CN210126505U - 一种基于毫米波雷达的后尾门开闭系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于毫米波雷达的后尾门开闭系统，包括毫米波雷达、车钥匙传感器、车身控制器和后尾门驱动电机；所述毫米波雷达用于检测人员腿部踢腿动作；所述毫米波雷达安装于车辆后保险杠内，并与所述车身控制器连接；所述车钥匙传感器用于感应车钥匙是否在识别范围内，并与车身控制器连接；所述后尾门驱动电机与所述车身控制器连接；所述毫米波雷达的检测角的上边与水平方向的夹角为0～10°；检测角的下边与水平方向的夹角为0～70°。与现有技术相比，本实用新型具有使用安全、操作方便、降低成本、适用范围广等优点。

Description

一种基于毫米波雷达的后尾门开闭系统

技术领域

本实用新型涉及汽车配件技术领域，尤其是涉及一种基于毫米波雷达的后尾门开闭系统。

背景技术

如今的汽车电子越来越向着舒适性和便捷性的方向发展，其中自动后尾门得到了很多消费者的青睐，特别是当驾驶员双手都拿有物品时开启后尾门更是十分实用。

目前市场上的后尾门开闭系统有脚踢系统，如福特翼虎；手环系统，如现代悦纳。脚踢系统中包含了脚踢感应器，传感线以及支架等，当驾驶员携带钥匙并站在后尾门对车底有踢腿动作后后备箱自动开启，再次踢腿后尾门关闭，如图1所示，传感线、脚踢传感器、车身控制模块和后备箱电机依次连接，并且还设有钥匙检测与车身控制模块连接。它是通过驾驶员在车尾部踢腿，改变了腿部与感应器及感应线的空间距离，从而改变了人的腿部和感应器的电容，从而启动后尾门开闭系统。手环系统则是驾驶员携带钥匙并佩戴厂家定制手环在后尾门处停留几秒后，后尾门自动开启，离开后尾门关闭。它是通用车辆检测驾驶员手环的位置及时间，从而判断驾驶员开闭后尾门的意图，并实施车尾门开闭。

脚踢系统需要人员将脚伸入车尾底部，此时人员与后备箱距离很近，开启后尾门有碰撞风险，尤其在人员双手抱有大型物品时，后尾门的开启会增加碰撞风险。同样在关闭后尾门时，若车辆为SUV，需要在后尾门与人员碰撞前立即离开该区域，否则有被后尾门碰撞的风险。其次，脚踢传感器位置比较固定，需要相对固定位置踢腿才能触发，否则成功率比较低。由于不是活物检测，误触发的场景很多，比如车底的花草，洗车，甚至误入检测区域的宠物都有可能触发后尾门的开启。

手环系统则需要佩戴厂家特定手环设备，增加了额外成本。除此之外，驾驶员如佩戴手环在后门尾部停留也非常容易误触发后尾门开启系统，如佩戴手环在车尾与他人交流等，给人造成不便。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于毫米波雷达的后尾门开闭系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于毫米波雷达的后尾门开闭系统，包括毫米波雷达、车钥匙传感器、车身控制器和后尾门驱动电机；

所述毫米波雷达用于检测人员腿部踢腿动作；所述毫米波雷达安装于车辆后保险杠内，并与所述车身控制器连接；

所述车钥匙传感器用于感应车钥匙是否在识别范围内，并与车身控制器连接；

所述后尾门驱动电机与所述车身控制器连接；

所述毫米波雷达的检测角的上边与水平方向的夹角为0～10°；检测角的下边与水平方向的夹角为0～70°。

该系统通过调整毫米波雷达的检测角度，检测角的上边与水平方向的夹角为 0～10°，可以检测较远距离的物体，保持了毫米波雷达的测距、防撞以及变道辅助等功能；同时，设计检测角的下边与水平方向的夹角为0～70°，使毫米波雷达的检测范围向地面偏移，实现车辆后尾门近距离处物体或图像的检测，使操作人员可以在距离车辆后尾门合适的距离处进行踢腿动作，当后尾门打开时，不会撞到操作人员。

所述毫米波雷达的检测角的下边与地面的交点与所述车辆后备箱边缘之间的水平距离为0.5～2m。

所述毫米波雷达至少设有2个，并且均匀分布于所述车辆后保险杠内。

所述毫米波雷达设有4个。通过设置合理数量的毫米波雷达，后尾门周围的全覆盖，可以实现无死角脚踢触发，增加体验效果。

位于所述车辆后保险杠内的中间位置的两个毫米波雷达为中距毫米波雷达；位于所述车辆后保险杠内的两侧位置的两个毫米波雷达为长距毫米波雷达。

由于设于所述车辆后保险杠不同位置的毫米波雷达需要满足不同的功能需求，采用长距毫米波雷达和中距毫米波雷达组合使用，位于外侧两个使用长距离毫米波雷达，位于中间两个使用中距离毫米波雷达，长距离毫米波雷达主要用于测距，辅助人腿识别，中距离毫米波雷达主要用于识别人腿，辅助测距；组合雷达可以更好的实现其长距离检测和车辆尾部近处检测人腿的双功能。

沿所述车辆后保险杠的安装方向，所述中距毫米波雷达与水平方向的夹角为 110～135°；所述长距离毫米波雷达与水平方向的夹角为70～80°。

本实用新型还进一步调整了毫米波雷达的安装角度，长距离毫米波雷达与水平方向的夹角较小，满足远距离测量的要求；中距毫米波雷达与水平方向的夹角较大，使其检测范围接近车尾部，有利于更好的识别人腿。

为了进一步防止在后尾门打开时，碰撞后尾门人员，本实用新型还包括与所述车身控制器连接的报警装置。

本实用新型中的报警装置为车门后尾灯，不增加硬件，节省成本。

本实用新型的工作原理：

本实用新型基于如今的毫米波全系成像算法的研究相对成熟，利用毫米波成像对人员腿部成像进行对比，确认有明显踢腿动作后激活后尾门开闭系统。

当检测到钥匙在车外后尾门1～5米时，尾部的毫米波雷达通过全系图像识别是否有人员腿部出现，如有则后尾灯闪烁告知后方人员尾门即将开启。如无需开启则离开后尾门附近，如需开启后尾门则增加踢腿动作，该情况用于防止人员未离开尾门导致尾门误开启，增加安全性。尾灯闪烁后，毫米波雷达通过三维成像形成新的图像，与之前的腿部图像对比，当检测到左右腿的相位超过之前图像(正常行走图像)相位10cm时，即有明显踢腿动作后开启后备箱。

同样，尾门开启时，人员站在雷达探测区域尝试踢腿动作，雷达成像后确认左右腿相位超过正常行走时左右腿相位差10cm则关闭后尾门。

与现有技术相比，本实用新型中人员无需紧靠后尾门对车底进行踢腿动作，大大降低了与后尾门的碰撞风险，尤其对于SUV车辆，防止人员在尾门下踢腿关门的风险；雷达的检测可以让人员在后尾门安全距离0.5～2米范围内动作。并且该方案减少了脚踢传感器，手环等硬件，降低了成本，只需对雷达角度的调整和软件功能的升级。

附图说明

图1为现有技术中脚踢传感器原理图；

图2为本实用新型的主要部件连接关系示意图；

图3为本实用新型中毫米波雷达的检测范围示意图；

图4为本实用新型的后视结构示意图；

图5为本实用新型的俯视结构示意图；

图6为本实用新型的原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例1

一种基于毫米波雷达的后尾门开闭系统，包括毫米波雷达、车钥匙传感器、车身控制器、后尾门驱动电机和报警装置，如图2所示。汽车的后尾门下部设有后保险杠及车轮，毫米波雷达产生的雷达波用于检测人员腿部踢腿动作；雷达安装于车辆保险杠内，并与车身控制器连接；车钥匙传感器用于感应车钥匙是否在识别范围内，并与车身控制器连接；后尾门驱动电机与车身控制器连接；调节毫米波雷达的安装位置以及安装角度，使得毫米波雷达的检测角的上边与水平方向的夹角为 0°；检测角的下边与水平方向的夹角为60°；毫米波雷达的检测角的下边与地面的交点与车辆后备箱边缘之间的水平距离为0.5m，如图3所示；毫米波雷达一共设有4个，并且均匀分布于后尾门下部的后保险杠内，如图4和图5所示；位于车辆保险杠内外侧的毫米波雷达为长距毫米波雷达；位于车辆保险杠内中间的两个毫米波雷达为中距毫米波雷达，即毫米波雷达按照长距离、中距离、中距离和长距离的方式选择安装；沿车辆尾部保险杠的安装方向，外侧长距离毫米波雷达与水平方向的夹角为70°，中间的中距离雷达与水平夹角为110°；报警装置为车门后尾灯，通过后尾灯闪烁来提示人员后尾门即将打开，报警装置与车身控制器连接的报警装置。

本实施的系统在不增加硬件成本的基础上，通过增加毫米波的三维成像功能实现后尾门的自动开闭，并且可以在后尾门安全距离实现后尾门的开启及关闭，减少后尾门与人员的碰撞风险。通过毫米波在后尾门周围的全覆盖，可以实现无死角脚踢触发，增加体验效果。

毫米波雷达可以实现盲区监测，变道辅助等功能，本实施例在不增加硬件成本的基础上通过增加毫米波雷达的三维成像功能来实现后尾门的开闭系统。现有的毫米波可以覆盖雷达后方相对较远距离，在水平方向可以覆盖后尾门周围180～270°的区域，而本实施例通过将雷达模块向地面偏移4～6°增加尾部近距离人员探测，而不影响后方探测效果。实现毫米波雷达距离测量、变道辅助和探测人员踢腿动作的双功能。

本实施例系统的实现毫米波全系成像算法的研究相对成熟，主要的研究集中在图像分辨率的提高上，该实用新型的毫米波成像只需对人员腿部成像进行对比，确认有明显踢腿动作后激活后尾门开闭系统，具体过程如图6所示。

当检测到钥匙在车外识别范围内(例如钥匙在车外后尾门1～5米时)；尾部的毫米波雷达通过雷达成像识别腿在后尾门部，即通过全系图像识别是否有人员腿部出现；如有则后尾灯闪烁告知后方人员尾门即将开启；有人员判断是否需要后尾门开启，如无需开启则离开后尾门附近，如需开启后尾门则增加踢腿动作，毫米波雷达监测到踢腿动作，则后尾门开启，该情况用于防止人员未离开尾门导致尾门误开启，增加安全性。尾灯闪烁后，毫米波雷达通过三维成像形成新的图像，与之前的腿部图像对比，当检测到左右腿的相位超过之前图像(正常行走图像)相位10cm 时，即有明显踢腿动作后开启后备箱。同样，尾门开启时，人员站在雷达探测区域尝试踢腿动作，雷达成像后确认左右腿相位超过正常行走时左右腿相位差10cm则关闭后尾门。

采用本实施例中的系统，人员无需紧靠后尾门对车底进行踢腿动作，大大降低了与后尾门的碰撞风险，尤其对于SUV车辆，防止人员在尾门下踢腿关门的风险。雷达的检测可以让人员在后尾门安全距离0.5～2米范围内动作。并且该方案减少了脚踢传感器，手环等硬件，降低了成本。只需对雷达角度的调整和软件功能的升级。

实施例2

一种基于毫米波雷达的后尾门开闭系统，包括毫米波雷达、车钥匙传感器、车身控制器、后尾门驱动电机和报警装置，如图2所示。毫米波雷达用于检测人员腿部踢腿动作；毫米波雷达安装于车辆保险杠内，并与车身控制器连接；车钥匙传感器用于感应车钥匙是否在识别范围内，并与车身控制器连接；后尾门驱动电机与车身控制器连接；调节毫米波雷达的安装位置以及安装角度，使得毫米波雷达的检测角的上边与水平方向的夹角为10°；检测角的下边与水平方向的夹角为70°；毫米波雷达的检测角的下边与地面的交点与车辆后备箱边缘之间的水平距离为 0.5m，如图3所示；毫米波雷达一共设有4个，并且均匀分布于车辆保险杠内，如图4和图5所示；位于车辆保险杠内外侧的毫米波雷达为长距毫米波雷达；位于车辆保险杠内中间的两个毫米波雷达为中距毫米波雷达；将保险杠的安装方向作为水平方向，外侧长距离毫米波雷达与水平方向的夹角为80°，中间的中距离雷达与水平夹角为135°；报警装置为车门后尾灯，通过后尾灯闪烁来提示人员后尾门即将打开，报警装置与车身控制器连接的报警装置。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (8)

1.一种基于毫米波雷达的后尾门开闭系统，其特征在于，包括毫米波雷达、车钥匙传感器、车身控制器和后尾门驱动电机；

所述毫米波雷达用于检测人员腿部踢腿动作；所述毫米波雷达安装于车辆后保险杠内，并与所述车身控制器连接；

所述车钥匙传感器用于感应车钥匙是否在识别范围内，并与车身控制器连接；

所述后尾门驱动电机与所述车身控制器连接；

所述毫米波雷达的检测角的上边与水平方向的夹角为0～10°；检测角的下边与水平方向的夹角为60～70°。

2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的后尾门开闭系统，其特征在于，所述毫米波雷达的检测角的下边与地面的交点与车辆后备箱边缘之间的水平距离为0.5～2m。

3.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的后尾门开闭系统，其特征在于，所述毫米波雷达至少设有2个，并且均匀分布于所述车辆后保险杠内。

4.根据权利要求3所述的一种基于毫米波雷达的后尾门开闭系统，其特征在于，所述毫米波雷达设有4个。

5.根据权利要求4所述的一种基于毫米波雷达的后尾门开闭系统，其特征在于，位于所述车辆后保险杠内的中间位置的两个毫米波雷达为中距毫米波雷达；位于所述车辆后保险杠内的两侧位置的两个毫米波雷达为长距毫米波雷达。

6.根据权利要求5所述的一种基于毫米波雷达的后尾门开闭系统，其特征在于，沿所述车辆后保险杠的安装方向，所述中距毫米波雷达与水平方向的夹角为110～135°；所述长距离毫米波雷达与水平方向的夹角为70～80°。

7.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的后尾门开闭系统，其特征在于，还包括与所述车身控制器连接的报警装置。

8.根据权利要求7所述的一种基于毫米波雷达的后尾门开闭系统，其特征在于，所述报警装置为车门后尾灯。

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