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GEBIET DER OFFENBARUNG
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Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen Steuerung von angetriebenen Fahrzeugtüren und betrifft insbesondere ein System und ein Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugtür, wie etwa einer Heckklappe, um die Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit einem Objekt zu reduzieren.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Kraftfahrzeuge sind üblicherweise mit verschiedenen Verschlusstüren ausgestattet, um Einstieg in die und Ausstieg aus der Fahrgastzelle des Fahrzeugs und von der Ladefläche eines Pickup-Trucks zu ermöglichen. Ein Pickup-Truck beinhaltet typischerweise eine Tür in Form einer Heckklappe am hinteren Ende der Fahrzeugladefläche, die zwischen einer geschlossenen vertikalen Position und einer offenen horizontalen Position schwenkt. Die Heckklappe kann mit einem Elektromotor angetrieben werden, um die Heckklappe zwischen der offenen und der geschlossenen Position zu bewegen. Es kann wünschenswert sein, die Steuerung der angetriebenen Heckklappe auf eine Weise bereitzustellen, welche die Wahrscheinlichkeit einer Störung durch ein Objekt reduziert.
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KURZDARSTELLUNG DER OFFENBARUNG
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das eine Karosserie, eine angetriebene Tür, die schwenkbar mit der Karosserie verbunden ist, und einen Aktor beinhaltet, der mit der Tür wirkgekoppelt ist, um die angetriebene Tür zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position zu bewegen. Das Fahrzeug beinhaltet zudem einen Sensor, der dazu konfiguriert ist, ein oder mehrere Objekte in einem Schwenkweg der angetriebenen Tür zu erfassen, und eine Steuerung zum Verarbeiten von Signalen, die von dem Sensor ausgegeben werden, und zum Identifizieren des Objektes und zum Klassifizieren des Objektes, wobei die Steuerung den Aktor steuert, um die angetriebene Tür basierend auf dem klassifizierten Objekt zwischen der offenen und der geschlossenen Position zu bewegen.
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Ausführungsformen des ersten Aspekts der Offenbarung können ein beliebiges oder eine Kombination aus den folgenden Merkmalen beinhalten:
- - die angetriebene Tür umfasst eine Heckklappe;
- - die Heckklappe schwenkt um eine horizontale Achse zwischen einer im Wesentlichen vertikalen geschlossenen Position und einer im Wesentlichen horizontalen offenen Position;
- - die Steuerung stuft das Objekt ferner ein und betätigt den Aktor basierend auf der Einstufung;
- - der Sensor umfasst eine Bildgebungsvorrichtung zum Aufnehmen von Bildern eines Bereiches, der den Schwenkweg der angetriebenen Tür beinhaltet;
- - die Steuerung verarbeitet die mit der Bildgebungsvorrichtung aufgenommenen Bilder und vergleicht die Bilder des Objektes mit bekannten Objekten und klassifiziert das detektierte Objekt basierend auf dem Vergleich;
- - der Sensor umfasst eine Vielzahl von Sensoren, die ferner eines oder mehrere von einem Ultraschallsensor, Radar und Lidar umfasst;
- - die Steuerung steuert den Aktor, um die Bewegung der angetriebenen Tür vom Bewegen in die offene Position zu begrenzen, wenn ein erstes klassifiziertes Objekt detektiert wird, und ermöglicht der angetriebenen Tür, sich in die offene Position zu bewegen, wenn ein zweites klassifiziertes Objekt detektiert wird;
- - die Steuerung steuert die Geschwindigkeit der Betätigung der angetriebenen Tür basierend auf der klassifizierten Art des Objektes; und
- - der Aktor umfasst einen Elektromotor.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das eine Karosserie, eine angetriebene Heckklappe, die schwenkbar mit der Karosserie verbunden ist, und einen Aktor beinhaltet, der mit der angetriebenen Heckklappe wirkgekoppelt ist, um die angetriebene Heckklappe zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position zu bewegen. Das Fahrzeug beinhaltet zudem eine Sensoranordnung, die dazu konfiguriert ist, ein oder mehrere Objekte in einem Schwenkweg der angetriebenen Heckklappe zu erfassen, und eine Steuerung zum Verarbeiten von Signalen, die von der Sensoranordnung ausgegeben werden, und zum Identifizieren des Objektes und zum Klassifizieren des Objektes, wobei die Steuerung den Aktor steuert, um die angetriebene Heckklappe basierend auf dem klassifizierten Objekt zwischen der offenen und der geschlossenen Position zu bewegen.
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Ausführungsformen des zweiten Aspekts der Offenbarung können ein beliebiges oder eine Kombination aus den folgenden Merkmalen beinhalten:
- - die Steuerung stuft das Objekt ferner ein und betätigt den Aktor basierend auf der Einstufung;
- - die angetriebene Heckklappe schwenkt um eine horizontale Achse zwischen einer im Wesentlichen vertikalen geschlossenen Position und einer im Wesentlichen horizontalen offenen Position;
- - die Sensoranordnung umfasst eine Bildgebungsvorrichtung zum Aufnehmen von Bildern eines Bereiches, der den Schwenkweg der angetriebenen Heckklappe beinhaltet;
- - die Steuerung verarbeitet die mit der Bildgebungsvorrichtung aufgenommenen Bilder und vergleicht die Bilder des Objektes mit bekannten Objekten und klassifiziert das detektierte Objekt basierend auf dem Vergleich;
- - der Sensor umfasst ferner eines oder mehrere von einem Ultraschallsensor, Radar und Lidar;
- - die Steuerung steuert den Aktor, um die Bewegung der angetriebenen Heckklappe vom Bewegen in die offene Position zu begrenzen, wenn ein erstes klassifiziertes Objekt detektiert wird, und ermöglicht der angetriebenen Heckklappe, sich in die offene Position zu bewegen, wenn ein zweites klassifiziertes Objekt detektiert wird;
- - die Steuerung steuert die Geschwindigkeit der Betätigung der angetriebenen Heckklappe basierend auf der klassifizierten Art des Objektes.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Steuern einer angetriebenen Heckklappe an einem Fahrzeug bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet die Schritte des Erfassens eines Objektes in einem Schwenkweg der angetriebenen Heckklappe, des Verarbeitens von Signalen, die von dem Sensor ausgegeben werden, und des Identifizierens des Objektes und des Klassifizierens des Objektes und des Steuerns eines Aktors, um die angetriebene Heckklappe basierend auf dem klassifizierten Objekt zwischen der offenen und der geschlossenen Position zu bewegen.
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Eine Ausführungsform des dritten Aspekts der Offenbarung kann das folgende Merkmal beinhalten:
- - die Steuerung stuft das Objekt ferner ein und betätigt den Aktor basierend auf der Einstufung.
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Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann bei der Lektüre der folgenden Beschreibung, der Patentansprüche und der beigefügten Zeichnungen verständlich und ersichtlich.
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Figurenliste
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In den Zeichnungen gilt Folgendes:
- 1 ist eine schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug, das mit einer angetriebenen Heckklappe und Steuerungen zum Reduzieren der Wahrscheinlichkeit einer Störung der Heckklappe durch ein Objekt ausgestattet ist, gemäß einem Beispiel;
- 2A ist eine Seitenansicht eines hinteren Abschnitts des Kraftfahrzeugs mit der Heckklappe in der geschlossenen Position und in der Nähe eines ersten Objektes;
- 2B ist eine Seitenansicht des hinteren Abschnitts des Kraftfahrzeugs mit der Heckklappe in einer teilweise offenen Position und in der Kontakt mit dem ersten Objekt;
- 3A ist eine Seitenansicht des hinteren Abschnitts des Kraftfahrzeugs mit der Heckklappe in der geschlossenen Position und in der Nähe eines zweiten Objektes, gemäß einem anderen Beispiel;
- 3B ist eine Seitenansicht des hinteren Abschnitts des Kraftfahrzeugs mit der Heckklappe in der offenen Position und in der Nähe des zweiten Objektes;
- 4 ist eine Seitenansicht des hinteren Abschnitts des Kraftfahrzeugs mit der Heckklappe in der geschlossenen Position und in der Nähe eines dritten Objektes, gemäß einem weiteren Beispiel;
- 5 ist eine Seitenansicht des hinteren Abschnitts des Kraftfahrzeugs mit der Heckklappe in der geschlossenen Position und in der Nähe eines vierten Objektes, gemäß noch einem weiteren Beispiel;
- 6 ist ein Blockdiagramm der Fahrzeugsteuerung, die dazu konfiguriert ist, ein Objekt zu detektieren und zu klassifizieren und die angetriebene Heckklappe zu steuern, gemäß einer Ausführungsform; und
- 7A und 7B sind ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Detektieren und Klassifizieren von Obj ekten und zum Steuern der angetriebenen Heckklappe basierend auf dem klassifizierten Objekt gemäß einem Beispiel veranschaulicht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Den Anforderungen entsprechend werden in dieser Schrift detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen umgesetzt werden kann. Die Figuren entsprechen nicht zwingend einer detaillierten Ausgestaltung; einige schematische Darstellungen können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um eine Funktionsübersicht zu zeigen. Deshalb sind in dieser Schrift offenbarte spezifische strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann den vielfältigen Einsatz der vorliegenden Erfindung zu lehren.
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Für die Zwecke der Beschreibung in dieser Schrift sollen sich die Ausdrücke „oberes“, „unteres“, „rechtes“, „linkes“, „hinteres“, „vorderes“, „vertikales“, „horizontales“ und Ableitungen davon auf die Konzepte in ihrer Ausrichtung in 1 beziehen. Es versteht sich jedoch, dass die Konzepte verschiedene alternative Ausrichtungen annehmen können, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil vorgegeben ist. Es versteht sich auch, dass die in den beigefügten Zeichnungen veranschaulichten und in der folgenden Beschreibung beschriebenen spezifischen Vorrichtungen und Prozesse lediglich beispielhafte Ausführungsformen der in den beigefügten Patentansprüchen definierten erfindungsgemäßen Konzepte sind. Somit sind spezifische Abmessungen und andere physische Eigenschaften im Zusammenhang mit den in dieser Schrift offenbarten Ausführungsformen nicht als einschränkend zu betrachten, sofern die Patentansprüche nicht ausdrücklich etwas anderes besagen.
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Die vorliegend veranschaulichten Ausführungsformen bestehen hauptsächlich aus Kombinationen aus Verfahrensschritten und Einrichtungskomponenten, die ein Fahrzeug betreffen, das eine angetriebene Heckklappe mit Objektklassifizierung und Störungsvermeidung aufweist. Dementsprechend sind die Einrichtungskomponenten und Verfahrensschritte in den Zeichnungen gegebenenfalls durch herkömmliche Symbole dargestellt worden, wobei nur diejenigen spezifischen Details gezeigt sind, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sachdienlich sind, um die Offenbarung nicht durch Details undeutlich zu machen, die dem Durchschnittsfachmann, für den die Beschreibung in dieser Schrift von Vorteil ist, ohne Weiteres ersichtlich sind. Ferner stehen gleiche Bezugszeichen in der Beschreibung und den Zeichnungen für gleiche Elemente.
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Im in dieser Schrift verwendeten Sinne bedeutet der Ausdruck „und/oder“, wenn er in einer Aufzählung von zwei oder mehr Elementen verwendet wird, dass ein beliebiges der aufgezählten Elemente einzeln eingesetzt werden kann oder eine beliebige Kombination aus zwei oder mehr der aufgezählten Elemente eingesetzt werden kann. Zum Beispiel kann, wenn eine Zusammensetzung als die Komponenten A, B und/oder C enthaltend beschrieben ist, die Zusammensetzung nur A; nur B; nur C; A und B in Kombination; A und C in Kombination; B und C in Kombination; oder A, B und C in Kombination enthalten.
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In dieser Schrift werden Bezugsausdrücke, wie etwa erstes und zweites, Oberseite und Unterseite und dergleichen, lediglich dazu verwendet, eine Einheit oder Handlung von einer anderen Einheit oder Handlung zu unterscheiden, ohne notwendigerweise eine tatsächliche derartige Beziehung oder Reihenfolge zwischen solchen Einheiten oder Handlungen zu erfordern oder zu implizieren. Es ist beabsichtigt, dass die Ausdrücke „umfasst/umfassen“, „umfassend“ oder eine beliebige sonstige Variante davon derartig einen nicht ausschließlichen Einschluss abdecken, dass ein Prozess, Verfahren, Artikel oder eine Einrichtung, der/das/die eine Aufzählung von Elementen umfasst, nicht nur diese Elemente beinhaltet, sondern andere Elemente beinhalten kann, die nicht ausdrücklich aufgelistet oder einem derartigen Prozess, Verfahren, Artikel oder einer derartigen Einrichtung inhärent sind. Ein Element, dem „umfasst... ein(e)“ vorangeht, schließt nicht, ohne weitere Einschränkungen, das Vorhandensein von zusätzlichen identischen Elementen in dem Prozess, dem Verfahren, dem Artikel oder der Einrichtung aus, der/das/die das Element umfasst.
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Im in dieser Schrift verwendeten Sinne bedeutet der Ausdruck „etwa“, dass Mengen, Größen, Formulierungen, Parameter und andere Größen und Eigenschaften nicht genau sind und nicht genau sein müssen, sondern auf Wunsch annähernd und/oder größer oder kleiner sein können und Toleranzen, Umwandlungsfaktoren, Abrundung, Messfehler und dergleichen und andere Faktoren widerspiegeln können, die dem Fachmann bekannt sind. Wenn der Ausdruck „etwa“ verwendet wird, um einen Wert oder einen Endpunkt eines Bereichs zu beschreiben, sollte die Offenbarung so verstanden werden, dass sie den spezifischen Wert oder Endpunkt beinhaltet, auf den Bezug genommen wird. Unabhängig davon, ob ein numerischer Wert oder ein Endpunkt eines Bereiches in der Beschreibung „etwa“ enthält, soll der numerische Wert oder der Endpunkt eines Bereiches zwei Ausführungsformen einschließen: eine, die durch „etwa“ modifiziert ist, und eine, die nicht durch „etwa“ modifiziert ist. Es versteht sich ferner, dass die Endpunkte jedes der Bereiche sowohl in Bezug auf den anderen Endpunkt als auch unabhängig von dem anderen Endpunkt signifikant sind.
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Die Ausdrücke „wesentlich“, „im Wesentlichen“ und Variationen davon sollen im in dieser Schrift verwendeten Sinne darauf hinweisen, dass ein beschriebenes Merkmal gleich oder annähernd gleich einem Wert oder einer Beschreibung ist. Beispielsweise soll eine „im Wesentlichen ebene“ Fläche bedeuten, dass eine Fläche eben oder annähernd eben ist. Darüber hinaus soll „im Wesentlichen“ bedeuten, dass zwei Werte gleich oder annähernd gleich sind. In einigen Ausführungsformen kann „im Wesentlichen“ Werte innerhalb von etwa 10 % voneinander bezeichnen, wie etwa innerhalb von etwa 5 % voneinander oder innerhalb von etwa 2 % voneinander.
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Im in dieser Schrift verwendeten Sinne bedeuten die Ausdrücke „der“, „die“, „das“ oder „ein“ oder „eine“ „mindestens ein(e)“ und sollten nicht auf „lediglich ein(e)“ beschränkt werden, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil angegeben ist. Somit beinhaltet zum Beispiel eine Bezugnahme auf „eine Komponente“ Ausführungsformen, die zwei oder mehr derartige Komponenten aufweisen, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt.
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Unter Bezugnahme auf 1 weist ein Automobil oder Kraftfahrzeug 10 mit Rädern der Veranschaulichung nach im Allgemeinen einen Kabineninnenraum 16 auf, der durch eine Fahrzeugkarosserie 12 definiert und mit Fahrgastsitzen zum Transportieren von Fahrgästen in dem Fahrzeug 10 konfiguriert ist. Der Kabineninnenraum 16 ist im Allgemeinen durch die Fahrzeugkarosserie 12 definiert und kann verschiedene Merkmale und Verkleidungskomponenten innerhalb des Kabineninnenraums 16 beinhalten. Der Kabineninnenraum 16 kann eine Anordnung von Fahrgastsitzen und ein Lenkrad beinhalten, um es dem Fahrer zu ermöglichen, Fahrzeugstraßenräder zu lenken. Zusätzlich können eine oder mehrere Mensch-Maschine-Schnittstellen (human machine interface - HMI), wie etwa eine Touchscreen-Anzeige 36, Audiolautsprecher, ein Mikrofon usw., an dem Fahrzeug 10 bereitgestellt sein, um mit dem Fahrer und einem oder mehreren Fahrgästen in dem Fahrzeug 10 zu kommunizieren.
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Das Fahrzeug 10 ist mit seitlichen Fahrgasttüren 14 ausgestattet, bei denen es sich um angetriebene Türen handeln kann, die sich an gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs 10 in der Nähe der Fahrzeugsitze befinden. Jede der Fahrgasttüren 14 kann in der geschlossenen Türposition einen Raum des Kabineninnenraums 16 verschließen und in einer offenen Türposition Zugang zu dem Kabineninnenraum 16 ermöglichen. Die Fahrgastüren 14 können angetriebene Türen sein, die jeweils einen Aktor, wie etwa einen Motor, zum Bewegen der entsprechenden Tür zwischen der geschlossenen und der offenen Türposition aufweisen. Die angetriebenen Aktoren können die angetriebenen Türen 14 als Reaktion auf eine Benutzereingabe, wie etwa eine Eingabe, die an einem Funkschlüssel, auf einem Smartphone oder einer anderen elektronischen Vorrichtung eingegeben wird, zwischen der geschlossenen und der offenen Türposition bewegen. Zusätzlich können die angetriebenen Türen durch die Aktoren als Reaktion darauf geöffnet oder geschlossen werden, dass eine Bewegung oder eine Position eines Fahrers, der sich dem Fahrzeug 10 nähert oder sich von diesem entfernt, detektiert wird.
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Das Fahrzeug 10, das als Pickup-Truck gezeigt ist, weist eine Ladefläche 18 mit einer Rückwand auf, die durch die Heckklappe 20 in der geschlossenen vertikalen Position definiert ist, wie in 1 gezeigt. Das Fahrzeug 10 ist mit einer horizontalen Schwenktür in Form der Heckklappe 20 an dem hinteren Ende des Fahrzeugs 10 ausgestattet, die in der geschlossenen Position die Rückwand der Ladefläche 18 bildet. Die Heckklappe 20 beinhaltet eine Platte, die ein Paar Scharniere 22 an gegenüberliegenden unteren Enden aufweist, welche es der Heckklappe 20 ermöglichen, um die horizontale Achse zwischen einer vertikalen geschlossenen Position, die das hintere Ende der Ladefläche 18 definiert, und einer horizontalen offenen Position, die das hintere Ende der Ladefläche 18 freilegt, zu schwenken. Die in dieser Schrift gezeigte und beschriebene Heckklappe 20 ist eine angetriebene Heckklappe, die einen Aktor zum Betätigen der Heckklappe 20 zwischen der offenen und der geschlossenen Position aufweist. Der Aktor 24 kann mit mindestens einem der Scharniere 22 wirkgekoppelt sein, um eine Kraft auszuüben, um die Heckklappe 20 zwischen der offenen und der geschlossenen Position zu drehen. Der Aktor 24 kann die Heckklappe 20 zwischen der offenen und der geschlossenen Position mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit drehen oder kann die Drehgeschwindigkeit der Heckklappe 20 variieren.
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Das Fahrzeug 10 ist mit einer Vielzahl von Sensoren ausgestattet, die sich an dem Fahrzeug 10 befinden, zum Erfassen von einem oder mehreren Objekten, wie etwa Hindernissen außerhalb des Fahrzeugs 10 und innerhalb eines Raumes, der das Fahrzeug 10 umgibt, und zum Erzeugen von erfassten Signalen, welche die erfassten Objekte angeben. Die Vielzahl von Sensoren kann eine oder mehrere Bildgebungsvorrichtungen beinhalten, wie etwa eine nach hinten gerichtete Kamera 26, die sich an einem oberen zentralen Abschnitt der Heckklappe 20 befindet. Die Kamera 26 kann Bilder des Raumes hinter dem Fahrzeug 10, der den Raum innerhalb des Schwenkweges der Heckklappe 20 beinhaltet, erlangen. Die erlangten Bilder können durch Bildverarbeitung mit einer Steuerung verarbeitet werden, um die Objekte, Eigenschaften der Objekte und die Position und Bewegung der Objekte relativ zu dem Fahrzeug 10 zu identifizieren. Darüber hinaus befindet sich der Darstellung nach eine Vielzahl von Ultraschallsensoren 30 in den Rückleuchtengehäusen 28 an den hinteren Ecken des Fahrzeugs 10, um Objekte zu erfassen, die sich in dem Raum außerhalb des Fahrzeugs und innerhalb des Raumes hinter dem Fahrzeug 10 befinden. Ferner sind Radarsensoren 32 in den Heckrückleuchtengehäusen 28 an den hinteren Ecken des Fahrzeugs 10 gezeigt, um Objekte zu erfassen, die sich außerhalb des Fahrzeugs und innerhalb des Raumes hinter dem Fahrzeug 10 befinden. Die Radarsensoren 32 übertragen Funkwellen und verarbeiten deren Reflexionen von jedem Objekt, um den Abstand zu dem Objekt und den Standort des Objektes zu bestimmen. Demnach können die Radar- und Ultraschallsensoren 30 und 32 den Standort, die Größe und den relativen Abstand von dem Fahrzeug 10 zu jedem detektierten Objekt innerhalb des Raumes, insbesondere des Raumes innerhalb des Schwenkweges der Heckklappe 20, erkennen. Es versteht sich, dass andere Sensoren, wie etwa Lidar 34, durch das Fahrzeug 10 eingesetzt werden können, um Objekte relativ zu dem Fahrzeug 10 zu erfassen und erfasste Signale zu erzeugen, die verwendet werden können, um jedes Objekt und den Abstand und den Standort des erfassten Objektes relativ zu dem Fahrzeug 10 zur Verwendung beim Unterstützen des Betriebs der angetriebenen Heckklappe 20 zu identifizieren.
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In dem in den 1-2B gezeigten Beispiel befindet sich der Darstellung nach ein erstes Objekt 80 hinter dem Fahrzeug 10 innerhalb eines Raumes in der Nähe des Fahrzeugs 10, wo es die Heckklappe 20 stören kann, wenn sich die Heckklappe 20 durch einen Schwenkweg aus der geschlossenen Position in die offene Position bewegt. Das in diesem Beispiel gezeigte Objekt 80 ist ein festes unbelebtes Objekt in Form einer Schubkarre, auf der starre Gegenstände verstaut sind, wie zum Beispiel Holzbretter und Steine. Ein Benutzer des Fahrzeugs 10 kann einen Befehl einleiten oder einen Schalter betätigen, um den Aktor 24 einzusetzen, um die Heckklappe 20 aus der in 2A gezeigten geschlossenen Position in eine in 2B gezeigte teilweise offene Position zu bewegen. Dabei kann das Objekt 80 die Bewegung der Heckklappe 20 stören, da sich das Objekt 80 innerhalb des Schwenkweges der Heckklappe 20 befindet. Die Steuerung kann das Objekt 80 identifizieren, das Objekt 80 klassifizieren und das Objekt 80 einstufen und kann den Aktor 24 steuern, um die Bewegung der Heckklappe 20 basierend auf dem klassifizierten und eingestuften Objekt zu steuern. Es versteht sich, dass der Aktor 24 die Heckklappe 20 in der geschlossenen Position halten kann. In einer Ausführungsform weist die Heckklappe 20 eine Verriegelung 42 auf, welche die Heckklappe 20 in der geschlossenen Position halten kann.
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Unter Bezugnahme auf 3A und 3B befindet sich gemäß einem anderen Beispiel der Darstellung nach ein zweites Objekt 80, das ein weiches unbelebtes Objekt in Form eines Laubhaufens ist, hinter dem Fahrzeug 10 in der Nähe und innerhalb des Schwenkweges der Heckklappe 20. In diesem Beispiel ist der Laubhaufen im Allgemeinen weich und nachgiebig, sodass der Laubhaufen im Allgemeinen kein Risiko einer Beschädigung der Heckklappe 20 darstellt und die Heckklappe 20 kein Risiko einer Beschädigung des Laubhaufens darstellt, wenn die Heckklappe aus der in 3A gezeigten geschlossenen Position in die in 3B gezeigte vollständig geöffnete Position betätigt wird.
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Unter Bezugnahme auf 4 ist ein belebtes drittes Objekt 80, wie etwa ein Haustier, z. B. ein Hund, in dem Raum hinter dem Fahrzeug 10 innerhalb des Schwenkweges der Heckklappe 20 gezeigt. In diesem Beispiel kann die Heckklappe 20, wenn sie eingesetzt wird, um sich aus der geschlossenen Position in die vollständig geöffnete Position zu bewegen, mit dem Objekt 80 in Kontakt gelangen. Die Kamera 26 und die anderen Sensoren 30, 32 und 34 erzeugen erfasste Signale, die verarbeitet werden, um das Objekt 80 auf dem Schwenkweg der Heckklappe 20 zu detektieren, das Objekt 80 als ein belebtes Objekt zu erkennen und zu klassifizieren, das Objekt einzustufen und die Bewegung der Heckklappe 20 zu steuern, wenn sich ein belebtes Objekt 80 innerhalb des Schwenkweges der Heckklappe 20 befindet.
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Unter Bezugnahme auf 5 befindet sich gemäß einem weiteren Beispiel der Darstellung nach ein zerbrechliches und wertvolles viertes Objekt 80 in Form einer Leuchte innerhalb des Raumes innerhalb des Schwenkweges der Heckklappe 20. In diesem Beispiel kann das Objekt 80 anfällig für eine Beschädigung aufgrund der Bewegung der Heckklappe 20 aus der geschlossenen Position in die vollständig offene Position sein. Darüber hinaus kann das zerbrechliche Objekt 80 die Heckklappe 20 ferner beschädigen, wenn sich die Heckklappe aus der geschlossenen Position in die vollständig geöffnete Position bewegt. Die Kamera 26 und die anderen Sensoren 30, 32 und 34 erzeugen erfasste Signale, die derart verarbeitet werden, dass das Objekt 80 bestimmt und klassifiziert und eingestuft wird, und die Klassifizierung und Einstufung des Objektes 80 wird verwendet, um die Bewegung der Heckklappe 20 zwischen der geschlossenen und der offenen Position zu steuern.
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Unter Bezugnahme auf 6 ist der Darstellung nach eine Fahrzeugsteuerung 50 als eine Mikrosteuereinheit (microcontrol unit - MCU) zum Verarbeiten der verschiedenen Signale, die durch die Sensoren erzeugt werden, und zum Steuern der Bewegung der Heckklappe 20 gemäß einer Ausführungsform konfiguriert. Die Fahrzeugsteuerung 50 beinhaltet eine Steuerschaltung, wie etwa einen Mikroprozessor 52 und einen Speicher 54. Es versteht sich, dass die Fahrzeugsteuerung 50 aus analoger und/oder digitaler Steuerschaltung bestehen kann. In dem Speicher 54 sind eine oder mehrere Routinen 100 für Bilderkennungsalgorithmen und gespeicherte Bildeigenschaften 200 und Klassifizierungs- und Einstufungskriterien 210 gespeichert. Die Fahrzeugsteuerung 50 empfängt über den Prozessor verschiedene Eingangssignale von der Vielzahl von Sensoren, einschließlich der Kamera 26, der Ultraschallsensoren 30, des Radars 32 und des Lidars 34, und verarbeitet die Sensorsignale zusammen mit einem Bilderkennungsalgorithmus und gespeicherten Bildeigenschaften 200 und Klassifizierungs- und Einstufungskriterien 210 gemäß der Routine 100, die durch den Mikroprozessor 52 ausgeführt wird. Dabei klassifiziert und stuft die Fahrzeugsteuerung 50 die erfassten Objekte basierend auf verschiedenen Eigenschaften ein und bestimmt die geeignete Betätigung des Heckklappenmotors 24 die Bewegung der Heckklappe 20 basierend auf der Objektklassifizierung und -einstufung zu bewegen oder anzuhalten. Zum Beispiel kann die Steuerung 50 ein detektiertes Objekt als ein belebtes oder unbelebtes Objekt, ein dynamisches oder statisches Objekt, ein Objekt, das eine bestimmte Schärfe aufweist, ein Objekt, das eine bestimmte Phase aufweist, wie etwa fest, gasförmig oder flüssig, ein Objekt, das ein natürliches wiederkehrendes Phänomen aufweist, wie etwa Regen, Schnee oder Nebel, ein Objekt, das eine strukturelle Integrität aufweist, wie etwa ein weiches oder starres Objekt, ein Objekt, das einen Wert aufweist, wie etwa einen hohen Geldwert, klassifizieren. Die Klassifizierungen und Einstufungen können angeben, ob ein Objekt ein Lebewesen ist, wie etwa eine Person, ein Hund, eine Katze usw. Die Klassifizierung/Einstufung kann auch angeben, ob ein Objekt durch eine Heckklappe beschädigt werden kann oder ob das Objekt von Wert ist und anfällig für eine Beschädigung durch die Heckklappe ist. Ferner kann die Klassifizierung/Einstufung verwendet werden, um zu bestimmen, dass die Heckklappe durch das Objekt beschädigt werden kann. Wenn das Objekt zum Beispiel ein spitzes festes Objekt ist, kann die Einstufung derart sein, dass bestimmt werden kann, dass die Heckklappe 20 anfälliger für eine Beschädigung ist, sodass die Heckklappe 20 die Wahrscheinlichkeit eines Kontakts mit dem Objekt reduzieren kann. In Abhängigkeit von der Klassifizierung und Einstufung der detektierten Objekte wird die Bewegung der angetriebenen Heckklappe 20 gesteuert. Dies kann Folgendes beinhalten: Reduzieren der Wahrscheinlichkeit, dass sich die Heckklappe 20 öffnet oder schließt, Öffnen der Heckklappe 20 mit einer schnelleren oder langsameren Rate, um die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung eines Objektes oder der Fahrzeugheckklappe 20 zu reduzieren, Öffnen der Heckklappe 20, und wenn das Objekt nicht bewegt wird, Zurückbringen der Heckklappe 20 in die geschlossene Position, Öffnen der Heckklappe 20 bis zu einem vorbestimmten Winkel, Halten der Position und Warten darauf, dass sich das Objekt aus dem Weg geht, bevor das Öffnen der Heckklappe 20 abgeschlossen ist, oder Ermöglichen, dass sich nur ein Teil der Heckklappe 20 öffnet.
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Die Steuerung 50 kann einem Benutzer eine Warnung bereitstellen, wie etwa auf der Anzeige 36 oder eine hörbare Warnung 56 über eine Audiovorrichtung. Die Warnung kann den Benutzer anweisen oder ermöglichen, das Fahrzeug 10 oder das Objekt zu bewegen, um das Risiko eines Kontakts mit dem Objekt zu reduzieren und es der Heckklappe 20 zu ermöglichen, sich ohne Störung durch das Objekt zwischen der geschlossenen und der offenen Position zu bewegen.
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Unter Bezugnahme auf 7A und 7B ist die Routine 100 zum Erfassen von Objekten in dem Weg der Heckklappe, zum Klassifizieren und Einstufen der Objekte und zum Steuern der Betätigung der angetriebenen Heckklappe gemäß einem Beispiel veranschaulicht. Die Routine 100 beginnt bei Schritt 102, wenn ein Fahrzeugführer eine Bewegung der angetriebenen Heckklappe befiehlt. Als Nächstes bestimmt die Routine 100 bei Entscheidungsschritt 104, ob die Vielzahl von Sensoren, einschließlich der Kamera, der Ultraschallsensoren, des Radars und des Lidars, Signale erzeugt, die das Vorhandensein eines Objektes in dem Schwenkweg der Heckklappe angeben. Wenn die durch die Vielzahl von Sensoren erzeugten Signale nicht angeben, dass sich ein Objekt innerhalb des Weges der Heckklappe befindet, geht die Routine 100 zu Schritt 106 über, um den gewünschten Heckklappenbefehl durchzuführen, bei dem es sich um einen Befehl zum Betätigen der Heckklappe in die offene oder die geschlossene Position handeln kann.
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Wenn ein Objekt in dem Weg der Heckklappe detektiert wird, geht die Routine 100 zu Schritt 108 über, um die Klassifizierung und Einstufung des Objektes in Abhängigkeit von einer oder mehreren erfassten Eigenschaften des Objektes durchzuführen. Die Einstufung/Klassifizierung kann auf Bilderkennungsalgorithmen und gespeicherten Bildeigenschaften bekannter Objekte basieren, um die Umgebung für das Öffnen der Heckklappe zu analysieren. Die Routine 100 kann ein erfasstes Objekt in Schritt 110 als ein belebtes Objekt oder ein unbelebtes Objekt klassifizieren. Die Routine 100 kann ein Objekt in Schritt 112 als dynamisch oder statisch klassifizieren. Die Routine 100 kann in Schritt 114 ein Obj ekt ferner basierend auf seiner Schärfe, wie etwa einer Ecke eines rechteckigen Brettes oder stumpf, wie etwa ein Blatt, klassifizieren. Die Routine 100 kann in Schritt 116 ein Objekt ferner basierend auf seiner Phase, wie etwa fest, flüssig oder gasförmig, klassifizieren. Die Routine 100 kann bei Schritt 118 ein Objekt basierend auf einem natürlich auftretenden Phänomen, wie etwa Regen, Schnee, Eis usw., klassifizieren. Die Routine 100 kann bei Schritt 120 ein Objekt basierend auf seiner strukturellen Integrität, wie etwa seiner Steifigkeit (z. B. Stein) oder Weichheit (z. B. Blatt), klassifizieren. Ferner kann die Routine 100 bei Schritt 122 ein Objekt basierend auf seinem Wert, wie etwa seinem Geldwert, klassifizieren, was angibt, ob das Objekt teuer oder kostengünstig ist.
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Als Nächstes geht die Routine 100 zu Entscheidungsschritt 124 über, um zu bestimmen, ob das Objekt ein belebtes Objekt oder ein Lebewesen ist, wie etwa eine Person, ein Tier, wie etwa ein Haustier (z. B. ein Hund oder eine Katze). Falls bestimmt wird, dass das Objekt ein Lebewesen ist, geht die Routine 100 zu Entscheidungsschritt 132 über, um die am besten geeignete Heckklappenbetätigung basierend auf der Objekteinstufung/den Objektklassifizierungen zu bestimmen. Falls nicht bestimmt wird, dass das Objekt ein Lebewesen ist, geht die Routine 100 zu Entscheidungsschritt 126 über, um zu bestimmen, ob das Objekt anfällig für eine Beschädigung aufgrund der Bewegung der Heckklappe ist oder ob das Objekt wertvoll ist, und geht, wenn dies der Fall ist, zu Schritt 132 über, um die am besten geeignete Heckklappenbetätigung basierend auf der Objekteinstufung/den Objektklassifizierungen zu bestimmen. Andernfalls geht die Routine 100 zu Entscheidungsschritt 128 über, um zu bestimmen, ob die Heckklappe anfällig für eine Beschädigung durch das Objekt ist, und geht, wenn dies der Fall ist, zu Schritt 132 über, um die am besten geeignete Heckklappenbetätigung basierend auf der Objekteinstufung/den Objektklassifizierungen zu bestimmen. Andernfalls geht die Routine 100 zu Schritt 130 über, um den gewünschten Heckklappenbefehl umzusetzen.
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Bei Schritt 132 bestimmt die Routine 100 die am besten geeignete Heckklappenbetätigung basierend auf der Objekteinstufung/den Objektklassifizierungen und befiehlt dann die Betätigung der Heckklappe über den Aktor basierend auf der Objekteinstufung/-klassifizierung. Die Routine 100 kann einen Benutzer (z. B. Fahrer) des Fahrzeugs 10 über eine HMI bei Schritt 134 vor der möglichen Störung eines Objektes warnen und dann bei Entscheidungsschritt 136 bestimmen, ob der Benutzer immer noch möchte, dass sich die angetriebene Heckklappe in die offene Position bewegt, und befiehlt, wenn dies der Fall ist, bei Schritt 138 die Betätigung zum Öffnen der Heckklappe mit Zustimmung des Benutzers basierend auf einer Einstufung von Rang 1. Andernfalls öffnet oder schließt die Routine 100 bei Schritt 140 die Heckklappe basierend auf einer Einstufung von Rang 2 nicht. Die Routine 100 kann bei Schritt 142 die Heckklappe öffnen, wenn bestimmt wird, dass das Objekt eine Einstufung von Rang 2 aufweist. Die Routine 100 kann beim Bestimmen der am besten geeigneten Heckklappenbetätigung bei Schritt 144 die Heckklappe mit einer schnelleren/langsameren Rate öffnen, um die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung des Objektes oder des Fahrzeugs zu reduzieren, wenn das Objekt eine bestimmte Einstufung aufweist, wie etwa Rang 3. Die Routine 100 kann bei Schritt 144 die Heckklappe öffnen und, falls sich das Objekt nicht bewegt, die Heckklappe in die geschlossene Position zurückbringen, wenn das Objekt mit einer vorbestimmten Einstufung von Rang 4 eingestuft wird. Die Routine 100 kann bei Schritt 146 die Heckklappe öffnen und, falls sich das Objekt nicht bewegt, die Heckklappe basierend auf einer Einstufung von Rang 4 in die geschlossene Position zurückbringen. Die Routine 100 kann bei Schritt 148 die Heckklappe um einen vorbestimmten Winkel öffnen, die Heckklappenposition halten und darauf warten, dass sich das Objekt aus dem Weg der Heckklappe bewegt, bevor das Öffnen der Heckklappe abgeschlossen ist, wenn das Objekt mit einem Rang 5 eingestuft wird. Die Routine 100 kann bei Schritt 150 ermöglichen, dass sich nur ein Teil der Heckklappe öffnet, wenn bestimmt wird, dass das Objekt eine Einstufung von Rang 6 aufweist. Dementsprechend hängt die Art der Handlung, die durch die Steuerung eingeleitet wird, um die Heckklappe zu bewegen, von der Klassifizierung und Einstufung des detektierten Objektes ab. Dies ermöglicht unterschiedliche Betätigungen der Heckklappe in Abhängigkeit von der Art des Objektes, das innerhalb des Schwenkweges der Heckklappe erfasst wird.
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Während die angetriebene Heckklappe 20 eines Fahrzeugs 10 in dieser Schrift als die angetriebene Tür gezeigt und beschrieben ist, die gesteuert wird, um sich zwischen der offenen und der geschlossenen Position zu bewegen, versteht es sich, dass eine oder mehrere andere Türen ähnlich gesteuert werden können. Zum Beispiel kann die angetriebene Tür eine Fahrgasttür sein, die gesteuert wird, um sich basierend auf dem identifizierten klassifizierten und eingestuften Objekt zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position zu bewegen.
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Dementsprechend ist ein Fahrzeug 10 bereitgestellt, das eine angetriebene Tür, wie etwa eine Heckklappe 20, aufweist und das gesteuert wird, die Heckklappe 20 zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position basierend auf erfassten, klassifizierten und eingeordneten Objekten 80 zu bewegen. Die angetriebene Heckklappe 20 kann vorteilhafterweise betätigt werden oder die Wahrscheinlichkeit einer Bewegung unter verschiedenen Umständen in Abhängigkeit von der Klassifizierung und Einstufung der erfassten Objekte reduzieren. Dies ermöglicht einen Schutz der Heckklappe 20 und des Objektes 80 und einen verbesserten Betrieb der Heckklappe 20.
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Es versteht sich, dass Variationen und Modifikationen an der vorstehend genannten Struktur vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es versteht sich ferner, dass derartige Konzepte von den folgenden Patentansprüchen abgedeckt sind, sofern diese Patentansprüche durch ihren Wortlaut nicht ausdrücklich etwas anderes angeben.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine Karosserie; eine angetriebene Tür, die schwenkbar mit der Karosserie verbunden ist; einen Aktor, der mit der Tür wirkgekoppelt ist, um die angetriebene Tür zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position zu bewegen; einen Sensor, der dazu konfiguriert ist, ein oder mehrere Objekte in einem Schwenkweg der angetriebenen Tür zu erfassen; und eine Steuerung zum Verarbeiten von Signalen, die von dem Sensor ausgegeben werden, und zum Identifizieren des Objektes und zum Klassifizieren des Objektes, wobei die Steuerung den Aktor steuert, um die angetriebene Tür basierend auf dem klassifizierten Objekt zwischen der offenen und der geschlossenen Position zu bewegen.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die angetriebene Tür eine Heckklappe.
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Gemäß einer Ausführungsform schwenkt die Heckklappe um eine horizontale Achse zwischen einer im Wesentlichen vertikalen geschlossenen Position und einer im Wesentlichen horizontalen offenen Position.
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Gemäß einer Ausführungsform stuft die Steuerung das Objekt ferner ein und betätigt den Aktor basierend auf der Einstufung.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Sensor eine Bildgebungsvorrichtung zum Aufnehmen von Bildern eines Bereiches, der den Schwenkweg der angetriebenen Tür beinhaltet.
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Gemäß einer Ausführungsform verarbeitet die Steuerung die mit der Bildgebungsvorrichtung aufgenommenen Bilder und vergleicht die Bilder des Objektes mit bekannten Objekten und klassifiziert das detektierte Objekt basierend auf dem Vergleich.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Sensor eine Vielzahl von Sensoren, die ferner eines oder mehrere von einem Ultraschallsensor, Radar und Lidar umfasst.
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Gemäß einer Ausführungsform steuert die Steuerung den Aktor, um die Bewegung der angetriebenen Tür vom Bewegen in die offene Position zu begrenzen, wenn ein erstes klassifiziertes Objekt detektiert wird, und ermöglicht der angetriebenen Tür, sich in die offene Position zu bewegen, wenn ein zweites klassifiziertes Objekt detektiert wird.
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Gemäß einer Ausführungsform steuert die Steuerung die Geschwindigkeit der Betätigung der angetriebenen Tür basierend auf der klassifizierten Art des Objektes.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Aktor einen Elektromotor.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine Karosserie; eine angetriebene Heckklappe, die schwenkbar mit der Karosserie verbunden ist; einen Aktor, der mit der angetriebenen Heckklappe wirkgekoppelt ist, um die angetriebene Heckklappe zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position zu bewegen; eine Sensoranordnung, die dazu konfiguriert ist, ein oder mehrere Objekte in einem Schwenkweg der angetriebenen Heckklappe zu erfassen; und eine Steuerung zum Verarbeiten von Signalen, die von der Sensoranordnung ausgegeben werden, und zum Identifizieren des Objektes und zum Klassifizieren des Objektes, wobei die Steuerung den Aktor steuert, um die angetriebene Heckklappe basierend auf dem klassifizierten Objekt zwischen der offenen und der geschlossenen Position zu bewegen.
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Gemäß einer Ausführungsform stuft die Steuerung das Objekt ferner ein und betätigt den Aktor basierend auf der Einstufung.
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Gemäß einer Ausführungsform schwenkt die angetriebene Heckklappe um eine horizontale Achse zwischen einer im Wesentlichen vertikalen geschlossenen Position und einer im Wesentlichen horizontalen offenen Position.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Sensoranordnung eine Bildgebungsvorrichtung zum Aufnehmen von Bildern eines Bereiches, der den Schwenkweg der angetriebenen Heckklappe beinhaltet.
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Gemäß einer Ausführungsform verarbeitet die Steuerung die mit der Bildgebungsvorrichtung aufgenommenen Bilder und vergleicht die Bilder des Objektes mit bekannten Objekten und klassifiziert das detektierte Objekt basierend auf dem Vergleich.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Sensor ferner eines oder mehrere von einem Ultraschallsensor, Radar und Lidar.
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Gemäß einer Ausführungsform steuert die Steuerung den Aktor, um die Bewegung der angetriebenen Heckklappe vom Bewegen in die offene Position zu begrenzen, wenn ein erstes klassifiziertes Objekt detektiert wird, und ermöglicht der angetriebenen Heckklappe, sich in die offene Position zu bewegen, wenn ein zweites klassifiziertes Objekt detektiert wird.
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Gemäß einer Ausführungsform steuert die Steuerung die Geschwindigkeit der Betätigung der angetriebenen Heckklappe basierend auf der klassifizierten Art des Objektes.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Steuern einer angetriebenen Heckklappe an einem Fahrzeug Folgendes: Erfassen eines Objektes in einem Schwenkweg der angetriebenen Heckklappe; Verarbeiten von Signalen, die von dem Sensor ausgegeben werden, und Identifizieren des Objektes und Klassifizierens des Objektes; und Steuern eines Aktors, um die angetriebene Heckklappe basierend auf dem klassifizierten Objekt zwischen der offenen und der geschlossenen Position zu bewegen.
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In einem Aspekt der Erfindung stuft die Steuerung das Objekt ferner ein und betätigt den Aktor basierend auf der Einstufung.
