本實(shí)用新型涉及汽車安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種防止汽車車門打開時(shí)引發(fā)碰撞事故的裝置。

背景技術(shù)：

車輛打開車門時(shí)應(yīng)該先試探性地打開一條小縫，然后確認(rèn)安全后再完全打開車門并迅速下車。然而，現(xiàn)實(shí)中因倉促打開車門而造成的交通事故屢見不鮮?，F(xiàn)有的防汽車車門打開時(shí)引發(fā)事故的裝置一般通過設(shè)計(jì)機(jī)械鎖止裝置延緩開門速度，或加裝超聲波傳感器、紅外傳感器等檢測車門周圍行人車輛來控制開門是否打開。這些方法需要加裝較為復(fù)雜的機(jī)械裝置或電子設(shè)備，成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供了一種防止汽車車門打開時(shí)引發(fā)碰撞事故的裝置，利用現(xiàn)有汽車上配備的硬件資源，通過硬件電路和軟件判定乘員開門意圖，并車門打開過程中出現(xiàn)短暫延時(shí)作用，達(dá)到提醒車內(nèi)乘員注意車輛后方行人和車輛的目的，具有操作簡單，成本低，適應(yīng)性廣等特點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種防止汽車車門打開時(shí)引發(fā)碰撞事故的裝置，包括信號采集模塊、控制模塊和執(zhí)行模塊，所述

信號采集模塊，由車門電子鎖信號采集部分和車門把手位置信號采集部分組成，用于采集電動門鎖主開關(guān)信號和車門把手位置信號并進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換；

控制模塊，與信號采集模塊連接，用于對信號采集模塊獲取的傳感器信號進(jìn)行綜合處理，判斷是否對車門電子鎖進(jìn)行解鎖，并輸出控制信號；

執(zhí)行模塊，與控制模塊連接，對控制模塊輸出的控制信號進(jìn)行處理以控制車門鎖電動機(jī)，并通過電動機(jī)正反轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)車門的上鎖與解鎖。

所述車門電子鎖信號采集部分包括電動門鎖主開關(guān)SW、光電隔離器U2、電阻R3和電阻R4，電動門鎖主開關(guān)SW為雙刀雙擲開關(guān)，所述電動門鎖主開關(guān)SW的定觸點(diǎn)通過電阻R3與光電隔離器U2的1號接線端連接，電動門鎖主開關(guān)SW的第一組引腳通過電阻R2、保險(xiǎn)絲FU與+12V電源連接，且還與光電隔離器U2的2號接線端連接，光電隔離器U2的3號接線端與單片機(jī)U1的P1.4引腳連接，且還通過電阻R4與+5V電源連接，光電隔離器U2的4號接線端接地。當(dāng)乘員按動車門電子鎖按鈕時(shí)，電動門鎖主開關(guān)SW的位置發(fā)生變化，根據(jù)其位置不同可以判定車門處于解鎖或者上鎖狀態(tài)，光電隔離器U2將采集的電動門鎖主開關(guān)SW信號整合成高低電平輸入單片機(jī)U1的P1.4引腳；當(dāng)乘員將車門電子鎖按鈕置于上鎖位置時(shí)，電動門鎖主開關(guān)SW的雙刀打向右邊第一組引腳，使光電隔離器U2中的發(fā)光二極管導(dǎo)通，此時(shí)輸入單片機(jī)U1的P1.4引腳的信號為低電位信號；當(dāng)乘員將車門電子鎖按鈕置于解鎖位置時(shí)，電動門鎖主開關(guān)SW的雙刀打向左邊第二組引腳，使光電隔離器U2中的發(fā)光二極管截止，此時(shí)輸入單片機(jī)U1的P1.4引腳的信號為高電位信號。因此，檢測單片機(jī)U1的P1.4引腳的輸入電平高低可以判定車門電子鎖的狀態(tài)。

所述車門把手位置信號采集部分包括滑動變阻器RV、NPN型三極管Q2、 電阻R1和電阻R6組成，滑動變阻器RV的滑動觸頭與車門把手軸相連，隨車門把手軸的轉(zhuǎn)動而移動，用于采集車門把手位置信號，滑動變阻器RV一個(gè)固定端與+5V電源連接，且還通過電阻R6與NPN型三極管Q2的集電極連接，滑動變阻器RV另一個(gè)固定端接地，滑動變阻器RV滑動端通過電阻R1與NPN型三極管Q2的基極連接，NPN型三極管Q2的發(fā)射極接地，NPN型三極管Q2的集電極與電阻R6的連接點(diǎn)與單片機(jī)U1的P1.0引腳連接。滑動變阻器RV用于采集車門把手位置信號，初始狀態(tài)時(shí)滑動變阻器RV的滑動觸頭位于滑動變阻器RV的最下端，由于滑動變阻器RV的滑動觸頭與車門把手軸相連，且隨車門把手軸的轉(zhuǎn)動而移動，當(dāng)車內(nèi)乘員拉動車門把手時(shí)，滑動變阻器RV的滑動觸頭向上移動，當(dāng)移動到一定位置時(shí)，判定為乘員需要打開車門，當(dāng)乘員放開車門把手后，滑動變阻器RV的滑動觸頭隨車門拉手軸的轉(zhuǎn)動又重新處于初始狀態(tài)；NPN型三極管Q2用于把采集的門把手位置信號轉(zhuǎn)換成高低電平輸入單片機(jī)U1的P1.0引腳。當(dāng)滑動變阻RV的滑動觸頭低于一定位置時(shí)，NPN型三極管Q2的基極電壓較低，NPN型三極管Q2截止，此時(shí)輸入單片機(jī)U1的P1.0引腳的信號為高電位信號；當(dāng)滑動變阻器RV的滑動觸頭高于一定位置時(shí)，NPN型三極管Q2基極電壓使NPN型三極管Q2導(dǎo)通，此時(shí)輸入單片機(jī)U1的P1.0引腳的信號為低電位信號。因此，檢測單片機(jī)U1的P1.0引腳的輸入電平高低可以判定乘員是否手動拉動車門把手開門至一定位置。

所述控制模塊為一個(gè)單片機(jī)U1系統(tǒng)，其根據(jù)P1.0引腳和P1.4引腳輸入的信號綜合判斷是否對車門電子鎖進(jìn)行解鎖，若需要解鎖，則首先延時(shí)1秒，由P1.7引腳輸出高電平信號；若不需要解鎖，則直接由P1.7引腳輸出低電平信號。只有當(dāng)車門電子鎖按鈕置處于解鎖狀態(tài)時(shí)，同時(shí)乘客手動拉動車門把手至一定位 置，即P1.0引腳輸入低電位信號并且P1.4引腳輸入高電位信號時(shí)，單片機(jī)U1判定為需要解鎖，此時(shí)延時(shí)1秒后由P1.7引腳輸出高電平信號。

所述執(zhí)行模塊包括NPN型三極管Q1和電動機(jī)M，NPN型三極管Q1的基極通過電阻R5連接于單片機(jī)U1的P1.7引腳，NPN型三極管Q1的集電極通過電阻R2、保險(xiǎn)絲FU與+12V電源連接，NPN型三極管Q1的發(fā)射極連接電動門鎖主開關(guān)SW的第二組引腳，電動門鎖主開關(guān)SW的定觸點(diǎn)與電動機(jī)M連接。NPN型三極管Q1根據(jù)單片機(jī)U1的P1.7引腳輸出信號實(shí)現(xiàn)解鎖控制，當(dāng)車門電子鎖處于上鎖狀態(tài)時(shí)，單片機(jī)U1的P1.7引腳輸出低電平時(shí)，NPN型三極管Q1截止，電動機(jī)M不工作；當(dāng)車門電子鎖處于解鎖狀態(tài)，同時(shí)單片機(jī)U1的P1.7引腳輸出高電平時(shí)，NPN型三極管Q1導(dǎo)通，使得電動機(jī)M工作以實(shí)現(xiàn)解鎖；電動機(jī)M實(shí)現(xiàn)車門電子鎖的上鎖與解鎖，如圖2所示，當(dāng)電流從右向左流過電動機(jī)M時(shí)，電動機(jī)M正轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)上鎖；當(dāng)電流從左向右流過電動機(jī)M時(shí)，電動機(jī)M反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)解鎖。

本實(shí)用新型的工作原理為：上鎖時(shí)，車門關(guān)閉后將車門電子鎖按鈕置于上鎖位置，即可通過門鎖電動機(jī)的工作實(shí)現(xiàn)上鎖；解鎖時(shí)，將車門電子鎖置于解鎖狀態(tài)，此時(shí)門鎖電動機(jī)沒有動作，待乘員手動拉動車門把手至一定位置時(shí)，控制模塊經(jīng)短暫延時(shí)后控制門鎖電動機(jī)工作以實(shí)現(xiàn)解鎖，此后車門才可以手動打開。因此，在乘員最初拉動車門把手時(shí)車門不會立即打開，而是要經(jīng)過一短暫時(shí)間后才行。因?yàn)樵谶@一短暫時(shí)間內(nèi)車門無法打開而只能等待，能夠使車內(nèi)乘員意識到并且有時(shí)間注意車輛后方行人和車輛的目的。

與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果如下：

本實(shí)用新型的防止汽車車門打開時(shí)引發(fā)碰撞事故的裝置，利用現(xiàn)有汽車上配 備的硬件資源，通過硬件電路和軟件判定乘員開門意圖，當(dāng)乘員按下車門電子鎖按鈕解鎖時(shí)，電子鎖并不立即解鎖，而是在乘員手動拉動車門把手至一定位置時(shí)，控制模塊經(jīng)短暫延時(shí)后控制門鎖電動機(jī)工作以實(shí)現(xiàn)解鎖，此后車門才可以手動打開，達(dá)到提醒車內(nèi)乘員注意車輛后方行人和車輛的目的，具有操作簡單，成本低，適應(yīng)性廣等特點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的原理框圖；

圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。

參見附圖1和附圖2，一種防止汽車車門打開時(shí)引發(fā)碰撞事故的裝置，包括信號采集模塊、控制模塊和執(zhí)行模塊，所述

信號采集模塊，由車門電子鎖信號采集部分和車門把手位置信號采集部分組成，用于采集電動門鎖主開關(guān)信號和車門把手位置信號并進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換；

控制模塊，與信號采集模塊連接，用于對信號采集模塊獲取的傳感器信號進(jìn)行綜合處理，判斷是否對車門電子鎖進(jìn)行解鎖，并輸出控制信號；

執(zhí)行模塊，與控制模塊連接，對控制模塊輸出的控制信號進(jìn)行處理以控制車門鎖電動機(jī)，并通過電動機(jī)正反轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)車門的上鎖與解鎖。

所述車門電子鎖信號采集部分包括電動門鎖主開關(guān)SW、光電隔離器U2、電阻R3和電阻R4，電動門鎖主開關(guān)SW為雙刀雙擲開關(guān)，所述電動門鎖主開關(guān) SW的定觸點(diǎn)通過電阻R3與光電隔離器U2的1號接線端連接，電動門鎖主開關(guān)SW的第一組引腳通過電阻R2、保險(xiǎn)絲FU與+12V電源連接，且還與光電隔離器U2的2號接線端連接，光電隔離器U2的3號接線端與單片機(jī)U1的P1.4引腳連接，且還通過電阻R4與+5V電源連接，光電隔離器U2的4號接線端接地。當(dāng)乘員按動車門電子鎖按鈕時(shí)，電動門鎖主開關(guān)SW的位置發(fā)生變化，根據(jù)其位置不同可以判定車門處于解鎖或者上鎖狀態(tài)，光電隔離器U2將采集的電動門鎖主開關(guān)SW信號整合成高低電平輸入單片機(jī)U1的P1.4引腳；當(dāng)乘員將車門電子鎖按鈕置于上鎖位置時(shí)，電動門鎖主開關(guān)SW的雙刀打向右邊第一組引腳，使光電隔離器U2中的發(fā)光二極管導(dǎo)通，此時(shí)輸入單片機(jī)U1的P1.4引腳的信號為低電位信號；當(dāng)乘員將車門電子鎖按鈕置于解鎖位置時(shí)，電動門鎖主開關(guān)SW的雙刀打向左邊第二組引腳，使光電隔離器U2中的發(fā)光二極管截止，此時(shí)輸入單片機(jī)U1的P1.4引腳的信號為高電位信號。因此，檢測單片機(jī)U1的P1.4引腳的輸入電平高低可以判定車門電子鎖的狀態(tài)。

所述車門把手位置信號采集部分包括滑動變阻器RV、NPN型三極管Q2、電阻R1和電阻R6組成，滑動變阻器RV的滑動觸頭與車門把手軸相連，隨車門把手軸的轉(zhuǎn)動而移動，用于采集車門把手位置信號，滑動變阻器RV一個(gè)固定端與+5V電源連接，且還通過電阻R6與NPN型三極管Q2的集電極連接，滑動變阻器RV另一個(gè)固定端接地，滑動變阻器RV滑動端通過電阻R1與NPN型三極管Q2的基極連接，NPN型三極管Q2的發(fā)射極接地，NPN型三極管Q2的集電極與電阻R6的連接點(diǎn)與單片機(jī)U1的P1.0引腳連接。滑動變阻器RV用于采集車門把手位置信號，初始狀態(tài)時(shí)滑動變阻器RV的滑動觸頭位于滑動變阻器RV的最下端，由于滑動變阻器RV的滑動觸頭與車門把手軸相連，且隨車門把 手軸的轉(zhuǎn)動而移動，當(dāng)車內(nèi)乘員拉動車門把手時(shí)，滑動變阻器RV的滑動觸頭向上移動，當(dāng)移動到一定位置時(shí)，判定為乘員需要打開車門，當(dāng)乘員放開車門把手后，滑動變阻器RV的滑動觸頭隨車門拉手軸的轉(zhuǎn)動又重新處于初始狀態(tài)；NPN型三極管Q2用于把采集的門把手位置信號轉(zhuǎn)換成高低電平輸入單片機(jī)U1的P1.0引腳。當(dāng)滑動變阻RV的滑動觸頭低于一定位置時(shí)，NPN型三極管Q2的基極電壓較低，NPN型三極管Q2截止，此時(shí)輸入單片機(jī)U1的P1.0引腳的信號為高電位信號；當(dāng)滑動變阻器RV的滑動觸頭高于一定位置時(shí)，NPN型三極管Q2基極電壓使NPN型三極管Q2導(dǎo)通，此時(shí)輸入單片機(jī)U1的P1.0引腳的信號為低電位信號。因此，檢測單片機(jī)U1的P1.0引腳的輸入電平高低可以判定乘員是否手動拉動車門把手開門至一定位置。

所述控制模塊為一個(gè)單片機(jī)U1系統(tǒng)，其根據(jù)P1.0引腳和P1.4引腳輸入的信號綜合判斷是否對車門電子鎖進(jìn)行解鎖，若需要解鎖，則首先延時(shí)1秒，由P1.7引腳輸出高電平信號；若不需要解鎖，則直接由P1.7引腳輸出低電平信號。只有當(dāng)車門電子鎖按鈕置處于解鎖狀態(tài)時(shí)，同時(shí)乘客手動拉動車門把手至一定位置，即P1.0引腳輸入低電位信號并且P1.4引腳輸入高電位信號時(shí)，單片機(jī)U1判定為需要解鎖，此時(shí)延時(shí)1秒后由P1.7引腳輸出高電平信號。

所述執(zhí)行模塊包括NPN型三極管Q1和電動機(jī)M，NPN型三極管Q1的基極通過電阻R5連接于單片機(jī)U1的P1.7引腳，NPN型三極管Q1的集電極通過電阻R2、保險(xiǎn)絲FU與+12V電源連接，NPN型三極管Q1的發(fā)射極連接電動門鎖主開關(guān)SW的第二組引腳，電動門鎖主開關(guān)SW的定觸點(diǎn)與電動機(jī)M連接。NPN型三極管Q1根據(jù)單片機(jī)U1的P1.7引腳輸出信號實(shí)現(xiàn)解鎖控制，當(dāng)車門電子鎖處于上鎖狀態(tài)時(shí)，單片機(jī)U1的P1.7引腳輸出低電平時(shí)，NPN型三極管Q1 截止，電動機(jī)M不工作；當(dāng)車門電子鎖處于解鎖狀態(tài)，同時(shí)單片機(jī)U1的P1.7引腳輸出高電平時(shí)，NPN型三極管Q1導(dǎo)通，使得電動機(jī)M工作以實(shí)現(xiàn)解鎖；電動機(jī)M實(shí)現(xiàn)車門電子鎖的上鎖與解鎖，如圖2所示，當(dāng)電流從右向左流過電動機(jī)M時(shí)，電動機(jī)M正轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)上鎖；當(dāng)電流從左向右流過電動機(jī)M時(shí)，電動機(jī)M反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)解鎖。

初始狀態(tài)：滑動變阻器RV的滑動觸頭處于最下端，此時(shí)NPN型三極管Q2截止，則輸入單片機(jī)U1的P1.0引腳的電位為高電位信號，此時(shí)，單片機(jī)U1的P1.7引腳輸出低電平信號，NPN型三極管Q1截止。

上鎖時(shí)：車門關(guān)閉后按下車門電子鎖按鈕使其處于上鎖位置，即將電動門鎖主開關(guān)SW的雙刀打向右邊，此時(shí)電流從+12V電源依次流過保險(xiǎn)絲FU、電阻R2、電動門鎖主開關(guān)SW的最右邊接頭、電動機(jī)M、電動門鎖主開關(guān)SW、+12VGND，此過程電動機(jī)M正轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)車門上鎖。此時(shí)，電阻R3左端電壓較高使得光電隔離器U2中的發(fā)光二極管導(dǎo)通，故光電隔離器U2中的光敏二極管導(dǎo)通，電阻R4左端電位為低電平，則輸入單片機(jī)U1的P1.4引腳的電位為低電平，單片機(jī)U1的P1.7引腳輸出低電平信號，NPN型三極管Q1截止。

解鎖時(shí)：按下車門電子鎖按鈕使其處于解鎖位置，即將電動門鎖主開關(guān)SW的雙刀打向左邊，此時(shí)因?yàn)閱纹瑱C(jī)的P1.7引腳輸出低電平信號，使得NPN型三極管Q1截止，故電動機(jī)M沒有動作。當(dāng)乘員拉動車門門把手時(shí)，滑動變阻器RV的滑動觸頭從下往上運(yùn)動，NPN型三極管Q2的基極輸入的電壓就會隨之增高，當(dāng)滑動變阻器RV的滑動觸頭達(dá)到一定位置時(shí)，NPN型三極管Q2的基極輸入的電壓就會升高到使得NPN型三極管Q2導(dǎo)通，則輸入到單片機(jī)U1的P1.0引腳的電位為低電位；同時(shí)，電阻R3左端與+12VGND相連，使得光電隔離器 U2中的發(fā)光二極管截止，故光電隔離器U2中的光敏二極管截止，電阻R4左端電位為高電平，則輸入單片機(jī)U1的P1.4引腳的電位為高電平。因此，單片機(jī)U1延時(shí)1秒后由P1.7引腳輸出高電平信號；該信號經(jīng)電阻R5到NPN型三極管Q1基極，使NPN型三極管Q1導(dǎo)通，此時(shí)，電流從+12V電源依次流過保險(xiǎn)絲FU、電阻R2、NPN型三極管Q1、電動門鎖主開關(guān)SW的最左邊接頭、電動機(jī)M，電動門鎖主開關(guān)SW、+12VGND，此過程中實(shí)現(xiàn)電動機(jī)M反轉(zhuǎn)使車門解鎖，車門可以打開。