式能够根据障碍物的位置，确定车门的最大允许开启角度，并在控制器20的控制下，限位执行机构2将车门限制在安全的开启角度下，并且对车门的关闭不做限制，能实现车门的自由关闭。
[0046]如图2所示，上述实施例中，所述障碍检测装置I包括超声波雷达，其安装于车门下方的门槛板上。超声波雷达通过获取超声波发射出时与碰到障碍物后返回时的时间差，判断障碍物的距离。
[0047]一并参阅图3，限位执行机构2安装于车门铰链处的车门内外门板之间空腔内。所述限位执行机构2包括齿形限位杆3、止动杆4、以及驱动器。齿形限位杆沿其长度方向配置有若干限位槽。止动杆4可选择性地与所述限位槽相配合，限制所述止动杆4相对于所述齿形限位杆3单侧移动，且允许所述所述止动杆4相对于所述齿形限位杆3向另一侧移动，以实现限制车门17开启且允许车门17关闭。驱动器与所述止动杆相连接，带动所述止动杆移动，控制止动杆4与所述限位槽接合或分尚。
[0048]如图4-7所示，驱动器包括电磁线圈6和弹性件9，所述电磁线圈6通电后产生施加于所述止动杆4上的电磁力，所述弹性件9施加于所述止动杆4上一弹性力，所述电磁力和弹性力方向相反。通过电磁力和弹性力的作用，实现了止动杆4的上下移动，从而使止动杆4与限位槽配合或分离。作为一种优选的，弹性件9采用螺旋弹簧。
[0049]驱动器还包括中空的壳体7和上盖8，壳体7由铸铝材料制成。止动杆4嵌入在壳体7中，止动杆4由圆形顶部和矩形杆下部组成，其材料为铁。止动杆4圆形顶部与壳体7内壁之间留有缝隙，保证止动杆4可在电磁线圈6的作用下沿轴线方向做直线往复运动。壳体7由上部大圆柱体、中部小圆柱体和下部类矩形法兰盘5组成，其上部和中部具有圆柱形内腔，下部法兰盘5中间有一矩形通孔。螺旋弹簧9放在电磁限位销壳体7中部圆柱形空腔内，螺旋弹簧9外径小于止动杆4顶部圆形部分外径。止动杆4自螺旋弹簧9中间穿过后从壳体7上部放入壳体7内部，并从所述壳体7底部矩形孔穿出。螺旋弹簧9被固定在壳体7内腔底部与止动杆4圆形顶部下表面之间，螺旋弹簧9上端与限位销4的圆形挡板下表面接触，螺旋弹簧9的下端使用金属胶与壳体7底部表面粘接在一起，使之无法分离，避免出现振动。端盖8与止动杆4上部上表面之间设置有缓冲弹簧10，其上端使用金属胶与端盖8下部圆形凹槽内表面相粘接。缓冲弹簧10为刚度较大的弹簧，用来减少止动杆4复位时的冲击。端盖8与止动杆4上端的自然状态时留有一定空间，其可以避免止动杆4回位时与电磁限位销壳体端盖8发生撞击出现噪音。电磁线圈6被均匀的缠绕在壳体7中部小圆柱体外侧，当流入电流时，电磁线圈将产生电磁吸力，吸引止动杆4沿轴线做向下运动。电磁线圈6涂有绝缘胶，起到防水和绝缘的作用。端盖8与壳体7的上端通过螺纹连接。
[0050]壳体7下部设置有法兰盘5，在法兰盘5上设置有4个安装孔，用以通过螺钉与支撑肋板19固定连接。支撑肋板19焊接在汽车车门的内侧车门板14和外侧车门板15之间，齿形限位杆3通过内侧车门板开口 16穿过与车身立柱铰接。
[0051]齿形限位杆3上的限位槽为矩形槽，止动杆4的矩形杆下端一侧为垂直面，另一侧为弧面，当止动杆4插入到矩形槽内时，止动杆4 一侧的垂直面与矩形槽侧面相贴合，限制了车门17继续开启，而当车门17关闭时，止动杆4的矩形杆下端另一侧的弧面与矩形槽侧面相接处，止动杆4收到一个沿弧形面法线方向的力，该力的大小与关闭车门的力成正比，当止动杆4收到的力的垂直方向的分力大于电磁线圈6产生电磁力与螺旋弹簧9产生的弹性力之差时，止动杆4就会向上移动，从而从矩形槽脱离，接触对车门17的限制，实现车门17的正常关闭。
[0052]齿形限位杆3上设置的多个限位槽呈非等距设置，作为一种优选的，限位槽的数量为5个。相邻的两个限位槽的间距通过设计计算确定，使齿形限位杆每拉动一个限位槽的间距车门17最远端到汽车侧面的变化距离相同。
[0053]作为一种优选的，所述开启角度检测21装置包括连接于车门17和车体之间的角度传感器，用于测量车门17的开启角度。
[0054]作为另一种优选的，所述开启角度检测装置21包括设置于所述限位执行机构2内的位置传感器，用于测量所述止动杆4相对于所述齿形限位杆3的位置，通过位置信息来确定车门17已开启的角度。
[0055]本发明所述的车门电控限位装置还包括控制按钮11和指示灯，其中指示灯包括4个限位提示灯12和警示灯13。如图8所示，控制按钮11位于汽车中控台18左侧，当驾驶员需要人为关闭该车门电控限位装置时，可以按动此按钮关闭系统，实现人为可控。当任一车门被限位时，与警示灯13和该门对应的车门限位提示灯12通电点亮，用来提示驾驶员被限位的车门位置以及限位个数。4个车门限位提示灯12由嵌入在仪表中的发光二级管控制，而警示灯13是在仪表盘上掏空有“车门限位、注意安全”字样的黑色塑料面板下放置发光二极管实现；4个车门限位提示灯12和警示灯13全部由控制器控制其发光。
[0056]如图9为汽车车门电控限位装置的控制器电气原理图，所述的控制器为车门电控限位装置的核心部件，该控制器由车载12V电源供电，并读取超声波雷达和系统关闭按钮的信号，根据控制器中单片机内存中存储的控制程序控制4个车门的限位执行机构工作，并点亮对应的车门限位提示灯。
[0057]控制器包括单片机，电源模块，4组相同的电磁线圈驱动放大电路。4个超声波雷达的VOUT引脚分别与单片机P3.0、P3.1、P3.2和P3.3连接，超声波雷达的Vcc和GND引脚与单片机的Vcc和GND引脚连接。
[0058]4个车门上的限位执行机构2中的4个电磁线圈6分别和控制器中的4组驱动放大电路输出口连接，驱动放大电路为现有常用的三极管驱动放大电路，由光电耦合器、三极管放大电路和续流二极管组成。光电耦合器可以选择型号为TIL117，三极管放大电路由三极管和两个电阻组成，其中三极管VT可以选择型号为9013，另外续流二极管VD可以选择IN4001。4组完全相同的电磁线圈驱动放大电路的光电耦合器的输入端分别与单片机的Vcc, Pl.7,Pl.6, Pl.5,Pl.4 引脚相连。
[0059]4组电磁线圈驱动放大电路的续流二极管VD输出端共同和电源模块的12V端以及4个电磁线圈的输入端相连。4组电磁线圈驱动放大电路的三极管VT的集电极端共同和续流二极管VD的输入端、4个电磁线圈的输出端相连。车门限位提示灯a的输入端与单片机的Pl.3引脚相连，车门限位提示灯b的输入端与单片机的Pl.2引脚相连，车门限位提示灯c的输入端与单片机的P3.5引脚相连，车门限位提示灯d的输入端与单片机的P3.4引脚相连，它们的输出端合为一点通过警示灯13与单片机GND引脚相连。最后将单片机的Vcc端和GND端接在电源模块的5V端和GND端。车载12V电源正负端分别和控制器的电源模块的正负输入端相连，予以供电，并且在12v正极连线上加入总开关K。控制按钮11的一端与电源模块5V输出端相连，另一端与单片机P3.7引脚相连。
[0060]控制器的控制原理如下:
[0061]汽车车门的齿形限位杆3上的限位槽位置对应汽车车门开启角度由小到大分别为αι、α2、α3、α4，开启车门时，首先超声波雷达测得车门到障碍物的最小距离h，之后单片机读取该距离值，读取已知的车门最大长度f (前门为匕，后门为仁)，运用公式β =arcsin(h/f)，计算得出最大开度β，如果β彡α 5，表明该距离属于安全距离，无需控制，程序退出。如果β < α5，则按照β处于αι、α2、α3、α4、α5的具体区间，单片机控制电磁线圈通电，吸引止动杆4卡入齿形限位杆3对应的凹槽内，此时车门略小于允许的最大开启角度，有效