CN115749507A - 一种用于无人驾驶车辆的车门开关控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于无人驾驶车辆的车门开关控制系统，包括：门控制器、门电机、边缘压力传感器组、接近传感器组和锁定传感器组，门电机、边缘压力传感器组、接近传感器组和锁定传感器组均与门控制器电连接；接近传感器组安装在前后门转轮下方，用于监测前门和后门开关门时是否开关到位；锁定传感器组用于在前后门关闭时且驱动机构达到机械极限时将前后和后门进行锁定；门电机用于驱动前后门进行开启和关闭；边缘压力传感器组用于在前门和后门闭合时检测前门和后门之间压力是否超过预设阈值。本发明利用多传感器融合检测，通过门控制器控制门电机动作达到开关前后门的作用，边缘压力传感器组实现车门防夹的功能。

Description

一种用于无人驾驶车辆的车门开关控制系统

技术领域

本发明涉及无人驾驶技术领域，更具体的说是涉及一种用于无人驾驶车辆的车门开关控制系统。

背景技术

公交车是人们常用的交通工具，现有公交车司机凭借摄像头手动开关门，在公交车内挤满人时很难判断准确，难免会造成意外的发生，而无人驾驶车辆在没有公交车司机控制开关门的情况下，如何提供一种用于无人驾驶车辆的车门开关控制系统以实现开关门的自动开启和关闭是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于无人驾驶车辆的车门开关控制系统，能够实现车门正确开启和关闭，实现对障碍物进行安全反应以确保使用车辆的人员的安全。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于无人驾驶车辆的车门开关控制系统，包括：门控制器、门电机、边缘压力传感器组、接近传感器组和锁定传感器组，所述门电机、所述边缘压力传感器组、所述接近传感器组和所述锁定传感器组均与所述门控制器电连接；

所述接近传感器组安装在前后门转轮下方，用于监测前门和后门开关门时是否开关到位；

所述锁定传感器组用于在前后门关闭时且驱动机构达到机械极限时将前后和后门进行锁定；

所述门电机用于驱动前后门进行开启和关闭；

所述边缘压力传感器组用于在前门和后门闭合时检测前门和后门之间压力是否超过预设阈值。

优选地，所述边缘压力传感器组包括前门边缘压力传感器和后门边缘压力传感器，所述前门边缘压力传感器和所述后门边缘压力传感器分别安装在前门与后门边缘侧，该边缘侧为前门和后门闭合时相互接触的接触面，所述前门边缘压力传感器和所述后门边缘压力传感器均与所述门控制器电连接。

优选地，还包括前后门开关按钮，所述前后门开关按钮与所述门控制器电连接，所述前后门开关按钮用于通过手动控制前门和后门的开启和关闭。

优选地，所述接近传感器组包括第一接近传感器、第二接近传感器、第三接近传感器和第四接近传感器，所述第一接近传感器、所述第二接近传感器、所述第三接近传感器和所述第四接近传感器均与所述门控制器电连接；

所述第一接近传感器和所述第二接近传感器分别固定在前门下方开门区域检测点和关门区域检测点，分别用于监测前门开门和关门是否到位；

所述第三接近传感器和所述第四接近传感器分别固定在后门下方开门区域检测点和关门区域检测点，分别用于监测后门开门和关门是否到位。

优选地，所述门电机包括前门电机和后门电机，所述前门电机和所述后门电机分别安装在车辆前后舱底板上，所述前门电机用于驱动前门进行开启和关闭，所述后门电机用于驱动后门进行开启和关闭。

优选地，还包括微型感应开关，所述前门电机与前门通过连杆连接，所述后门电机与后门通过连杆连接，所述微型感应开关与所述门控制器电连接，用于检测后门连杆的断裂状态。

优选地，所述锁定传感器组包括前门锁定传感器和后门锁定传感器，所述前门锁定传感器和所述后门锁定传感器分别安装在前门电机和后门电机下部安装底座支架上。

所述前门锁定传感器用于在前门关闭时且驱动机构达到机械极限时输出开关量信号给门控制器，门控制器输出信号停止前门电机运转；

所述后门锁定传感器用于在前门关闭时且驱动机构达到机械极限时输出开关量信号给门控制器，门控制器输出信号停止后门电机运转。

优选地，所述前门锁定传感器和所述后门锁定传感器均为微动开关。

优选地，还包括两个安装于门电机内部的旋转编码器，两个所述旋转编码器分别用于测量前门电机和后门电机的旋转次数和旋转方向。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种用于无人驾驶车辆的车门开关控制系统，车门设计为自动操作，可保证乘客安全地上下车，避免挤压等造成乘客伤害。利用多传感器融合检测，通过门控制器控制门电机动作达到开关前后门的作用，由于车辆一直停靠在站台处，乘客需要车时可在站台内选择起始站点，车门打开乘客上车后可手动操作关门，门关闭车辆驶离站台，后续车辆补充进站台随时保证站台处有车等候。如果乘客选择了车辆但未上车，车门会一直开启等待5分钟后发出报警信息给上位系统，车内装有摄像头，上位系统可根据摄像头采集的图片发车门关闭信号给小车，车门自动关闭，车辆仍停留在站台等待下一个行程需求，边缘压力传感器组实现车门防夹的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的一种用于无人驾驶车辆的车门开关控制系统结构示意图。

图2附图为本发明提供的一种用于无人驾驶车辆的车门开关控制系统电连接关系图。

其中，1、门控制器，2、接近传感器组，201、第一接近传感器，202、第二接近传感器，203、第三接近传感器，204、第四接近传感器，3、锁定传感器组，301、前门锁定传感器，302、后门锁定传感器，4、门电机，401、前门电机，402、后门电机，5、边缘压力传感器组，501、前门边缘压力传感器，502、后门边缘压力传感器，6、前后门开关按钮，7、微型感应开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种用于无人驾驶车辆的车门开关控制系统，如图1和图2所示，包括：门控制器1、门电机4、接近传感器组2、锁定传感器组3和边缘压力传感器5，边缘压力传感器5、门电机4、接近传感器组2和锁定传感器组3均与门控制器1电连接；

接近传感器组2安装在前后门转轮下方，用于监测前门和后门开关门时是否开关到位；

锁定传感器组3用于在前后门关闭时且驱动机构达到机械极限时将前后和后门进行锁定；

门电机4用于驱动前后门进行开启和关闭；

边缘压力传感器组5用于在前门和后门闭合时检测前门和后门之间压力是否超过预设阈值。

在本实施例中，边缘压力传感器组5包括前门边缘压力传感器501和后门边缘压力传感器502，前门边缘压力传感器501和后门边缘压力传感器502分别安装在前门与后门边缘侧，该边缘侧为前门和后门闭合时相互接触的接触面，即安装于运行车门的全高度，以便检测到底部的脚和顶部的手，除了避免车门卡住外，前门边缘压力传感器501和后门边缘压力传感器502均与门控制器1电连接，用于在前门和后门闭合时检测前门和后门之间压力是否超过预设阈值。具体的，门控制器1接收边缘传感器电阻值变化量并转换为110-144之间的数值，该值通过“边缘电压”字段中的接口应用程序输出。本发明在车辆到达接客站台，车门自动打开，乘客上车在不超重的情况下关闭车门，在关闭车门过程中通过前门边缘压力传感器和后门边缘压力传感器防止乘客被门夹到，确保乘客安全。

在本实施例中，还包括前后门开关按钮6，前后门开关按钮6与门控制器电1连接，前后门开关按钮6用于乘客上车后可通过手动控制前门和后门的关闭。

在本实施例中，接近传感器组2包括第一接近传感器201、第二接近传感器202、第三接近传感器203和第四接近传感器204，第一接近传感器201、第二接近传感器202、第三接近传感器203和第四接近传感器204均与门控制器1电连接，第一接近传感器201、第二接近传感器202、第三接近传感器203和第四接近传感器204均为主动式接近传感器，输出在24V和0V之间切换；

第一接近传感器201和第二接近传感器202分别固定在前门下方开门区域检测点和关门区域检测点，分别用于监测前门开门和关门是否到位；

第三接近传感器203和第四接近传感器204分别固定在后门下方开门区域检测点和关门区域检测点，分别用于监测后门开门和关门是否到位。

在本实施例中，门电机4包括前门电机401和后门电机402，前门电机401和后门电机402分别安装在车辆前后舱底板上，前门电机401用于驱动前门进行开启和关闭，后门电机402用于驱动后门进行开启和关闭。进一步，前门电机401和后门电机402分别自带一个旋转编码器，车门控制器接收旋转编码器的信号，每个编码器输出两个相互正交的方波信号，用于测量旋转次数(门距离)和旋转方向(门方向)，在开门过程中旋转编码器值上升直到255，在关门过程中旋转编码器值下降直到0，电机动作时需使用外部电源来激活制动器释放装置。

在本实施例中，还包括微型感应开关7，前门电机401与前门通过连杆连接，后门电机402与后门通过连杆连接，微型感应开关7安装在后门连杆附近，微型感应开关7与门控制器1电连接，用于检测后门连杆的断裂状态,在连杆未断裂车门关闭到位时，连杆会触发后门锁定传感器发出开关量信号给门控制器，如果连杆断裂，连杆断裂处会触发微动开关7发出开关量信号给门控制器。

在本实施例中，锁定传感器组3包括前门锁定传感器301和后门锁定传感器302，前门锁定传感器301用于在前门关闭时且驱动机构达到机械极限时门控制器输出信号停止前门电机运转；后门锁定传感器302用于在前门关闭时且驱动机构达到机械极限时门控制器输出信号停止后门电机运转。进一步，前门锁定传感器301和后门锁定传感器302均为微动开关，当电机处于门关闭位置且驱动机构达到机械极限时，微动开关将被激活。

在本实施例中，门控制器1安装在车辆下部框架处，门控制器1集成了一个经过验证的微处理器，采用基于驱动电流控制的PWM技术，使用提供过电流保护的智能FET技术分别驱动两边的前门电机和后门电机。门控制器1与车辆控制单元VCU通过CAN总线通信，车辆控制单元接收车辆载荷信号并判断车辆是否超载，如果超载车辆控制单元发送禁止关门信号给门控制器同时发送语音提示信息。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种用于无人驾驶车辆的车门开关控制系统，其特征在于，包括：门控制器、门电机、边缘压力传感器组、接近传感器组和锁定传感器组，所述门电机、所述边缘压力传感器组、所述接近传感器组和所述锁定传感器组均与所述门控制器电连接；

所述接近传感器组安装在前后门转轮下方，用于监测前门和后门开关门时是否开关到位；

所述锁定传感器组用于在前后门关闭时且驱动机构达到机械极限时将前后和后门进行锁定；

所述门电机用于驱动前后门进行开启和关闭；

所述边缘压力传感器组用于在前门和后门闭合时检测前门和后门之间压力是否超过预设阈值。

2.根据权利要求1所述的一种用于无人驾驶车辆的车门开关控制系统，其特征在于，所述边缘压力传感器组包括前门边缘压力传感器和后门边缘压力传感器，所述前门边缘压力传感器和所述后门边缘压力传感器分别安装在前门与后门边缘侧，该边缘侧为前门和后门闭合时相互接触的接触面，所述前门边缘压力传感器和所述后门边缘压力传感器均与所述门控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于无人驾驶车辆的车门开关控制系统，其特征在于，还包括前后门开关按钮，所述前后门开关按钮与所述门控制器电连接，所述前后门开关按钮用于通过手动控制前门和后门的开启和关闭。

4.根据权利要求1所述的一种用于无人驾驶车辆的车门开关控制系统，其特征在于，所述接近传感器组包括第一接近传感器、第二接近传感器、第三接近传感器和第四接近传感器，所述第一接近传感器、所述第二接近传感器、所述第三接近传感器和所述第四接近传感器均与所述门控制器电连接；

所述第一接近传感器和所述第二接近传感器分别固定在前门下方开门区域检测点和关门区域检测点，分别用于监测前门开门和关门是否到位；

所述第三接近传感器和所述第四接近传感器分别固定在后门下方开门区域检测点和关门区域检测点，分别用于监测后门开门和关门是否到位。

5.根据权利要求1所述的一种用于无人驾驶车辆的车门开关控制系统，其特征在于，所述门电机包括前门电机和后门电机，所述前门电机和所述后门电机分别安装在车辆前后舱底板上，所述前门电机用于驱动前门进行开启和关闭，所述后门电机用于驱动后门进行开启和关闭。

6.根据权利要求5所述的一种用于无人驾驶车辆的车门开关控制系统，其特征在于，还包括微型感应开关，所述前门电机与前门通过连杆连接，所述后门电机与后门通过连杆连接，所述微型感应开关与所述门控制器电连接，用于检测后门连杆的断裂状态。

7.根据权利要求5所述的一种用于无人驾驶车辆的车门开关控制系统，其特征在于，所述锁定传感器组包括前门锁定传感器和后门锁定传感器，所述前门锁定传感器和所述后门锁定传感器分别安装在前门电机和后门电机下部安装底座支架上，

所述前门锁定传感器用于在前门关闭时且驱动机构达到机械极限时输出开关量信号给门控制器，门控制器输出信号停止前门电机运转；

所述后门锁定传感器用于在前门关闭时且驱动机构达到机械极限时输出开关量信号给门控制器，门控制器输出信号停止后门电机运转。

8.根据权利要求7所述的一种用于无人驾驶车辆的车门开关控制系统，其特征在于，所述前门锁定传感器和所述后门锁定传感器均为微动开关。

9.根据权利要求5所述的一种用于无人驾驶车辆的车门开关控制系统，其特征在于，还包括两个装于门电机内部的旋转编码器，

两个所述旋转编码器分别用于测量前门电机和后门电机的旋转次数和旋转方向。

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