专利名称：客运汽车车门的被夹物体释放系统的制作方法
该申请所描述的发明密切涉及以下的专利申请客运汽车车门，于1998年6月18日提交的申请，序列号为#09/099,260；暂时申请智能门控制单元，序列号#60/109,951，于1998年11月25日提交申请；动力门的动态制动，序列号#09/200,497，于1998年11月25日提交申请；译码测试设备和方法，序列号为#09/200,497，于1999年9月23日提交申请；以及申请用于机动门系统及其控制系统的障碍检测系统，后来这两样申请一起被同时提交。所提到的这些发明的原理结合本发明以供参考。上面提到的申请都转让给本发明的受让人。
本发明总体涉及机动门的控制系统，更具体来说，本发明涉及客运汽车车门的控制系统。
客运汽车车门系统必须满足一系列相互矛盾的需求。它们必须行动快速，以适应城市车辆拥挤所带来的压力，同时它还应顺应一系列的安全需要。其中之一就是当客运汽车运动时，乘客不能跌出车外。另一需要就是当乘客身体某部分或衣服被关闭的车门夹住后乘客能将其抽出。在典型的客运列车上，其车门并非操作者能直接观察得到的。
众所周知，客运汽车车门在一扇或多扇门及门锁之间设有弹性机构，这样当乘客的身体部分或衣服被关闭的门夹住后，乘客能施力于门，使其稍许开启到一抽回位置以便于将衣服或身体部分抽出。为达到这一点，乘客必须克服弹性力，如门的重量以及门与物体的摩擦力。在先前的系统中，乘客无法施加足够的力使门充分开启而将身体部分与衣服抽出。这样会造成伤亡。
一方面来说，本发明是一方便地释放被客运汽车的一或两扇关闭的门夹住的物体的手段，该机动门系统有两重锁，这两重锁具有一锁足位置和一回推锁定位置。该手段包括通过物体作用于门的位置或速度而检测物体的存在。该手段也包括确定门是否处在介于锁足位置与回推锁定位置间的回推范围内。如果门在回推范围内检测到物体，一个或多个信号将提供给门的电动机从而将门向开启方向或向回推锁定位置移动。
另一方面，本发明是一方便地释放被客运汽车的一或两扇关闭的门夹住的物体的设备，该机动门系统有两重锁，这两重锁具有一锁足位置和一回推锁定位置。该设备包括在机动门上设置控制系统的装置，它通过物体作用于门的位置或速度而检测物体的存在。它也包括确定门是否处在介于锁足位置与回推锁定位置间的回推范围内的装置。它还包括当检测到有物体存在且门处在回推范围内时，一个或多个信号将提供给门系统的电动机从而使门朝着开启方向或向回推锁定位置移动的装置。
本发明的一个主要目的是提供一种能快速行动的客运汽车的门系统。
本发明的另一目的是提供一种用于客车门的被夹物体的释放系统。
本发明的另一目的是提供一种释放当客运汽车车门关上时所夹住的乘客的身体部分或衣服部分的手段。
本发明的另一目的是提供一种可减少所需的力而将车门从关闭位置移动至回推位置的手段。
本发明还有一目的是使乘客无需克服弹性力将门使劲拉开到足够大以抽出衣服或被夹持住的身体部分。
本发明进一步目的是提供一种将客车车门从关闭位置移动到开启足够大的位置以使人能将被夹衣服或身体部分抽出的机动协助。
本发明还有一目的是提供一种将客车车门从关闭位置移动到回推位置的机动协助。
本发明的另一目的是规定一控制距离，一旦推回后再打开，其打开的距离仅限于儿童的头部所无法穿越的范围。
本发明除了上面所概括描述的各种目的和优点外，还包括许多其他的目的与优点，对于那些相关领域的技术人员，通过其后的对于本发明更细致的描述，特别是细节描述结合附图和所附权利要求，这些目的与要求将会更明显。
图1是本发明较佳实施例的示意说明。
图2是客运汽车的双扇门板处于开启状态时其位置的平面示意图。
图3是客运汽车的双扇门板处于关闭状态时其位置的平面示意图。
图4是客运汽车的双扇门板在回推位置时的平面示意图。
图5是在门的行程期间，其速度和位置示意图。
图6是当门到达回推范围位置时，其速度曲线图。
图7是关闭行程结束后，门板的最大与最小位置极限的曲线示意。
在继续对本发明作更为细致的描述之前，需要注意的是为了发明的清晰性与易懂性，在所有几张图中，具有相同功能的相同元件在图中分别被标以相同的标号。
注意图1，它表现一种设备，总体表示为10，用来控制机动门(图中未显示出)。设备10包括具有与运动控制处理器16相连的信号连接线路14的中央处理器12。该中央处理器空可以包括，一易购得的微处理器，通常是那种用于个人计算机的，如8088,X386,X486等，或者是一微型电子计算机，如68HC11,8051等。信号连接器14应包括一数据总线，一地址总线以及一根或多根控制线。运动控制器16，较佳选择是一LM629，一种用于机器人业中实现质量较大物体的移动的控制处理器。也可以用其它易购得的处理器来代替。包括快速微处理器，RISC处理器，数字信号处理器(DSP)等。
运动控制处理器16具有一数字连接线路18，它与机动驱动电路20相连，该电机驱动电路20和电动机24通过连接线路22相连。该领域技术人员会辨认出这些电动机驱动电路可包含一H电桥或者其他类型的电动机功率放大器。电动机24有一输出动力转子26和一用来确定输出动力转子26转动位置的旋转位置编码器28，通过它来限定门的位置。来自编码器28的信号通过型号线路30与运动控制处理器16相互连通。
注意图2,3和4，它们表示了一种双扇门系统。一客运汽车40具有一门孔42和双扇门板44和46。图2表示门板44和46处于开启位置。图3表示门板44和46处于关闭位置而将门孔覆盖。图4表示门板44和46处于回推锁定位置，这时门板44和46之间产生一缝隙，通过它能将当门关上时被门板44和46夹住的物体抽出。缝隙48应小到使乘客不会通过缝隙48而摔出客运汽车40。
回推锁是一机械锁，在一关闭行程中，门板44和46到达回推锁定位置时，它啮合住。回推锁为缝隙48的尺寸提供了一确定的限制。当前较佳的回推锁是一具有双重锁的部分，包括一锁足位置和一回推锁定位置。它运用一具回推锁紧阶的锁臂，以及用于完全锁定位置的锁足阶。当锁臂向下转动时，回推锁定阶或位置锁足阶将啮合门板44和46的钩架。该回推锁的细节将在下列的专利申请中阐明客运汽车车门，序列号#09/099,260，于1998年6月18提交申请。较佳选择是提供两个锁臂，分别作用于门板44和46的钩架上。
图5是在一门的关闭行程中位置与速度曲线图。时间轴表示为70，速度轴速和与之对应速度曲线，分别表示为80和50。门的行程距离曲线表示为65。与该行程曲线65对应的位置轴表示为64。速度轴80和距离轴64两者的零点表示为54。
在双扇门的情况下，较佳选择是通过机构将两扇门连接以使它们能同时向相反方向移动。在图5中的距离曲线可以认为是表示两扇门其中一扇门的位置，或表示输出动力的转子26的旋转角。
关闭行程起始于时间72，终止于时间74。在这段时间内，位置轴64开始于零点54，即图2所示的全开位置，终止于如图3所示的闭合位置60。
回推锁定位置表示为61。双扇门板44和46在该位置时的状态如图4所示。当门板44和46处于回推锁定位置时在它们之间产生一道缝隙48。
位置曲线65到达回推锁定位置61，对应于曲线上的点62，这发生于时间76。速度曲线50的51段表示门关闭周期中时间76之后的部分，此时门板仍旧处于运动状态。速度曲线50的52段表示该时段门板44和46已停止。
本发明应用于速度曲线50的51段和52段。当门板44和46处于回推范围，即位置61和位置62之间，且检测到有阻碍时，门板44和46移动到回推锁定61以形成缝隙48以便于抽回被夹住的身体部分和衣服。
当关闭的门板到达44和46到达点62，回推锁(图中未显示)啮合，门板44和46无法移动到位置64或超过回推锁定位置61的位置。这是为了当门板44和46关闭至回推锁定位置61时使人不至于摔出客车40。
图6表示速度曲线50的51,52段的允许极限。在51段，门板已到达回推锁定位置61，但门板尚未停止。在52段，门板已停止。在51段中表示了门板44和46的速度的上限90和下限92。如果真实速度高于上限90或低于下限92，用于停止门板44和46的制动器被激活，然后门板44和46移动到回推锁定61以形成缝隙48以便于抽回被夹住的身体部分和衣服。制动器的较佳选择是如以下申请所述的动力制动器动力门的动力制动器，系列号#09/200,497，如前面所提到的。
当关闭受阻中止于时间74后，52段表示曲线50的停止部分。如果阻碍物使门板44和46的移动速度超过上限速度94或低于下限速度96，门则移向回推锁定位置61，以形成缝隙48以便于抽回被夹住的身体部分和衣服。
在本较佳实施例中，在门停止运动后通过改变门板44和46的位置检测到阻碍物。图7表示距离曲线65的66和67部分。66段起始于当门板44和46到达回推锁定位置61所对应的点62。在66段中，门板44和66仍旧在动。段66对应于如图6所示的速度段51。在门板44和46完全停止后，在时间74，门板44和46的位置65保持不变。这段表示为67。该段应用于当门板44和46停止运动之后和完全锁定之前。
如果，当门板44和46处于67段时，即使门板44和46发生极其细小的运动，这样的事件表明已遇上阻碍物。也就是说，人体的一部分或衣服等物被关上的门板44和46夹住了。图7表示了一位置上限98和一位置下限99。如果门板44和46的位置到达了该极限，那么至少一个信号将送至电动机24以使门板44和46移动到回推位置61。由于门板44和46已停止，任何进一步的移动将被视为检测到阻碍物，通常位置上限和下限98和99仅对应于位置译码器28的极少数脉冲。
较佳地，这项工作是通过在以移动门板44和46到回推位置61为目的CPU12中限定一行程来完成的。该行程将传递到控制门板44和46运动到回推位置61的运动控制处理器16。
在先前的讨论中已讨论了一具有双扇门44和46的门系统。在本案其他实施例中，该发明也适用于单扇门系统。
本发明的当前较佳实施例和其他附加可替换实施例已结合专利法规作了如上详细描述，应该认识到，相关领域的技术的人员在不脱离本发明的发明精神及其所附权利要求范围的情况下对于本发明可作出其他修正与改动。
权利要求
1．一种在具有双重锁的机动门系统中，一种便于释放被至少一扇客运汽车车门夹住的物体的方法，所述的双重锁包括一锁足位置和一回推锁定位置，所述的方法包括如下步骤(a)通过所述物体作用于所述至少一扇门上的其中至少一个位置和所述至少一扇门的速度来检测所述物体的有无；(b)确定所述的至少一扇门是否处在介于所述的锁足位置与所述的回推锁定位置之间的回推范围；以及(c)如果至少一扇门处于所述的回推位置并且检测到所述的物体，则提供至少一个信号至所述的至少一扇门的电动机，以使其中至少一扇门朝开启的方向移动，或使其向所述的回推锁定位置移动。
2．如权利要求1所述的一种方法，其特征在于它还包括，如果检测到物体的同时，至少一扇门正在向关闭方向运动，那么在所述至少一扇门上运用一制动器的步骤。
3．如权利要求1所述的一种方法，其特征在于至少一个信号限定了一至少一扇门的一开启方向，从所述的物体被检测到时，所述至少一扇门的位置到所述的回推位置或其附近某一位置的行程。
4．如权利要求2所述的一种方法，其特征在于所述至少一个信号定义了一至少一扇门朝开启方向的行程，该行程从所述制动器已使所述的其中一扇门停止时的位置到所述的回推位置或其附近某一位置。
5．如权利要求1所述的一种方法，其特征在于步骤(a)的进一步特点为，由所述物体的所述作用于至少一扇门的至少其中一位置，是由用于所述的至少一扇门的电动机的位置译码器确定的。
6．如权利要求3所述的一种方法，其特征在于，门的行程轨迹是由所述机动门系统的中央处理器产生的，而且中央处理器与提供所述行程的反馈控制的运动控制处理器连接。
7．如权利要求1所述的一种方法，其特征在于，它还包括确定是否一关闭行程已完成，以及在那种情况下为所述的至少一扇门设定一位置上限和一位置下限并当所述的至少一扇门的移动位置已超过所述的位置上限与下限时提供所述的信号。
8．如权利要求7所述的一种方法，其特征在于所述的位置上限与下限仅对应于所述的至少一扇门的位置译码器的极少数脉冲。
9．一种在具有双重锁的机动门系统中，便于释放被至少一扇客运汽车车门夹住的物体的设备，所述的双重锁具有一锁足位置和一回推锁定位置，所述的设备包括(a)设置在所述的机动门的控制系统中的装置，用于通过所述物体作用于所述至少一扇门上的其中至少一个位置和该门的速度来检测所述物体的存在与否；(b)设置在所述的机动门控制系统中的装置，用于确定所述的至少一扇门是否处在介于所述锁足位置与所述的回推锁定位置之间的回推范围；以及(c)设置在所述的机动门的控制系统中的装置，如果至少一扇门处于所述回推位置并且检测到所述的物体，则该装置提供至少一个信号至所述的至少一扇门的电动机，以使所述的至少一扇门朝开启的方向移动，或向所述的回推锁定位置移动。
10．如权利要求9所述的设备，它还包括在所述的至少一扇门上应用一制动器而使之停止动作，当所述的至少一扇门向关闭方向移动，且检测出物体的存在时。
11．如权利要求9所述的设备，其特征在于所述的设备进一步特点为，所述的至少一个信号定义所述的至少一扇门朝着开启方向，从检测出物体时所述至少一扇门的位置到回推锁定位置或其附近的这段路程。
12．如权利要求10所述的设备，其特征在于所述设备的进一步特点为，所述的至少一个信号定义所述至少一扇门朝着开启方向，从所述至少一扇门通过制动器制动后停在的位置到回推锁定位置或其附近某一位置的这段行程。
13．如权利要求9所述的设备，其进一步特点为，所述门的位置是通过所述门的电动机的位置译码器所表示的，所述的位置译码器与所述的控制系统连接。
14．如权利要求11所述的设备，其特征在于所述设备进一步特点为，所述门的行程轨迹是由所述机动门系统的中央处理器产生的，且它与一运动控制处理器连接，该控制处理器提供所述行程的反馈控制。
15．如权利要求9所述的设备，其特征在于，它还包括设置于所述控制系统中的装置，该装置用来确定关闭行程是否完成，如果已完成则为所述至少一扇门设定位置上限和下限，并当所述的至少一扇门的移动超过极限位置时发出所述的信号。
16．如权利要求15所述的设备，其特征在于所述设备的进一步特点为，所述的位置上限和下限仅对应于所述至少一扇门的位置译码器的极少数脉冲。
全文摘要
一种在具有双重锁的机动门系统中,便于释放被至少一扇客车车门所夹住的物体的方法,该双重锁包括一锁足位置和一回推锁定位置。这种方法包括通过物体作用于门上的位置和速度来检测物体的存在与否。该方法还包括确定门是否处于介于锁足位置与回推锁定位置间的回推范围。倘若门处于回推范围内且检测到物体的存在,一个或多个信号将送到与门相关的电动机,使门朝着开启方向或回推锁定方向移动。
文档编号B61D19/02GK1304843SQ0012687
公开日2001年7月25日 申请日期2000年9月4日 优先权日1999年11月24日
发明者菲力普J·卡拉马塔斯 申请人:西屋气刹车公司