CN108119006A - 车门开启装置、车辆及开启方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车门开启装置、车辆及开启方法，其中，装置包括：第一检测单元，用于检测水位和车门压力；第二检测单元，用于检测车辆运行状态和车内人员信息；执行单元，用于开启车门；控制器，用于根据水位和车门压力判断是否达到预警条件，并在达到预警条件之后，进一步根据车辆运行状态和车内人员信息判断出车辆熄火且车内有人时，控制执行单元开启车门以便车内人员逃生。该装置可以在车辆落水时开启车门，从而帮助车内人员逃生，提高车辆的可靠性和安全性，有效保证车内人员的人身安全。

Description

车门开启装置、车辆及开启方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种车门开启装置、车辆及开启方法。

背景技术

当车辆落入水中，由于外界水压作用于车门表面，导致对车门产生较大的阻力，并且一旦有水逐渐渗入，往往造成车内人员窒息死亡。因此，如果在最佳求生时间内没有打开车门，也没有成功的打碎车窗，随着车辆的下沉，在车内的人员会随着空气的减少最终溺水死亡。

相关技术中，通过车门钣金和车窗之间有一个固定的点，然后头枕和车窗两侧同时受力，根据固定点的位置不同，力矩也不同，最终可以达到一侧的很小的力而另外一侧则受到很大的力，从而在最佳时间内打碎车窗。

然而，头枕撬碎玻璃所运用的是杠杆原理，因此固定点就显得非常关键，如果车门板上侧为软质材料，当撬的时候这个点无法提供足够的支撑力，易导致失败。另外，头枕撬碎玻璃在汽车落水短短的20S以内司机和乘员很难完成这个动作，导致车门开启失败，进而失去最佳求生机会，可靠性和安全性较低，无法有效保证车内人员的人身安全。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种车门开启装置，该装置可以在车辆落水时开启车门，提高车辆的可靠性和安全性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车门开启装置，包括：第一检测单元，用于检测水位和车门压力；第二检测单元，用于检测车辆运行状态和车内人员信息；执行单元，用于开启车门；控制器，用于根据所述水位和车门压力判断是否达到预警条件，并在达到所述预警条件之后，进一步根据所述车辆运行状态和车内人员信息判断出车辆熄火且车内有人时，控制所述执行单元开启所述车门以便车内人员逃生。

进一步地，所述执行单元包括：解锁装置，用于解锁所述车门；车门辅助开启装置，所述车门辅助开启装置设置于所述车门和门框之间，以使所述车门和所述门框之间产生缝隙。

进一步地，所述车门辅助开启装置包括：底座，所述底座内限定有上端敞开的第一腔室，所述第一腔室内设有火药混合颗粒；壳体，所述壳体设在所述底座上，所述壳体内限定有与所述第一腔室连通的第二腔室，所述壳体的下端敞开且与所述底座相连，所述第一腔室位于所述第二腔室内；一级顶销，所述一级顶销可活动地设在所述壳体上，所述一级顶销被构造成当所述第二腔室内压强增大时向上推动所述一级顶销。

进一步地，所述壳体上设有开口，所述一级顶销可活动地设在所述开口内。

进一步地，所述车门辅助开启装置还包括：二级顶销，所述二级顶销可活动地设在所述壳体内，且所述一级顶销设置于所述二级顶销内部，以延长所述一级顶销的推动距离。

进一步地，所述车门辅助开启装置还包括：密封圈，用于所述壳体与所述底座密封连接。

进一步地，还包括：强制开启开关，在所述强制开启开关闭合时，所述执行单元开启所述车门。

进一步地，还包括：供电单元，用于为所述车门开启装置供电。

相对于现有技术，本发明所述的车门开启装置具有以下优势：

本发明所述的车门开启装置，在汽车落水水位较高，并且车辆熄火且车内有人时，可以帮车内人员将车门打开一丝缝隙，以使水受水压的影响灌入车内，一旦车内外的水压基本相同时，车门就可以轻松的推开，从而使得车内人员得以逃生，提高车辆的可靠性和安全性，尤其是在车辆落水时，可以有效保证车内人员的人身安全。

本发明的另一个目的在于提出一种车辆，该车辆可以在落水时开启车门，提高车辆的可靠性和安全性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆，设置有如上述实施例所述的车门开启装置。

所述的车辆与上述的车门辅助开启装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的另一个目的在于提出一种车门开启方法，该方法可以在车辆落水时开启车门，提高车辆的可靠性和安全性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车门开启方法，包括以下步骤：检测水位、车门压力、车辆运行状态和车内人员信息；根据所述水位和车门压力判断是否达到预警条件；如果是，则进一步根据所述车辆运行状态和车内人员信息判断车辆是否熄火及车内是否有人；如果车辆熄火且车内有人，则开启所述车门以便车内人员逃生。

所述的车门开启方法与上述的车门开启装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的车门开启装置的结构示意图；

图2为本发明一个实施例所述的车门开启装置的结构示意图；

图3为本发明一个实施例的所述的车门开启装置的控制流程图；

图4为本发明一个实施例所述的车门辅助开启装置的结构示意图；

图5为本发明一个实施例所述的底座的结构示意图；

图6为本发明一个实施例所述的一级顶销的结构示意图；

图7为本发明一个实施例所述的二级顶销的结构示意图；

图8为本发明一个实施例所述的壳体的结构示意图；

图9为本发明一个实施例所述的密封圈的结构示意图；以及

图10为本发明实施例所述的车门开启方法的流程图。

附图标记说明：

100-车门辅助开启装置、10-第一检测单元、20-第二检测单元、30-执行单元、40控制器、50-供电单元、60-强制开启开关、31-解锁装置、32-车门辅助开启装置、1-底座、2-火药混合颗粒、3-一级顶销、4-二级顶销、5-壳体、6-密封圈、11-壳体定位板、12-紧固螺孔、13-插接件护套、14-护套挂钩、15-药品仓、16-插接件、17-点火电极、18-薄膜、31-顶销本体、32-卡接结构、41-二级顶销本体、42-卡接结构、43-限位结构、51-门框连接板、52-壳体本体、53-底座连接板、54-限位结构、

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是根据本发明实施例的车门开启装置的结构示意图。

如图1所示，根据本发明实施例的车门开启装置100包括：第一检测单元10、第二检测单元20、执行单元30和控制器40。

其中，第一检测单元10用于检测水位和车门压力。第二检测单元20用于检测车辆运行状态和车内人员信息。执行单元30用于开启车门。控制器40用于根据水位和车门压力判断是否达到预警条件，并在达到预警条件之后，进一步根据车辆运行状态和车内人员信息判断出车辆熄火且车内有人时，控制器40控制执行单元30开启车门以便车内人员逃生。本发明实施例的车门开启装置100在汽车落水水位较高时，通过执行单元30帮助司机和乘员将车门打开一个小缝隙，然后水会受水压的影响灌入车内，当车内外的水压基本相同时，车门就可以轻松的推开，从而得以逃生。

进一步地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，执行单元30包括：解锁装置31和车门辅助开启装置32。

其中，解锁装置31用于解锁车门，如可以为中控锁单元。车门辅助开启装置32设置于车门和门框之间，以使车门和门框之间产生缝隙。

可以理解的是，解锁装置31可以为车门锁控制单元，当收到控制器40发出中控锁解锁信号时，负责解锁车门，而车门辅助开启装置32将在下面进行详细描述。

进一步地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，本发明实施例的装置100还包括：供电单元50。其中，供电单元50用于为车门开启装置100供电。

可以理解的是，供电单元50可以包含备用防水电源，如安装在汽车后备箱内，从而为汽车浸水断电时向车门辅助开启装置32供电。

进一步地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，本发明实施例的装置100还包括：强制开启开关60。在强制开启开关60闭合时，执行单元30开启车门。

可以理解的是，强制开启开关60可以理解为车门辅助逃生开关，其可以安装在方向盘左下部的仪表板上。共有三种状态，强制开启状态、工作状态、关闭状态。当司机发现汽车面临车门无法人力打开情况时，可打开强制开启开关60。强制开启开关60发出车门辅助开启装置32强制开启信号到控制器40。控制器40向解锁装置31发出中控锁解锁信号，向车门辅助开启装置32发送车门辅助开启信号。解锁装置31控制门锁打开，车门辅助开启装置32辅助车内人员将车门打开一个10mm-20mm缝隙，水会受水压的影响灌入车内，当车内外的水压基本相同时，车门就可以轻松的推开。

需要说明的是，平时可将强制开启开关60处于工作状态，当控制器40发出判断满足汽车浸水条件，即达到预警条件，且发动机停止运行、车内有乘客困在车内，控制器40向解锁装置31发出中控锁解锁信号，向车门辅助开启装置32发送车门辅助开启信号，解锁装置31控制门锁打开，而车门辅助开启装置32辅助车内人员将车门打开。当车辆不需要此功能时可将强制开启开关60处于关闭状态，此时控制器40停止工作，整个车门开启装置100处于失效状态。

举例而言，如图2所示，本发明实施例的装置100主要由第一检测单元10、第二检测单元20、相当于执行单元30、车门辅助开启控制单元即控制器40、落水辅助逃生开关即强制开启开关60、车门辅助开启供电单元50、构成。

其中，第一信号检测单元10可以包含水位传感器和车门压力传感器，第二信号检测单元20可以包含发动机电控单元和乘员位置传感器；供电单元50可以包括备用防水电源；执行单元30包含解锁装置31和车门辅助开启装置32。

具体地，控制器40可以与第一检测单元10、第二检测单元20、执行单元30通过LIN总线网络进行通讯。第一检测单元10和第二检测单元20负责检测获取汽车浸水信号、车门压力预警信号、发动机运行信号、乘员位置有人信号；控制器40负责接受并处理来自第一检测单元10和第二检测单元20发出的汽车浸水信号、车门压力预警信号、发动机运行信号、乘员位置有人信号，从而发出车门辅助开启信号；执行单元30用以接收来自控制器40发出的车门辅助开启信号并根据车门辅助开启信号辅助司机和乘客打开车门；供电单元50可以为整个系统进行供电。

进一步地，水位传感器可以安装在汽车的四个边角，辅助检测汽车浸水信号。当汽车任意方向浸水深度超过一定值如400mm时，水位传感器每隔一段时间如20ms发出汽车浸水一次信号到控制器40；当汽车四个方向浸水深度均未超过400mm时，不发送/停止发送汽车浸水信号。

进一步地，车门压力传感器可以安装在车门门框和车门之间，检测车门收到的外部挤压力。当任意车门受到的车门压力超过一定值如200N时，车门压力传感器每隔一段时间如20ms发出一次车门压力预警信号到控制器40；当车门受到的车门压力均未超过200N时，不发送/停止发送车门压力预警信号。

进一步地，发动机电控单元可以安装在在发动机机舱，与控制器40通过CAN通信，以负责发送发动机运行/停止信号。当发动机电控单元接收到控制器40发出的车辆状态检测信号时，返回发动机运行状态信号。其中，发动机处于运行状态则发送发动机运行信号；发动机停止运行则发出发动机停止信号。

另外，乘员位置传感器可以安装在汽车的各个座椅上。当乘员位置传感器接收到控制器40发出的乘员状态检测信号时，负责检测车内是否有乘员并返回车内乘员状态信号。其中，当任意座位有乘员在车内时，发送乘员位置有人信号；当车内没有乘员在车内时，发送车内无人信号。

具体而言，控制器40可以安装在仪表板内部，负责接受并处理来自第一检测单元10和第二检测单元20发出的汽车浸水信号、车门压力预警信号、发动机运行信号、乘员位置有人信号，从而获取车门辅助开启信号。

例如，如图3所示，落水逃生开关60处于工作状态时，车门辅助开启控制单元40在40ms内未同时收到水位传感器发出的汽车浸水信号和车门压力传感器发出的车门压力预警信号时，车门辅助开启控制单元40判断不满足汽车浸水条件。车门辅助开启控制单元40不发送/停止发送车辆及乘员状态检测信号。当车门辅助开启控制单元40在40ms内同时收到水位传感器发出的汽车浸水信号和车门压力传感器发出的车门压力预警信号时，车门辅助开启控制单元40判断满足汽车浸水条件。当车门辅助开启控制单元40判断满足车辆浸水条件时向发动机电控单元、成员位置传感器发出车辆及乘员状态检测信号。发动机电控单元收到车辆状态检测信号时，根据发动机运行和停止工作状态向车门辅助开启控制单元40分别发送运行信号和停止信号；乘员位置传感器收到乘员状态检测信号时测车内是否有乘员并返回车内乘员状态信号，当任意座位有乘员在车内时，发送乘员位置有人信号，当车内没有乘员在车内时，发送车内无人信号。当车门辅助开启控制单元40未同时收到发动机电控单元返回的发动机停止信号和乘员位置传感器返回的车内有人信号，则车门辅助开启控制单元40判断不满足车门辅助开启装置开启条件，不发送车门解锁信号也不发送车门辅助开启信号。当车门辅助开启控制单元40同时收到发动机电控单元返回的发动机停止信号和乘员位置传感器返回的车内有人信号，则车门辅助开启控制单元40判断满足车门辅助开启装置32开启条件，向中控锁单元31发出中控锁解锁信号，向车门辅助开启装置32发送车门辅助开启信号。中控锁单元31控制门锁打开，车门辅助开启装置32辅助车内人员将车门打开一个10mm-20mm缝隙，水会受水压的影响灌入车内，当车内外的水压基本相同时，车门就可以轻松的推开。当车辆不需要此功能时可将落水辅助逃生开关60处于关闭状态，此时车门辅助开启控制单元40停止工作，整个汽车落水车门开启装置100处于失效状态。当司机发现汽车面临车门无法人力打开情况时，可打开车门开启装置100的落水辅助逃生开关60，以发出车门辅助开启装置32强制开启信号到车门辅助开启控制单元40。车门辅助开启控制单元40向中控锁单元31发出中控锁解锁信号，向车门辅助开启装置32发送车门辅助开启信号。中控锁单元31控制门锁打开，车门辅助开启装置32辅助车内人员将车门打开一个10mm-20mm缝隙，使得车内人员可以逃生。

在此将结合附图对本发明实施例的车门辅助开启装置32进行详细描述。

在本发明的一个实施例中，车门辅助开启装置32包括：底座、壳体和一级顶销。其中，底座内限定有上端敞开的第一腔室，第一腔室内设有火药混合颗粒。壳体设在底座上，壳体内限定有与第一腔室连通的第二腔室，壳体的下端敞开且与底座相连，第一腔室位于第二腔室内。一级顶销可活动地设在壳体上，一级顶销被构造成当第二腔室内压强增大时向上推动一级顶销。

也就是说，通过引爆车门辅助开启装置32内的火药混合颗粒，火药混合颗粒爆炸产生的膨胀气体做功顶起顶销，从而顶销将车门和门框通顶开一个10mm-20mm缝隙，以使水会受水压的影响灌入车内，当车内外的水压基本相同时，车门就可以轻松的推开。

其中，在本发明的一个实施例中，壳体上设有开口，一级顶销可活动地设在开口内。

进一步地，在本发明的一个实施例中，车门辅助开启装置还包括：二级顶销。其中，二级顶销可活动地设在壳体内，且一级顶销设置于二级顶销内部，以延长一级顶销的推动距离。

可以理解的是，通过二级顶销可以在火药爆炸产生的膨胀气体做功顶销向上运动时向上运动时起导向和延长伸长距离作用。

进一步地，在本发明的一个实施例中，本发明实施例的车门辅助开启装置32还包括：密封圈，用于壳体与底座密封连接。

举例而言，如图4所示，车门辅助开启装置32可以安装在车门和门框之间，其由底座1、火药混合颗粒2、一级顶销3、二级顶销4、壳体5和密封圈6组成。

其中，车门辅助开启装置32收到控制器40发出的车门辅助开启信号也就是高压点火信号后，底座1上的点火电极发出电火花，电火花引爆车门辅助开启装置32内的火药混合颗粒2，火药混合颗粒2爆炸产生的膨胀气体做功顶起一级顶销3。一级顶销3将车门和门框通顶开一个10mm-20mm缝隙。水会受水压的影响灌入车内，当车内外的水压基本相同时，车门就可以轻松的推开。

具体地，如图5所示，底座1由壳体定位板11、紧固螺孔12、插接件护套13、护套挂钩14、药品仓15、插接件16、点火电极17、薄膜构成18。其中，壳体定位板11和壳体连接部位，上面有紧固螺孔12；紧固螺孔12在定位板11的四个角上，通过螺栓和壳体5连接在一起；插接件护套13和防水线束插头连接在一起保护和固定作用；护套挂钩14，在插接件护套13上，对防水线束插头起防脱作用；药品仓15，在底座1上部，起存放火药混合颗粒2作用；插接件16，接收防水线束插头从控制器40发出的车门辅助开启信号也就是高压点火信号传导到点火电极17；点火电极17焊接在插接件16顶端，在接收到高压点火信号后释放电火花，火药混合颗粒2爆炸产生的膨胀气体做功顶起一级顶销3；薄膜18，粘贴在样品仓15顶端，防止火药混合颗粒2散落。

火药混合颗粒2，储存在样药品仓15，车门辅助开启装置32收到控制器40发出的车门辅助开启信号也就是高压点火信号后，底座1上的点火电极17发出电火花，电火花引爆车门辅助开启装置32内的火药混合颗粒2，火药混合颗粒2爆炸产生的膨胀气体做功顶起一级顶销3。一级顶销3将车门和门框通顶开一个10mm-20mm缝隙。

一级顶销3，如图6所示，其由顶销本体31和卡接结构32组成。顶销本体31，在二级顶销4内部，火药混合颗粒2爆炸产生的膨胀气体做功，将车门顶开一个10mm-20mm缝隙；卡接结构32，在一级顶销3底部，从而在一级顶销3向上运动到极限时，带动二级顶销4向上运动，使得延长伸长距离，并防止一级顶销3脱出。

二级顶销4，如图7所示，其由二级顶销本体41、卡接结构42、限位结构43组成。其中，二级顶销本体41，在火药混合颗粒2爆炸产生的膨胀气体做功一级顶销3向上运动时起导向和延长伸长距离作用；卡接结构42，在二级顶销4底部，在二级顶销4向上运动时，起到限位防脱作用；限位结构43，在二级顶销4顶部，从而在二级顶销4向上运动时，起到限位防脱作用。

壳体5，如图8所示，其由门框连接板51、壳体本体52、底座连接板53、限位结构54组成。门框连接板51，在壳体5顶端，在四个角上有4个螺栓孔，通过螺栓固定在门框上；壳体本体52，在两个连接板中间，起二级顶销4运动时的导向作用；底座连接板53，在壳体5底部，在四个角上有4个螺栓孔，通过螺栓和底座1紧固在一起；限位结构54，在壳体5顶部门框连接板51中间，在二级顶销4向上运动时起到限位防脱作用。

最后，密封圈66，如图9所示，在壳体5和底座1中间，火药混合颗粒2爆炸产生的膨胀气体做功时起气密封作用，防止能量逸散。

虽然以上以火药混合颗粒爆炸产生膨胀气体做功为例，但是本领域技术人员应当理解的是，对于图4中车门辅助开启装置都可以通过类似的方式进行设置，如还可以通过液压做功方式顶起顶销，将车门打开一个缝隙，在此不做详细赘述。

根据本发明所述的车门开启装置，在汽车落水水位较高，并且车辆熄火且车内有人时，可以帮车内人员将车门打开一丝缝隙，以使水受水压的影响灌入车内，一旦车内外的水压基本相同时，车门就可以轻松的推开，从而使得车内人员得以逃生，提高车辆的可靠性和安全性，尤其是在车辆落水时，可以有效保证车内人员的人身安全。

进一步地，如图10所示，本发明的实施例还公开了一种车门开启方法，包括：

步骤S101，检测水位、车门压力、车辆运行状态和车内人员信息。

步骤S102，根据水位和车门压力判断是否达到预警条件。

步骤S103，如果是，则进一步根据车辆运行状态和车内人员信息判断车辆是否熄火及车内是否有人。

步骤S104，如果车辆熄火且车内有人，则开启车门以便车内人员逃生。

需要说明的是，本发明实施例的车门开启方法的具体实现方式与车门开启装置的具体实现方式类似，为了减少冗余，此处不做赘述。

根据本发明所述的车门开启方法，在汽车落水水位较高，并且车辆熄火且车内有人时，可以帮车内人员将车门打开一丝缝隙，以使水受水压的影响灌入车内，一旦车内外的水压基本相同时，车门就可以轻松的推开，从而使得车内人员得以逃生，提高车辆的可靠性和安全性，尤其是在车辆落水时，可以有效保证车内人员的人身安全。

进一步地，本发明的实施例公开了一种车辆，该车辆设置有上述实施例所述的车门开启装置。该车辆由于具有了上述车门开启装置，可以在汽车落水水位较高，并且车辆熄火且车内有人时，可以帮车内人员将车门打开一丝缝隙，以使水受水压的影响灌入车内，一旦车内外的水压基本相同时，车门就可以轻松的推开，从而使得车内人员得以逃生，提高车辆的可靠性和安全性，尤其是在车辆落水时，可以有效保证车内人员的人身安全。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车门开启装置，其特征在于，包括：

第一检测单元，用于检测水位和车门压力；

第二检测单元，用于检测车辆运行状态和车内人员信息；

执行单元，用于开启车门；以及

控制器，用于根据所述水位和车门压力判断是否达到预警条件，并在达到所述预警条件之后，进一步根据所述车辆运行状态和车内人员信息判断出车辆熄火且车内有人时，控制所述执行单元开启所述车门以便车内人员逃生。

2.根据权利要求1所述的车门开启装置，其特征在于，所述执行单元包括：

解锁装置，用于解锁所述车门；

车门辅助开启装置，所述车门辅助开启装置设置于所述车门和门框之间，以使所述车门和所述门框之间产生缝隙。

3.根据权利要求2所述的车门开启装置，其特征在于，所述车门辅助开启装置包括：

底座，所述底座内限定有上端敞开的第一腔室，所述第一腔室内设有火药混合颗粒；

壳体，所述壳体设在所述底座上，所述壳体内限定有与所述第一腔室连通的第二腔室，所述壳体的下端敞开且与所述底座相连，所述第一腔室位于所述第二腔室内；

一级顶销，所述一级顶销可活动地设在所述壳体上，所述一级顶销被构造成当所述第二腔室内压强增大时向上推动所述一级顶销。

4.根据权利要求3所述的车门开启装置，其特征在于，所述壳体上设有开口，所述一级顶销可活动地设在所述开口内。

5.根据权利要求3所述的车门开启装置，其特征在于，所述车门辅助开启装置还包括：

二级顶销，所述二级顶销可活动地设在所述壳体内，且所述一级顶销设置于所述二级顶销内部，以延长所述一级顶销的推动距离。

6.根据权利要求3所述的车门开启装置，其特征在于，所述车门辅助开启装置还包括：

密封圈，用于所述壳体与所述底座密封连接。

7.根据权利要求1所述的车门开启装置，其特征在于，还包括：

强制开启开关，在所述强制开启开关闭合时，所述执行单元开启所述车门。

8.根据权利要求1所述的车门开启装置，其特征在于，还包括：

供电单元，用于为所述车门开启装置供电。

9.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求1-9任一项所述的车门开启装置。

10.一种车门开启方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测水位、车门压力、车辆运行状态和车内人员信息；

根据所述水位和车门压力判断是否达到预警条件；

如果是，则进一步根据所述车辆运行状态和车内人员信息判断车辆是否熄火及车内是否有人；以及

如果车辆熄火且车内有人，则开启所述车门以便车内人员逃生。