CN111593989A

CN111593989A - 一种无人驾驶汽车线控自动门

Info

Publication number: CN111593989A
Application number: CN202010301803.6A
Authority: CN
Inventors: 马跃龙; 黄斌; 谢宁; 张鑫; 仲文诗; 刘立军
Original assignee: Sky Well New Energy Automobile Group Co ltd
Current assignee: Sky Well New Energy Automobile Group Co ltd
Priority date: 2020-04-16
Filing date: 2020-04-16
Publication date: 2020-08-28

Abstract

本发明公开了一种无人驾驶汽车线控自动门，包括安装于汽车车架上的承载板以及安装于承载板上的电机、锥齿轮组、减速机构、带轮、同步带、锁闭机构、右夹板、左夹板、右导柱、左导柱、左滑筒、右滑筒、光杆、左携门架、右携门架、左门板、右门板、感应器、ECU以及开关。本发明集成度更高，通过锥齿轮组换向搭配紧凑的减速机构，可缩短纵向布置空间，其动力传动通过同步带传动，性能可靠，成本低廉，其锁闭机构模块化，可以实现自动解锁、手动解锁以及信号传递等多种功能，关门过程中，其感应器可提前监测到门板之间的乘客，控制门自动打开，防夹控制逻辑更合理，安全性更高，整车VCU可直接控制ECU开关门，可实现线控、远程操控，更加智能化。

Description

一种无人驾驶汽车线控自动门

技术领域：

本发明涉及汽车自动门技术，尤其涉及一种无人驾驶汽车线控自动门，其属于无人驾驶汽车技术领域。

背景技术：

根据当今无人驾驶汽车技术的发展，需要搭载多种智能设备，以满足汽车智能化的要求，线控自动门的应用也逐渐成为一种趋势。现有的自动门主要分为气动门和电动门两种：一、气动自动门，由气动系统、电控系统、传动机构、锁闭机构、承载机构以及门板组成，其工作原理如下：气动门的控制器接收到开门或关门指令，控制电磁阀开闭，高压气体通过管路推动气缸运动，操纵执行机构完成门的打开与关闭动作。二、电动自动门由电机、电控系统、传动机构、锁闭机构、承载机构和门板组成，其工作原理是：控制器接收到开关信号指令，控制电机旋转，通过传动机构运动，控制门的开合动作。

随着自动门的广泛应用，也逐渐暴露出一些问题：一、气动自动门：1、动力是来自于高压气体，高压气体的储存和释放条件要求较高，有泄露风险，其安全可靠性很难保证；2、气泵和气缸在工作过程中会产生噪音，影响乘客的乘坐舒适度；3、对于高压气体通过的气动管路，在汽车整车的布置中较复杂，集成度低，而且容易出现弯折，造成气压不足，影响开关门的速度。二、电动自动门：1、现有的电动自动门防夹功能是在夹到障碍物之后，门再打开，在关闭过程中，可能会对乘客货物造成损伤，尤其对儿童或动物造成更大的伤害；2、现有的自动门不够智能，与整车通讯单一或者不能通讯，无法满足无人驾驶汽车智能化的发展要求。

因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。

发明内容：

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种无人驾驶汽车线控自动门，其能够实现与整车VCU通讯，满足无人驾驶汽车智能化的发展要求，实现线控、远程控制开关门。

本发明所采用的技术方案有：一种无人驾驶汽车线控自动门，包括安装于汽车车架上的承载板以及安装于承载板上的电机、锥齿轮组、减速机构、带轮、同步带、锁闭机构、右夹板、左夹板、右导柱、左导柱、左滑筒、右滑筒、光杆、左携门架、右携门架、左门板、右门板、感应器、ECU以及开关，所述电机与锥齿轮组相连，锥齿轮组与减速机构连接，带轮的内孔连接减速机构，外圈被同步带包覆，所述同步带与右夹板、左夹板固联，所述右夹板的一端与同步带固联，另一端连接右导柱，左夹板的一端与同步带固联，另一端连接左导柱，所述右导柱固定在右滑筒，左导柱固定在左滑筒上，左滑筒连接左携门架且包覆在光杆外圈，右滑筒连接右携门架且包覆在光杆外圈，所述左携门架固定在左门板上，右携门架固定在右门板上，感应器固定在左门板和右门板之间。

进一步地，还包括拉线、衔铁、线圈、U型叉、锁柱、第一轴、解锁杆、第二轴以及位置开关，所述拉线安装在锁闭机构上，一端连接解锁杆，衔铁包覆在线圈内且与解锁杆相连接，线圈固定在锁闭机构上，所述U型叉安装在第一轴上，锁柱固定在右导柱上，第一轴安装在锁闭机构上，连接U型叉，所述解锁杆安装在第二轴上，一端与拉线连接，所述第二轴固定在锁闭机构上，连接解锁杆，所述位置开关安装在锁闭机构上，开关安装在右门板上。

进一步地，所述感应器为微波感应、红外感应和摄像头。

本发明具有如下有益效果：

(1).本发明无人驾驶汽车线控自动门，集成度更高，通过锥齿轮组换向搭配紧凑的减速机构，可缩短纵向布置空间，适用于大多数无人驾驶汽车车型；

(2).本发明无人驾驶汽车线控自动门，其动力传动通过同步带传动，性能可靠，成本低廉；

(3).本发明无人驾驶汽车线控自动门，其锁闭机构模块化，可以实现自动解锁、手动解锁以及信号传递等多种功能；

(4).本发明无人驾驶汽车线控自动门，关门过程中，其感应器可提前监测到门板之间的乘客，控制门自动打开，防夹控制逻辑更合理，安全性更高；

(5).本发明无人驾驶汽车线控自动门，整车VCU可直接控制ECU开关门，可实现线控、远程操控，更加智能化。

附图说明：

图1为本发明无人驾驶汽车线控自动门的结构示意图。

图2为本发明无人驾驶汽车线控自动门的局部结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

本发明无人驾驶汽车线控自动门包括安装于汽车车架上的承载板28以及安装于承载板28上的电机1、锥齿轮组2、减速机构3、带轮4、同步带5、锁闭机构6、右夹板7、左夹板8、右导柱9、左导柱10、左滑筒11、右滑筒12、光杆13、左携门架14、右携门架15、左门板16、右门板17、感应器18、ECU29以及开关30，其中电机1的一端连接锥齿轮组2相连用于传递转矩到锥齿轮组2，锥齿轮组2的一端与电机1连接，另一端与减速机构3连接以改变动力传递的方向，减速机构3的一端与锥齿轮组2连接，另一端连接带轮4以增大-电机1的动力并传递到带轮4。带轮4的内孔连接减速机构3，外圈被同步带5包覆，将减速机构3的动力传递到同步带5。同步带5包覆在带轮4外圈，与右夹板7、左夹板8固联，将带轮4的旋转运动转换为左夹板8与右夹板7的直线运动。锁闭机构6可与固定在右导柱9上的锁柱23接合以阻止右导柱9运动。右夹板7的一端与同步带5固联，另一端连接右导柱9，通过同步带5的运动带动右导柱9直线运动，左夹板8的一端与同步带5固联，另一端连接左导柱10，通过同步带5的运动带动左导柱10直线运动。右导柱9固定在右滑筒12上且与右夹板7连接，左导柱10固定在左滑筒11上且与左夹板8连接。左滑筒11用于固定左导柱10，连接左携门架14，包覆在光杆13外圈，可以轴向滑动，右滑筒12用于固定右导柱9，连接右携门架15，包覆在光杆13外圈，可以轴向滑动。光杆13的外圈与左滑筒11、右滑筒12相贴合，为左滑筒11、右滑筒12提供导向和支撑。左携门架14固定在左门板16上，与左滑筒11连接，带动左门板16沿着光杆13左右运动。右携门架15固定在右门板17上，与右滑筒12连接，带动右门板17沿着光杆13左右运动。感应器18固定在左门板16和右门板17之间，可检测两门板之间的障碍物。

本发明无人驾驶汽车线控自动门还包括拉线19、衔铁20、线圈21、U型叉22、锁柱23、第一轴24、解锁杆25、第二轴26以及位置开关27，其中拉线19安装在锁闭机构6上，一端连接解锁杆25，可拉动解锁杆25沿着第二轴26顺时针转动。衔铁20包覆在线圈21内，连接解锁杆25，可以在线圈21内轴向滑动。线圈21固定在锁闭机构6上，通电可产生电磁场。U型叉22安装在第一轴24上，可以沿着第一轴24转动。锁柱23固定在右导柱9上，可以随着右导柱9移动。第一轴24安装在锁闭机构6上，连接U型叉22。解锁杆25安装在第二轴26上，一端与拉线19连接。第二轴26固定在锁闭机构6上，连接解锁杆25。位置开关27安装在锁闭机构6上，可监测U型叉22的位置。开关30安装在右门板17上，为ECU29提供开门或关门信号。ECU29接收感应器18、位置开关27、开关30与整车VCU的信号，可控制锁闭机构6解锁与电机1转动。

本发明无人驾驶汽车线控自动门的工作原理如下：

1、常规开门模式：乘客按下开关30，开门信号反馈到ECU29，ECU29控制锁闭机构6解锁，然后控制电机1转动，通过锥齿轮组2、减速机构3换向和增扭，使带轮4顺时针转动，带动左夹板8、左导柱10、左滑筒11、左携门架14、左门板16沿着光杆向左滑动，同时带动右夹板7、右导柱9、右滑筒12、右携门架15沿着光杆13向右滑动，则车门打开。

2、常规关门模式：乘客按下开关30，关门信号反馈到ECU29，然后控制电机1转动，通过锥齿轮组1、减速机构3换向和增扭，使带轮4顺时针转动，带动左夹板8、左导柱10、左滑筒11、左携门架14、左门板16沿着光杆13向右滑动，同时带动右夹板7、右导柱9、右滑筒12、右携门架15沿着光杆13向左滑动，则车门关闭。

3、车门锁闭功能：在关门过程中，锁柱23随着右导柱9向左移动，撞到U型叉22，U型叉22沿着第一轴24逆时针转动，解锁杆25将U型叉22卡住，限制U型叉22顺时针转动，使门板不能向右移动；同时，由于U型叉22逆时针转动时，接触到位置开关27，位置开关27发信号到ECU29，ECU29控制电机1停止转动，则门板停止运动。

4、电控解锁与手动解锁功能：电控解锁，乘客按下门板上的开关30，ECU29控制线圈21通电，衔铁20向上移动，带动解锁杆25沿着第二轴顺26时针转动，使U型叉22可以沿着第一轴24顺时针运动，门板解锁。手动解锁，乘客拉动拉线19，带动解锁杆25沿着第二轴26顺时针转动，使U型叉22可以沿着第一轴24顺时针运动，门板解锁。

5、防夹功能：在关门过程中，感应器18监测到左门板16与右门板17之间有障碍物，发送信号到ECU29，EUC29改变电机1旋转方向，使左门板16与右门板17打开，当感应器18监测到左门板16与右门板17之间没有有障碍物时，发送信号到ECU29，控制电机1旋转，再次关闭左门板16与右门板17。

6、线控开关门功能：ECU29可接收到整车VCU开关门信号，控制电机1旋转，达到开门或关门的目的。

7、超载开门提示功能：左门板16与右门板17之间的感应器18监测到上车人数超过设定人数，发送信号到ECU29，ECU29控制左门板16与右门板17打开，并提示超载。

本发明无人驾驶汽车线控自动门中将传统的气动及丝杆螺母组合传动方式改为电动及同步带组合传动，增加了系统安全性能的同时也节省了成本。锥齿轮组2配合减速机构3，将电机1传递的动力换向，可缩短纵向布置空间，增大电机扭矩。锁闭机构6模块化，固定在承载板28上，与右导柱9上的锁柱23脱离或者固定，实现解锁与锁闭，同时能完成电控解锁、手动解锁与锁闭信号反馈。感应器18不限于微波感应、红外感应和摄像头，可监测左右门板之间的障碍物、计数并反馈到ECU。ECU可接收开关30、感应器18以及位置开关27的信号，并与整车VCU通讯，可实现自动控制、远程控制方式。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种无人驾驶汽车线控自动门，其特征在于：包括安装于汽车车架上的承载板(28)以及安装于承载板(28)上的电机(1)、锥齿轮组(2)、减速机构(3)、带轮(4)、同步带(5)、锁闭机构(6)、右夹板(7)、左夹板(8)、右导柱(9)、左导柱(10)、左滑筒(11)、右滑筒(12)、光杆(13)、左携门架(14)、右携门架(15)、左门板(16)、右门板(17)、感应器(18)、ECU(29)以及开关(30)，所述电机(1)与锥齿轮组(2)相连，锥齿轮组(2)与减速机构(3)连接，带轮(4)的内孔连接减速机构(3)，外圈被同步带(5)包覆，所述同步带(5)与右夹板(7)、左夹板(8)固联，所述右夹板(7)的一端与同步带(5)固联，另一端连接右导柱(9)，左夹板(8)的一端与同步带(5)固联，另一端连接左导柱(10)，所述右导柱(9)固定在右滑筒(12)，左导柱(10)固定在左滑筒(11)上，左滑筒(11)连接左携门架(14)且包覆在光杆(13)外圈，右滑筒(12)连接右携门架(15)且包覆在光杆(13)外圈，所述左携门架(14)固定在左门板(16)上，右携门架(15)固定在右门板(17)上，感应器(18)固定在左门板(16)和右门板(17)之间。

2.如权利要求1所述的无人驾驶汽车线控自动门，其特征在于：还包括拉线(19)、衔铁(20)、线圈(21)、U型叉(22)、锁柱(23)、第一轴(24)、解锁杆(25)、第二轴(26)以及位置开关(27)，所述拉线(19)安装在锁闭机构(6)上，一端连接解锁杆(25)，衔铁(20)包覆在线圈(21)内且与解锁杆(25)相连接，线圈(21)固定在锁闭机构(6)上，所述U型叉(22)安装在第一轴(24)上，锁柱(23)固定在右导柱(9)上，第一轴(24)安装在锁闭机构(6)上，连接U型叉(22)，所述解锁杆(25)安装在第二轴(26)上，一端与拉线(19)连接，所述第二轴(26)固定在锁闭机构(6)上，连接解锁杆(25)，所述位置开关(27)安装在锁闭机构(6)上，开关(30)安装在右门板(17)上。

3.如权利要求1所述的无人驾驶汽车线控自动门，其特征在于：所述感应器(18)为微波感应、红外感应和摄像头。