CN111236786A - 一种车门开启系统、方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车门开启系统、方法及车辆，涉及车辆领域。系统包括顶出装置和控制器。顶出装置安装在车门或车体内，包括顶出机构和三个传感器。顶出机构设置于车门与车体之间。第一传感器用于感应顶出机构是否与车体或车门接触。第二传感器用于感应顶出机构是否为伸出状态。第三传感器用于感应顶出机构是否为收回状态。控制器与顶出机构、三个传感器均连接，用于在顶出机构与车体或车门接触且顶出机构为伸出状态时控制顶出机构保持伸出状态及在顶出机构与车体或车门脱离且顶出机构为伸出状态时控制顶出机构收回。根据本发明的方案可以减轻车门的重量。

Description

一种车门开启系统、方法及车辆

技术领域

本发明涉及车辆领域，特别是涉及一种车门开启系统、方法及车辆。

背景技术

随着时代的进步，车辆的外观设计更加追求整体性，车辆的结构设计更加追求轻量化。车门把手不仅会影响车辆外形的美观性，破坏车辆的整体性，并且在车辆高速行驶时，车门把手还会造成一定的风阻，进一步地，车门把手结构的重量较重影响车辆的轻量化。

发明内容

本发明的一个目的是可以减轻无把手车门的重量。

本发明的一个进一步的目的是简化无把手车门中的感应器，降低信息处理的复杂度。

特别地，本发明提供了一种车门开启系统，用于开启车辆的车门，包括：

顶出装置，安装在所述车门或车体内，包括：

顶出机构，设置于所述车门与所述车体之间，用于可控地进行伸缩，并在其伸出时顶出所述车门；

第一传感器，用于感应所述顶出机构是否与所述车体或所述车门接触；

第二传感器，设置于所述顶出装置的内部，用于感应所述顶出机构是否为伸出状态；

所述车门开启系统还包括：

控制器，与所述顶出机构、所述第一传感器、所述第二传感器和所述第三传感器均连接，用于在所述第一传感器感应到所述顶出机构与所述车体或所述车门接触且第二传感器感应到所述顶出机构为伸出状态时控制所述顶出机构保持伸出状态；在所述顶出机构与所述车体或所述车门脱离且所述第二传感器感应到所述顶出机构为伸出状态时控制所述顶出机构收回。

可选地，所述顶出机构包括：

电机，设有用于提供扭矩的输出轴；

传动机构，其一端与所述输出轴相连，用于将所述电机的扭矩转换为推力；

顶出杆，其一端与所述传动机构远离所述电机的一端相连，用于在所述传动机构的带动下移动。

可选地，所述顶出装置还包括：

第三传感器，设置于所述顶出装置的内部且靠近所述顶出杆收回后的收回端，用于感应所述顶出机构是否为收回状态；

所述第二传感器设置于所述顶出装置的内部且靠近所述顶出杆收回后的伸出端。

可选地，所述控制器还与所述电机信号连接，用于：

在接受到车门开启指令后控制所述电机传递正向扭矩以伸出所述顶出杆并顶出所述车门；

在所述第一传感器感应到所述顶出杆与所述车体或所述车门接触且第二传感器感应到所述顶出杆为伸出状态时控制所述顶出杆保持伸出状态；及

在所述顶出杆与所述车体或所述车门脱离且所述第二传感器感应到所述顶出杆为所述伸出状态时，控制所述电机传递逆向扭矩以使所述顶出杆收回。

可选地，还包括：

限位器，安装于所述车门上，用于限制所述车门的开启角度不超过预设角度值。

可选地，所述顶出装置还包括：

外壳，设置于所述车门或车体的内部，其内部集成有顶出杆、电机、传动机构、所述第二传感器和所述第三传感器，一侧开设有用于伸出和收回所述顶出杆的开口。

可选地，所述顶出杆设置成在所述车门开启系统断电时可以在外部作用力下收回。

可选地，所述顶出杆设置成在其伸出至极限状态时所述车门与所述车体之间的距离为4-10cm，在其收回至极限状态时其伸出端在所述车门或所述车体的内部。

可选地，所述第一传感器、所述第二传感器和所述第三传感器为压敏传感器或霍尔传感器。

特别地，本发明还提供一种车门开启方法，用于上述车门开启装置，包括：

采集开门指令；

根据所述开门指令控制所述顶出机构伸出并顶出所述车门；

在所述第一传感器感应到所述顶出机构与所述车体或所述车门接触且第二传感器感应到所述顶出机构为伸出状态时控制所述顶出机构保持伸出状态；

在所述顶出机构与所述车体或所述车门脱离且所述第二传感器感应到所述顶出机构为伸出状态时，控制所述顶出机构收回。

特别地，本发明还提供一种车辆，包含上述车门开启系统。

根据本发明的方案，通过设置三个传感器感应顶出机构的位置，传感器将感应到的信号发送给控制器，控制器根据感应信息控制顶出机构做出相对应的动作。在第一传感器感应到顶出机构与车体接触且第二传感器感应到顶出机构为伸出状态时控制顶出机构保持伸出状态，也即保持车门开启状态。在第一传感器未感应到顶出机构与车体接触且第二传感器感应到顶出机构为伸出状态时控制顶出机构收回，当顶出机构与车体脱离且第二传感器感应到顶出机构为伸出状态也就意味着车门已经被乘客手动开启，那么为避免乘客手动关闭车门时碰撞到顶出机构所以此时需要控制顶出机构收回。因此，本发明的方案不仅可以取消现有的车辆的门把手，而且将顶出机构、第一传感器、第二传感器和第三传感器都集成在顶出装置内，使得无把手车门的逻辑更加简单可靠，并可以减轻整个无把手车门的重量。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明的一个实施例的车门开启系统的示意图；

图2是根据本发明的另一个实施例的车门开启系统的示意图；

图3是根据本发明的一个实施例中车门开启方法的流程框图。

具体实施方式

图1是根据本发明的一个实施例的车门开启系统的示意图。如图1所示，本发明提供了一种车门开启系统，用于开启车辆的车门，包括顶出装置和控制器(未图示)。顶出装置安装在车门6内。顶出装置包括顶出机构、第一传感器4、第二传感器10和第三传感器11。顶出机构设置于车门6与车体5之间，用于可控地进行伸缩，并在其伸出时顶出车门。第一传感器4用于感应顶出机构是否与车体5接触。第二传感器10设置于顶出装置的内部，用于感应顶出机构是否为伸出状态。第三传感器11设置于顶出装置的内部，用于感应顶出机构是否为收回状态。控制器与顶出机构、第一传感器4、第二传感器10和第三传感器11均连接，用于在第一传感器4感应到顶出机构与车体5接触且第二传感器10感应到顶出机构为伸出状态时控制顶出机构保持伸出状态。控制器还用于在第一传感器4未感应到顶出机构与车体5脱离且第二传感器10感应到顶出机构为伸出状态时控制顶出机构收回。顶出机构与车体5脱离可以通过第一传感器4未感应到顶出机构与车体5接触而确定。在一个实施例中，第一传感器4、第二传感器10和第三传感器11可以为压敏传感器或者霍尔传感器。图1中所示的顶出机构为收回状态。

根据本实施例的方案，通过设置三个传感器感应顶出机构的位置，传感器将感应到的信号发送给控制器，控制器根据感应信息控制顶出机构做出相对应的动作。在第一传感器4感应到顶出机构与车体5接触且第二传感器10感应到顶出机构为伸出状态时控制顶出机构保持伸出状态，也即保持车门开启状态。在顶出机构与车体5脱离且第二传感器10感应到顶出机构为伸出状态时控制顶出机构收回，当第一传感器4未感应到顶出机构与车体5接触且第二传感器10感应到顶出机构为伸出状态也就意味着车门已经被乘客手动开启，那么为避免乘客手动关闭车门时碰撞到顶出机构所以此时需要控制顶出机构收回。通过本实施例的方案，不仅可以取消现有的车辆的门把手，而且将顶出机构、第一传感器4、第二传感器10和第三传感器11都集成在顶出装置内，使得无把手车门的逻辑更加简单可靠，并可以减轻整个无把手车门的重量。

图2是根据本发明的另一个实施例的车门开启系统的示意图。本实施例与上一个实施例的区别在于，将顶出装置安装在车体5内。如图2所示，顶出装置包括顶出机构、第一传感器4、第二传感器10和第三传感器11。顶出机构设置于车门6与车体5之间，用于可控地进行伸缩，并在其伸出时顶出车门。第一传感器4用于感应顶出机构是否与车门6接触。第二传感器10设置于顶出装置的内部，用于感应顶出机构是否为伸出状态。第三传感器11设置于顶出装置的内部，用于感应顶出机构是否为收回状态。控制器与顶出机构、第一传感器4、第二传感器10和第三传感器11均连接，用于在第一传感器4感应到顶出机构与车门6接触且第二传感器10感应到顶出机构为伸出状态时控制顶出机构保持伸出状态。控制器还用于在第一传感器4未感应到顶出机构与车门6接触且第二传感器10感应到顶出机构为伸出状态时控制顶出机构收回。图2中的顶出机构为伸出状态。在一个实施例中，第一传感器4、第二传感器10和第三传感器11可以为压敏传感器或者霍尔传感器。特别说明一下，图2中的虚线表示车门关闭状态。在一个实施例中，第三传感器11设置于顶出装置的内部且靠近顶出杆收回后的收回端，第二传感器设置于顶出装置的内部且靠近顶出杆收回后的伸出端。

继续结合图1进行说明，如图1所示，顶出机构包括电机13、传动机构12和顶出杆2。电机13设有用于提供扭矩的输出轴。传动机构12的一端与输出轴相连，用于将电机的扭矩转换为推力。顶出杆2的一端与传动机构远离电机的一端相连，用于在传动机构的带动下移动。在一个实施例中，传动机构12具有一定的锁止能力，例如可以为蜗轮蜗杆结构，可以保证顶出杆2在伸出时有100N的自锁力。如果车辆停泊在左右倾斜的道路上且使得顶出杆顶出后受到的自锁力超过100N时，第二传感器10感应到顶出杆2为伸出状态，第一传感器4感应到顶出杆2与车体5的由接触变为非接触，此时，控制器控制顶出杆继续向车体方向顶出，并持续保持顶出状态通电3S，直至顶出杆2与车体5分离后控制顶出杆2收回。

优选地，电机13可以提供足够大的扭矩并在较大载荷下推开车门至一定的距离，在一个实施例中，该距离值为4-10cm中的任意一值，且该距离值可以保证一般人的手可以伸入车门与车体之间的缝隙，通过手握车门钣金手动开启车门。

在一个实施例中，控制器还与电机13信号连接，用于在接受到车门开启指令后控制电机13传递正向扭矩以伸出顶出杆2并顶出车门6。控制器还用于在第一传感器4感应到顶出杆2与车体5接触且第二传感器10感应到顶出杆2为伸出状态时控制顶出杆保持伸出状态，及在第一传感器4未感应到顶出杆2与车体5接触且第二传感器10感应到顶出杆2为伸出状态时，控制电机13传递逆向扭矩以使顶出杆2收回。

结合图2进行说明，控制器还用于在第一传感器4感应到顶出杆2与车门6接触且第二传感器10感应到顶出杆2为伸出状态时控制顶出杆保持伸出状态，及在第一传感器4未感应到顶出杆2与车门6接触且第二传感器10感应到顶出杆2为伸出状态时，控制电机13传递逆向扭矩以使顶出杆2收回。

继续结合图1进行说明，如图1所示，车门开启系统还包括限位器9，安装于车门6上，用于限制车门的开启角度不超过预设角度值。该限位器9可以在顶出杆2顶出车门后限制车门的开启角度不超过预设角度值。例如车辆停泊在左右倾斜的道路上，此时顶出杆2顶出车门后，因惯性和重力作用，车门会不断向外开启，进而增加了车门与车外物体碰撞的危险，因而设置限位器9，限制车门的开启角度不超过预设角度值。在一个实施例中，该限位器9为车辆本身自带的限位器，不用新增加其他限位器，最大化地利用车辆的现有设备，既可以减轻无把手车门的重量，又可以为该车门开启系统的实现提供支持。

继续结合图1进行说明，如图1所示，顶出装置还包括外壳1，设置于车门的内部，其内部集成有顶出杆2、电机13、传动机构12、第二传感器10和第三传感器11，一侧开设有用于伸出和收回顶出杆2的开口。优选地，在一个实施例中，外壳1上有信号接口8，用于将控制器与电机13、第一传感器4、第二传感器10和第三传感器11连接。

可选地，顶出杆2设置成在车门开启系统断电时可以在外部作用力下收回。

可选地，顶出杆2设置成在其伸出至极限状态时车门与门槛之间的距离为4-10cm，在其收回至极限状态时其伸出端在车门的内部，不凸出于车体以避免妨碍车门关闭。在另一个实施例中，如图2所示的，顶出杆2收回至极限状态时其伸出端在车体的内部，不凸出于车体以避免妨碍车门关闭。

图3是根据本发明的一个实施例中车门开启方法的流程框图。如图3所示，本发明还提供一种车门开启方法，用于上述车门开启装置，包括

S10：采集开门指令。

S20：根据开门指令控制顶出机构伸出并顶出车门。

S30：在第一传感器感应到顶出机构与车体接触且第二传感器感应到顶出机构为伸出状态时控制顶出机构保持伸出状态。

S40：在顶出机构与车体脱离且第二传感器感应到顶出机构为伸出状态时，控制顶出机构收回。

控制器接收到乘客的车门开启指令后，控制顶出机构伸出并顶出车门。第二传感器感应到顶出机构为伸出状态时，控制器控制顶出机构停止向外伸出，此时由于限位器的作用使得顶出机构与车体接触，第一感应器感应到感应到顶出机构与车体接触，控制器控制顶出机构保持当前的伸出状态。直至乘客手动开启车门，使得顶出机构与车体分离，且第二传感器感应到顶出机构为伸出状态，控制器控制电机传递逆向扭矩并使得顶出机构快速收回，直至第三传感器感应到顶出机构已是收回状态后，电机停止工作。

根据本实施例的方案，通过设置三个传感器感应顶出机构的位置，传感器将感应到的信号发送给控制器，控制器根据感应信息控制顶出机构做出相对应的动作。在第一传感器感应到顶出机构与车体接触且第二传感器感应到顶出机构为伸出状态时控制顶出机构保持伸出状态，也即保持车门开启状态。在第一传感器感应到顶出机构与车体接触且第二传感器感应到顶出机构为伸出状态时控制顶出机构收回，当顶出机构与车体脱离且第二传感器感应到顶出机构为伸出状态也就意味着车门已经被乘客手动开启，那么为避免乘客手动关闭车门时碰撞到顶出机构所以此时需要控制顶出机构收回。通过本实施例的方案，不仅可以取消现有的车辆的门把手，而且将顶出机构、第一传感器、第二传感器和第三传感器11都集成在顶出装置内，使得无把手车门的逻辑更加简单可靠，并可以减轻整个无把手车门的重量。

在另一个实施例中，车门开启方法还可以为包括：

采集开门指令。

根据开门指令控制顶出机构伸出并顶出车门。

在第一传感器感应到顶出机构与车门接触且第二传感器感应到顶出机构为伸出状态时控制顶出机构保持伸出状态。

在顶出机构与车门脱离且第二传感器感应到顶出机构为伸出状态时，控制顶出机构收回。

特别地，本发明还提供一种车辆，包含上述车门开启系统，同样可以减轻整个无把手车门的重量。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种车门开启系统，用于开启车辆的车门，其特征在于，包括：

顶出装置，安装在所述车门或车体内，包括：

顶出机构，设置于所述车门与所述车体之间，用于可控地进行伸缩，并在其伸出时顶出所述车门；

第一传感器，用于感应所述顶出机构是否与所述车体或所述车门接触；

第二传感器，设置于所述顶出装置的内部，用于感应所述顶出机构是否为伸出状态；

所述车门开启系统还包括：

控制器，与所述顶出机构、所述第一传感器、所述第二传感器和所述第三传感器均连接，用于在所述第一传感器感应到所述顶出机构与所述车体或所述车门接触且第二传感器感应到所述顶出机构为伸出状态时控制所述顶出机构保持伸出状态；在所述顶出机构与所述车体或所述车门脱离且所述第二传感器感应到所述顶出机构为伸出状态时控制所述顶出机构收回。

2.根据权利要求1所述的车门开启系统，其特征在于，所述顶出机构包括：

电机，设有用于提供扭矩的输出轴；

传动机构，其一端与所述输出轴相连，用于将所述电机的扭矩转换为推力；

顶出杆，其一端与所述传动机构远离所述电机的一端相连，用于在所述传动机构的带动下移动。

3.根据权利要求2所述的车门开启系统，其特征在于，所述顶出装置还包括：

第三传感器，设置于所述顶出装置的内部且靠近所述顶出杆收回后的收回端，用于感应所述顶出机构是否为收回状态；

所述第二传感器设置于所述顶出装置的内部且靠近所述顶出杆收回后的伸出端。

4.根据权利要求2所述的车门开启系统，其特征在于，

所述控制器还与所述电机信号连接，用于：

在接受到车门开启指令后控制所述电机传递正向扭矩以伸出所述顶出杆并顶出所述车门；

在所述第一传感器感应到所述顶出杆与所述车体或所述车门接触且第二传感器感应到所述顶出杆为伸出状态时控制所述顶出杆保持伸出状态；及

在所述顶出杆与所述车体或所述车门脱离且所述第二传感器感应到所述顶出杆为所述伸出状态时，控制所述电机传递逆向扭矩以使所述顶出杆收回。

5.根据权利要求1-4任一项所述的车门开启系统，其特征在于，还包括：

限位器，安装于所述车门上，用于限制所述车门的开启角度不超过预设角度值。

6.根据权利要求5所述的车门开启系统，其特征在于，所述顶出装置还包括：

外壳，设置于所述车门或车体的内部，其内部集成有顶出杆、电机、传动机构、所述第二传感器和所述第三传感器，一侧开设有用于伸出和收回所述顶出杆的开口。

7.根据权利要求2所述的车门开启系统，其特征在于，所述顶出杆设置成在所述车门开启系统断电时可以在外部作用力下收回；

所述顶出杆还设置成在其伸出至极限状态时所述车门与所述车体之间的距离为4-10cm，在其收回至极限状态时其伸出端在所述车门或所述车体的内部。

8.根据权利要求3所述的车门开启系统，其特征在于，所述第一传感器、所述第二传感器和所述第三传感器为压敏传感器或霍尔传感器。

9.一种车门开启方法，其特征在于，用于权利要求1-8中任一项所述的车门开启装置，包括：

采集开门指令；

根据所述开门指令控制所述顶出机构伸出并顶出所述车门；

在所述第一传感器感应到所述顶出机构与所述车体或所述车门接触且第二传感器感应到所述顶出机构为伸出状态时控制所述顶出机构保持伸出状态；

在所述顶出机构与所述车体或所述车门脱离且所述第二传感器感应到所述顶出机构为伸出状态时，控制所述顶出机构收回。

10.一种车辆，其特征在于，包含根据权利要求1-8中任一项所述的车门开启系统。

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