CN107939182A - 用于具有电子闩锁的车辆的车窗短暂下降 - Google Patents

用于具有电子闩锁的车辆的车窗短暂下降 Download PDF

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Abstract

公开了一种用于具有电子闩锁的车辆的车窗短暂下降的方法和装置。一种车辆的示例性车门包括通信地连接到电子闩锁的车门控制单元。电子闩锁响应于检测到用户触摸外部把手，而请求来自车辆的授权。电子闩锁响应于接收到授权，而将降低车门的车窗的请求发送到车门控制单元。此外，电子闩锁响应于接收到来自车门控制单元的确认，而使车门开闩。

Description

用于具有电子闩锁的车辆的车窗短暂下降
技术领域
本发明总体上涉及用于敞篷车(convertible vehicle)的车窗控制，并且更具体地，涉及用于具有电子闩锁的车辆的车窗短暂下降。
背景技术
一些车辆车门在车窗周围没有边框。相比之下，这些车辆在车辆的车身的框架上或车辆的可折叠车篷顶部上具有通道，以向车辆车厢提供防水密封和降噪。然而，当车门打开时，车窗在通道上拖动并产生大声的、令人不愉快的噪音。类似地，当车门关闭时，车窗进入通道并产生大声的、令人不愉快的噪音。
发明内容
所附权利要求限定本申请。本发明总结了实施例的多个方面并且不应被用于限定权利要求。根据本发明描述的技术预期其他实施方式，正如本领域技术人员在查看下面的附图以及具体实施方式时将是显而易见的那样，并且这些实施方式意在落入本申请的范围之内。
公开了用于具有电子闩锁的车辆的车窗短暂下降的示例实施例。一种车辆的示例性车门包括通信地连接到电子闩锁的车门控制单元。电子闩锁响应于检测到用户触摸外部把手，而请求来自车辆的授权。电子闩锁响应于接收到授权，而将降低车门的车窗的请求发送到车门控制单元。此外，电子闩锁响应于接收到来自车门控制单元的确认，而使车门开闩。
一种示例性车辆包括具有电子闩锁的车门和通信地连接到电子闩锁的车身控制单元。示例性车身控制模块响应于接收到来自电子闩锁的授权请求，而经由低频发射器广播信号。该信号激活车辆附近的密钥卡。当密钥卡中的一个被授权时，车身控制模块允许对电子闩锁进行授权。
根据本发明的一个实施例，该车辆包括通信地连接到电子闩锁的车门控制单元，并且其中，电子闩锁用于：
响应于检测到用户触摸外部把手，而请求来自车身控制模块的授权；
响应于接收到授权，而将降低车门的车窗的请求发送到车门控制单元；以及
响应于接收到来自车门控制单元的确认，而使车门开闩。
根据本发明的一个实施例，其中，车门控制单元用于：
响应于接收到请求，而降低车窗；以及
当车窗被降低以与由车辆限定的通道产生间隙时，将确认发送到电子闩锁。
根据本发明的一个实施例，包括用于检测用户何时正在触摸外部把手的传感器。
根据本发明的一个实施例，其中，电子闩锁被电连接到外部把手。
根据本发明的一个实施例，其中，车门不包括电子闩锁和外部把手之间的机械连接。
根据本发明的一个实施例，其中，电子闩锁经由数据总线被通信地连接到车门控制单元。
根据本发明的一个实施例，数据总线是根据控制器局域网(CAN)总线协议。
附图说明
为了更好地理解本发明，可参考下面附图中示出的实施例。附图中的部件不一定成比例并且有关元件可以被省略，或者在一些情况下可夸大比例，以便强调并且清楚地说明本发明中描述的新颖性特征。此外，如本领域已知的，可多方面地设置系统部件。而且，在附图中，贯穿若干视图，同样的附图标记指定相应的部件。
图1描绘了根据本发明的教导操作的车辆和密钥卡的电子部件的框图；以及
图2是可以被图1的电子部件实施的使车辆的车窗短暂下降的方法的流程图。
具体实施方式
尽管本发明可以以各种方式实施，但附图中示出了并将在下文中描述一些示例性和非限制性实施例，应当理解的是，本发明应被认为是发明的例证并且并不旨在将发明限制到已说明的具体实施例。
为了与车辆的车身的框架或车辆的可折叠车篷顶部上的通道产生间隙，车辆短暂下降车窗。如本文所使用的，短暂下降车窗是指将车窗下降到足以从通道移除车窗但不足以与柔性垫片产生间隙(例如，几毫米)。目前，车辆使用车门微启电路以当车门打开时使车窗打开，并且当车门关闭时使车窗关闭。然而，如果用户快速打开车门，则当用户将车门打开时，车窗可能仍会移动。这会导致令人不愉快的噪音，并随着时间的推移会损坏车窗。
如下文所公开的，在车身或可折叠车篷顶部中具有通道的车辆包括无钥匙进入系统和电子闩锁(在本文中有时称为“e-闩锁”)。该电子闩锁经由一个或多个数据总线电连接到车身控制模块。此外，该电子闩锁基于来自车身控制模块的总线上的消息而不是闩锁和车门把手之间的机械连接来使车辆的车门锁住和开闩(例如，锁定和解锁)。如下面所公开的，当电子闩锁检测到用户(例如，经由车门把手上的电容和/或红外传感器等)时，电子闩锁将开闩请求消息发送到车身控制单元。当接收到开闩请求消息时，车身控制管理器确定授权的密钥卡是否处于车辆的范围内。如果授权的密钥卡处于车辆的范围内，则车身控制模块将授权的请求消息发送到电子闩锁。然后，该电子闩锁将短暂下降请求消息发送到对应于用户与之交互的车门把手的车门控制单元。此外，电子闩锁响应于接收到来自车门控制单元的短暂下降完成消息而使车门开闩。以这种方式，车门保持锁定状态，直到车窗已与通道产生间隙。
图1描绘了根据本发明的教导操作的车辆102和密钥卡104的电子部件100的框图。车辆102可以是标准汽油动力车辆、混合动力车辆、电动车辆、燃料电池车辆和/或任何其它移动实施型车辆。车辆102包括与移动性相关的部件，诸如具有发动机、变速器、悬架、传动轴和/或车轮等的动力传动系统。车辆102可以是非自主的、半自主的(例如，由车辆102控制的一些常规动力功能)或自主的(例如，由车辆102控制而无需直接的驾驶员输入的动力功能)。在所示示例中，车辆102包括低频(LF)发射器106、接收器收发器模块108、车身控制模块110、第一车辆数据总线112以及车门114。在一些示例中，车辆还包括网关模块116。
LF发射器106包括传送包括信标消息118的低频(例如，125kHz至130kHz等)信号的无线电和天线。在一些示例中，LF发射器106位于一个车门114中(例如，下面在外部车门把手146中)。LF发射器106的发射器功率被配置为使得信标消息118具有相对接近车辆102的范围(例如，3英尺(1米)等)。接收器收发器模块108包括接收来自密钥卡104的认证消息120的天线。接收器收发器模块108被调谐为以中频(例如，315MHz至902MHz等)接收来自密钥卡的认证消息120。认证消息120包括认证令牌(authentication token)(例如，加密的标识符、加密的计数器等)以确定密钥卡104是否被授权解锁车辆102。
车身控制模块110控制车辆102的各种子系统。在所示示例中，车身控制模块110经由第一车辆数据总线112通信地连接到车门114，以管理(a)锁定和解锁车门114和(b)升起和降低车窗(例如，下面的车窗144)。此外，车身控制模块110管理LF发射器106的状态(例如，发射或睡眠)。车身控制模块110经由第二车辆数据总线122通信地连接到接收器收发器模块108。在一些示例中，第二车辆数据总线122根据局域互连网络(LIN)协议(由国际标准化组织(ISO)17987第1至7部分定义)来实施。
在所示示例中，车身控制模块110包括进入管理器124。进入管理器124响应于接收到来自车门114中的一个的开闩请求消息126来唤醒LF发射器106。进入管理器124接收来自接收器收发器模块108的认证消息120。基于认证消息120中包含的认证令牌，进入管理器124确定发送认证消息120的密钥卡104是否被授权访问车辆102。确定密钥卡是否被授权的示例在2016年9月28日提交的名称为“检测和防止干扰拦截和重播攻击(Detection andProtection Against Jam Intercept and Replay Attacks)”的申请序列号15/278,971的美国专利申请中公开，其全部内容通过引用的方式并入本文。如果密钥卡104被授权访问车辆102，则进入管理器124将开闩授权消息128发送到对应的车门114中的一个。在一些示例中，开闩请求消息126和开闩授权消息128经由信号线130a和130b来传输。在一些这样的示例中，消息126和128由信号线130a和130b上的电压等级表示。例如，当没有消息被传输时，信号线130a和130b通常可具有高电压(例如，3.3V，5V等)并切换到低电压(例如0V，1.2V等)以传送相应的消息126和128。
车身控制模块110从(a)钥匙卡104经由接收器收发器模块108和/或(b)车门114的内部控制台上的按钮接收锁定或解锁车门的命令。车身控制模块110响应于接收到命令，而根据特定的命令指示电子闩锁136(例如，经由数据总线112和142)正处于主要(例如，锁定)模式或辅助(例如，解锁)模式。
在所示示例中，车身控制模块110包括处理器或控制器132以及存储器134。车身控制模块110被构造为包括进入管理器124。处理器或控制器132可以是任何合适的处理装置或一组处理装置(诸如但不限于微处理器、基于微控制器的平台、合适的集成电路、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)和/或一个或多个专用集成电路(ASIC))。存储器134可以是易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM)，其可以包括非易失性RAM、磁性RAM、铁电RAM和任何其它合适的形式)；非易失性存储器(例如，磁盘存储器、闪速存储器、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、基于忆阻器的非易失性固态存储器等)和/或不可改变的存储器(例如，EPROM)等。在一些示例中，存储器134包括多种存储器，特别是易失性存储器和非易失性存储器。
存储器134是其上可以嵌入一组或多组指令(诸如用于操作本发明的方法的软件)的计算机可读介质。指令可以体现本文所述的一种或多种方法或逻辑。在特定实施例中，指令可以完全或至少部分地驻留在存储器134、计算机可读介质和/或处理器132(在执行指令期间)中的任何一个或多个内。
术语“非暂时性计算机可读介质”和“计算机可读介质”应被理解为包括单个介质或多个介质，诸如集中式或分布式数据库，和/或存储一组或多组指令的相关联的高速缓存和服务器。术语“非暂时性计算机可读介质”和“计算机可读介质”还包括能够存储、编码或承载用于由处理器执行或使系统执行任何一种或多种本文公开的方法或操作的一组指令的任何有形介质。如本文所使用的，术语“计算机可读介质”被明确地定义为包括任何类型的计算机可读存储装置和/或存储盘并排除传播信号。
第一车辆数据总线112将车身控制模块110通信地连接到车门114。第一车辆数据总线112可以根据由国际标准化组织(ISO)11898-1定义的控制器局域网(CAN)总线协议、面向媒体的系统传输(MOST)总线协议、CAN柔性数据(CAN-FD)总线协议(ISO 11898-7)、K线总线协议(ISO 9141和ISO 14230-1)和/或以太网TM(EthernetTM)总线协议IEEE 802.3(2002年以前)等来实施。在一些示例中，第一车辆数据总线112实施与车门数据总线(例如，下面的车门数据总线142)不同的协议。例如，第一车辆数据总线112可以通过具有比车门数据总线更快的传输速率的协议来实施。在这样的示例中，车辆102包括网关模块116。网关模块116将经由起始数据总线(例如，第一车辆数据总线112或车门数据总线)发送的消息转换为目的地(destination)数据总线的格式。
所示示例描绘了一个车门114。然而，车辆102可以包括经由第一车辆数据总线112以及信号线130a和130b连接到车身控制模块110的任何合适数量的车门114(例如，两个、四个等)。车门114包括电子闩锁(elatch)136、车门控制单元138、传感器140、车门数据总线142，车窗144以及外部车门把手146。
电子闩锁136包括由电子致动器(例如，螺线管等)而不是与外部车门把手146的机械连接控制的闩锁总成。电子闩锁136包括电子电路(例如，离散部件、集成电路、处理器等)，以例如控制闩锁总成并经由车门数据总线142进行通信。电子闩锁136电连接到传感器140。传感器140检测用户何时触摸外部车门把手146。例如，传感器140可以是检测把手后面的运动的电容传感器或红外传感器。当电子闩锁136经由传感器140检测到用户时，电子闩锁136将开闩请求消息126发送到车身控制模块110。电子闩锁136响应于接收来自车身控制模块的开闩授权消息128而经由车门数据总线142将短暂下降请求消息148发送到车门控制单元138。电子闩锁136响应于接收到来自车门控制单元138的短暂下降完成消息150来开闩。在一些示例中，当处于辅助模式时，电子闩锁136响应于检测到用户触摸外部车门把手146而将短暂下降请求消息148发送到车门控制单元318而不是将开闩请求消息126发送到车身控制模块110。也就是说，在这样的示例中，电子闩锁136不发送开闩请求消息126以确定该人是否被授权使车门114开闩。由此，在这样的示例中，即使车门114被“解锁”，电子闩锁136也不会使车门114开闩，直到接收到来自车门控制单元138的短暂下降完成消息150。
车门控制单元138控制与车门114相关的各种功能。例如，车门控制单元138控制侧视镜的位置和车窗144的位置。车门控制单元138包括电子电路(例如，离散部件、集成电路、处理器等)以例如控制致动器以移动车窗144并经由车门数据总线142进行通信。车门控制单元138被电连接到控制车窗144的输入装置(例如，触发器、开关、按钮等)。此外，车门控制单元138响应于来自电子闩锁136的短暂下降请求消息148，而使车窗144短暂下降。为了使车窗144短暂下降，车门控制单元138降低车窗144使得车窗144与车辆102的车身或可折叠车篷顶部中的通道产生间隙。车窗144的距离依赖于根据特定车辆102的规格的通道的深度而下降。当制造车辆102时，此距离被编程到车门控制单元138中。在短暂下降完成之后，车门控制单元138将短暂下降完成消息150发送到电子闩锁136。以这种方式，车辆102的车门114将不会开闩，直到车窗144已经与通道产生间隙。
车门数据总线142通信地连接电子闩锁136、车门控制单元138以及车身控制模块110(例如，经由网关模块116)。车门数据总线142可以根据CAN总线协议、MOST总线协议、CAN-FD总线协议、K线总线协议或以太网TM总线协议等来实施。在一些示例中，车门数据总线142由比第一车辆数据总线112(例如，CAN-FD总线)慢的总线(例如，CAN总线)来实施。
在操作中，电子闩锁136将开闩请求消息126发送到车身控制模块110。在所示示例中，电子闩锁136经由信号线130a中的一个发送开闩请求消息126。可替选地，在一些示例中，电子闩锁136经由数据总线112和142发送开闩请求消息126。车身控制模块110的进入管理器124唤醒(例如，通过驾驶员)LF发射器106以产生信标消息118。响应于检测到信标消息118，密钥卡104传送具有认证令牌的认证消息120。接收器收发器模块108接收认证消息120，并且经由第二车辆数据总线122将认证消息120转送到进入管理器124。进入管理器124基于认证消息120中的认证令牌来确定密钥卡104是否被授权访问车辆102。
如果密钥卡104被授权访问车辆102，则进入管理器124将开闩授权消息128发送到发送开闩请求消息126的车门114的电子闩锁136。在所示示例中，进入管理器124经由信号线130b中的一个发送开闩授权消息128。可替选地，在一些示例中，进入管理器124经由数据总线112和142发送开闩授权消息128。在一些示例中，在授权一个车门114在一段时间(例如，15秒、30秒等)内被开闩之后，进入管理器124响应于从其它车门114接收到的随后的开闩请求消息126发送开闩授权消息128而不使密钥卡104发送另一个认证消息120。在接收到开闩授权消息128之后，电子闩锁136将短暂下降请求消息148发送到车门控制单元138。车门控制单元138降低车窗144以与车辆102的车身或可折叠车篷顶部中的通道产生间隙。当车窗144已被降低时，车门控制单元138经由车门数据总线142将短暂下降完成消息150发送到电子闩锁136。响应于接收到短暂下降完成消息150，电子闩锁136使车门114开闩以便于用户使车门114开闩。
进入管理器124指示车门控制单元138(例如，经由数据总线112和142)关闭车窗144。在一些示例中，当车辆102的速度满足(例如大于)阈值时，进入管理器124指示车门控制单元138。在一些示例中，阈值是每小时五英里。可替选地或另外地，在一些示例中，进入管理器124响应于接收到锁定车门114的命令来指示车门控制单元138。
图2是可以由图1的电子部件100实施的使车辆102的车窗144短暂下降的方法的流程图。首先，在框202处，电子闩锁136等待，直到其经由传感器140检测到用户正在触摸外部车门把手146。在框204处，电子闩锁136确定电子闩锁是否被设置为锁定设置(例如，通过车身控制模块110的进入管理器124)。如果电子闩锁136被设置为锁定设置，则方法在框204处继续。否则，如果电子闩锁136被设置为解锁设置，则该方法在框220处继续。在框206处，电子闩锁136将开闩请求消息126发送到车身控制模块110的进入管理器124。在框208处，进入管理器激活LF发射器106。在框210处，LF发射器广播信标消息118。
在框212处，进入管理器确定是否已经从密钥卡104接收到认证消息120。如果已经从密钥卡104接收到认证消息120，则方法在框214处继续。否则，如果尚未从密钥卡104接收到认证消息120，则方法结束。在框214处，进入管理器124验证认证消息120中包括的认证令牌。在框216处，进入管理器基于在框212处验证的认证令牌来确定密钥卡104是否被授权。如果密钥卡104被授权，则方法在框218处继续。如果密钥卡104未被授权，则方法结束。在方框218处，进入管理器124将开闩授权消息128发送到电子闩锁136。
在框220处，电子闩锁136将短暂下降请求消息148发送到车门控制单元138。在框222处，车门控制单元138降低车窗144以与车辆的车身或者可折叠车篷顶部的通道产生间隙。在框224处，车门控制单元138等待，直到车窗144处于短暂下降位置。在框226处，车门控制单元138将短暂下降完成消息150发送到电子闩锁136。在框228处，电子闩锁使车门114开闩。然后该方法结束。
在本申请中，反意连词的使用旨在包括连词。定冠词或不定冠词的使用并不旨在表示基数。特别地，参考“所述”物体或者“一”和“一个”物体旨在表示可能的多个这样的物体之一。而且，连词“或者”可用于表达同时存在而不是互斥替选的特征。换句话说，连词“或者”应当理解为包括“和/或”。术语“包含(现在时、进行时)”是包容性的，并且分别具有与“包括(现在时、进行时)”相同的范围。
上述实施例，以及特别是任意“优选的”实施例是实施方式的可能示例并且仅仅陈述用于对本发明的原理的清楚理解。在实质上不脱离本文描述的技术的精神和原理的情况下可对上述实施例进行多种变形和修改。所有修改旨在在此被包括在本公开的范围内并由所附权利要求保护。

Claims (15)

1.一种车辆的车门，包括：
车门控制单元；以及
电子闩锁，所述电子闩锁通信地连接到所述车门控制单元，所述电子闩锁用于：
响应于检测到用户触摸外部把手，而请求来自所述车辆的授权；
响应于接收到所述授权，而将降低所述车门的车窗的请求发送到所述车门控制单元；以及
响应于接收到来自所述车门控制单元的确认，而使所述车门开闩。
2.根据权利要求1所述的车门，其中，所述车门控制单元用于：
响应于接收到所述请求，而降低所述车窗；以及
当所述车窗被降低以与由所述车辆限定的通道产生间隙时，将所述确认发送到所述电子闩锁。
3.根据权利要求1所述的车门，包括用于检测所述用户何时正在触摸所述外部把手的传感器。
4.根据权利要求1所述的车门，其中，所述电子闩锁被电连接到所述外部把手。
5.根据权利要求4所述的车门，其中，所述车门不包括所述电子闩锁和所述外部把手之间的机械连接。
6.根据权利要求1所述的车门，其中，所述电子闩锁经由数据总线被通信地连接到所述车门控制单元。
7.根据权利要求6所述的车门，其中，所述数据总线是根据控制器局域网(CAN)总线协议。
8.一种车辆，包括：
车门，所述车门包括电子闩锁；以及
车身控制模块，所述车身控制模块通信地连接到所述电子闩锁；所述车身控制模块用于：
响应于接收到来自所述电子闩锁的授权请求而经由低频发射器广播信号，所述信号激活所述车辆附近的密钥卡；以及
当所述密钥卡中的一个被授权时，允许对所述电子闩锁进行所述授权。
9.根据权利要求8所述的车辆，包括通信地连接到所述电子闩锁的车门控制单元，并且其中，所述电子闩锁用于：
响应于检测到用户触摸外部把手，而请求来自所述车身控制模块的所述授权；
响应于接收到所述授权，而将降低所述车门的车窗的请求发送到所述车门控制单元；以及
响应于接收到来自所述车门控制单元的确认，而使所述车门开闩。
10.根据权利要求9所述的车辆，其中，所述车门控制单元用于：
响应于接收到所述请求，而降低所述车窗；以及
当所述车窗被降低以与由所述车辆限定的通道产生间隙时，将所述确认发送到所述电子闩锁。
11.根据权利要求9所述的车辆，包括用于检测所述用户何时正在触摸所述外部把手的传感器。
12.根据权利要求9所述的车辆，其中，所述电子闩锁被电连接到所述外部把手。
13.根据权利要求12所述的车辆，其中，所述车门不包括所述电子闩锁和所述外部把手之间的机械连接。
14.根据权利要求9所述的车辆，其中，所述电子闩锁经由数据总线被通信地连接到所述车门控制单元。
15.一种方法，包括：
响应于检测到用户触摸外部把手，而经由电子电路请求来自车辆的授权；
响应于接收到所述授权，而经由所述电子电路将降低车门的车窗的请求发送到车门控制单元；以及
响应于接收到来自所述车门控制单元的确认，而使所述车门开闩。
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