車輛以及打開和關閉車輛的車門的方法
【專利摘要】本公開涉及一種車輛以及打開和關閉車輛的車門的方法。提供了一種車輛。所述車輛包括具有限定回轉區(qū)域的回轉半徑的車門、光場相機和控制器。光場相機被配置為檢測在所述回轉區(qū)域中的物體的存在?？刂破鞅慌渲脼轫憫谒龉鈭鱿鄼C檢測到在所述車門的回轉區(qū)域中的物體的存在，阻止所述車門在打開位置和關閉位置之間轉變。
【專利說明】
車輛以及打開和關閉車輛的車門的方法
技術領域
[0001 ]本公開涉及具有車門的車輛。
【背景技術】
[0002]車輛可包括車門，所述車門可在打開和關閉車門時幫助使用者，或者可被配置為在不需要車輛使用者物理拉把手并將車門從打開位置移動至關閉位置(反之亦然)的情況下打開和關閉。車門可被連接至致動器(諸如電動馬達)，所述致動器被配置為使車門在打開和關閉位置之間轉變。致動器可通過位于車上的開關、按鈕、傳感器等激活?；蛘?，所述致動器可被遠程激活。例如，所述致動器可通過按下鑰匙扣(key fob)上的按鈕被激活。

【發(fā)明內容】

[0003]提供了一種車輛。所述車輛包括具有限定回轉區(qū)域的回轉半徑的車門、光場相機和控制器。光場相機被配置為檢測在回轉區(qū)域中物體的存在?？刂破鞅慌渲脼轫憫谒龉鈭鱿鄼C檢測到在所述車門的回轉區(qū)域中存在物體，阻止所述車門在打開位置和關閉位置之間轉變。
[0004]提供了一種車輛。所述車輛包括具有限定回轉區(qū)域的回轉半徑的車門、光場相機和控制器。光場相機被配置為通過產生代表物體處于所述光場相機的視野中的深度圖來檢測在回轉區(qū)域中存在物體。所述控制器被配置為響應于所述光場相機檢測到在所述車門的回轉區(qū)域中存在物體，阻止所述車門在打開位置和關閉位置之間轉變。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述深度圖從所述車門延伸至離所述車門5英尺到30英尺的距離處。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述控制器還被配置為響應于所述光場相機檢測到在朝向所述車門的回轉區(qū)域行進的軌跡上存在物體，阻止所述車門在打開位置和關閉位置之間轉變。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述控制器還被配置為響應于物體在所述車門在打開位置和關閉位置之間的轉變期間進入所述光場相機的視野，中斷所述車門在打開位置和關閉位置之間的轉變。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述控制器還被配置為響應于在朝向所述車門的回轉區(qū)域行進的軌跡上的物體在所述車門在打開位置和關閉位置之間的轉變期間進入所述光場相機的視野，中斷所述車門在打開位置和關閉位置之間的轉變。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述光場相機被配置為檢測紅外輻射。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述車輛還包括紅外照明源，紅外照明源被配置為照亮所述光場相機的視野。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述車門是向上的旋轉車門，所述車門面向遠離所述車輛的后端的方向。
[0012]提供了一種方法。所述方法包括利用光場相機檢測在車輛的車門的回轉區(qū)域中的物體或檢測在朝向車輛的車門的回轉區(qū)域行進的軌跡上的物體;一旦已經檢測到所述物體在車輛的車門的回轉區(qū)域中或在朝向車門的回轉區(qū)域行進的軌跡上，則中斷所述車門在打開位置和關閉位置之間轉變;一旦所述車門在打開位置和關閉位置之間轉變已經被中斷，使所述車門在打開位置和關閉位置之間的轉變換向。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，提供一種方法，所述方法包括:利用光場相機檢測在車輛的車門的回轉區(qū)域中的物體或檢測在朝向車門的回轉區(qū)域行進的軌跡上的物體；中斷所述車門在打開位置和關閉位置之間轉變。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述方法還包括:響應于中斷所述車門在打開位置和關閉位置之間轉變，使所述車門在打開位置和關閉位置之間的轉變換向。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述光場相機被配置為產生代表物體處于所述光場相機的視野中的深度圖。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述深度圖從所述車門延伸至離所述車門5英尺到30英尺的距離處。
【附圖說明】
[0017]圖1是示出車輛的側視圖和在向上旋轉的車門的回轉區(qū)域中的靜止物體的示意圖；
[0018]圖2是示出車輛的側視圖和在朝向向上旋轉的車門的回轉區(qū)域行進的軌跡上的非靜止物體的示意圖；
[0019]圖3是示出車輛的可選的實施例的俯視圖，靜止物體在第一側門的回轉區(qū)域中，非靜止物體在朝向第二側門的回轉區(qū)域行進的軌跡上的示意圖。
[0020]圖4是可由光場相機產生的深度圖的圖解；
[0021]圖5示出了打開和關閉車輛的車門的方法。
【具體實施方式】
[0022]在此描述本公開的實施例。然而，應理解的是，所公開的實施例僅為示例，并且其它實施例可采用各種和可替代形式。附圖不必按比例繪制；可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的細節(jié)。因此，在此公開的具體結構和功能細節(jié)不應被解釋為限制，而僅為用于教導本領域技術人員以多種形式使用本發(fā)明的代表性基礎。如本領域普通技術人員將理解的，參照任一【附圖說明】和描述的各種特征可與一個或更多個其它附圖中說明的特征組合以產生未明確說明或描述的實施例。說明的特征的組合提供用于典型應用的代表實施例。然而，與本公開的教導一致的特征的多種組合和變型可被期望用于特定應用或實施方式。
[0023 ] 參照圖1和圖2，示出了車輛1的側視圖。車輛1可包括車門12，車門12連接至致動器14。致動器可被配置為當打開和關閉車門12時幫助用戶，在沒有用戶的幫助下打開和關閉車門12，或者操作為制動器以阻止車門12的打開和關閉。致動器14可以是任何類型的致動器(包括但不限于，電動馬達、伺服馬達、電動螺線管、氣缸、液壓缸等)，所述致動器能夠使車門12在打開位置16和關閉位置18之間轉變。致動器14可通過齒輪(例如行星齒輪、齒條、錐形齒輪、扇形齒輪等)、桿、滑輪或其他機械連接(linkage)連接至車門12。致動器14還可作為制動器，通過施加力或力矩，以阻止車門12在打開位置16和關閉位置18之間的轉變。或者，致動器可包括摩擦制動器，以阻止車門12在打開位置16和關閉位置18之間的轉變。車門12可繞著樞軸(沿向上、向下或側向方向)旋轉，以在打開位置16和關閉位置18之間轉變?；蛘?，車門12可沿著導軌運動，以在打開位置16和關閉位置18之間轉變(例如，滑動車門)。然而，在圖1和圖2中描述的實施例中，車門12是向上的旋轉車門，所述車門面向遠離車輛1的后端的方向。
[0024]車輛10還可包括光場相機20(又稱全光相機)。在圖1和圖2描述的實施例中，光場相機2O的視野指向遠離車輛1的后端的方向。光場相機在傳統(tǒng)攝影和攝像領域中是已知的。這些應用允許用戶越過成像場景編輯焦點并在有限的邊界內移動視點，因此，這種相機也被稱作4D相機。光場相機能夠產生相機的視野的深度圖(depth map)(提供視野中呈現(xiàn)的物體的深度和/或距離)。使用光場相機產生深度圖的示例在Ihlenburg等的第2014/0168415號美國專利申請公布中示出，在此通過引用將其全部內容包含于此。
[0025]光場相機20可被配置為檢測在光場相機20的視野中存在多個物體，基于在光場相機20的視野中檢測到的物體產生深度圖，檢測在由車門12的回轉半徑限定的回轉區(qū)域22中存在物體，檢測正在進入光場相機20的視野中存在物體，并確定光場相機20的視野中的物體是否在朝向車門12的回轉區(qū)域22行進的軌跡上。
[0026]光場相機20可包括傳感器陣列，所述傳感器陣列被用于檢測期望的電磁頻率(例如，可見光、紅外輻射、紫外燈等)。傳感器陣列可包括電荷收集傳感器，所述電荷收集傳感器在暴露于電磁頻率源中時，通過將期望的電磁頻率轉換為與電磁頻率的強度成比例的電荷來操作。然而，電荷收集傳感器通常具有電荷飽和點。當傳感器達到電荷飽和點時，傳感器損壞可能發(fā)生和/或與電磁頻率源有關的信息可能丟失。為了克服可能對電荷收集傳感器造成損壞，可使用一種機構(例如，遮板)按比例減少暴露于電磁頻率源或控制傳感器暴露于電磁頻率源的時間量。然而，當所述機構被用于減少暴露于電磁頻率源時，可通過降低電荷收集傳感器的靈敏度來作為防止對電荷收集傳感器的損壞的交換而進行折衷(trade-off)。這種靈敏度的降低可被稱作電荷收集傳感器的動態(tài)范圍的降低 ，動態(tài)范圍指的是在暴露于電磁頻率源的時間段期間可由電荷收集傳感器獲得的信息量(比特)。
[0027]為了增加電荷收集傳感器的動態(tài)范圍，傳感器的控制電路可包含一旦獲得低于電荷收集傳感器的飽和點的選擇的電荷水平，便清除電荷收集傳感器的電荷的機構或電路(例如，使電荷收集傳感器短路的裝置)。所述機構還可包括計數(shù)器，以追蹤清除事件的數(shù)量。由于每個清除事件與電荷收集傳感器的選擇的電荷水平有關，因此每個清除事件將代表測量的期望的電磁頻率的值(量)。清除事件通過允許增加暴露于測量的電磁頻率來增加電荷收集傳感器的動態(tài)范圍，同時防止一旦傳感器飽和便發(fā)生的傳感器失靈(blind)的可能性。使用清除事件以增加電荷收集傳感器的動態(tài)范圍的示例在Prentice等的第6 ,069，377號美國專利中示出，在此通過引用將其全部內容包含于此。
[0028]光場相機20可與車輛10的控制器24進行通信?？刂破?4可與車門12的致動器14和啟動裝置26進行通信，啟動裝置26可被用于啟動致動器14以使車門12在打開位置16和關閉位置18之間轉變。啟動裝置26可以是開關、按鈕或位于車輛10的內部或外部的其它合適的裝置。例如，啟動裝置26可以是位于車門12的外部的按鈕開關?；蛘撸瑔友b置26可遠程啟動致動器14，以使車門12在打開位置16和關閉位置18之間轉變。例如，啟動裝置可以是與控制器24無線通信以啟動致動器14的鑰匙扣上的按鈕。
[0029]控制器24可被配置為響應于光場相機20檢測到物體在車門12的回轉區(qū)域22中或在朝向車門12的回轉區(qū)域22行進的軌跡上，阻止車門在打開位置16和關閉位置18之間的轉變?？刂破?4還可被配置為響應于物體進入光場相機20的視野，中斷車門12在打開位置16和關閉位置18之間的轉變?；蛘撸刂破?4還可被配置為響應于物體既進入光場相機20的視野又在朝向車門12的回轉區(qū)域22行進的軌跡上，中斷車門12在打開位置16和關閉位置18之間的轉變。在控制器24中斷車門12在打開位置16和關閉位置18之間的轉變的示例中，控制器24還可被配置為響應于中斷而使車門12返回到車門12從其開始轉變的位置(不論打開位置16還是關閉位置18)。
[0030]盡管控制器24被示出為一個控制器，但控制器24可以是更大的控制系統(tǒng)的一部分，并可被整個車輛10中的各種其它控制器(諸如車輛系統(tǒng)控制器(VSC))控制。因此，應理解的是，控制器24以及一個或更多個其它控制器可統(tǒng)稱為“控制器”，所述控制器響應于來自多個傳感器的信號控制車輛10的各種功能和/或致動器?？刂破?4可包括與多種類型的計算機可讀存儲裝置或介質通信的微處理器或中央處理器(CHJ)。例如，計算機可讀存儲裝置或介質可包括只讀存儲器(R0M)、隨機訪問存儲器(RAM)和?；畲鎯ζ?KAM)中的易失性和非易失性存儲器。KAM是持久性或非易失性存儲器，其可被用于當CPU掉電時存儲各種操作變量。計算機可讀存儲裝置或介質可使用任意數(shù)量的已知存儲裝置實現(xiàn)，諸如PROM(可編程只讀存儲器)、EPR0M(電PROM)、EEPR0M(電可擦除PR0M)、閃存或能夠存儲數(shù)據(jù)的任意其它電、磁、光或組合的存儲裝置，這些數(shù)據(jù)中的一些代表控制器在控制車輛中使用的可執(zhí)行指令。
[0031]光場相機20可被配置為檢測電磁輻射(包括可見光、紅外輻射、近紅外輻射或紫外光)。照明源28可被用于照亮光場相機20的視野。照明源28可被配置為利用可見光、紅外輻射、近紅外輻射或紫外光(對應于光場相機20被配置為檢測的電磁輻射的類型)照亮光場相機20的視野。
[0032]車輛10還可包括顯示器30，顯示器30被配置為顯示光場相機20的視野。顯示器30可與光場相機20直接通信或通過控制器24與光場相機20通信。如圖1和圖2描述的第一個實施例中所示，如果光場相機20面向遠離車輛10的后端的方向，顯示器30與光場相機20可結合以用作后視鏡的代替品?；蛘撸鈭鱿鄼C可被置于車輛側后視鏡上，其中，顯示器30可被用作車輛側后視鏡的代替品。
[0033]以上描述的圖1和圖2意在描述車輛10的相同的實施例。然而，圖1描述了靜止物體32處于車門12的回轉區(qū)域22中而圖2描述了運動的物體34在朝向車門12的回轉區(qū)域22行進的軌跡上。
[0034]參照圖3，描述了車輛10’的可選實施例。車輛10’以與圖1和圖2中描述的車輛10相同的方式操作。然而，可選實施例的車輛10’包括向側面樞轉的兩個車門12’，以在打開位置16’和關閉位置18’之間轉變。每個車門12’均包括致動器14’，致動器14’被配置為當打開和關閉車門12’時幫助用戶，在沒有用戶的幫助下打開和關閉車門12’，或者操作為制動器以阻止車門12’的打開和關閉。車輛10’可包括用于每個車門12’的啟動裝置26’。車輛10’還可包括與控制器24’通信的光場相機20’，以監(jiān)測物體是否在每個車門12’的回轉區(qū)域22’內或朝向每個車門12’的回轉區(qū)域22’行進的軌跡上。關于圖1和圖2中描述的車輛10，光場相機20’以與以上描述的方式相同的方式操作。還可包括照明源28’以照亮光場相機20’的視野。可選實施例還可包括如以上描述的顯示器30 ’。靜止物體32 ’被示出為在一個車門12 ’的回轉區(qū)域22’內，而運動的物體34’被示出為處于朝向另一個車門12’的回轉區(qū)域22’行進的軌跡上。
[0035]應理解的是，不論包括或不包括一個或更多個撇號(’)，可選實施例中具有類似的標識或調用的數(shù)字的組件均應被解釋為與其它實施例中的類似的數(shù)字具有相同的特征，除非另外指出。
[0036]參照圖4，示出了描述由光場相機20’檢測到的描述潛在物體的深度圖50的圖解。深度圖可被描述為光場相機20’的視野中的與光場相機20’的視線垂直的一系列的表面，然而，為了說明的目的，圖4的深度圖示出為俯視圖。深度圖50包括三個靜止物體52、54、56以及兩個運動物體58和60。然而，應理解的是，深度圖50可被配置為檢測一個或更多個物體，無論這些物體是靜止的還是運動的。光場相機20’可被用于計算與靜止物體52、54、56以及運動物體58和60之間的距離dhdhdhddPds?；谖矬w的位置和/或軌跡，可確定物體是否在車門12’的回轉區(qū)域22’內或在朝向車門12’的回轉區(qū)域22’行進的路徑上。如同車門12’的回轉區(qū)域22 ’中的預定位置，光場相機20 ’的視野中的預定位置可被配置于控制器24 ’中?？刂破?4’可另外包括可用于計算相機視野中的運動物體的軌跡并確定所述軌跡是否正在朝向車門12’的回轉區(qū)域22’行進的算法。當處于關閉位置18’時，相機20’的視野可從車門
12’延伸至離車門12 ’從5英尺到50英尺遠的距離處。
[0037]盡管光場相機被描述為面向車輛的后端或車輛的側面，但是應理解的是，光場相機可重新定位于車輛上的任何位置。例如，相機可位于車門處或車門附近使視野最大化的位置，或者相機可定位于后視鏡或側后鏡上，使得光場相機可與顯示裝置結合而另外作為后視鏡或側后鏡的代替品。
[0038]盡管實施例描述了一個或者兩個光場相機，但根據(jù)特定應用可使用一個或更多個相機。例如，一些車輛可包括多于兩個車門，所述車輛需要光場相機監(jiān)測每個車門，一些光場相機可能能夠監(jiān)測多于一個車門，或者需要多個光場相機來監(jiān)測一個車門。
[0039]參照圖5，示出了打開和關閉車輛1的車門12的方法100。方法100中的第一步驟102包括利用光場相機20檢測物體的存在。一旦已經利用光場相機檢測到物體時，方法100移至步驟104，在步驟104，確定物體是否在車門12的回轉區(qū)域22中或者物體是否在朝向車門12的回轉區(qū)域22行進的軌跡上。如果在步驟104中，物體不在車門12的回轉區(qū)域22中并且物體不在朝向車門12的回轉區(qū)域22行進的軌跡上，則方法100移至步驟106，在步驟106，如果需要，則允許車門12在打開位置16和關閉位置18之間轉變。在步驟104，如果物體在車門12的回轉區(qū)域22中或者處于朝向車門12的回轉區(qū)域22行進的軌跡上，則方法100移至步驟108，在步驟108，確定車門12是否正在打開位置16和關閉位置18之間轉變。
[0040]在步驟108，如果車門12沒有在打開位置16和關閉位置18之間轉變，則方法100移至步驟110，在步驟110，如果嘗試開始車門12在打開位置16和關閉位置18之間的轉變，則阻止車門12在打開位置16和關閉位置18之間轉變。在步驟108，如果車門12正在打開位置16和關閉位置18之間轉變，則方法移至步驟112，在步驟112，車門12在打開位置16和關閉位置18之間的轉變被中斷。在步驟112之后，方法可以可選地移至步驟114，在步驟114，車門12返回至車門12正從其轉變的位置(打開位置16或關閉位置18)。使車門12返回至車門12正從其轉變的位置還可被稱為使車門在打開位置和關閉位置之間的轉變換向。
[0041]方法100不應被解釋為限于以上圖5的描述，而應包括步驟可被重組或一些步驟可被省略的可選實施例。此外，方法100也應被解釋為包括單個步驟的范圍可變窄的可選實施例。例如，步驟104可僅確定物體是否在車門12的回轉區(qū)域22中或可僅確定物體是否在朝向車門12的回轉區(qū)域22行進的軌跡上。在另一個示例中，步驟108可僅確定車門12是否正從打開位置16轉變至關閉位置18，或者可僅確定車門12是否從關閉位置18轉變至打開位置16。
[0042]說明書中所使用的詞語是描述性詞語而非限制，并且應理解的是，可在不脫離本公開的精神和范圍的情況下做出各種改變。如前所述，可將各種實施例的特征進行組合以形成本發(fā)明的可能未被明確描述或示出的進一步的實施例。雖然各種實施例已經描述為針對一個或更多個期望特性提供優(yōu)點或者在其他實施例或者現(xiàn)有技術實現(xiàn)之上是優(yōu)選的，但是本領域的普通技術人員應認識到，取決于特定應用和實施方式，一個或更多個特征或特性可被折衷以實現(xiàn)的期望的整體系統(tǒng)屬性。這些屬性可包括但不限于成本、強度、耐用性、生命周期成本、市場性、外觀、包裝、尺寸、可服務性、重量、可制造性、易組裝性等。因此，針對一個或更多個特性被描述為不如其他實施例或現(xiàn)有技術實現(xiàn)方式的實施例并非在本公開的范圍之外，并可被期望用于特定應用。
【主權項】
1.一種車輛，包括: 車門，具有回轉半徑，所述回轉半徑限定回轉區(qū)域； 光場相機，被配置為檢測在所述回轉區(qū)域中物體的存在； 控制器，被配置為:響應于所述光場相機檢測到在所述回轉區(qū)域中存在物體，阻止所述車門在打開位置和關閉位置之間轉變。2.如權利要求1所述的車輛，其中，所述控制器還被配置為:響應于所述光場相機檢測到在朝向所述車門的回轉區(qū)域行進的軌跡上存在物體，阻止所述車門在打開位置和關閉位置之間轉變。3.如權利要求2所述的車輛，其中，所述控制器還被配置為:響應于物體在所述車門在打開位置和關閉位置之間的轉變期間進入所述光場相機的視野，中斷所述車門在打開位置和關閉位置之間的轉變。4.如權利要求2所述的車輛，其中，所述控制器還被配置為:響應于在朝向所述車門的回轉區(qū)域行進的軌跡上的物體在所述車門在打開位置和關閉位置之間的轉變期間進入所述光場相機的視野，中斷所述車門在打開位置和關閉位置之間的轉變。5.如權利要求1所述的車輛，還包括顯示器，所述顯示器被配置為顯示所述光場相機的視野。6.如權利要求5所述的車輛，其中，所述光場相機的視野指向遠離所述車輛的后端的方向。7.如權利要求1所述的車輛，其中，所述光場相機被配置為檢測紅外輻射。8.如權利要求7所述的車輛，還包括紅外照明源，所述紅外照明源被配置為照亮所述光場相機的視野。
【文檔編號】E05F15/70GK106065754SQ201610258303
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年4月22日 公開號201610258303.2, CN 106065754 A, CN 106065754A, CN 201610258303, CN-A-106065754, CN106065754 A, CN106065754A, CN201610258303, CN201610258303.2
【發(fā)明人】拉里·迪安·埃里, 蒂莫西·J·波特, 羅伯特·F·諾瓦克, 約翰·W·杰拉森, 杰弗瑞·A·華萊士, 邁克爾·M·阿祖茲, 杰拉爾德·J·希斯, 埃萬蓋洛斯·P·斯庫爾斯
【申請人】福特全球技術公司