本申请涉及控制车辆车门以避免碰撞。
背景技术：
在诸如城市的拥挤环境中，外部物体(例如，其他车辆、自行车、跑步者)与主车辆之间可能发生碰撞。当主车辆的车门打开时，碰撞风险增强。需要系统和方法来降低车门打开时的碰撞风险。
技术实现要素：
一种车辆包括：(a)可旋转的车门，车门包括配置成阻止车门的打开的车门挡块总成、可旋转的手柄、设置为使手柄振动的触觉反馈总成；(b)配置成同时启动车门挡块和触觉反馈总成的处理器。触觉反馈总成设置在可旋转手柄内。处理器被配置为：计算碰撞时间，并且以基于碰撞时间的水平运行触觉反馈总成。
根据本发明，提供一种车辆，包括：
可旋转的车门，包括：
配置为阻止车门的打开的车门挡块总成；
可旋转的手柄；
设置为使手柄振动的触觉反馈总成；
处理器，被配置为：
同时启动车门挡块和触觉反馈总成。
根据本发明的一个实施例，其中触觉反馈总成设置在可旋转的手柄内。
根据本发明的一个实施例，其中处理器被配置为：
计算碰撞时间，以及
以基于碰撞时间的水平运行触觉反馈总成。
根据本发明的一个实施例，其中处理器被配置为：
当碰撞时间较长时，以低的水平运行触觉反馈总成，当碰撞时间较短时，以高的水平运行触觉反馈总成。
根据本发明的一个实施例，其中处理器被配置为：当触觉反馈总成以低的水平运行时，不启动车门挡块总成，并且当触觉反馈总成以高的水平运行时，启动车门挡块总成。
根据本发明的一个实施例，其中车门挡块总成包括辊子、车门开度限制带和配置为占据接合位置和分离位置的线性致动器。
根据本发明的一个实施例，其中车门挡块总成包括车门开度限制带、离合器和马达。
根据本发明的一个实施例，其中处理器被配置为：
计算碰撞时间并且基于碰撞时间来接合离合器。
根据本发明的一个实施例，其中处理器被配置为：基于碰撞时间小于预定常数来接合离合器。
根据本发明的一个实施例，其中处理器被配置为：一旦接合离合器，就确定车门打开扭矩并且使马达以基于车门打开扭矩的水平运行。
根据本发明的一个实施例，其中水平是与车门打开扭矩相等且相反的扭矩。
根据本发明，提供一种控制车辆的方法，包括：
处理器和可旋转的车门，可旋转的车门包括：
配置为阻止车门的打开的车门挡块总成；
可旋转的手柄；
设置为使手柄振动的触觉反馈总成；
方法包括经由处理器同时启动车门挡块和触觉反馈总成。
根据本发明的一个实施例，其中触觉反馈总成设置在可旋转的手柄内。
根据本发明的一个实施例，该方法包括：
计算碰撞时间，以及
以基于碰撞时间的水平运行触觉反馈总成。
根据本发明的一个实施例，该方法包括：
当碰撞时间较长时，以低的水平运行触觉反馈总成，并且当碰撞时间较短时，以高的水平运行触觉反馈总成。
根据本发明的一个实施例，该方法包括：当触觉反馈总成以低的水平运行时不启动车门挡块总成，并且当触觉反馈总成以高的水平运行时启动车门挡块总成。
根据本发明的一个实施例，其中车门挡块总成包括辊子、车门开度限制带和配置为占据接合位置和分离位置的线性致动器。
根据本发明的一个实施例，其中车门挡块总成包括车门开度限制带、离合器和马达。
根据本发明的一个实施例，该方法包括：
计算碰撞时间并且基于碰撞时间来接合离合器。
根据本发明的一个实施例，该方法包括：
基于碰撞时间小于预定的常数来接合离合器；
一旦接合离合器，就确定车门打开扭矩并且使马达以基于车门打开扭矩的水平运行，其中水平是与车门打开扭矩相等且相反的扭矩。
附图说明
为了更好地理解本发明，可以参考以下附图中所示的实施例。附图中的部件不一定按比例绘制，并且可以省略相关的元件，或者在一些情况下比例可能被放大，以强调和清楚地示出本文描述的新颖特征。另外，如本领域中已知的，系统部件可以被不同地布置。此外，在附图中，在整个几个视图中，相同的附图标记表示相应的部分。
图1是车辆计算系统的框图；
图2是包括车辆计算系统的主车辆的俯视平面图；
图3是主车辆的侧视平面图；
图4是车门挡块总成的示意图；
图5是启动车门挡块总成的方法的框图；
图6是示出启动车门挡块总成的方法的进一步细节的框图。
具体实施方式
虽然本发明可以以各种形式实施，但是在附图中示出并且将在下文中描述一些示例性和非限制性实施例，理解的是，本公开应当被认为是本发明的示例并不旨在将本发明限制于所说明的具体实施例。
在本申请中，反义连接词的使用旨在包括连接词。冠词或不定冠词的使用并不旨在表示基数。特别地，对“该”物体或“一个(a)”和“一个(an)”物体的引用也旨在表示可能的多个这样的物体中的一个。此外，可以使用连词“或”来传达作为一个选项同时存在的特征，以及作为另一个选项的相互排斥的选择。换言之，连词“或”应被理解为包括“和/或”作为一个选项，并且“任一/或”作为另一个选项。
图1示出了主车辆200的计算系统100。主车辆200被连接，这意味着主车辆200被配置成(a)从外部实体(例如，基础设施、服务器、其他连接的车辆)接收无线数据，和(b)将无线数据传输到外部实体。主车辆200可以是自主的、半自主的或手动的。主车辆200包括马达、电池、由马达驱动的至少一个车轮以及配置为使至少一个车轮关于轴线转向的转向系统。主车辆200可以是化石燃料动力(例如，柴油、汽油、天然气)、混合动力电动、全电动、燃料电池动力等。
例如在miller的美国专利申请第15/076,210号、授予prasad的美国专利第8,180,547号、lavoie的美国专利申请第15/186,850号、d'amato的美国专利公开第2016/0117921号和hu的美国专利申请第14/972,761号中阐述了车辆，其全部内容通过引用整体并入本文。主车辆200可以包括miller、prasad、lavoie、d'amato和hu中描述的任何特征。
计算系统100驻留在主车辆200中。除了别的之外，计算系统100使得能够自动控制主车辆200内的机械系统，并且促进主车辆200与外部实体(例如，连接的基础设施、因特网、其他连接车辆)之间的通信。计算系统100包括数据总线101、一个或多个处理器108、易失性存储器107、非易失性存储器106、用户界面105、远程信息处理单元104、致动器和马达103以及本地传感器102。
数据总线101在电子部件之间传输电子信号或数据。处理器108对电子信号或数据执行操作以产生修改的电子信号或数据。易失性存储器107存储用于由处理器108近即时调用的数据。非易失性存储器106存储用于调用到易失性存储器107和/或处理器108的数据。非易失性存储器106包括一系列非易失性存储器，包括硬驱动器、ssd(固态硬盘)、dvd(数字化视频光盘)、蓝光等。用户界面105包括显示器、触摸屏显示器、键盘、按钮以及使用户能够与计算系统交互的其他装置。远程信息处理单元104经由蓝牙、蜂窝数据(例如，3g、lte(长期演进))、usb等实现与外部实体的有线和无线通信.
致动器/马达103产生有形的结果。致动器/马达103的示例包括燃料喷射器、挡风玻璃刮水器、制动灯电路、变速器、安全气囊、安装到传感器的马达(例如，配置为旋转本地传感器102的马达)、发动机、动力传动系统马达、转向器、盲点警告灯、车门马达等。
本地传感器102向处理器108传输数字读数或测量值。本地传感器102的示例包括温度传感器、旋转传感器、座椅安全带传感器、速度传感器、摄像机、激光雷达传感器、雷达传感器、红外传感器、超声波传感器、时钟、湿度传感器、雨水传感器、光传感器等。应当理解，图1的各种电子部件中的任一个可以包括分离的或专用的处理器和存储器。例如，在miller、prasad、lavoie和hu中描述了计算系统100的结构和操作的进一步细节。
图2大体上示出并图示了包括计算系统100的主车辆200。一些本地传感器102安装在主车辆200的外部(其他车辆位于主车辆200的内部)。本地传感器102a被配置为检测主车辆200前方的物体。本地传感器102b被配置为检测后方感测范围109b所指示的跟踪主车辆200的物体。左传感器102c和右传感器102d被配置为对主车辆200的左侧和右侧执行类似的功能。
如前所述，本地传感器102a至102d可以是超声波传感器、激光雷达传感器、雷达传感器、红外传感器、摄像机、麦克风及其任何组合等。主车辆200包括多个其他本地传感器102，其位于车辆内部中或车辆外部上。本地传感器102可以包括在miller、prasad、lavoie、d'amato和hu中公开的传感器中的任何一个或全部。
主车辆200，并且更具体地，主车辆200的处理器108被配置为执行本文描述的方法和操作。在一些情况下，主车辆200被配置为经由存储在计算系统100的易失性存储器107和/或非易失性存储器106中的计算机程序来执行这些功能。
至少当一个或多个处理器中的至少一个处理器与存储软件程序的存储器进行操作通信时，一个或多个处理器“被配置为”执行所公开的方法步骤、框或操作，该软件程序具有实现所公开的方法步骤或框的代码或指令。关于处理器、存储器和软件如何协作的进一步的说明出现在prasad中。根据一些实施例，与主车辆200进行操作地通信的移动电话或外部服务器执行下面讨论的一些或全部方法和操作。
根据各种实施例，主车辆200包括prasad的车辆100a的一些或全部特征。根据各种实施例，计算系统100包括prasad的图2的vccs(车辆计算和通信系统)102的部分或全部特征。根据各种实施例，主车辆200与prasad的图1中示出的一些或全部装置通信，包括漫游或移动装置110、通信塔116、电信网络118、因特网120和数据处理中心(即，一个或多个服务器)122。本申请中描述的每个实体(例如，连接的基础设施、其他车辆、移动电话、服务器)可以共享参照图1和图2描述的任何或全部特征。
当在权利要求中使用时，术语“负载的车辆”在此被定义为意指：“一种车辆，包括：马达、多个车轮、动力源和转向系统；其中马达将扭矩传递到多个车轮中的至少一个，从而驱动多个车轮中的至少一个车轮；其中动力源向马达供应能量；并且其中转向系统配置为转向多个车轮中的至少一个。”主车辆200可以是负载的车辆。
当在权利要求中使用时，术语“装备的电动车辆”在此被定义为意指“一种车辆，包括：电池、多个车轮、马达、转向系统；其中马达将扭矩传递到多个车轮中的至少一个，从而驱动多个车轮中的至少一个；其中电池是可再充电的并且被配置为向马达供应电能，从而驱动马达；并且其中转向系统配置为转向多个车轮中的至少一个。”主车辆200可以是装备的电动车辆。
主车辆200可以包括ewing的美国专利第7,500,711号中描述的机动车辆的部分或全部特征，该专利通过引用整体并入本文。参考图3，主车辆200包括可旋转的车门221。每个车门221包括外手柄301和内手柄302。每个手柄301、302是可旋转的。每个手柄301、302的旋转被配置为使得车门221的闩锁总成(未示出)从车辆车身222的相对的闩锁总成(未示出)释放，从而能够打开车门221。当车门221关闭时，闩锁总成接合相对的闩锁总成以保持车门221关闭。
参考图4，车门221包括挡块总成303。挡块总成303包括控制器100a、马达52、电动离合器64、齿轮箱61、导向螺杆59、第一辊子74、第二辊子78、弹簧76、铰链62和车门开度限制带(checkstrap)60。一个挡块总成303的操作在例如在的ewing中的6栏的9至46行被描述。通常，控制器100a控制马达52的旋转和离合器64的接合。当离合器64被接合且马达52被启动时，导向螺杆59被纵向地延伸或缩回以打开或关闭车门221(取决于马达52是以第一方向还是第二相反方向旋转)。控制器100a是计算系统100的单元或模块。
尽管ewing将挡块总成303用于自动地打开和关闭车门221，但是挡块总成303可以被应用以抵抗或者反抗用户打开和关闭车门221。例如，如果用户向外打开车门221，则马达52可以被通电，并且离合器64可以被接合，使得马达向车门221施加向内或闭合的扭矩。向内的扭矩与用户的向外或打开扭矩相反，从而导致车门停止或至少缓慢。
其他挡块总成303可以被应用以阻止车门221的旋转。例如，melchor的美国专利申请第15/237,514号(其全部内容通过引用并入本文)公开了可通电的抑制器。如果melchor抑制器被应用到车门221，则melchor抑制器将包括第一和第二辊子74、78和弹簧76。更具体地，第一辊子74将对应于melchor上辊子和下辊子中的一个。第二辊子74将对应于melchor上辊子和下辊子中的另一个。melchor抑制器将作用于车门开度限制带60，车门开度限制带将对应于melchor臂，并且因此包括各种melchor凹部。如melchor中所讨论的，当melchor抑制器启动时，辊子74、78将被melchor的上部和下部致动器总成停止。
外车门手柄301包括第一触觉总成401。内车门手柄302包括第二触觉总成402。每个触觉总成401、402包括触觉马达和质量块。每个触觉总成401、402完全或至少部分地容纳在手柄301、302内，以阻止液体到达触觉总成401、402。
触觉马达与计算系统100(例如，控制器100a)进行有线或无线通信。触觉马达被配置为驱动或摆动质量块。质量块的振荡引起振动。振荡可以涉及沿着纵向槽前后滑动质量块。振荡可以涉及不对称质量块的自转或旋转。在由precisionmicrodrivestm介绍的触觉反馈(hapticfeedback)和由christophernebolsky介绍的触觉盲点警报系统(hapticblindspotalertsystem)中描述了示例触觉马达或发动机，其全部内容通过引用并入本文。
图5大体上示出并且图示了用于控制车门挡块总成303的操作600。在melchor中公开了各种类似的操作。操作600涉及(a)预测车门打开事件，(b)预测与车门的预期碰撞，以及(c)基于(a)和(b)启动车门挡块总成303以阻止车门221的运动。
在框602处，主车辆200检测停止事件。主车辆200可以通过(a)确定主车辆200已经被置于驻车挡和/或(b)确定主车辆200已经达到零速度来检测这样的事件。在框604处，主车辆200预测一个或多个车门221的打开。预测具有可能的打开概率的车门被称为活动中的车门。
主车辆200基于以下事件中的一个或多个来预测驾驶员车门221的打开：(a)车辆被置于驻车挡，(b)驾驶员座椅安全带在车辆被置于驻车挡之前的预定的时间段内从接合转换成分离(c)驾驶员座椅中的重量传感器读取到与当主车辆200运动时确定的稳定状态重量相比减小的重量。
主车辆200基于以下事件中的一个或多个来预测前排乘客车门221中的一个的打开：(a)车辆达到零速度，(b)前排乘客座椅安全带在车辆达到零速度之前的预定时间段内从接合转换成分离，(c)前排乘客座椅中的重量传感器读取到与当主车辆200运动时确定的稳定状态重量相比减小的重量。
主车辆200基于以下事件中的一个或多个来预测左后乘客车门221的打开：(a)主车辆200达到零速度，(b)任何后排座椅安全带在车辆达到零速度之前在预定时间段内从接合转换成分离，(c)在任何后排座椅中的重量传感器读取到与当主车辆200运动时确定的稳定状态重量相比减小的重量。
主车辆200基于以下事件中的一个或多个来预测右后乘客车门221的打开：(a)车辆达到零速度，(b)任何后排座椅安全带离在车辆达到零速度之前的预定时间段内从接合转换成分离，(c)任何后排座椅中的重量传感器读取到与当主车辆200运动时确定的稳定状态重量相比减小的重量。
替代地或另外地，主车辆200可以基于(a)由内部摄像机捕捉的图像和(b)电容车门手柄传感器来预测任何上述车门的打开。由内部摄像机捕捉的图像可以通过合适的图像处理软件来运行以确定用户何时正在触摸车门。电容车门手柄传感器可以是电容式传感器，其检测用户的手何时触摸(并且因此改变车门手柄的电容)车门手柄。电容车门手柄传感器可以安装在每个内车门手柄和外车门手柄中。
在框606处，主车辆200经由本地车辆传感器102a至102d扫描或监控环境。在框608处，主车辆200将来自本地车辆传感器102a至102d的读数用于检测车辆周围的物体。在框610处，主车辆200计算检测到的物体的尺寸、轨迹、位置、速度和/或加速度。在框612处，主车辆200基于一个或多个所计算的尺寸，相对于活动中的车门(即，具有打开的可能性的车门)的摆动范围的轨迹、位置、速度和/或加速度来过滤物体。
更具体地，主车辆200可以：忽略具有低于预定尺寸阈值(例如具有低表面积)的尺寸的物体；忽略具有不与活动中的车门的摆动范围相交的轨迹的物体；忽略远离活动中的车门的每个摆动范围至少预定距离的物体；忽略具有低于预定速度阈值速度的物体；忽略具有低于预定加速度阈值的加速度的物体，预定加速度阈值是(a)物体从与物体的轨迹相交的活动中的车门的摆动范围的当前距离和(b)物体的当前速度的函数。
应该理解，车门的摆动范围是弧形的可能的车门位置的全范围。例如，驾驶员车门221的摆动范围包括(a)当完全关闭时车门221的位置，(b)当完全打开时车门221的位置，以及(c)车门的所有中间位置。因此，应该理解，驾驶员车门221的摆动范围是弧形的，其中弧的一端与车门完全关闭相对应，而弧的相对端与车门完全打开相对应。应进一步理解，主车辆200可以计算物体与车门之间的交叉点，假定非车门部件是完整的障碍物(例如，如果自行车位于主车辆200的右侧并且自行车的轨迹与车门221相交在主车辆200的左侧，则主车辆200将忽视车门400与自行车之间的相交)。
在框614处，主车辆200计算未过滤物体和与未过滤物体的轨迹相交的活动中的车门的摆动范围(即，相关车门221)之间的碰撞时间(ttc)。例如，如果自行车的轨迹与驾驶员车门221相交并且驾驶员车门221是活动中的，则主车辆200确定在驾驶员车门221的摆动范围和自行车之间的ttc。如果自行车的轨迹与两个车门221相交并且两个车门221都是活动中的，则主车辆200确定在每个车门221的每个摆动范围与自行车之间的ttc。
ttc基于(a)物体的速度，(b)物体相对于车门的摆动范围的位置，(c)物体的加速度，和/或(d)物体关于车门的摆动范围的的朝向。在bidner的美国专利申请第15/183,355号中描述了ttc的计算，在此通过引用将其全部内容并入本文。如果多个未过滤的物体与相同的活动中的车门相交，则应用最小的ttc。下面讨论的操作可以并行地应用于每个活动中的车门221。
如果ttc高于预定阈值，则主车辆200返回到框606，导致操作600循环或重复。主车辆200可以将操作600循环预定量的循环时间。主车辆200可以循环操作600，直到(a)至少一个车门已经被100％打开，(b)至少预定量的时间没有座椅重量传感器测量到与人类乘客一致的重量，(c)由座椅重量传感器返回的值在至少预定量的时间内保持不变(在预定程度，例如±5％内)，和/或(d)内部摄像机不再检测到主车辆200中的任何用户的存在。
如果ttc降到预定的阈值时间值以下，则主车辆200进行到框616并采取一个或多个动作。该动作可以包括(a)启动车门挡块总成303；(b)闪烁车灯、警笛声或播放声音信息以阻止外部物体；(c)在车辆内显示或发出内部警告。此后，主车辆200返回到框606并重复该循环。如前所述，(a)启动车门挡块总成303可以包括以下中的一个或多个：(i)启动对应于与低于预定阈值时间值的ttc相关联的活动中的车门的抑制器的线性致动器总成，(ii)接合离合器64并且在具有低于预定阈值时间值的ttc的活动中的车门的打开的相对方向上运行马达62，和/或(iii)启动一个或两个触觉总成401、402以使手柄301、302振动。
图6示出了框616的附加特征。可以针对每个相交车门221同时执行框616。如上所述，在框614处找到相关车门221和未过滤物体之间的最小ttc。在框616a处，将最小ttc与预定常数k-1和k-2(其中k-2大于k-1(例如，k-2是3秒并且k-1是2秒))进行比较。如果ttc>k-2，则主车辆200返回到框606。如果k-1<ttc<k-2，则主车辆进行到616b。如果ttc<k-1，则主车辆200进行到框616d和616f。
在框616b处，主车辆200确定哪个手柄(即，外手柄301或内手柄302)已被用户旋转/致动。如同本文公开的所有框和操作一样，主车辆200可以跳过框616b并且简单地选择相关车门221的所有手柄301、302。在框616c处，主车辆200指示与所选择的手柄相关联的触觉马达以第一级别(例如，第一转速)运行。如此，选择的手柄振动，警告用户不要打开车门。在框616b之后，主车辆200返回到框606。
框616d和616f同时(即并行)执行。除了触觉马达以第二级别(例如，第二转速)运行之外，框616d和616e与先前讨论的框616b和616c相同。第二级别超过第一级别，使得产生更大的振动。
在框616f处，主车辆200启动相关车门221的车门挡块总成303。如果车门挡块总成303是melchor抑制器，则如上和在melchor中所述地启动抑制器。如果车门挡块总成303是ewing马达和离合器，则在框616g处接合离合器64。在框616h处，马达52以等于用户所施加的车门打开扭矩的扭矩水平运行。框616h是迭代的，并且扭矩水平被连续地调节，使得在框616h启动时关闭扭矩等于打开扭矩。如此，如果车门打开扭矩降到零，则车门关闭扭矩也降到零(即，马达52停止)。框616h的扭矩水平可以是由用户产生的车门打开扭矩的0至100％范围内的用户可调整百分比。例如，如果百分比设定为50％，则马达52以等于用户所施加的车门打开扭矩的一半扭矩水平运行。框616h的扭矩水平可以根据车门的打开度而变化。例如，当车门打开一道缝时，扭矩水平可能是小的，并且当车门打开50％时，扭矩水平可能是大的。
根据一些实施例，主车辆200可以基于检测到的物体的预测路径来确定安全位置的范围和不安全位置的范围。例如，主车辆200可以确定检测到的物体仅当车门打开超过30％时与车门相交。在这种情况下，当车门打开时，主车辆200可以逐渐增加扭矩水平，使得在打开30％时，扭矩水平达到100％(因此防止用户打开车门超过30％的打开)。触觉马达可以以基于由ewing马达施加的关闭扭矩的水平来运行(例如，在关闭扭矩是用户施加的打开扭矩的0至33％时的低的第二水平，当关闭扭矩是用户施加的打开扭矩的34至67％时的中间的第二水平，当关闭扭矩是用户施加的打开扭矩的68至100％时的高的第二水平。)。
由于图5的操作600可以循环，所以主车辆200可以继续应用上述动作，直到返回到框616的下一个迭代并且用新命令超驰该动作。如果框616的下一个迭代不包括相同的动作，则主车辆200终止框616的新迭代中缺少的当前活动动作。
根据一些实施例，一旦(a)存在经由用户界面105的用户命令，(b)检测到打开停止的车门221的重复的尝试(例如至少两次尝试或至少不连续的三次尝试)，主车辆200可以自动地停用挡块总成303，从而使得用户能够打开停止的车门221。主车辆200可通过合适的传感器102记录由马达52施加以将车门221保持在停止的位置的扭矩的量来确定状态(b)。如果打开扭矩在至少预定次数的实例(例如，一次或三次)和/或预定时间量内超过预定扭矩，则主车辆200可以自动停用马达52。当打开转矩开始低于预定扭矩然后升高到预定扭矩以上时可能发生该“实例”。在这种情况下，两个“实例”将要求打开扭矩在预定扭矩之下开始，升高到预定扭矩以上，降低预定扭矩之下，然后升高到预定扭矩以上。
根据一些实施例，车辆可以通过感测或记录车门手柄的角度位置来确定条件(b)。如果车辆检测到车门手柄已经从其静止位置(即，与车门平齐或平行)旋转了预定次数，则车辆可以自动地停用车门挡块总成303。