CN112523627A - 一种指纹识别弹出式智能车门把手装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种指纹识别弹出式智能车门把手装置，包括把手本体、指纹识别器、提示灯、震动马达、第一至第二导向件、第一至第二齿轮、第一至第二齿条、驱动电机、第一至第二传动轴、存储单元、电子控制单元和车门门锁。安装在车门把手安装槽内的指纹识别器采集使用者的指纹信息，控制器基于指纹识别器发送的指纹信息对门锁、电机、震动马达、指示灯等部件发出控制指令，实现了车门把手实现主动的伸出与收回。本专利提供使用者便捷的解锁体验，同时有效降低车辆风阻，提高了车门的一体性和美观性。

Description

一种指纹识别弹出式智能车门把手装置

技术领域

本发明涉及汽车结构及汽车安全技术领域，尤其涉及一种指纹识别弹出式智能车门把手装置。

背景技术

传统汽车的车门把手外露出车门，不仅不够美观，同时也会增大车辆的风阻系数。当今电动汽车蓬勃发展，电动汽车对车辆的风阻提出了更高的要求，可隐藏的车门把手逐渐成为电动车的热门选择。如今大多数汽车门锁还是依赖钥匙控制解锁与上锁，若遇上钥匙丢失或遗漏会造成用车的不便。同时有些品牌推出了蓝牙连接车辆控制门锁的产品，其解锁的稳定性不够高会给车主带来麻烦。结合指纹识别的隐藏式车门把手可以很好地解决汽车风阻降低以及解锁方便性与稳定性的要求。

目前隐藏式车门把手已有很多应用，但将指纹识别与之结合的装置还较少。其中，武汉理工大学提出一种自动回位隐藏式车门把手（专利号CN206646937U），该专利在车门把手转轴的两端加装回位弹簧来实现车门把手的自动隐藏功能，在车门把手被向外拉开后，在回位弹簧的作用下，车门把手回到车门外板安装槽内，车门把手盖板与车门外板平齐。该装置实现了车门把手的隐藏，提高了车门的整洁与美观性，整个装置是纯机械结构，故障率低，成本低。但它没能解决解锁便利性的问题，同时车门把手在被拉开后若不持续受力就会收回车门安装槽内，这给驾驶员及乘客控制车门开合角度带来了一定不便。孙德鹏提出一种可指纹触摸开启的车门把手（专利号CN107605278A），该专利在传统车门把手上假装了指纹识别器，控制器接收指纹识别器的信息来控制一号电机工作，使得车门把手可外拉，在车门把手被拉开后，控制器控制二号电机，使得门锁打开，车门可开启。同时加入了蜂鸣器，在指纹识别失败5次后开始报警，实现了一定的防盗效果。该专利实现了较好的指纹识别开锁功能，但没能提供驾驶员指纹识别是否在进行以及是否成功的提示信息，使用体验不够完善，同时是基于传统外露式的车门把手的设计，不能起到降低风阻的作用。无锡博金汽车部件有限公司提出一种隐藏式车门把手推出系统（专利号CN209817675U），该专利利用电机带动推块与拨杆块来将车门把手推出，利用扭簧实现车门把手的回位。该专利实现了车门把手的隐藏，提高了车门的美观性，但没有进行解锁方式的优化。重庆熠美实业发展有限公司提出一种隐藏式智能汽车外开门把手（专利号CN110206419A），该专利利用推杆电机推动转臂转动以伸出车门把手，其方案的两个限位开关可以判断把手处于预开启或隐藏状态，为实现手柄的自动预开启提供硬件基础。该专利较好的实现了车门把手的隐藏与自动弹出，但车门的解锁方式仍是传统的车门把手带动门锁来解锁。

安徽科技学院提出一种虹膜与指纹识别的汽车智能门锁（专利号CN207960256U），该专利利用虹膜识别器与指纹识别器获取使用者的生物信息发送给控制器，控制器控制门锁电机旋转实现汽车门锁的开闭。北京汽车股份有限公司提出的一种自动隐藏式车门把手（专利号CN203835084N），该专利通过电机驱动齿轮齿条运动来带动车门把手安装支架移动来实现车门把手本体的弹出。实现了车门把手的快速弹出与收回，车门解锁的同时车门把手可自动弹出，锁车时,车门把手自动隐藏,能直观体现出车门是否锁死。改善了车门造型的美观性，起到了降低车辆风阻的作用，但其解锁仍为传统模式，便捷性存在不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的解锁便利性不足、车门把手外露影响美观等问题，提供一种指纹识别弹出式智能车门把手装置。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种指纹识别弹出式智能车门把手装置，包括把手本体、指纹识别器、提示灯、震动马达、第一至第二导向件、第一至第二齿轮、第一至第二齿条、驱动电机、第一至第二传动轴、存储单元、电子控制单元和车门门锁；

所述车门门锁用于接收指令打开或关闭车门，并将门锁状态传递给所述电子控制单元；

所述把手本体呈U形，包含第一短柄、第二短柄和长柄；所述长柄中空，两端分别和第一短柄、第二短柄的另一端垂直固连，且长柄的外壁上分别设有用于安装提示灯的安装孔和用于安装指纹识别器的安装槽；

所述指纹识别器、提示灯均分别对应设置在长柄外壁上的安装槽、安装孔内，其中，所述指纹识别器用于录入开锁指纹并将其传递给所述电子控制单元，所述提示灯用于根据电子控制单元的指令发出不同颜色的提示光；

所述震动马达设置在所述长柄内，用于根据电子控制单元的指令发出震动反馈；

所述把手本体嵌入在车门上，开口朝内，且把手本体未弹出时长柄外壁和车门外壁在同一平面；

所述第一导向件、第二导向件固定在车门内，结构相同，其上均设有滑槽，滑槽内均设有滑条，且第一导向件、第二导向件的滑条相互平行；所述第一齿条、第二齿条分别对应设置在所述第一导向件、第二导向件的滑条上；

所述驱动电机采用双轴电机，其两个输出轴分别通过第一传动轴、第二传动轴和所述第一齿轮、第二齿轮的转轴同轴固连；所述第一齿轮、第二齿轮分别和第一齿条、第二齿条对应啮合，所述第一齿条、第二齿条的一端分别和所述第一短柄、第二短柄远离长柄的一端固连，使得所述驱动电机能够驱动所述把手本体弹出和缩回；

所述存储单元用于存储车主的指纹信息；

所述电子控制单元分别和所述指纹识别器、存储单元、提示灯、震动马达、驱动电机、车门门锁电气相连，用于根据指纹识别器录入的指纹和存储单元中车主指纹的匹配结果控制震动马达、驱动电机、车门门锁工作，并根据车门门锁反馈的门锁状态控制驱动电机工作。

本发明还公开了一种该指纹识别弹出式智能车门把手装置的控制方法，包含以下步骤：

步骤1），当指纹识别器检测到有物体与之接触，发送信号给电子控制单元；

步骤2），电子控制单元控制震动马达按照预设的第一震动频率产生短暂震动，给予驾驶员震动反馈；

步骤3），指纹识别器采集指纹信息并将其传送给电子控制单元；

步骤4），电子控制单元将采集到的指纹信息与存储单元中车主的指纹信息做比较；

步骤5.1），若采集的指纹信息与存储单元中车主的指纹信息相匹配，电子控制单元控制驱动电机工作将把手本体从车门中弹出，同时电子控制单元控制车门门锁解锁；

步骤5.2），若采集的指纹信息与存储单元中车主的指纹信息不匹配，电子控制单元控制震动马达按照预设的第二震动频率发出短暂震动提示驾驶员指纹识别失败，同时控制提示灯进行红色闪烁表明指纹识别失败，此时把手本体不弹出；

步骤5.3），若指纹识别器向电子控制单元连续发送了十次与存储单元中车主的指纹信息不匹配的指纹信息，电子控制单元控制指纹识别器关闭一分钟，同时控制提示灯红灯常亮直到指纹识别器重新开启，以避免对指纹识别器的恶意接触；

步骤6），车门门锁将门锁状态传递给电子控制单元；

步骤6.1），当门锁状态为锁死状态，电子控制单元控制驱动电机工作将把手本体缩回至车门中；

步骤6.2），若车门门锁为打开状态，电子控制单元控制驱动电机工作使得把手本体保持弹出状态。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.解锁便利：将指纹识别与弹出式车门把手结合，解决了驾驶员未带钥匙不能打开车门的问题，通过把手弹出与否可以便捷确认车门是否解锁；

2.美观性好：车门把手只在指纹识别成功时弹出车门，并在门锁闭合后立即收回车门内，车门把手弹出车门的时间少，高了车门的一体性与美观性，同时车辆风阻得到了降低；

3.使用体验好：在指纹识别过程中，利用震动马达给驾驶员反馈提示指纹识别的进行，并且在指纹识别失败时给驾驶员强震动反馈以及提示灯红灯闪烁提示指纹识别失败；

4.安全性高:在指纹识别多次失败后暂时关闭指纹识别器，一分钟后再启动指纹识别器，防止对指纹识别器的恶意触碰。

附图说明

图1是本发明的一种指纹识别弹出式智能车门把手装置的结构示意图；

图2是本发明的一种指纹识别弹出式智能车门把手的工作流程图。

图中，1-把手本体，2-指纹识别器，3-安装槽，4-提示灯，5-震动马达，6-第一导向件，7-第一齿轮，8-第一齿条，9-驱动电机，10-传动轴，11-电子控制单元，12-车门门锁。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。

如图1所示，本发明公开了一种指纹识别弹出式智能车门把手装置，包括把手本体、指纹识别器、提示灯、震动马达、第一至第二导向件、第一至第二齿轮、第一至第二齿条、驱动电机、第一至第二传动轴、存储单元、电子控制单元和车门门锁；

所述车门门锁用于接收指令打开或关闭车门，并将门锁状态传递给所述电子控制单元；

所述把手本体呈U形，包含第一短柄、第二短柄和长柄；所述长柄中空，两端分别和第一短柄、第二短柄的另一端垂直固连，且长柄的外壁上分别设有用于安装提示灯的安装孔和用于安装指纹识别器的安装槽；

所述指纹识别器、提示灯均分别对应设置在长柄外壁上的安装槽、安装孔内，其中，所述指纹识别器用于录入开锁指纹并将其传递给所述电子控制单元，所述提示灯用于根据电子控制单元的指令发出不同颜色的提示光；

所述震动马达设置在所述长柄内，用于根据电子控制单元的指令发出震动反馈；

所述把手本体嵌入在车门上，开口朝内，且把手本体未弹出时长柄外壁和车门外壁在同一平面；

所述第一导向件、第二导向件固定在车门内，结构相同，其上均设有滑槽，滑槽内均设有滑条，且第一导向件、第二导向件的滑条相互平行；所述第一齿条、第二齿条分别对应设置在所述第一导向件、第二导向件的滑条上；

所述驱动电机采用双轴电机，其两个输出轴分别通过第一传动轴、第二传动轴和所述第一齿轮、第二齿轮的转轴同轴固连；所述第一齿轮、第二齿轮分别和第一齿条、第二齿条对应啮合，所述第一齿条、第二齿条的一端分别和所述第一短柄、第二短柄远离长柄的一端固连，使得所述驱动电机能够驱动所述把手本体弹出和缩回；

所述存储单元用于存储车主的指纹信息；

所述电子控制单元分别和所述指纹识别器、存储单元、提示灯、震动马达、驱动电机、车门门锁电气相连，用于根据指纹识别器录入的指纹和存储单元中车主指纹的匹配结果控制震动马达、驱动电机、车门门锁工作，并根据车门门锁反馈的门锁状态控制驱动电机工作。

如图2所示，本发明还公开了一种该指纹识别弹出式智能车门把手装置的控制方法，包含以下步骤：

步骤1），当指纹识别器检测到有物体与之接触，发送信号给电子控制单元；

步骤2），电子控制单元控制震动马达按照预设的第一震动频率产生短暂震动，给予驾驶员震动反馈；

步骤3），指纹识别器采集指纹信息并将其传送给电子控制单元；

步骤4），电子控制单元将采集到的指纹信息与存储单元中车主的指纹信息做比较；

步骤5.1），若采集的指纹信息与存储单元中车主的指纹信息相匹配，电子控制单元控制驱动电机工作将把手本体从车门中弹出，同时电子控制单元控制车门门锁解锁；

步骤5.2），若采集的指纹信息与存储单元中车主的指纹信息不匹配，电子控制单元控制震动马达按照预设的第二震动频率发出短暂震动提示驾驶员指纹识别失败，同时控制提示灯进行红色闪烁表明指纹识别失败，此时把手本体不弹出；

步骤5.3），若指纹识别器向电子控制单元连续发送了十次与存储单元中车主的指纹信息不匹配的指纹信息，电子控制单元控制指纹识别器关闭一分钟，同时控制提示灯红灯常亮直到指纹识别器重新开启，以避免对指纹识别器的恶意接触；

步骤6），车门门锁将门锁状态传递给电子控制单元；

步骤6.1），当门锁状态为锁死状态，电子控制单元控制驱动电机工作将把手本体缩回至车门中；

步骤6.2），若车门门锁为打开状态，电子控制单元控制驱动电机工作使得把手本体保持弹出状态。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种指纹识别弹出式智能车门把手装置，其特征在于，包括把手本体、指纹识别器、提示灯、震动马达、第一至第二导向件、第一至第二齿轮、第一至第二齿条、驱动电机、第一至第二传动轴、存储单元、电子控制单元和车门门锁；

所述车门门锁用于接收指令打开或关闭车门，并将门锁状态传递给所述电子控制单元；

所述把手本体呈U形，包含第一短柄、第二短柄和长柄；所述长柄中空，两端分别和第一短柄、第二短柄的另一端垂直固连，且长柄的外壁上分别设有用于安装提示灯的安装孔和用于安装指纹识别器的安装槽；

所述指纹识别器、提示灯均分别对应设置在长柄外壁上的安装槽、安装孔内，其中，所述指纹识别器用于录入开锁指纹并将其传递给所述电子控制单元，所述提示灯用于根据电子控制单元的指令发出不同颜色的提示光；

所述震动马达设置在所述长柄内，用于根据电子控制单元的指令发出震动反馈；

所述把手本体嵌入在车门上，开口朝内，且把手本体未弹出时长柄外壁和车门外壁在同一平面；

所述第一导向件、第二导向件固定在车门内，结构相同，其上均设有滑槽，滑槽内均设有滑条，且第一导向件、第二导向件的滑条相互平行；所述第一齿条、第二齿条分别对应设置在所述第一导向件、第二导向件的滑条上；

所述驱动电机采用双轴电机，其两个输出轴分别通过第一传动轴、第二传动轴和所述第一齿轮、第二齿轮的转轴同轴固连；所述第一齿轮、第二齿轮分别和第一齿条、第二齿条对应啮合，所述第一齿条、第二齿条的一端分别和所述第一短柄、第二短柄远离长柄的一端固连，使得所述驱动电机能够驱动所述把手本体弹出和缩回；

所述存储单元用于存储车主的指纹信息；

所述电子控制单元分别和所述指纹识别器、存储单元、提示灯、震动马达、驱动电机、车门门锁电气相连，用于根据指纹识别器录入的指纹和存储单元中车主指纹的匹配结果控制震动马达、驱动电机、车门门锁工作，并根据车门门锁反馈的门锁状态控制驱动电机工作。

2.基于权利要求1所述的指纹识别弹出式智能车门把手装置的控制方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1），当指纹识别器检测到有物体与之接触，发送信号给电子控制单元；

步骤2），电子控制单元控制震动马达按照预设的第一震动频率产生短暂震动，给予驾驶员震动反馈；

步骤3），指纹识别器采集指纹信息并将其传送给电子控制单元；

步骤4），电子控制单元将采集到的指纹信息与存储单元中车主的指纹信息做比较；

步骤5.1），若采集的指纹信息与存储单元中车主的指纹信息相匹配，电子控制单元控制驱动电机工作将把手本体从车门中弹出，同时电子控制单元控制车门门锁解锁；

步骤5.2），若采集的指纹信息与存储单元中车主的指纹信息不匹配，电子控制单元控制震动马达按照预设的第二震动频率发出短暂震动提示驾驶员指纹识别失败，同时控制提示灯进行红色闪烁表明指纹识别失败，此时把手本体不弹出；

步骤5.3），若指纹识别器向电子控制单元连续发送了十次与存储单元中车主的指纹信息不匹配的指纹信息，电子控制单元控制指纹识别器关闭一分钟，同时控制提示灯红灯常亮直到指纹识别器重新开启，以避免对指纹识别器的恶意接触；

步骤6），车门门锁将门锁状态传递给电子控制单元；

步骤6.1），当门锁状态为锁死状态，电子控制单元控制驱动电机工作将把手本体缩回至车门中；

步骤6.2），若车门门锁为打开状态，电子控制单元控制驱动电机工作使得把手本体保持弹出状态。

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