CN115853380A - 具有防夹功能的车门控制装置及车门防夹控制方法、车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽车智能防夹技术领域,公开了具有防夹功能的车门控制装置及车门防夹控制方法、车辆。该具有防夹功能的车门控制装置包括驱动电机、控制组件、车门位置检测组件、红外线检测组件和电磁锁止组件,驱动电机用于驱动车门,控制组件能够控制驱动电机顺时针旋转、逆时针旋转或停止,控制组件包括采样电路,用于采集驱动电机的电压和电流;车门位置检测组件用于检测车门位置;红外线检测组件用于检测是否存在物体;电磁锁止组件用于锁止车门。这种设置能够根据车门的位置不同采取不同的判断是否存在物体的方法,能够提升准确度,确保车辆使用安全。车门防夹控制方法提升车门防夹的精确度。该车辆能够有效防止车门夹伤人员,确保安全。
Description
技术领域
本发明涉及汽车智能防夹技术领域,尤其涉及具有防夹功能的车门控制装置及车门防夹控制方法、车辆。
背景技术
汽车是常见的出行工具,在给我们带来便利的同时,也带来了一些安全隐患,例如:在关门的过程中,无意中使得身体的某一部分位于车门运动的轨迹中,导致身体受到创伤。
现有技术中,常见的具有防夹功能的车门控制装置,较为简单,通常只通过单一的感应元件感应是否有物体处于车门的运行轨迹内,例如采用红外线感应对管,但是这种设置通常具有感应不到的问题,还是会具有安全隐患。
因此,亟需一种具有防夹功能的车门控制装置及车门防夹控制方法、车辆以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有防夹功能的车门控制装置及车门防夹控制方法、车辆,该具有防夹功能的车门控制装置在车门处于不同的位置时均能够进行有效防夹,确保使用人员的安全。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
具有防夹功能的车门控制装置,具有防夹功能的车门控制装置包括:
驱动电机,驱动电机与设置于车体,驱动电机与车门传动连接,驱动电机驱动车门开启、关闭;
控制组件,控制组件与驱动电机电连接,控制组件能够控制驱动电机顺时针旋转、逆时针旋转或停止,控制组件包括采样电路,采样电路用于采集驱动电机的电压和电流;
车门位置检测组件,车门位置检测组件设置于车门或车体,且车门位置检测组件与控制组件电连接,车门位置检测组件用于检测车门的位置;
红外线检测组件,红外线检测组件包括红外线发生器和红外线接收器,红外线发生器和红外线接收器中的一个设置于车体,另一个设置于车门,红外线发生器和红外线接收器相适配,且红外线接收器与控制组件电连接;
电磁锁止组件,电磁锁止组件与控制组件电连接,用于锁止车门。
作为优选,车门设置有第一支架,车体设置有第二支架,第一支架和第二支架中的一个设置有栓轴,栓轴与第一支架和第二支架中的另一个转动连接,驱动电机输出端连接有蜗杆,栓轴上连接有斜齿轮,蜗杆与斜齿轮啮合,驱动电机通过蜗杆、斜齿轮带动栓轴转动以将车门开启或关闭,斜齿轮的端面具有多个楔形槽,多个楔形槽均用于与电磁锁止组件插接配合以将车门锁止。
作为优选,电磁锁止组件包括电磁锁止器、控制件和驱动件,电磁锁止器包括连接件、磁性件和锁止件,连接件沿竖直方向设置于第二支架,磁性件与锁止件均设置于连接件,磁性件用于产生电磁能,锁止件能够在电磁能的驱动下与斜齿轮的楔形槽插接配合,以限制斜齿轮的转动;控制件与控制组件电连接,且控制件与电磁锁止器电连接,控制件用于控制电磁锁止器的开启或关闭,驱动件用于为电磁锁止器供能。
作为优选,驱动电机设置有霍尔传感器,且霍尔传感器与控制组件电连接。
作为优选,控制组件包括单片机,单片机设置于车体。
作为优选,具有防夹功能的车门控制装置还包括电磁感应组件,电磁感应组件包括电磁传感器和永磁铁,电磁传感器与永磁铁中的一个设置于车体,另一个设置于车门,电磁传感器与控制组件电连接,电磁传感器能够通过采集的永磁铁的磁力的大小判断车门是否完全关闭。
作为优选,具有防夹功能的车门控制装置还包括温度传感器,温度传感器与控制组件电连接。
本发明还采用以下技术方案:
车门防夹控制方法,用于控制上述的具有防夹功能的车门控制装置,车门防夹控制方法包括以下步骤:
S10、判断车门是否处于关闭过程,若是,则执行S20;
S20、判断车门位置,并判断车门与车体之间是否有物体存在;若是,则执行S30;其中,S20包括:根据车门位置检测组件判断车门所处的防夹区域,防夹区域包括第一防夹区域、第二防夹区域和第三防夹区域,若车门处于第一防夹区域,则通过将驱动电机的电流与电流阈值进行对比、驱动电机的转速与转速阈值进行对比来判断第一防夹区域是否有物体存在,若第一防夹区域有物体存在,则执行S30;若车门处于第二防夹区域,则通过将驱动电机的电流与电流阈值进行对比、红外线检测组件在第二防夹区域是否检测到物体来判断第二防夹区域是否有物体存在,若第二防夹区域有物体存在,则执行S30;若车门处于第三防夹区域,则通过将驱动电机的电流与电流阈值进行对比来判断第三防夹区域是否有物体存在,若第三防夹区域有物体存在,则执行S30;
S30、电磁锁止组件阻止车门关闭。
作为优选,通过将驱动电机的电流与电流阈值进行对比、驱动电机的转速与转速阈值进行对比来判断第一防夹区域是否有物体存在包括:若驱动电机的电流超过电流阈值,并且驱动电机的转速低于转速阈值,则判定第一防夹区域有物体存在;
通过将驱动电机的电流与电流阈值进行对比、红外线检测组件在第二防夹区域是否检测到物体来判断第二防夹区域是否有物体存在包括:若驱动电机的电流超过电流阈值,并且红外线检测组件在第二防夹区域检测到物体,则判定第二防夹区域有物体存在;
通过将驱动电机的电流与电流阈值进行对比来判断第三防夹区域是否有物体存在包括:若驱动电机的电流超过电流阈值,则判定第三防夹区域有物体存在。
本发明还采用以下技术方案:
车辆,包括车体和车门,车辆还包括上述的具有防夹功能的车门控制装置。
本发明的有益效果:
本发明公开一种具有防夹功能的车门控制装置,该具有防夹功能的车门控制装置包括驱动电机、控制组件、车门位置检测组件、红外线检测组件和电磁锁止组件,驱动电机用于驱动车门开启、关闭,控制组件与驱动电机电连接,控制组件能够控制驱动电机顺时针旋转、逆时针旋转或停止,且控制组件包括采样电路,采样电路用于采集驱动电机的电压和电流;车门位置检测组件用于检测车门位置,且与控制组件电连接;红外线检测组件包括红外线发生器和红外线接收器,红外线发生器和红外线接收器分别设置于车体和车门,且红外线接收器与控制组件电连接;电磁锁止组件与控制组件电连接,用于锁止车门。这种设置能够根车门位置检测组件进行车门位置检测,并根据车门的位置不同采取不同的判断是否存在物体的方法,能够提升准确度,确保车辆使用安全。
本发明还公开一种具有防夹功能的车门控制装置的车门防夹控制方法,能够提升车门防夹的精确度,确保人员使用车辆中的安全。
本发明还提供一种车辆,该车辆包括车门和车体,还包括上述的具有防夹功能的车门控制装置,能够有效防止车门夹伤人员,确保使用安全。
附图说明
图1是本发明实施例的车辆的部分结构示意图;
图2是本发明实施例的电磁锁止器的结构示意图;
图3是本发明实施例的防夹的工作原理流程图;
图4是本发明实施例的电性连接原理图;
图5是本发明实施例的诊断的工作原理流程图。
图中:
2、车门;201、第一支架;202、栓轴;3、车体;301、第二支架;
10、驱动电机;11、蜗杆;12、斜齿轮;121、楔形槽;
21、角度传感器;
30、红外线检测组件;31、红外线发生器;32、红外线接收器;
41、电磁锁止器;411、连接件;412、锁止件;
51、电磁传感器;52、永磁铁。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
随着科技的发展,越来越多的人使用汽车外出,虽然车辆带来了许多的便利,但是在使用车辆的过程中,稍不注意就会发生车门夹伤人员的事故发生。现有技术中,通常采用简单的感应元件感应是否有物体处于车门的运行轨迹内,以进行防夹,但是这种设置通常感应范围有限,可靠性较差,具有安全隐患。
据此,本实施例提供一种具有防夹功能的车门控制装置。
如图1所示,本实施例提供的具有防夹功能的车门控制装置包括驱动电机10、控制组件、车门位置检测组件、红外线检测组件30和电磁锁止组件,驱动电机10设置于车体3,驱动电机10与车门2传动连接,驱动电机10驱动车门2开启、关闭;控制组件与驱动电机10电连接,控制组件能够控制驱动电机10顺时针旋转、逆时针旋转或停止,且控制组件包括采样电路,采样电路用于采集驱动电机10的电压和电流;车门位置检测组件设置于车门2,且车门位置检测组件与控制组件电连接,车门位置检测组件用于检测车门2的位置;红外线检测组件30包括红外线发生器31和红外线接收器32,红外线发生器31和红外线接收器32中的一个设置于车体3,另一个设置于车门2,红外线发生器31和红外线接收器32相适配,且红外线接收器32与控制组件电连接;电磁锁止组件与控制组件电连接,用于锁止车门2。具体地,本实施例中,将车门2全开位置设为A点,将车门2能够夹到大部分人体的位置设为B点,将车门2距离车体3密封胶条较近(例如5cm)的位置设为C点,将车门2刚与密封胶条接触的点设为D点,将车门2与车体3完全贴合的点设为E点,AB之间的区域为无防夹区,此区域不会发生人体的损伤,BC之间的区域为第一防夹区域,比较容易发生夹住人体的事故,CD之间的区域为第二防夹区域,容易发生夹住胳膊等位置,DE之间的区域为第三防夹区域,比较容易出现夹伤手指等情况。在第一防夹区域时,如果车门2夹到物体,会导致驱动电机10堵转,控制组件的采样电路采集到此时驱动电机10的电流增大,且驱动电机10的转速下降,控制组件基于此判断第一防夹区中存在物体,控制组件就会控制电磁锁止组件工作,将车门2进行锁止,车门2不再继续关门,达到避免进一步夹紧物体的目的;在第二防夹区域时,如果车门2夹到物体,会导致驱动电机10堵转,控制组件的采样电路采集到此时驱动电机10的电流增大,且此时由于车门2距离车体3较近,车门2需要较慢的关闭,此时驱动电机10由于调速导致驱动电机10的转速降低,再通过驱动电机10的转速进行判定,则会存在判定结果有误的情况,此时引入红外线检测组件30,本实施例中,红外线检测组件30包括红外线发生器31和红外线接收器32,且红外线发生器31设置于车门2,红外线接收器32设置于车体3,两者配合使用能够检测到第二防夹区域出现的物体,控制组件基于驱动电机10的电流和红外线检测组件30的反馈信息进行驱动电机10的控制,能够有效避免在第二防夹区域出现物体时车门2的继续夹紧,确保使用安全;在第三防夹区域时,由于此时车门2开始挤压密封条,驱动电机10受到的阻力变大,驱动电机10的电流会增大,当第三防夹区域出现物体时,车门2受到的阻力比只受到密封条阻挡的阻力更大,导致控制组件的采样电路采集到的驱动电机10的电流值更大,控制组件基于此时的电流值是否超过电流阈值,进行驱动电机10的控制,如果超过电流阈值则说明此时第三防夹区域存在物体,控制组件会控制电磁锁止组件工作,将车门2进行锁止,车门2不再继续关门,避免出现夹伤人体或者车门2由于夹到硬物出现受损的问题。这种具有防夹功能的车门控制装置能够针对不同的车门2的位置采用相应的判断策略,判断结果更为准确,能够确保不会发生夹伤事故,确保人员安全,且能够避免其他物体对车辆造成损伤。可选地,在其他实施例中,红外线发生器31设置于车体3,红外线接收器32设置于车门2。本实施例中的车门位置检测组件为角度传感器21。
可选地,在本实施例中,控制组件控制电磁锁止组件工作,车门2停止关闭后,控制组件控制电磁锁止组件复位,并控制驱动电机10反转,驱动电机10反转带动车门2回退,能够进一步地确保使用安全。
进一步地,如图2所示,车门2设置有第一支架201,车体3设置有第二支架301,第一支架201和第二支架301中的一个设置有栓轴202,栓轴202与第一支架201、第二支架301中的另一个转动连接,驱动电机10输出端连接有蜗杆11,栓轴202上连接有斜齿轮12,蜗杆11与斜齿轮12啮合,驱动电机10通过蜗杆11、斜齿轮12带动栓轴202转动以将车门2开启或关闭,斜齿轮12的端面具有多个楔形槽121,多个楔形槽121均用于与电磁锁止组件插接配合以将车门2锁止。具体地,本实施例中,第一支架201上设置有栓轴202,栓轴202与第二支架301转动连接,使用蜗杆11和斜齿轮12传动能够使得驱动电机10在控制车门2打开、关闭时,均具有较好的平顺性。可选地,本实施例中,斜齿轮12的端面具有的多个楔形槽121沿斜齿轮的周向设置,能够与电磁锁止组件插接配合以限制车门2的运动。具体地,本实施例中的角度传感器21设置于该栓轴202。
进一步地,如图2所示,电磁锁止组件包括电磁锁止器41、控制件和驱动件,电磁锁止器41包括连接件411、磁性件和锁止件412,连接件411沿竖直方向设置于第二支架301,磁性件与锁止件412均设置于连接件411,磁性件用于产生电磁能,锁止件412能够在电磁能的驱动下与斜齿轮12的楔形槽121插接配合,以限制斜齿轮12的转动;控制件与控制组件电连接,且控制件与电磁锁止器电连接,控制件用于控制电磁锁止器的开启或关闭,驱动件用于为电磁锁止器供能。具体地,本实施例中,驱动电机10转动时,带动蜗杆11转动,蜗杆11与斜齿轮12啮合,能够带动斜齿轮12转动,斜齿轮12与栓轴202连接,使得栓轴202随着斜齿轮12转动,由于栓轴202与第一支架201连接,第一支架201又与车门2连接,就达到将车门2开启、关闭的目的;电磁锁止器41的磁性件能够在控制件的控制下产生电磁能,电磁能使得锁止件412与斜齿轮12的楔形槽121插接配合,使得斜齿轮12停止转动,达到限制车门2运动的目的,当磁性件不产生电磁能后,锁止件412与斜齿轮12的楔形槽121分离,车门2解锁,驱动电机10能够继续驱动车门2运动。控制件与控制组件电连接,能够根据控制组件发出的指令控制电磁锁止组件的开启或关闭,这种设置使得车门2反应快、高效灵敏,能够尽可能的避免产生人的身体或车辆受损。本实施例中,控制件为继电器,驱动件为电机,继电器与电机均为现有技术中常用的零件,且结构及原理在此不做赘述。
可选地,本实施例中,还涉及电磁锁止组件的性能诊断,具体包括锁止诊断和释放诊断。进行锁止诊断时,当触发防夹命令时,监测车门2的速度是否骤降,如果是,则说明电磁锁止组件锁止无故障;如果否,则报出电磁锁止组件故障,控制组件控制驱动电机10反转带动车门2回退,避免由于防夹失效带来的人体或车辆受损。进行释放诊断时,锁止命令停止后,控制组件控制驱动电机10反转带动车门2回退,检测车门2是否有速度,如果是,则说明电磁锁止组件释放无故障;如果否,则报出电磁锁止组件故障。
进一步地,驱动电机10设置霍尔传感器,且霍尔传感器与控制组件电连接。具体地,本实施例中,驱动电机10上的电枢经过霍尔传感器时会产生一个脉冲信号,控制组件能够基于脉冲信号计算单位时间内转过的霍尔数从而得到车门2的速度,并将脉冲信号进行存储,车门2在不同的位置有不同的霍尔位置信息值,和角度传感器21读出的位置信息做比较,确保车门2位置信息的准确性。
进一步地,控制组件包括单片机,单片机设置于车体3。单片机具有集成度高、体积小、重量轻、使用灵活的优点,能够避免占用过多的空间。
进一步地,具有防夹功能的车门控制装置还包括电磁感应组件,电磁感应组件包括电磁传感器51和永磁铁52,电磁传感器51与永磁铁52中的一个设置于车体3,另一个设置于车门2,电磁传感器51与永磁铁52相适配,且电磁传感器51与控制组件电连接。具体地,本实施例中,永磁铁52设置于车体3,电磁传感器51设置于车门2,电磁传感器51与永磁铁52互相配合使用,能够通过磁力大小判断车门2是否关闭到位,车门2关闭到位则确认车门2与车体3之间没有夹有杂物,进一步确认使用安全。可选地,在其他实施例中,永磁铁52设置于车门2,电磁传感器51设置于车体3。
可选地,如图4和图5所示,本实施例中,还涉及车门2是否完全关闭诊断。具体地,当车门2完成关闭时,检测电磁传感器51感应的磁力大小是否与设定值接近,如果是,则表示车门2关闭到位,如果否,则报出车门2未完全关闭。
进一步地,具有防夹功能的车门控制装置还包括温度传感器,温度传感器与控制组件电连接。具体地,本实施例中,由于驱动电机10的性能受温度影响较大,设置温度传感器采集环境温度,能够确保驱动电机10的工作环境的温度,也可以作为电机运转、防夹电流采样补偿、磁力采集补偿的依据,确保控制组件的采样电路采集的电流、电压的信息的有效性。可选地,设置温度传感器的另外一个原因是电磁传感器51受到周围环境温度影响较大,控制组件能够基于温度传感器的温度值对驱动电机10反馈的电流值进行一定的补偿,使得防夹更加准确有效。
可选地,具有防夹功能的车门控制装置还包括存储器,存储器与控制组件电连接。具体地,本实施例中,设置存储器能够将进行数据存储,例如:在车门2初始化时会进行一个完整的关门过程,关门过程中的电压、电流、霍尔传感器采集的位置信息及驱动电机10的转速等信息能够存储于存储器,便于将实时数据与初始化数据进行对比,有利于进行故障诊断。
可选地,在本实施例中,还涉及车门2的位置信息的确认,车门2的位置信息与存储于存储器中的霍尔传感器检测到的位置信息、角度传感器21的位置信息值均对应,基于此,可以确认车门2的位置,如果车门2信息的有误,则需要报错。此处,以车门2全关时的诊断过程为例,具体地,首先,如果车门全关时,霍尔传感器检测到的位置信息值与角度传感器21的位置信息一致,则可以认为此时车门2的位置信息是正确的;如果车门全关时,霍尔传感器检测到的位置信息值与角度传感器21的位置信息不一致,则将车门全关时的霍尔传感器检测到的实际位置信息值与车门2全关时的存储器中存储的霍尔传感器的位置信息值进行对比,如果两者不同,则报出霍尔传感器故障,如果两者相同,则将全关时的角度传感器21的信息值与存储器中的全关时的角度传感器21的信息值进行对比,如果两者不同,则报出角度传感器21故障。
如图3所示,本实施例还公开一种车门防夹控制方法,用于控制上述的具有防夹功能的车门控制装置,该车门防夹控制方法包括以下步骤:
S10、判断车门2是否处于关闭过程,若是,则执行S20。
可选地,判断车门2是否处于关闭过程,可以根据是否按下关门按键,或者可以根据角度传感器21的角度信息进行判断,具体地,如果角度信息即车门2与车体3之间的角度逐渐减小,则判定车门2处于关闭过程。
S20、判断车门2位置,并判断车门2与车体3之间是否有物体存在,若是,则执行S30。
具体地,在此过程中,需要判断车门2处于第一防夹区域、第二防夹区域或第三防夹区域,进而采取不同的防夹判断策略。在本实施例中,基于车门2关闭的过程是车门2依次经过第一防夹区域、第二防夹区域到第三防夹区域,所以首先判定车门2的位置是否处于第一防夹区域,如果车门2没有处于第一防夹区域,则继续判定车门2是否处于第二防夹区域,如果车门2没有处于第二防夹区域,则继续判定车门2是否处于第三防夹区域,在其他实施例中,也可以采用不同的判断顺序,在此不做赘述。
其中,S20包括:根据车门位置检测组件判断车门2所处的防夹区域,防夹区域包括第一防夹区域、第二防夹区域和第三防夹区域,若车门2处于第一防夹区域,则通过将驱动电机10的电流与电流阈值进行对比、驱动电机10的转速与转速阈值进行对比来判断第一防夹区域是否有物体存在,若第一防夹区域有物体存在,则执行S30。
具体地,此时如果是人的躯体或体积较大的物体位于第一防夹区域,车门2一旦持续夹紧则会导致车门2将人的躯体或体积较大的物体夹紧于车门2与车体3之间,会导致人的躯体受损或体积较大的物体对车辆造成损伤,所以此时需要触发防夹。
具体地,驱动电机10驱动车门2的关闭的过程中,为了确保安全,通常驱动电机10的运行较为稳定,相应地,驱动电机10的电流和转速均较为平稳,但是当车门2接触到外部物体时,车门2停止运动,则会导致驱动电机10堵转,驱动电机10堵转则会导致驱动电机10的电流值发生变化,可以将其作为进行车门2是否碰到物体的判定依据。但是,驱动电机10的电流值还会受到其他因素的影响,例如:环境温度等,单独依靠驱动电机10的电流可能不足以证明车门2碰到物体,所以引入了驱动电机10的转速是否发生变化进行是否车门2碰到物体的判定。
S20还包括:若车门处于第二防夹区域,则通过将驱动电机的电流与电流阈值进行对比、红外线检测组件在第二防夹区域是否检测到物体来判断第二防夹区域是否有物体存在,若第二防夹区域有物体存在,则执行S30。
具体地,如果是人的胳膊或体积较小的物体出现在第二防夹区域中,车门2一旦持续夹紧则会导致车门2将人的胳膊或体积较小的物体夹紧于车门2与车体3之间,会导致人的胳膊受损或体积较小的物体对车辆造成损伤,所以此时需要触发防夹。
此处通过驱动电机10的电流作为判定依据的原理同第一防夹区域的防夹策略的原理相同,在此不做赘述。在第二防夹区域中,由于车门2即将完全关闭,在本实施例中,车门2本身的关门策略就是当车门2即将关闭时关门速度下降,即此时驱动电机10的转速会发生变化,如果再采用驱动电机10的转速可能会出现偏差,所以引入红外线检测组件30对第二防夹区域的物体进行检测,当红外线检测组件30检测到物体时,则触发防夹。
S20还包括:若车门处于第三防夹区域,则通过将驱动电机的电流与电流阈值进行对比来判断第三防夹区域是否有物体存在,若第三防夹区域有物体存在,则执行S30。
具体地,如果是人的手指或体积更小的物体出现在第三防夹区域中,车门2一旦持续夹紧则会导致车门2将人的手指或体积更小的物体夹紧于车门2与车体3之间,会导致人的手指受损或体积更小的物体对车辆造成损伤,所以此时需要触发防夹。
在第三防夹区域中,此时车门2开始挤压密封条,驱动电机10受到的阻力变大,驱动电机10的电流会增大,当第三防夹区域出现物体时,车门2受到的阻力将会比只受到密封条的阻力更大,相应地会导致控制组件的采样电路采集到的驱动电机10的电流值发生变化,控制组件将此时的电流值与正常情况下电流阈值进行对比,从而判断第三防夹区域是否存在物体,进而控制组件控制车门2停止关闭,确保人员的安全和避免车辆受损。
S30、电磁锁止组件阻止车门2关闭。
具体地,控制组件控制电磁锁止组件阻止车门2关闭后,控制组件再控制驱动电机10反转,进而带动车门2回退,确保使用安全。
进一步地,通过将驱动电机10的电流与电流阈值进行对比、驱动电机10的转速与转速阈值进行对比来判断第一防夹区域是否有物体存在包括:若驱动电机10的电流超过电流阈值,并且驱动电机10的转速低于转速阈值,则判定第一防夹区域有物体存在。
具体地,驱动电机10在堵转时,会出现电流突增的情况,如果在车门2运行的过程中出现电流超过电流阈值,则控制组件认为此时驱动电机10出现堵转,车门2的运行可能受阻,即车门2碰到了物体或人的躯体。驱动电机10驱动车门2关闭,驱动电机10的转速与车门2关闭的速度呈一定的正比关闭,车门2碰到物体后,车门2的关闭速度下降,则会导致驱动电机10的转速下降,当驱动电机10的转速低于转速阈值时,触发防夹,以确保安全。这种设置将驱动电机10的电流是否超过电流阈值和驱动电机10的转速是否低于转速阈值一起作为判定依据,避免了单一因素导致的偶然情况,确保了人员在使用车辆过程中的安全。
通过将驱动电机10的电流与电流阈值进行对比、红外线检测组件30在第二防夹区域是否检测到物体来判断第二防夹区域是否有物体存在包括:若驱动电机10的电流超过电流阈值,并且红外线检测组件30在第二防夹区域检测到物体,则判定第二防夹区域有物体存在。
具体地,此处通过驱动电机10的电流作为判定依据的原理同第一防夹区域的防夹策略的原理相同,在此不做赘述。采用驱动电机10的电流作为判定依据则具有一定的偶然性,且在第二防夹区域,驱动电机10本身的转速发生变化,不能作为此时的判定依据,所以引入了红外线检测组件30,红外线检测组件30包括红外线发生器31和红外线接收器32,红外线发生器31设置于车门2,红外线接收器32设置于车体3,红外线发生器31和红外线接收器32相对设置,当两者之间存在物体时,红外线接收器32无法接收到红外线发生器31发出的红外线,则判定此时车门2与车体3之间存在物体,触发防夹。这种设置同样能够避免单一因素导致的偶然情况,确保了人员在使用车辆过程中的安全。
通过将驱动电机10的电流与电流阈值进行对比来判断第三防夹区域是否有物体存在包括:若驱动电机10的电流超过电流阈值,则判定第三防夹区域有物体存在。
具体地,由于车门2挤压密封条导致驱动电机10的电流增大,如果第三防夹区域的物体与密封条一起挤压车门2时,会导致控制组件的采样电路采集到的驱动电机10的电流值更大,控制组件基于此时的电流值是否超过电流阈值进行判定,如果超过电流阈值则说明此时第三防夹区域存在物体,控制组件会控制电磁锁止组件锁止车门2。
可选地,当车门2处于无防夹区时,即使车门2处有物体,也不会出现车门2将物体夹在车门2与车体3之间进而造成伤害的情况,所以此时不执行防夹操作,这种设置能够节省能耗。
本实施例还公开一种车辆,该车辆包括车门2和车体3,该包括上述的具有防夹功能的车门控制装置,该车辆能够有效避免发生车门2夹人或物体的情况发生,能够避免人员或车辆发生损伤。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.具有防夹功能的车门控制装置,其特征在于,所述具有防夹功能的车门控制装置包括:
驱动电机(10),所述驱动电机(10)设置于车体(3),所述驱动电机(10)与车门(2)传动连接,所述驱动电机(10)驱动所述车门(2)开启、关闭;
控制组件,所述控制组件与所述驱动电机(10)电连接,所述控制组件能够控制所述驱动电机(10)顺时针旋转、逆时针旋转或停止,所述控制组件包括采样电路,所述采样电路用于采集所述驱动电机(10)的电压和电流;
车门位置检测组件,所述车门位置检测组件设置于所述车门(2)或所述车体(3),且所述车门位置检测组件与所述控制组件电连接,所述车门位置检测组件用于检测所述车门(2)的位置;
红外线检测组件(30),所述红外线检测组件(30)包括红外线发生器(31)和红外线接收器(32),所述红外线发生器(31)和所述红外线接收器(32)中的一个设置于所述车体(3),另一个设置于所述车门(2),所述红外线发生器(31)和所述红外线接收器(32)相适配,且所述红外线接收器(32)与所述控制组件电连接;
电磁锁止组件,所述电磁锁止组件与所述控制组件电连接,用于锁止车门(2)。
2.根据权利要求1所述的具有防夹功能的车门控制装置,其特征在于,所述车门(2)设置有第一支架(201),所述车体(3)设置有第二支架(301),所述第一支架(201)和所述第二支架中的一个设置有栓轴(202),所述栓轴(202)与所述第一支架(201)、所述第二支架(301)中的另一个转动连接,所述驱动电机(10)输出端连接有蜗杆(11),所述栓轴(202)上连接有斜齿轮(12),所述蜗杆(11)与所述斜齿轮(12)啮合,所述驱动电机(10)通过所述蜗杆(11)、所述斜齿轮(12)带动所述栓轴(202)转动以将所述车门(2)开启或关闭,所述斜齿轮(12)的端面具有多个楔形槽(121),多个所述楔形槽(121)用于与所述电磁锁止组件插接配合以将所述车门(2)锁止。
3.根据权利要求2所述的具有防夹功能的车门控制装置,其特征在于,所述电磁锁止组件包括电磁锁止器(41)、控制件和驱动件,所述电磁锁止器(41)包括连接件(411)、磁性件(412)和锁止件(413),所述连接件(411)沿竖直方向设置于所述第二支架,所述磁性件(412)与所述锁止件(413)均设置于所述连接件(411),所述磁性件(412)用于产生电磁能,所述锁止件(413)能够在所述电磁能的驱动下与所述斜齿轮的所述楔形槽插接配合,以限制所述斜齿轮的转动;所述控制件与所述控制组件电连接,且所述控制件与所述电磁锁止器(41)电连接,所述控制件用于控制所述电磁锁止器(41)的开启或关闭,所述驱动件用于为所述电磁锁止器(41)供能。
4.根据权利要求1所述的具有防夹功能的车门控制装置,其特征在于,所述驱动电机(10)设置有霍尔传感器,且所述霍尔传感器与所述控制组件电连接。
5.根据权利要求1所述的具有防夹功能的车门控制装置,其特征在于,所述控制组件包括单片机,所述单片机设置于所述车体(3)。
6.根据权利要求1所述的具有防夹功能的车门控制装置,其特征在于,所述具有防夹功能的车门控制装置还包括电磁感应组件,所述电磁感应组件包括电磁传感器(51)和永磁铁(52),所述电磁传感器(51)与所述永磁铁(52)中的一个设置于所述车体(3),另一个设置于所述车门(2),所述电磁传感器(51)与所述控制组件电连接,所述电磁传感器(51)能够通过采集的所述永磁铁(52)的磁力的大小判断所述车门(2)是否完全关闭。
7.根据权利要求1所述的具有防夹功能的车门控制装置,其特征在于,所述具有防夹功能的车门控制装置还包括温度传感器,所述温度传感器与所述控制组件电连接。
8.车门防夹控制方法,用于控制如权利要求1-7任一项中所述的具有防夹功能的车门控制装置,其特征在于,所述车门防夹控制方法包括以下步骤:
S10、判断所述车门(2)是否处于关闭过程,若是,则执行S20;
S20、判断所述车门(2)的位置,并判断所述车门(2)与所述车体(3)之间是否有物体存在,若是,则执行S30;其中,所述S20包括:根据所述车门位置检测组件判断所述车门(2)所处的防夹区域,所述防夹区域包括第一防夹区域、第二防夹区域和第三防夹区域,若所述车门(2)处于所述第一防夹区域,则通过将所述驱动电机(10)的电流与电流阈值进行对比、将所述驱动电机(10)的转速与转速阈值进行对比来判断所述第一防夹区域是否有物体存在,若所述第一防夹区域有物体存在,则执行S30;若车门(2)处于所述第二防夹区域,则通过将所述驱动电机(10)的电流与电流阈值进行对比、所述红外线检测组件(30)在所述第二防夹区域是否检测到物体来判断所述第二防夹区域是否有物体存在,若所述第二防夹区域有物体存在,则执行S30;若所述车门(2)处于所述第三防夹区域,则通过将所述驱动电机(10)的电流与电流阈值进行对比来判断所述第三防夹区域是否有物体存在,若所述第三防夹区域有物体存在,则执行S30;
S30、所述电磁锁止组件阻止车门(2)关闭。
9.根据权利要求8所述的车门防夹控制方法,其特征在于:
所述通过将所述驱动电机(10)的电流与电流阈值进行对比、所述驱动电机(10)的转速与转速阈值进行对比来判断所述第一防夹区域是否有物体存在包括:若所述驱动电机(10)的电流超过电流阈值,并且所述驱动电机(10)的转速低于转速阈值,则判定所述第一防夹区域有物体存在;
所述通过将所述驱动电机(10)的电流与电流阈值进行对比、所述红外线检测组件(30)在所述第二防夹区域是否检测到物体来判断所述第二防夹区域是否有物体存在包括:若所述驱动电机(10)的电流超过电流阈值,并且所述红外线检测组件(30)在所述第二防夹区域检测到物体,则判定所述第二防夹区域有物体存在;
所述通过将所述驱动电机(10)的电流与电流阈值进行对比来判断所述第三防夹区域是否有物体存在包括:若所述驱动电机(10)的电流超过电流阈值,则判定所述第三防夹区域有物体存在。
10.车辆,包括车体(3)和车门(2),其特征在于,所述车辆还包括如权利要求1-8任一项所述的具有防夹功能的车门控制装置。
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