用于控制机动车辆中的自动举升门的系统和方法与流程

背景技术：

本公开整体涉及一种用于控制车辆中的自动举升门的方法和系统，并且更具体地涉及一种用于自动控制自动举升门打开的最大高度的方法和系统。

被配置为当使用者启动控制装置时自动打开和关闭的自动举升门，即，提供通往车辆的后备箱或后部区域的举升门在现代机动车辆中已变得无处不在。一般来讲，这些自动举升门在被启动时打开至预定的固定最大高度，从而允许最佳地通往机动车辆的后备箱或后部。然而，在某些情况下，诸如当在具有较低天花板或车库门的车库或结构中停车时，当举升门被打开至最大高度时可能接触位于举升门上方的天花板或车库门。举升门和天花板或车库门之间的接触可能损坏天花板或车库门。一种解决方案是允许机动车辆的使用者为举升门手动设定小于最大高度的高度预设值。虽然该解决方案是有用的，但手动设定需要使用者花费时间来设置高度预设值以及需要专用的人机界面(hmi)，诸如开关，以允许对高度预设值进行设定和选择。因此，本领域需要一种用于自动控制自动举升门的高度以避开与车库或结构相关联的天花板和车库门的方法和系统。

技术实现要素：

根据若干方面，提供了一种用于控制车辆中的自动举升门的方法。该方法包括使用安装在车辆上的前置摄像头或后置摄像头来检测车库的车库门框，确定车库门框的车库高度，确定车辆是否已进入车库，以及当车辆已进入车库时将自动举升门可打开的自定义高度设置为车库门框的车库高度。

在一个方面，该方法还包括确定车辆的车辆速度，并且其中如果车辆速度小于速度阈值，则检测车库门框。

在另一方面，阈值为约5mph。

在另一方面，该方法还包括确定车辆的操作状态，并且其中如果车辆的操作状态为行驶或倒车，则检测车库门框。

在另一方面，车库门框的车库高度是从车库门框的上水平边缘到下水平边缘测量的。

在另一方面，该方法还包括如果机动车辆还未进入车库则设置自动举升门打开至最大高度。

在另一方面，确定车库门框的车库高度包括使用边缘检测和分类算法来检测车库门框的上水平边缘和下水平边缘以及为车库高度提供置信度度量。

在另一方面，该方法还包括如果置信度度量低于阈值则设置自动举升门可打开的完全打开高度。

在另一方面，确定车库门框的车库高度包括使用卷积神经网络(cnn)算法。

在另一方面，该方法还包括将车库高度与标准化车库高度的范围进行比较，以确定车库高度是否在预期范围内。

在另一方面，该方法还包括确定机动车辆是否位于住宅位置。

在另一方面，该方法还包括如果机动车辆位于住宅位置则保存车库高度并将车库高度与住宅位置相关联。

在另一方面，确定机动车辆是否位于住宅位置包括确定机动车辆中的使用者开关是否被启动以打开车库。

在另一方面，确定机动车辆是否位于住宅位置包括使用机动车辆中的全球导航卫星系统(gnss)来确定机动车辆是否位于住宅位置。

在另一方面，确定机动车辆是否位于住宅位置包括使用车辆通信系统来确定机动车辆是否已连接到住宅位置处的已知wi-fi网络。

在另一方面，该方法还包括当自动举升门被设置为在车库高度处打开时通知机动车辆的使用者。

在另一方面，该方法还包括：如果机动车辆被关停则存储车库高度，在机动车辆重新启动时确定该机动车辆是否已移动，以及如果机动车辆未移动，则将自动举升门设置为打开至车库高度。

在另一方面，该方法还包括当车辆已进入车库时将自动举升门可打开的自定义高度设置为车库高度减去偏移量。

根据若干其他方面，提供了一种用于控制机动车辆中的自动举升门的系统。该系统包括存储计算机可执行指令的存储器和被配置为读取和执行计算机可执行指令的至少一个处理器，计算机可执行指令使得至少一个处理器：使用安装在车辆上的前置摄像头或后置摄像头来检测车库的车库门框，确定车库门框的车库高度，确定车辆是否已进入车库，以及当车辆已进入车库时将自动举升门可打开的自定义高度设置为车库门框的车库高度。

根据若干其他方面，一种用于控制机动车辆中的自动举升门的系统包括连接到机动车辆的自动举升门、连接到自动举升门的马达、与马达通信的举升门控制模块、安装至机动车辆的摄像头、与举升门控制模块和摄像头通信的视频处理模块，马达被配置为在接收到输入命令时使自动举升门在关闭位置、打开位置和自定义位置之间移动，其中视频处理模块使用摄像头检测车库的车库门框以及确定车库门框的车库高度。当车辆已进入车库时，举升门控制装置将自动举升门可打开的自定义高度设置为车库门框的车库高度。

根据本文提供的描述，另外的适用性领域将变得显而易见。应当理解，说明书和具体示例仅用于说明目的，而不旨在限制本公开的范围。

附图说明

本文所述的附图仅用于说明目的，并非旨在以任何方式限制本公开的范围。

图1为用于控制示例性机动车辆中的自动举升门的系统的示意图；

图2a为处于关闭位置的自动举升门的侧视图；

图2b为处于完全打开位置的自动举升门的侧视图；

图2c为处于自定义打开位置的自动举升门的侧视图；

图3为示出了用于控制自动举升门的方法的示例性实施方案的流程图；

图4为示例性车库的前视图；并且

图5为示出了用于在关停事件之后控制自动举升门的方法的示例性实施方案的流程图。

具体实施方式

以下描述本质上仅是示例性的，并非旨在限制本公开、应用或用途。

参见图1，用于控制自动举升门的系统通常由参考标号10指示。系统10被示出为具有示例性机动车辆12。机动车辆12包括自动举升门14。电动马达16连接到自动举升门14。电动马达16被配置为在接收到命令输入时打开和关闭自动举升门14。虽然在所提供的特定示例中机动车辆12被示出为suv，但是应当理解，机动车辆12可以是具有自动举升门的任何类型的车辆。系统10被配置为向电动马达16提供命令输入，以基于感测的条件来控制自动举升门14的打开高度，如下文将描述的，以避免自动举升门14撞击物体。在所提供的示例中，系统10包括自动举升门14和电动马达16以及中央控制模块18、举升门控制模块20、视频处理模块22、前置摄像头24、后置摄像头26、驾驶员通知系统28、全球导航卫星系统(gnss)30、车辆通信系统32和车辆车库门开启器开关系统34。

中央控制模块18被配置为经由车辆通信总线从举升门控制模块20、gnss30、车辆通信系统32和车辆车库门开启器开关系统34发送和/或接收信息。中央控制模块18还经由车辆通信总线诸如引擎控制模块和变速器控制模块与其他车辆模块通信并接收来自其他车辆模块的信息。例如，中央控制模块18从引擎控制模块接收车辆速度以及从变速器控制模块接收变速器操作状态。变速器操作状态指示机动车辆2中的变速器是处于行驶、停车、空档还是倒车等状态。在本公开的一个方面，中央控制模块18是车身控制模块。中央控制模块18是非广义的电子控制装置或控制器，其具有预编程的数字计算机或处理器36、用于存储数据诸如控制逻辑、软件应用程序、计算机可执行指令、计算机代码、数据、查找表等的存储器或非暂态计算机可读介质38，以及任意数量的输入/输出端口40。处理器36可以是微处理器、中央处理单元(cpu)、图形处理器、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、状态机、电路以及硬件、软件和固件组件的组合。计算机可读介质38包括能够由计算机访问的任何类型的介质，诸如只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、硬盘驱动器、光盘(cd)、数字视频盘(dvd)或任何其他类型的存储器。“非暂态”计算机可读介质不包括传输暂态电信号或其他信号的有线链路、无线链路、光学链路或其他通信链路。非暂态计算机可读介质包括可永久存储数据的介质和可存储并随后覆盖数据的介质，诸如可重写光盘或可擦除存储器装置。计算机代码包括任何类型的程序代码，包括源代码、对象代码和可执行代码。处理器36被配置为执行代码或指令。处理器36与非暂态计算机可读介质38和输入/输出端口40通信。

举升门控制模块20被配置为基于从视频处理模块22和中央控制模块18接收到的信息来控制自动举升门14。举升门控制模块20可与中央控制模块18集成，或者可为具有如上所述的处理器、计算机可读介质、输入部/输出部等的独立控制模块。举升门控制模块20被配置为向电动马达16发送命令输入，以使自动举升门在至少三个位置之间移动，该三个位置的示例在图2a、图2b和图2c中示出。在图2a中，自动举升门14处于关闭位置。在图2b中，自动举升门14处于最大打开位置。在最大打开位置，从自动举升门14上的最高点到地面测量的距离由参考“h最大”限定。h最大为自动举升门14的完全打开位置。在图2c中，自动举升门14处于自定义打开位置。在自定义打开位置，从自动举升门14上的最高点到地面测量的距离由参考“h自定义”限定。h自定义小于h最大，并且由举升门控制模块20设置，如下面将描述。

转到图1，视频处理模块22被配置为处理从前置摄像头24和后置摄像头26接收到的图像数据。视频处理模块22可被分成两个单独的模块，每个模块与前置摄像头24和后置摄像头26中的一者相关联。视频处理模块22包括如上所述的处理器、计算机可读介质、输入部/输出部等。

前置摄像头24安装到机动车辆12的前部42。前置摄像头24提供来自机动车辆12前方区域的前向视觉图像数据。将前向图像数据传送至视频处理模块22以用于图像分析。应当理解，不止一个前向摄像头可与本文所述的系统和方法一起使用。

后置摄像头26安装到自动举升门14或机动车辆12的后部44。后置摄像头26提供来自机动车辆12后方区域的后向视觉图像数据。将后向图像数据传送至视频处理模块22以用于图像分析。应当理解，不止一个后向摄像头可与本文所述的系统和方法一起使用。

驱动器通知系统28与举升门控制模块20通信，并被配置为向机动车辆12的驾驶员或使用者提供对自动举升门14的状态的指示。驱动器通知系统28与显示装置或人机界面(hmi)46通信。hmi46的示例包括机动车辆12中的资讯娱乐屏幕、仪表板或顶置指示灯等。自动举升门14的状态包括以下指示中的一者或多者：自动举升门14关闭(图2a中所示)，自动举升门14打开至高度h最大(图2b中所示)，或自动举升门14打开至高度h自定义(图2c中所示)。

全球导航卫星系统(gnss)30包括被配置为提供机动车辆12的实时位置数据的各种子系统和模块。例如，gnss30可包括gps数据。

车辆通信系统32被配置为使用根据ieee802.11x的wi-fi协议从机动车辆12远程与wi-fi网络进行无线通信，和/或使用蜂窝数据通信协议诸如lte等与电信网络进行通信。车辆通信系统32包括用于传送数据的无线收发器/接收器。

车辆车库门开启器开关系统34被配置为与车库门开启器通信。车辆车库门开启器开关系统34与可编程用户开关35通信以启动车库门开启器。

参见图3，用于使用系统10控制自动举升门14的方法通常由参考标号100指示。方法100在框102处开始，其中举升门控制模块20确定由引擎控制模块提供的车辆速度是否小于阈值。在一个示例中，阈值为约5mph。如本文所用，术语“约”是本领域技术人员已知的。或者，术语“约”是指+/-3mph。另选地，举升门控制模块20确定变速器状态是处于行驶、倒车还是指示前进或倒退移动的另一操作模式。如果车辆速度大于阈值或车辆处于停车或空档状态，则方法100结束。如果车辆速度小于或等于阈值或车辆处于行驶或倒车状态，则方法100前进至框104。

在框104处，视频处理模块22确定是否在前置摄像头24或后置摄像头26中检测到车库门框。车库门框的示例在图4中示出并由参考标号48指示。车库门框48围绕车库50。车库门框48由上水平边缘52a、下水平边缘52b和竖直边缘54限定。车库门框48指示车库门和车库门开启器将从车库50中的天花板悬挂的最低位置。转到图3，如果视频处理模块22未检测到车库门框48，则方法100结束。如果视频处理模块22检测到车库门框48，则方法100前进至框106。

在框106处，视频处理模块22确定车库高度或“h车库”，如图4所示。h车库是从上水平边缘52a和下水平边缘52b测量的。h车库能够以多种方式测量。在一个方面，h车库使用边缘检测和分类算法来确定。边缘检测和分类算法检测框48的上水平边缘52a和下水平边缘52b以及竖直边缘54，识别车库目标，并向最大高度提供置信度度量。如果置信度度量小于置信度阈值，则自动举升门14打开的高度设置为h最大。边缘检测和分类算法非常适合确定h车库，因为大多数车库门都是标准尺寸。在另一方面，使用卷积神经网络(cnn)来识别和分类车库门框48。cnn算法识别车库门框48并且使用来自运动技术的立体视觉或结构来确定h车库。例如，使用立体视觉将来自两个摄像头的图像数据进行比较，两个摄像头之间的基线距离已知，并且图像之间的视差用于确定h车库。通过使用来自运动技术的结构，仅需要一个摄像头，并且对连续的图像数据帧进行记录和比较。车辆信息用于确定每个图像之间行进的距离。每个图像之间行进的距离提供用于估计h车库的视差。在另一方面，采用融合方法，其中其他传感器诸如雷达、激光雷达、超声波等用于提供到车库门框48的距离。利用精确的距离，可使用摄像头的已知高度、从摄像头到车库门框48的上边界的角度以及与车库门框48的下边界的角度来确定h车库。在另一方面，视频处理模块22针对已知的车库门高度来检查h车库，以确认所确定的h车库在期望的范围内。

在确定h车库之后，该方法前进至框108，其中中央控制模块18确定机动车辆12是否处于“住宅”位置。为了确定机动车辆12是否处于住宅位置，中央控制模块18与车辆车库门开启器开关系统34通信以确定用户开关35是否已被启动。如果用于打开车库50的用户开关35已被启动，则机动车辆12处于住宅位置。在另一个实施方案中，中央控制模块18与全球导航卫星系统(gnss)30通信，以确定机动车辆12是否位于住宅位置。在另一个实施方案中，中央控制模块18与车辆通信系统32通信，以确定机动车辆12是否已连接到已知的wi-fi网络。如果机动车辆12已连接到已知的wi-fi网络，则机动车辆12处于住宅位置。确定机动车辆12是否位于住宅位置的各种方法可被融合，以增加住宅位置的置信度水平。如果机动车辆12处于住宅位置，则该方法前进至框110，并且如果机动车辆12不处于住宅位置，则该方法前进至框112。在框110处，h车库被保存并且在住宅位置处与车库50相关联。保存的h车库随后可在处于住宅位置时被调用和使用，和/或当在住宅位置处确定h车库时被用作检查。

在框112处，中央控制模块18与视频处理模块22通信以确定机动车辆12是否已进入车库50。机动车辆12的速度与如上所述的视频处理技术一起用于确定机动车辆12是否已进入车库50。如果机动车辆12还未进入车库50，则方法100前进至框114，其中举升门控制模块20将自动举升门14打开的高度设置为h最大。如果机动车辆12已进入车库50，则该方法前进至框116，其中举升门控制模块20将h自定义设置为h车库，并将自动举升门14打开的高度设置为h自定义。在一个方面，h自定义设置为h车库，其中h车库比h车库小一个偏移量，诸如6英寸。此外，举升门控制模块20与驱动器通知系统28通信，以通过hmi46指示自动举升门14被设置为打开至h自定义而不是h最大。通过将自动举升门14打开的高度设置为h车库，则防止自动举升门14撞击车库50中的车库门或车库门开启器。最后，在框118处，h车库被存储在存储器中以用于下一个密钥循环，即，用于当机动车辆12被重新启动时。

转到图5，示出了在机动车辆12重新启动之后使用的方法150。在h自定义已被设置为h车库，h车库已被存储并且机动车12已被关闭然后又重新启动之后，方法150在框152处开始。在框152处，中央控制模块18与gnss30通信，以确定机动车辆12是否已从机动车辆12被关停的位置移动。如果机动车辆12已移动，则方法152前进至框154，其中自动举升门14被设置为打开至h最大。如果机动车辆12未移动，则在框156处，自动举升门14被设置为打开的高度为h自定义，其中h自定义已被设置为h车库。因此，机动车辆12将仅将自动举升门14打开至不会碰撞车库50中的障碍物的高度。

系统10和方法100允许机动车辆12基于环境来自动控制自动举升门14打开的高度，以避免碰撞车库中的车库门或车库门开启器。系统10和方法100有利地使用存在于机动车辆12上的设备，同时消除了附加的开关和hmi装置。

对本公开的描述本质上仅是示例性的，并且不脱离本公开的范围的变型旨在位于本公开的范围内。此类变型不视为背离本公开的实质和范围。