行人保护车门、控制系统、方法、存储介质、设备及应用

1.本发明属于防撞车门技术领域，尤其涉及一种行人保护车门、控制系统、方法、存储介质、设备及应用。


背景技术：

2.目前智能控制技术在汽车车身上大量应用，但是在防撞车门上的应用较少。现有的解决方案有直接锁住车门使其完全打不开，还有发出物理信息仅仅提示驾驶员或乘员在有危险情况不能打开车门等。这些解决方案成本过于高，或并不能直接达到目的，而且控制效果简单并不能完全尊重驾驶员或乘员的开门意图。
3.通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的防撞车门的成本过于高，或并不能直接达到目的，而且控制效果简单并不能完全尊重驾驶员或乘员的开门意图。
4.解决以上问题及缺陷的难度为：设计出一个能够快速响应的系统，在遇到突发紧急情况时可以阻止驾驶员或乘员打开车门，同时保留驾驶员或乘员打开车门的能力，通过主观判断后，驾驶员或者成员依然可以打开车门。完成上述整个系统的设计，并保持较低的生产安装成本是解决上述问题的最大难度。
5.解决以上问题及缺陷的意义为：完成车门能够保护行人的功能的同时又能保证驾驶员或者成员能够通过增大推力的方式打开车门，避免发生驾驶员或者乘员因此系统被困车里的危险情况发生。此问题的解决可以增加行人与车辆的交互，保障交通安全，为智能化网络交通提供解决方案。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种行人保护车门、控制系统、方法、存储介质、设备及应用。
7.本发明是这样实现的，一种行人保护车门包括布置在车身上的毫米波雷达和控制器，以及安装在车门限位器的弹性体和壳体之间的基于逆压电效应材料的压电执行器和驱动模块；
8.所述控制器通过连接线路与毫米波雷达和驱动模块连接，所述驱动模块通过连接线路与基于逆压电效应材料的压电执行器连接。
9.进一步，所述车门限位器设置有壳体、弹性体、滚轮、臂和制动橡胶块；
10.所述壳体通过螺栓固定在车门内侧板上，所述壳体内部两端分别设置有一个弹性体，所述臂在壳体中间穿过，壳体内部在臂的上下两侧分别设置有一个滚轮，所述制动橡胶块固定在臂的外端，所述臂的里端通过销与车身连接。
11.进一步，两个弹性体的外端与壳体内壁之间分别夹设有一个基于逆压电效应材料的压电执行器。
12.本发明的另一目的在于提供一种行人保护车门的控制系统，所述行人保护车门的控制系统包括：
13.检测模块，安装在车身侧围上的毫米波雷达，用于检测车身侧面的特定区域行人和非机动车移动速率；
14.单片机控制模块，安装车门内侧板，在用于进行信号处理、控制压电执行装置；
15.车门限位器机构，包括安装在车门内侧板的驱动模块和基于逆压电效应材料的压电执行器，用于增大车门的开门阻力；除此之外，车门限位系统还包括弹性体、滚轮、臂、制动橡胶块、壳体和销。
16.本发明的另一目的在于提供一种行人保护车门的控制方法，所述行人保护车门的控制方法包括：
17.步骤一，布置在车身上的毫米波雷达感知车身侧面特定区域的行人和车辆的信息，并将信号传递到控制器中；
18.步骤二，控制器对信号进行接收处理决策后，将是否要执行基于逆压电效应材料的压电执行器的信号传递到驱动模块；
19.步骤三，驱动模块不进行使能时，基于逆压电效应材料的压电执行器保持其垂直于臂方向的长度不变，弹性体的初始长度保持不变，车门处于正常力度可以打开的状态；
20.步骤四，驱动模块进行使能时，基于逆压电效应材料的压电执行器处于供电触发状态，其垂直于臂方向的长度增大，从而使弹性体在垂直于臂方向上的长度缩短，导致作用在滚轮上的力增大，滚轮运动到臂上的难度增大，使打开车门所需要的力增大，使车门不易打开。
21.本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
22.步骤一，布置在车身上的毫米波雷达感知车身侧面特定区域的行人和车辆的信息，并将信号传递到控制器中；
23.步骤二，控制器对信号进行接收处理决策后，将是否要执行基于逆压电效应材料的压电执行器的信号传递到驱动模块；
24.步骤三，驱动模块不进行使能时，基于逆压电效应材料的压电执行器保持其垂直于臂方向的长度不变，弹性体的初始长度保持不变，车门处于正常力度可以打开的状态；
25.步骤四，驱动模块进行使能时，基于逆压电效应材料的压电执行器处于供电触发状态，其垂直于臂方向的长度增大，从而使弹性体在垂直于臂方向上的长度缩短，导致作用在滚轮上的力增大，滚轮运动到臂上的难度增大，使打开车门所需要的力增大，使车门不易打开。
26.本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
27.步骤一，布置在车身上的毫米波雷达感知车身侧面特定区域的行人和车辆的信息，并将信号传递到控制器中；
28.步骤二，控制器对信号进行接收处理决策后，将是否要执行基于逆压电效应材料的压电执行器的信号传递到驱动模块；
29.步骤三，驱动模块不进行使能时，基于逆压电效应材料的压电执行器保持其垂直于臂方向的长度不变，弹性体的初始长度保持不变，车门处于正常力度可以打开的状态；
30.步骤四，驱动模块进行使能时，基于逆压电效应材料的压电执行器处于供电触发状态，其垂直于臂方向的长度增大，从而使弹性体在垂直于臂方向上的长度缩短，导致作用在滚轮上的力增大，滚轮运动到臂上的难度增大，使打开车门所需要的力增大，使车门不易打开。
31.本发明的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述的行人保护车门的控制方法。
32.本发明的另一目的在于提供一种汽车，所述汽车上安装有所述的行人保护车门。
33.本发明的另一目的在于提供一种电动汽车，所述电动汽车上安装有所述的行人保护车门。
34.结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明当汽车停车驾驶员和乘员需要打开车门时，系统主动判断车身侧面范围的情况，若有行人或非机动车以一定的速度出现在改区域，并有与打开的车门相撞的趋势时，系统执行压电执行器，增大驾驶员或乘员的开门阻力，最终达到阻止车门开启，避免行人或非机动车碰撞车门的事故发生的目的，在驾驶员或乘员需要在上述危险情况发生的情况的下打开车门，需要大幅度地增加推力，即可打开车门。
35.本发明基于压电执行器的车门行人保护系统，能够自动控制车门打开的难度，避免打开车门时造成与侧面过来的行人或车辆发生碰撞。并且尊重驾驶员或乘员的主观判断，在任何情况下都能打开车门。本发明采用基于压电执行器的系统的车门限位器装置，能够有效实现避免突然打开车门发生事故，并不会直接锁死车门，并且成本低廉，便于大量应用。
附图说明
36.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本技术的一些实施例，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这些附图获得其他的附图。
37.图1是本发明实施例提供的行人保护车门的结构示意图。
38.图中：1、车身；2、车门内侧板；3、基于逆压电效应材料的压电执行器；4、弹性体；5、滚轮；6、臂；7、制动橡胶块；8、壳体；9、销；10、驱动模块；11、控制器；12、毫米波雷达。
39.图2是本发明实施例提供的行人保护车门的控制方法的流程图。
40.图3是本发明实施例提供的行人保护车门的控制方法的实现流程图。
具体实施方式
41.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
42.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种行人保护车门、控制系统、方法、存储介质、设备及应用，下面结合附图对本发明作详细的描述。
43.如图1所示，本发明实施例提供的行人保护车门包括：基于逆压电效应材料的压电
执行器3、驱动模块10、控制器11和毫米波雷达12。
44.控制器11通过连接线路与毫米波雷达12和驱动模块10连接，驱动模块10通过连接线路与基于逆压电效应材料的压电执行器3连接。
45.该装置除了基于逆压电效应材料的压电执行器3和其驱动模块10必须安装在车门限位器弹性体和壳体之间外，毫米波雷达传感器和控制器可以安装在车身的任何部位，前提是保证他们能够正常工作并不影响车身其他机构的执行与美观。
46.车门限位器设置有壳体8、弹性体4、滚轮5、臂6和制动橡胶块7；壳体8通过螺栓固定在车门内侧板2上，壳体8内部两端分别设置有一个弹性体4，臂6在壳体8中间穿过，壳体8内部在臂的上下两侧分别设置有一个滚轮5，制动橡胶块7固定在臂6的外端，臂6的里端通过销9与车身1连接。两个弹性体4的外端与壳体8内壁之间分别夹设有一个基于逆压电效应材料的压电执行器3。
47.如图2所示，本发明实施例提供的行人保护车门的控制方法包括：
48.s101，布置在车身上的毫米波雷达感知车身侧面特定区域的行人和车辆的信息，并将信号传递到控制器中；
49.s102，控制器对信号进行接收处理决策后，将是否要执行基于逆压电效应材料的压电执行器的信号传递到驱动模块；
50.s103，驱动模块不进行使能时，基于逆压电效应材料的压电执行器保持其垂直于臂方向的长度不变，弹性体的初始长度保持不变，车门处于正常力度可以打开的状态；
51.s104，驱动模块进行使能时，基于逆压电效应材料的压电执行器处于供电触发状态，其垂直于臂方向的长度增大，从而使弹性体在垂直于臂方向上的长度缩短，导致作用在滚轮上的力增大，滚轮运动到臂上的难度增大，使打开车门所需要的力增大，使车门不易打开。
52.检测模块，安装在车身侧围1上的毫米波雷达12，用于检测车身侧面的特定区域行人和非机动车移动速率；
53.单片机控制模块，安装车门内侧板2，在用于进行信号处理、控制压电执行装置；
54.车门限位器机构，包括安装在车门内侧板2的驱动模块和基于逆压电效应材料的压电执行器3，用于增大车门的开门阻力；除此之外，车门限位系统还包括弹性体4、滚轮5、臂6、制动橡胶块7、壳体8和销9。
55.本发明实施例通过在车门限位器处设计一种压电执行器，用来控制驾驶员或乘员打开车门力的大小，从而在车身侧面有行人或车辆有与打开的车门发生碰撞的趋势时，通过增大打开车门推力，避免驾驶员或乘员直接打开车门从而避免碰撞事故的发生。采用毫米波雷达作为传感器来感知车身侧面行人和车辆的位置和速度数据，数据传递到控制器后进行决策处理并通过电信号控制压电执行器的驱动模块，使压电执行器处于工作或非工作状态，从而控制车门开启力的大小。识别车身侧面特定区域的行人和非机动车的位置和速度，将采集到数据进行分类处理，针对目标特征位置和速度的方向和大小进行决策，对压电执行器进行控制信号的输出。
56.本发明相对于其他行人保护车门的优势有成本低廉、安装方便、不会锁死车门以便尊重驾驶员或乘员的开门意图。毫米波雷达和采用逆压电效应材料的压电执行器价格都不高，而且稳定性比较高。安装时并未改变现有车门铰链结构，仅仅在车门铰链弹性体部分
添加压电执行器。在达到触发压电执行器工作的条件下，只是增加打开车门的难度，并不会使车门锁死。这样，驾驶员或乘员依然能够使用正常并增大推力的方式打开车门。
57.驾驶员和乘员若仍有打开车门的需求，需要增大推力，使车门打开，该推力的值应较大于压电执行器未触发状态下打开车门推力的值。
58.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
59.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，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，都应涵盖在本发明的保护范围之内。