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具有进行姿势控制的虚拟把手的电动摆

阅读:601发布:2024-02-09

专利汇可以提供具有进行姿势控制的虚拟把手的电动摆专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且公开了一种用于 机动车辆 的非 接触 式障碍物检测(NCOD)系统和虚拟把手组件,以及一种使用虚拟把手组件来操作非接触式障碍物检测系统和闭合构件的方法。NCOD系统包括主 电子 控制单元 。至少一个非接触式障碍物 传感器 耦接至主电子控制单元以用于检测障碍物。该控制单元被配置成检测障碍物并且响应于检测到障碍物来停止闭合构件的打开。另外,该控制单元被配置成响应于未检测到障碍物而释放闩 锁 并且向 马 达施加电 力 。虚拟把手组件包括用于检测手并且通过操作致动系统来移动闭合构件以保持与手的距离的至少一个虚拟把手传感器。,下面是具有进行姿势控制的虚拟把手的电动摆专利的具体信息内容。

1.一种虚拟把手组件(900),包括:
把手壳体(904);
至少一个虚拟把手传感器(902),所述至少一个虚拟把手传感器布置在所述把手壳体(904)中、用于检测在所述虚拟把手组件(900)附近的手(901);
传感器微控制器(914),所述传感器微控制器布置在所述把手壳体(904)中,耦接至所述至少一个虚拟把手传感器(902),并且与耦接至闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)的致动系统(720)通信,所述传感器微控制器被配置成:
检测处于所述至少一个虚拟把手传感器(902)附近的姿势和手(901)中的一者,以及响应于检测到处于所述至少一个虚拟把手传感器(902)附近的姿势和手(901)中的一者,通过所述致动系统(720)命令所述闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)的移动。
2.根据权利要求1所述的虚拟把手组件(900),还包括驱动器微控制器和强光LED印刷电路板(910),所述驱动器微控制器和强光LED印刷电路板布置在所述把手壳体(904)的隔室内,并且包括布置在其上的多个多色LED(912)和所述传感器微控制器(914)。
3.根据权利要求2所述的虚拟把手组件(900),还包括把手红外传感器印刷电路板(916),所述把手红外传感器印刷电路板电耦接至所述驱动器微控制器和强光LED印刷电路板(910)并且包括布置在所述把手红外传感器印刷电路板上的传感器LED(918)和所述至少一个虚拟把手传感器(902)。
4.根据权利要求3所述的虚拟把手组件(900),还包括盖板(922),所述盖板在所述驱动器微控制器和强光LED印刷电路板(910)和所述把手红外传感器印刷电路板(916)上方延伸,并且限定多个图形开口(924)以允许来自所述多个多色LED(912)的光穿过所述盖板(922),并且所述盖板(922)还限定传感器开口(926),所述传感器开口各自与所述传感器LED(918)和所述至少一个虚拟把手传感器(902)对准。
5.一种使用虚拟把手组件(900)来移动闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)的方法,包括以下步骤:
确定手(901)相对于所述虚拟把手组件(900)的位置
在姿势识别模式状态下确定所述手(901)是否做出姿势;
响应于确定所述手(901)做出姿势来移动所述闭合构件(46,48,712,717,1420,1422);
确定所述闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)移动是否触发NCOD系统(20);以及响应于所述NCOD系统(20)被触发而转变回至所述姿势识别模式状态。
6.根据权利要求5所述的方法,还包括以下步骤:
确定是否做出自动打开姿势;
响应于确定所述手(901)做出自动打开姿势而从所述姿势识别模式状态转变至移动构件打开状态;
在所述移动构件打开状态下确定所述闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)是否打开;以及
响应于所述闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)打开并且响应于所述NCOD系统(20)未被触发而转变至构件打开状态并且转变回至所述姿势识别模式状态。
7.根据权利要求5所述的方法,还包括以下步骤:
确定所述手(901)是否做出自动关闭姿势;
响应于确定所述手(901)做出自动关闭姿势而转变至移动闭合构件关闭状态并且关闭所述闭合构件(46,48,712,717,1420,1422);
在所述移动构件关闭状态下确定所述闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)是否关闭;以及
响应于所述闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)关闭并且响应于所述NCOD系统(20)未被触发而转变至构件关闭状态并且转变回至所述姿势识别模式状态。
8.根据权利要求5所述的方法,还包括以下步骤:
确定所述手(901)是否做出跟随模式姿势;
响应于确定所述手(901)做出跟随模式姿势而转变至跟随模式状态并且移动所述闭合构件(46,48,712,717,1420,1422);
响应于确定所述手(901)没有做出跟随模式姿势而返回至所述姿势识别模式状态。
9.根据权利要求8所述的方法,还包括以下步骤:
确定所述跟随模式姿势是否完成;
响应于确定所述跟随模式未完成而返回至所述跟随模式状态;以及
响应于确定所述跟随模式完成而返回至所述姿势识别模式状态。
10.根据权利要求8所述的方法,还包括以下步骤:
响应于所述虚拟把手组件(900)检测到所述手(901)来初始化所述跟随模式;
确定所述手(901)是否已经从所述虚拟把手组件(900)离开;
响应于所述手(901)从所述虚拟把手组件(900)离开而结束所述跟随模式;
确定使用所述虚拟把手组件(900)的传感器(902)是否可见所述手(901);
响应于使用所述传感器(902)可见所述手(901)而确定所述手(901)是否处于所述虚拟把手组件(900)的设定点区域;
响应于所述手(901)不在所述设定点区域中而返回至确定使用所述传感器(902)是否可见所述手(901)的步骤;
响应于确定所述手(901)在所述设定点区域中而转变至设定点状态;
在所述设定点状态下确定所述手(901)是否移动至相对于所述虚拟把手组件(900)的推动区;
响应于确定所述手(901)处于相对于所述虚拟把手组件(900)的所述推动区,转变至驱动达关闭状态;
在所述驱动马达关闭状态下监测所述手与所述虚拟把手组件(900)的距离,并且基于所述手(901)与所述虚拟把手组件(900)的距离来不断调适马达(44)的驱动速度;
响应于确定所述手(901)不在所述推动区中而确定所述手(901)是否处于拉动区;
响应于确定所述手(901)处于相对于所述虚拟把手组件(900)的所述拉动区而转变至驱动马达打开状态;以及
在所述驱动马达打开状态下监测所述手(901)与所述虚拟把手组件(900)的距离,并且基于所述手(901)与所述虚拟把手组件(900)的距离来不断调适所述马达(44)的驱动速度。
11.一种用于控制车辆(22)的至少一个闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)的移动的非接触式障碍物检测系统(20),所述闭合构件具有外侧部分和与所述外侧部分相背对的内侧部分并且能够在关闭位置与打开位置之间移动,所述非接触式障碍物检测系统包括:
多个非接触式障碍物传感器(58,60,64,66,82,114),用于检测所述至少一个闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)附近的障碍物,每个非接触式障碍物传感器具有围绕所述至少一个闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)的检测区,并且被配置成响应于所述至少一个闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)的位置而处于激活模式和未激活模式中的一个模式;
电子控制单元(24),所述主电子控制单元适于连接至电源、具有多个输入输出端子并且耦接至所述多个非接触式障碍物传感器(58,60,64,66,82,114),所述主电子控制单元被配置成:
确定所述至少一个闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)在所述关闭位置与所述打开位置之间的移动,
基于所述至少一个闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)的移动,选择性地使所述多个非接触式障碍物传感器(58,60,64,66,82,114)中的每个非接触式障碍物传感器在所述激活模式与所述未激活模式之间切换,
检测是否使用所述多个非接触式障碍物传感器(58,60,64,66,82,114)检测到了障碍物,以及
响应于检测到了障碍物而停止所述至少一个闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)的移动并且禁用所述系统(20)。
12.根据权利要求11所述的非接触式障碍物检测系统,其中,所述多个非接触式障碍物传感器(58,60,64,66,82,114)包括布置在所述至少一个闭合构件(46,48,712,717,1420,
1422)的外侧部分上的至少一个非接触式障碍物传感器(58,60,64,66,82,114)以及布置在所述至少一个闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)的内侧部分上的至少一个非接触式障碍物传感器(58,60,64,66,82,114),并且所述主电子控制单元(24)还被配置成:响应于所述至少一个闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)从所述关闭位置至所述打开位置的移动,将布置在所述至少一个闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)的外侧部分上的至少一个非接触式障碍物传感器(58,60,64,66,82,114)切换至所述未激活模式,并且将布置在所述至少一个闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)的内侧部分上的至少一个非接触式障碍物传感器(58,60,64,66,82,114)切换至所述激活模式。
13.根据权利要求11所述的非接触式障碍物检测系统,其中,所述多个非接触式障碍物传感器(58,60,64,66,82,114)包括布置在所述至少一个闭合构件(46,48,712,717,1420,
1422)上的至少一个非接触式障碍物传感器(58,60,64,66,82,114)以及布置成与所述至少一个闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)远离的至少一个非接触式障碍物传感器(58,
60,64,66,82,114),并且所述主电子控制单元(24)还被配置成:响应于所述至少一个闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)的移动,将布置在所述至少一个闭合构件(46,48,712,
717,1420,1422)上的至少一个非接触式障碍物传感器(58,60,64,66,82,114)切换至所述未激活模式,并且将布置成与所述至少一个闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)远离的至少一个非接触式障碍物传感器(58,60,64,66,82,114)切换至所述激活模式。
14.根据权利要求11所述的非接触式障碍物检测系统,其中,所述多个非接触式障碍物传感器(58,60,64,66,82,114)被布置在所述车辆(22)中的选自下述位置的位置:所述至少一个闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)的外侧部分上的装饰板(1416);所述至少一个闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)的内侧部分上的装饰板(1415)的后面;所述至少一个闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)的把手(1400,1402);所述至少一个闭合构件(46,
48,712,717,1420,1422)的窗(1418);所述至少一个闭合构件(46,48,712,717,1420,1422)的饰件(1404,1406);以及所述车辆(22)的保险杠(1412)。

说明书全文

具有进行姿势控制的虚拟把手的电动摆

相关申请的交叉引用

发明专利申请要求于2017年2月17日提交的美国临时申请第62/460,188号和于2017

年9月6日提交的美国临时申请第62/554,642号的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文中。

技术领域

本公开内容大体上涉及侧门非接触式障碍物检测系统和具有能够进行姿势控制的虚
拟把手组件的电动摆门,以及使用虚拟把手组件来操作非接触式障碍物检测系统和电动摆门的方法。

背景技术

本部分提供与本公开内容相关的背景信息,其不一定是现有技术
机动车辆越来越多地配备有检测机动车辆周围环境和地形的传感器。例如,一些车辆
包括提供车辆附近的地形和/或其他对象的图像的传感器系统。还使用利用雷达的感测系统,以在车辆移动时检测机动车辆附近的对象的存在和位置。由这些传感器系统生成的信号和数据可以被机动车辆的其他系统使用,以提供诸如车辆控制、避免碰撞和停车辅助的安全特征。通常使用这样的感测系统以在驾驶员驾驶机动车辆时辅助驾驶员和/或参与控制车辆。
另外,闭合构件(例如,门、提升式门等)越来越多地配备有能够打开和/或关闭闭合构
件的受电致动机构。通常,电动致动系统——例如电动门致动系统——包括动操作的装置,诸如例如电动达和旋转至线性转换装置,动力操作的装置可以进行操作以将电动马达的旋转输出转换成可延伸构件的平移运动。在大多数布置中,电动马达和转换装置被安装至乘客门,并且可延伸构件的远端被牢固地固定至车身。在共同拥有的美国专利第9,
174,517号中示出了电动门致动系统的一个示例,该美国专利公开了具有旋转至线性转换装置的电动摆门致动器,该旋转至线性转换装置被配置成包括由电动马达旋转驱动的外螺纹丝杠以及与丝杠啮合内螺纹驱动螺母,并且可延伸构件附接至该旋转至线性转换装
置。因此,对丝杠的旋转速度和方向的控制引起对驱动螺母和可延伸构件的平移运动的速度和方向的控制,以控制乘客门在其打开位置与关闭位置之间的摆动运动。这样的动力致动的操作可能导致闭合构件无意中撞击周围对象或障碍物的问题。例如,在闭合构件附近的对象可能阻碍闭合构件的打开或关闭,和/或如果在功率不足和撞击障碍物的情况下打开闭合构件则可能损坏闭合构件。然而,已知的感测系统或障碍物检测系统不能恰当地处理涉及障碍物的潜在情况。
因此,越来越需要改进的传感器组件和操作闭合构件的方法,以及主要在车辆静止时
防止闭合构件与附近对象碰撞的障碍物检测系统。此外,根据后面的具体实施方式和所附权利要求,结合附图以及前述技术领域和背景技术,本公开内容的其他期望的特征和特性将变得明显。

发明内容

本部分提供对本公开内容的总体概述,并且不意在被解释为对其全部范围或其全部特
征、方面和目的的全面公开。
因此,本公开内容的一方面提供了一种虚拟把手组件。虚拟把手组件包括把手壳体。至
少一个虚拟把手传感器布置在把手壳体中、用于检测在虚拟把手组件附近的手。传感器微控制器布置在把手壳体中并且耦接至至少一个虚拟把手传感器,并且与耦接至闭合构件的致动系统通信。该传感器微控制器被配置成检测处于至少一个虚拟把手传感器附近的姿势和手中的一个。另外,该传感器微控制器被配置成响应于检测到处于至少一个虚拟把手传感器附近的姿势和手中的一个而通过致动系统命令闭合构件的移动。
根据本公开内容的另一方面,提供了一种使用虚拟把手组件来移动闭合构件的方法。
该方法首先确定手相对于虚拟把手组件的位置。接下来,在姿势识别模式状态下确定手是否做出姿势。该方法通过响应于确定手做出姿势而移动闭合构件来继续。该方法的下一步是确定闭合构件移动是否触发非接触式障碍物检测(NCOD)系统。该方法通过响应于NCOD系统被触发而转变回至姿势识别模式状态而结束。
根据本公开内容的另一方面,提供了一种用于控制车辆闭合构件的移动的非接触式障
碍物检测系统。非接触式障碍物检测系统包括主电子控制单元,该主电子控制单元具有多个输入输出端子并且适于连接至电源。该非接触式障碍物检测系统还包括:耦接至主电子控制单元、用于检测车辆闭合构件附近的障碍物的至少一个非接触式障碍物传感器,所述至少一个非接触式障碍物传感器中的每个非接触式障碍物传感器具有围绕车辆闭合构件
的检测区,并且被配置成响应于车辆闭合构件的位置而处于激活模式和未激活模式中的一个模式。该主电子控制单元被配置成检测是否使用至少一个非接触式障碍物传感器检测到了障碍物,响应于检测到了障碍物来停止车辆闭合构件的移动并且禁用该系统。
根据本文所提供的描述,这些方面和其他方面以及适用领域将变得明显。本发明内容
中的描述和具体示例仅意在用于说明的目的,而不意在限制本公开内容的范围。

附图说明

本文中描述的附图仅用于对选定实施方式的说明目的,而不是全部实现方式,并且不
旨在将本公开内容限制为仅实际示出的内容。考虑到这一点,根据以下书面描述,当结合附图考虑时,本公开内容的示例实施方式的各种特征和优点将变得明显,在附图中:
图1和图2是示出根据本公开内容的方面的用于机动车辆的非接触式障碍物检测系统
框图
图3示出了根据本公开内容的一方面的图1和图2的非接触式障碍物检测系统的传感器
复用器集线器的框图;
图4、图5A和图5B示出了根据本公开内容的一方面的图1和图2的非接触式障碍物检测
系统的在车辆的提升式门上的提升式门接近传感器
图6示出了根据本公开内容的一方面的图1和图2的非接触式障碍物检测系统的提升式
门模的框图;
图7A至图7D示出了根据本公开内容的一方面的图1和图2的非接触式障碍物检测系统
的红外传感器的感测能力;
图8示出了根据本公开内容的一方面的图1和图2的非接触式障碍物检测系统的门把手
传感器;
图9示出了根据本公开内容的一方面的图1和图2的非接触式障碍物检测系统的侧视镜
传感器;
图10A至图10D示出了根据本公开内容的一方面的图1和图2的非接触式障碍物检测系
统的红外传感器的壳体组件;
图11示出了根据本公开内容的一方面的教示多个提升式门模块的方法的步骤;
图12示出了根据本公开内容的一方面的操作具有多个提升式门模块的提升式门的方
法的步骤;
图13示出了根据本公开内容的一方面的操作具有侧视镜传感器的前门的方法的步骤;
图14示出了根据本公开内容的一方面的使用侧视传感器来操作后门的方法的步骤;
图15示出了根据本公开内容的一方面的操作具有门把手传感器的侧门的方法的步骤;
图16是示例机动车辆的立体图,该机动车辆配备有位于前乘客摆门与车身之间并且根
据本公开内容的教示构造的电动门致动系统;
图17是图16所示的前乘客门的示意图,仅出于清楚的目的相对于车身的一部分移除了
各种部件并且其配备有本公开内容的电动门致动系统;
图18是根据本公开内容的教示构造的电动摆门致动器的等距视图。
图19是类似于图18的视图,其中一些部件被移除或透明地示出以更好地示出电动摆门
致动器的特定部件;
图20是图18的电动摆门致动器的另一视图;
图21示出了图18的电动摆门致动器——如安装在车门中并且具有枢转地联接到车身
的可铰接连杆机构——的复合视图,用于示出门在完全关闭位置、第一和第二中间位置以及完全打开位置之间的运动;
图22示出了根据本公开内容的方面的虚拟把手组件;
图23示出了根据本公开内容的方面的图22的虚拟把手组件的分解图;
图24A至图24C示出了根据本公开内容的方面的图22的虚拟把手组件的驱动器微控制
器和强光LED印刷电路板;
图25A至图25B示出了根据本公开内容的方面的图22的虚拟把手组件的把手红外传感
器印刷电路板
图26示出了根据本公开内容的方面的图25A至图25B的把手红外传感器印刷电路板的
红外测光传感器;
图27示出了根据本公开内容的方面的图24A的驱动器微控制器和强光LED印刷电路板
的传感器微控制器;
图28示出了根据本公开内容的方面的图26的红外测光传感器的通道的接收强度随时
间变化的曲线图;
图29A至图29C示出了根据本公开内容的方面的从图26的红外测光传感器接收的接收
位置和强度数据以及经由姿势算法对摆动的确定;
图30A示出了根据本公开内容的方面的门关闭姿势顺序;
图30B示出了根据本公开内容的方面的门打开姿势顺序;
图31示出了使用图22的虚拟把手组件操作电动摆门的方法的步骤;
图32示出了使用图22的虚拟把手组件以跟随模式操作电动摆门的方法的步骤;
图33和图34示出了根据本公开内容的方面的使用与图22所示类似的虚拟把手组件的
姿势识别的其他可能实施方式;
图35示出了根据说明性实施方式的车辆上的非接触式障碍物检测的传感器的各个位
置;
图36是示出根据说明性实施方式的由图35的传感器提供的检测面积/体积的车辆侧面
的俯视图;
图37和图38A至图38C示出了根据说明性实施方式的作为车辆上的非接触式障碍物检
测系统的一部分的后视镜中的主传感器和前门装饰板中的次传感器的位置;
图39和图40A至图40B示出了根据说明性实施方式的作为车辆上的非接触式障碍物检
测系统的一部分的外后视镜中的主传感器和后门饰件中的次传感器的位置;
图41和图42A至图42B示出了根据说明性实施方式的作为车辆上的非接触式障碍物检
测系统的一部分的前门饰件中的主传感器和后门饰件中的次传感器的位置;
图43和图44A至图44B示出了根据说明性实施方式的作为车辆上的非接触式障碍物检
测系统的一部分的外后视镜中的主传感器和后侧踏脚板中的次传感器的位置;
图45和图46A至图46B示出了根据说明性实施方式的作为车辆上的非接触式障碍物检
测系统的一部分的前门饰件中的主传感器和后侧踏脚板中的次传感器的位置;以及
图47至图49是示出了根据本公开内容的方面的用于机动车辆的基于雷达的非接触式
障碍物和姿势检测传感器的框图。

具体实施方式

在以下描述中,阐述细节以提供对本公开内容的理解。在一些情况下,某些电路、结构、步骤和技术未被详细描述或示出以免模糊本公开内容。
通常,本公开内容涉及非常适合用于许多应用的类型的非接触式障碍物检测系统。更
具体地,本文中公开了一种侧门非接触式障碍物检测(NCOD)系统和一种具有能够对机动车辆进行姿势控制的虚拟把手组件的电动摆门以及使用该虚拟把手组件操作非接触式障碍
物检测系统和电动摆门的方法。将结合一个或更多个示例实施方式来描述本公开内容的非接触式障碍物检测系统和虚拟把手组件。然而,提供所公开的具体示例实施方式仅用于描述本发明的构思、特征、优点和目的,从而将足够清楚地使本领域技术人员理解和实践本公开内容。
参考附图,其中相同的附图标记在几个视图中表示对应的部件,公开了用于机动车辆
22的非接触式障碍物检测系统20。如图1和图2最佳示出的那样,非接触式障碍物检测系统
20包括主电子控制单元24,主电子控制单元24具有多个输入输出端子并且适于连接到电源
26和车辆CAN总线28(控制器局域网)。
传感器复用器集线器30耦接到主电子控制单元24的多个输入输出端子中的至少一者,
用于向传感器复用器集线器30提供电力并且用于经由CAN通信与主电子控制单元24通信。
如图3最佳示出的那样,传感器复用器集线器30包括集线器串行总线接口32和集线器CAN总线接口34。传感器复用器集线器30另外包括耦接到集线器串行总线接口32以提供I2C总线上的通信的集线器I2C中继器36以及耦接到集线器I2C中继器36的复用器38。集线器I2C中继器36也可以充当电平转换器。详细地说,内部集成电路(I2C)总线通常是多主多从单端串行计算机总线。传感器复用器集线器30另外包括耦接到复用器38和集线器CAN总线接口34的集线器微控制器40以及用于调节提供给传感器复用器集线器30的电压的集线器电压调节
器42。
返回参照图2,马达44和/或马达控制器也耦接到主电子控制单元24的多个输入输出端
子中的一者(例如用于移动车辆22的闭合构件,例如摆门46或提升式门48),并且可以由主电子控制单元24以脉宽调制来操作。尽管在附图中描述和示出了仅一个马达44,但是应当理解,可以使用任意数量的马达44。
LCD单元50还耦接到主电子控制单元24的多个输入输出端子中的一者,用于向用户显
示与非接触式障碍物检测系统20相关的信息(例如,障碍物警告消息)。无线接口单元52也耦接到主电子控制单元24的多个输入输出端子中的一者,用于无线通信。至少一个度传感器54(图1)也可以耦接到传感器复用器集线器30。替选地,传感器模块58、60、64、66、82、
114可以被配置成检测反射辐射——例如红外辐射——的到达角度。角度传感器54可以检测诸如(但不限于)车辆22的摆门46的角度的事项。
提升式门传感器组件56包括多个左提升式门模块58和多个右提升式门模块60,用于附
接到车辆22的提升式门48(图4和图5A至图5B)并用于检测提升式门48附近的障碍物以及用于输出提升式门传感器信号。多个左提升式门模块58可以围绕提升式门48的左周边设置,而多个右提升式门模块60可以围绕提升式门48的左周边设置。也可以沿着提升式门48的底部周边设置如58、60所示的附加的提升式门模块(未示出)。提升式门模块58、60的数量取决于提升式门48的尺寸和形状。根据一方面,提升式门模块58、60是红外飞行时间传感器。然而,应该理解的是,提升式门模块58、60可以替代地例如是不用作飞行时间传感器的红外传感器。飞行时间(TOF)感测允许独立于目标的反射率测量绝对距离。利用这种技术的传感器测量使光从发射器行进到目标并返回所需的时间量(即飞行时间)。如本文所述,传感器优选利用具有850纳米波长的红外(IR)光发射。应该理解,可以替选地使用其他波长。本文所使用的红外模块或传感器可以各自包括用于发射红外光束的发射器和用于接收从传感器
附近的目标或对象反射之后的红外光束并将IR信号输出到处理单元的接收器。
如图6最佳示出的那样,左和右提升式门模块58、60各自包括提升式门模块CAN总线接
口70和多个提升式门接近传感器62。提升式门接近传感器62例如可以具有大约40厘米的量程。左和右提升式门模块58、60各自还包括提升式门模块I2C中继器72,提升式门模块I2C中继器72耦接到提升式门接近传感器62和提升式门模块CAN总线接口70。
2 2
返回参照图2,提升式门传感器组件56包括左侧I C模块74,左侧I C模块74耦接到左提
升式门模块58,用于将来自左提升式门模块58的提升式门传感器信号传送到传感器复用器集线器30。类似地,提升式门传感器组件56还包括耦接到右提升式门模块60的右侧I2C模块
76,用于将来自右提升式门模块60的提升式门传感器信号传送到传感器复用器集线器30。
2 2
提升式门组件56的左侧I C模块74和右侧IC模块76耦接到传感器复用器集线器30,用于向提升式门传感器组件56提供电力,并且用于主电子控制单元24与提升式门传感器组件56之间的通信。应当理解,多个提升式门接近传感器62可以替代地包括利用超声换能器或雷达的传感器。
图形电压转换器78耦接到传感器复用器集线器30以用于将来自传感器复用器集线器
30的输入电压转换成图形输出电压。GPU 80(图形处理单元)耦接到图形电压转换器78,并且被配置成使用来自图形电压转换器78的图形输出电压来操作以用于处理图形数据。摄像机82耦接到GPU80以附接到车辆22并且捕获计算机视觉成像。照明单元84耦接到摄像机82,用于对摄像机82进行的计算机视觉成像提供照明。例如,摄像机82可以包括互补金属化物半导体(CMOS)电荷耦合器件(CCD)型图像传感器。摄像机82可以生成目标区域的成像,并且可以例如用于确定对象(例如,障碍物)的速度或方向、对象的形状和/或轮廓、和/或以其他方式辅助非接触式障碍物检测。同样地,各种传感器技术可以一起操作以相互补充。本文描述的系统20可以集成多种不同的传感器技术(即,以复合构思,这些传感技术中的任意两种或更多种协同工作)。这将使得系统20能够在不同的环境条件下运行并且将使其足够稳健地用于汽车环境中。
前和后侧门传感器组件86包括多个门把手传感器64,多个门把手传感器64各自用于附
接到前侧门把手88和后侧门把手89(图7A至7D)中的一者,并且用于检测前侧门把手88和后侧门把手89附近的障碍物。多个门把手传感器64中的每一者例如可以具有1米的量程。多个门把手传感器64相互耦接并且耦接到主电子控制单元24的多个输入输出端子中的至少一
者。
如图8最佳示出的那样,多个门把手传感器64各自包括门把手配线线束连接器90和门
把手电压调节器92,门把手电压调节器92耦接到门把手配线线束连接器90,用于调节门把手输入电压并输出门把手输出电压。多个门把手传感器64还各自包括耦接到门把手电压调节器92和门把手配线线束连接器90的门把手I2C中继器94以及耦接到门把手I2C中继器94和门把手电压调节器92的门把手传感器IC 96。根据一方面,多个门把手传感器64是红外飞行时间传感器。然而,应当理解,多个门把手传感器64可以替代地是未被用作TOF传感器的红外传感器,但是例如其可以是强度检测传感器或功能器件。还应该理解的是,多个门把手传感器64可以替代地包括利用超声换能器或雷达的传感器。
前和后侧门传感器组件86还包括用于附接到右、左侧视镜传感器98(图7A至图7D)中之
一者并且用于检测右、左侧视镜98附近的障碍物的多个侧视镜传感器66。多个侧视镜传感器66彼此耦接并且耦接到主电子控制单元24的多个输入输出端子中的至少一者(图2)。
如图9最佳示出的那样,多个侧视镜传感器66各自包括侧视镜配线线束连接器和驱动
器100和用于发射侧视光束的侧视镜发射器102(例如,IR发光二极管发射器)。多个测视镜传感器66还各自包括侧视镜接收器104(例如,光电二极管),用于响应于侧视镜发射器102对侧视光束的发射而接收反射的侧视光束。侧视镜I2C中继器106耦接到侧视镜配线线束连接器和驱动器100。侧视镜传感器IC 108(集成电路,在图18中详细示出)耦接到侧视镜发射器102和侧视镜接收器104以及侧视镜I2C中继器106。根据一方面,多个侧视镜传感器66是红外飞行时间传感器。然而,应当理解,多个侧视镜传感器66可以替代地是并非用作TOF传感器的红外传感器,而例如其可以是强度传感器。还应该理解的是,多个侧视镜传感器66可以替代地包括利用超声换能器或雷达的传感器。多个侧视镜传感器66还可以在车辆22的运动期间使用以用于监视盲点
LIN总线接口单元110(图2)耦接到主电子控制单元24的多个输入输出端子中的至少一
者。LIN总线接口提供用于通过本地互连网络(LIN)通信。本地互联网络提供用于经由串行网络协议在车辆22上的部件之间通信。CAN总线28也可以由LIN总线29补充。超声传感器驱动器ECU112(电子控制单元)耦接到LIN总线接口。多个超声换能器114耦接到超声传感器驱动器ECU 112以用于附接到前、后电动摆门47中的至少一者(例如,车辆22的带线或踏脚板位置)并且用于检测前和后电动摆门46、47附近的障碍物。如本文所述,多个超声换能器114可以替选地由这样的位置(例如,车辆22的带线或踏脚板位置)处的与那些提升式门传感器组件56和前、后侧门传感器组件86类似的传感器模块来替换。应该理解的是,多个超声换能器114可以替代地包括利用红外技术或雷达的传感器。
尽管主电子控制单元24在上文示意性地描述为通过车辆CAN总线28与提升式门传感器
组件56和前、后侧门传感器组件86通信,但是主电子控制单元24可以替选地与传感器58、
60、64、66直接通信并且可以与模块56、86集成,并且可以通过车辆CAN总线28与车身控制模块(BCM)25通信。而且,主电子控制单元24可以替选地耦接到BCM 25以用于向BCM 25转发请求,该请求针对车辆22的封闭构件的期望操作或关于障碍物的检测的数据(例如,主电子控制单元24可以基于障碍物的检测而发出用于控制车辆22的诸如摆门46或提升式门48的封
闭构件的请求,或者可以转发关于障碍物的检测的信息以用于由BCM 25作出决策)。该BCM 
25因此可以基于这样的请求或信息以及考虑其他决策标准——例如认证信息(例如钥匙
FOB的存在,和其他车辆状态)——来操作马达44和/或马达控制器。
如在图10A至图10D最佳示出的那样,每一个提升式门模块58、60、门把手传感器64以及
侧视镜传感器66可以包括壳体组件116,壳体组件116包括壳体顶部118和壳体底部120——例如均由塑料(例如,聚丙烯和/或丙烯腈丁二烯苯乙烯)制成。例如,壳体顶部118包括包含丙烯酸制成的窗122的开口(例如,对红外光透射)。详细地说,窗122具有低摩擦涂层(例如类似氟癸基(fluorodecyl)POSS的疏液(omniphobic)涂层),以使得脏物/污染物不能粘附到窗122。窗122必须保持无杂物,以允许红外传感器有效地发挥作用。可以将加热器添加到壳体组件116以将从窗122融化掉。在使用基于雷达的传感器的配置中,可以去除窗
122,因为来自这样的传感器的辐射可以穿透由塑料制造的壳体组件116。附接有传感器IC 
96、108以及多个配线线束连接器(例如门把手配线线束连接器90或侧视镜配线线束连接器
100)的传感器印刷电路板124(图10B)被布置在壳体组件116内。壳体底部120可以包括用于容纳配线线束连接器的一个或更多个孔径。尽管可以使用这样的特定结构,但是应当理解,每个提升式门模块58、60、门把手传感器64和侧视镜传感器66 可以采用其他形式。
如图11所示,还公开了一种示教多个提升式门模块58、60的方法,并且该方法包括步骤
200:将主电子控制单元24保持在待机状态。然后,步骤202:使用处于待机状态的主电子控制单元24周期性地扫描提升式门示教信号。该方法继续进行步骤204:响应于未检测到提升式门示教信号而返回到待机状态。接下来,步骤206:响应于检测到提升式门示教信号而命令提升式门48从完全关闭位置移动至完全打开位置。该方法继续进行步骤208:在提升式门
48的运动停止时,确定提升式门48是否处于完全打开位置。该方法的下一个步骤是步骤
210:响应于确定提升式门48未处于完全打开位置而返回到待机状态。然后,步骤212:响应于确定提升式门48处于完全打开位置而命令提升式门48从完全打开位置移动至完全关闭
位置。该方法继续步骤214:在提升式门48移动至完全关闭位置期间,使用主电子控制单元
24记录来自提升式门模块58、60的多个提升式门信号。该方法还包括以下步骤:步骤216,基于多个提升式门48信号生成多个记录的文档;以及步骤218,将多个记录的文档存储在非易失性存储器中。然后,该方法包括步骤220:确定是否已经完成了示教多个提升式门模块58、
60的方法。然后,步骤222:响应于确定还没有完成示教方法而返回到命令提升式门48从完全关闭位置移动至完全打开位置的步骤(即,步骤)。该方法结束于步骤224:响应于确定已经完成示教多个提升式门模块58、60的方法而结束示教多个提升式门模块58、60的方法。在提升式门48的正常循环期间,系统将来自该示教方法的数据(即记录的文档)与实时数据进行比较来确定是否存在对象或障碍物。
如图12中最佳示出的,还公开了一种操作具有多个提升式门模块58、60的提升式门48
的方法,该方法包括步骤300:将主电子控制单元24保持在待机状态。然后,步骤302:使用处于待机状态的主电子控制单元24周期性地扫描提升式门遥控信号;和步骤304:响应于未检测到提升式门遥控信号而返回到待机状态。该方法继续步骤306:响应于检测到提升式门遥控信号而确定提升式门48是否处于打开位置。
操作具有多个提升式门模块58、60的提升式门48的方法继续进行步骤308:响应于确定
提升式门48未处于打开位置而命令提升式门48从完全关闭位置移动至完全打开位置。接下来,步骤310:命令提升式门48从完全打开位置移动至完全关闭位置;和步骤312:激活扫描来自多个提升式门模块58、60的多个提升式门信号。该方法的下一个步骤是步骤314:基于多个提升式门48信号生成多个提升式门传感器文档。然后,步骤316:将多个提升式门传感器文档与多个存储的记录文档进行比较。
操作具有多个提升式门模块58、60的提升式门48的方法进一步包括步骤318:确定在提
升式门48的运动期间测量的距离与存储的距离值之间的差值是否超过阈值(例如,允许在提升式门48的运动期间测量的距离的最大值和来自存储的记录文档的存储距离值不同)。
该方法还包括步骤320:响应于确定在提升式门48的运动期间测量的距离与存储的距离值之间的差值未超过阈值而继续关闭提升式门48。
操作具有多个提升式门模块58、60的提升式门48的方法还包括步骤322:确定提升式门
48是否处于打开位置;和步骤324:响应于确定提升式门48处于打开位置而基于多个提升式门信号生成多个提升式门传感器文档。该方法的下一个步骤是步骤326:响应于确定提升式门48未处于打开位置,贮存提升式门48是关闭的并且下一个提升式门遥控信号将使提升式门48在打开方向上移动。该方法结束于以下步骤:步骤328,停止提升式门48的运动;和步骤
330,响应于确定在提升式门48运动期间测量的距离与存储的距离值之间的差值超过阈值,贮存下一个提升式门遥控信号将使提升式门48在打开方向上移动。
如图13所示,还公开了一种操作具有侧视镜传感器66的前门(例如,摆门46)的方法,并
且该方法包括步骤400:将主电子控制单元24保持在待机状态。然后,步骤402:使用处于待机状态的主电子控制单元24周期性地扫描前门打开信号。该方法的下一个步骤是步骤404:
响应于未检测到前门打开信号而返回到待机状态。
操作具有侧视镜传感器66的前门的方法还包括步骤406:响应于检测到前门打开信号
而确定后门是否处于打开位置。该方法继续进行步骤408:响应于确定后门处于打开位置而检测是否使用借助于多个侧视镜传感器66的短程检测而检测到障碍物。接下来,步骤410:
响应于检测到障碍物而停止打开门并禁用系统。
操作具有侧视镜传感器66的前门的方法继续进行步骤412:响应于未检测到障碍物而
释放能够与固定至车身的撞击件(未示出)接合的闩801并且向马达44施加电力,并且确定前门是否处于完全打开位置。该方法的下一个步骤是步骤414:响应于确定前门未处于完全打开位置而继续向马达44施加电力。该方法还包括以下步骤:步骤416,返回到检测是否使用短程检测而检测到障碍物的步骤;步骤418,确定前门46是否处于完全打开位置:和步骤419响应于步骤418确定的前门46处于完全打开位置而断定前门46是打开的。
操作具有侧视镜传感器66的前门46的方法继续进行步骤420:响应于确定后门未处于
打开位置而检测是否使用借助于多个侧视镜传感器66的远程检测而检测到障碍物。然后,该方法包括步骤422:响应于检测到障碍物而停止打开门并禁用系统。该方法继续进行步骤
424:响应于未检测到障碍物而释放闩锁801并且向马达44施加电力。
操作具有侧视镜传感器66的前门的方法进一步包括步骤426:确定前门是否处于完全
打开位置。接下来,步骤428:响应于确定前门未处于完全打开位置而继续向马达44施加电力。该方法继续进行步骤430:返回到检测是否使用长程检测而检测到障碍物的步骤。该方法然后以步骤432结束:响应于确定前门处于完全打开位置而断定前门是打开的。
如图14所示,还公开了使用侧视镜传感器66来操作后门的方法,并且该方法包括步骤
500:将主电子控制单元24保持在待机状态中。然后,步骤502:使用处于待机状态的主电子控制单元24周期性地扫描后门打开信号,和步骤504:响应于未检测到前门打开信号而返回到待机状态。
使用侧视镜传感器66来操作后门的方法继续步骤506:响应于检测到前门打开信号而
确定前门46是否处于打开位置。然后,步骤508:响应于确定前门46处于打开位置而忽略前门的侧视镜传感器66。该方法的下一个步骤是步骤510:响应于确定前门46未处于打开位置而检测是否使用借助于侧视镜传感器66的长程检测而检测到障碍物。该方法继续步骤512:
响应于检测到障碍物而停止打开门并禁用系统。
使用侧视镜传感器66来操作后门的方法还包括步骤514:响应于未检测到障碍物而释
放闩锁801并向马达44施加电力。接下来,步骤516:确定后门是否处于完全打开位置;和步骤518:响应于确定前门46未处于完全打开位置而继续向马达44施加电力。该方法继续步骤
520:返回到检测是否使用远程检测而检测到障碍物的步骤。该方法的最后一个步骤是步骤
522:响应于后门处于完全打开位置而断定后门是打开的。
如图15所示,还公开了一种操作具有门把手传感器64的侧门(例如,摆门46)的方法,并
且该方法包括步骤600:将主电子控制单元24保持在待机状态中。然后,步骤602:使用处于待机状态的主电子控制单元24周期性地扫描侧门打开信号。该方法继续步骤604:响应于未检测到侧门打开信号而返回到待机状态。
操作具有门把手传感器64的侧门的方法还包括步骤606:响应于检测到侧门打开信号
而激活非接触式障碍物检测。接下来,步骤608:响应于确定侧门未处于打开位置而检测是否使用门把手传感器64检测到障碍物。该方法继续步骤610:响应于检测到障碍物而停止打开门并禁用系统。
操作具有门把手传感器64的侧门的方法还包括步骤612:响应于未检测到障碍物而释
放闩锁801并向马达44施加电力。然后,步骤614:确定侧门是否处于完全打开位置。该方法然后包括步骤616:响应于确定前门未处于完全打开位置而继续向马达44施加电力。接下来,步骤618:返回到检测是否使用门把手传感器64检测到障碍物的步骤;和步骤620:响应于确定侧门位于完全打开位置而断定侧门是打开的。
首先参照图16,示例性机动车辆710被示出为包括经由门上部铰链716和门下部铰链
718以枢转的方式安装至车身714的第一乘客门712,门上部铰链716和门下部铰链718均以虚线示出。根据本公开,致动系统(例如电动门致动系统720)结合到第一乘客门712与车身
714之间的枢转连接中。电动门致动系统720可以结合到本公开的障碍物检测系统中。根据优选构型,电动门致动系统720通常包括电动操作的摆门致动器,该电动操作的摆门致动器固定在乘客门712的内部腔内并且包括对主轴驱动机构进行驱动的电动马达,该主轴驱动机构具有以可枢转的方式联接至车身714的一部分的可延伸部件。主轴驱动机构的驱动旋转引起乘客门712相对于车身714的受控的枢转运动。
门上部铰链716和门下部铰链718中的每一者均包括通过铰链销或铰链柱以可枢转的
方式互相连接的门安装式铰链部件和车身安装式铰链部件。尽管电动门致动系统720仅示出为与前乘客门712相关联,但本领域技术人员将认识到的是,致动系统——比如电动门致动系统720——还可以与车辆710的任何闭合构件——比如但不限于车辆710的其他门或提升式门、比如后乘客门717和行李箱盖719——相关联。
电动门致动系统720在图17中示意性地示出为包括电动摆门致动器722,该电动摆门致
动器722构造成包括电动马达724、减速齿轮系726、滑动离合器728和驱动机构730,电动马达724、减速齿轮系726、滑动离合器728和驱动机构730一起限定安装在门712的内部腔734内的电动组件732。电动摆门致动器722还包括连接器机构736,该连接器机构736构造成将驱动机构730的可延伸构件连接至车身714。还如所示出的,电子控制模块752与电动马达
724通信,用于向该电动马达724提供电控制信号。电子控制模块752可以包括微处理器754和存储器756,存储器756具有存储于其上的可执行的计算机可读指令。
尽管没有明确示出,但是电动马达724可以包括用于监测车门712在其在打开位置与关
闭位置之间的运动期间的位置和速度的霍尔效应传感器。例如,可以设置一个或更多个霍尔效应传感器并将所述一个或更多个霍尔效应传感器定位成例如基于来自对马达输出轴
上的目标进行检测的霍尔效应传感器的计数信号而向电子控制模块752发送指示电动马达
724的旋转运动以及指示车门46的打开速度的信号。在感测到的马达速度大于阈值速度并且电流传感器显示出电流消耗出现显著变化的情况下,电子控制模块752可以确定用户在电动马达724还在运行时手动地移动门712,由此使车门712在其打开位置与关闭位置之间移动。电子控制模块752随后可以向电动马达724发送信号以使马达724停止,甚至可以使滑动离合器728(如果设置的话)脱离接合。相反地,当电子控制模块752处于电动打开模式或电动关闭模式并且霍尔效应传感器指示电动马达724的速度小于阈值速度(例如为零)并且显示电流尖脉冲时,电子控制模块752可以确定障碍物阻碍车门712,在这种情况下,电子控制系统可以采取任何适当的动作,例如发送信号来关闭电动马达724。如此,电子控制模块
752接收来自霍尔效应传感器的反馈以确保在车门712从关闭位置移动至打开位置、或者从打开位置移动至关闭位置时没有发生接触障碍物的情况。
如也在图17中示意性地示出的,电子控制模块752可以与遥控钥匙卡760或与内/外把
开关762通信,以用于接收用户的打开或关闭车门712的请求。换句话说,电子控制模块
752接收来自遥控钥匙卡760和/或内/外把手开关762的命令信号以开始打开或者关闭车门
712。在接收到命令后,电子控制模块752向电动马达724提供呈脉宽调制电压形式的信号(用于速度控制),以启动马达724并使车门712开始进行枢转摆动运动。在提供信号的同时,电子控制模块752还从电动马达724的霍尔效应传感器获得反馈以确保没有出现接触障碍
物的情况。在没有障碍物的情况下,马达724将继续产生旋转力来致动主轴驱动机构730。一旦车门712被定位在期望的位置处,马达724被关闭并且与变速箱726相关联的“自锁”齿轮装置使车门712继续被保持在该位置处。在用户试图将车门712移动至不同的操作位置的情况下,电动马达724将首先抵抗用户的动作(从而重复门限位功能),并且最终释放并允许门
712移动至新的期望位置。再次,一旦车门712停止,电子控制模块752将向电动马达724提供所需的电力以将其保持在该位置中。在用户向车门712提供了足够大的运动输入(即,就像当用户想要关闭门712的情况那样)的情况下,电子控制模块752将经由霍尔效应脉冲识别该运动,并且继续执行完全关闭车门712的操作。
电子控制模块752还可以接收来自定位在车门712的一部分、比如定位在门镜765等上
的传感器的另外的输入,如本文中在前面公开的。传感器764对比如另一辆汽车、树木或柱子之类的障碍物是否在车门712附近或者是否很靠近车门712进行评估。如果存在这样的障碍物,传感器764将向电子控制模块752发送信号,并且电子控制模块752将关闭电动马达
724以使车门712的运动停止,并且从而防止车门712撞击障碍物。这提供了非接触式避障系统。此外,或者可选地,可以在车辆710中设置接触式避障系统,接触式避障系统包括安装至门的接触传感器766——例如与模制部件767相关联,并且接触传感器766能够操作成向控制器752发送信号。
首先参照图18至图21,电动摆门致动器800被示出为通常包括电动马达802、减速齿轮
系单元804、滑动离合器单元806和主轴驱动单元808以及连杆机构810。电动致动器800还包括具有一个或更多个安装孔口814、816的安装支架812,所述一个或更多个安装孔口814、
816构造成接纳用于将安装支架812在车门的内板与外板之间固定至车门的固件(未示
出)。与电动马达802相关联的马达壳体818固定至安装支架812。同样地,离合器壳体820固定至安装支架812并且构造成封装齿轮系单元804和离合器单元806。集成式控制器单元822也与致动器800以及插入连接器824相关联地设置,并且集成式控制单元822可以包括印刷电路板(未示出)和电子电路以及控制电动马达802的致动所需的部件,插入连接器824构造成向致动器800提供电力。最后,长形驱动器壳体826示出为经由紧固件828连接至离合器壳体820。但不限于此,安装支架812可以与离合器壳体820结合成刚性安装部件,该刚性安装部件构造成能够附接至马达壳体818、驱动器壳体826和控制器单元822,以提供紧凑封装的致动器装置。
电动马达802包括驱动齿轮系单元804的输入齿轮部件的旋转输出轴。齿轮系单元804
的输出齿轮部件进而驱动离合器单元806的输入离合器构件,离合器单元806的输入离合器构件进而驱动离合器单元806的输出离合器构件,直到在输入离合器构件与输出离合器构件之间施加了预定的滑动扭矩为止。离合器单元806的输出离合器构件驱动与主轴驱动机构808相关联的带外螺纹的丝杠830。丝杠830的第一端部由齿轮系壳体820内的第一轴承
(未示出)以可旋转的方式支承,而丝杠830的第二端部以可旋转的方式被支承在安装在连杆机构810中的衬套832中。主轴驱动机构808还包括与带外螺纹的丝杠830螺纹接合的带内螺纹的传动螺母834。连杆机构810大致构造成具有以可枢转的方式连接至传动螺母834的第一端区段840和以可枢转的方式联接至车身安装式支架844的第二端区段842(图21)。可铰接的连杆机构810在主轴驱动机构808与车身之间的这种结合在允许电动摆门致动器800直接固定在车门的较小的内部封装部分内的同时适应车门880在其完全关闭位置与完全打开位置之间运动时的摆动运动。
如图19和图20中最佳地观察到的,连杆机构810包括具有顶板852和底板854的箱形连
接器联结件850,其中,顶板852和底板854通过一对侧向间隔开的侧板856、858互相连接。注意的是,在图20中移除了侧板858以更好地示出传动螺母834与丝杠830的螺纹接合。一对枢转柱860(仅示出一个)从传动螺母834的相反表面向外延伸并且被保持在形成在顶板852和底板854中的有孔凸台862(仅示出一个)中。因此,连接器联结件850的第一端区段840以可枢转的方式联接至传动螺母834。同样地,形成在连接器联结件850的板852、854中的一对对准的枢转凸台孔口864、866构造成接纳枢转柱870(图10),以用于将连接器联结件850的第二端区段842以可枢转的方式联接至车身安装式支架844。图18和图19示出了凸台孔口864、
866,其中,凸台孔口864、866的支承管区段864’、866’在板852、854之间面向彼此。相比之下,图20示出了彼此背离的管区段864”、866”以示出替代性结构。图20最佳地示出了驱动器壳体826的扩大部段870,该扩大部段870与连接器联结件850的第二端区段842相邻地形成,并且该扩大部段870设置用于适应连接器联结件850由于门在其打开位置与关闭位置之间
的摆动运动而相对于驱动器壳体826的成角度运动。
图21示出了响应于以下情况的电动致动器800相对于车身880的移动:响应于电动致动
器的致动导致的车门(线882指示门内板)从其完全关闭位置移动至其完全打开位置。示出两个中间位置仅出于说明的目的以指示车门的可用限位位置。为此,当门关闭时,传动螺母
834和连接器联结件850被定位在驱动器壳体826内的完全缩回位置。相反,当车门完全打开时,传动螺母834和连接器联结件850被定位在相对于驱动器壳体826完全伸出位置。连接器联结件850的第一端区段840与传动螺母834之间的可枢转连接还防止传动螺母834相对于
驱动器壳体826旋转。由于连接器联结件850的第二端区段842还经由安装支架844上的枢转柱870可枢转地固定至车身880,电动马达802的致动实际上将丝杠830的旋转转换成相配的联结件(counterlink)850的线性平移。丝杠830的这样的平移导致致动器800的相应的平移运动。由于致动器800直接固定至门,丝杠830沿第一方向的旋转导致打开门功能,而丝杠
830沿第二方向的旋转导致关闭门功能。
电动摆门致动器800提供推力和拉力以操作电动门系统,特别是机动车辆上的乘客型
门。尽管电动致动器800提供电气“限位”功能,但是可以预期,机械限位联结(checklink)系统可以容易地与电动致动器800集成。此外,当与机械限位机构组合时,铰接联结构型允许电动摆门具有与非电动限位联结装置相同的平移路径。铰接连杆允许限位联结路径遵循与常规的限位联结构型相同的路径,而不是线性路径。将限位联结机构集成到电动摆门致动器800还将允许消除单独的门限位特征。
图18至图21中示出的电动致动器800是被配置成容易地集成到本公开内容的非接触式
障碍物检测系统20中的电动闭合装置的一个非限制性示例。具体而言,这是非接触式障碍物检测系统20的一个示例,其可以结合电动致动器800的马达一起使用以驱动闭合构件,并且可以使用绝对位置传感器来确定完全打开位置。其他受电装置——例如电动释放闩
锁——可以与该非接触式障碍物检测系统20一起使用。例如,在美国公开第2015/0330116号和美国公开第2012/0313384号中公开了这样的电动释放闩锁的非限制性示例,所述公开中的每一个通过引用合并入本文。类似地,在如同样合并入本文的WO 2014/199235中公开了能够与此相关联的电动提升式门致动器。最后,在美国公开第2015/0376929中公开了用于电动提升式门系统的电动支柱装置,并且其教导通过引用进一步合并入本文。
根据本公开内容的方面,还可以利用虚拟把手组件900(图22)在没有用户的手901的物
理接触(即,没有手)的情况下控制闭合构件(例如,摆门46)的操作。虚拟把手组件900可以附接至闭合构件或者设置在闭合构件附近并且耦接至主电子控制单元24或者由例如另一
虚拟把手控制单元(例如,集成微控制器)控制,并且包括用于检测在虚拟把手组件900附近的手901的至少一个虚拟把手传感器902。在操作中,虚拟把手组件900测量距手901的距离,并且通过操作电动操作的摆门致动系统720以移动闭合构件(例如,摆门46)来保持该距离。
如果存在钥匙卡760,则虚拟把手组件900可以扫描在虚拟把手传感器902前方的手901。如果手901存在预定的时间(例如5秒),则控制系统(微控制器和/或主电子单元24)激活虚拟把手特征。如果手901移开,则可以释放闩锁801,并且致动系统(例如,电动摆门致动器800)驱动摆门46以在打开和关闭两个方向上保持距手901的距离。虚拟把手组件900还可以检测用手901做出的姿势(例如,拳头或张开的手)。
根据本公开内容的方面以及如在图23中最优示出的,虚拟把手组件900可以包括把手
壳体904,把手壳体904限定具有至少一个用于配线至车辆22的通路的配线开口906的室。虚拟把手组件900可以定位在车辆22上的各种位置,例如,其可以定位在前、后侧门把手88、89中,在饰件中——例如在摆门46的饰件1200或B柱1202中,在侧门镜765中,在窗户后面——例如在机动车辆22的后部电动滑动窗户1300后面,或者在车门上的其他位置处。在至少一个配线开口906中设置至少一个应力消除护套908,用于缓解至车辆22的配线上的应力。驱动器微控制器和强光LED印刷电路板910(还在图24A至图24C中示出)被设置在把手壳体904的室内,并且包括设置在其上的多个多色LED 912(例如,在驱动器微控制器和强光LED印刷电路板910的第一侧上)以及设置在其上的传感器微控制器914(例如,在驱动器微控制器和强光LED印刷电路板910的第二侧上)。
虚拟把手组件900还包括把手红外传感器印刷电路板916(还在图25A至图25B中示出),
其电耦接至驱动器微控制器和强光LED印刷电路板910(例如,经由I2C通信来通信)。把手红外传感器印刷电路板916包括传感器LED 918和至少一个虚拟把手传感器902,具体地,红外测光传感器920(例如,用于姿势和接近检测、通常用于多光学测量应用和接近感测的测光传感器)。盖板922在驱动器微控制器和强光LED印刷电路板910以及把手红外传感器印刷电路板916上方延伸,并且限定多个图形开口924,图形开口924用于允许来自驱动器微控制器和强光LED印刷电路板910的多个多色LED 912的光穿过盖板922。盖板922另外限定传感器开口926,传感器开口926中的每一者分别与传感器LED 918和红外测光传感器920对准。在盖板922的相反端处设置有多个栓928。限定中央开口932的片金属板930在盖板922上方延伸,并且A表面板934设置在中央开口932中。A表面板934限定一对与传感器开口926对准的板开口936,并且其中设置有多个红外透射盖938。因此,由于多个红外透射盖938是红外透过的,所以,红外测光传感器920进行的姿势和接近检测是可能的。应该理解,红外透射盖
938可以由能够进行红外传输的任何材料制成。然而,“聚焦”镜头不是必须的,而如果使用摄像机则可能需要“聚焦”镜头。虚拟把手组件900输出由盖板922的图形开口924限定的光。
在图26中更详细地示出了把手红外传感器印刷电路板916的红外测光传感器920,并且
红外测光传感器920提供了对对象至红外测光传感器920的接近以及对姿势的感测。红外测光传感器920包括多个传感器连接940(例如,至电源和地)以及具有四个耦接至信号调节块
944的通道942的位置传感器941。信号调节块944通过传感器模数转换器(ADC)948耦接至姿势引擎(engine)数字接口控制逻辑块946。姿势引擎数字接口控制逻辑块946提供多个传感器输出950。这些输出例如可以包括串行数据和串行时钟(例如,用于I2C通信)。红外测光传感器920还包括用于驱动LED(例如,传感器LED 918)的LED驱动器952。红外测光传感器920测量反射的红外光的强度(例如来自传感器LED 918),并且可以确定红外测光传感器920的视场内的反射的红外光的角度取向。与其他姿势技术(例如摄像机)相比,红外测光传感器
920提供较低强度的数据处理和滤波的姿势感测。红外测光传感器920——例如用于姿势和接近检测的测光传感器——使用模拟滤波来实现环境光抑制能力,以改善红外测光传感器
920在阳光下的操作。
如图27最优示出的,驱动器微控制器和强光LED印刷电路板910的传感器微控制器914
包括多个微输入954(例如串行数据和串行时钟以提供与红外测光传感器920进行I2C通信)和微连接955(例如,至电源和地)。传感器微控制器914可以耦接至车辆22的LIN总线(例如,图2中示出的LIN总线接口单元110)或者CAN总线(例如,图2中示出的CAN总线28)。传感器微控制器914接收来自红外测光传感器920的数据并且处理该IR传感器数据并且确定使用了
什么姿势(即,识别),向车辆22(例如主电子控制单元24)发送信号以打开闭合构件(例如,摆门46),向车辆22发送信号以关闭闭合构件,向车辆22发送马达控制信号以控制闭合构件的移动速度(即,用于定位反馈数据的接近模式)。
图28示出了红外测光传感器920的通道942的接收强度随时间变化的图。红外测光传感
器920为四个通道942中的每一个产生强度图(即所接收的位置和强度数据)。这些强度图允许确定例如从左到右、从右到左、从上到下和从下到上的姿势。如图29A和图29B最优示出的,从红外测光传感器920接收的所接收的位置和强度数据可以经由姿势算法来使用(例
如,由传感器微控制器914执行)以确定挥动姿势(如图29C所示)。在图30A和30B中分别示出示例门关闭和门打开姿势顺序。更详细地,可以使用各个挥动的组合来创建“姿势识别顺序”以打开或关闭闭合构件(例如,摆门46)。因此,用户可以接近车辆22并且如图30A和图
30B所示挥动以打开或关闭闭合构件。应该理解的是,虚拟把手传感器可以替代地包括利用雷达的传感器,所述雷达采用感测技术——诸如多普勒效应(即,当对象移动时对对象的检测)和测距(即,距对象的距离的测量)(例如,使用调频连续波信号处理),如在本文更详细地进一步描述的。
如图31所示,公开了一种使用虚拟把手组件900来操作或移动闭合构件(例如,电动摆
门46)的方法。根据说明性实施方式,本文公开的姿势识别算法使用直线近似,但是也可以采用其他近似技术。该方法包括步骤1000:初始化等待锁定/解锁状态(例如,直到检测到手
901和钥匙卡760)。然后,该方法继续进行步骤1002:保持等待锁定/解锁状态直到接收到解锁信号(例如,来自钥匙卡760)。该方法还包括步骤1004:响应于接收到解锁信号而从等待锁定/解锁状态转变成姿势识别模式状态。
当处于姿势识别模式状态时,虚拟把手组件900检测手901的位置和姿势,因此该方法
包括步骤1005:确定手901相对于虚拟把手组件900的位置。该方法继续进行步骤1006:确定在姿势识别模式状态下手901是否正在做出姿势。该方法继续进行步骤1007:响应于确定手
901未做出姿势而返回到步骤1005,从而确定手901相对于虚拟把手组件900的位置。如果在步骤1006处确定手901正在做出姿势,则下一步骤是步骤1008:确定是否正在做出自动打开姿势。
如果姿势是自动打开姿势,则该方法通过移动闭合构件进而打开闭合构件(例如,使用
电动门致动系统720来移动摆门46)而继续进行,具体地,进行步骤1009:响应于确定手901正在做出自动打开姿势而转变成移动构件打开状态并且打开门。然后,该方法包括步骤
1010:在移动构件打开状态下确定闭合构件(例如,电动摆门46)是否打开。然后,该方法包括步骤1011:确定闭合构件移动是否触发NCOD(例如,使用如上所述的NCOD系统20)。该方法继续进行步骤1012:响应于闭合构件被打开并且响应于NCOD未被触发而转变成构件打开状态并且返回至姿势识别模式状态。该方法还包括步骤1013:响应于NCOD被触发而转变回姿势识别模式状态(例如,摆门46停止并且不被允许移动直到障碍物已被清除或不再存在)。
手901可以做出其他姿势,诸如自动关闭姿势。因此,该方法继续进行以下步骤:步骤
1014:确定手901是否正在做出自动关闭姿势;以及步骤1016:响应于确定手901正在做出自动关闭姿势而转变成移动构件关闭状态进而关闭闭合构件(例如,使用电动门致动系统720移动摆门46)。然后,该方法包括步骤1018:在移动构件关闭状态下确定闭合构件(例如,电动摆门46)是否关闭。然后,该方法包括步骤1020:确定闭合构件移动是否触发NCOD(例如,使用如上所述的NCOD系统20来检测对象或障碍物)。该方法继续进行步骤1022:响应于闭合构件被关闭并且响应于NCOD未被触发而转变成构件打开状态并且返回至姿势识别模式状
态。该方法还包括步骤1024:响应于NCOD被触发而转变回姿势识别模式状态(例如,门46停止并且不被允许移动直到障碍物已被清除或不再存在)。
除了自动打开和自动关闭姿势之外,虚拟把手组件900还可以检测跟随模式姿势,所以
该方法包括以下步骤:步骤1026:确定手901是否正在做出跟随模式姿势;以及步骤1028:响应于确定手901正在做出跟随模式姿势而转变成跟随模式状态并且移动闭合构件(例如,使用电动门致动系统720移动摆门46)。然后,该方法包括步骤1030:响应于确定手901未做出跟随模式姿势而返回至姿势识别模式状态。该方法还包括步骤1032:确定跟随模式姿势是否完成。然后,该方法包括步骤1034:响应于确定跟随模式姿势尚未完成而返回至跟随模式状态。该方法继续进行步骤1036:响应于确定完成跟随模式而返回至姿势识别模式状态。
如上所述,使用虚拟把手组件900操作或移动闭合构件的方法包括跟随模式。图32示出
了使用虚拟把手组件900操作处于跟随模式的闭合构件的方法。该方法包括步骤1100:响应于虚拟把手组件900检测手901(例如,以及钥匙卡760)来初始化跟随模式。该方法继续进行以下步骤:步骤1102:确定闭合构件是否被锁闭;以及步骤1104:响应于门(例如,电动摆门
46)被锁闭而确定是否在预定的时间量(例如,5秒)内手901已经从虚拟把手组件1100离开。
然后,该方法继续进行步骤1106:响应于手901从虚拟把手组件900离开而从锁闭状态转变成释放锁闭状态并且释放闩锁801。然后,该方法包括步骤1108:响应于手901从虚拟把手组件900离开而结束跟随模式。然后该方法继续进行步骤1110:响应于结束跟随模式而返回至姿势模式。
然而,如果在初始化跟随模式之后该闭合构件未被锁闭,则方法继续进行步骤1112:响
应于闭合构件(例如,电动摆门46)未被锁闭而使用传感器(例如,虚拟把手传感器902)来确定手901是否可见。该方法的下一步骤是步骤1114:响应于使用传感器不可见手901而确定是否经过了预定的时间量(例如,5秒)。接下来,该方法包括步骤1616:响应于经过预定时间量而结束跟随模式。该方法还包括步骤1118:响应于未经过预定时间量而返回步骤1112,从而确定使用传感器是否可见手901。该方法继续进行以下步骤:步骤1120:响应于使用传感器可见手901而确定手901是否处于虚拟把手组件900的设定点区域中;以及步骤1122:响应于手901不在设定点区域中而返回至步骤1112,从而确定使用传感器是否可见手901。然后,该方法继续进行步骤1124:响应于确定手901处于设定点区域中而转变成设定点状态。
当手901处于设定点区或区域中时,手901可以形成各种姿势——包括“推动”姿势,因
此该方法包括步骤1126:在设定点状态下确定手901是否相对于虚拟把手组件900移动至推动区。接下来,步骤1132:响应于确定手901相对于虚拟把手组件900处于推动区中而转变成驱动马达关闭状态。然后,该方法包括步骤1134:在驱动马达关闭状态下监测手901距虚拟把手组件900的距离,并且基于手901距虚拟把手组件900的距离来持续地调适马达的驱动速度,以便其间的距离保持恒定,例如门712跟随着手901。该方法继续进行以下步骤:步骤
1136:确定手901是否处于设定点区域中;以及步骤1138:响应于手901未处于设定点区域中而确定通过传感器是否可见手901;以及步骤1140:响应于通过传感器可见手901而返回至步骤1134,从而在驱动马达关闭状态下监测手901距虚拟把手组件900的距离,并且基于手
901距虚拟把手组件900的距离来持续地调适马达的驱动速度。该方法继续进行步骤1142:
响应于手901处于设定点区域中而返回至步骤1124,从而转变成设定点状态。该方法还包括步骤1144:响应于通过传感器不可见手901而返回至步骤1114,从而确定是否经过了预定时间量(例如,5秒)。
手901可以做出“拉动”姿势,而不是做出“推动”姿势,因此该方法包括步骤1146:响应于确定手901未处于推动区中而确定手901是否处于拉动区。该方法继续步骤1148:响应于确定手901未处于拉动区中而返回至设定点状态。接下来,步骤1150:响应于确定手901相对于虚拟把手组件900处于拉动区而转变成驱动马达打开状态。然后,该方法包括步骤1152:
在驱动马达打开状态下监测手901距虚拟把手组件900的距离,并且基于手901距虚拟把手组件900的距离来持续地调适马达的驱动速度。该方法继续进行以下步骤:步骤1154:确定手901是否处于设定点区域,以及步骤1156:响应于手901未处于设定点区域而确定通过传感器是否可见手901,以及步骤1158:响应于通过传感器可见手901而返回至步骤1152,从而在驱动马达打开状态下监测手901距虚拟把手组件900的距离,并且基于手901距虚拟把手组件900的距离来持续地调适马达的驱动速度。该方法继续进行步骤1160:响应于手901处于设定点区域而返回至步骤1124,从而转变成设定点状态。该方法还包括步骤1162:响应于通过传感器不可见手901而返回至步骤1114,从而确定是否经过了预定时间量(例如,5秒)。
[0113] 虽然上文已经参照对手部姿势的检测而说明性地描述了方法和组件,但是可以识别做出姿势——例如,脚部姿势、手臂姿势、腿部姿势、头部姿势或其他身体部位姿势——的其他类似类型的对象。
[0114] 然而,显然,可以在不脱离所附权利要求中限定的范围的情况下对在此描述和示出的内容做出改变。例如,非接触式障碍物检测系统20或虚拟把手组件900可以利用各种类型的非接触式传感器的多种组合来进行操作并且用于机动车辆22的任何闭合构件。图33和图34示出了使用类似于虚拟把手组件900的姿势组件的姿势识别的其他可能实施方式。例如,上述虚拟把手组件900可以布置在机动车辆22的饰件1200或B柱1202中,用于控制电动摆门46。类似地,与虚拟把手组件900相似或相同的姿势组件可以安装在机动车辆22的后部电动滑动窗1300上方。通常,非接触式障碍物检测系统20或虚拟把手组件900也可用于机动车辆22内的其他目的或用于不同的汽车应用。
[0115] 现在参照图35至图46B,示出了用于机动车辆22的非接触式障碍物检测系统20的传感器的各种示例性定位和位置。作为示例,这些位置可以位于包括后门把手1400、前门把手1402、后门饰件1404、前门饰件1406、侧踏脚板1408、后保险杠1410、前保险杠1412、外后视镜1414和内门装饰板1415、门模制/装饰件1416。另外,传感器可以定位在车辆22的窗
1418或玻璃——例如,后门窗——后面,或者定位在设置在车辆22的表面上的车辆附件
1419的后面。图35示出了可以为前车侧门1420和后车侧门1422提供传感器覆盖范围的用于侧门非接触式障碍物检测系统20 的传感器的位置。
[0116] 参照图36,说明性地示出了传感器的视场,其提供了覆盖大约16m2的椭圆形形状的短距离平传感器检测区域和覆盖地面上方大约2m的垂直传感器检测区(例如椭球体)。
[0117] 虽然非接触式障碍物检测系统20可以根据所需覆盖范围的体积和面积来提供传感器的单个位置,但是可以提供多个传感器和传感器的组合以覆盖用于非接触式障碍物检测的期望的检测体积和区域。作为示例,位于不同位置的传感器的组合的示例可以包括位于外后视镜1414、内门装饰板1415和门模制/装饰件1416(在图37和图38A至图38C中说明性地示出)、外后视镜和后门饰件1404(在图39和图40A至图40B中说明性地示出)、前门饰件
1406和后门饰件1404(在图41和图42A至图42B中说明性地示出)、外后视镜1414和侧踏脚板
1408(图43和图44A至44B)、前门饰件1406和侧踏脚板1408上的传感器。传感器位置的其他组合也是可以的。
[0118] 现在参照图37和图38A至38C,说明性地示出了位于外后视镜1414、内门装饰板1415和门模制/装饰件1416上的传感器。传感器的这种配置允许非接触式障碍物检测系统
20在前车门1420、1422移动期间以不同状态或模式操作。例如,设置在外后视镜1414位置处的传感器作为主传感器位置进行操作,以监视/检测前车侧门1420和后车侧门1422两者前方的区域中的对象。在仅前车侧门1420打开的情况下,由于位于外后视镜1414处的传感器将随着前车侧门1420的移动而移动,因此位于外后视镜1414处的传感器的视场将改变,并且后车侧门1422前方的覆盖范围的面积/体积将随着前车侧门1420打开而减小。为了补偿检测覆盖范围的这种减小,当前车侧门1420打开时,位于前车侧门1420上的内门装饰板
1415处(次传感器位置)的传感器可以被激活并且转换到检测模式,以提供对位于后车侧门
1422前方的区域的检测。因此,如果后车侧门1422被打开,则位于前车侧门1420的内门装饰板1415处的传感器可以为后车侧门1422前方的障碍物提供障碍物检测覆盖范围。当前车侧门1420返回到其关闭位置时,位于前车侧门1420的内门装饰板1415处的传感器可以转换到其未被激活的模式,因为位于外后视镜1414处的传感器将被再次定位成能够提供后车侧门
1422前方的检测覆盖范围。
[0119] 现在参照图39和图40A至40B,说明性地示出了位于外后视镜1414和后门饰件1404上的传感器。传感器的这种配置允许非接触式障碍物检测系统20在前车门1420、1422移动期间以不同状态或模式进行操作。例如,设置在外后视镜1414位置处的传感器作为主传感器位置进行操作,以监视/检测前车侧门1420和后车侧门1422两者前方的区域中的对象。在仅前车侧门1420打开的情况下,由于位于外后视镜1414处的传感器随着前车侧门1420的移动而移动,所以位于外后视镜1414处的传感器的视场将改变,并且后车侧门1422前方的覆盖范围的面积/体积将随着前车侧门1420打开而减小。为了补偿这种检测覆盖范围的减小,当前车侧门1420打开时,位于后门饰件1404处(次传感器位置)的传感器可以被激活并且转换到检测模式,以提供对后车侧门1422前方的区域的检测。因此,如果后车侧门1422被打开,则位于后门饰件1404处的传感器可以为后车侧门1422前方的障碍物提供障碍物检测覆盖范围。当前车侧门1420返回到其关闭位置时,位于后门饰件1404处的传感器可以转换到其未被激活的模式,因为位于外后视镜1414处的传感器将再次定位成能够提供后车侧门1422前方的检测覆盖范围。
[0120] 现在参照图41和图42A至42B,说明性地示出了定位在前门饰件1406和后门饰件1404上的传感器。传感器的这种配置允许非接触式障碍物检测系统20在前车侧门1420、
1422移动期间以不同的状态或模式进行操作。例如,设置在前门饰件1406位置处的传感器作为主传感器位置进行操作,以监视/检测前车侧门1420和后车侧门1422两者前方的区域。
在仅前车侧门1420被打开的情况下,由于位于前门饰件1406处的传感器将随着前车侧门
1420的移动而移动,所以位于前门饰件1406处的传感器的视场将改变,并且后车侧门1422前方的覆盖范围的面积/体积将随着前车侧门1420打开而减小。为了补偿这种检测覆盖范围的减小,当前车侧门1420打开时,位于后门饰件1404处(次传感器位置)的传感器可以被激活并且转换到检测模式,以提供对后车侧门1422前方的区域的检测。因此,如果后车侧门
1422被打开,则位于后门饰件1404处的传感器可以为后车侧门1422前方的障碍物提供障碍物检测覆盖范围。当前车侧门1420返回到其关闭位置时,位于后门饰件1404处的传感器可以转换到其未被激活的状态的模式,因为位于前门饰件1406处的传感器将被再次定位成能够提供后车侧门1422前方的检测覆盖范围。
[0121] 现在参照图43和图44A至44B,说明性地示出了位于外后视镜1414和后侧踏脚板1408上的传感器。传感器的这种配置允许非接触式障碍物检测系统20在前车门1420、1422移动期间以不同的状态或模式进行操作。例如,设置在外后视镜1414位置处的传感器作为主传感器位置进行操作,以监视/检测前车侧门1420和后车侧门1422两者前方的区域。在仅前车侧门1420打开的情况下,由于位于外后视镜1414处的传感器将随着前车侧门1420的移动而移动,所以位于外后视镜1414处的传感器的视场将改变,并且后车侧门1422前方的覆盖范围的面积/体积将随着前车侧门1420打开而减小。为了补偿这种检测覆盖范围的减小,当前车侧门1420打开时,位于后侧踏脚板1408处(次传感器位置)的传感器可以被激活并且转换到检测模式,以提供对后车侧门1422前方的区域的检测。因此,如果后车侧门1422被打开,则位于后侧踏脚板1408处的传感器可以为后车侧门1422前方的障碍物提供障碍物检测覆盖范围。当前车侧门1420返回到其闭合位置时,位于后侧踏脚板1408处的传感器可以转换到其未被激活的模式,因为位于外后视镜1414处的传感器将被再次定位成能够提供后车侧门1422前方的检测覆盖范围。
[0122] 现在参照图45和图46A至46B,说明性地示出了定位在前门饰件1406和后侧踏脚板1408上的传感器。传感器的这种配置允许非接触式障碍物检测系统20在前车门1420、1422移动期间以不同的状态或模式进行操作。例如,设置在前门饰件1406位置处的传感器作为主传感器位置进行操作,以监视/检测前车侧门1420和后车侧门1422两者前方的区域。在仅前车侧门1420被打开的情况下,由于位于前门饰件1406处的传感器将随着前车侧门1420的移动而移动,所以位于前门饰件1406处的传感器的视场将改变,并且后车侧门1422前方的覆盖范围的面积/体积将随着前车侧门1420打开而减小。为了补偿这种检测覆盖范围的减小,当前车侧门1420打开时,位于后侧踏脚板1408处(次传感器位置)的传感器可以被激活并且转换到检测模式,以提供对后车侧门1422前方的区域的检测。因此,如果后车侧门1422被打开,则位于后侧踏脚板1408处的传感器可以为后车侧门1422前方的障碍物提供障碍物检测覆盖范围。当前车侧门1420返回到其关闭位置时,位于后侧踏脚板1408处的传感器可以转换到其未被激活的模式,因为位于前门饰件1406处的传感器将被再次定位成能够提供后车侧门1422前方的检测覆盖范围。
[0123] 虽然示出了根据前车侧门1420的移动以不同的检测模式进行操作的主传感器位置和次传感器位置的说明性示例,但是根据设置为障碍物检测系统20的一部分的、可以互斥地或同时地操作的传感器的数量,可以提供包括主、次、第三个、第四个和第五个等的其它配置。例如,当前车侧门1420打开时,位于后保险杠1410处的传感器可以转换到检测模式。例如,当后车侧门1422被打开时,前门把手1402中的传感器、前门饰件1406处的传感器可以转换到未被激活模式,因为后门把手1400处或后门饰件1404中的传感器可以随着后车门1422打开而提供对前车侧门1420前方的区域的感测检测。
[0124] 传感器模块58、60、64、66、82、114可被配置成作为基于雷达的障碍物和姿势检测系统的一部分来发送和检测无线电波。参照图47至图49,传感器模块58、60、64、66、82、114可以被配置成连续地发射调制辐射、超宽带辐射或亚毫米频率辐射(例如,形成ISM频带的一部分——作为示例,约24GHz或60GHz频带——的频率,但也考虑其他范围)。例如,传感器模块58、60、64、66、82、114可以被配置成通过雷达发射元件1500——例如本领域已知使用多普勒雷达技术的天线或连续波(CW)雷达——来连续发射所发射的辐射,雷达发射元件1500可以在如图47所示的基于雷达的障碍物或姿势识别传感器中使用。在如图48所示的基于雷达的姿势识别和障碍物检测传感器中也可以使用由本领域中也已知使用多普勒雷达
技术的雷达发射元件1500或频率调制连续波(FMCW)雷达产生的调制发射辐射。另外,传感器可以配置成用于脉冲飞行时间雷达。传感器模块58、60、64、66、82、114包括用于接收由对象或用户1504反射的所发送的雷达波的反射的一个或更多个接收元件1502——例如,天
线。雷达发射元件1500可以集成到传感器印刷电路板124中,或集成到固定到传感器印刷电路板124的雷达芯片中。
[0125] 如在图48中说明性地示出的,传感器模块58、60、64、66、82、114可以被配置成发射和检测连续波(CW)雷达,其中基于雷达的姿势识别和障碍物检测传感器包括一个发射天线1500和一个接收天线1502。利用这样的配置,基于雷达的姿势识别和障碍物检测传感器能够操作成利用多普勒雷达原理来检测对象/用户1504的速度/速率(即由主电子控制单元24或专用的本地专用雷达信号处理器1506处理所接收的反射CW雷达信号以确定指示对象或
用户1504的速度的所发射的连续辐射波的频移)。如在图48中说明性地示出的,雷达发射元件1500也可以被配置成发射频率调制连续波(FMCW)雷达,其中基于雷达的姿势识别系统包括一个发射天线1500和一个接收天线1502。利用这样的配置,基于雷达的姿势识别和障碍物检测系统能够操作成使用频率调制雷达技术来检测障碍物/用户1504的姿势/运动(即,由信号处理器1506或主电子控制单元24处理反射的FMCW雷达信号,以确定指示对象/用户
1504的速度(多普勒频率)和距离(拍频)的频移)。替选地,如图49所示,FMWC雷达系统可以被配置成包括形成天线阵列的至少两个接收天线15021、15022至1502n。另外,可以提供多个发射天线1500n。信号处理器1506被示出为布置成在中间雷达场内通过信号处理元件——例如,高/低增益信号放大器1508、混合器1510,其被配置成将所接收的信号与由波形发生器1512所生成的、同时从分离器1514所接收的发送信号进行混合,用于处理所接收的反
射——与天线元件1502进行通信(即,信号处理器1506或主电子控制单元24可以被配置成执行存储在存储器中的指令以对所接收的反射和发送的辐射信号(即混合信号)执行计算,以实施各种检测技术或算法——例如,CW雷达、FMCW雷达、飞行时间),以提供用于确定由用户做出的姿势的姿势数据。例如,信号处理器1506或主电子控制单元24可以被配置成处理所接收的反射,以确定用于计算对象或用户1504的速度/速率的多普勒频移,或者用于计算对象或用户1504的距离和速度的频移。
[0126] 出于说明和描述的目的已经提供了对实施方式的以上描述。以上描述并不意在是穷举的或限制本公开内容。特定实施方式的各个元件或特征通常并不限于该特定实施方式,而是在适用的情况下,即使在未具体地示出或描述的情况下也能够相互交换并且能够用于所选的实施方式。特定实施方式的各个元件或特征还可以以许多方式进行变化。这样的变化并不被认为偏离本公开内容,并且所有这样的修改意在被包括在本公开的范围内。
本领域的技术人员将认识到,结合示例系统公开的构思同样可以被实现到许多其他系统中以控制一个或更多个操作和/或功能。
[0127] 提供示例实施方式以使得本公开将是详尽的,并且向本领域技术人员充分地传达本公开内容的范围。阐述了许多具体细节,比如具体部件、装置和方法的示例,以提供对本公开内容的实施方式的全面理解。对于本领域的技术人员而言明显的是,不需要采用具体细节,示例实施方式可以以许多不同的形式来实施,并且都不应当被解释为限制本公开内容的范围。在一些示例实施方式中,并未详细描述已知的过程、已知的装置结构和已知的技术。
[0128] 本文使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的,并且不意在是限制性的。如本文所使用的,除非上下文另有明确指示,否则单数形式“一”、“一个”和“该”也可以意在包括复数形式。术语“包括”、“包括有”、“包含”和“具有”是包含性的,并且因此指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件,但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组。除非具体指定执行的顺序,否则本文中所描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们的功能以所讨论或示出的特定顺序来执行。
还应当理解的是,可以采用附加步骤或替代性步骤。
[0129] 当元件或层被称为“在…上”、“接合至”、“连接至”或“耦接至”另一元件或层时,该元件或层可以直接在另一元件或层上、接合至另一元件或层、连接至另一元件或层或者耦接至另一元件或层,或者可以存在中间元件或中间层。相反,当元件被称为“直接在…上”、“直接接合至”、“直接连接至”或“直接耦接至”另一元件或层时,可以不存在中间元件或中间层。应当以相似的方式来解释用于描述元件之间的关系的其他词语(例如,“在…之间”与“直接在…之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。如本文中所使用的,术语“和/或”包括相关联的列出项目中的一个或更多个的任何及所有组合。
[0130] 尽管可以在本文中使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部段,但这些元件、部件、区域、层和/或部段不应当被这些术语限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开来。术语例如“第一”、“第二”和其他数字术语在本文中使用时,除非由上下文明确指示,否则不暗含序列或顺序。因此,在不背离示例实施方式的教示的情况下,本文所讨论的第一元件、部件、区域、层或部段可以被称为第二元件、部件、区域、层或部段。为了便于描述,在本文中可以使用与空间相关的术语,比如“内”、“外”、“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等,以对如图中所示的一个元件或特征与另一(些)元件或特征的关系进行描述。与空间相关的术语可以意在包括除了图中描绘的取向之外装置在使用或操作时的不同的取向。例如,如果图中的装置被翻转,则被描述为在其他元件或特征的“下方”或“下面”的元件然后将会被定向成在其他元件或特征的“上方”。因此,示例术语“下方”可以包括上方和下方两种取向。装置可以以其他方式定向(被旋转角度或以其他取向旋转),并且本文中使用的与空间相关的描述被相应地解释。
本发明还可以通过以下技术方案来实现。
方案1.一种虚拟把手组件,包括:
把手壳体;
至少一个虚拟把手传感器,所述至少一个虚拟把手传感器布置在所述把手壳体中、用
于检测在所述虚拟把手组件附近的手;
传感器微控制器,所述传感器微控制器布置在所述把手壳体中并且耦接至所述至少一
个虚拟把手传感器,并且与耦接至闭合构件的致动系统通信,所述传感器微控制器被配置成:
检测处于所述至少一个虚拟把手传感器附近的姿势和手中的一者,以及
响应于检测到处于所述至少一个虚拟把手传感器附近的姿势和手中的一者,通过所述
致动系统命令所述闭合构件的移动。
方案2.根据方案1所述的虚拟把手组件,还包括驱动器微控制器和强光LED印刷电路
板,所述驱动器微控制器和强光LED印刷电路板布置在所述把手壳体的隔室内,并且包括布置在其上的多个多色LED和所述传感器微控制器。
方案3.根据方案2所述的虚拟把手组件,还包括把手红外传感器印刷电路板,所述把手
红外传感器印刷电路板电耦接至所述驱动器微控制器和强光LED印刷电路板并且包括布置在所述把手红外传感器印刷电路板上的传感器LED和所述至少一个虚拟把手传感器。
方案4.根据方案3所述的虚拟把手组件,其中,所述至少一个虚拟把手传感器包括经由
I2C通信与所述传感器微控制器通信的红外测光传感器。
方案5.根据方案3所述的虚拟把手组件,还包括盖板,所述盖板在所述驱动器微控制器
和强光LED印刷电路板和所述把手红外传感器印刷电路板上方延伸,并且限定多个图形开口以允许来自所述多个多色LED的光穿过所述盖板,并且所述盖板另外限定传感器开口,每个所述传感器开口与所述传感器LED和所述至少一个虚拟把手传感器对准。
方案6.根据方案1所述的虚拟把手组件,其中,所述姿势是自动关闭姿势,并且所述传
感器微控制器另外被配置成:响应于检测到所述自动关闭姿势而通过所述致动系统命令所述闭合构件的关闭。
方案7.根据方案1所述的虚拟把手组件,其中,所述姿势是自动打开姿势,并且所述传
感器微控制器另外被配置成:响应于检测到所述自动打开姿势而通过所述致动系统命令所述闭合构件的打开。
方案8.根据方案1所述的虚拟把手组件,其中,所述传感器微控制器耦接至NCOD系统,
并且另外被配置成确定在所述闭合构件的移动期间所述NCOD系统是否被触发。
方案9.一种使用虚拟把手组件来移动闭合构件的方法,所述方法包括以下步骤:
确定手相对于所述虚拟把手组件的位置;
在姿势识别模式状态下确定所述手是否做出姿势;
响应于确定所述手做出姿势来移动所述闭合构件;
确定所述闭合构件移动是否触发NCOD系统;以及
响应于所述NCOD系统被触发而转变回至所述姿势识别模式状态。
方案10.根据方案9所述的方法,还包括以下步骤:
初始化等待锁定/解锁状态;
保持所述等待锁定/解锁状态,直到接收到解锁信号;
响应于接收到所述解锁信号而从所述等待锁定/解锁状态转变至所述姿势识别模式状
态;以及
响应于确定所述手没有做出姿势而返回至确定所述手相对于所述虚拟把手组件的位
置的步骤。
方案11.根据方案9所述的方法,还包括以下步骤:
确定是否做出自动打开姿势;
响应于确定所述手做出自动打开姿势而从所述姿势识别模式状态转变至移动构件打
开状态;
在所述移动构件打开状态下确定所述闭合构件是否打开;以及
响应于所述闭合构件打开并且响应于所述NCOD系统未被触发而转变至构件打开状态
并且转变回至所述姿势识别模式状态。
方案12.根据方案9所述的方法,还包括以下步骤:
确定所述手是否做出自动关闭姿势;
响应于确定所述手做出自动关闭姿势而转变至移动闭合构件关闭状态并且关闭所述
闭合构件;
在所述移动构件关闭状态下确定所述闭合构件是否关闭;以及
响应于所述闭合构件关闭并且响应于所述NCOD系统未被触发而转变至构件关闭状态
并且转变回至所述姿势识别模式状态。
方案13.根据方案9所述的方法,还包括以下步骤:
确定所述手是否做出跟随模式姿势;
响应于确定所述手做出跟随模式姿势而转变至跟随模式状态并且移动所述闭合构件;
以及
响应于确定所述手没有做出跟随模式姿势而返回至所述姿势识别模式状态。
方案14.根据方案13所述的方法,还包括以下步骤:
确定所述跟随模式姿势是否完成;
响应于确定所述跟随模式未完成而返回至所述跟随模式状态;以及
响应于确定所述跟随模式完成而返回至所述姿势识别模式状态。
方案15.根据方案13所述的方法,还包括以下步骤:
响应于所述虚拟把手组件检测到所述手来初始化所述跟随模式;
确定所述手是否已经从所述虚拟把手组件离开;
响应于所述手正处于从所述虚拟把手组件离开过程中而结束所述跟随模式;
确定使用所述虚拟把手组件的传感器是否可见所述手;
响应于使用所述传感器可见所述手而确定所述手是否处于所述虚拟把手组件的设定
点区域中;
响应于所述手不在所述设定点区域中而返回至确定使用所述传感器是否可见所述手
的步骤;
响应于确定所述手在所述设定点区域中而转变至设定点状态;
在所述设定点状态下确定所述手是否移动至相对于所述虚拟把手组件的推动区;
响应于确定所述手处于相对于所述虚拟把手组件的所述推动区而转变至驱动马达关
闭状态;
在所述驱动马达关闭状态下监测所述手与所述虚拟把手组件的距离,并且基于所述手
与所述虚拟把手组件的距离来不断调适马达的驱动速度;
响应于确定所述手不在所述推动区中而确定所述手是否处于拉动区;
响应于确定所述手处于相对于所述虚拟把手组件的所述拉动区而转变至驱动马达打
开状态;以及
在所述驱动马达打开状态下监测所述手与所述虚拟把手组件的距离,并且基于所述手
与所述虚拟把手组件的距离来不断调适所述马达的驱动速度。
方案16.根据方案15所述的方法,还包括以下步骤:
确定所述闭合构件是否锁闭;以及
响应于所述手从所述虚拟把手组件离开而从锁闭状态转变至释放闩锁状态并且释放
闩锁。
方案17.根据方案15所述的方法,还包括以下步骤:
响应于使用所述虚拟把手组件的传感器不可见所述手而确定是否经过了预定量的时
间;
响应于经过了预定量的时间而结束所述跟随模式;以及
响应于未经过所述预定量的时间而返回至确定使用所述传感器是否可见所述手的步
骤。
方案18.根据方案17所述的方法,还包括以下步骤:
响应于通过所述传感器不可见所述手而返回至确定是否已经经过了预定量的时间的
步骤;以及
响应于确定所述手不在所述拉动区中而返回至所述设定点状态。
方案19.根据方案15所述的方法,还包括以下步骤:
响应于所述手不在所述设定点区域中而确定通过所述传感器是否可见所述手;
响应于通过所述传感器可见所述手而返回至在所述驱动马达关闭状态下监测所述手
与所述虚拟把手组件的距离并且基于所述手与所述虚拟把手组件的距离来不断调适马达
的驱动速度的步骤;以及
响应于所述手在所述设定点区域中而返回至转变至所述设定点状态的步骤。
方案20.根据方案15所述的方法,还包括以下步骤:
响应于所述手不在所述设定点区域中而确定通过所述传感器是否可见所述手;
响应于通过所述传感器可见所述手而返回至在所述驱动马达打开状态下监测所述手
与所述虚拟把手组件的距离并且基于所述手与所述虚拟把手组件的距离来不断调适马达
的驱动速度的步骤;
响应于所述手在所述设定点区域中而返回至转变至所述设定点状态的步骤;以及
响应于通过所述传感器可见所述手而返回至确定是否经过了预定量的时间的步骤。
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