CN113216784A - 一种车门控制方法、控制器以及车载 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车门控制方法、控制器以及车载，方法包括：当车速低于预设速度时，控制器控制安装于车门上的超声波传感器进行连续扫描并根据最新的扫描结果制作更新障碍物地图；车速为零时，根据所述障碍物地图以及结合当前的车门位置，判断车门是否具备开启条件以及允许的开门角度；本发明可以使用扫描记忆的方式，可以实现无盲区地侦测汽车侧方障碍物，提高了检测效果，使开门更安全，而且使用扫描记忆的方式，可以使用更少数量的超声波传感器，实现了开门检测及控制的功能，降低了整个系统的成本；进一步地，在车门开启过程中还利用超声波传感器实时检测车门周围的障碍物距离，确保开门安全，避免交通事故。

Description

一种车门控制方法、控制器以及车载
技术领域
本发明涉及车载领域，尤其涉及一种车门控制方法、控制器以及车载。
背景技术
普通汽车都是从侧方向外开门的设计方式，此种方式需要汽车侧方有足够的空间(以车门为半径的扇形空间)以便于车门开启。如果在开门的过程中，车门侧方有绿化带、护栏、石头等障碍物，就可能会和车门剐擦，损伤车门；如果车外有行人，就可能会发生交通事故。
为了解决此问题，汽车行业提出了“开门预警DOW功能”，并且已经在部分车型上量产(比如吉利星越车型，已经具有DOW功能)。其实现方式大多使用毫米波作为传感器进行障碍物的探测，系统依靠装在车后方的两个毫米波雷达来探测后方的移动目标。使用毫米波实现开门预警功能，存在以下2个缺陷：一是，毫米波实现开门预警功能，一般是和盲点监测BSD等功能合并在一起的，毫米波传感器是安装在车尾部的，其只能检测后方危险(如图1阴影部分是检测区域)，而不能检测车门前方的危险；二是，毫米波成本较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种车门控制方法、控制器以及车载。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种车门控制方法，所述方法包括：
障碍物地图获取步骤：当车速低于预设速度时，控制器控制安装于车门上的超声波传感器进行连续扫描并根据最新的扫描结果制作更新障碍物地图；
车门开启预控步骤：车速为零时，根据所述障碍物地图以及结合当前的车门位置，判断车门是否具备开启条件以及允许的开门角度。
优选地，所述方法还包括：
车门开启控制步骤：在车门开启的过程中，控制超声波传感器进入实时侦测模式以实时检测车门周围的障碍物距离，在距离小于安全距离时预警提醒。
优选地，所述车门开启控制步骤还包括：在距离小于安全距离进行预警提醒的同时，控制伺服电机停止开门。
优选地，所述车门开启控制步骤还包括：在车门开启的过程中监测车速，如果车速不为零，则控制伺服电机停止开门，提醒驾驶员车速不为零并返回执行所述障碍物地图获取步骤。
优选地，所述的控制器控制安装于车门上的超声波传感器进行连续扫描并根据最新的扫描结果制作更新障碍物地图，包括：周期性地的通过所述超声波传感器收发信号以计算障碍物距离，根据最近N个周期内的车速、计算的障碍物的距离绘制障碍物地图，所述障碍物地图包括基准线和轮廓线，基准线和轮廓线均包括与最近的N个周期对应的N个位置点，轮廓线上的N个位置点与基准线上对应的N个位置点之间的距离为最近N个周期内计算的障碍物的距离。
优选地，所述的根据所述障碍物地图以及结合当前的车门位置，判断车门是否具备开启条件以及允许的开门角度，包括：确定障碍物地图上最近一个周期对应的位置点为传感器位置，基于传感器位置确定车门转轴相对基准线的位置，以车门转轴的位置为中心绘制车门完全打开对应的圆弧线，根据此圆弧线与障碍物地图的轮廓线的是否存在交汇以及交汇的位置，确定是否具备开启条件以及允许的开门角度。
优选地，每个所述周期的时长为毫秒级别，预设速度不超过15Km/h。
本发明另一方面还构造了一种车门控制器，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述的方法的步骤。
本发明另一方面还构造了一种车载，包括设置在车门上的超声波传感器以及前所述的车门控制器。
优选地，所述车载的两个车门上均设置超声波传感器，且每一个车门上的超声波传感器数量为一个或者多个。
本发明的车门控制方法、控制器以及车载，具有以下有益效果：本发明当车速低于预设速度时，控制安装于车门上的超声波传感器进行连续扫描并根据最新的扫描结果制作更新障碍物地图，根据所述障碍物地图以及结合当前的车门位置，判断车门是否具备开启条件以及允许的开门角度，如此，可以完全覆盖车门区域，使用扫描记忆的方式，可以实现无盲区地侦测汽车侧方障碍，提高了检测效果，使开门更安全，而且使用扫描记忆的方式，可以使用更少数量的超声波传感器，实现了开门检测及控制的功能，降低了整个系统的成本；进一步地，在车门开启过程中还利用超声波传感器实时检测车门周围的障碍物距离，确保开门安全，避免交通事故。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：
图1是现有技术中以毫米波作为传感器进行障碍物的探测的原理图；
图2是本发明车载的结构示意图；
图3是本发明车门控制方法的流程图；
图4是障碍物地图的示意图；
图5是一个具体实施例中车门控制方法的详细流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本发明总的思路是：当车速低于预设速度时，控制器控制安装于车门上的超声波传感器进行连续扫描并根据最新的扫描结果制作更新障碍物地图，根据所述障碍物地图以及结合当前的车门位置，判断车门是否具备开启条件以及允许的开门角度。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
参考图2，本发明的车载包括车门控制器、伺服电机、显示器、声音报警器、超声波传感器等。
超声波传感器安装在车门上，负责探测车门外的障碍物，建议安装高度55cm左右，距离车门转轴20cm左右。本发明可以在两个车门上都安装超声波传感器，而且每个车门上的超声波传感器的数量可以是一个，也可以是两个及两个以上，建议根据车门宽度可以安装1至2个传感器。
车门控制器可以采用MCU芯片，其运行具体的程序实现对车门的控制，比如控制驱动车门的伺服电机，控制声音报警器进行语音提示，控制显示器对车门状态进行显示，对超声波传感器进行收发控制，以及通过CAN通讯等方式获取车身信号。本发明的方法可以由车门控制器执行。
参考图3，本发明的车门控制方法包括：
障碍物地图获取步骤S101：当车速低于预设速度时，控制器控制安装于车门上的超声波传感器进行连续扫描并根据最新的扫描结果制作更新障碍物地图；
车门开启预控步骤S102：车速为零时，根据所述障碍物地图以及结合当前的车门位置，判断车门是否具备开启条件以及允许的开门角度。
具体的，步骤S101中，车速低于预设速度时，开启超声波传感器，否则关闭超声波传感器。所述的控制器控制安装于车门上的超声波传感器进行连续扫描并根据最新的扫描结果制作更新障碍物地图，包括：周期性地的通过所述超声波传感器收发信号以计算障碍物距离，根据最近N个周期内的车速、计算的障碍物的距离绘制障碍物地图，简而言之，每计算一次障碍物距离就更新一次障碍物地图。
其中，参考图4，所述障碍物地图包括基准线和轮廓线，基准线和轮廓线均包括与最近的N个周期对应的N个位置点，轮廓线上的N个位置点与基准线上对应的N个位置点之间的距离为最近N个周期内计算的障碍物的距离。
其中，每个所述周期的时长为毫秒级别，预设速度可以选择不超过15Km/h，比如一个具体实施例中每个所述周期的时长30毫秒，预设速度为15Km/h，参考图4，N取24，则基准线和轮廓线都包括24个位置点。基准线上相邻两个位置点之间的距离，由车速和一个周期的时长计算得到。每个周期超声波传感器启动一次，根据超声波传感器的收发信号则可以计算车门障碍物距离，此距离即为轮廓线上的位置点与基准线上对应的位置点之间的距离，因此根据此距离可以确定轮廓线的位置点。
比如说，当汽车车速低于15Km/H时超声波传感器工作，每30毫秒采样一次，超声波传感器设置为扫描探测汽车侧方1米宽度范围内的物体，则24个周期内的传感器收发信号，可以计算出的障碍物地图必然是在长3米(15Km/H*30ms*24＝3m)、宽1米范围内，在汽车低速行驶过程中(车速≤15Km/H)不断更新，永远只记录存储3*1米范围内的障碍物地图。
基准线上的第24个位置点是最新一个周期对应的位置点，该位置点也是超声波传感器的位置，一旦确定了超声波传感器的位置，则可以确定车门转轴的位置。因此，步骤S102中所述的根据所述障碍物地图以及结合当前的车门位置，判断车门是否具备开启条件以及允许的开门角度，包括：确定障碍物地图上最近一个周期对应的位置点为传感器位置，基于传感器位置确定车门转轴相对基准线的位置，以车门转轴的位置为中心车门最大宽度为半径，绘制车门完全打开对应的圆弧线，根据此圆弧线与障碍物地图的轮廓线的是否存在交汇以及交汇的位置，确定是否具备开启条件以及允许的开门角度。如图4，圆弧线与轮廓线交汇，根据此交汇的位置可以确定车门此时的打开角度A，一般车门的开启条件是车门能够打开的角度要大于预设角度，因此如果角度A大于预设角度，则可以判定具备开启条件。具体来说，如果圆弧线与轮廓线交汇了，则允许的开门角度就是角度A，否则，如果圆弧线与轮廓线没有交汇，则允许的开门角度是车载默认的车门完全打开时的角度。
具体的，伺服电机为直流步进电机，车门开启速度使用PWM(脉冲宽度调制)方式控制直流步进电机的电流，进而控制伺服电机的转速，达到控制车门开启速度的目的。
优选地，参考图5，所述方法还包括，在步骤S102判定具备开启条件时，执行车门开启控制步骤S103，S103具体包括：
S1031)控制伺服电机开门，控制超声波传感器进入实时侦测模式以实时检测车门周围的障碍物距离；
S1032)判断车速是否为零，如果车速不为零，则控制伺服电机停止开门，提示汽车正在移动，并返回步骤S101通过超声波传感器进行连续扫描实时更新障碍物地图；如果车速为零，则进入下面的S1033；
S1033)继续判断障碍物距离是否小于安全距离，如果障碍物距离小于安全距离，则控制伺服电机停止开门，并预警提醒，提示：门外有障碍物，返回步骤S101，如果障碍物距离不小于安全距离，则进入下面的S1034；
S1034)继续判断已打开的车门角度是否小于允许的开门角度，如果是，则跳转到步骤S1031继续控制伺服电机继续开门，否则控制伺服电机停止开门，提示车门已开，并关闭伺服电机和车门上的超声波传感器，结束方法。
本发明还要求保护一种控制器，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如实方法实施例的步骤。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种车门控制方法，其特征在于，所述方法包括：
障碍物地图获取步骤：当车速低于预设速度时，控制器控制安装于车门上的超声波传感器进行连续扫描并根据最新的扫描结果制作更新障碍物地图；
车门开启预控步骤：车速为零时，根据所述障碍物地图以及结合当前的车门位置，判断车门是否具备开启条件以及允许的开门角度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
车门开启控制步骤：在车门开启的过程中，控制超声波传感器进入实时侦测模式以实时检测车门周围的障碍物距离，在距离小于安全距离时预警提醒。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述车门开启控制步骤还包括：在距离小于安全距离进行预警提醒的同时，控制伺服电机停止开门。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车门开启控制步骤还包括：在车门开启的过程中监测车速，如果车速不为零，则控制伺服电机停止开门，提醒驾驶员车速不为零并返回执行所述障碍物地图获取步骤。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的控制器控制安装于车门上的超声波传感器进行连续扫描并根据最新的扫描结果制作更新障碍物地图，包括：周期性地的通过所述超声波传感器收发信号以计算障碍物距离，根据最近N个周期内的车速、计算的障碍物的距离绘制障碍物地图，所述障碍物地图包括基准线和轮廓线，基准线和轮廓线均包括与最近的N个周期对应的N个位置点，轮廓线上的N个位置点与基准线上对应的N个位置点之间的距离为最近N个周期内计算的障碍物的距离。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的根据所述障碍物地图以及结合当前的车门位置，判断车门是否具备开启条件以及允许的开门角度，包括：确定障碍物地图上最近一个周期对应的位置点为传感器位置，基于传感器位置确定车门转轴相对基准线的位置，以车门转轴的位置为中心绘制车门完全打开对应的圆弧线，根据此圆弧线与障碍物地图的轮廓线的是否存在交汇以及交汇的位置，确定是否具备开启条件以及允许的开门角度。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，每个所述周期的时长为毫秒级别，预设速度不超过15Km/h。
8.一种车门控制器，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的方法的步骤。
9.一种车载，其特征在于，包括设置在车门上的超声波传感器以及如权利要求8所述的车门控制器。
10.根据权利要求9所述的车载，其特征在于，所述车载的两个车门上均设置超声波传感器，且每一个车门上的超声波传感器数量为一个或者多个。
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