自动车门控制系统和便利特征件
技术领域
本公开涉及车辆，并且更具体地涉及包括车门定位系统的车辆。
背景技术
为了改进车辆操作和便利性，许多制造商已经为车辆引入了各种便利特征件和操作特征件。然而，车辆的许多部件和系统仍然与可追溯至上世纪的常规车辆设计非常类似。本公开提供了用于为车辆的至少一个车门提供改进操作的各种系统和设备。本文讨论的系统可以包括车门，所述车门在用户进入车辆时协助用户和/或被配置为打开和关闭而无需车辆用户在物理上重新定位车门。如本文所述，此类系统可以提供车辆的改进操作。
发明内容
根据本公开的一方面，一种用于车辆的电动车门系统包括致动器，所述致动器被配置为控制车门围绕铰链总成的位置。所述系统还包括多个检测装置，所述多个检测装置被配置为检测接近所述车辆的乘客和在所述车辆的乘客舱内的就座乘客。角位置传感器被配置为识别所述车门的角位置。所述控制器被配置为控制所述致动器以响应于检测到所述接近乘客而将所述车门定位在第一打开位置中，并控制所述致动器以响应于检测到所述就座乘客在所述乘客舱中而将所述车门控制到第二关闭位置。
本公开的实施例可以包括以下特征中的任一者或组合：
·所述车门以第一角度定向在所述第一打开位置中并以第二角度定向在第二打开位置中，其中所述第二打开位置小于所述第一打开位置；
·所述第二角度被配置为定位所述车门，使得所述车门的把手在所述车辆的所述乘客舱的预定距离内；
·所述预定距离是从所述车辆的乘客座椅到所述车门的所述把手测量的触及距离；
·所述第一打开位置包括角度大于或等于70度的所述车门的所述角位置；
·所述第二打开位置包括角度小于70度的所述车门的所述角位置；
·所述多个检测装置包括至少一个成像器或相机以及座椅传感器；
·所述控制器还被配置为基于由所述成像器捕获的图像数据来识别所述接近乘客；
·所述控制器还被配置为响应于来自所述座椅传感器的信号而识别所述就座乘客在所述车辆的所述乘客舱内；
·所述多个检测装置包括通信电路，所述通信电路被配置为经由通信信号来检测移动装置的大概位置；
·所述移动装置包括智能电话、钥匙扣和个人识别装置中的至少一者；和/或
·所述通信信号经由低功耗
根据本公开的另一个方面，公开了一种用于控制车辆的电动车门系统的方法。所述方法包括识别接近乘客并响应于检测到所述接近乘客而经由致动器将所述车辆的车门打开到第一位置。所述方法还包括将所述车辆的乘客舱中的所述接近乘客检测为就座乘客并响应于检测到所述就座乘客而将所述车辆的所述车门定位在第二位置中。所述方法可以进一步在所述第二角位置中等待与所述车门进行手动交互。
本公开的实施例可以包括以下特征或步骤中的任一者或组合：
·基于由成像器捕获的图像数据来识别所述接近乘客；
·响应于来自所述车辆的座椅传感器的信号而识别所述就座乘客在所述车辆的所述乘客舱内；
·所述车门以第一角度定位在所述第一位置中并以第二角度定位在所述第二位置中，并且所述第二角度小于所述第一角度；
·所述第一角度和所述第二角度大于30度；和/或
·监视在打开和/或关闭所述车门时所述车门的加速速率和/或控制所述致动器以响应于所述加速度超过预定阈值而停止所述车门的运动。
根据本公开的另一方面，公开了一种用于车辆的电动车门系统。所述系统包括致动器和多个检测装置，所述致动器被配置为控制车门围绕铰链总成的位置。所述多个检测装置包括至少一个成像器和座椅传感器。所述成像器被配置为检测所述车辆的接近乘客，并且所述座椅传感器被配置为检测在所述车辆的乘客舱内的就座乘客。所述系统包括角位置传感器和控制器，所述角位置传感器被配置为识别所述车门的角位置。所述控制器被配置为基于由所述至少一个成像器捕获的图像数据来识别所述接近乘客，并控制所述致动器以响应于检测到所述接近乘客而将所述车门定位在第一打开位置中。所述控制器还被配置为响应于来自所述座椅传感器的信号而识别所述就座乘客在所述车辆的所述乘客舱内，并控制所述致动器以响应于检测到所述就座乘客在所述乘客舱中而将所述车门控制到第二打开位置。在一些方面中，所述控制器还可以被配置为基于来自所述至少一个成像器的所述图像数据来检测所述就座乘客到达所述车门，并控制所述致动器以响应于检测到所述就座乘客结合检测到所述就座乘客到达所述车门而将所述车门定位在所述第二位置中。
在研究以下说明书、权利要求和附图之后，所属领域技术人员将理解和了解本公开的这些和其他方面、目的和特征。
附图说明
在附图中：
图1是人员接近包括电动车门系统的车辆的投影图；
图2是乘客与车辆的车门控制系统交互的投影图；
图3是人员接近车辆的平面图，展示了成像传感器的多个视野；
图4是展示用于车门控制系统的多种操作方法的流程图；
图5是展示包括车门控制系统的车辆的俯视示意图；
图6A是展示车门控制系统的开门程序的流程图；
图6B是展示车门控制系统的关门程序的流程图；
图7是展示用于车门控制系统的自动化操作的方法的流程图；
图8是用于车门控制系统的操作程序的示意图；
图9是用于车门控制系统的操作程序的示意图；并且
图10是根据本公开的展示用于控制车门控制系统的方法的流程图。
具体实施方式
出于在本文中进行描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“竖直”、“水平”、“内部”、“外部”和其衍生词应当如图1中定向的那样涉及本装置。然而，应当理解，除非明确地相反指明，否则所述装置可采用各种替代定向。还应当理解，附图中示出且在以下说明书中描述的具体装置和过程仅仅是所附权利要求中限定的创造性概念的示例性实施例。因此，除非权利要求另外明确地说明，否则涉及本文所公开的实施例的具体尺寸和其他物理特性不应被视为限制性的。另外，除非另外指明，否则应当理解，对在给定方向上或沿给定方向等延伸的特定特征或部件的讨论并不意指所述特征或部件在这种方向上沿着直线或轴线，或者所述特征或部件仅在这种方向上或在这种平面上延伸而没有其他方向分量或偏差，除非另外指明。
具体参考图1至图2，示出了包括电动车门系统12的车辆10。如所示，车辆10包括车门开口20，车门14在车辆10的车身中邻近车门开口20安装。车门14可相对于车门开口20在关闭位置与一系列打开位置之间移动。车辆10还包括控制器22，所述控制器22确定瞬时车门位置处于关闭位置内还是在所述一系列打开位置内。在各种实施例中，电动车门系统12的控制器22可以被配置为控制车门14的角位置φ。
在示例性实施例中，对车门14的角位置φ的控制可以从0度至85度或以上变化。在常规的车门中，操作范围可以被限制为从大约0度至68度的角范围。因此，如本文中所讨论的车门系统12的操作可能导致车辆10的车门14向外延伸远离车门开口20，使得乘客24无法触及车门14来控制车门14的运动。为了清楚起见，用箭头表示在乘客24的触及范围之外的超量的触及距离26。当车门14处于完全打开位置中时，超量的触及距离26展示乘客24与车门14之间的最终空间。因此，如所展示的，在不离开车辆10的情况下，车门14的手动或辅助定位可能是不可能的。本公开提供了被配置为控制电动车门系统12以又轻松又直观地调整车门14的角位置φ的各种控制方案和操作方法。
致动器28与被配置为检测和控制车门14的角位置φ的控制器22(图2中所示)进行通信。在一些实施方式中，致动器28可以是动力辅助装置，所述动力辅助装置邻近车门14设置并且可操作地且在结构上联接到车门14，以辅助车门14在打开位置与关闭位置之间移动，如下文进一步描述。如所示，致动器28联接到车门14，并且可操作地联接到铰链总成30以为车门14在打开位置与关闭位置之间的移动提供动力。在各种实施方式中，致动器28可以提供通向车辆10的乘客舱32的通道以供乘客进出。致动器28可以包括马达，所述马达可以是电动马达、液压致动器、电动绞盘、滑块机构或具有足够的动力以提供在打开位置与关闭位置以及各种制动位置之间移动车门14所需的扭矩的其他致动器机构的形式。因此，马达可以被配置为以枢转或旋转方式在铰链总成30处或附近作用在车门14上。
控制器22可以包括马达控制单元，所述马达控制单元包括反馈控制系统，所述反馈控制系统被配置为在又平滑又受控的运动路径中围绕铰链总成30精确地定位车门14。控制器22可以进一步与车门位置传感器34以及至少一个干扰传感器36进行通信。车门位置传感器34可以被配置为识别车门14的角位置φ，并且干扰传感器36可以被配置为识别沿着车门14的摆动路径38定位的潜在障碍物。此外，干扰传感器36可以包括在用于检测和计算占用自主出租车、共乘车辆或如本文所讨论的各种出租车的乘客的数量的系统中。
致动器28可以被配置为将车门14从打开位置调整到关闭位置，并控制车门14在其间的角位置φ。致动器28可以是能够围绕铰链总成30转变车门14的任何类型的致动器，包括但不限于电动马达、伺服马达、电磁阀、气压缸、液压缸等。致动器28可以通过齿轮(例如，小齿轮、齿条、锥齿轮、扇形齿轮等)、杠杆、带轮或其他机械联动装置连接到车门14。通过施加力或扭矩以防止车门14在打开位置与关闭位置之间转变，致动器28也可以充当制动器。致动器28可以包括摩擦制动器以防止车门14围绕铰链总成30转变。
位置传感器34可以对应于多种旋转或位置感测装置。在一些实施例中，位置传感器34可以对应于角位置传感器，所述角位置传感器被配置为将车门14的角位置φ传送到控制器22。控制器可以利用角位置φ来控制致动器28的运动。车门位置传感器34可以对应于绝对和/或相对位置传感器。此类传感器可以包括但不限于正交编码器、电位计、加速度计、非晶体、磁阻(AMR传感器)等。位置传感器34也可以对应于光学传感器和/或磁性旋转传感器。在不脱离本公开的精神的情况下，其他感测装置也可以用于位置传感器34。
在一些示例中，车辆10的车门14中的一者或多者可以被配置为滑动门。如本文中所讨论的，滑动门可以被配置为沿着平移路径相对于开口打开，从而提供通向车辆10的乘客舱32的通道。因此，如本文讨论的致动器28可以被配置为以滑动配置控制车门14的平移，以适应如本文讨论的车门14的各种方法和控制操作。因此，在不脱离本公开的精神的情况下，可以灵活地实施本公开以适合各种车门系统。
干扰传感器36可以由多种装置实施，并且在一些实施方式中，可以与致动器28和位置传感器34结合利用以检测和控制车门14的运动。干扰传感器36可以对应于一个或多个电容性、磁性、电感性、光学/光电、激光、声学/音波、基于雷达的、基于多普勒的、热的和/或基于辐射的接近传感器。在一些实施例中，干扰传感器36可以对应于红外(IR)接近传感器的阵列，所述红外(IR)接近传感器的阵列被配置为发射IR光束并基于返回的、反射的或受阻的信号与来计算距与摆动路径38相对应的干扰区中的物体的距离。可以使用IR光电二极管检测反射的发光二极管(LED)光以对调制的IR信号作出响应和/或使用三角测量来检测返回的信号。
在一些实施例中，干扰传感器36可以被实施为被配置为检测致动器28的电流或功率消耗的电流传感器。例如，在车门14的整个操纵过程中，干扰传感器36可以用于监视被传递到致动器28的功率。响应于致动器28的电流消耗的增加超过预定阈值，控制器22可以被配置为检测阻碍致动器28的操作的障碍物或物体。响应于检测到障碍物，控制器22通过控制致动器28来识别车门14已达到可用行程范围并停止车门14的运动。通过这种方式，可以将干扰传感器设置为被配置为监视致动器28的操作的传感器。
在一些实施例中，干扰传感器36可以被实施为被配置为检测干扰区中的物体或障碍物的多个传感器或传感器阵列，所述干扰区可以包括车门14的摆动路径38内的区域。此类区域既可以在车门14与车辆10的车身之间的摆动路径38内，也可以在车门14外部，远离车辆10的车身。此类传感器可以包括但不限于触摸传感器、表面/壳体电容式传感器、电感式传感器、视频传感器(诸如相机)、光场传感器等。
仍参考图1和图2，在一些实施方式中，控制器22可以包括通信电路46。通信电路46可以对应于被配置为与移动装置50进行通信的无线接收器和/或发射器。在这种配置中，控制器22可以从移动装置50接收请求访问车辆10或以其他方式与车辆进行通信的各种通信。在一些实施例中，移动装置50可以被配置为向控制器22传送安全访问信息，以认证或验证附近或接近人员52被授权进入车辆10。响应于从移动装置50接收到安全访问信息，控制器22可以被配置为控制车门致动器28和/或附加的车辆系统(例如，门锁等)以允许人员52(图1)作为授权乘客24(图2)进入车辆10。在这种配置中，控制器22可以提供车辆10的安全操作。
通信电路46可以对应于可以被配置为经由各种通信方法或协议进行通信的一个或多个电路。在示例性实施例中，通信电路46可以被配置为检测被传送到移动装置50和/或从移动装置传送的信号的方向矢量，以便确定移动装置50相对于车辆10的位置或在乘客舱内的位置。此类操作可以经由对移动装置50的信标检测来完成，所述信标检测可以经由对在通信电路46与移动装置50之间传送的信号进行角度和接近度检测来进行处理，所述角度和接近度检测可以经由与通信电路46进行天线通信的天线阵列来完成。通过这种方式，系统12可以被配置为通过跟踪移动装置50或信标的位置来检测人员52在车辆10附近的大概位置和/或乘客24在车辆10内的位置。如本文所讨论的，移动装置50可以对应于智能电话、钥匙扣、个人识别装置(例如，无线电识别标签)和/或可以伴随车辆10的乘员并指示访问车辆10的授权身份的任何装置。
在各种实施方式中，通信电路46可以被配置为根据一种或多种标准进行通信，所述一种或多种标准包括但不限于3GPP、LTE、高级LTE、IEEE 802.11、
现在参考图2和图3，通常，车门控制系统12可以包括多个乘员检测装置60，所述多个乘员检测装置60包括被配置为定位移动装置50、干扰传感器36以及本文所讨论的各种附加装置的通信电路46。在一些实施方式中，检测装置60可以包括多个座椅传感器62，所述多个座椅传感器62可以包括设置在多个车辆座椅64的每一者中的压力或重量传感器。除了或类似于座椅传感器62，系统12还可以监视一个或多个座椅安全带传感器以监视座椅64中的每一者的占用或预测乘客舱32的占用变化。因此，系统12可以监视各种检测装置60以识别或推断车辆10的占用的变化。
在一些实施方式中，检测装置60还可以包括成像系统66，所述成像系统66包括一个或多个成像器66a、66b、66c、66d、66e等。成像器66a、66b、66c、66d和66e中的每一者可以被配置为捕获对应视野68a、68b、68c、68d和68e中的图像数据。每个视野68可以被配置为捕获乘客舱32的各个部分中和靠近车辆10的区域中的图像数据。通过这种方式，车门控制系统12可以被配置为基于乘客24和/或接近人员52的位置(通过检测他们相对于车辆10的相对位置)来控制车门14中的每一者的角位置φ。类似地，控制系统12可以被配置为检测一个或多个姿势(例如，乘客触及车门14)和/或乘客24或人员52相对于车辆10的视线方向。因此，车门控制系统12可以被配置为检测乘客24或接近人员52的位置和/或行为，并独立控制车门14中的每一者以如本文进一步所讨论地那样对所述位置和/或行为做出响应。
在操作中，控制系统12可以被配置为处理来自成像器66a至66e中的每一者的图像数据。如图3中所示，成像器66a至66d可以对应于被配置为捕获视野68a至68d中的图像数据的外部成像器，所述外部成像器围绕车辆10的外围分布。成像器66e可以被配置为捕获聚焦在车辆10的乘客舱32上的视野68e中的图像数据。通过这种方式，系统12可以被配置为识别乘客24在车辆10内的位置和/或识别人员52相对于车辆10的位置。基于乘客24和/或人员52的位置，系统12可以识别乘客24所就座的座椅64。类似地，系统12可以处理图像数据以识别与车辆10中的空座椅64相对应或朝空座椅开放以供人员52进入车辆10的入口门70。除了图像数据之外，系统12还可以处理来自设置在多个车辆座椅64的每一者中的座椅传感器62中的每一者的数据，以识别乘客24中的每一者在乘客舱32中的占用和位置。
通常，一个或多个乘员检测装置60可以包括任何形式的数据获取装置或可以与控制器22进行通信的传感装置的任何组合。检测装置60可以对应于被配置为捕获图像数据的装置，例如成像器、摄像机、红外成像器、扫描仪，或者对应于被配置为捕获文本、图形图像和/或视频数据的任何装置。在一些实施例中，检测装置60可以对应于被配置为捕获语音或任何形式的音频数据的装置，例如传声器、音频解码器和/或音频接收器。检测装置60还可以对应于被配置为扫描指纹的电容式、基于图像的和/或基于压力的传感器。图像传感器可以被配置为识别面部特征、高度、轮廓形态、视线方向、头部位置或任何其他形式的视觉数据。通过这种方式，控制系统12可以被配置为利用由检测装置60捕获的信息来识别乘客24或正接近车辆10的人员52的位置和/或行为。
现在参考图4，示出了展示车门系统12的示例性操作方法80的流程图。为了清楚起见，参考图5中所示的车辆10的简化示意图描述方法80的操作。所述方法可以在步骤82中通过认证从移动装置50传送的安全信号(例如，BLE信号)并在人员52接近时打开与所述人员的位置相对应的车门14而开始。通过这种方式，系统12可以检测移动装置50的信号轨迹以识别供人员52作为认证乘客24进入车辆10的入口门70(84)。在认证之后，系统12可以激活干扰传感器36以发起障碍物检测(85)。一旦乘客24到达干扰传感器36的检测范围，干扰传感器36就可以将人员检测为在入口门70与车辆的车身之间移动的障碍物(86)。另外，在步骤88中，还可以在入口门70与车辆10的车身之间检测到来自移动装置50的信号(例如，BLE信号)。
在步骤88之后，系统12可以处理来自成像系统66(内部成像器66e)的图像数据以识别人员52是否已经进入车辆(90)。方法80可以在步骤90中继续扫描图像数据，直到识别出人员52已经进入乘客舱32为止。一旦识别出人员52进入乘客舱32，方法80就可以处理来自干扰传感器36的数据以确定障碍物(例如，人员52)是否位于入口门70与车辆10的车身之间(92)。另外，系统12可以监视座椅64的座椅传感器62中的每一者以识别人员52是否就座在座椅64中的一者上，所述一个座椅可以对应于与入口门70相邻的座椅64(94)。最后，系统12可以基于来自位于乘客舱32内的移动装置50的信号来进一步验证人员52是否位于乘客舱32中(96)。
一旦人员52已经进入车辆10并且被识别为乘客24，则系统12就可以通过各种方式控制入口门70的关闭操作。因此，在步骤96之后，方法80可以继续进行到步骤98以识别入口门70是否在大于68度的角位置φ处打开。如果入口门70在大于68度的角位置φ处打开，则系统12可以控制入口门70的致动器28以将入口门70电动关闭到68度的角位置φ(100)。一旦入口门70位于68度的角位置φ处，乘客24就可以手动将入口门70拉到关闭位置，并且方法80可以结束(102)。
在一些实施方式中，在步骤96中确定人员52已经进入乘客舱32之后，方法80可以继续进行至步骤110以识别入口门70是否被打开至大于68度的角位置φ。如果入口门70被打开到大于68度的角位置φ，则系统12可以基于在内部视野68e中捕获的图像数据来进一步确定乘客24是否将其头部转向入口门70并伸出手臂(112)。在图2中示出了可以由系统12识别的此类姿势的示例。响应于识别出乘客24已经将其头部转向入口门70并且伸出了手臂，系统12可以将入口门70的角位置φ控制为接近大约68度并保持入口门70的位置(114)。在入口门70定位到68度之后，乘客24可以手动将入口门70拉到关闭，并且方法可以结束(116)。
在又一操作配置中，在步骤96中检测到乘客24和乘客舱32之后，方法80可以继续识别车门14的角位置φ是否大于68度(120)。如果入口门70的角位置φ大于68度，则系统12可以监视来自视野68e的图像数据以如先前参考步骤112所讨论的那样确定乘客24是否将其头部转向入口门70并伸出手臂(122)。在步骤122之后，系统可以识别出乘客24将手臂伸向入口门70(124)。系统12然后可以继续监视图像数据以确定乘客24的手臂的位置是否朝向入口门70延伸了预定时间段(例如，3秒钟)和/或检测到形成姿势的手或手臂的运动(126)。在步骤126之后，系统12可以继续监视视野68e和干扰传感器36以确定乘客24的手或手臂相对于入口门70的角位置φ的位置(128)。
基于乘客24的手或手臂相对于入口门70的角位置φ的位置，系统12可以控制致动器28以基于预定配置来控制车门14的角位置(130)。所述预定配置可以基于乘客24的手或一部分相对于入口门70的检测到的范围。在一些实施方式中，控制器22可以基于相对于在由成像系统66捕获的图像数据中所识别的乘客24的部分的位置的计算和/或基于干扰传感器36进行的接近度或位置识别来确定入口门70的角位置φ。因此，系统12的控制器22可以基于存储在存储器中并且被配置为识别入口门70相对于乘客24的一部分的预定角位置φ的查找表或定位算法来识别或计算入口门70的角位置φ。
因此，在步骤130中，基于乘客24的在摆动路径38中延伸到最接近入口门70的一部分的检测到的位置，控制器22可以识别或计算入口门70的角位置φ，使得入口门70可以位于乘客24附近、靠近乘客24或在乘客24指尖处的角位置φ处。在此类实施方式中，入口门70可以被定位在与乘客24的部分的触及范围或位置相对应或相称的角位置φ处，使得超量的触及距离26被最小化或近似为零。在此类实施方式中，入口门70可以由致动器28定位和保持在各种角位置φ处，所述角位置φ是基于乘客24的检测到的部分确定的。最终，在步骤132中，一旦入口门70关闭到其中入口门70的角位置φ会合或接近乘客的部分的识别位置的位置。通过这种方式，系统12可以将入口门70的角位置φ控制到靠近乘客的手或一部分的位置，使得乘客可以手动将入口门70拉到关闭位置，并且所述方法可以结束。
如参考步骤130所讨论的，控制器22可以被配置为控制入口门70的运动速率和角位置φ的对应变化率。在一些实施例中，控制器22可以被配置为减慢角位置φ的变化率，使得车门在到达目标角位置φ时逐渐停止，这可以基于由成像系统66捕获的图像数据和/或识别乘客的位置的位置数据(如从干扰传感器36传送的位置数据)的接近度来识别。在这种配置中，控制器22可以被配置为以可变减速率或恒定减速率来控制角位置φ的变化率，使得致动器28被控制为在入口门70接近乘客24的部分时减小角位置φ的变化率。
另外，在一些实施方式中，系统12可以被配置为使入口门在靠近乘客24的部分(所述部分在摆动路径38中延伸到最靠近入口门70)处停止，同时维持乘客24与入口门70之间的缓冲区或间隙。例如，在步骤130中基于被配置为确定入口门70的角位置φ的查找表或算法，系统12可以设置入口门70使其被定位成使得可以维持乘客24与入口门70之间的触及距离26的一部分。在这种配置中，控制器可以被配置为在步骤130中将入口门定位在乘客24附近，同时维持乘客24与入口门70之间的缓冲区。
最终，除了参考步骤130讨论的控制元件之外，系统12可以监视乘客24的位置以在控制入口门70的角位置φ期间确定触及距离26的变化。因此，如果乘客24的部分(例如，手、手臂、腿、脚等)的位置在控制器24对入口门70的角位置φ的定位或调整期间发生了改变，则系统可以更新位置并基于更新后位置来调整入口门70的角位置φ。可以基于由成像系统66捕获的图像数据和/或识别乘客的位置的位置数据(如从干扰传感器36传送的位置数据)的接近度来识别乘客24的部分的位置的更新。另外，在一些实施例中，移动装置50的位置可以另外用作确定乘客24相对于入口门70、乘客舱32、车门14和车辆10的各个部分所处的位置的因素。
尽管参考图4讨论了大于68度的角位置φ，但是系统12可以被配置为将入口门70或车辆10的车门14中的任一者的角位置φ定位在期望的或预定的角位置φ处。本文描述了68度的特定角度，因为它对应于车门14的角位置φ的常规标准，车辆10中的乘客24中的一者或多者可以接近或到达所述角位置。然而，在不脱离本公开的精神的情况下，车门14中的每一者的角位置φ可以基于期望的定向或用户偏好而变化。通常，本文讨论的车门14的角位置φ可以被称为关闭(例如，φ＝0度)、完全打开(例如，φ>68度)以及部分打开(例如，φ<68度)，其中车门14的角位置φ小于68度可以被认为在乘客24的触及范围内。因此，系统12可以被灵活地配置为适合各种应用。
尽管参考角度68度来指代车门14的角位置φ，但是所述角度可以基于系统12的特定应用和车辆10的尺寸而变化。例如，区分车门14的完全打开角位置φ与部分打开角位置φ的角度值边界可以基于车辆10的尺寸和对应的触及距离26而变化。例如，当乘客就座在车辆10中时可以在触及距离26的范围内或在乘客的舒适触及范围内的车门14的角位置φ或定向可以被设置为可以基于车辆10的尺寸和当乘客就座在车辆10中时所述乘客的位置的关系而大约从60度到75度变化、从65度到75度变化、从66度到72度变化等的值。
另外，在一些实施方式中，可以基于对于车辆的不同操作员可能不同的用户偏好或轮廓来对其中车门14被调整为部分打开定向的角位置φ进行编程。例如，可以基于识别车辆10的乘客或操作员来对与部分打开定向相对应的角度进行编程，所述识别是基于对车辆的用户界面的输入、来自移动装置50的通信和/或来自钥匙扣的被配置为指示车辆10的标识或用户轮廓的通信而确定的。因此，本公开可以提供区分车门14的完全打开角位置φ与部分打开角位置φ的角度值边界(例如，68度)，以改变或调整以适合期望应用。
现在参考图6A和图6B，流程图展示了用于经由车门控制系统12打开和关闭车门14中的每一者的方法140。方法140可以在图6A中响应于人员52发起电动打开程序(142)而开始。车门控制系统12的电动打开程序可以经由移动装置50、语音命令和/或人员52利用把手进行的内部/外部动作、开关、触摸屏显示器或被配置为激活车门14中的选定车门的电动打开的传感器而激活。在步骤142中发起之后，控制器22可以扫描由干扰传感器36捕获的接近度或检测数据以检测可能位于车门14中的选定车门的摆动路径38中的一个或多个障碍物(144)。如果确定摆动路径38中没有障碍物，则控制器22可以控制车门14中的选定车门的电动打开程序(146)。如本文所讨论的，障碍物可以包括各种物体，所述各种物体包括人员或人员的部分(例如，手、脚、腿等)和/或可能会干扰或阻碍摆动路径38的各种物体。在电动打开过程期间，控制器22可以监视车门14的角位置φ以确定车门14是否已经到达完全打开位置(例如，70度至120度的角位置φ)(148)。如果在步骤148中检测到车门14已到达完全打开位置，则在步骤150中，控制器22可以维持车门14的角位置φ。在整个步骤148中，系统可以继续监视干扰传感器36以检测车门14的摆动路径38中的一个或多个障碍物(152)。如果在步骤152中没有检测到障碍物，则所述方法可以继续进行至步骤150并将车门14保持在完全打开位置。然而，如果在步骤152中检测到障碍物，则所述方法可以继续进行至步骤154。如前面所讨论的，干扰传感器36可以对应于多种传感装置，包括但不限于被配置为监视致动器28的电流消耗的电流传感器、一个或多个电容性、磁性、电感性、光学/光电、激光、声学/音波、基于雷达的、基于多普勒的、热的、基于辐射的接近传感器等。
在步骤154中，车门14的惯性传感器或加速度计可以由控制器22监视以确定车门14的加速度是否已经超过预定的加速度阈值。如果在步骤154中检测到超过加速度阈值，则所述方法可以继续进行至步骤156并停止打开车门14。如果在步骤154中未超过加速度阈值，则所述方法可以继续将车门14朝向在步骤152中检测到的障碍物操纵，并将车门14保持在可能的最远角位置φ，而不会导致车门14接触障碍物(158)。在步骤158之后，可以保持车门14，并且系统12可以预定时间间隔(例如，5秒钟)继续扫描来自干扰传感器36的数据以寻找障碍物(160)。在步骤162中，控制器22可以确定在步骤152中检测到的障碍物是否仍位于摆动路径38中。如果障碍物仍位于摆动路径38中，则方法140可以继续进行至步骤158。如果在步骤162中不再检测到障碍物，则控制器22可以在步骤164继续进行电动打开操作并返回到步骤148。
现在参考图6B，可以类似于参考图6A描述的开门过程处理用于车辆的关闭过程。因此，可以仅参考与参考图6A描述的打开过程的区别来讨论图6B的用于关闭操作的步骤。类似于步骤142，在步骤172中，乘客24可以发起入口门70的关闭程序。在步骤174和176中，车门控制系统12可以通过扫描来自干扰传感器36的数据来识别障碍物而继续进行，并且可以进一步控制入口门70以开始关闭操作。在步骤178中，车门控制系统12可以监视入口门70的角位置φ以确定入口门70是否已经到达辅助闩锁位置。如果在步骤178中到达辅助闩锁位置，则方法140可以继续激活收紧马达以将入口门70拉到主闩锁或关闭位置(180)。如果车门14没有到达辅助闩锁位置，则方法140可以如参考152至164描述的那样继续进行，同时尝试关闭入口门70或操纵车门14到关闭位置而不是如参考图6A所描述的打开位置。因此，在图6A和图6B中的步骤152至164中利用相同的附图标记以展示类似步骤。
现在参考图7，在一些实施例中，车门控制系统12可以被配置为响应于人员52接近而操作，而无需人员52的任何明显动作来激活系统12。因此，在图7中展示的方法200可以通过检测由移动装置50传送的安全信号(例如，BLE信号)并控制入口门70打开(202)来开始。如先前所讨论的，可以基于移动装置50的信号轨迹和/或对接近由成像系统66捕获的成像数据中识别的车辆的人员52的接近来识别从车门14中选择的入口门70(204)。在步骤204之后，一旦控制器22开始移动入口门70，控制器22就可以监视来自干扰传感器36的信号以识别位于摆动路径38中的一个或多个障碍物(206)。在干扰传感器36的扫描操作期间，控制器22可以检测在打开配置中以角位置φ定向的入口门70与车辆10的车身之间移动的障碍物(例如，人员52)(208)。另外，控制器22可以被配置为检测来自在入口门70与车辆10的车身之间移动的移动装置50的信号(210)。在步骤208和/或210中一旦检测到障碍物或来自移动装置50的信号，系统12就可以扫描在成像系统66的内部视野68e中捕获的图像数据以确定乘客24是否已经进入车辆10(212)。尽管未在图7中示出，但是步骤92、94和/或96可以在步骤212之后。
在步骤212中监视图像数据之后并且响应于检测到位于乘客舱32中的乘客24，控制器22可以开始入口门70的关闭操作(214)。在控制器22开始关闭操作之后，控制器22可以监视入口门70的角位置φ以确定车门是否已经到达辅助闩锁位置(216)。如果确定入口门70已经到达辅助闩锁位置，则控制器22可以激活收紧马达以完成入口门70的关闭操作并将入口门移动到主闩锁位置(218)。如果在步骤216中车门14没有到达辅助闩锁位置，则控制器22可以如先前参考图6A和图6B所讨论的那样处理步骤152至154。因此，系统12可以被灵活地配置为响应于人员52接近车辆而基于一个或多个用户输入来进行操作，而没有与车门控制系统12的操作的激活相关联的任何特定的明显动作或输入。
现在参考图8，在一些实施例中，车门控制系统12可以被配置为同时或一起控制多个车门14以向人员52提供通向车辆10的乘客舱32的通道。如图8中所展示，车门14中的两者可以相关联并且被称为入口门70。因此，入口门70被展示为处于部分打开位置240和完全打开位置242。如所展示，入口门70的位置可能先前已由如本文先前所讨论的开门和/或关门方法和基础过程中的一者或多者来控制。因此，图8中所示的示例可以聚焦于车门控制系统12参考人员52如箭头244所展示离开车辆10进行的操作。
如所示，响应于检测到位于座椅64中的一者上的包裹246或物品，车门控制系统12可以基于来自相关联的座椅传感器62的一个或多个信号来检测搁置在座椅64上的包裹246。通过这种方式，车门控制系统12可以识别人员52与车辆10之间的交互。还可以基于成像器66e在内部视野68e中捕获的图像数据来识别人员52与车辆10之间的交互。在检测到交互之后，系统12可以基于来自移动装置50的无线通信信号的位置变化和/或经由在内部视野68e中捕获的图像数据检测远离车辆10移动的人员52来检测人员52沿着箭头244离开车辆10。尽管参考内部视野68e进行了讨论，但是可以理解，成像器66a至66d的视野68a至68d可以类似地被监视以检测远离车辆10移动的人员52。
响应于人员52远离车辆10移动，控制器22可以控制致动器28以将车门从部分打开位置240打开到完全打开位置242。因此，车门控制系统12可以控制入口门70的角位置φ远离人员52退回，使得人员52可以轻易地从车辆10退回并远离车辆10移动。在一些实施例中，控制器22可以监视来自干扰传感器36的一个或多个信号(例如，来自接近传感器的一个或多个信号)以打开并远离人员52移动或维持人员52与入口门70的内部表面之间的预定义间隔。通过这种方式，系统12可以提供对车门14的直观控制，使得车门14从人员52的路径移动。
现在参考图9，车门控制系统12可以基于由结合在座椅64中的传感器62检测到的重量变化来调整或改变操作。例如，如图9中所展示，在车辆10的第一侧260上，示出了多个乘客24发起车门控制程序(例如，步骤110至116)。如所示，系统12已基于来自成像器66e、座椅传感器62、座椅安全带/约束传感器的信号和/或来自移动装置50的通信信号检测到乘客24在其相应的座椅64中。因此，响应发起关门操作的请求，控制系统12可以通过关闭车门14a、14b中的每一者或控制致动器28以调整车门14a、14b中的每一者的角位置φ以从完全打开位置242关闭到部分打开位置240来做出响应。从部分打开位置240，乘客24可以手动关闭车辆10的第一侧260上的车门14a和14b，或者车门14a和14b可以基于系统12的期望操作来自动关闭。
在一些实施方式中，控制系统12可以被配置为响应于来自移动装置50的通信信号的位置变化和/或由座椅64的座椅传感器62检测到的重量或压力变化而约束或限制车门14中的一者或多者(例如，14c)的操作。如图9中所展示，示出了车门控制系统12，所述车门控制系统12识别由座椅传感器62a识别的重量变化和可以经由在内部视野68e中捕获的图像数据和/或来自移动装置50的通信信号的运动检测到的物体的相应运动。如所示，识别出在车辆10中的检测到的运动从中心部分朝向第二侧262移动。因此，车门控制系统12可以基于对物体可能正在朝向车辆10的第二侧262上的车门14c移动的评估来停止车门14c的辅助或自动操作。通过这种方式，系统12可以被配置为防止车门14中的每一者的不利或意外操作。
现在参考图10，参考流程图讨论了对车门控制系统12的各种实施方式的操作的概述。通常，车门控制系统12的操作的方法280可以通过确定是否已经满足用于系统的自动或手动激活的激活标准(282)而开始。在本申请中讨论的各种示例包括但不限于其中检测到人员52正靠近、进入乘客舱32并占据乘客舱32中的就座位置，检测到人员52将包裹246或物品装载到乘客舱32，和/或人员52在打开的入口门70与车辆10的车身之间离开车辆10的实例。响应于步骤282中系统的激活，车门控制系统12可以在步骤284中激活在本文讨论的控制方法中的一者或多者。如先前所讨论，可以响应于用户与车辆10的各种内部或外部把手、开关、触摸屏显示器或检测装置60的交互而激活控制方法中的每一者。另外，可以基于各种姿势、经由接近传感器(例如，干扰传感器36)对物体或人员52的检测和/或由通信电路46对通信信号和移动装置50的对应位置的检测来检测激活。如图10中所示，如在说明书中所介绍的，概括了用于控制方法的附图标记。例如，控制方法可以包括以下各项：“请为我开门”(98至102)；“我明白了，我尽量够到车门”(110至116)；“我刚好够到车门”(120至132)；“跟随我开门”(140)；“跟随我关门”(170)；和/或“无缝地跟随我关门”(200)。
一旦在步骤84中识别出激活标准，系统12就可以继续进行至步骤286以确定在步骤286中是否满足任何停用或车门运动反转条件。车门运动反转条件的示例可以包括但不限于干扰传感器36检测到物体或障碍物、检测到车门14中的一者或多者的摆动路径38中的移动装置50中的通信信号和/或经由成像系统66的成像器66a至66e中的一者或多者检测到物体或人员52。示例性的停用或车门运动反转条件先前被讨论为“等我离开时跟随我”(图8)；车辆中的移动(图9)；和/或车门与障碍物接触。在检测到停用或反转条件之后，系统12可以继续识别是否已经满足用于车门位置控制程序中的一者或多者的再激活或激活条件(288)。在检测到激活或重新激活条件之后，系统12可以完成车门控制程序并监视本文讨论的各种传感器和输入以控制车辆10的车门14的后续程序。
出于描述和限定本教义的目的，应当注意，术语“基本上”和“大约”在本文中用于表示可归因于任何定量比较、值、测量结果或其他表示的固有不确定程度。术语“基本上”和“大约”在本文中还用于表示定量表示可以与表明的参考不同而不导致讨论中的主题的基本功能发生变化的程度。
应当理解，任何描述的过程或所描述的过程中的任何步骤可以与其他公开的过程或步骤组合以形成在本公开的范围内的结构。本文公开的示例性结构和过程是出于说明性目的，而不应当解释为限制性的。还应当理解，在不脱离本公开的概念的情况下，可以对前述结构进行变化和修改，并且还应理解，除非所附权利要求用它们的语言明确地另外声明，否则这些概念意图由这些权利要求涵盖。
根据本发明，提供了一种用于车辆的电动车门系统，所述电动车门系统具有：致动器，所述致动器被配置为控制车门围绕铰链总成的位置；多个检测装置，所述多个检测装置被配置为检测所述车辆的接近乘客并检测在所述车辆的乘客舱内的就座乘客；角位置传感器，所述角位置传感器被配置为识别所述车门的角位置；以及控制器，所述控制器被配置为：控制所述致动器以响应于检测到所述接近乘客而将所述车门定位在第一打开位置中；并且控制所述致动器以响应于检测到所述就座乘客在所述乘客舱中而将所述车门控制到第二打开位置。
根据一个实施例，所述车门以第一角度定向在所述第一打开位置中并以第二角度定向在第二打开位置中，其中所述第二打开位置小于所述第一打开位置。
根据一个实施例，所述第二角度被配置为定位所述车门，使得所述车门的把手在所述车辆的所述乘客舱的预定距离内。
根据一个实施例，所述预定距离是从所述车辆的乘客座椅到所述车门的所述把手测量的触及距离。
根据一个实施例，所述第一打开位置包括角度大于或等于70度的所述车门的所述角位置。
根据一个实施例，所述第二打开位置包括角度小于70度的所述车门的所述角位置。
根据一个实施例，所述多个检测装置包括至少一个成像器或相机以及座椅传感器。
根据一个实施例，所述控制器还被配置为：基于由所述成像器捕获的图像数据来识别所述接近乘客。
根据一个实施例，所述控制器还被配置为：响应于来自所述座椅传感器的信号而识别所述就座乘客在所述车辆的所述乘客舱内。
根据一个实施例，所述多个检测装置包括通信电路，所述通信电路被配置为经由通信信号来检测移动装置的大概位置。
根据一个实施例，所述移动装置包括智能电话、钥匙扣和个人识别装置中的至少一者。
根据一个实施例，所述通信信号经由低功耗
根据本发明，一种用于控制车辆的电动车门系统的方法包括：识别接近乘客；响应于检测到所述接近乘客而经由致动器将所述车辆的车门打开到第一位置；将所述车辆的乘客舱中的所述接近乘客检测为就座乘客；响应于检测到所述就座乘客而将所述车辆的所述车门定位在第二位置中；以及在所述第二角位置中等待与所述车门进行手动交互。
根据一个实施例，本发明的特征还在于，基于由成像器捕获的图像数据来识别所述接近乘客。
根据一个实施例，本发明的特征还在于，响应于来自所述车辆的座椅传感器的信号而识别所述就座乘客在所述车辆的所述乘客舱内。
根据一个实施例，所述车门以第一角度定位在所述第一位置中并以第二角度定位在所述第二位置中，并且所述第二角度小于所述第一角度。
根据一个实施例，所述第一角度和所述第二角度大于30度。
根据一个实施例，本发明的特征还在于，监视在打开所述车门时所述车门的加速速率；以及控制所述致动器以响应于所述加速度超过预定阈值而停止所述车门的运动。
根据本发明，提供了一种用于车辆的电动车门系统，所述电动车门系统具有：致动器，所述致动器被配置为控制车门围绕铰链总成的位置；多个检测装置，所述多个检测装置包括至少一个成像器和座椅传感器，其中所述成像器被配置为检测所述车辆的接近乘客，并且所述座椅传感器被配置为检测在所述车辆的乘客舱内的就座乘客；角位置传感器，所述角位置传感器被配置为识别所述车门的角位置；以及控制器，所述控制器被配置为：基于由所述至少一个成像器捕获的图像数据来识别所述接近乘客；控制所述致动器以响应于检测到所述接近乘客而将所述车门定位在第一打开位置中；响应于来自所述座椅传感器的信号而识别所述就座乘客在所述车辆的所述乘客舱内；以及控制所述致动器以响应于检测到所述就座乘客在所述乘客舱中而将所述车门控制到第二打开位置。
根据一个实施例，所述控制器还被配置为：基于来自所述至少一个成像器的所述图像数据来检测所述就座乘客到达所述车门；以及控制所述致动器以响应于检测到所述就座乘客结合检测到所述就座乘客到达所述车门而将所述车门定位在所述第二位置中。
