CN112721587A - 一种多功能防淋雨与防撞装置及其防淋雨与防撞方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能防淋雨与防撞装置及其防淋雨与防撞方法。现有防淋雨装置有待改进。本发明的转板二可相对转板三旋转，转板一可相对转板二旋转，转板一、转板二和转板三上分别固定条形铁一、条形铁二和条形铁三；转板二顶面固定电磁铁四，底面固定海绵一；转板三底面固定海绵二；转板三与汽车顶棚内固定；电磁铁一、电磁铁二和电磁铁三由低至高固定在车门内侧；雨量传感器固定在汽车前挡风玻璃处，位置传感器固定在门锁处，激光测距传感器固定在车门把手处，雷达固定在汽车B柱上，超声波传感器固定在汽车后视镜镜面靠内侧位置。本发明解决了现有装置上的雨水残留问题，并起到车门防刮擦、车门防撞以及减轻使用者碰到头部的疼痛感。

Description

一种多功能防淋雨与防撞装置及其防淋雨与防撞方法

技术领域

本发明属于车载装置技术领域，具体涉及一种开门防撞、防刮擦、防碰头的多功能上下车防淋雨与防撞装置及其防淋雨与防撞方法。

背景技术

现有的上下车防淋雨装置，要么安装在汽车顶部来挡雨，要么安装在车门与门框之间。前者不便维护，且影响汽车美观；后者没有对积累在装置上的雨水进行处理，使用者在关门时可能再次淋到雨水，且功能单一，实用性不大。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种多功能防淋雨与防撞装置及其防淋雨与防撞方法，通过转板限制汽车车门打开的角度，并通过转板的遮挡实现上下车防淋雨的效果，同时具有开门防撞、防刮擦和上下车防碰头的功能。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明一种多功能防淋雨与防撞装置，包括水槽管柱、套筒、转板一、转板二、转板三、条形铁一、条形铁二、条形铁三、海绵一、海绵二、电磁铁一、电磁铁二、电磁铁三、电磁铁四、圆杆、雨量传感器、位置传感器、扭矩传感器、激光测距传感器、雷达和超声波传感器；所述的水槽管柱开设有中心孔，中心孔的侧壁开设有注水槽；水槽管柱的外侧壁开设有上下排布的中心环转动槽一和中心环转动槽二，且中心环转动槽一和中心环转动槽二的两端均与注水槽连通；中心环转动槽一位于中心环转动槽二下方；套筒的内螺纹与水槽管柱外侧壁底部的外螺纹连接；所述的转板一包括一体成型的中心环一和扇环形板一；中心环一与扇环形板一的连接位置处开设有流水槽；中心环一与水槽管柱的中心环转动槽一构成转动副，扇环形板一的底面与注水槽的下侧壁对齐；扇环形板一的左侧竖直面固定有条形铁一，顶面靠近右侧竖直面位置的内端设有一体成型的内端限位块，顶面靠近右侧竖直面位置的外端设有一体成型的外端限位块；所述的转板二包括一体成型的中心环二和扇环形板二；中心环二与扇环形板二的连接位置处开设有流水槽；扇环形板二的左侧竖直面固定有条形铁安装板一，底面靠近左侧竖直面位置设有一体成型的挡条一，顶面靠近右侧竖直面位置的内端设有一体成型的内端限位块，顶面靠近右侧竖直面位置的外端设有一体成型的外端限位块，顶面中心位置开设有电磁铁四安装槽；所述的条形铁二固定在条形铁安装板一上；所述的电磁铁四固定在电磁铁四安装槽内；所述的海绵一固定在扇环形板二底面；中心环二与水槽管柱的中心环转动槽二构成转动副，且中心环二与水槽管柱的中心环转动槽二之间设有扭矩传感器；挡条一位于转板一的内端限位块和外端限位块左侧，且挡条一的底面低于转板一的内端限位块和外端限位块顶面；所述的转板三位于转板二上方，包括一体成型的固定环和扇环形板三；扇环形板三的左侧竖直面固定有条形铁安装板二，底面靠近左侧竖直面位置设有一体成型的挡条二，底面靠近右侧竖直面位置设有一体成型的竖板；固定环与水槽管柱固定，扇环形板三位于水槽管柱的注水槽右侧；挡条二位于转板二的内端限位块和外端限位块左侧，且挡条二的底面低于转板二的内端限位块和外端限位块顶面；所述的条形铁三固定在条形铁安装板二上；所述的海绵二固定在扇环形板三底面。

优选地，所述中心孔孔壁顶部的内螺纹与固定圆柱的外螺纹连接。

优选地，所述竖板的底部固定有底板支撑块；底板支撑块开设有水平设置的铰接孔；底板与铰接孔通过圆杆铰接，且底板由底板支撑块支撑。

更优选地，所述的底板由中心板和包裹中心板的海绵包裹层组成。

该多功能防淋雨与防撞装置的防淋雨与防撞方法，具体如下：

将固定圆柱固定在汽车顶棚内靠近车门位置，使得转板三的扇环形板三左侧竖直面与车门边框对齐；将电磁铁一、电磁铁二和电磁铁三由低至高固定在车门内侧，使得电磁铁一、电磁铁二和电磁铁三分别与条形铁一、条形铁二和条形铁三对齐；将雨量传感器固定在汽车前挡风玻璃处，位置传感器固定在门锁处，激光测距传感器固定在车门把手处，雷达固定在汽车B柱上，超声波传感器固定在汽车后视镜镜面靠内侧位置；将雨量传感器、位置传感器、扭矩传感器、激光测距传感器、雷达和超声波传感器的信号输出端均连接车身控制器；将电磁铁一、电磁铁二、电磁铁三和电磁铁四的信号控制端均连接车身控制器。

车门解锁状态下，蓄电池对雨量传感器、位置传感器、扭矩传感器、激光测距传感器、雷达和超声波传感器供电。当雨量传感器检测到下雨，且位置传感器检测到车门打开时，车身控制器控制电磁铁一通电，使电磁铁一与条形铁一相吸；然后，车身控制器判断超声波传感器检测到后视镜后方5m内有物体接近时，则执行步骤A，然后执行步骤B，否则直接执行步骤B；当雨量传感器未检测到下雨，且位置传感器检测到车门打开时，车身控制器判断超声波传感器是否检测到后视镜后方5m内有物体接近，有物体接近则执行步骤A，然后执行步骤B，否则直接执行步骤B。

步骤A如下：车身控制器控制电磁铁三通电，电磁铁三与条形铁三相吸，车门直接停住，同时控制汽车喇叭发出警报；5秒后，车身控制器控制电磁铁三断电，车门恢复正常开关。

步骤B如下：车身控制器判断雷达检测到车门旁50cm内是否有障碍物，有障碍物则执行步骤C，否则执行步骤D。

步骤C如下：车身控制器控制电磁铁二通电，电磁铁二与条形铁二相吸；继续打开车门时，电磁铁二带动转板二转动；转板二转动过程中，当激光测距传感器检测到车门最外端与障碍物的距离为2cm时，车身控制器控制电磁铁四通电，电磁铁四吸住条形铁三，使转板二停止转动，车门停住；然后，使用者上车或下车；当扭矩传感器检测到关门的扭矩信号时，车身控制器控制电磁铁四断电；当车门完全关闭时，位置传感器将车门关闭的信号传给车身控制器，车身控制器控制电磁铁二断电，电磁铁一不再吸附条形铁一。

步骤D如下：当车门被继续打开时，电磁铁一带动转板一转动，转板一带动转板二转动，直到转板二的内端限位块和外端限位块与转板三的挡条二接触，且转板一的内端限位块和外端限位块与转板二的挡条一接触时，转板一和转板二达到最大开启角度，并使车门停住，转板一和转板二此时起到挡雨的作用。然后，使用者上车或下车。在车门关闭的过程中，车门带动转板一往回转动，转板一的条形铁一顶住转板二的挡条一时，转板二跟着转板一转动至转板三下方；转板一和转板二往回转动过程中，海绵一和海绵二分别吸附残留在转板一和转板二上的雨水，没吸附完的雨水则通过转板一和转板二的流水槽流进水槽管柱的注水槽，并经中心孔累积在套筒中。当车门完全关闭时，位置传感器将车门关闭的信号传给车身控制器，车身控制器控制电磁铁一断电，电磁铁一不再吸附条形铁一。

优选地，使用者在上下车过程中，底板挡在使用者头部和门框之间，避免使用者头部碰撞门框，即使使用者头部撞到底板，底板会绕圆杆向上翻转，且底板外层的海绵包裹层防止使用者头部被撞伤，从而起到防碰头的作用。

本发明具有的有益效果：

本发明装在车内顶棚处，不会影响汽车外形美观，还能提高车内空间利用率；车门关闭时，海绵一与海绵二可以吸附残留在转板上的雨水，多余的水可以通过注水槽流到套筒中，从而解决了现有装置上的雨水残留问题；当激光测距传感器检测到车门附近有障碍物时，通过电磁铁四与条形铁三的吸附作用来控制车门的开启角度，提高了防刮擦的灵活性和准确性；超声波传感器检测到后视镜后方5m内有物体接近时，通过电磁铁三与条形铁三的吸附作用，可以在使用者稍微打开一点车门后直接锁死车门，防止车门继续打开，增强了开门防撞的安全性，并在5s后解锁，恢复车门正常开关；底板通过圆杆与转板三铰接，且底板外围包裹海绵包裹层，能大大减缓使用者上下车时碰到头部的疼痛感。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明中水槽管柱的结构立体图；

图4为本发明中转板二的结构立体图；

图5为本发明中转板三的结构立体图；

图6为本发明中底板的结构立体图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施作进一步的描述。

如图1和2所示，一种多功能防淋雨与防撞装置，包括固定圆柱2、水槽管柱3、套筒11、转板一1、转板二5、转板三6、条形铁一13、条形铁二14、条形铁三4、海绵一9、海绵二7、电磁铁一、电磁铁二、电磁铁三、电磁铁四12、圆杆8、底板10、雨量传感器、位置传感器、扭矩传感器、激光测距传感器、雷达和超声波传感器；如图3所示，水槽管柱3开设有中心孔31，中心孔31的侧壁开设有注水槽32，中心孔31的孔壁顶部设有内螺纹；水槽管柱3的外侧壁开设有上下排布的中心环转动槽一33和中心环转动槽二34，且中心环转动槽一33和中心环转动槽二34的两端均与注水槽32连通；中心环转动槽一33位于中心环转动槽二34下方；中心孔31孔壁顶部的内螺纹与固定圆柱2的外螺纹连接；套筒11的内螺纹与水槽管柱3外侧壁底部的外螺纹连接；转板一1包括一体成型的中心环一和扇环形板一；中心环一与扇环形板一的连接位置处开设有流水槽56；中心环一与水槽管柱3的中心环转动槽一33构成转动副，扇环形板一的底面与注水槽的下侧壁对齐；扇环形板一的左侧竖直面固定有条形铁一13，顶面靠近右侧竖直面位置的内端设有一体成型的内端限位块52，顶面靠近右侧竖直面位置的外端设有一体成型的外端限位块54；如图4所示，转板二5包括一体成型的中心环二51和扇环形板二；中心环二51与扇环形板二的连接位置处开设有流水槽56；扇环形板二的左侧竖直面固定有条形铁安装板一55，底面靠近左侧竖直面位置设有一体成型的挡条一，顶面靠近右侧竖直面位置的内端设有一体成型的内端限位块52，顶面靠近右侧竖直面位置的外端设有一体成型的外端限位块54，顶面中心位置开设有电磁铁四安装槽53；条形铁二14固定在条形铁安装板一55上；电磁铁四12固定在电磁铁四安装槽53内；海绵一9固定在扇环形板二底面；中心环二51与水槽管柱3的中心环转动槽二34构成转动副，且中心环二51与水槽管柱3的中心环转动槽二34之间设有扭矩传感器；挡条一位于转板一1的内端限位块52和外端限位块54左侧，且挡条一的底面低于转板一1的内端限位块52和外端限位块54顶面；转板三6位于转板二5上方，包括一体成型的固定环61和扇环形板三，如图5所示；扇环形板三的左侧竖直面固定有条形铁安装板二，底面靠近左侧竖直面位置设有一体成型的挡条二，底面靠近右侧竖直面位置设有一体成型的竖板；竖板底部固定有底板支撑块62；底板支撑块62开设有水平设置的铰接孔63；固定环61与水槽管柱3固定，扇环形板三位于水槽管柱3的注水槽32右侧；挡条二位于转板二5的内端限位块52和外端限位块54左侧，且挡条二的底面低于转板二5的内端限位块52和外端限位块54顶面；条形铁三4固定在条形铁安装板二上；海绵二7固定在扇环形板三底面；底板10与铰接孔63通过圆杆8铰接，且底板10由底板支撑块62支撑；如图6所示，底板由中心板(薄板)和包裹中心板的海绵包裹层组成。

该多功能防淋雨与防撞装置的防淋雨与防撞方法，具体如下：

将固定圆柱2固定在汽车顶棚内靠近车门位置，使得转板三6的扇环形板三左侧竖直面与车门边框对齐；将电磁铁一、电磁铁二和电磁铁三由低至高固定在车门内侧，使得电磁铁一、电磁铁二和电磁铁三分别与条形铁一13、条形铁二14和条形铁三4对齐；将雨量传感器固定在汽车前挡风玻璃处，位置传感器固定在门锁处，激光测距传感器固定在车门把手处，雷达固定在汽车B柱上，超声波传感器固定在汽车后视镜镜面靠内侧位置；将雨量传感器、位置传感器、扭矩传感器、激光测距传感器、雷达和超声波传感器的信号输出端均连接车身控制器；将电磁铁一、电磁铁二、电磁铁三和电磁铁四12的信号控制端均连接车身控制器。

车门解锁状态下，蓄电池对雨量传感器、位置传感器、扭矩传感器、激光测距传感器、雷达和超声波传感器供电。当雨量传感器检测到下雨，且位置传感器检测到车门打开时，车身控制器控制电磁铁一通电(通过接通蓄电池供电)，使电磁铁一与条形铁一13相吸；然后，车身控制器判断超声波传感器检测到后视镜后方5m内有物体接近时，则执行步骤A，然后执行步骤B，否则直接执行步骤B；当雨量传感器未检测到下雨，且位置传感器检测到车门打开时，车身控制器判断超声波传感器是否检测到后视镜后方5m内有物体接近，有物体接近则执行步骤A，然后执行步骤B，否则直接执行步骤B。

步骤A如下：车身控制器控制电磁铁三通电(通过接通蓄电池供电)，电磁铁三与条形铁三4相吸，迫使车门直接停住，同时控制汽车喇叭发出警报，提醒车后方有物体靠近，从而起到开门防撞的作用；5秒后，车身控制器控制电磁铁三断电，车门恢复正常开关。

步骤B如下：车身控制器判断雷达检测到车门旁50cm内是否有障碍物，有障碍物则执行步骤C，否则执行步骤D。

步骤C如下：车身控制器控制电磁铁二通电(通过接通蓄电池供电)，电磁铁二与条形铁二14相吸；继续打开车门时，电磁铁二带动转板二5转动；转板二5转动过程中，当激光测距传感器检测到车门最外端与障碍物的距离为2cm时，车身控制器控制电磁铁四12通电(通过接通蓄电池供电)，电磁铁四12吸住条形铁三4，使转板二5停止转动，从而迫使车门停住，达到开门防刮擦的效果。使用者在上下车的过程中，底板10挡在使用者头部和门框之间，避免使用者头部碰撞门框，即使使用者头部不小心撞到底板10，底板10会绕圆杆8向上翻转来缓解撞击，且底板外层的海绵包裹层进一步防止使用者头部被撞伤，从而起到防碰头的作用。当扭矩传感器检测到关门的扭矩信号(车身控制器判断实时扭矩大于预设扭矩，预设扭矩为设置的大于正常关门时扭矩的一个扭矩值)时，车身控制器控制电磁铁四12断电，车门即可正常关上。当车门完全关闭时，位置传感器将车门关闭的信号传给车身控制器，车身控制器控制电磁铁二断电，电磁铁一不再吸附条形铁一13。

步骤D如下：当车门被继续打开时，电磁铁一带动转板一转动，转板一1带动转板二5转动，直到转板二的内端限位块52和外端限位块54与转板三6的挡条二接触，且转板一1的内端限位块52和外端限位块54与转板二5的挡条一接触时，转板一1和转板二5达到最大开启角度，并使车门停住，转板一1和转板二5此时起到挡雨的作用。使用者在上下车的过程中，底板10挡在使用者头部和门框之间，避免使用者头部碰撞门框，即使使用者头部不小心撞到底板10，底板10会绕圆杆8向上翻转来缓解撞击，且底板外层的海绵包裹层进一步防止使用者头部被撞伤，从而起到防碰头的作用。在车门关闭的过程中，车门带动转板一1往回转动，转板一1的条形铁一13顶住转板二5的挡条一时，转板二5跟着转板一1一起转动至转板三6下方；转板一1和转板二5往回转动过程中，海绵一9和海绵二7分别吸附残留在转板一1和转板二5上的雨水，没吸附完的雨水则通过转板一1和转板二5的流水槽56流进水槽管柱3的注水槽32，并经中心孔31累积在套筒11中。当车门完全关闭时，位置传感器将车门关闭的信号传给车身控制器，车身控制器控制电磁铁一断电，电磁铁一不再吸附条形铁一13。

Claims (6)

1.一种多功能防淋雨与防撞装置，其特征在于：包括水槽管柱、套筒、转板一、转板二、转板三、条形铁一、条形铁二、条形铁三、海绵一、海绵二、电磁铁一、电磁铁二、电磁铁三、电磁铁四、圆杆、雨量传感器、位置传感器、扭矩传感器、激光测距传感器、雷达和超声波传感器；所述的水槽管柱开设有中心孔，中心孔的侧壁开设有注水槽；水槽管柱的外侧壁开设有上下排布的中心环转动槽一和中心环转动槽二，且中心环转动槽一和中心环转动槽二的两端均与注水槽连通；中心环转动槽一位于中心环转动槽二下方；套筒的内螺纹与水槽管柱外侧壁底部的外螺纹连接；所述的转板一包括一体成型的中心环一和扇环形板一；中心环一与扇环形板一的连接位置处开设有流水槽；中心环一与水槽管柱的中心环转动槽一构成转动副，扇环形板一的底面与注水槽的下侧壁对齐；扇环形板一的左侧竖直面固定有条形铁一，顶面靠近右侧竖直面位置的内端设有一体成型的内端限位块，顶面靠近右侧竖直面位置的外端设有一体成型的外端限位块；所述的转板二包括一体成型的中心环二和扇环形板二；中心环二与扇环形板二的连接位置处开设有流水槽；扇环形板二的左侧竖直面固定有条形铁安装板一，底面靠近左侧竖直面位置设有一体成型的挡条一，顶面靠近右侧竖直面位置的内端设有一体成型的内端限位块，顶面靠近右侧竖直面位置的外端设有一体成型的外端限位块，顶面中心位置开设有电磁铁四安装槽；所述的条形铁二固定在条形铁安装板一上；所述的电磁铁四固定在电磁铁四安装槽内；所述的海绵一固定在扇环形板二底面；中心环二与水槽管柱的中心环转动槽二构成转动副，且中心环二与水槽管柱的中心环转动槽二之间设有扭矩传感器；挡条一位于转板一的内端限位块和外端限位块左侧，且挡条一的底面低于转板一的内端限位块和外端限位块顶面；所述的转板三位于转板二上方，包括一体成型的固定环和扇环形板三；扇环形板三的左侧竖直面固定有条形铁安装板二，底面靠近左侧竖直面位置设有一体成型的挡条二，底面靠近右侧竖直面位置设有一体成型的竖板；固定环与水槽管柱固定，扇环形板三位于水槽管柱的注水槽右侧；挡条二位于转板二的内端限位块和外端限位块左侧，且挡条二的底面低于转板二的内端限位块和外端限位块顶面；所述的条形铁三固定在条形铁安装板二上；所述的海绵二固定在扇环形板三底面。

2.根据权利要求1所述的一种多功能防淋雨与防撞装置，其特征在于：所述中心孔孔壁顶部的内螺纹与固定圆柱的外螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种多功能防淋雨与防撞装置，其特征在于：所述竖板的底部固定有底板支撑块；底板支撑块开设有水平设置的铰接孔；底板与铰接孔通过圆杆铰接，且底板由底板支撑块支撑。

4.根据权利要求3所述的一种多功能防淋雨与防撞装置，其特征在于：所述的底板由中心板和包裹中心板的海绵包裹层组成。

5.根据权利要求4所述的一种多功能防淋雨与防撞装置的防淋雨与防撞方法，其特征在于：该方法具体如下：

将固定圆柱固定在汽车顶棚内靠近车门位置，使得转板三的扇环形板三左侧竖直面与车门边框对齐；将电磁铁一、电磁铁二和电磁铁三由低至高固定在车门内侧，使得电磁铁一、电磁铁二和电磁铁三分别与条形铁一、条形铁二和条形铁三对齐；将雨量传感器固定在汽车前挡风玻璃处，位置传感器固定在门锁处，激光测距传感器固定在车门把手处，雷达固定在汽车B柱上，超声波传感器固定在汽车后视镜镜面靠内侧位置；将雨量传感器、位置传感器、扭矩传感器、激光测距传感器、雷达和超声波传感器的信号输出端均连接车身控制器；将电磁铁一、电磁铁二、电磁铁三和电磁铁四的信号控制端均连接车身控制器；

车门解锁状态下，蓄电池对雨量传感器、位置传感器、扭矩传感器、激光测距传感器、雷达和超声波传感器供电；当雨量传感器检测到下雨，且位置传感器检测到车门打开时，车身控制器控制电磁铁一通电，使电磁铁一与条形铁一相吸；然后，车身控制器判断超声波传感器检测到后视镜后方5m内有物体接近时，则执行步骤A，然后执行步骤B，否则直接执行步骤B；当雨量传感器未检测到下雨，且位置传感器检测到车门打开时，车身控制器判断超声波传感器是否检测到后视镜后方5m内有物体接近，有物体接近则执行步骤A，然后执行步骤B，否则直接执行步骤B；

步骤A如下：车身控制器控制电磁铁三通电，电磁铁三与条形铁三相吸，车门直接停住，同时控制汽车喇叭发出警报；5秒后，车身控制器控制电磁铁三断电，车门恢复正常开关；

步骤B如下：车身控制器判断雷达检测到车门旁50cm内是否有障碍物，有障碍物则执行步骤C，否则执行步骤D；

步骤C如下：车身控制器控制电磁铁二通电，电磁铁二与条形铁二相吸；继续打开车门时，电磁铁二带动转板二转动；转板二转动过程中，当激光测距传感器检测到车门最外端与障碍物的距离为2cm时，车身控制器控制电磁铁四通电，电磁铁四吸住条形铁三，使转板二停止转动，车门停住；然后，使用者上车或下车；当扭矩传感器检测到关门的扭矩信号时，车身控制器控制电磁铁四断电；当车门完全关闭时，位置传感器将车门关闭的信号传给车身控制器，车身控制器控制电磁铁二断电，电磁铁一不再吸附条形铁一；

步骤D如下：当车门被继续打开时，电磁铁一带动转板一转动，转板一带动转板二转动，直到转板二的内端限位块和外端限位块与转板三的挡条二接触，且转板一的内端限位块和外端限位块与转板二的挡条一接触时，转板一和转板二达到最大开启角度，并使车门停住，转板一和转板二此时起到挡雨的作用；然后，使用者上车或下车；在车门关闭的过程中，车门带动转板一往回转动，转板一的条形铁一顶住转板二的挡条一时，转板二跟着转板一转动至转板三下方；转板一和转板二往回转动过程中，海绵一和海绵二分别吸附残留在转板一和转板二上的雨水，没吸附完的雨水则通过转板一和转板二的流水槽流进水槽管柱的注水槽，并经中心孔累积在套筒中；当车门完全关闭时，位置传感器将车门关闭的信号传给车身控制器，车身控制器控制电磁铁一断电，电磁铁一不再吸附条形铁一。

6.根据权利要求5所述的一种多功能防淋雨与防撞装置的防淋雨与防撞方法，其特征在于：使用者在上下车过程中，底板挡在使用者头部和门框之间，避免使用者头部碰撞门框，即使使用者头部撞到底板，底板会绕圆杆向上翻转，且底板外层的海绵包裹层防止使用者头部被撞伤，从而起到防碰头的作用。

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