專利名稱：一種車門安全系統(tǒng)總成及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車安全領(lǐng)域，尤其是指一種在開啟汽車車門過程中確保乘員安全的新型車門安全系統(tǒng)總成及其控制方法。
背景技術(shù)：
隨著國民消費(fèi)水品的不斷提高以及汽車工業(yè)的快速發(fā)展，在我國特別是在城市，汽車的保有量猛增，我國以及成為一個(gè)新興的汽車消費(fèi)大國。但汽車作為一種便捷的交通工具，它給人們的生活帶來了極大的便利的同時(shí)，也帶來了行車安全的問題。車輛在路邊停車下車時(shí)，如果突然打開車門將存在很大的安全隱患，如果在靠近馬路的一側(cè)盲目地打開車門可能會(huì)與后方正在駛來的非機(jī)動(dòng)車輛和機(jī)動(dòng)車輛發(fā)生碰撞或掛擦交通事故，并且非常嚴(yán)重，因?yàn)殚_門的動(dòng)作都是很隨機(jī)的，如果在馬路的內(nèi)側(cè)突然打開車門，如果馬路沿很高的 情況下，車門將會(huì)與馬路沿發(fā)生碰撞和掛擦，從而對(duì)汽車造成嚴(yán)重的傷害。中國專利公開號(hào)CN101712298A，
公開日2010年5月26日，名稱為“車門開啟安全監(jiān)控裝置”的發(fā)明專利中公開了一種有助于車門安全開啟的監(jiān)控裝置。它提供的是一種既能利用監(jiān)控裝置監(jiān)控、同時(shí)又能通過刺激車內(nèi)人主觀意識(shí)主動(dòng)預(yù)防的車門開啟安全監(jiān)控裝置，能有效地保證車內(nèi)人下車安全。但該裝置要在車門開啟后才能發(fā)揮作用，不能做到乘員在車內(nèi)開啟車門前，發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)阻止開門的功能，安全性不能夠得到很好的保障。中國專利公開號(hào)CN1996049A，
公開日2007年7月11日，名稱為“汽車及其車門防撞預(yù)警方法、預(yù)警系統(tǒng)”的發(fā)明專利公開了汽車及其車門防撞預(yù)警方法、預(yù)警系統(tǒng)，在下車時(shí)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)后發(fā)來車、來人的偵測(cè)，當(dāng)偵測(cè)到一定距離內(nèi)有來車或行人等時(shí)，發(fā)出提示和/或鎖止車門，避免此時(shí)車門因突然開啟而被來車碰撞到，或者撞到行人，大大提高了汽車的主動(dòng)安全性能。但該預(yù)警系統(tǒng)只設(shè)有雷達(dá)測(cè)距傳感器，未設(shè)有測(cè)速傳感器，假如是低速甚至是不動(dòng)的行人或者車輛在安全距離內(nèi)，也會(huì)報(bào)警甚至阻止車門開啟。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中開啟車門時(shí)，車門容易與后方的行人或者車輛發(fā)生碰撞的缺點(diǎn)，提供一種能測(cè)量與車后方的行人或者車輛的速度與距離，在危險(xiǎn)情況下能鎖止車門防止危險(xiǎn)的新型車門安全系統(tǒng)總成及其控制方法。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)
一種車門安全系統(tǒng)總成，包括微控制單元，微控制單元連接有信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元連接超聲波雷達(dá)傳感器和速度傳感器，超聲波雷達(dá)傳感器和速度傳感器安裝在車后保險(xiǎn)杠上，檢測(cè)左右側(cè)后方的車輛或者行人；微控制單元還連接至CAN總線，發(fā)動(dòng)機(jī)連接發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元連接CAN總線，CAN總線還連接車身控制模塊，車身控制模塊控制門鎖電機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過CAN總線將車速的信息發(fā)送至微控制單元，當(dāng)車輛在怠速狀態(tài)或者靜止時(shí)，微控制單元發(fā)送信號(hào)至信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元發(fā)送信號(hào)至超聲波雷達(dá)傳感器和速度傳感器，使超聲波雷達(dá)傳感器和速度傳感器開始工作，然后超聲波雷達(dá)傳感器和速度傳感器將采集的信息通過信號(hào)處理單元傳送至微控制單元，微控制單元通過得到的距離和速度的數(shù)據(jù)得到如果發(fā)生碰撞需要的時(shí)間，當(dāng)時(shí)間小于設(shè)定值時(shí)，微控制單元發(fā)送信號(hào)至CAN總線，CAN總線將信號(hào)通過車身控制模塊發(fā)送至門鎖電機(jī)，完成車門鎖止的動(dòng)作，防止車門打開，確保了安全性。作為一種優(yōu)選方案，超聲波雷達(dá)傳感器分為超聲波雷達(dá)發(fā)射傳感器和超聲波雷達(dá)接收傳感器，發(fā)射傳感器分為左發(fā)射傳感器和右發(fā)射傳感器，接收傳感器分為左接收傳感器和右接收傳感器；超聲波雷達(dá)傳感器與信號(hào)處理單元間設(shè)有選擇模塊，選擇模塊還與微控制單元相連。由于超聲波在空氣中逐漸衰減，離車較遠(yuǎn)的障礙物反射強(qiáng)度弱，不易檢測(cè)出。為使障礙物位置分辨得更清楚，超聲波雷達(dá)傳感器分別在車前和車后劃分成左、右兩個(gè)檢測(cè)區(qū)，并且左、右兩個(gè)檢測(cè)區(qū)的傳感器循環(huán)交替工作。其中微控制單元根據(jù)倒車信號(hào)和車速信號(hào)來控制工作的傳感器，并使各個(gè)傳感器循環(huán)工作一組發(fā)射傳感器和接收傳感 器完成測(cè)距工作后，另一組發(fā)射傳感器和接收傳感器重新進(jìn)行測(cè)距工作，保證了測(cè)量距離的穩(wěn)定性。作為一種優(yōu)選方案，左發(fā)射傳感器、右發(fā)射傳感器、左接收傳感器和右接收傳感器數(shù)量均為兩個(gè)。多個(gè)傳感器的設(shè)計(jì)是為了確保數(shù)據(jù)的精確性，避免了單一的傳感器帶來的誤差較大的情況。作為一種優(yōu)選方案，新型車門安全系統(tǒng)總成還包括加速度傳感器，加速度傳感器安裝在車門上；加速度傳感器連接微控制單元，微控制單元連接有鉸鏈控制電機(jī)。當(dāng)門鎖電機(jī)因?yàn)閭鞲衅魑礄z測(cè)到危險(xiǎn)而未鎖止車門，導(dǎo)致車門與后方的車輛發(fā)生碰撞時(shí)，加速度傳感器將判斷瞬間碰撞力的大小，當(dāng)沖擊力過大，使將要下車的乘員要受到傷害時(shí)，微控制單元將信號(hào)發(fā)送至鉸鏈控制電機(jī)，鉸鏈控制電機(jī)將控制車門與車輛本體的鉸鏈斷開，使車門脫離車輛本體，保障了即將要下車的乘員的安全。作為一種優(yōu)選方案，新型車門安全系統(tǒng)總成還包括氣囊點(diǎn)火回路，車身控制模塊連接氣囊點(diǎn)火回路，氣囊點(diǎn)火回路連接車門上的安全氣囊。氣囊點(diǎn)火回路控制車門上的安全氣囊，當(dāng)車門與后方車輛發(fā)生碰撞時(shí)，氣囊點(diǎn)火回路控制安全氣囊點(diǎn)爆，保護(hù)即將要下側(cè)的乘員安全。作為一種優(yōu)選方案，微控制單元還連接有報(bào)警模塊。微控制單元接收信號(hào)處理單元發(fā)送的信號(hào)發(fā)覺危險(xiǎn)，然后連接報(bào)警模塊發(fā)出警報(bào)聲，提醒乘員如打開車門將發(fā)生危險(xiǎn)，警報(bào)聲隨著危險(xiǎn)的解除而解除。作為一種優(yōu)選方案，微控制單元還連接有顯示單元。顯示單元安裝在車輛前控制臺(tái)上，顯示單元同時(shí)提醒乘員與后方車輛或行人距離較近，開啟車門容易發(fā)生危險(xiǎn)，同時(shí)顯示與發(fā)生危險(xiǎn)的車輛或行人的距離等信息。一種車門安全系統(tǒng)總成的控制方法，包括以下步驟
第一步，車輛在怠速或者靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，超聲波雷達(dá)傳感器和速度傳感器開始工作；第二步，系統(tǒng)通過超聲波雷達(dá)傳感器和速度傳感器測(cè)量出的后方行人或者測(cè)量的距離和速度，計(jì)算安全距離；
第三步，判斷車與后方的測(cè)量或行人是否在安全距離內(nèi)，如果距離大于安全距離，車門解鎖，乘員可開啟車門下側(cè)，如果小于等于安全距離，系統(tǒng)總成將發(fā)出警報(bào)，同時(shí)顯示單元將顯示與后方車輛或行人車距等信息，再進(jìn)行車門鎖止的動(dòng)作。作為一種優(yōu)選方案，車門安全系統(tǒng)總成的控制方法還包括以下步驟
第四步，如果門鎖電機(jī)因?yàn)閭鞲衅魑礄z測(cè)到危險(xiǎn)而未鎖止車門，或者乘員的誤操作，乘員打開車門與后方的車輛發(fā)生碰撞，鉸鏈控制電機(jī)將控制車門與車輛本體的鉸鏈斷開；第五步，氣囊點(diǎn)火回路控制車門上的氣囊點(diǎn)爆打開。本發(fā)明的有益效果是，新型車門安全系統(tǒng)總成能自動(dòng)測(cè)量汽車后方車輛或行人的距離或速度，并計(jì)算如開啟車門是否會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)，且如會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)將鎖緊車門，保護(hù)了乘員的安全；同時(shí)如果開啟車門與后方的車輛發(fā)生碰撞時(shí)，車門能與汽車主體分離，同時(shí)安全氣囊打開，使乘員減少了收到碰撞傷害的可能性。


圖I是本發(fā)明的一種電路原理示意圖；
圖2是本發(fā)明與后方的車輛行人測(cè)距測(cè)速的工作流程圖。其中1、微控制單兀,2、選擇模塊,3、信號(hào)處理單兀,4、超聲波雷達(dá)傳感器,5、速度傳感器，6、鉸鏈控制電機(jī)，7、報(bào)警模塊，8、顯示單元，9、加速度傳感器，10、CAN總線，11、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，12、發(fā)動(dòng)機(jī)，13、車身控制模塊，14、門鎖電機(jī)，15、氣囊點(diǎn)火回路。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述。本發(fā)明一種車門安全系統(tǒng)總成，其電路原理示意圖如圖I所示，包括微控制單元UCAN總線10和車身控制模塊13。微控制單元I連接選擇模塊2和信號(hào)處理單元3，超聲波雷達(dá)傳感器4與選擇模塊2相連、選擇模塊2與信號(hào)處理單兀3相連,速度傳感器5與信號(hào)處理單元3相連。微控制單元I與CAN總線10相連，CAN總線10連接發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元11，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元11連接發(fā)動(dòng)機(jī)12 ；CAN總線10還連接車身控制模塊13，車身控制模塊13連接門鎖電機(jī)14和氣囊點(diǎn)火回路15。微控制單元I還連接安裝在車門上的加速度傳感器9，同時(shí)微控制單元I還控制鉸鏈控制電機(jī)6 ;微控制單元I還連接報(bào)警模塊7和顯示單元8。所述的超聲波雷達(dá)傳感器4分為超聲波雷達(dá)發(fā)射傳感器和超聲波雷達(dá)接收傳感器，發(fā)射傳感器分為左發(fā)射傳感器和右發(fā)射傳感器，接收傳感器分為左接收傳感器和右接收傳感器，左發(fā)射傳感器、右發(fā)射傳感器、左接收傳感器和右接收傳感器數(shù)量分別均為兩個(gè)。本發(fā)明與后方的車輛行人測(cè)距測(cè)速的工作流程圖如圖2所示，系統(tǒng)首先初始化，通過發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元11的信號(hào)，判斷車輛是否處于怠速或者靜止?fàn)顟B(tài)，如果否，系統(tǒng)將不進(jìn)行工作，如果是，超聲波雷達(dá)傳感器4和速度傳感器5開始工作，通過左右兩個(gè)檢測(cè)區(qū)交替工作和速度傳感器5測(cè)量出的后方行人或者測(cè)量的距離和速度，微控制單元I將判斷當(dāng)乘員開啟車門時(shí)，與后方的測(cè)量或行人是否在安全距離內(nèi)，如果距離大于安全距離，車門解鎖，乘員可開啟車門下側(cè)，如果小于等于安全距離，系統(tǒng)總成將發(fā)出警報(bào)，同時(shí)顯示單元8將顯示與后方車輛或行人車距等信息，再進(jìn)行車門鎖止的動(dòng)作，防止乘員開啟車門與后方的車輛或者行人相撞。如果門鎖電機(jī)14因?yàn)閭鞲衅魑礄z測(cè)到危險(xiǎn)而未鎖止車門，或者乘員的誤操作等，乘員打開車門與后方的車輛發(fā)生碰撞，加速度傳感器9接收到一定的沖擊力時(shí)將信號(hào)發(fā)送至微控制單元1，微控制單元I發(fā)送信號(hào)至鉸鏈控制電機(jī)6，鉸鏈控制電機(jī)6將控制車門與車輛本體的鉸鏈斷開，使車門脫離車輛本體，同時(shí)微控制單元I發(fā)送信號(hào)至CAN總線10，CAN總線10通過車身控制模塊13將信號(hào)發(fā)送至氣囊點(diǎn)火回路15，在車門上的氣囊點(diǎn)爆打開，保障了 即將要下車的乘員的安全。
權(quán)利要求
1.一種車門安全系統(tǒng)總成，包括微控制單元(1)，其特征是，所述的微控制單元(I)連接有信號(hào)處理單元(3 )，信號(hào)處理單元(3 )連接超聲波雷達(dá)傳感器(4 )和速度傳感器(5 )，超聲波雷達(dá)傳感器(4)和速度傳感器(5)安裝在車后保險(xiǎn)杠上，檢測(cè)左右側(cè)后方的車輛或者行人；微控制單元(I)還連接至CAN總線(10)，發(fā)動(dòng)機(jī)(12)連接發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(11 )，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(11)連接CAN總線(10), CAN總線(10)還連接車身控制模塊(13)，車身控制模塊(13 )控制門鎖電機(jī)(14 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種車門安全系統(tǒng)總成，其特征是，所述的超聲波雷達(dá)傳感器 4)分為超聲波雷達(dá)發(fā)射傳感器和超聲波雷達(dá)接收傳感器，發(fā)射傳感器分為左發(fā)射傳感器和右發(fā)射傳感器，接收傳感器分為左接收傳感器和右接收傳感器；超聲波雷達(dá)傳感器(4)與信號(hào)處理單元(3)間設(shè)有選擇模塊(2)，選擇模塊(2)還與微控制單元(I)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種車門安全系統(tǒng)總成，其特征是，所述的左發(fā)射傳感器、右發(fā)射傳感器、左接收傳感器和右接收傳感器數(shù)量均為兩個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種車門安全系統(tǒng)總成，其特征是，所述的新型車門安全系統(tǒng)總成還包括加速度傳感器(9)，加速度傳感器(9)安裝在車門上；加速度傳感器(9)連接微控制單元(I)，微控制單元(I)連接有鉸鏈控制電機(jī)(6 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種車門安全系統(tǒng)總成，其特征是，所述的新型車門安全系統(tǒng)總成還包括氣囊點(diǎn)火回路(15)，車身控制模塊(13)連接氣囊點(diǎn)火回路(15)，氣囊點(diǎn)火回路連接車門上的安全氣囊。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的一種車門安全系統(tǒng)總成，其特征是，所述的微控制單元(< I)還連接有報(bào)警模塊(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的一種車門安全系統(tǒng)總成，其特征是，所述的微控制單元(I)還連接有顯示單元(8)。
8.一種車門安全系統(tǒng)總成的控制方法，其特征是，包括以下步驟 第一步，車輛在怠速或者靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，超聲波雷達(dá)傳感器(4)和速度傳感器(5)開始工作； 第二步，系統(tǒng)通過超聲波雷達(dá)傳感器(4)和速度傳感器(5)測(cè)量出的后方行人或者測(cè)量的距離和速度，計(jì)算安全距離； 第三步，判斷車與后方的測(cè)量或行人是否在安全距離內(nèi)，如果距離大于安全距離，車門解鎖，乘員可開啟車門下側(cè)，如果小于等于安全距離，系統(tǒng)總成將發(fā)出警報(bào)，同時(shí)顯示單元(8)將顯示與后方車輛或行人車距等信息，再進(jìn)行車門鎖止的動(dòng)作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種車門安全系統(tǒng)總成的控制方法，其特征是，還包括以下步驟 第四步，如果門鎖電機(jī)(14)因?yàn)閭鞲衅魑礄z測(cè)到危險(xiǎn)而未鎖止車門，或者乘員的誤操作，乘員打開車門與后方的車輛發(fā)生碰撞，鉸鏈控制電機(jī)(6 )將控制車門與車輛本體的鉸鏈斷開； 第五步，氣囊點(diǎn)火回路(15)控制車門上的氣囊點(diǎn)爆打開。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車門安全系統(tǒng)總成，微控制單元連接選擇模塊和信號(hào)處理單元，超聲波雷達(dá)傳感器與選擇模塊相連、選擇模塊與信號(hào)處理單元相連，速度傳感器與信號(hào)處理單元相連。微控制單元與CAN總線相連，CAN總線連接發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元連接發(fā)動(dòng)機(jī)；CAN總線還連接車身控制模塊，車身控制模塊連接門鎖電機(jī)和氣囊點(diǎn)火回路。此系統(tǒng)總成能自動(dòng)測(cè)量汽車后方車輛或行人的距離或速度，并計(jì)算如開啟車門是否會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)，且如會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)將鎖緊車門，保護(hù)了乘員的安全；同時(shí)如果開啟車門與后方的車輛發(fā)生碰撞時(shí)，車門能與汽車主體分離，同時(shí)安全氣囊打開，使乘員減少了收到碰撞傷害的可能性。
文檔編號(hào)B60R16/023GK102745162SQ20121002948
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月10日
發(fā)明者李亞南, 潘之杰, 趙福全, 陳文強(qiáng) 申請(qǐng)人:浙江吉利控股集團(tuán)有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司