CN107060563B - 用于控制车门的打开和关闭的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种用于控制车门的打开和关闭的装置和方法。装置包括打开和关闭门的驱动单元以及运转驱动单元的控制器。另外，声波处理单元接收并分析通过施加到门上的力产生的声波信号以产生用于打开或关闭门的控制信号。控制器接收控制信号从而运转驱动单元。此外，声波处理单元包括声波传感器和MCU，声波传感器布置在门内并接收声波信号，MCU分析从声波传感器输出的信号以产生控制信号。

Description

用于控制车门的打开和关闭的装置和方法

相关申请的交叉引证

本申请基于并要求于2015年11月2日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2015-0153396和于2016年7月21日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2016-0092549的优先权的权益，通过引证将本公开的全部内容结合于此。

技术领域

本公开涉及一种用于控制车门的打开和关闭的装置和方法，并且更具体地，涉及通过响应于用户敲门来产生声波信号并将声波信号转换为控制信号的一种用于控制车门的打开和关闭的装置和方法。

背景技术

在本领域中，众所周知的是，车辆配备有电驱动的门，即，电动门。电动门可以是电动后门、电动滑门、鸥翼门、天窗等等。电动门包括电动机，具有驱动源(诸如，液压缸)的驱动单元，以及被配置为运转驱动单元的控制器。

同时，用于打开和关闭电动门的操作按钮或操作把手可以布置在门的面板上或者在车辆的驾驶座附近。在车辆停止之后，通过致动操作按钮或操作把手或者使用远程控制器(诸如，智能钥匙)，门可以自动打开或关闭。然而，根据这种传统方法，操作按钮等的致动或操纵十分笨重，并且因此，门的自动打开和关闭运转可能不方便。

发明内容

本公开提供了一种用于控制车门的打开和关闭的装置和方法，其通过分析用户敲门时产生的声波信号而更方便地自动打开或关闭门。

根据本公开的一方面，用于控制车门的打开和关闭的装置可以包括：驱动单元，被配置为打开和关闭车辆的门；控制器，被配置为运转驱动单元；以及声波处理单元，被配置为接收并分析通过敲门产生的声波以产生用于打开或关闭门的控制信号，并且被配置为将控制信号传输至控制器。声波处理单元可以包括声波传感器和微控制单元(MCU)，声波传感器布置在门内并被配置为接收声波信号，微控制单元被配置为分析从声波传感器输出的信号以产生控制信号。

根据本公开的另一方面，一种用于控制车门的打开和关闭的方法，可以包括：当车辆满足停止条件时，监测通过敲门产生的声波信号；以及通过分析所监测的声波信号产生用于打开或关闭门的控制信号。

附图说明

由以下结合附图进行的详细描述，本公开的以上目的和其他目的、特征以及优点将更加显而易见：

图1是示出了根据本公开的示例性实施方式的用于控制车门的打开和关闭的装置的框图；

图2示出了根据本公开的示例性实施方式的布置在门内的、用于控制车门的打开和关闭的装置的声波传感器和微控制单元(MCU)；

图3示出了根据本公开的另一示例性实施方式的用于控制车门的打开和关闭的装置的声波传感器和MCU；

图4示出了根据本公开的另一示例性实施方式的用于控制车门的打开和关闭的装置的声波传感器和MCU；

图5是示出了根据本公开的示例性实施方式的用于控制车门的打开和关闭的装置的框图；

图6是示出了根据本公开的示例性实施方式用于控制在图5中示出的车门的打开和关闭的装置的声波引导部布置在门内的状态的截面图；

图7是示出了根据本公开的示例性实施方式用于控制车门的打开和关闭的装置的声波引导壳体介于后门的内饰与外部面板之间的状态的截面图；

图8是示出了根据本公开的示例性实施方式用于控制车门的打开和关闭的装置的声波引导壳体介于后门的内饰与外部面板之间的状态的部分切掉的立体图；

图9是示出了根据本公开的示例性实施方式的用于控制车门的打开和关闭的方法的流程图；

图10是示出了根据本公开的示例性实施方式的用于控制车门的打开和关闭的方法的流程图；以及

图11是示出了根据本公开的示例性实施方式的用于控制车门的打开和关闭的方法的流程图。

具体实施方式

应当理解，本文中所使用的术语“车辆”或“用车辆运载的(vehicular)”或其他类似术语包括一般的机动车辆，诸如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客车辆；包括各种船只和舰船的船舶；航天器等；并且包括混合动力车辆、电动车辆、内燃机、插电混合动力车辆、氢动力车辆、和其他替代燃料车辆(例如，来源于除石油以外的资源的燃料)。

尽管示例性实施方式被描述为使用多个单元来执行示例性过程，然而，可以理解的是，也可通过一个或多个模块来执行示例性过程。此外，应该理解的是，术语控制器/控制单元是指包括存储器和处理器的硬件设备。存储器配置成存储模块，并且处理器具体地配置成使所述模块执行一个或多个过程，这在下文中进一步描述。

本文所用的术语仅是为了描述特定实施方式的目的，而并不旨在限制本发明。除非上下文另有明确说明，否则如本文所用的单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式。将进一步理解，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，意指指定特征、整体、步骤、运转、元件和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、运转、元件、组件和/或其组合的存在或添加。如本文所用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出项的任何和所有的组合。

除非具体陈述或根据上下文显而易见，否则如在本文中所使用的，将术语“约”理解为在本领域中正常公差的范围内，例如，在平均值的2个标准偏差内。“约”可以被理解为在设定值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01以内。除非从上下文中另外清楚，否则本文中所提供的所有数值由术语“约”修饰。

在下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施方式。仅供参考，为了方便理解，可以放大在本公开的示例性实施方式的描述中提及的在附图中示出的元件的尺寸、线的厚度等。此外，用于描述本发明构思的术语是考虑到元件的功能来定义的，并且考虑到实践等可根据用户或运转者的意图改变。因此，应基于本说明书的全部内容来定义这些术语。

参考图1，根据本公开的示例性实施方式的用于控制车门的打开和关闭的装置可以包括驱动单元10，被配置为打开和关闭车辆的门5；控制器20，被配置为运转驱动单元10；以及声波处理单元30，被配置为接收并分析通过敲击(或敲打，即，将力施加到门上)在门5上产生的声波以产生用于打开或关闭门5的控制信号。

根据示例性实施方式的门5可以是由驱动单元10和控制器20电驱动的电动门，并且电动门可以是电动后门、电动滑门、鸥翼门、天窗等。驱动单元10可以包括电动机、驱动源(诸如，液压缸)、以及将驱动源的动力传送至门5的传送器。控制器20可被配置为运转驱动单元10以适当调整门5的打开、关闭、打开速度、关闭速度等。声波处理单元30可被配置为处理通过施加于门5上的力产生的声波(或振动)信号以产生用于打开或关闭门5的控制信号。

根据示例性实施方式，声波处理单元30可以包括：声波传感器31，被配置为接收通过敲门5产生的声波，以及微控制单元(MCU)35，被配置为分析从声波传感器31输出的信号以产生用于打开或关闭门5的控制信号。声波传感器31可以布置在门5内，并可被配置为接收通过敲门5产生的声波。当通过施加于门5的力产生声波时，声波传感器31可被配置为接收声波信号，将所接收的声波信号转换为电信号，并输出所转换的电信号。声波传感器31可以包括麦克风、压电传感器等。

另外，MCU 35可被配置为分析从声波传感器31传输的信号以产生对应于打开或关闭门5的控制信号。此外，由MCU 35产生的控制信号可以被传输到控制器20，并且控制器20可被配置为根据控制信号运转驱动单元10。MCU 35可以安装在印刷电路板(PCB)上，并且连接器、各种电子部件等也可以安装在PCB上。

同时，力可通过用户(诸如，手指、关节、拳头、以及肘部、或诸如手套、棍、以及高尔夫球棍的其他物体)施加到门5上。换言之，可以基于MCU 35的模式识别等级对可识别模式进行不同地控制。此外，施加于门5的敲击或敲打的输入位置可以相对于整个门5来设置，或者也可以设置为与门5的门把手相邻的有限区域。可以基于MCU 35的模式识别等级改变敲击或敲打的输入位置。

控制器20可以连接至第一接收线21(其被配置为接收由声波处理单元30产生的控制信号)以及第二接收线22(其被配置为接收由操作单元28产生的控制信号)。具体地，操作单元28可以是布置在门内或接近于车辆的驾驶座的操作按钮、操作把手等。控制器20可以包括连接至第一接收线21的第一连接器20a和连接至第二接收线22的第二连接器20b。因此，声波处理单元30可以经由第一接收线21连接至控制器20的第一连接器20a，并且操作单元28可以经由第二接收线22连接至控制器20的第二连接器20b。换言之，声波处理单元30和操作单元28可以并连地连接至控制器20。

如上所述，由于声波处理单元30和操作单元28可以并连地连接至控制器20，用于打开或关闭门5的控制信号可以选择性地由声波处理单元30或操作单元28产生，并且然后可以被传输到控制器20，并且因此，可以改善用于打开和关闭门5的操作便利性。此外，由于声波处理单元30和操作单元28可以并连地连接至控制器20，即使当声波处理单元30和第一接收线21根据情况而选择性地分离时，操作单元28可以经由第二接收线22连接至控制器20，并且因此，可以保持电动门的操作机构。

同时，声波传感器31和MCU 35可以布置在门内(例如，在门的内部)，并且因此，它们可以隐藏并且更稳定地得到保护免于外部因素。具体地，声波传感器31和MCU 35可以布置在门的外部面板、内部面板、和/或内饰之间的合适位置，并且声波传感器31和MCU 35的布置可以根据门的类型、门的驱动方法、车辆的规格而改变。

根据在图2中示出的示例性实施方式，门90可以包括外部面板91、定位在外部面板91的内部(例如，位于外部面板的内部位置或者在外部面板的内侧)的内部面板92，以及定位在内部面板92的内侧(例如，位于内部面板的内部位置或者在内部面板的内侧)的内饰93。声波传感器31可以布置在门90的外部面板91上，并且MCU 35可以布置在门90的内部面板92或内饰93上。声波传感器31和MCU 35可以经由布线或线缆34电连接，并且布线或线缆34可以穿过内部面板92或内饰93。从声波传感器31输出的信号可以经由布线或线缆34稳定地传输到MCU 35。

在图2的示例性实施方式中，从门90的外部施加的力可以产生声波信号，并且声波传感器31可被配置为接收声波并将所接收的声波信号转换为电信号，并且MCU 35可被配置为分析电信号并产生控制信号。根据图2的示例性实施方式的门90可以是可通过沿着车辆的侧表面滑动而打开或关闭的电动滑门90。当力施加到电动滑门90的外部面板91上时，声波传感器31可被配置为接收声波信号并将所接收的声波信号转换为电信号，并且当从声波传感器31输出的电信号被传输至MCU 35时，MCU 35可被配置为分析来自声波传感器31的信号并产生用于打开或关闭电动滑门90的控制信号。

替换地，根据图2的示例性实施方式的门90可以是各种类型的电动门，诸如，鸥翼门、天窗、以及电动后门。根据在图3中示出的示例性实施方式，门80可以包括外部面板81、定位在外部面板81的内部(例如，位于外部面板的内侧)的内部面板82，以及定位在内部面板82的内部(例如，位于内部面板的内侧)的内饰83。声波传感器31可以布置在门80的内饰83上，并且MCU 35可以布置在门80的内部面板92上。声波传感器31和MCU 35可以经由布线或线缆34电连接，并且布线或线缆34可以穿过内部面板82。从声波传感器31输出的信号可以经由布线或线缆34稳定地传输到MCU 35。

在图3的示例性实施方式中，从门80的外部施加的力可以产生声波信号，并且声波传感器31可被配置为接收声波并将所接收的声波信号转换为电信号，并且MCU 35然后可以被配置为分析电信号并产生控制信号。根据图3的示例性实施方式的门80可以是布置在车辆的顶板中的天窗80。当将力施加到天窗80的内饰83时，声波传感器31可被配置为接收声波信号并将所接收的声波信号转换为电信号，并且当从声波传感器31输出的电信号被传输至MCU 35时，MCU 35可被配置为分析来自声波传感器31的信号并产生用于打开或关闭天窗80的控制信号。

替换地，根据图3的示例性实施方式的门80可以是各种类型的电动门，诸如，电动滑门和鸥翼门。根据在图4中示出的示例性实施方式，门70可以包括外部面板71、定位在外部面板71的内部(例如，位于外部面板的内侧)的内部面板72，以及定位在内部面板72的内部(例如，位于外部面板的内侧)的内饰73。两个声波传感器31可以分别布置在门70的外部面板71和内饰73上，并且MCU 35可以布置在门70的内部面板72上。声波传感器31和MCU 35可以经由布线或线缆34电连接，并且布线或线缆34可以穿过内部面板72。从每一个声波传感器31输出的信号可以经由布线或线缆34稳定地传输到MCU 35。

在图4的示例性实施方式中，从门70的内部与外部施加的力可以产生声波信号，并且声波传感器31可被配置为接收声波并将所接收的声波信号转换为电信号，并且MCU 35然后可以被配置为分析电信号并产生与门的打开有关的控制信号。具体地，根据图4的示例性实施方式的门70可以是在车辆的后面打开和关闭的电动后门70。在关闭电动后门70的时候，当将力施加到外部面板71上时，或者，在打开电动后门70的时候，当将力施加到内饰73上时，声波传感器31中的每一个可被配置为接收声波信号并将所接收的声波信号转换为电信号。当从声波传感器31中的每一个输出的电信号被传输至MCU 35时，MCU 35可被配置为分析来自声波传感器31中的每一个的信号并产生用于打开或关闭电动后门70的控制信号。替换地，根据图4的示例性实施方式的门70可以是各种类型的电动门，诸如，电动滑门、鸥翼门、以及天窗。

根据在图5中示出的示例性实施方式，声波处理单元30可以进一步包括被配置为将声波信号引导至声波传感器31的声波引导部40。具体地，声波引导部40可被配置为将通过从门60的内部或外部施加的力产生的声波信号传输至声波传感器31。

参考图6，门60可以包括外部面板61和定位在外部面板61内部(例如，位于外部面板61的内侧)的内饰62。声波引导部40可以包括介于门60的内饰62与外部面板61之间的声波引导壳体45。如在图7中示出的，声波引导壳体45可具有圆柱形或盒形结构，其中，形成有被配置为引导声波信号的声波引导空间46，并且声波引导空间46可以布置在内饰62与外部面板61之间。声波传感器31和MCU 35可以布置在声波引导空间46中，并且声波传感器31和MCU 35可以电气连接至PCB 41。PCB 41可以稳定地支撑在声波引导空间46中。由于上述配置，因为将外力施加到门60的内饰62或外部面板61上可以产生声波，并且声波信号可以通过声波引导壳体45的声波引导空间46被引导至声波传感器31。声波引导壳体45可以包括与内饰62接触(例如，面向)的第一开口45a以及与外部面板61接触(例如，面向)的第二开口45b。另外，垫圈47可以分别附接至第一开口45a和第二开口45b(例如，附接至开口的外部边缘)。由于垫圈47分别紧密地附接至(例如，邻接)内饰62和外部面板61，可以分别由内饰62和外部面板61密封声波引导壳体45的第一开口45a和第二开口45b。由于声波引导壳体45密封，声波可以毫无损失地更稳定地传输，并且可以阻挡外部噪音传输至声波传感器31。

如在图8中示出的，当外力施加到外部面板61上时，由于外部面板61的力(例如，敲击或敲打)引起的振动可以转换为外部面板61的声波信号，并且声波可以穿过声波引导壳体45的声波引导空间46以沿着由箭头a(例如，向下方向)表示的方向引导，并且因此，声波传感器31可被配置为接收相应声波。当用户敲击或将力施加到内饰62上时，由于内饰62上的力引起的振动可以转换为内饰62的声波信号，并且声波可以穿过声波引导壳体45的声波引导空间46以沿着箭头b表示的方向(例如，向上方向)引导，并且因此声波传感器31可被配置为接收相应声波。

根据在图5至图8中示出的示例性实施方式的门60可以是设置为在车辆的后面打开或关闭的电动后门。响应于接收和分析由于施加到电动后门60的内部或外部的力产生的声波信号可以产生用于打开或关闭电动后门60的控制信号。具体地，电动后门可以是电动行李箱盖、电动尾门、电动升降门等。替换地，根据图5至图8的示例性实施方式的门60可以是各种类型的电动门，诸如，电动滑门、鸥翼门、以及天窗。

图9是示出了根据本公开的示例性实施方式的用于控制车门的打开和关闭的方法的流程图。当在操作S1中车辆满足停止条件时，声波传感器31可以开始在操作S2中的操作。根据示例性实施方式，车辆的停止条件(S1)可以是门解锁并且车辆处于停车状态(例如，处于“P”(停车)档位)的条件。

根据另一示例性实施方式，在设置有包括门锁按钮(诸如，智能钥匙)的远程控制器的车辆中，车辆的停止条件(S1)可以是远程控制器在车门的预定范围内并且在车辆停止之后门被锁的条件。在声波传感器31开始在操作S2中的操作之后，当声波传感器31接收到由于施加到门5的一侧的力产生的声波信号时，声波传感器31可被配置为将所接收的声波转换为电信号并将电信号传输至MCU 35。此外，MCU 35可被配置为以恒定的时间间隔(即，监测间隔)连续监测所接收的电信号(S3)。例如，监测间隔可以为大约20ms，并且MCU 35可被配置为以大约20ms的监测间隔监测从声波传感器31接收的电信号。

当MCU 35检测到以恒定的监测间隔监测的电信号的能量在特定时间点超过阈值时，MCU 35可被配置为检测事件，即，在操作S4中的施加到门上的敲击或敲打。具体地，可以基于门的类型、规格、打开和关闭条件等改变阈值。在发生事件之后，MCU 35可被配置为存储与直至电信号的能量超过阈值的时间点(即，发生事件的时刻)的预定时间范围内的电信号有关的信息。例如，当以大约20ms间隔监测的电信号在特定时间点超过阈值时，MCU 35可被配置为存储在直至电信号超过阈值的时间点的大约100ms或大约120ms的时间范围内的电信号的信息。

在发生事件之后(例如，在检测到外力之后)，在操作S5中，MCU 35可被配置为确定外部噪音是否被引入电信号中。响应于确定外部噪音被引入电信号中，MCU 35可被配置为以恒定的监测间隔反复监测来自声波传感器31的电信号。此外，响应于确定外部噪音未被引入电信号，在操作S6中，可以分析对应于由力产生的声波的电信号的模式(即，声波模式)。具体地，在模式的分析中，可以使用时域、频域等。在时域法中，可以使用能量流模式、信号的初始周期、信号的初始相位、信号的初始最大值/最小值的位置等分析信号的模式。在频域法中，可以使用自然频率、根据频域的能量比、根据频域的能量模式等分析信号的模式。

此外，在操作S7中，MCU 35可被配置为使用声波模式的上述分析确定是否外力施加到门5从而产生打开或关闭控制信号。响应于通过声波模式的分析确定施加外力用于打开或关闭门5，在操作S8中，MCU 35可被配置为产生用于打开或关闭门5的控制信号。MCU 35可被配置为将控制信号传输至控制器20。控制器20然后可以被配置为使用所接收的控制信号操作驱动单元10，并且驱动单元10可被配置为基于控制信号打开或者关闭门5。此后，返回至操作S3，MCU 35可被配置为以恒定的监测间隔反复监测来自声波传感器31的电信号。当车辆不处于停止条件(例如，车辆速度大于0，车辆不再处于P档位等)时，可以停止以上描述的全部操作。

图10是示出了根据本公开的示例性实施方式的用于控制车门的打开和关闭的方法的流程图。当车辆满足在操作S11中的停止条件时，声波传感器31可以开始在操作S2中的操作。根据示例性实施方式，车辆的停止条件(S11)可以是门解锁并且车辆处于停车状态(例如，处于“P”(停车)档位)的条件。根据另一示例性实施方式，在设置有包括门锁按钮(诸如，智能钥匙)的远程控制器的车辆中，车辆的停止条件(S11)可以是远程控制器在距车门的预定距离内并且在车辆停止之后门被锁定的条件。

在声波传感器31开始在操作S12中的操作之后，当声波传感器31接收到由于施加到门90的外部面板91上的外力产生的声波信号时，声波传感器31可被配置为将所接收的声波转换为电信号并将电信号传输至MCU35。在操作S13中，MCU 35然后可以被配置为以恒定的时间间隔(即，监测间隔)连续监测所接收的电信号。例如，监测间隔可以为大约20ms，并且MCU 35可被配置为以大约20ms的监测间隔监测从声波传感器31接收的电信号。

当MCU 35检测以恒定的监测间隔监测的电信号的能量在特定时间点超过阈值时，MCU 35可被配置为检测事件，即，在操作S14中施加到门上的敲击或敲打。可以基于门的类型、规格、打开和关闭条件等改变阈值。在事件发生之后，在操作S15中，MCU 35可被配置为确定是否将外部噪音引入电信号中。响应于确定外部噪音被引入电信号中，返回至操作S13，MCU 35可被配置为以恒定的监测间隔反复监测来自声波传感器31的电信号。

此外，响应于确定外部噪音没有被引入电信号中，在操作S16中，MCU 35可被配置为存储事件发生的间隔(例如，被施加到门板上的力的发生间隔)并分析事件发生的间隔是否在预定范围内以确定施加于门90的敲击或敲打的节奏模式是否对应于用于打开或关闭门90的节奏模式。例如，预定范围可被设为大约300-500ms。

通过对节奏模式的上述分析，在操作S17中，MCU 35可被配置为确定是否至少连续两次输入施加于门90的敲击或敲打。例如，当事件发生的间隔在大约300-500ms的预定范围内时，MCU 35可被配置为确定是否至少连续两次输入施加于门90的外部面板91的敲击或敲打。因此，MCU 35可被配置为检测所接收的信号中的模式以因此使模式与打开和关闭信号对应从而使得能够适当操作驱动单元以打开或关闭门。

具体地，当至少连续两次输入敲击或敲打时，MCU 35可被配置为将力识别为用于打开或关闭门90的输入。响应于确定至少连续两次输入施加于门90的敲击或敲打，MCU 35可被配置为存储在预定时间范围内的电信号的信息范围直至由于上次输入敲击或敲打(即，上次事件发生的时间)引起的电信号超过阈值的时间点。例如，当由于上次输入敲击或敲打(即，当上次敲击事件发生时)以大约20ms的间隔监测的电信号超过阈值时，MCU 35可被配置为存储在大约100ms或120ms的时间范围内的电信号的信息直至电信号超过阈值的时间点。

此后，在操作S18中，可以分析对应于通过敲击或敲打产生的声波的电信号的模式(即，声波模式)。在此，在模式的分析中，可以使用时域、频域等。在时域法中，可以使用能量流图案、信号的初始周期、信号的初始相位、信号的初始最大值/最小值的位置等分析信号的模式。在频域法中，可以使用自然频率、根据频域的能量比、根据频域的能量模式等分析信号的模式。

通过声波模式的上述分析，在操作S19中，可以确定敲击或敲打是否施加于门90的外部面板91。当通过声波模式的分析确定施加敲击或敲打用于打开或关闭门90时，在操作S20中，MCU 35可以产生用于打开或关闭门90的控制信号。然后，MCU 35可以将控制信号传输至控制器20。控制器20可以使用所接收的控制信号控制驱动单元10，并且驱动单元10可以根据控制信号打开或关闭门90。此后，返回至操作S13，MCU 35可被配置为以恒定的监测间隔反复监测来自声波传感器31的电信号。当车辆不处于停止条件(例如，车辆正在移动或者不再停车)时，可以停止以上描述的全部操作。

此外，为了打开或关闭根据图2的示例性实施方式的电动滑门90，根据图10的示例性实施方式的方法可以用作通过接收并分析通过敲击或敲打滑动门90的外部面板91产生的声波信号控制电动滑门的打开和关闭的方法。替换地，如在图3的示例性实施方式中，根据图10的示例性实施方式的方法还可以相同或类似的方式用于具有布置在门80的内饰83上的声波传感器31的天窗的结构。

图11是示出了根据本公开的示例性实施方式的用于控制车门的打开和关闭的方法的流程图。具体地，为了打开或关闭在图6的示例性实施方式中的电动后门60，在图11中示出的本示例性实施方式涉及当后门60打开时通过接收并分析通过施加到后门60的外部面板61或后门60的内饰62上的力产生的声波信号来控制电动后门的打开和关闭的方法。当车辆满足在操作S31中的停止条件时，声波传感器31可以开始在操作S32中的操作。

根据示例性实施方式，车辆的停止条件(S31)可以是门解锁并且车辆处于停车状态(例如，处于“P”(停车)档位)的条件。根据另一示例性实施方式，在设置有包括门锁按钮(诸如，智能钥匙)的远程控制器的车辆中，车辆的停止条件(S31)可以是远程控制器在距车门的预定距离内并且在车辆停止之后门被锁的条件。

在声波传感器31开始在操作S32中的操作之后，当声波传感器31接收到由于施加到门60的外部面板61或内饰62上的外力产生的声波信号时，声波传感器31可被配置为将所接收的声波转换为电信号并将电信号传输至MCU 35。此外，在操作S33中，MCU 35可被配置为以恒定的时间间隔(即，监测间隔)连续监测所接收的电信号。例如，监测间隔可以为大约20ms，并且MCU 35可被配置为以大约20ms的监测间隔监测从声波传感器31接收的电信号。

当MCU 35检测以恒定的监测间隔监测的电信号的能量在特定时间点超过阈值时，MCU 35可被配置为识别事件的发生，即，在操作S34中施加到门上的敲击或敲打。可以根据门的类型、规格、打开和关闭条件等改变阈值。在发生事件之后(例如，在将力施加到门上之后)，在操作S35中，MCU 35可被配置为确定外部噪音是否被引入电信号中。响应于确定外部噪音被引入电信号中，返回至操作S33，MCU 35可被配置为以恒定的监测间隔反复监测来自声波传感器31的电信号。

在发生事件之后，MCU 35可被配置为存储在预定时间范围内的电信号的信息直至电信号的能量超过阈值的时间点(即，发生事件的时刻)。例如，当以大约20ms间隔监测的电信号在特定时间点超过阈值时，MCU 35可被配置为存储在大约100ms或大约120ms的时间范围内的电信号的信息直至电信号超过阈值的时间点。在操作S35中，MCU 35可被配置为确定外部噪音是否被引入电信号中。响应于确定外部噪音被引入电信号中，返回至操作S33，MCU35可被配置为以恒定的监测间隔反复监测来自声波传感器31的电信号。

此外，响应于确定外部噪音没有被引入电信号，在操作S36中可以分析对应于由施加到门上的力产生的声波信号的电信号的模式(即，声波信号模式)。具体地，在模式的分析中，可以使用时域、频域等。在时域法中，可以使用能量流图案、信号的初始周期、信号的初始相位、信号的初始最大值/最小值的位置等分析信号的模式。在频域法中，可以使用自然频率、根据频域的能量比、根据频域的能量模式等分析信号的模式。

当后门60关闭时并且当第一力施加到后门60的外部面板61上以打开后门60时，在操作S37中，可以将所分析的模式识别为施加于后门60的外部面板61的敲击等。在第一敲击或施加的力之后，在操作S38中，MCU 35可被配置为确定在预设时间段内(例如，在大约300-500ms内)是否施加第二敲击或力。当敲击或力连续两次施加于后门60的外部面板61上时，在操作S39中，可以产生用于打开或关闭后门60的第一控制信号。MCU 35可被配置为将第一控制信号传输至控制器20。控制器20然后可以被配置为使用第一控制信号操作驱动单元10，并且驱动单元10可被配置为根据第一控制信号打开或者关闭门60。此后，返回至操作S33，MCU 35可被配置为以恒定的监测间隔反复监测来自声波传感器31的电信号。

如上所述，当后门60关闭时，可以通过施加到外部面板61上的敲击或力更方便地打开后门60。具体地，当后门60关闭时，为了打开后门60，可以将外力连续两次施加到后门60的外部面板61上，借此可以防止后门60的非故意打开。为了根据第一控制信号在打开后门60当中停止，通过触摸(例如，敲击或敲打)外部面板61两次或者触摸(例如，敲击或敲打)内饰62一次，打开操作可以停止。换言之，当将连续力施加于门时，门的打开执行可以反转或停止。

另外，当后门60打开并且将外力施加到后门60的内饰62上以关闭后门60时，在操作S41中，所分析的模式可以被识别为施加于后门60的内饰62上的触摸或力(例如，敲击或敲打)。当识别施加于后门60的内饰62上的力时，在操作S42中，可以产生用于打开或关闭后门60的第二控制信号。MCU 35然后可以被配置为将第二控制信号传输至控制器20。控制器20可以被配置为使用第二控制信号操作驱动单元10，并且驱动单元10可被配置为根据第二控制信号打开或者关闭门60。此后，返回至操作S33，MCU 35可被配置为以恒定的监测间隔反复监测来自声波传感器31的电信号。

为了根据第二控制信号在关闭后门60当中停止，通过触摸(例如，敲击或敲打)外部面板61两次或者触摸(例如，敲击或敲打)内饰62一次，关闭操作可以停止。甚至在打开或关闭后门60的操作当中，可以连续监测外部面板61或内饰62的触摸，并且因此，可以根据模式识别执行后门60的打开、关闭、停止等。当车辆不再处于停止状态时，以上描述的前部操作可以停止。

同时，作为如在图6的示例性实施方式中的用于控制设置有声波引导部40的后门60的打开和关闭的方法的实例描述了根据图11的示例性实施方式的方法，但不限于此。例如，根据图11的示例性实施方式的方法还可以用于如在图4的示例性实施方式中的具有分别布置在外部面板71和内饰73上的两个声波传感器31的门70。如上所述，可以通过由于当用户将力施加到门上时的振动产生声波信号并将声波信号转换为控制信号执行门的打开和关闭，借此可以更容易并更方便地执行门的打开和关闭操作。

在上文中，虽已参考示例性实施方式和附图来描述本公开内容，但本公开内容不限于此，在不背离在所附权利要求中要求的本公开内容的精神和范围的情况下，本公开内容所属领域的技术人员可进行不同地修改和改变。

附图中的元件符号

10：驱动单元

20：控制器

30：声波处理单元

31：声波传感器

32：微控制单元

Claims (9)

1.一种用于控制车门的打开和关闭的装置，包括：

驱动单元，被配置为打开和关闭门；

控制器，被配置为运转所述驱动单元；以及

声波处理单元，被配置为接收并分析通过施加至所述门的力产生的声波信号以产生用于打开或关闭所述门的控制信号，并且所述声波处理单元被配置为将所述控制信号传输至所述控制器，

其中，所述声波处理单元包括声波传感器和微控制单元(MCU)，所述声波传感器布置在所述门内并被配置为接收所述声波，所述微控制单元被配置为分析从所述声波传感器输出的信号以产生所述控制信号，

其中，所述声波处理单元进一步包括将所述声波信号引导至所述声波传感器的声波引导部，

其中，所述声波引导部包括介于所述门的内饰与外部面板之间的声波引导壳体，

其中，所述声波引导壳体包括将所述声波信号引导至所述声波传感器的声波引导空间，与所述内饰接触的第一开口，与所述外部面板接触的第二开口，以及分别附接至所述第一开口和所述第二开口的垫圈，

其中，附接至所述第一开口的所述垫圈紧密附接至所述内饰，

其中，附接至所述第二开口的所述垫圈紧密附接至所述外部面板。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述声波传感器布置在所述门的外部面板上，并且所述微控制单元布置在所述门的内部面板上。

3.一种使用根据权利要求1所述的用于控制车门的打开和关闭的装置通过接收并分析由施加至车的门的力所产生的声波信号来控制所述门的打开和关闭的方法，包括以下步骤：

当车辆满足停止条件时，由控制器监测由施加至所述门的力产生的所述声波信号；

由所述控制器检测施加到所述门的敲击或敲打的事件发生；

由所述控制器分析所述事件发生的间隔是否在预定范围内以确定施加于所述门的所述敲击或敲打的节奏模式是否对应于用于打开或关闭所述门的节奏模式；以及

通过分析所述节奏模式由所述控制器产生用于打开或关闭所述门的控制信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述声波信号的监测包括：

由所述控制器接收通过施加到所述门的力产生的所述声波信号；

由所述控制器将所接收的声波信号转换为电信号；并且

由所述控制器以恒定的监测间隔监测所转换的电信号。

5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：

在监测所述声波信号之后，由所述控制器确定外部噪音是否被引入所述电信号；并且

响应于确定所述外部噪音未被引入，由所述控制器分析所监测的电信号的模式。

6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：

在确定噪声引入与分析模式之间，由所述控制器确定是否至少连续两次输入施加到所述门的力。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述控制信号的产生包括：

当所分析的模式被识别为施加到所述门的外部面板上的力时，由所述控制器产生用于打开或关闭所述门的第一控制信号。

8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述控制信号的产生包括：

当所分析的模式被识别为施加到所述门的内部面板上的力时，由所述控制器产生用于打开或关闭所述门的第二控制信号。

9.根据权利要求3所述的方法，其中，所述停止条件包括车辆状态处于停泊位置。

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