用于车辆门协助系统的磁性物体检测技术方案

公开一种用于车辆的门协助系统。该系统包括被构造成控制门绕铰链组件的位置的致动器以及干扰传感器。干扰传感器被构造成在位于车辆的门与车身之间的干扰区中产生电磁场。基于电磁场的变化或波动，干扰传感器被构造成扫描用于障碍物的干扰区并且产生检测信号。该系统还包括被构造成响应于该检测信号控制致动器的控制器。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及车辆，并且尤其涉及具有门的车辆。
技术介绍
为了改进车辆操作和提高便捷，许多制造商为车辆引进了各种便利和操作功能。然而，车辆的许多部件和系统依然与可追溯到上世纪的传统车辆设计显著地相似。本公开提供各种系统和装置以为车辆的至少一个门提供改进操作。本文讨论的系统可包括门，该门在用户进入车辆时可协助用户、和/或被构造成在不需要用户物理上使门复位的情况下打开和关闭。这类系统提供用于如本文所述的车辆的改进操作。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，公开一种用于车辆的门协助系统。该系统包括被构造成控制门绕铰链组件的位置的致动器以及干扰传感器。干扰传感器被构造成在位于车辆的门与车身之间的干扰区中产生电磁场。基于电磁场的变化或波动，干扰传感器被构造成扫描用于障碍物的干扰区并且产生检测信号。该系统还包括被构造成响应于该检测信号控制致动器的控制器。根据本专利技术的另一方面，公开一种用于车辆门的干扰传感器。该传感器包括被构造成在车辆的门与车身之间产生磁场的感应线圈。磁性传感器阵列沿车辆的门开口设置。该阵列的每个磁性传感器被构造成检测在感测区域中的障碍物。处理器与磁性传感器通讯并且被构造成检测门的旋转运动的障碍物。处理器被构造成输出控制响应，以防止门与障碍物的碰撞。根据本专利技术的又一方面，公开一种用于车辆的门协助系统。该系统包括被构造成控制门绕铰链组件的位置的致动器。该系统还包括干扰传感器，该干扰传感器被构造成响应于检测在基本上位于车辆的门与车身之间的电磁场中的障碍物而产生检测信号。角位置传感器被构造成识别门的角位置，并且控制器被构造成基于门的角位置和检测信号控制致动器。本领域的技术人员通过对下列说明书、权利要求以及附图的学习可以理解和领会本专利技术的这些以及其他方面、目标以及特性。附图说明在附图中：图1为包括被构造成检测在门的内摆路径中的物体或障碍物的门协助系统的车辆的投影视图；图2为包括门协助系统的车辆的俯视示意图，其例示了车辆门的干扰区；图3为包括门协助系统的车辆的俯视示意图，其例示了车辆门的干扰区；图4为包括被构造成检测在门的外摆路径中的物体或障碍物的门协助系统的车辆的俯视示意图；图5为用于控制门协助系统的方法的流程图；图6为车辆的投影视图，其例示了用于操作门协助系统的门控制装置；图7为用于操作图6的门控制装置的方法的流程图；图8为包括可结合图7的方法实施的附加方法步骤的流程图；图9为用于操作门协助系统的门控制装置的传感器阵列的图解；图10为包括被构造成保持门的角位置的门协助系统的车辆的侧视环境视图；以及图11为根据本专利技术的被构造成控制门的定位操作的门协助系统的框图。具体实施方式根据需要，本文公开了本公开的详细实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅是本公开的可以各种替代形式实施的实例。附图并不一定按照详细设计绘制，且一些示意图可能被夸大或最小化以显示功能概要。因此，在本申请中公开的具体结构和功能性细节不应理解为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员如何以不同方式实施本公开的代表性基础。如本文所用的，术语“和/或”，当在两个或更多所列项目中使用时，是指可采用所列项目的任意一个或可采用两个或更多所列项目的任意组合。例如，如果所描述的组合物包括部件A、B和/或C，则组合物可仅包括A；仅包括B；仅包括C；包括A和B的组合；包括A和C的组合；包括B和C的组合；或包括A、B和C的组合。参考图1，车辆10的投影视图包括门开口20、邻近门开口20安装并且可相对于开口20在关闭位置与一系列打开位置之间移动的门14。该车辆10还包括控制器，该控制器确定瞬时门位置是处于关闭位置还是打开位置的范围内，并且当门14定位在打开位置的范围内时响应于被检测的门14，防止车辆运动、发动机点火或这二者。控制器在本公开的不同部分中进一步讨论，并且如图2、图3、图4和图11中表示的控制器70。致动器22与被构造成检测和控制门14的角位置φ的控制器(图2中示出)通讯。在实施例中，致动器22可为动力协助装置，其可邻近门14设置，并且可操作地和结构地连接至门14，以协助门14在打开位置与关闭位置之间移动，如下面进一步描述。动力协助装置22连接至门14以随其运动，并且动力协助装置22可操作地连接至铰链组件18以为门14的运动提供动力。动力协助装置22可包括马达，能够将马达设想成电动马达、动力绞车、滑块机构或者其他具有提供使门14在打开位置和关闭位置、以及各种棘爪定位之间移动所需的扭矩所必须的充足动力的其他致动器机构。因此，马达被构造成以枢转或旋转的方式作用于门14上或铰链组件18处或附近。控制器可包括马达控制单元，马达控制单元包括反馈控制系统，反馈控制系统被构造成将门14以平稳和受控的动作路径绕铰链组件18准确地定位。控制器可进一步与门位置传感器24以及至少一个干涉传感器26通讯。门位置传感器24可被构造成识别门14的角位置，并且干涉传感器26可被构造成识别可能与门14接触的潜在障碍物。参照本公开的图2、图3和图11讨论关于控制器的进一步细节。致动器22被构造成将门14从打开位置(如图1所示)调节至关闭位置，并且控制门14在其间的角位置φ。致动器22可为能够使门14绕铰链组件18移位的任意类型的致动器，包括但不限于电动马达、伺服马达、电磁线圈、气压缸、液压缸等。致动器22可通过齿轮(例如，小齿轮、齿条、锥齿轮、扇形齿轮等)、杠杆、滑轮或其他机械连杆连接至门14。致动器22也可作为制动器，通过施加力或扭矩以防止门14在打开位置与关闭位置之间的移位。致动器22可包括摩擦制动器，以防止门14绕铰链组件18移位。位置传感器24可对应于各种旋转或位置感测装置。在一些实施例中，位置传感器24可对应于被构造成向控制器通讯门的角位置φ的角位置传感器。控制器可利用角位置φ来控制致动器22的动作。门位置传感器24可对应于绝对和/或相对位置传感器。这种传感器可包括但不限于正交编码器、电位器、加速度计等。位置传感器24也可对应于光学和/或磁性旋转传感器。其他感测装置也可用作位置传感器24，而不背离本公开的精神。在一些实施例中，位置传感器24可用来确定车辆10的门14是半开还是处于关闭位置。如上所讨论，位置传感器24可对应于被构造成将门的角位置φ通讯给控制器的角位置传感器。在电位器的上述示例中，位置传感器24可向控制器70输出能够与门14的角位置φ成比例变化的信号。在一个示例中，该信号能够从对应于门14的关闭位置的角位置φ(例如，约0°)的下限增加振幅至对应于门14的全开位置的角位置φ的上限。因此，控制器70能够将在任何给定时刻从位置传感器24接收的信号与已知范围的信号振幅和对应的角位置进行比较，以确定门14的具体瞬时角位置。进一步地，可根据打开(半开)范围和关闭范围将门14的角位置φ的全部范围分类。关闭范围与打开范围相比可相对较小，但是可大于角位置的单一值，从而导致门14在开口20内的配合的轻微变化。这些变化可包括随着时间推移或由于温度波动或小物体或污染物的存在的密封件48、50等在压缩性上的变化或在其他材料上的轻微变化，这可在门14上施加微小的向外压力，而不干扰门14完全关闭(诸如通过闭锁等)的能力。在一个示例中，关闭位置可对应在0°和1°之间、0°和0.5°之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的门协助系统，包括：被构造成控制门绕铰链组件的位置的致动器；干扰传感器，所述干扰传感器被构造成：在位于所述车辆的所述门与车身之间的干扰区中产生电磁场；扫描在所述电磁场中用于障碍物的所述干扰区；以及产生检测信号；以及被构造成响应于所述检测信号控制所述致动器的控制器。

【技术特征摘要】
2015.07.29 US 14/812,4301.一种用于车辆的门协助系统，包括：被构造成控制门绕铰链组件的位置的致动器；干扰传感器，所述干扰传感器被构造成：在位于所述车辆的所述门与车身之间的干扰区中产生电磁场；扫描在所述电磁场中用于障碍物的所述干扰区；以及产生检测信号；以及被构造成响应于所述检测信号控制所述致动器的控制器。2.根据权利要求1所述的门协助系统，其中，所述控制器被构造成控制所述致动器，以在打开位置与关闭位置之间调节所述门的位置。3.根据权利要求1所述的门协助系统，其中，所述干扰传感器对应于多个磁性传感器。4.根据权利要求3所述的门协助系统，其中，所述多个磁性传感器被构造成：检测对应于每个所述磁性传感器的多个检测区域中的所述电磁场的变化。5.根据权利要求4所述的门协助系统，其中，所述控制器进一步被构造成响应于所述检测信号，识别所述障碍物在所述多个检测区域中的近似位置。6.根据权利要求5所述的门协助系统，其中，所述近似位置通过所述控制器基于所述多个磁性传感器中的至少一个在所述门上的位置来识别。7.根据权利要求6所述的门协助系统，其中，所述近似位置通过所述控制器响应于所述检测信号来确定，其中，所述检测信号对应于相对于所述铰链组件沿所述门径向延伸的所述磁性传感器中的至少一个的检测区域。8.根据权利要求7所述的门协助系统，其中，所述控制器被构造成响应于基于所述检测信号在每个所述检测区域中的所述障碍物的检测，独立地控制所述门的动作。9.一种用于车辆门的干扰传感器，包括：被构造成在所述车辆的所述门与车身之间产生磁场的感应线圈；沿所述车辆的门开口设置的磁性传感器阵列，所述阵列中的每个磁性传感器被构造成检测在感测区域中的障碍物；以及与所述磁性传感器通讯并且被构造成检测所述门的旋转运动的障碍物的处理器，其中，所述处理器被构造成输出控制响应，以防止所述门与所述障碍物的碰撞。10.根据权利要求9所述的干扰传感器，其中，所述处理器被构造成响应于接近至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉里·迪恩·埃利，蒂莫西·J·波特，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US