CN109696679A - 用于机动车辆的超声对象检测系统及其操作方法 - Google Patents
用于机动车辆的超声对象检测系统及其操作方法 Download PDFInfo
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Abstract
提供了用于机动车辆的超声对象检测系统及其操作方法。该系统包括附接至车身的指示器,该指示器用于向用户通知做出用于启动闭合构件的打开的激活姿势的适当位置。至少一个超声换能器被附接至车身。电子控制单元电耦接至指示器并且包括电耦接至至少一个超声换能器的至少一个超声驱动器。电子控制单元与多个车辆控制器通信,并且电子控制单元被配置成:从多个车辆控制器接收多个操作信号;使用至少一个超声换能器检测由用户做出的激活姿势;以及响应于检测到由用户做出的用于操作闭合构件的激活姿势,将激活信号发送至多个车辆控制器。
Description
相关申请的交叉引用
本发明申请要求于2017年10月24日提交的美国临时申请第62/576,191号的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文中。
技术领域
本公开内容一般地涉及用于机动车辆的对象检测系统,并且更特别地,涉及用于用户激活动力闭合构件系统以使车辆闭合构件相对于车身在关闭位置与打开位置之间移动的对象检测系统。
背景技术
本部分提供与本公开内容相关的背景信息,该背景信息不一定是现有技术。
诸如运动型多用途车辆的机动车辆可以被设计成包括用于自动打开车辆的后举升门的由用户激活的非接触式动力举升门系统。动力举升门系统包括用于检测希望打开后举升门的用户的运动的传感器,其中,运动例如用户的脚在后保险杠下方的踢运动。该系统包括以下技术:确认拥有与车辆相关联的遥控钥匙(key fob)的用户是运动的来源,使得后举升门不会例如由另外的人、动物、天气状况或者可以进入保险杠下方空间的对象错误地激活。该系统使得在用户的双手被占用时——例如当用户拿着要装入车辆中的物品时——能够方便地、用户友好地打开后举升门。
另外,当前正在使用基于电容的传感器系统来识别车辆的后保险杠下方的足部姿势以激活后举升门的打开。然而,电容式感测系统具有其局限性,因此超声传感器或换能器的使用提供了优于基于电容的系统的优点。通常,目的是在车辆保险杠周围增加足部检测区域,同时使增加该足部检测区域所需的传感器的数目最小化。覆盖一区域的较少的传感器可转化成减少的部件数、降低的系统复杂性、更少的可见传感器端口以及最终较低成本的感测解决方案。
采用超声传感器的一个缺点涉及称为“振铃”的现象,“振铃”现象降低了传感器的性能特性(即灵敏度和最小感测距离)。例如,当具有被振动以产生脉冲/啁啾的膜的传感器采用该同一膜还来接收反射脉冲/啁啾时,发生振铃。由于超声脉冲行进至对象并且被反射回传感器膜的速度,正在振动的膜没有足够的时间稳定到膜可以拾取或检测反射信号(即由反射波引起振动)的点。这意味着在实践中,这些传感器必须布置在距待检测对象或地面足够的距离(最小距离)处,以使得传感器有时间稳定到其可以正确检测反射信号的位置的点(即处于以下状态:膜的振动由反射信号而不是发射啁啾/脉冲的残余振动引起)。例如,这种传感器因此被布置在具有高于地面一定高度的车辆例如SUV和卡车上,这种车辆在车身与地面之间本身具有更大的间隙,使得膜能够在接收反射波之前静止下来。将这样的传感器布置在汽车特别是具有低离地间隙的跑车上,将由于这种振铃效应而不能将这样的传感器充分地定位成能够检测对象,原因是由于对象与传感器之间的短距离,反射信号在传感器稳定前返回到传感器。
另一个缺点是:通常在工厂基于车辆静止在平坦表面上针对预定距离对超声传感器进行基线化(参考距离),这意味着在假设传感器保持在相对于恒定地面的高度的情况下对超声传感器校准(即,基于某些反射时间参数的检测算法)。也就是说,尽管位于保险杠上的传感器与地面之间的距离可能会根据非工厂和现实生活环境中的道路状况而变化,但是系统的基线参考点从不改变。因此,需要改进对象检测系统。
发明内容
本部分提供对本公开内容的总体概述,而不是对其全部范围或其所有特征、方面和目的的全面公开。
因此,本公开内容的一个方面是提供一种用于机动车辆的超声对象检测系统,该机动车辆包括车身和附接至车身的闭合构件。该系统包括至少一个超声换能器,所述至少一个超声换能器附接至车身,用于选择性地输出多个超声脉冲串以及接收多个超声回波。该系统还包括电子控制单元,该电子控制单元包括至少一个超声驱动器,所述至少一个超声驱动器电耦接至至少一个超声换能器并且与至少一个车辆控制器通信。电子控制单元被配置成从至少一个车辆控制器接收多个操作信号。电子控制单元还被配置成使用至少一个超声换能器检测由用户做出的激活姿势,并且响应于检测到由用户做出的用于操作闭合构件的激活姿势,将激活信号发送至至少一个车辆控制器。
本公开内容的另一方面是提供一种操作超声对象检测系统的方法,该系统用于用户激活动力闭合构件系统以移动车辆的车辆闭合构件。该方法从以下步骤开始:使用车辆的多个车辆控制器中的一个来检测车辆的状态的变化,以输出多个操作信号的车辆状态改变信号。该方法通过以下来继续进行:响应于接收到车辆状态改变信号而基于距地表面的距离来确定至少一个超声换能器的基线设置。该方法通过以下来继续进行:使用至少一个超声换能器检测由用户做出的激活姿势。该方法还包括以下步骤:响应于检测到激活姿势,将激活信号发送至多个车辆控制器以移动闭合构件。
本公开内容的又一方面是提供一种用于机动车辆的超声对象检测系统,该机动车辆包括车身和附接至车辆的闭合构件。该系统包括能够附接至车辆的壳体以及设置在壳体内的至少两个超声换能器,所述至少两个超声换能器用于朝向车辆周界附近的地表面选择性地输出多个超声脉冲串以及接收多个超声回波。该系统还包括电子控制单元,该电子控制单元设置在壳体内并且包括至少两个超声驱动器,所述至少两个超声驱动器电耦接至至少两个超声换能器并且与至少一个车辆控制器通信。电子控制单元被配置成将至少两个超声换能器中的每一个顺序地操作为多个超声脉冲串的发射器和多个超声回波的接收器。电子控制单元还被配置成使用至少两个超声换能器检测由用户做出的激活姿势,并且响应于检测到由用户做出的用于操作闭合构件的激活姿势而将激活信号发送至至少一个车辆控制器。
根据本公开内容的超声对象检测系统提供了对于车辆的用户特别有吸引力的许多益处。与现有解决方案相比,所公开的系统增大了足部检测区域。这减少了覆盖检测区域的传感器或换能器的数目。所公开的系统还使得能够减小换能器与参考表面之间的距离,同时仍能够进行足部检测。这开辟了在诸如轿车和跑车等的低间隙车辆上的应用。另外,系统可以动态地适应距换能器的表面距离。这使得系统能够提供对不同环境和停车情况的通用性和适应性。最后,所公开的系统还使得能够适应换能器下方的多变表面,以通过避免错误的参考点来正确地建立基线。
根据本文中提供的描述,这些和其他方面以及适用领域将变得明显。本发明内容中的描述和具体示例仅用于说明的目的,而不旨在限制本公开内容的范围。
附图说明
由于在结合附图考虑时通过参考以下详细描述可以更好地理解本发明的其他优点,所以本发明的其他优点将被容易地认识到,在附图中:
图1是根据本公开内容的方面的配备有用于包括车身和附接至车身的闭合构件的机动车辆的超声对象检测系统的示例机动车辆的透视图,其示出至少一个超声换能器的位置;
图2是根据本公开内容的方面的配备有超声对象检测系统的示例机动车辆的另一透视图;
图3是根据本公开内容的方面的包括指示器的机动车辆的一部分的放大视图;
图4是根据本公开内容的方面的具有超声对象检测系统和包括在系统的激活(唤醒)和操作期间被照亮的指示器的车辆的示例后保险杠的一部分的放大视图;
图5示出了根据本公开内容的方面的具有单个超声换能器的超声对象检测系统;
图6A是根据本公开内容的方面的安装在后保险杠上的包括单个超声换能器的示例超声对象检测系统的分解视图;
图6B是根据本公开内容的方面的图6A所示的示例超声对象检测系统的外视图;
图7A是根据本公开内容的方面的根据本公开内容的教示构造的包括一对超声换能器并且安装在后保险杠上的超声对象检测系统的示例图形的外侧视图,并且其中,保险杠具有用于将超声波传送到超声换能器和/或传送来自超声换能器的超声波的间隙槽;
图7B是根据本公开内容的方面的图7A的系统的一对超声换能器和传感器单元的从后保险杠内部看的透视图;
图7C是根据本公开内容的方面的图7A的后保险杠的间隙槽的外仰视图;
图8A是根据本公开内容的方面的安装在后保险杠上的包括单个超声换能器的超声对象检测系统的示例图形的外侧视图,并且其中,保险杠具有用于将超声波传送到超声换能器和/或传送来自超声换能器的超声波的间隙槽;
图8B是根据本公开内容的方面的图8A的系统的超声换能器和电子控制单元的从后保险杠内部看的透视图;
图8C是根据本公开内容的方面的图8A的后保险杠的间隙槽的外仰视图;
图9示出了根据本公开内容的方面的在平坦地表面上的具有一对超声换能器的超声对象检测系统;
图10示出了根据本公开内容的方面的在不平坦地表面上的具有一对超声换能器的超声对象检测系统;
图11示出了根据本公开内容的方面的可以安装在超声对象检测系统的图形周围以覆盖制造缺陷和/或未对准的示例可选装饰边框;
图12是根据本公开内容的方面的电子控制单元的整体功能图;
图13示出了根据本公开内容的方面的具有多个超声换能器的超声对象检测系统;
图14、图14A和图14B示出了根据本公开内容的方面的具有顺序操作的多个超声换能器的超声对象检测系统;
图15至图17示出了根据本公开内容的方面的当地表面与超声换能器之间的距离可以改变时的示例情况;
图18示出了根据本公开内容的方面的接收至少一个禁止信号的电子控制单元的数据流;
图19至图21示出了根据本公开内容的方面的操作用于用户激活动力闭合构件系统以移动车辆闭合构件的超声对象检测系统的方法;以及
图22示出了超声对象检测系统的整体操作时序。
具体实施方式
通常,现在将公开根据本公开内容的教示构造的超声对象检测系统的至少一个示例实施方式。还将公开操作根据本公开内容的教示构造的超声对象检测系统的方法。提供了示例实施方式使得本公开内容将会是透彻的,并且将会向本领域技术人员完整地传达范围。阐述了许多具体的细节例如特定部件、设备以及方法的示例,以提供对本公开内容的实施方式的透彻理解。对于本领域技术人员将会明显的是,不需要采用特定细节,示例实施方式可以以许多不同的形式来实施并且均不应被解释为限制本公开内容的范围。在一些示例实施方式中,详细描述了公知的处理、公知的设备结构以及公知的技术。此外,系统可以替选地用于打开和/或关闭车辆的另一闭合构件。
首先参照图1至图4,超声对象检测系统10示出在包括安装至车身16的闭合构件(例如,后举升门14)的示例机动车辆12上。根据本公开内容中描述的示例实施方式,超声对象检测系统10被集成到车身16的后保险杠18中。然而,超声对象检测系统10可以布置在车辆12上的另一位置处,例如布置在车辆12的邻近如图1和图2所示的侧面车辆乘客门的一侧。应当认识到,超声对象检测系统10可以与包括其他闭合构件(例如动力门、动力行李箱和动力滑动门)的动力打开的非接触式(即,基于姿势的)激活在内的其他应用来结合使用。此外,这些技术还可以应用于可以受益于基于姿势激活系统的其他非汽车应用。
超声对象检测系统10包括至少一个超声换能器20,所述至少一个超声换能器20当与特定车辆12相关联的遥控钥匙22位于车辆12的预定距离内时——例如当遥控钥匙22由接近车辆12的用户23拥有时——感测对象或运动。更详细地,所述至少一个超声换能器20附接至车身16用于选择性地输出多个超声脉冲串(burst)24以及接收多个超声回波25,如图5中最佳地示出的。尽管在示例实施方式中使用遥控钥匙22,但是可以使用与特定车辆12相关联的并且可以由车辆12检测到的另外的部件。由(一个或多个)超声换能器20检测到的对象的示例是用户23的足部,并且由(一个或多个)超声换能器20检测到的运动的示例是用户23的踢运动或晃动运动。
因为超声换能器发射超声波或超声脉冲串24,所以后保险杠18可以包括如图4、图6A至图6B、图7A至图7C以及图8A至图8C中最佳地示出的说明性地设置在后保险杠18的下侧21上的间隙槽26,以允许超声波(超声脉冲串24和超声回波25)例如在后举升门14与地面27之间(图9、图10、图13和图14)被传送到每个超声换能器20和/或从每个超声换能器20被传送。根据一个实施方式,如图6A至图6B和图8A至图8C所示,超声对象检测系统10包括单个超声换能器20。根据一个实施方式,如图7A至图7C所示,超声对象检测系统10包括被称为双传感器的一对超声换能器20A、20B。在该实施方式中,如图9和图10中最佳地示出的,超声换能器20A、20B中的一个进行发射并且另一个进行接收或收听。超声换能器20A、20B向系统10提供了优于仅包括单个超声换能器20的比较系统的优点。如果仅存在单个超声换能器20,则由于近距离,可能发生干扰操作和检测的反馈和振铃(例如,不稳定的传感器膜)。专用发射(Tx)和接收(Rx)超声换能器20A、20B消除了该反馈和振铃问题。超声换能器20、20A、20B被定向成朝向地面27,例如以沿竖直方向或基本上竖直方向引导以说明性锥形图案放射的脉冲/啁啾。术语“基本上竖直方向”在本文中用于指代以下方向:该方向不是水平的,使得提供了位于正下方或从正下方区域延伸的基本上在下方的检测区,例如从超声换能器20、20A、20B以与竖直方向成45度角投影的检测锥。这样的定向确保超声换能器20、20A、20B能够捕获在预定义位置的姿势(例如,用户的足部的姿势),以避免来自在检测区之外的与由意在激活超声换能器20、20A、20B的用户做出的姿势不对应的运动或姿势(例如,手部或臂部或腿部姿势)的错误激活。例如,检测区可以被配置用于在车辆12的外周界正下方或基本上在车辆12的外周界下方的检测,其被示出为与车辆12的实际外周界匹配的投影周界19,或者稍微延伸超过周界19(例如,20cm)。认识到,可以提供进一步向外投影的周界(例如,大于20cm)或向内投影的周界。
如图2至图4、图6A至图6B、图7A至图7C、图8A至图8C和图11所示,超声对象检测系统10还包括位于车辆12上的指示器28以向用户23通知做出启动闭合构件(例如,后举升门14)的打开的激活姿势的适当位置。说明性地,指示器28被定向成或基本上被定向成沿相对于地面27的水平方向。激活姿势可以是由用户23做出的和/或由用户23放置的与(一个或多个)超声换能器20相邻的对象做出的移动。在示例实施方式中,指示器28被定位成与(一个或多个)超声换能器20相邻,例如在车辆12的后保险杠18上。指示器28还可以通知用户23系统10是否被激活或通电、在系统唤醒期间、在运转中、已经检测到接近车辆12的用户23,系统10正在接收来自用户23的输入,以及/或者系统10是否正在等待激活姿势信号。示例实施方式的指示器28包括又被称为图标的图形30例如打开的后举升门的照亮的图片,以警告用户23。适当定位的实际图标的使用为用户23提供关于(一个或多个)超声换能器20被定位在何处的视觉指示器。该特征对于用户23是有益的并且提供了优于以下比较系统的优点:该比较系统需要用户23猜测传感器或换能器20位于后保险杠18(或被配备有系统10的车辆的其他部分)下方何处以及超声换能器20、20A、20B的检测区被定向在何处以用于做出激活姿势。虽然本文中关于采用指示器28的情况来得到示例实施方式,但是可以在没有指示器28的情况下提供超声对象检测系统10(例如,(一个或多个)超声换能器20可以例如在没有任何指示器28的情况下或在有指示器28但没有图形30的情况下定位在后保险杠18上或后保险杠18后面)。
图6A示出了根据示例实施方式的具有一个超声换能器20的超声对象检测系统10的分解视图。后保险杠18限定用于各种部件的开口34和用于将超声波发射至超声换能器20和/或从超声换能器20发射超声波的间隙槽26。在开口34上设置图像盖36,图像盖36包括图形30的切口部38,在该情况下切口部38是具有打开的后举升门14的车辆12。图像盖36还被涂漆以匹配车身16的颜色。在图像盖36上设置图像漫射器39例如半透明白色塑料。接下来,在图像漫射器39上设置壳体40设置。超声换能器20容置在壳体40中并且搁置在壳体40的底壁42上。还在壳体40中与换能器20相邻地设置将光引导至图形30的图像或区域的反射器44。还在壳体40中设置电子控制单元32。在示例实施方式中,发光二极管(LED)位于电子控制单元32的远侧。盖46设置在壳体40上。如作为图6A的系统10的外视图的图6B所示,图形30通过图像盖36可见。如图11所示,系统10可选地包括从后保险杠18的外部安装的边框48,以覆盖可能存在的任何制造缺陷和/或未对准。虽然至少一个超声换能器20可以在壳体40内部,但是应当理解的是,至少一个超声换能器20也可以单独地设置在车辆12上(图15至图17)。
由至少一个超声换能器20提供的超声场可以是三维体积,例如半球形、立方体、圆锥体或圆柱体。至少一个超声换能器20用于接收来自超声场中的相互作用的反射并且系统10处理和分析所接收到的反射以提供可用于确定用于打开后举升门14的姿势的姿势数据。根据示例实施方式,当用户23接近车辆12时,车辆12感测遥控钥匙22并且激活超声对象检测系统10和指示器28。超声对象检测系统10具有触发事件模式和非触发事件模式。根据示例实施方式的指示器28是设置在后保险杠18上的灯,以通知用户23系统10被激活并且等待来自用户23的打开后举升门14的激活姿势。指示器28还向用户23通知执行激活姿势例如足部的存在的正确位置。同时,至少一个超声换能器20产生与指示器28和车辆12相邻的超声场,例如在车辆12正下方或基本上在车辆12下方的超声场。
对于示例实施方式,指示器28通过照亮红灯来通知用户23。为了启动触发事件模式,作为说明性示例,用户23将他的或她的足部放置在发光指示器28下面或后保险杠18下方。当用户23将他的或她的足部放置在发光指示器28下面时,系统10的至少一个超声换能器20接收来自中介超声场中的相互作用的反射。然后,系统10处理并且分析所接收到的反射以提供可用于确定姿势的姿势数据。为了使系统10处理所接收到的反射,用户23也许必须使他的或她的足部静止达要求的时间段(例如,四秒)。一旦用户23使他的或她的足部静止达要求的时间段并且提供了正确的姿势,则指示器28通过闪烁照亮的黄灯来通知用户。接下来,系统10启动后举升门14的打开。另一方面,如果用户23使他的或她的足部静止但是不满足启动后举升门14的打开所需的要求时间段(例如,少于4秒),则启动非触发事件模式。在非触发事件期间,指示器28快速闪烁照亮的黄灯以向用户23指示由用户23做出的姿势不满足打开后举升门14的要求。
应当理解,可以使用各种技术来检测超声场中的相互作用。对于示例实施方式,姿势技术是基于运动检测,以及为了解锁或致动系统10(门或举升门14),用户23已将他的或她的足部放在至少一个超声换能器20的范围内,并且然后在将他的或她的足部移出至少一个超声换能器20的范围之前等待一段时间以激活系统10。换句话说,用户23必须在移开他的或她的足部之前将他的或她的足部放在超声场中达要求的时间段。在第一检测之后的时段内不允许移动。因此,例如,足部必须静止达500ms。如果系统10在时段内检测到第二移动,则算法将忽略第一检测并且转到重置状态并且然后等待新的输入。在要求的时间段期间,为了激活系统10,优选的是用户23在超声场中不做出附加的移动。如果系统10在要求的时间段内在超声场中检测到第二交互,即由用户23做出的附加移动,则系统10将忽略由至少一个超声换能器20检测到的第一交互并且系统10将重置并且等待由用户23做出的新交互。然而,应当理解的是,可以使用其他算法和/或时间段。例如,可以需要足部在超声场中的前后移动、或着单一移动、或者(一次或多次)踢踏来激活系统10。
在有或没有图形30的情况下,也可以使用可听提示音、喇叭声或嘟嘟声来警告用户23。指示器28还可以包括其他特征或部件来通知用户23,例如沿着或靠近后保险杠18的另一类型的灯或发光区域、尾灯、倒车灯、信号灯、车辆12的玻璃上的对象或投影(例如投影的图像或光)。根据一个示例实施方式,指示器28在开启和关闭状态下具有不同的颜色并且向用户23提供关于何处放置他的或她的足部的意见。此外,用于通知用户23的指示器28可以是车辆12上的可以对用户23可见的任何其他区域。总之,对于用作指示器28以通知用户23的一个或多个特征,各种选项是可能的。在每种情况下,向用户23提供反馈以用于足部/姿势检测。
根据示例实施方式,当用户23接近车辆12时,车辆12感测遥控钥匙22并且使超声对象检测系统10通电。一旦系统10唤醒,则超声换能器20A、20B和指示器28被激活。在示例实施方式中,指示器28是后保险杠18上的发光图片,以通知用户23系统10被激活并且等待来自用户23的打开后举升门14的激活姿势。指示器28还向用户23通知执行激活姿势的正确位置,在该情况下激活姿势是足部的存在。然后,用户23将他的或她的足部放置在发光指示器28下方,这可以包括在车辆保险杠18的正下方或基本上在车辆保险杠18的正下方。一旦检测到足部,则指示器28闪烁并且可选地可以通过系统10或车辆12的另一部件产生可听音以指示足部的存在。然后,用户23使他的或她的足部静止达启动后举升门14的打开所需的要求时间段。另一方面,如果用户23使他的或她的足部静止但是不满足要求的时间段,即小于启动后举升门14的打开所需的时间段,则指示器28闪烁并且可选地可以通过系统10或车辆12的另一部件产生可听音以指示由用户做出的姿势不满足打开后举升门14的要求。
系统10还包括执行软件的启动后举升门14的打开的电子控制单元32。在图12中示出了电子控制单元32的功能图。电子控制单元32电耦接至指示器28并且包括至少一个超声驱动器33,该至少一个超声驱动器33与至少一个超声换能器20电耦接并且例如通过本地互连网络(LIN)接口与多个车辆控制器例如车身控制模块通信。电子控制单元32被配置成从多个车辆控制器接收多个操作信号。例如,这样的多个操作信号包括但不限于指示以下的信号:从驾驶状态到停车状态的车辆状态改变(例如,用户已将其变速器从驱动模式移动至停车模式)、从移动状态到停止状态的车辆状态改变(例如,用户已经移动并且已经将他的车速降低到每小时0英里以下)、或者从高于阈值速度的移动状态到低于车辆阈值速度的车辆状态改变(例如,用户已经移动并且已经将他的车速降低至每小时1英里以下);睡眠定时器的到期,或者车辆闭合板在锁定与解锁之间的车辆状态改变。电子控制单元32还被配置成利用至少一个超声换能器20(例如,利用图5所示的一个超声换能器20,以及利用图9中的一对超声换能器20A、20B)检测由用户23做出的激活姿势并且响应于检测到由用户23做出的用于操作闭合构件(例如,后举升门14)的激活姿势而将激活信号发送至多个车辆控制器。
在至少一个超声换能器20包括多个超声换能器20(图13)的情况下,电子控制单元32还被配置成将多个超声换能器20中的每一个顺序地操作为多个超声脉冲串24的发射器和多个超声回波25的接收器,如图14中最佳地示出的。例如,电子控制单元32可以被配置成将多个超声换能器20中的每一个操作为多个超声脉冲串24的发射器和多个超声回波25的接收器中的一个,该操作与将多个超声换能器20中相邻的一个超声换能器20操作为多个超声脉冲串24的发射器和多个超声回波25的接收器中之一相反。多个超声换能器20或传感器单元可以沿后保险杠18的周边排列成阵列。阵列被配置成消除振铃对检测能力的影响。超声换能器20中的一个被配置为发射脉冲/啁啾24的发射模式,而相邻的超声换能器20被设置为接收反射波25的接收模式。由于不同的超声换能器20接收反射波25,因此系统10不必等待超声换能器20稳定到稳定状态(这是被配置成既发射超声脉冲串24又接收反射信号或回波25的超声换能器20的情况)。
在操作中,例如,系统10被配置成(即,由电子控制单元32的微控制器执行的算法)使一个传感器或超声换能器20发射脉冲串24并且使其他的被配置为回波25的接收器。利用该配置,相邻的接收超声换能器20(即,图13所示的传感器或换能器“2”)已经处于稳定状态并且准备好接收反射信号(例如,回波25),而不存在由于接收器膜的预先存在的振动而引起的干扰。注意,并非全部超声换能器20都将能够接收回波25(即,图13的传感器或换能器“3”和“4”可以不接收反射信号或回波25)。例如,传感器或换能器“1”发射脉冲串24,换能器“2”将能够接收回波25,换能器“3”可以接收回波25,但是换能器“4”及之后的换能器可以不接收回波25,因为它们超出了回波25的范围。下一序列,换能器“2”将是发射器而其他换能器将是接收器,如此等等。超声换能器20以扫描方式或顺序方式被操作以覆盖后保险杠18下方的区域。例如,换能器“1”发射脉冲串24,换能器“2”可能尚未达到对于准确最小干扰检测接收回波25充分的稳定状态(例如,不振铃),换能器“3”可以接收回波25,而换能器“3”及之后的换能器可以能够接收回波25,因为它们在回波25的范围内并且已经达到稳定的非振铃状态。下一序列,换能器“2”将是发射器而其他换能器将是接收器(例如换能器“4”),如此等等。超声换能器20以扫描方式或顺序方式被操作以覆盖后保险杠18下方的区域。可以提供扫描地面27的替选方式,例如换能器“1”和换能器“3”可以被配置成接收回波25而换能器“2”和换能器“4”发射脉冲串24,接下来是操作的反转,将换能器“1”和换能器“3”操作成发射脉冲串24,其中先前操作成发射脉冲串24的换能器“2”和换能器“4”在被配置成接收回波25之前被允许达到稳定的非振铃状态。
通过使用以相对于彼此移位的方式以阵列设置的更多超声换能器20——其中,一个超声换能器进行发射,同时相邻的超声换能器20被设置成进行接收——可以增大检测区域。因此,可以减小超声换能器20与地面27之间的距离,从而需要较少的超声换能器20来监测感测范围,并且还可以增大束的宽度,因为反射不需要传播回到发射传感器,而是可以由相邻的超声换能器20来拾取或检测。因此,系统10可以应用于与卡车和SUV相比具有较低离地间隙的车辆12,例如用于跑车。另外,由于与在换能器的正前面具有无效检测区域的已知系统相比,超声换能器20对于检测较接近超声换能器20的姿势是有效的,因此超声换能器20可以放置在围绕车辆12的周界的较低位置处,特别是放置在车辆12的下方——与可见的已知系统(因为已知系统需要较高的操作位置,例如在保险杠的中点处)相比,这可以提供隐藏在用户23的视野之外的优点。通过使得发射和接收超声换能器20在再次发射或接收之前达到稳定状态,可以提高系统10的灵敏度,因为超声换能器20的振动仅通过接收到的反射信号或回波25而产生,而不是由发射脉冲/啁啾24引起的残余振动。为此,将超声换能器20布置成扫描检测区域,即超声换能器20将被配置成按顺序次序进行发射以使得发射器超声换能器20在其必须再次接收之前有时间稳定下来。
当由(一个或多个)超声换能器20检测到对象(例如用户23的足部)或运动时,(一个或多个)超声换能器20将与对象或运动有关的信号发送至电子控制单元32。电子控制单元32处理来自(一个或多个)超声换能器20的数据,以确定对象或运动是打开后举升门14所需的激活姿势而不是错误信号。如果数据指示存在正确的激活姿势,则电子控制单元32向适用的车辆控制器发出指令以启动后举升门14的打开。在示例实施方式中,当后举升门14即将打开或正在打开时,诸如发光图形30和可听音的指示器28被激活以通知用户23。
使用超声换能器20的可能缺点在于:超声换能器20通常基于车辆12静止在平坦表面上针对预定距离被基线化(参考距离),这意味着在假设超声换能器20保持在相对于恒定地面27(作为示例,图16中表示为参考A)的高度处的情况下对超声换能器20进行校准(即,基于某些反射时间参数的检测算法,例如使用飞行时间算法)。即,假设系统的基线参考点从不改变,而不管位于保险杠18上的超声换能器20与地面27之间的距离可能根据道路状况而改变。如图15中最佳地示出的,车辆12可能后退并且保险杠18可能位于凸起的路缘附近,该凸起的路缘会减小超声换能器20与基线参考表面之间的距离,其中,超声场将反射离开基线参考表面并且任何对象或运动将从基线参考表面上被检测到。如图16所示,车辆12可能停驻在斜坡上,该斜坡会降低或升高保险杠18相对于斜坡表面的高度并且增大基线参考表面距超声换能器20的距离,并且任何对象或运动将从该斜坡上被检测到。另外,如图17所示,车辆12可能处于越野状况下,其中,车辆12停驻在一堆岩石、冰、雪或泥土或其他凹凸不平的或不平坦的地形旁边,并且对进行操作以检测形成跨车辆12的周界的一部分(例如在保险杠18的范围下方)设置的超声换能器20的阵列的超声换能器20下方的运动或对象的各个超声换能器20而言,不同的超声换能器20可能具有不同的参考点。在所有这些情况下,地面的基线参考均未被调整,并且由于在基线参考表面(例如,路缘)较接近超声换能器20的情况下的振铃或者由于在与已知系统的校准高度相比基线参考表面距超声换能器20较远的情况下的错误反射时间和检测算法计算(例如,飞行时间计算),所以用于检测对象的超声换能器20的计算不能适当地检测对象。
根据示例实施方式,电子控制单元32首先建立基线测量或基线设置,基线测量或基线设置可以是在没有任何障碍物的情况下(一个或多个)超声换能器20与车辆12下方(例如,后举升门14下方)的地面之间的距离。例如,可以每20ms对来自(一个或多个)超声换能器20的超声数据进行采样(例如,在总共100ms内得到五个样本),并且所有样本必须在10mm容差内,以被认为是有效的基线数据。可以在每次上电复位、唤醒以及当车辆12移动到不同位置时,重新建立基线设置。然后,电子控制单元32继续监测传感器数据或信号并且寻找超过给定阈值距离的基线测量变化。一旦超过阈值距离,则电子控制单元32将这视为正确激活姿势而非错误信号,并且向多个车辆控制器中的至少一个传达已经给出了打开请求或关闭请求。如果检测到的数据不满足设定的阈值,则电子控制单元32确定发生了错误信号,例如,错误信号可能由无意中在后保险杠18下方移动的对象引起。在从电子控制单元32传送正确的激活信号之后,车辆控制器(例如,动力闭合构件致动系统)然后可以启动闭合构件(例如,后举升门14)的打开。根据示例实施方式,系统10可选地再次使指示器28闪烁并且发出可听音以指示后举升门14的打开,并且后举升门14打开。
返回参照图9,在所示的配置中,在同一单元内布置了一个用于发射而另一个用于接收的成对超声换能器20A、20B。从处于稳定状态的相邻的超声换能器(例如,超声换能器20B)接收反射。因此,振铃不会发生并且允许超声换能器20A、20B更靠近地面27。在另一实施方式中,可以提供多于在同一单元中提供的两个超声换能器20A、20B,从而进一步使得作为接收器操作的超声换能器20A、20B达到稳定状态(例如,不振铃),使得该单元被进一步定位成更靠近地面27。另外,通过提供要以交替开启/关闭状态进行操作(即,第一脉冲出自换能器20A,换能器20B被设置成接收模式,然后第二脉冲出自换能器20B,换能器20A被设置成接收模式)的相邻超声换能器(例如,超声换能器20B),可以确定地面27的特性以在超声换能器20A、20B以检测模式进行操作之前适当地建立正确的基线。如图9所示,参考地面是平坦的。如果超声波换能器20A、20B都登记相同的反射时间(即,发射脉冲串信号24和接收回波信号25的时间),则系统10可以推断地面27是平的或平坦的。然而,如图10中最佳地示出的,在参考地面27不平坦的情况下,超声换能器20A、20B在建立基线设置时登记不同的反射时间,并且系统10可以推断地面27是不平坦的(例如,这将是例如车辆12停驻在路缘旁边时的情况)。现有技术的系统可能将距离登记为基于较少的反射时间,从而将基线参考点设为更靠近传感器或超声换能器20A、20B的路缘。因此,如果对象或足部放置在路缘下方、在实际路面上,则现有技术的系统将不会被校准以识别对象,并且系统将不知道激活举升门14。通过提供以交替的发射模式和接收模式进行操作的相邻超声波换能器20A、20B,系统10能够检测到在不同时间接收到反射25时基线的这种差异,从而指示不平坦的表面27。然后,系统10可以相应地——即,根据较远的表面——设置基线,以能够登记在该参考线附近的足部移动。可替选地,系统10可以被配置成在基线参考被设置成两个检测到的不同基线的情况下检测对象/移动,例如,系统10可以在基线设置成路缘(较近基线)的情况下被配置成设置以发射模式和接收模式进行操作的相邻超声换能器20A,20B以检测对象/移动,以确定足部是否已放置在路缘上,并且随后系统10可以在基线设置成在路面(较远基线)的情况下被配置成将相邻的超声换能器20A、20B设置成以交替的发射模式和接收模式进行操作,以确定足部是否已经放置在路缘下方的路面上。
由电子控制单元32接收的多个操作信号可以例如包括诸如位置改变信号、变速器改变状态信号、速度改变状态信号、停车制动状态改变信号的车辆状态改变信号,并且然后,电子控制单元32可以被配置成响应于接收到车辆状态改变信号而基于距地表面27的距离来确定至少一个超声换能器20的基线设置。车辆状态改变信号可以例如基于或包括车辆里程表值或LIN总线上的其他信号(如果可用的话)。其他信号可以包括但不限于PRNDL或档位选择、车辆点火状态和车辆速度信息。例如,如果至少一个超声换能器20包括多个超声换能器20,则可以根据车辆12下方的地形27针对多个超声换能器20中的每一个完成基线设置的确定。因此,系统10可以提供动态基线设置以改善粗糙、不平坦和/或不同地形27上的肯定激活命令。
电子控制单元32还可以接收另外的操作信号,例如禁止闭合构件(例如,后举升门14)移动的操作信号。例如,如果车辆12未处于停车状态并且出于安全原因必须阻止对后举升门14的操作,则可以进行这样的禁止。在这种情况下,电子控制单元32还被配置成接收如图18所示的多个操作信号中的至少一个禁止信号,并且还可以被配置成基于接收到的至少一个禁止信号来确定禁止状态。
电子控制单元32还可以被配置成基于输入的供应电压(例如,到电子控制单元32的电池连接)确定电池电压是否是正常电压。电子控制单元32还被配置成基于与多个车辆控制器的通信和睡眠定时器的到期进入睡眠模式。根据一方面,当主LIN节点进入睡眠模式时,即,当主节点不再在总线上发出LIN消息时,电子控制单元32将进入睡眠模式。当电子控制单元32检测到LIN总线处于空闲状态时,LIN堆栈将在约10秒后将LIN总线设置为睡眠。在LIN总线被设置成睡眠模式之后约10秒,电子控制单元32将进入睡眠模式。进入睡眠模式的总时间约为20秒。当处于睡眠模式时,电子控制单元32可以需要较少的电流(例如,约100μA)。然而,可以替选地使用其他睡眠模式或低功率模式。
因此,与现有的超声解决方案相比,所公开的对象检测系统10增大了足部检测区域。这减少了覆盖检测区域的超声换能器20的数量。系统10还在仍允许足部检测的同时使得超声换能器20与参考表面之间的距离能够减小。这开辟了在诸如轿车和跑车的低间隙车辆12上的应用。系统10还可以动态地适应于与超声换能器20的表面距离。这允许系统10提供对不同环境和停车情况的通用性和适应性。具体地,系统10适应于超声换能器20下方的多变表面,以通过避免错误的参考点来适当地建立基线。
如图19至图21中最佳地示出的,本公开内容的另一方面是提供操作超声对象检测系统10的方法,该超声对象检测系统10用于用户激活动力闭合构件系统以移动车辆12的车辆闭合构件(例如,后举升门14)。该方法可以包括以下步骤:使用车辆12的多个车辆控制器中的一个(例如,车辆12的无钥匙进入系统)来在车辆12的预定距离内检测与车辆12相关联的遥控钥匙22,以输出多个操作信号中的有效遥控钥匙信号。
该方法还可以包括以下步骤:接收多个操作信号中的至少一个禁止信号;以及基于接收到的至少一个禁止信号确定禁止状态。该方法还可以包括步骤以下:基于输入供应电压来确定电池电压是否是正常电压。基于输入供应电压确定电池电压是否是正常电压的步骤可以包括以下步骤:基于输入供应电压建立欠压故障和过压故障中的一个。这样的电压故障将具有与故障设置和故障恢复相关联的成熟时间和不成熟时间。电子控制单元32的操作范围可以例如是10V到16V。如果超出该范围,则指示器28可以被配置成每秒闪烁一次以警告用户23该情况。
该方法包括以下步骤:利用车辆12的多个车辆控制器中的一个检测车辆12的状态(例如位置)的改变以输出多个操作信号中的车辆状态改变信号(例如车辆位置改变信号)。该方法通过以下来继续进行:响应于接收到诸如车辆位置改变信号的车辆状态改变信号基于距地表面的距离确定至少一个超声换能器20的基线设置(即,进入电子控制单元32的校准模式)。
更具体地,如图19中最佳地示出的,响应于接收到车辆位置改变信号基于距地表面的距离确定至少一个超声换能器20的基线设置的步骤可以包括以下步骤:100响应于电池电压是正常电压并且接收到唤醒信号而进入基线初始化状态。确定至少一个超声换能器20的基线设置的步骤还可以包括:102搜索至少一个超声换能器20的基线设置;以及104一旦基线设置可获得则建立至少一个超声换能器20的基线设置。此外,确定至少一个超声换能器20的基线设置的步骤可以包括:106响应于接收到车辆位置改变信号而返回到102搜索至少一个超声换能器20的基线设置的步骤。因此,在车辆12每次移动并且车辆12进入停驻状态或模式之后,系统10被重新校准以既使用扫描配置来确定至少一个超声换能器20与至少一个超声换能器20下方的地面之间的高度差以确定地面的基线并且/或者又使用双换能器配置确定在单个超声换能器20下方的任何变化以建立真实基线。
该方法的下一步骤是使用电耦接至电子控制单元32并设置在车辆12的车身16上的指示器28来通知用户呈现姿势。该方法通过以下继续进行:利用至少一个超声换能器20检测由用户23做出的激活姿势。更详细地,如图20中最佳地示出的,利用至少一个超声换能器20检测由用户23做出的激活姿势的步骤可以包括一下步骤:108响应于电池电压是正常电压并且接收到唤醒信号而进入对象检测状态。检测由用户23做出的激活姿势的步骤可以另外包括以下步骤:110将至少一个超声换能器20操作为多个超声脉冲串24的发射器和多个超声回波25的接收器以使用至少一个超声换能器20确定测量距离值并且将测量距离值与至少一个超声换能器20的基线设置进行比较。检测由用户23做出的激活姿势的步骤还可以包括:112响应于测量距离值小于基线设置来建立对激活姿势的检测;以及114响应于测量距离值等于基线设置来返回到110操作至少一个超声换能器20的步骤。
如图21中最佳地示出的,利用至少一个超声换能器20检测由用户23做出的激活姿势的步骤可以另外包括以下步骤:116响应于电池电压是正常电压并且接收到唤醒信号而进入对象检测状态(Sample Object Init)。检测由用户23做出的激活姿势的步骤还可以包括以下步骤:118将多个超声换能器20顺序操作为多个超声脉冲串的发射器和多个超声回波25的接收器,以使用多个超声换能器20来确定多个测量距离值。检测由用户23做出的激活姿势的步骤还可以包括以下步骤:120对多个测量距离值进行采样并且将多个测量距离值的样本与多个超声换能器20中的每一个的基线设置进行比较;以及122响应于测量距离值小于基线设置来建立样本的准备就绪(readiness)。检测由用户23做出的激活姿势的步骤还可以包括:124响应于样本未准备好而返回到118顺序操作多个超声换能器20的步骤的步骤。因此,例如,如果检测到有效对象(即,所有样本在10mm容差内),则可以每20ms对对象进行采样,以获得25个样本。然后,将对象距离与建立的基线设置进行比较。当差异大于5cm并且对象距离一定小于基线时,则认为该对象是有效的。一旦检测到对象或姿势,则该方法还可以包括验证对象。
该方法还包括以下步骤:响应于检测到激活姿势而将激活信号发送至多个车辆控制器以移动闭合构件(例如,后举升门14)。该方法以下面步骤结束:基于激活姿势的检测和闭合构件的移动来改变指示器28。图22示出了例如所公开的超声对象检测系统10的整体操作时序。
出于说明和描述的目的,提供了对实施方式的前述描述。这些描述并不旨在是穷举的或限制本公开内容。特定实施方式的各个元件或特征通常不限于该特定实施方式,而是如果适用则能够互换,并且可以在即使没有具体示出或描述的选定的实施方式中使用。特定实施方式的各个元件或特征还可以以许多方式进行改变。这样的变型不应被认为是背离本公开内容,并且所有这样的修改旨在包括在本公开内容的范围内。
提供示例实施方式以使得本公开内容将是充分的,并且完全地向本领域技术人员传达范围。陈述了许多具体的细节,例如特定部件、设备以及方法的示例,以提供对本公开内容的实施方式的全面理解。对本领域技术人员将明显的是,不需要采用特定细节,示例实施方式可以以许多不同的形式来实施,并且也不应被解释为限制本公开内容的范围。在一些示例实施方式中,未详细描述公知的处理、公知的设备结构以及公知的技术。
本文中使用术语是仅用于描述特定示例实施例的目的并且不意为是限制性的。如本文中所使用的,除非上下文另外清楚地指示,否则单数形式“一”、“一个”以及“该”也可以旨在包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包括性的,因此指定陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但是不排除一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。除非本文中描述的方法步骤、处理以及操作被特别地标识为执行的顺序,否则不应当解释为必须要求其以所讨论或示出的特定顺序来执行。还应当理解,可以采用另外的或替代的步骤。
当元件或层被称为“在另一元件或层上”、“接合至”、“连接至”或“耦接至”另一元件或层时,该元件或层可以直接在其他元件或层上、接合、连接或耦接至其他元件或层,或者可以存在中介元件或层。相反,当元件被称为“直接在另一元件或层上”或者“直接接合至”、“直接连接至”或“直接耦接至”另一元件或层时,可以不存在中介元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词语应以类似的方式来解释(例如,“在......之间”与“直接在......之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。如在本文中所使用的,术语“和/或”包括相关联列举项中的一项或更多项的任意和所有组合。
尽管在本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分,但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应当受这些术语限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分进行区分。除非由上下文清楚地指示,否则当在本文中使用诸如“第一”、“第二”以及其他数值术语的术语时,其并不意味着次序或顺序。因此,本文讨论的第一元件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分在不偏离示例实施方式的教示的情况下可以称为第二元件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。
在本文中,为了描述方面可能使用诸如“内”、“外”、“下方”、“下面”、“低于”、“上面”、“上方”等的空间相对术语来描述如图所示的一个元件或特征与另外(一个或多个)元件或(一个或多个)特征的关系。空间相对术语可以意在包括使用或操作中的装置的除了在附图中描绘的取向之外的不同取向。例如,如果将附图中的装置翻转,则被描述为在其他元件或特征的“下面”或“下方”的元件然后将被定向成在所述其他元件或特征的“上面”。因此,示例术语“下面”可以包括上面和下面的取向。设备可以以其他方式进行定向(旋转角度或处于其他取向)并且本文中所使用的空间相对描述也相应地进行解释。
另外,本公开内容还包括以下技术方案。
1.一种用于机动车辆的超声对象检测系统,所述机动车辆包括车身和附接至所述车身的闭合构件,所述系统包括:
至少一个超声换能器,其附接至所述车身,用于选择性地输出多个超声脉冲串以及接收多个超声回波;
电子控制单元,其包括至少一个超声驱动器,所述至少一个超声驱动器电耦接至所述至少一个超声换能器并且与至少一个车辆控制器通信,并且所述电子控制单元被配置成:
从所述至少一个车辆控制器接收多个操作信号,
使用所述至少一个超声换能器检测由用户做出的激活姿势,
响应于检测到由所述用户做出的用于操作所述闭合构件的所述激活姿势,将激活信号发送至所述至少一个车辆控制器。
2.根据1所述的系统,其中,所述闭合构件是举升门,并且所述至少一个超声换能器包括附接至所述车身的后保险杠的多个超声换能器。
3.根据2所述的系统,其中,所述电子控制单元还被配置成将所述多个超声换能器中的每一个顺序地操作为所述多个超声脉冲串的发射器和所述多个超声回波的接收器。
4.根据2所述的系统,其中,所述电子控制单元被配置成将所述多个超声换能器中的每一个操作为所述多个超声脉冲串的发射器和所述多个超声回波的接收器之一,该操作与将所述多个超声换能器中相邻的一个超声换能器操作为所述多个超声脉冲串的发射器和所述多个超声回波的接收器之一相反。
5.根据1所述的系统,其中,所述多个操作信号包括车辆状态改变信号,并且所述电子控制单元被配置成响应于接收到所述车辆状态改变信号而基于距地表面的距离来确定所述至少一个超声换能器的基线设置。
6.根据4所述的系统,其中,所述至少一个超声换能器包括多个超声换能器,并且所述基线设置的确定是根据所述车辆下方的地形针对所述多个超声换能器中的每一个来完成的。
7.根据1所述的系统,其中,所述电子控制单元还被配置成:
接收所述多个操作信号中的至少一个禁止信号;以及
基于所接收的至少一个禁止信号来确定禁止状态。
8.根据1所述的系统,还包括附接至所述车身的指示器,所述指示器用于向所述用户通知做出用于启动所述车辆的所述闭合构件的打开的所述激活姿势的适当位置,其中,附接至所述车身的所述至少一个超声换能器被定向成用于朝向所述适当位置选择性地输出所述多个超声脉冲串。
9.根据8所述的系统,其中,所述指示器包括限定室的壳体,并且所述至少一个超声换能器设置在所述壳体的所述室中,其中,所述指示器被定向成基本上水平于地面,并且所述至少一个超声换能器被定向成基本上竖直朝向所述地面输出所述多个超声脉冲串。
10.根据2所述的系统,其中,所述至少一个超声换能器被定向成输出基本上在所述后保险杠下方的所述多个超声脉冲串。
11.根据1所述的系统,其中,所述车辆状态改变信号表示选自由以下组成的组中的车辆状态改变:从驾驶状态到停车状态的车辆状态改变、从移动状态到停止状态的车辆状态改变、或者从高于阈值速度的移动状态到低于车辆阈值速度的车辆状态改变;睡眠定时器的到期。
12.一种操作超声对象检测系统的方法,所述超声对象检测系统用于用户激活动力闭合构件系统以移动车辆的车辆闭合构件,所述方法包括以下步骤:
使用所述车辆的多个车辆控制器中的一个来检测所述车辆的状态的改变,以输出多个操作信号的车辆状态改变信号;
响应于接收到所述车辆状态改变信号而基于距地表面的距离来确定至少一个超声换能器的基线设置;
使用所述至少一个超声换能器检测由用户做出的激活姿势;以及
响应于检测到所述激活姿势,将激活信号发送至所述多个车辆控制器以移动所述闭合构件。
13.根据12所述的方法,还包括以下步骤:使用所述车辆的多个车辆控制器中的一个在所述车辆的预定距离内检测与所述车辆相关联的遥控钥匙,以输出多个操作信号的有效遥控钥匙信号。
14.根据12所述的方法,还包括以下步骤:
接收所述多个操作信号中的至少一个禁止信号;以及
基于所接收的至少一个禁止信号来确定禁止状态。
15.根据12所述的方法,其中,响应于接收到所述车辆状态改变信号而基于距地表面的距离来确定至少一个超声换能器的基线设置的步骤包括以下步骤:
搜索所述至少一个超声换能器的所述基线设置;
一旦所述基线设置是可获得的,则建立所述至少一个超声换能器的所述基线设置;以及
响应于接收到所述车辆状态改变信号而返回到搜索所述至少一个超声换能器的所述基线设置的步骤。
16.根据12所述的方法,其中,使用所述至少一个超声换能器检测由所述用户做出的激活姿势的步骤包括以下步骤:
将所述至少一个超声换能器操作为多个超声脉冲串的发射器和多个超声回波的接收器以确定测量距离值;
将所述测量距离值与所述至少一个超声换能器的所述基线设置进行比较;
响应于所述测量距离值小于所述基线设置,建立对所述激活姿势的检测;以及
响应于所述测量距离值等于所述基线设置,返回到操作所述至少一个超声换能器的步骤。
17.根据12所述的方法,其中,所述至少一个超声换能器包括多个超声换能器,并且其中,使用所述至少一个超声换能器检测由所述用户做出的激活姿势的步骤包括以下步骤:
将所述多个超声换能器顺序地操作为多个超声脉冲串的发射器和多个超声回波的接收器以确定多个测量距离值;
对所述多个测量距离值进行采样;
将所述多个测量距离值的样本与所述多个超声换能器中的每一个的所述基线设置进行比较;
响应于所述测量距离值小于所述基线设置,建立所述样本的准备就绪;以及
响应于所述样本未准备好,返回到顺序地操作所述多个超声换能器的步骤。
18.根据17所述的方法,其中,将所述多个超声换能器顺序地操作为多个超声脉冲串的发射器和多个超声回波的接收器以确定多个测量距离值的步骤包括以下步骤:在作为多个超声回波的接收器的多个超声换能器已经达到稳定振铃状态之后,将所述多个超声换能器操作为多个超声回波的接收器。
19.根据15所述的方法,其中,搜索所述至少一个超声换能器的所述基线设置的步骤包括:将所述多个超声换能器顺序地操作为多个超声脉冲串的发射器和多个超声回波的接收器以确定多个测量距离值。
20.一种用于机动车辆的超声对象检测系统,所述机动车辆包括车身和附接至所述车辆的闭合构件,所述系统包括:
能够附接至所述车辆的壳体;
至少两个超声换能器,其设置在所述壳体内,用于朝向所述车辆的周界附近的地表面选择性地输出多个超声脉冲串以及接收多个超声回波;以及
电子控制单元,其设置在所述壳体内并且包括至少两个超声驱动器,所述至少两个超声驱动器电耦接至所述至少两个超声换能器并且与至少一个车辆控制器通信,并且所述电子控制单元被配置成:
将所述至少两个超声换能器中的每一个顺序地操作为所述多个超声脉冲串的发射器和所述多个超声回波的接收器,以及
使用所述至少两个超声换能器检测由用户做出的激活姿势,以及
响应于检测到由所述用户做出的用于操作所述闭合构件的所述激活姿势,将激活信号发送到所述至少一个车辆控制器。
Claims (10)
1.一种用于机动车辆(12)的超声对象检测系统(10),所述机动车辆包括车身(16)和附接至所述车身(16)的闭合构件(14),所述系统(10)包括:
至少一个超声换能器(20,20A,20B),其附接至所述车身(16),用于选择性地输出多个超声脉冲串(24)以及接收多个超声回波(25);
电子控制单元(32),其包括至少一个超声驱动器(33),所述至少一个超声驱动器电耦接至所述至少一个超声换能器(20,20A,20B)并且与至少一个车辆控制器通信,并且所述电子控制单元被配置成:
从所述至少一个车辆控制器接收多个操作信号,
使用所述至少一个超声换能器(20,20A,20B)检测由用户(23)做出的激活姿势,
响应于检测到由所述用户(23)做出的用于操作所述闭合构件(14)的所述激活姿势,将激活信号发送至所述至少一个车辆控制器。
2.根据权利要求1所述的系统(10),其中,所述闭合构件(14)是举升门(14),并且所述至少一个超声换能器(20,20A,20B)包括附接至所述车身(16)的后保险杠(18)的多个超声换能器(20,20A,20B)。
3.根据权利要求2所述的系统(10),其中,所述电子控制单元(32)被配置成将所述多个超声换能器(20,20A,20B)中的每一个操作为所述多个超声脉冲串(24)的发射器和所述多个超声回波(25)的接收器之一,该操作与将所述多个超声换能器(20,20A,20B)中相邻的一个超声换能器操作为所述多个超声脉冲串(24)的发射器和所述多个超声回波(25)的接收器之一相反。
4.根据权利要求2所述的系统(10),其中,所述至少一个超声换能器(20,20A,20B)被定向成输出基本上在所述后保险杠(18)下方的所述多个超声脉冲串(24)。
5.根据权利要求1所述的系统(10),还包括附接至所述车身(16)的指示器(28),所述指示器用于向所述用户通知做出用于启动所述车辆(12)的所述闭合构件(14)的打开的所述激活姿势的适当位置,其中,附接至所述车身(16)的所述至少一个超声换能器(20,20A,20B)被定向成用于朝向所述适当位置选择性地输出所述多个超声脉冲串(24)。
6.一种操作超声对象检测系统(10)的方法,所述超声对象检测系统用于用户激活动力闭合构件系统以移动车辆(12)的车辆闭合构件(14),所述方法包括以下步骤:
使用所述车辆(12)的多个车辆控制器中的一个来检测所述车辆(12)的位置的改变,以输出多个操作信号的车辆状态改变信号;
响应于接收到所述车辆状态改变信号而基于距地表面(27)的距离来确定至少一个超声换能器(20,20A,20B)的基线设置;
使用所述至少一个超声换能器(20,20A,20B)检测由用户(23)做出的激活姿势;以及
响应于检测到所述激活姿势,将激活信号发送至所述多个车辆控制器以移动所述闭合构件(14)。
7.根据权利要求6所述的方法,还包括以下步骤:
接收所述多个操作信号中的至少一个禁止信号;以及
基于所接收的至少一个禁止信号来确定禁止状态。
8.根据权利要求6所述的方法,其中,响应于接收到所述车辆状态改变信号而基于距地表面(27)的距离来确定至少一个超声换能器(20,20A,20B)的基线设置的步骤包括以下步骤:
搜索所述至少一个超声换能器(20,20A,20B)的所述基线设置;
一旦所述基线设置是可获得的,则建立所述至少一个超声换能器(20,20A,20B)的所述基线设置;以及
响应于接收到所述车辆状态改变信号而返回到搜索所述至少一个超声换能器(20,20A,20B)的所述基线设置的步骤。
9.根据权利要求6所述的方法,其中,使用所述至少一个超声换能器(20,20A,20B)检测由所述用户(23)做出的激活姿势的步骤包括以下步骤:
将所述至少一个超声换能器(20,20A,20B)操作为多个超声脉冲串(24)的发射器和多个超声回波(25)的接收器以确定测量距离值;
将所述测量距离值与所述至少一个超声换能器(20,20A,20B)的所述基线设置进行比较;
响应于所述测量距离值小于所述基线设置,建立对所述激活姿势的检测;以及
响应于所述测量距离值等于所述基线设置,返回到操作所述至少一个超声换能器(20,20A,20B)的步骤。
10.根据权利要求6所述的方法,其中,所述至少一个超声换能器(20,20A,20B)包括多个超声换能器(20,20A,20B),并且其中,使用所述至少一个超声换能器(20,20A,20B)检测由所述用户做出的激活姿势的步骤包括以下步骤:
将所述多个超声换能器(20,20A,20B)顺序地操作为多个超声脉冲串(24)的发射器和多个超声回波(25)的接收器以确定多个测量距离值;
对所述多个测量距离值进行采样;
将所述多个测量距离值的样本与所述多个超声换能器(20,20A,20B)中的每一个的所述基线设置进行比较;
响应于所述测量距离值小于所述基线设置,建立所述样本的准备就绪;以及
响应于所述样本未准备好,返回到顺序地操作所述多个超声换能器(20,20A,20B)的步骤。
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