车辆滑动闭合件的非接触式障碍物检测系统技术方案

用于车辆中的开口的非接触式障碍物检测(NCOD)系统包括能够在开口内在打开位置与关闭位置之间滑动的盖板，例如玻璃板。该系统包括通过测量光束中的红外光行进光束的长度并且反射回传感器的时间来测量红外光束的长度的一个或更多个红外飞行时间(IR‑TOF)传感器。IR‑TOF传感器可以被配置成提供沿着框架的与滑动方向平行的侧边缘或者与滑动方向大致横向的末端边缘的光束。提供了用于通过控制器使用来自这些不同的光束配置中的每一个的光束的长度来检测框架的开口内的障碍物以及用于使系统自校准的方法。

Non contact obstacle detection system for sliding closure of vehicle

A non-contact obstacle detection (NCOD) system for opening in a vehicle includes a cover plate, such as a glass plate, that can slide between the opening position and the closing position within the opening. The system includes one or more infrared time-of-flight (IR_TOF) sensors that measure the length of an infrared beam by measuring the travelling beam length of the infrared beam and the time it reflects back to the sensor. The IR_TOF sensor can be configured to provide a beam along the side edge of the frame parallel to the sliding direction or the end edge roughly transverse to the sliding direction. A method is provided for detecting obstacles in the opening of the frame by the controller using the length of each beam from these different beam configurations and for making the system self-calibrate.

【技术实现步骤摘要】
车辆滑动闭合件的非接触式障碍物检测系统相关申请的交叉引用本专利技术专利申请要求于2017年2月17日提交的名称为“VEHICLESLIDINGGLASSNON-CONTACTOBSTACLEDETECTIONSYSTEMFORMOTORVEHICLES”的美国临时专利申请第62/460,138号的权益，其全部内容在此通过引用并入。
本公开内容总体上涉及用于机动车辆的开口的非接触式障碍物检测系统以及操作该非接触式障碍物检测系统的方法。
技术介绍
本部分提供与本公开内容有关的背景信息，但其不一定是现有技术。机动车辆越来越多地配备有盖板例如窗户，盖板具有被配置为自动或半自动装置的关闭装置来关闭窗户而不需要用户在整个关闭过程中保持开关。这样的盖板通常配备有障碍物检测系统，以防止关闭装置使盖板在障碍物上、例如延伸穿过敞开的窗户框的身体部分上关闭。目前使用的大多数障碍物检测系统都是接触式系统，这些接触式系统在障碍物被检测到之前依靠窗户与障碍物之间的接触。接触式障碍物检测系统具有如下的固有缺点：其通常只有当障碍物阻止盖板移动时并且对障碍物施加一定的挤压力之后才能检测到与移动的窗户板接触的障碍物。因此，对在盖板正在关闭时防止盖板与障碍物碰撞的非接触式障碍物检测系统的需求增加。此外，结合附图和前述
和背景，根据后续的详细描述和所附权利要求，本专利技术的其他期望的特征和特性将变得明显。
技术实现思路
本部分提供本公开内容的概括性总结，而并非意在被解释为本公开内容的全部范围或本公开内容的全部特征、方面和目的的详尽公开。在图1C至图1D中大致示出了用于机动车辆的滑动盖板的用于检测框架的开口内的障碍物的非接触式障碍物检测系统。框架限定了开口并且包括大致平行于滑动方向的第一侧边缘和大致横向于滑动方向的末端边缘。盖板包括前边缘，该前边缘在盖板处于关闭位置并且盖板完全封闭框架中的开口的情况下与框架的末端边缘邻接。盖板在打开位置处与末端边缘间隔开。第一IR-TOF传感器被布置在框架内与末端边缘相邻，并且在框架内提供沿第一边缘并与第一边缘相邻且从盖板的前边缘反射的第一光束，以用于在盖板朝关闭位置移动时检测开口内的障碍物。第一IR-TOF传感器被配置成通过感测第一光束的实际长度来检测开口内的障碍物。如图3所示，公开了一种操作用于具有关闭装置的滑动玻璃窗的非接触式障碍物检测系统的方法。该方法包括检测正在关闭的盖板。该方法还包括通过第一IR-TOF传感器生成平行于滑动方向、沿着框架的第一侧边缘并且与框架的第一侧边缘相邻的第一光束。该方法还包括将第一光束从盖板的前边缘反射并且反射回第一IR-TOF传感器。该方法还包括通过第一IR-TOF传感器来测量第一光束的跨第一侧边缘的长度。该方法还包括基于由第一IR-TOF传感器测量的第一光束的实际长度来检测开口内的障碍物。根据本文提供的描述，这些和其他方面和应用领域将变得明显。本概述中的描述和具体示例仅意在用于说明的目的，而并非意在限制本公开内容的范围。附图说明本文描述的附图仅用于对选择的实施方式而不是全部实施方式说明的目的，并且并非意在将本公开内容限制为仅实际示出的内容。考虑到这一点，当结合附图考虑时，根据以下书面描述，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1A、图1B、图1C和图1D是作为配备有根据本公开内容的方面的非接触式障碍物检测系统的车辆中的滑动玻璃窗的盖板的侧视图；图2是示出非接触式障碍物检测系统的框图；图3是示出操作非接触式障碍物检测系统的方法的流程图；图4是图3的示出操作非接触式障碍物检测系统的方法的框图的继续；以及图5是示出图3至图4的操作非接触式障碍物检测系统的方法中的另外的、可替选的子步骤的框图。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。在一些示例中，为了不使本公开内容不清楚，某些电路、结构和技术未被详细描述或示出。总体而言，本公开内容涉及非常适合在许多应用中使用的障碍物检测系统20。更具体地，本文公开了用于机动车辆24的滑动盖板26的并且用于检测框架30的开口22内的障碍物的非接触式障碍物检测系统20，并且公开了操作非接触式障碍物检测系统20的方法。响应于检测到障碍物，系统可以采取一些动作，例如向关闭装置发信号以停止关闭窗户，以及/或触发对用户的警告。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20。然而，提供所公开的具体示例实施方式仅用于以足够的清晰度描述本专利技术构思、特征、优点和目的，以准许本领域的技术人员理解和实践本公开内容。参照附图，其中，贯穿若干附图，相似的附图标记指示对应的部分，公开了用于车辆24中的开口22的非接触式障碍物检测系统20。如图1A至图1D的最佳所示，非接触式障碍物检测系统20包括滑动盖板26，滑动盖板26能够在框架30内沿滑动方向28从打开位置滑动至关闭位置。盖板26被示为包括玻璃板的窗户。框架30在两个侧边缘32、34与末端边缘36之间限定开口22，两个侧边缘32、34每个均大致平行于滑动方向28，末端边缘36大致横向于滑动方向28。虽然框架30在本文中被说明性地描述为通过由玻璃构成的车辆侧窗来限定，但是框架30还可以包括由金属构成的车辆或门框结构元件以及车顶结构板、后提升式车门板和构件等。末端边缘36的全部或部分可以是弯曲状的或弯曲的，例如，典型的前车门中的窗户开口的顶部边缘。盖板26包括前边缘40，前边缘40在盖板26处于关闭位置并且盖板26完全封闭或覆盖框架30中的开口22时与框架30的末端边缘36邻接。盖板26在打开位置与末端边缘36间隔开。换言之，当盖板26打开时，盖板26从末端边缘36退回。盖板26可以包括例如传统玻璃或者能够形成刚性板的任何其他透明或半透明材料，例如Lexan或复合材料或多种材料一起的组合。盖板26也可以是部分地或完全不透明的结构，例如遮阳板或金属板。非接触式障碍物检测系统20可以使用一个或更多个红外飞行时间(infraredtime-of-flight，IR-TOF)传感器42、46、50，这些传感器通过测量光束中的红外光传播该光束的长度并且反射回传感器所花费的时间来测量红外光束的长度。如图1A至图1C所示，第一IR-TOF传感器42被布置在框架30内与末端边缘36相邻，并且在框架30内提供沿第一边缘并与第一边缘相邻且从盖板26的前边缘40反射的第一光束44，以用于在盖板26朝关闭位置移动时检测开口22内的障碍物。如图2的框图中所示，致动器54例如马达连接至盖板26以使盖板26移动。第一控制器56与第一IR-TOF传感器42通信；第二控制器58与第二IR-TOF传感器46通信；以及第三控制器60与第三IR-TOF传感器60通信。控制器56、58、60中的每一个均与致动器54通信，以监测致动器54的操作并且在盖板26正在关闭的情况下响应于检测到框架30内的障碍物来阻止致动器54继续使盖板26移动。第一控制器56被配置成通过感测由第一IR-TOF传感器42测量的第一光束44的实际长度来检测开口22内的障碍物。在第一光束44从第一传感器传播、离开盖板26的前边缘40并且返回至第一传感器42时，第一光束44的实际长度是第一传感器42与盖板26之间的距离的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆中的开口的非接触式障碍物检测系统，包括：盖板，所述盖板能够沿滑动方向从打开位置滑动至关闭位置；框架，所述框架限定开口并且包括大致平行于所述滑动方向的第一侧边缘和大致横向于所述滑动方向的末端边缘；其中，所述盖板包括前边缘，所述前边缘在所述盖板处于所述关闭位置的情况下邻接所述末端边缘以完全封闭所述框架中的所述开口，并且其中，所述前边缘在所述打开位置与所述末端边缘间隔开；第一红外飞行时间传感器，所述第一红外飞行时间传感器被布置成与所述框架的所述末端边缘相邻，并且所述第一红外飞行时间传感器在所述框架内提供沿着所述第一侧边缘并与所述第一侧边缘相邻且从所述盖板的所述前边缘反射的第一光束，以用于在所述盖板朝所述关闭位置移动时检测所述开口内的障碍物；第一控制器，所述第一控制器与所述第一红外飞行时间传感器通信并且被配置成通过感测所述第一光束的实际长度来检测所述开口内的障碍物。

【技术特征摘要】
2017.02.17 US 62/460,1381.一种用于车辆中的开口的非接触式障碍物检测系统，包括：盖板，所述盖板能够沿滑动方向从打开位置滑动至关闭位置；框架，所述框架限定开口并且包括大致平行于所述滑动方向的第一侧边缘和大致横向于所述滑动方向的末端边缘；其中，所述盖板包括前边缘，所述前边缘在所述盖板处于所述关闭位置的情况下邻接所述末端边缘以完全封闭所述框架中的所述开口，并且其中，所述前边缘在所述打开位置与所述末端边缘间隔开；第一红外飞行时间传感器，所述第一红外飞行时间传感器被布置成与所述框架的所述末端边缘相邻，并且所述第一红外飞行时间传感器在所述框架内提供沿着所述第一侧边缘并与所述第一侧边缘相邻且从所述盖板的所述前边缘反射的第一光束，以用于在所述盖板朝所述关闭位置移动时检测所述开口内的障碍物；第一控制器，所述第一控制器与所述第一红外飞行时间传感器通信并且被配置成通过感测所述第一光束的实际长度来检测所述开口内的障碍物。2.根据权利要求1所述的非接触式障碍物检测系统，其中，所述盖板包括玻璃板。3.根据权利要求1所述的非接触式障碍物检测系统，其中，所述第一控制器被配置成通过感测到所述第一光束的实际长度比所述第一光束的预期长度短而检测到所述开口内的障碍物。4.根据权利要求1所述的非接触式障碍物检测系统，其中，所述第一控制器被配置成计算作为所述第一光束的实际长度随时间的变化率的实际关闭速度；以及其中，所述第一控制器被配置成通过感测到所述实际关闭速度小于预定关闭速度而检测到所述开口内的障碍物。5.根据权利要求1所述的非接触式障碍物检测系统，其中，所述第一控制器被配置成计算作为所述第一光束的实际长度随时间的变化率的实际关闭速度；以及其中，所述第一控制器被配置成通过感测到所述实际关闭速度在所述盖板处于所述关闭位置之前发生减小而检测到所述开口内的障碍物。6.根据权利要求1所述的非接触式障碍物检测系统，其中，所述第一控制器被配置成计算作为所述第一光束的实际长度随时间的变化率的实际关闭速度；以及其中，所述第一控制器被配置成通过感测到所述实际关闭速度大于中断速度而检测到所述开口内的障碍物，所述实际关闭速度大于所述中断速度指示由在所述第一红外飞行时间传感器与所述盖板之间插入障碍物而引起的所述第一光束的实际长度的突然变化。7.根据权利要求1所述的非接触式障碍物检测系统，还包括：所述框架的与所述第一侧边缘平行并且间隔开的第二侧边缘；第二红外飞行时间传感器，所述第二红外飞行时间传感器被布置成与所述框架的所述末端边缘相邻，并且所述第二红外飞行时间传感器在所述框架内提供沿着所述第二侧边缘并与所述第二侧边缘相邻且从所述盖板的所述前边缘反射的第二光束，以用于在所述盖板朝所述关闭位置移动时检测所述开口内的障碍物；以及第二控制器，所述第二控制器与所述第二红外飞行时间传感器通信并且被配置成通过感测所述第二光束...

【专利技术属性】
技术研发人员：库尔特·M·沙茨，塞缪尔·R·巴鲁科，史蒂芬·詹姆斯·卡龙，
申请(专利权)人：麦格纳覆盖件有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA