CN109281556A - 用于检测封闭件的未闭锁状况的系统及方法 - Google Patents

Abstract

机动车辆包括相对于封闭件框架进行布置以选择性地覆盖车辆的开口的封闭件。车辆还包括被配置成使封闭件在多个位置之间移动的致动器以及被配置成检测封闭件在多个位置之间的运动的第一传感器，其中该多个位置包括打开位置以及闭合位置。此外，车辆还包括具有接合状态以及松开状态的闩锁组件，当处于接合状态中时，封闭件保持在闭合位置中，而当处于松开状态中时，封闭件可在多个位置之间移动。第二传感器被配置成检测闩锁组件的接合状态或松开状态。车辆进一步包括控制器，该控制器被配置成响应于第一传感器检测到封闭件在多个位置之间的运动且第二传感器检测到闩锁组件处于接合状态中而提供诊断信号。

Description

用于检测封闭件的未闭锁状况的系统及方法

技术领域

本公开涉及机动车辆，具体涉及用于机动车辆的自动关闭系统。

背景技术

车辆通常设有用于在驾驶循环期间保护车辆内容物并使得能够从车辆进出的封闭件。封闭件通常安装在主体上，并可在打开位置与闭合位置之间进行枢转。示例性封闭件包括驾驶员门、乘客门以及后部提升门。给定封闭件的尺寸、几何结构以及位置可基于车辆平台以及封闭件的用途而有所不同。

发明内容

根据本公开的机动车辆包括限定车辆的开口的封闭件框架以及相对于该封闭件框架进行布置以选择性地覆盖该开口的封闭件。封闭件具有多个位置，这些位置包括闭合位置以及打开位置。车辆还包括被配置成使封闭件在多个位置之间移动的致动器以及被配置成检测封闭件在多个位置之间的运动的第一传感器。此外，车辆还包括闩锁组件。闩锁组件包括与封闭件相关联的第一部件以及与封闭件框架相关联的第二部件。第一部件以及第二部件可在接合状态下进行联接以将封闭件保持在闭合位置中，并可在松开状态下彼此脱开以允许封闭件在多个位置之间移动。第二传感器被配置成检测闩锁组件的接合状态或松开状态。车辆进一步包括控制器。控制器被配置成响应于第一传感器检测到封闭件在多个位置之间的运动且第二传感器检测到闩锁组件处于接合状态中而提供诊断信号。

在示例性实施例中，闩锁组件包括主闩锁以及副闩锁，且第二传感器包括与主闩锁相关联的第一开关以及与副闩锁相关联的第二开关。

在示例性实施例中，第一传感器包括与致动器相关联的霍尔效应编码器。

在示例性实施例中，控制器被进一步配置成响应于第一传感器检测到封闭件在多个位置之间的运动且第二传感器检测到闩锁组件处于接合状态中而命令致动器使封闭件朝着打开位置移动预定距离。控制器还被配置成检测致动器停机状况，以及进一步响应于检测到致动器停机状况而提供诊断信号。

在示例性实施例中，车辆还包括被配置成选择性地脱开闩锁组件的闩锁致动器。在该实施例中，控制器被进一步配置成响应于第一传感器检测到封闭件在多个位置之间的运动且第二传感器检测到闩锁组件处于接合状态中而命令闩锁致动器使闩锁组件脱开。控制器还被配置成命令致动器使封闭件朝着闭合位置移动预定距离，以及在命令致动器使封闭件移动预定距离之后，进一步响应于第一传感器检测到封闭件在多个位置之间的运动且第二传感器检测到闩锁组件处于接合状态中而提供诊断信号。

在示例性实施例中，车辆还包括人机界面。在该实施例中，诊断信号包括经由人机界面传递的音频通知、可视通知或触觉通知。

在示例性实施例中，车辆还包括无线通信接口，其中诊断信号包括经由无线通信接口传递至远程操作员的警报。

用于控制根据本公开的车辆的方法包括使车辆具有被配置成检测封闭件的运动的第一传感器、被配置成检测闩锁组件的接合状态或松开状态的第二传感器以及与第一传感器、第二传感器和致动器进行通信的控制器，其中控制器被编程有闩锁诊断协议。方法还包括经由第一传感器接收指示封闭件的运动的第一信号。另外，方法还包括经由第二传感器接收指示闩锁组件处于接合状态中的第二信号。方法进一步包括响应于第一信号指示运动超出阈值且第二信号指示闩锁组件处于接合状态中而根据闩锁诊断协议自动地操作控制器。

在示例性实施例中，使车辆具有第一传感器的操作包括使车辆具有被配置成控制封闭件的运动的致动器以及与该致动器相关联的霍尔效应编码器。

在示例性实施例中，使车辆具有第一传感器的操作包括使车辆具有被配置成控制封闭件的运动的致动器。在该实施例中，诊断协议包括经由控制器命令致动器使封闭件朝着打开位置移动预定距离、检测致动器停机状况，以及响应于检测到致动器停机状况而提供诊断信号。

在示例性实施例中，方法还包括提供被配置成选择性地脱开闩锁组件的闩锁致动器。在该实施例中，使车辆具有第一传感器的操作包括使车辆具有被配置成控制封闭件的运动的致动器。此外，诊断协议包括命令闩锁致动器使闩锁组件脱开、命令致动器使封闭件朝着闭合位置移动预定距离，以及在命令致动器使封闭件移动预定距离之后，响应于第一传感器检测到封闭件在多个位置之间的运动且第二传感器检测到闩锁组件处于接合状态中而提供诊断信号。

在示例性实施例中，方法还包括提供人机界面。在该实施例中，诊断协议包括经由人机界面提供音频通知、可视通知或触觉通知。

在示例性实施例中，方法还包括提供无线通信接口。在该实施例中，诊断协议包括经由无线通信接口将警报提供给远程操作员。

根据本公开的实施例提供了若干优点。例如，本公开提供了一种用于自动检测封闭件未正确闭锁的状况以及用于在此类状况发生时执行合适的诊断动作从而提高用户满意度的系统及方法。

通过以下结合附图对优选实施例进行的详细描述，本公开的上述优点和特征以及其他优点和特征将变得显而易见。

附图说明

图1示出了根据本公开的机动车辆的第一实施例；

图2示出了根据本公开的机动车辆的第二实施例；

图3是示出了根据本公开的用于控制车辆的第一方法的流程图；

图4是示出了根据本公开的用于控制车辆的第二方法的流程图；以及

图5是示出了根据本公开的用于控制车辆的第三方法的流程图。

具体实施方式

在此对本公开的实施例进行了描述。然而，将理解的是，所公开的实施例仅仅是示例，且其他实施例可采取各种不同的可选形式。附图不必按比例绘制；某些特征可放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文所公开的特定结构细节以及功能细节不应被解释为具有限制性；相反，其仅具有代表性。参照附图中的任一个示出并描述的各种特征可与示出在一个或多个其他附图中的特征相结合，以形成未明确地示出或描述的实施例。对于典型的应用而言，所示出的特征的组合提供了代表性实施例。然而，对于特定应用或实施方式而言，与本公开的教导相一致的特征的各种组合及修改是合乎需要的。

现参照图1，示出了根据本公开的车辆10的局部示意性侧视图。车辆10包括可枢转地联接至封闭件框架14的封闭件12。封闭件12在图1中示出为处于局部打开位置中，其中开启角度16由封闭件12相对于封闭件框架14的位置限定。在本实施例中，封闭件12是一种用于SUV或厢式车的垂直开启提升门。然而，其他实施例可包括水平开启封闭件(例如，车辆的驾驶员门或乘客门)或其他垂直开启封闭件(例如，鸥翼形门)。

虽然未详细地示出，但封闭件12可枢转地安装在封闭件框架14上，例如，通过铰接件可枢转地安装其上。封闭件12可包括由包封封闭件12的各种部件的内部面板以及外部面板所限定的外壳，并可进一步包括一个或多个窗户以及窗户框架。

通常而言，封闭件框架14指的是车辆主体的限定开口并与封闭件12相配合或相匹配以选择性地允许进出该开口或封闭该开口的部分。在所示出的示例性实施例中，封闭件框架14与D柱相对应，虽然封闭件框架14可在其他实施例中指代主体的其他部分。

此外，封闭件12包括用于将封闭件12固定至闭合位置中、发起开启操作或执行这两者的闭锁机构。闭锁机构包括第一部分24以及第二部分26。第一部分24以及第二部分26可彼此选择性地接合。第一部分24以及第二部分26可接合以将封闭件12限制在闭合位置中，或这两个部分可释放以允许开启封闭件12。第一部分24联接至框架14，且第二部分26联接至封闭件12。在示例性实施例中，第一部分24包括撞击杆，且第二部分26包括可与撞击杆选择性地接合的可枢转叉栓。在此类实施例中，第二部分26可包括两级闩锁机构，例如，用于保持与撞击杆接合的叉栓的不同主、副棘爪。然而，在其他实施例中，可使用各种其他已知的闭锁机构。

至少一个闩锁传感器28与闩锁机构相关联。闩锁传感器28被配置成生成指示闩锁机构的闭锁和/或未闭锁状态的信号。在图1的说明性实施例中，闩锁传感器28与第二部分26相关联；然而，在其他实施例中，闩锁传感器28可与第一部分24相关联。在具有上文所讨论的两级闩锁机构的实施例中，至少一个闩锁传感器28可包括与主闩锁机构相关联的第一传感器以及与副闩锁机构相关联的第二传感器。在此类实施例中，至少一个闩锁传感器28可被配置成提供不同的分别指示主闩锁机构和副闩锁机构的状态的第一信号以及第二信号。在示例性实施例中，至少一个闩锁传感器28包括至少一个开关，该开关被布置成在封闭件12处于闭合状态中时处于压下状态中，并响应于该压下状态而生成指示闭锁状态的信号。然而，可在其他实施例中使用各种其他已知类型的传感器。

车辆10还包括至少一个控制器18、致动单元20以及至少一个致动单元传感器22。控制器18、致动单元20、致动单元传感器22以及闩锁传感器28可通过任何合适的方式(包括以有线或无线配置的方式)可操作地联接在一起。在一个示例性实施例中，控制器18、致动单元20、致动单元传感器22以及闩锁传感器28可通过合适的短程无线数据通信方案(例如，IEEE规范802.11(Wi-Fi)、WiMAX、BLUETOOTH^TM短程无线通信协议、专用短程通信(DSRC)系统等)进行通信(包括蜂窝式通信)。虽然未示出，但控制器18、致动单元20、致动单元传感器22以及闩锁传感器28可联接至电源(例如，车辆电池)，并可并入至其他车辆系统中，或通过其他方式与这些系统相配合。

控制器18通常被配置成执行下文所述的功能，这些功能包括对致动单元20的操作进行控制。如此，控制器18通常代表被配置成促进操作的硬件、软件和/或固件部件。在一个示例性实施例中，控制器18可以是车辆的电子控制单元(ECU)。根据该实施例，控制器18可通过如下部件进行实施或实现：通用处理器、内容可寻址存储器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、任何合适的可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、处理内核、离散硬件部件或其任意组合。虽然示出为单个单元，但控制器18可体现为多个离散处理电路(统称为控制器18)。实际上，控制器18包括存储在存储器中的处理逻辑，该处理逻辑可被配置成执行与车辆10的操作相关联的功能、技术以及处理任务。

在某些实施例中，控制器18可与允许用户与车辆10进行交互的用户界面相关联。可提供任何合适的用户界面，包括触摸屏和/或按钮与开关的组合。在一个示例性实施例中，用户界面使得用户能够禁用或启用控制器18的功能，或为控制器18的操作设定参数。在其他实施例中，例如，使得能够作出此类选择的功能可被省略，以防止用户在无意中禁用了控制器18的功能。

致动单元20被配置成致动封闭件的开启以及闭合。如此，致动单元20可包括基于来自控制器18的命令选择性地辅助或驱动封闭件的闭合或开启的马达。为了控制封闭件的移动，致动单元20可包括任何合适的联接部件，包括液力装置、磁力装置、摩擦装置和/或电气装置。在某些实施例中，致动单元20可与允许用户经由控制器18命令封闭件的开启以及闭合的用户界面(例如，门把手、按钮或钥匙遥控器)相关联。

致动单元20设有用于检测或确定与封闭件12相关的位置信息(包括开启角度16)并将该位置信息提供至控制器18的位置传感器22。在示例性实施例中，位置传感器22包括霍尔效应编码器。然而，在其他实施例中，在不偏离本公开的范围的情况下，可使用其他类型的传感器(例如，电位计)。

虽然图1示出了位于车辆尾部的电动提升门，但其他实施例可包括位于车辆上的其他位置中的其他类型的封闭件。如图2所示，车辆10’可设有侧门14’、被布置成控制侧门14’的开启和/或闭合并具有关联位置传感器的致动单元20’、被配置成检测侧门14’的打开或闭合位置的闩锁传感器28’以及与致动单元20’和闩锁传感器28’进行通信的控制器18’。控制器18’、致动单元20’以及闩锁传感器28’可通过与图1的控制器18、致动单元20以及闩锁传感器28的方式大体上相类似的方式进行布置和控制。

此外，车辆10’包括被配置成与其他车辆(“V2V”)和/或基础设施(“V2I”)进行通信的无线通信系统30。在示例性实施例中，无线通信系统30被配置成经由专用短程通信(DSRC)信道进行通信。DSRC信道指的是被专门设计用于车辆用途的单向或双向短中程无线通信信道以及一组对应的协议及标准。然而，其他或替代无线通信标准(例如，IEEE802.11以及蜂窝式数据通信等)也可被视为处于本公开的范围之内。无线通信系统30与控制器18进行通信，或由该控制器进行控制。

车辆10’还包括与控制器18进行通信或由其进行控制的人机界面(HMI)32。HMI 32被配置成为车辆10’的乘员提供用于接收来自控制器18的信息并将信息传递至该控制器的装置。HMI 32可包括触摸屏视频显示器、旋钮、按钮、音频接口、触觉反馈装置、其他界面或其组合。

虽然未具体示出在图1中，但车辆10同样可包括图2所示的无线通信系统以及HMI。

在某些情况下，例如，闩锁传感器可因碎屑进入闭锁机构中而错误地报告闭锁机构处于接合状态中。在此类情况下，期望的是具有一种用于验证封闭件处于闭锁状态中的系统。当在自主车辆中进行实施时，这种系统尤其有用，这是因为自动驾驶系统(ADS)可能无法通过其他方式识别出封闭件未完全闭锁的情况。

现参照图3，以流程图的形式示出了用于控制根据本公开的车辆的方法。算法在框100处开始。在示例性实施例中，算法在车辆起动之后、车辆变速器脱出驻车档之前或在车辆变速器脱出驻车档时进行执行。在另一实施例中，当车辆处于运动状态中时，算法在驾驶循环期间以固定间隔进行执行。在其他实施例中，如本领域技术人员所理解的，算法可在其他时间下或响应于各种其他输入而进行执行。

如在框102处示出的，第一信号接收自闩锁传感器。如上文参照图1所示的闩锁传感器28进行讨论的，闩锁传感器与闩锁机构相关联，并被配置成生成指示闩锁机构的闭锁和/或未闭锁状态的信号。在与两级闭锁机构结合使用的实施例中，信号可包括不同的分别指示主闩锁机构和副闩锁机构的状态的主信号以及副信号。在示例性实施例中，第一信号由被配置为图1所示的控制器18的控制器进行接收。

如在操作104处示出的，作出关于第一信号是否指示闭锁机构处于接合状态中的确定。在示例性实施例中，该确定由控制器(例如，被配置为图1所示的控制器18的控制器)进行执行。在与两级闭锁机构结合使用的实施例中，该确定可在第一信号或多个信号指示主、副闩锁机构都处于接合状态中时得到满足。

若操作104的确定是否定的，即第一信号指示闩锁不处于接合状态中，则控制返回至框102。因此，算法不再继续，除非且直至第一信号指示闩锁处于接合状态中。

若操作104的确定是肯定的，即第一信号指示闩锁处于接合状态中，则控制继续到框106。

如在框106处示出的，第二信号接收自致动器位置传感器。如上文参照图1所示的位置传感器22进行讨论的，位置传感器与致动单元相关联，并被配置成检测或确定与封闭件相关的位置信息。在示例性实施例中，第二信号由控制器(例如，被配置为图1所示的控制器18的控制器)进行接收。

如在操作108处示出的，作出关于第二信号是否指示封闭件的运动超出预定阈值的确定。在示例性实施例中，预定阈值对应于约为6mm的封闭件移动。该示例性阈值基于主闩锁机构与副闩锁机构之间的封闭件运动的典型范围之上。然而，在其他实施例中，可适当地使用其他阈值。

若操作108的确定是否定的，即所检测到的运动(如果有的话)并不超出预定阈值，则控制返回至框102。因此，算法不采取任何动作，除非且直至检测到超出预定阈值的运动。

若操作108的确定是肯定的，即信号确实指示封闭件的运动超出预定阈值，则控制继续到框110。

如在框110处示出的，发起诊断协议。通常而言，诊断协议旨在提醒操作员存在有未闭锁状况、中断车辆运动、自动尝试验证未闭锁状况或使封闭件重新闭锁，或执行上述操作的组合。如在框112处示出的，例如，诊断协议可包括：通过利用HMI将视听警报呈现给车辆的乘员来向操作员发出警报信号，或经由无线通信接口将警报传递给远程管理员。

诊断协议还可包括自动执行未闭锁验证和/或重新闭锁策略，这将在下文中参照图4和5进行更详细的讨论。

在包括能够自主控制车辆的自动驾驶系统的实施例中，诊断协议可包括命令自动驾驶系统来执行自动操作，以实现最小风险状态。最小风险状态指的是这样一种状态，即：当给定行程无法或不应该完成时，人类用户或ADS可使车辆处于该状态中，从而降低碰撞风险。该策略(其可被称为最小风险状态策略)可根据当前车辆位置以及交通状况而有所不同。最小风险状态策略可包括使车辆减速和/或使车辆12完全停下来。最小风险状态策略可致使车辆在当前行进路径内自动减速或停止，或这将导致需要一种被设计成使车辆离开当前交通车道(例如，使车辆开到路肩旁边)的较全面策略。各种其他策略可执行来作为最小风险状态策略的一部分。

如本领域技术人员所理解的，诊断协议还可包括其他合适的诊断或修正策略或上述策略的组合。

现参照图4，以流程图的形式示出了用于自动验证封闭件的未闭锁状况的方法。例如，算法在框120处开始，并可被发起来作为上文参照框110进行讨论的诊断协议的一部分。

如在框122处示出的，命令致动单元来执行较小的开启脉冲。在示例性实施例中，脉冲对应于约为6mm的封闭件移动。该脉冲基于主闩锁机构与副闩锁机构之间的封闭件运动的典型范围之上。

如在操作124处示出的，作出关于是否检测到致动单元停机的确定。停机指的是这样一种状况，即：致动单元无法使封闭件按照预期进行移动；而且，例如，致动单元的电流汲取中还检测到存在有尖峰。

若操作124的确定是肯定的，即检测到停机状况，则可推断出该封闭件已正确地闭锁，如在框126处示出的。在示例性实施例中，控制随后返回至如图3所示的算法。

若操作124的确定是否定的，即未检测到停机状况，则可推断出该封闭件未正确地闭锁，且诊断协议可继续进行，如在框128处示出的。例如，接下来，诊断协议可包括执行上文参照图3所示的框112进行讨论的其他动作中的任一动作。

现参照图5，以流程图的形式示出了用于自动尝试使封闭件重新闭锁的方法。例如，算法在框140处开始，并可被发起来作为上文参照框110进行讨论的诊断协议的一部分。

如在框142处示出的，命令闩锁松开，并对闩锁传感器进行监测，以验证未闭锁状态。随后，如在框144处示出的，命令致动单元来关闭封闭件，并对闩锁传感器进行监测，以验证闭锁状态。例如，这可基于来自闩锁传感器28的信号通过被配置为如图1所示的控制器18的控制器来进行执行。

如在操作146处示出的，作出关于位置传感器信号是否指示封闭件的运动超出预定阈值的确定。这可通过与图3所示的操作108大体上相似的方式来进行执行。

若操作146的确定是否定的，即所检测到的运动(如果有的话)并不超出预定阈值，则可推断出该封闭件已正确地闭锁，如在框148处示出的。在示例性实施例中，控制随后返回至如图3所示的算法。

若操作146的确定是肯定的，即信号确实指示封闭件的运动超出预定阈值，则可推断出该封闭件未正确地闭锁，且诊断协议可继续进行，如在框150处示出的。例如，接下来，诊断协议可包括执行上文参照图3所示的框112进行讨论的其他动作中的任一动作。

可见，本公开提供了一种用于自动检测封闭件未正确闭锁的状况以及用于在此类状况发生时执行合适的诊断动作从而提高用户满意度的系统及方法。

虽然在上文中描述了示例性实施例，但这些实施例并不旨在描述权利要求书所包括的所有可能形式。说明书中使用的词汇是描述性而非限定性词汇。应理解的是，可作出各种变化而不脱离本发明的精神及范围。如前文所述的，各种实施例的特征可结合来形成本公开的未明确描述或示出的其他示例性方面。虽然各种实施例被描述为在一个或多个期望特性方面提供了各种优点或优于其他实施例或现有技术的实施方式，但本领域的普通技术人员将理解的是，一个或多个特征或特性可折衷来获得期望的总体系统属性，这些属性取决于具体的应用以及实施方式。这些属性可包括但不限于：成本、强度、耐用性、生命周期成本、适销性、外观、包装、尺寸、使用可靠性、重量、可制造性、装配简便性等。如此，被描述为在一个或多个特性方面不如其他实施例或现有技术的实施方式的实施例仍处于本公开的范围之内，且对于特定应用而言，这些实施例是合乎需要的。

Claims (7)

1.一种机动车辆，其包括：

封闭件框架，所述封闭件框架限定所述车辆的开口；

封闭件，所述封闭件相对于所述封闭件框架进行布置以选择性地覆盖所述开口，其中所述封闭件具有多个位置，所述多个位置包括闭合位置以及打开位置；

致动器，所述致动器被配置成使所述封闭件在所述多个位置之间移动；

第一传感器，所述第一传感器被配置成检测所述封闭件在所述多个位置之间的运动；

闩锁组件，所述闩锁组件包括与所述封闭件相关联的第一部件以及与所述封闭件框架相关联的第二部件，其中所述第一部件以及所述第二部件可在接合状态下进行联接以将所述封闭件保持在所述闭合位置中，并可在松开状态下彼此脱开以允许所述封闭件在所述多个位置之间移动；

第二传感器，所述第二传感器被配置成检测所述闩锁组件的所述接合状态或所述松开状态；以及

至少一个控制器，所述至少一个控制器被配置成响应于所述第一传感器检测到所述封闭件在所述多个位置之间的所述运动且所述第二传感器检测到所述闩锁组件处于所述接合状态中而提供诊断信号。

2.根据权利要求1所述的车辆，其中所述闩锁组件包括主闩锁以及副闩锁，且其中所述第二传感器包括与所述主闩锁相关联的第一开关以及与所述副闩锁相关联的第二开关。

3.根据权利要求1所述的车辆，其中所述第一传感器包括与所述致动器相关联的霍尔效应编码器。

4.根据权利要求1所述的车辆，其中所述控制器被进一步配置成响应于所述第一传感器检测到所述封闭件在所述多个位置之间的所述运动且所述第二传感器检测到所述闩锁组件处于所述接合状态中而命令所述致动器使所述封闭件朝着所述打开位置移动预定距离、检测致动器停机状况以及进一步响应于检测到所述致动器停机状况而提供所述诊断信号。

5.根据权利要求1所述的车辆，其进一步包括被配置成选择性地脱开所述闩锁组件的闩锁致动器，其中所述控制器被进一步配置成响应于所述第一传感器检测到所述封闭件在所述多个位置之间的所述运动且所述第二传感器检测到所述闩锁组件处于所述接合状态中而命令所述闩锁致动器使所述闩锁组件脱开、命令所述致动器使所述封闭件朝着所述闭合位置移动预定距离，以及在所述命令所述致动器使所述封闭件移动所述预定距离之后，进一步响应于所述第一传感器检测到所述封闭件在所述多个位置之间的所述运动且所述第二传感器检测到所述闩锁组件处于所述接合状态中而提供所述诊断信号。

6.根据权利要求1所述的车辆，其进一步包括人机界面，其中所述诊断信号包括经由所述人机界面传递的音频通知、可视通知或触觉通知。

7.根据权利要求1所述的车辆，其进一步包括无线通信接口，其中所述诊断信号包括经由所述无线通信接口传递至远程操作员的警报。