無線車門感應伸縮腳踏板的製作方法
2023-10-29 09:41:17 1
無線車門感應伸縮腳踏板的製作方法
【專利摘要】本實用新型提出了無線車門感應伸縮腳踏板,無線車門感應伸縮腳踏板包括:至少各自一個安裝在駕駛員側和乘客側可供出入車輛的伸縮踏板裝置,伸縮踏板裝置包括至少一個電機、與電機相連的齒輪減速傳動裝置以及與電機相連的供出入車輛的踏板;至少一個以上的無線發射器裝置,用於感應車門開啟或關閉的狀態,並發射無線信號;控制器,用於控制電機運動;與控制器相連的接收器,用於接收來自發射器發射的無線信號,並將無線信號傳遞給控制器。基於車門的移動,發射器發送一車門開啟狀態的信號,信號被接收器接收並存儲,並由控制器決定正確的動作。該實用新型採用無線傳感器安裝方式,無需改造汽車內部布線系統。
【專利說明】 無線車門感應伸縮腳踏板
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汽車領域,尤其涉及一種可伸展、可收縮的腳踏板。
【背景技術】
[0002]底盤高的車輛,如卡車、3—和四輪驅動車,因地面和車輛地板之間的距離很大,給人們出入車輛帶來不便。為減少兩者間的高度,現有技術中有在車輛外側安裝固定腳踏板。固定腳踏板使人更容易進入車輛,然而固定腳踏板違背了車輛底盤遠離地面的目的。另一個解決方案是提供一個可擴展/收縮的腳踏板。這些腳踏板通常與車門開關相接,並基於車門開關的狀態來控制腳踏板的伸展與縮回狀態。由於車內接線通常需要拆卸車門或內飾板才能與開關控制線相接,汽車經銷商和新車主經常對新車內部的改裝顧慮重重,並可能造成新車保修作廢。因此,有必要提供可最大限度地減少車輛內部拆卸的腳踏板系統。有些關於信號系統控制卡車踏板伸展與縮回的專利已經公布發行。涉及這些產品的專利案例在此公開。
[0003]美國專利號6942233,7398985,7413204 和 7584975,^01-8^ ? 161^61-頒布了可伸縮車輛踏板。為了使伸縮腳踏板獲得動力,這些可伸縮車輛踏板需要安裝人員切斷車輛電路系統,並將其線路連接到所有車門開關,以使踏板伸展。信號傳輸至所有車門,傳輸至控制器,傳輸到伸展機構,需要大量線束。這些專利中有的還公布了使用鑰匙墜大小的存儲器以伸展踏板。雖然這些專利公布了一種可伸縮腳踏板,但它們要麼依賴於車門開關的布線系統,要麼依賴於直到出現縮回踏板信號才動作的鑰匙墜大小的存儲器。
[0004]美國專利號7081816由06冊0^1(1 3^61^1等發布於2006年7月25日,頒布了一種簡易型無線傳感器。該傳感器放置於車門或車窗,並在車門或車窗打開時發出信號。該信號不能使踏板伸展或縮回,並且不能指示車門或車窗已經關閉的狀態。裝置使用一個定時器來顯示傳感器的狀態,只有當計時器啟動讀數和狀態變化時才傳輸最新信號。該傳感器適合安裝在木門框,而不適合安裝在汽車車門內。
[0005]美國專利號7692542由八11611 0此28發布於2010年4月6日,頒布了通過磁場感應車門狀況的車門位置監控裝置。該傳感器的磁簧開關使用有線連接,以確定車門狀態。這個專利只確定車門狀態,而不發送無線信號來激活踏板,以方便出入車輛。
實用新型內容
[0006]為克服上述問題,本實用新型提出了一種無線車門感應伸縮腳踏板,通過在車門或其附近安裝一個無線信號傳輸裝置,以給車輛踏板一個信號,車輛踏板在接受信號後,在縮回位置與伸展位置進行轉換。無線車門傳感技術是應用無線信號觸發電機帶動踏板伸展或縮回。
[0007]本實用新型的技術方案為:
[0008]無線車門感應伸縮腳踏板,其特徵在於,包括:
[0009]1)至少各自一個安裝在駕駛員側和乘客側可供出入車輛的伸縮踏板裝置,伸縮踏板裝置包括至少一個電機、與電機相連的齒輪減速傳動裝置以及與電機相連的供出入車輛的踏板;
[0010]2)至少一個以上的無線發射器裝置,用於感應車門開啟或關閉的狀態,並發射無線信號;
[0011]3)控制器,用於控制電機運動;
[0012]4)接收器,與控制器相連,用於接收來自發射器發射的無線信號,並將無線信號傳遞給控制器。
[0013]進一步,所述無線發射器裝置包括發射器和磁感應傳感器。
[0014]進一步,所述磁感應傳感器為簧開關式或弓|發開關式。
[0015]進一步,駕駛員側車門與乘客側車門側各有一個無線發射器裝置。
[0016]進一步,無線發射器裝置發射的無線信號為固定頻率,頻率範圍310腿2?930冊12。
[0017]進一步,至少安裝有兩個以上的傳動裝置,每個傳動裝置被加長並安裝於上下車出口處。
[0018]進一步,發射器安裝於車門框柱。
[0019]進一步,電機及傳動裝置設置有密封防護裝置,能防止水及溼氣的進入。
[0020]進一步,控制器至少控制一隻電機的正轉和反轉,以使踏板伸展或縮回。
[0021]進一步,傳動裝置帶有兩隻連接器。
[0022]無線車門感應伸縮腳踏板的實現方法,其特徵在於,包括如下步驟:
[0023]1)開啟車門或關閉車門;
[0024]2)發射器獲取車門開啟或關閉的信息,並對獲取信號進行判定;
[0025]如果判定獲取的為車門開啟信號,則發射器發射車門開啟信號,並繼續執行步驟3);如果判定獲取的為車門關閉信號,發射器終止發送車門開啟信號;
[0026]3)發射器以固定時間間隔持續發射車門開啟信號;發射器發射的信號為無線信號;如果發射器檢測到車門關閉信號或持續發射車門開啟信號超過預設值,則發射器進入休眠狀態或者結束工作;
[0027]4)接收器接收來自發射器發射的無線信號,並將該無線信號傳送至控制器,控制器判定接收到的信號是否有效;如果信號被認定為無效的,控制器將不會採取任何動作;如果判定無線信號是有效的,那麼執行步驟5);
[0028]5)控制器進一步判定該無線信號是否被傳輸兩次;如果該無線信號被傳輸兩次,那麼該信號為有效信號,執行步驟6),否則過程將結束;
[0029]6)接收器判定哪扇車門狀態發生改變;車門狀態的變更,會使控制器生成縮回或伸展相應踏板的指令進而驅使電機帶動踏板做相應運動。
[0030]進一步,發射器發射的無線信號包含有至少一個以上的車輛10、車門狀態信息。[0031〕 進一步,發射器發射的無線信號包含有冗餘信號。
[0032]進一步,無線信號發射採用固定頻率發射,發射無線信號的固定時間間隔為0.1?5秒。
[0033]進一步,發射器在有限的時間周期後停止發送車門開啟狀態信號,有限的時間周期為1分鐘至15分鐘之間。
[0034]進一步,接收器能探測發射器發射的信號是否消失。
[0035]本實用新型的優點在於:
[0036]本實用新型採用無線通信方式,使得安裝更加便捷,無需為連接車門開關線而拆卸車門或車門裝飾板。每個門開關可以單獨控制車輛兩側的踏板。在不傳輸信號時,傳感器處於休眠狀態,休眠模式可降低功耗。在車門開啟時無線發射器工作,以伸展踏板;在車門關閉或車門開啟狀態超過五分鐘後,踏板縮回。
[0037]本實用新型無線信號傳輸使用冗餘信號控制踏板伸展或縮回。冗餘信號的應用,實際上消除了潛在其它信號對踏板的幹擾,如雜散信號、機械裝置產生的噪音或其他無線發射器等。
[0038]發射器及磁感應傳感器可安裝於車門任何間隙處,其所安裝的位置和方式,基本不破壞車輛外觀。發射器及磁感應傳感器允許捆綁安裝,也可使用其他方式安裝,如通過簡單的粘合或膠合。相比較於其他複雜傳感器一小時以上的安裝固定而言,發射器及磁感應傳感器可以在一分鐘內安裝完畢。
[0039]無線車門感應伸縮腳踏板具有防水防潮的功能。車輛在下雨、霧天或潮溼環境下,溼氣比較容易進入。水汽容易造成機構的腐蝕和生鏽。時間過長後,會導致電機、端子和軸承的性能的降低,還可能造成電機壽命的減少。密封系統可防止機構的提前失效。電機和齒輪箱進行了防水設計。防水設計大大增加了電機和齒輪箱的使用壽命。
[0040]本實用新型在主動和從動連接器之間採用扭杆。新增加的扭杆連接於主動連接器齒輪銷與從動連接器銷之間。從動連接器通過扭杆驅動,使兩連接器同時運動。這保證了從動連接器在伸展和縮回時的平穩運動。這也排除了主動連接器和從動連接器在運動時不同步的情形。防止了連接器軸承邊角上的載荷,消除了因接觸不平穩而發生噪音的可能性。由於電機受力更加平穩,扭杆也延長了電機的使用壽命。
[0041]無線車門傳感技術使用複雜信號辨別不同車輛。複雜信號編碼號的應用減小了車輛開門時所發出的信號對旁邊車輛非預期的信號的潛在幹擾。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0042]圖1顯示四個無線車門發射器裝置原理框圖。
[0043]圖2顯示無線車門發射器裝置的詳細結構。
[0044]圖3顯示發射器中微處理控制器運行流程圖。
[0045]圖4顯出發射器發射無線信號傳輸過程。
[0046]圖5顯示接收器、控制器及電機的結構關係示意圖。
[0047]圖6顯示接收器及控制器編碼流程圖。
[0048]圖7是腳踏板縮回狀態的立體圖。
[0049]圖8是腳踏板伸展狀態的立體圖。
[0050]圖9是腳踏板縮回俯視圖。
[0051]圖10是腳踏板縮回仰視圖。
[0052]圖11是腳踏板伸展前視圖。
[0053]圖12是圖10中12-12剖面圖。
[0054]圖13是圖11中13-13剖面圖。
[0055]圖14是圖8中電機部分放大詳圖。
【具體實施方式】
[0056]為了使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解,下面結合圖示與具體實施例,進一步闡述本實用新型。
[0057]伸縮腳踏板是一個供出入車輛的踏板系統,當車門被打開時踏板下降,當車門被關閉時踏板縮回。傳統腳踏板的安裝需要改裝車輛,以獲得車門開關的線的接口,以獲得車門的運動感應,在改造時,需要將腳踏板控制系統與發動機控制系統相連,實現腳踏板布線與車輛內部的布線系統連接,從而使得控制器驅動踏板下降和縮回。
[0058]實施方式一
[0059]圖1顯示了在帶有4個車門的車輛上安裝的四個無線車門發射器裝置,包括駕駛側前門發射器裝置21、駕駛側後門發射器裝置23、乘客側前門發射器裝置22、乘客側後門發射器裝置24。安裝時,只需將21 -24這四個發射器裝置安裝在每扇車門。對於只有兩扇門的車輛,只需一個左車門和一個右車門發射器裝置即可。無線車門發射器裝置無需修改車輛的布線,簡化了踏板系統的安裝。
[0060]圖2顯示了無線車門發射器裝置的詳細結構圖。每個無線車門發射器裝置包括發射器20和磁感應傳感器。發射器20由發射單元30、天線31和簧片開關33組成,發射單元30內部設置有電池32以提供電源給位於發射單元內的微處理控制器。所述磁感應傳感器為磁簧開關式或引發開關式,包括磁鋼41和簧片開關/引發開關33,其中簧片開關/引發開關33安裝於發射器20內部;磁鋼41可採用其他具有等效功能的鐵磁體材料來替換。磁鋼41在其周圍產生一磁場,簧片開關33隨著磁鋼41產生的磁場強弱而觸發。磁鋼41安裝於車門側柱40,發射器20安裝於車門42邊緣。當安裝於車門側柱40的磁鋼41接近於安裝在車門42上的簧片開關33時,簧片開關33被觸發。簧片開關33的觸發取決於磁鋼41所產生的磁場的大小,一般簧片開關33的觸發發生在其距離磁鋼41 一英寸的範圍內。基於簧片開關33的狀態,天線31會發射一個無線信號50。發射器20平常處於休眠狀態,直到簧片開關33受到磁鋼41產生的磁場感應觸發時,發射器20開始工作。
[0061]以上實例描述體現了發射器20和磁鋼41的方向、位置及布局的特徵。當然也可以採用其它方法,前提是車門開啟和關閉後信號傳輸的效果和所舉例子等效。固定發射器20和磁鋼41的方法可以很簡單,如粘貼、綑紮或螺釘緊固於車體。
[0062]圖3顯示了發射器20中發射單元30中的微處理控制器運行流程圖。發射器處於休眠模式,直到車門43開啟。由於傳感器的感應距離很短,在車門剛打開和車門鎖關閉的時候傳感器立即能感應車門的運動。車門43的開啟或關閉,改變了傳感器的狀態,並觸發微處理控制器60。微處理控制器觸發後,能感應車門狀態,並獲得車門開啟或關閉的信息。如果車門43開啟,微處理控制器產生一個車門開啟的信號64 ;如果車門43關閉,微處理控制器終止車門開啟的信號。車門開啟信號64發射後,信號會每隔0.5秒持續發射61,直到車門關閉或持續時間到達5分鐘62,之後微處理控制器會重新進入休眠模式69。此實施例選用5分鐘的持續時間,當然也可以考慮選用1-15分鐘的持續時間。可以考慮採用不同的方法和數據傳輸的頻率,而不限於車鎖裝置和車庫門遠程遙控所用頻率。採用0.5秒間隔傳輸車門開啟的信號是最為常用的,當然也可以考慮採用最短0.1秒,最長5秒的間隔。315?930冊12是常用頻率,傳輸頻率可以更高或更低些。圖4顯示和說明了一種所採用的傳輸協議。
[0063]圖4顯出發射器發射無線信號傳輸過程。數據傳輸協議需採用指定規則下的波特率、起始位、停止位、指令及冗餘信號。在所舉實施例中,車門開啟70或車門關閉71,發出信號72,繼而觸發微處理控制器。微處理控制器會確定車門發射器的狀態,並使發射器發射信號73。所示正弦波87的傳輸頻率只作為參考,本例所採用的傳輸頻率為915冊12,也可以採用其它傳輸頻率,但頻率通常採用短脈衝,波長一般在幾百英尺範圍內。
[0064]傳輸數據信息包括起始位信號81、車輛1082、車門狀態信息83、冗餘車輛1084、冗餘車門狀態信息85、結束信號86 ;傳輸數據信息位開始於起始位信號81。車輛10表不車輛編碼,在本實施例中,車輛編碼採用100-256編號,以減少以下非預期的可能性:即發送打開本車輛的踏板請求,卻不經意打開附近車輛的踏板。為減少踏板被雜散信號幹擾,如旁邊車輛的車門開啟或車庫門的打開,系統會發出車輛編碼及車門狀態的冗餘信號:冗餘車輛1084、冗餘車門狀態信息85。所舉例子的信號及冗餘信號減少了踏板非預期伸展或縮回的可能性。例子也說明了發射信號的校驗特徵。指令信號傳輸完畢後,發射器會傳輸一結束信號86,或在發射器關閉75後保持靜態一段時間,以確保微處理控制器感應車門狀態未存在變化。之後,微處理控制器重新進入休眠狀態76。
[0065]圖5顯示了接收器、控制器及電機部分結構關係示意圖。接收器91接收到來自天線92的無線信號50,並解碼指令至控制器90。所舉例子中,接收器91含有一個或多個觸點,用於模擬固體電路或機械式繼電器的方式來車門打開和關閉的動作。本例中,接收器91接收和動作的效果與使用車門開關線的連接的操控方式是等同的。接收器91以及控制器90通常被安裝在車輛的發動機艙或底盤下,發動機艙內有電氣系統及電池96,電池96為燈95、左電機93、右電機94提供能量。
[0066]圖6顯示了接收器及控制器編碼流程圖。接收器接收無線信號100,並發送給控制器,控制器判定接收到的信號和車輛10是否正確或有效101。如果信號被認定為無效的,控制器將不會採取任何動作,則結束或返回到監聽狀態。如果判定信號100是有效的,控制器將進一步檢查該信號是否被傳輸兩次102。同理,如果此檢查表明,該數據信號沒有被傳輸二次,那麼該信號被認為是一無效的信號,過程將結束120 ;當信號被確認為傳輸二次且有效後,控制器將判定哪扇車門狀態發生改變103,駕駛員側車門104或乘客側車門107的狀態變更,會使控制器發出縮回或伸展相應踏板的指令,繼而開始105或106這兩個流程。四個車門發射器能存儲相應信號,並決定正確相應動作或終止120或等待新的信號指令。如果車輛任何一側的車門開啟,接收器生成一個合適的指令驅使控制器使相應的電機帶動踏板下降,踏板將保持下降狀態,直到接收器/控制器接收到車輛兩扇車門都被關閉的信號。
[0067]圖7是腳踏板縮回狀態200的立體圖,圖8是腳踏板伸展狀態201的立體圖。伸縮踏板裝置包括電機220、與電機相連的齒輪減速傳動裝置221、主動連接器、扭杆250、扭杆部件251、從動連接器、踏板。主動連接器由第一安裝座230、第一前轉臂231、第一後轉臂232、第一轉臂233等部件構成;從動連接器由第二安裝座240、第二前轉臂241、第二後轉臂242、第二轉臂243等部件構成。
[0068]腳踏板從縮回位置(圖7)伸展至展開位置(圖8)。在縮回位置時,腳踏板的底面210覆蓋了腳踏板的大部分機構,以避免碎石、水或其它汙染物對腳踏板機構的損害,起到了保護機構的作用。電機220被布置在一個合適的位置,這樣減少了因液體和溼氣進入電機220或齒輪傳動裝置221所帶來的損害。電機220和齒輪傳動裝置221外設置有密封防護裝置,以防止溼氣和水的侵入。即使車輛在雨天、水灘、小溪或其它水路環境中行駛,密封防護裝置能防止水進入電機220和齒輪傳動裝置221。當控制器90接收到一個或多個無線發射器裝置21-24發射的信號時,驅動電機220工作(先前內容已描述)。
[0069]電機220通過齒輪減速傳動裝置221降低轉速,並改變旋轉方向,然後轉動進入第一安裝座230。一部分旋轉扭矩通過扭杆250傳送到第二安裝座240。
[0070]扭杆部件251起到傳輸電機220動力到從動連接器的功能。通過扭杆部件251,兩後轉臂232和242同時運動,保證踏板211的伸展和縮回運動平穩。扭杆保證兩後轉臂232和242的同時運動排除了主動連接器和從動連接器的不同步,防止了連接器軸承邊角上的載荷,消除了因接觸不平穩而發生噪音的可能性。由於電機220受力更加平穩,扭杆部件251也延長了電機220的使用壽命。圖示只顯示了一個主動連接器和一個從動連接器的情況,當然如果踏板211很長的話,可以考慮增加從動連接器,以穩定踏板系統。
[0071]安裝座230和240都有齒輪,帶動後轉臂232、242和前轉臂231、241轉動。後轉臂232、242和前轉臂231、241分別與轉臂233和243相連。踏板在縮回位置和伸展位置,當他們轉動時,兩者所受的扭力大小是不一樣的。圖9-11有助於更清楚的查看產品結構。
[0072]圖9是踏板211縮回狀態的俯視圖,圖10是踏板211縮回狀態的仰視圖,圖11是踏板210伸展狀態的前視圖。縮回狀態時,踏板收於車輛底盤下。伸展狀態時,駕駛員和乘客可以踩在加長的踏板面上,踏板面基本上分割了地面與車輛地板的高度。電機220與齒輪減速傳動裝置221相連。齒輪減速傳動裝置與第一安裝座230相連。連軸杆252與扭杆250相連,再與另一側連軸杆251相連,再與第二安裝座240相連。左側第一安裝座230與右側第二安裝座240用螺絲或其它方式固定於車輛底盤。從圖11的前視圖中,前轉臂231和241是可見的,並分別與轉臂233和243相連。轉臂233和243分別在239和249處與踏板面210相連。
[0073]圖12是踏板縮回的剖面圖(圖10中12-12處剖面視圖),圖13是踏板伸展的剖面圖(圖11中13-13處剖面視圖齒輪傳動裝置(在該圖中未顯示)連接到齒輪軸222,齒輪軸222連接到第一後轉臂232。齒輪軸222與扭杆250(該圖中未顯示)相連。圖13中,逆時針轉向253為踏板211伸展。此轉向,扭杆驅動從動連接器下降。通過這樣的驅動方式,兩連接器同時運動。圖12中,順時針轉向252,扭杆250驅動齒輪軸222的動力,帶動踏板211平穩運動。
[0074]第一後轉臂232旋轉,通過光銷軸234帶動第一轉臂233轉動。第一轉臂233同樣通過光銷軸235與腳踏板相連。光銷軸235與第一前轉臂231相連,而第一前轉臂231通過光銷軸236與第一安裝座230相連。旋轉轉臂231和232這兩個鉸鏈,允許踏板面縮回或從縮回變成伸展位置,以使踏板211的腳踩面伸出或踏板腳踩背面收回。踏板通過緊固件209與第一轉臂233相連。在縮回位置,緩衝墊261防止機構及踏板的震動。在伸展位置,緩衝墊262防止震動,並給踩在踏板面211的人員部分緩衝功能。
[0075]圖14是圖8中所截取的電機機構的放大詳圖。圖示中,電機220與齒輪減速傳動裝置221相連。減速裝置221與第一安裝座230相連。安裝座的另一側,連軸杆252與扭杆250相連。第一後轉臂232和第一前轉臂231通過光銷軸234和235與第一轉臂233相連。第一前轉臂231的另一端光銷軸236相連。第一轉臂233的一端在踏板211腳踩面的下方。
[0076]以上公布了無線傳感控制的可伸縮腳踏板的具體例子,描述了本實用新型的基本原理、主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解,本實用新型不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理,在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。
【權利要求】
1.無線車門感應伸縮腳踏板,其特徵在於,包括: 1)至少各自一個安裝在駕駛員側和乘客側可供出入車輛的伸縮踏板裝置,伸縮踏板裝置包括至少一個電機、與電機相連的齒輪減速傳動裝置以及與電機相連的供出入車輛的踏板; 2)至少一個以上的無線發射器裝置,用於感應車門開啟或關閉的狀態,並發射無線信號; 3)控制器,用於控制電機運動; 4)接收器,與控制器相連,用於接收來自發射器發射的無線信號,並將無線信號傳遞給控制器。
2.根據權利要求1所述的無線車門感應伸縮腳踏板,其特徵在於,所述無線發射器裝置包括發射器和磁感應傳感器。
3.根據權利要求2所述的無線車門感應伸縮腳踏板,其特徵在於,所述磁感應傳感器為簧開關式或引發開關式。
4.根據權利要求1所述的無線車門感應伸縮腳踏板,其特徵在於,駕駛員側車門與乘客側車門側各有一個無線發射器裝置。
5.根據權利要求1所述的無線車門感應伸縮腳踏板,其特徵在於,無線發射器裝置發射的無線信號為固定頻率,頻率範圍310MHz?930MHz。
6.根據權利要求1所述的無線車門感應伸縮腳踏板,其特徵在於,至少安裝有兩個以上的傳動裝置,每個傳動裝置被加長並安裝於上下車出口處。
7.根據權利要求1所述的無線車門感應伸縮腳踏板,其特徵在於,發射器安裝於車門框柱。
8.根據權利要求1所述的無線車門感應伸縮腳踏板,其特徵在於,電機及傳動裝置設置有密封防護裝置,能防止水及溼氣的進入。
9.根據權利要求1所述的無線車門感應伸縮腳踏板,其特徵在於,控制器至少控制一隻電機的正轉和反轉,以使踏板伸展或縮回。
10.根據權利要求1所述的無線車門感應伸縮腳踏板,其特徵在於,傳動裝置帶有兩隻連接器。
【文檔編號】B60R3/02GK204136878SQ201420563821
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月28日 優先權日:2014年9月28日
【發明者】理察·保羅·梅, 克裡斯·B·提斯 申請人:寧波迪瑞特汽配工貿有限公司