用于车辆的门位置传感器和系统技术方案

一种用于确定门状态的系统包括铰链，该铰链包括与门连接的第一部分和与车架连接并且与第一部分可旋转地连接的第二部分。该系统进一步包括传感器和控制器，该传感器输出与第一部分相对于第二部分的位置相关的信号，该控制器接收信号并且确定该信号对应于门关闭状态还是门打开状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有门的车辆。
技术介绍
为了提高车辆操作和便利，许多制造商已将各种便利和操作特征引入车辆。然而，车辆的许多部件和系统仍然显著地类似于追溯到上世纪的传统车辆设计。本专利技术提供了用来提供车辆的至少一个门的改进操作的各种系统和装置。本文所讨论的系统可以包括当访问车辆时帮助用户和/或被配置为打开和关闭而不需要车辆用户物理地重新定位门的门。这样的系统可以提供如本文所描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，一种用于确定门状态的系统包括铰链，该铰链包括与门连接的第一部分和与车架连接并且与第一部分可旋转地连接的第二部分。该系统进一步包括传感器和控制器，该传感器输出与第一部分相对于第二部分的位置相关的信号，该控制器接收信号并且确定该信号对应于门关闭状态还是门打开状态。根据本专利技术的另一个方面，一种车辆包括门开口、门和铰链，该铰链连接在门和开口之间并且允许门相对于开口的角运动。该车辆进一步包括传感器和控制器，该传感器输出与门和开口之间的角关系相关的信号，该控制器接收信号并且确定该信号对应于门关闭状态还是门打开状态。根据本专利技术的另一个方面，一种用于检测车门的状态的方法包括接收来自传感器的信号，该信号包括与车门相对于相关联的门开口的感测到的位置相关的信息。该方法进一步包括基于车门的感测到的位置与对于关闭状态和打开状态的一系列已知位置的比较来确定门处于关闭状态还是打开状态。通过阅读以下说明书、权利要求书和附图，本领域技术人员将理解和领会本专利技术的这些以及其他方面、目的以及特征。附图说明在附图中：图1是包含被配置为检测门的内摆动路径中的对象或障碍物的门辅助系统的车辆的投影图；图2是包含显示了车门的干扰区域的门辅助系统的车辆的顶部示意图；图3是包含显示了车门的干扰区域的门辅助系统的车辆的顶部示意图；图4是包含被配置为检测门的外摆动路径中的对象或障碍物的门辅助系统的车辆的顶部示意图；图5是用于控制门辅助系统的方法的流程图；图6是显示了用于操作门辅助系统的门控制装置的车辆的投影图；图7是用于操作图6的门控制装置的方法的流程图；图8是包括可以与图7的方法结合实施的附加方法步骤的流程图；图9是用于操作门辅助系统的门控制装置的传感器阵列的图；图10是包含被配置为保持门的角位置的门辅助系统的车辆的侧环境图；以及图11是被配置为根据本专利技术控制门的定位操作的门辅助系统的框图。具体实施方式按照规定，在此公开本专利技术的详细的实施例；然而，应当理解的是，所公开的实施例仅为本专利技术的示例，其可以实施为各种替代形式。附图不一定是具体设计并且某些示意图可以放大或缩小以显示功能概况。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅是作为教导本领域技术人员不同地使用本专利技术的代表性基础。在此所使用的，术语“和/或”，当使用在一系列的两个或更多个物品中时，意味着所列的项目中的任何一个可以独自采用，或者两个或更多个所列的项目的任何组合可以采用。例如，如果组合物被描述为包含组分A、B和/或C，则组合物可以包含单独的A；单独的B；单独的C；A和B的组合；A和C的组合；B和C的组合；或A、B和C的组合。参照图1，车辆10的投影图包括门开口20、邻近开口20安装且可相对于开口20在关闭位置和一系列打开位置之间移动的门14。车辆10还包括控制器，该控制器确定瞬时门位置是在关闭位置还是在这一系列打开位置内，并且响应于门14被检测为定位在这一系列打开位置的范围内而防止车辆运动、发动机点火、或两者。控制器在本专利技术的各个部分中被进一步讨论并且在图2、3、4、和11中表示为控制器70。致动器22与被配置为检测且控制门14的角位置φ的控制器(图2中所示)通信。在实施例中，致动器22可以是动力辅助装置，该动力辅助装置设置为邻近门14并且可操作地且结构上连接到门14，用于帮助在打开和关闭位置之间移动门14，如下面进一步所描述的。动力辅助装置22连接到门14用于与其一起移动并且可操作地连接到铰链总成18用于给门14的运动提供动力。动力辅助装置22可以包括马达，该马达被预期为电动马达、动力绞车、滑块机构或者其它致动器机构，该其它致动器机构具有提供在打开和关闭位置以及各种止动位置之间移动门14所需的扭矩所必要的足够动力。因此，马达被配置为以枢转或旋转的方式在铰链总成18处或靠近铰链总成18作用在门14上。控制器可以包含马达控制单元，该马达控制单元包含反馈控制系统，该反馈控制系统被配置为在光滑和受控运动路径中围绕铰链总成18精确地定位门14。控制器可以进一步与门位置传感器24以及至少一个干扰传感器26通信。门位置传感器24可以被配置为识别门14的角位置并且干扰传感器26可以被配置为识别可能被门14接触的潜在障碍物。关于控制器的进一步细节参照本专利技术的图2、3和11被描述。致动器22被配置为将门14从如图1所示的打开位置调整到关闭位置并且控制在打开位置和关闭位置之间的门14的角位置φ。致动器22可以是能够围绕铰链总成18转换门14的任何类型的致动器，包括，但不限于，电动马达、伺服马达、螺线管、气压缸、液压缸等。致动器22可以通过齿轮(例如，小齿轮、齿条、锥齿轮、扇形齿轮等)、杆、滑轮、或其它机械联动装置连接到门14。致动器22还可以通过施加力或扭矩充当制动器，以防止门14在打开位置和关闭位置之间的转换。致动器22可以包括用来防止围绕铰链总成18转换门14的摩擦制动器。位置传感器24可以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可以对应于被配置为将门的角位置φ传送到控制器的角位置传感器。角位置φ可以被控制器利用以控制致动器22的运动。门位置传感器24可以对应于绝对和/或相对位置传感器。这样的传感器可以包括，但不限于正交编码器、电位计、加速度计等等。位置传感器24还可以对应于光学和/或磁性旋转传感器。其它感测装置也可以用于位置传感器24而不脱离本专利技术的精神。在一些实施例中，位置传感器24可以用来确定车辆10的门14是在微开位置还是在关闭位置。如上面所讨论的，位置传感器24可以对应于被配置为将门的角位置φ传送到控制器的角位置传感器。在上述电位计的示例中，位置传感器24可以将信号输出到控制器70，该控制器70可以成比例地改变门14的角位置φ。在一个示例中，信号的幅度可以从在对应于门14的关闭位置的角位置φ的下限(例如约0°)增加到在对应于门14的完全打开位置的角位置φ的上限。因此，控制器70可以将在任何给定时刻从位置传感器24接收到的信号与信号幅度的已知范围和对应的角位置进行比较以确定门14的特定瞬时角位置。此外，门14的角位置φ总范围可以根据打开(或微开)范围和关闭范围进行分类。关闭范围相比于打开范围可能相对较小，但是然而，可能比角位置的单一值更大以便应对开口20内的适合于门14的轻微变化。这些变化可以包括密封件48、50等的压缩性的变化或随时间流逝或由于温度波动或可以施加轻微向外压力到门14而不干扰门14完全关闭(比如通过锁定等)的能力的小对象或污染物的存在而导致的其它材料的轻微变化。在示例中，关闭位置可以对应于0°和1°之间、0°和0.5°或更小之间、或-0.5°和0.5°之间°的角位置φ，其中其它范围是可能的。同样地，打开或微开范围可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定门状态的系统，包含：铰链，所述铰链包括与门连接的第一部分和与车架连接并且与所述第一部分可旋转地连接的第二部分；传感器，所述传感器输出与所述第一部分相对于所述第二部分的位置相关的信号；以及控制器，所述控制器接收所述信号并且确定所述信号对应于门关闭状态还是门打开状态。

【技术特征摘要】
2015.07.29 US 14/812,3241.一种用于确定门状态的系统，包含：铰链，所述铰链包括与门连接的第一部分和与车架连接并且与所述第一部分可旋转地连接的第二部分；传感器，所述传感器输出与所述第一部分相对于所述第二部分的位置相关的信号；以及控制器，所述控制器接收所述信号并且确定所述信号对应于门关闭状态还是门打开状态。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器是连接在所述铰链的所述第一部分与所述铰链的所述第二部分之间的电位计；以及由所述电位计输出的所述信号与所述铰链的所述第一部分与所述铰链的所述第二部分之间的角度的增加成比例地变化。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述控制器通过将从所述传感器接收到的所述信号与对应于所述门关闭状态和所述门打开状态的已知信号值范围进行比较来确定所述信号对应于所述门关闭状态还是所述门打开状态。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器是光学传感器，并且所述信号包括在所述光学传感器的视野范围内的光学信息，所述视野包括所述铰链。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述控制器通过定位所述铰链的可识别特征并且将所述可识别特征的位置与所述门关闭状态内和所述门打开状态内所述门的已知范围的位置进行比较来确定所述信号对应于所述门关闭状态还是所述门打开状态。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器是进一步包括所述铰链的所述第一部分和所述第二部分的铰链总成的部件。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述信号是第一信号并且进一步包括动力辅助装置，所述动力辅助装置与所述铰链可操作地连接以驱动所述铰链的所述第一部分相对于所述铰链的所述第二部分的运动，其中：所述控制器将第二信号输出至所述动力辅助装置以使所述动力辅助装置驱动对应于所述门的打开运动或关闭运动的所述铰链的所述第一部分的运动；以及所述控制器比较所述第一铰链部分相对于所述第二铰链部分的连续位置以确定所述门是否正在根据所述第二信号移动。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述控制器进一步通过以下方式识别所述门的受阻状态：确定当来自所述传感器的所述信号对应于所述门打开状态并且所述控制器正在将对应于所述门的所述关闭运动的所述第二信号输出至所述动力辅助装置时所述第一铰链部分相对于所述第二铰链部分的多个连续位置是相同的。9.一种车辆，包含：门开口；门；铰链，所述铰链连接在所述门和所述开口之间并且允许所述门相对于所述开口的角运动；传感器，所述传感器输出与所述门和所述开口之间的角关系相关的信号；以及控制器，所述控制器接收所述信号并且确定所述信号对应于门关闭状态还是门打开状态。10.根据权利要求9所述的车辆，进一步包括动力辅助装置，所述动力辅助装置被可操作地连接在所述开口和所述门之间以驱动所述门相对于所述开口的所述角运动，其中：所述控制器将信号输出至所述动力辅助装置以使所述动力辅助装置驱动所述门在关闭位置与相对于所述开口的一系列打开位置范围内的一预定打开位置之间的所述角运动。11.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉里·迪恩·埃利，杰夫·A·华莱士，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US