驻车时协助用户控制车辆尾门开闭的系统、方法及车辆与流程

1.本发明属于智能门控领域，具体涉及一种驻车时协助用户控制车辆尾门开闭的系统、方法及设有驻车时协助用户控制车辆尾门开闭的系统的车辆。


背景技术：

2.汽车尾门是设置在车辆尾部的车门，尾门的开闭能够协助用户从车辆尾部行李箱取放物品。开启汽车尾门的传统方式是硬线开关或软开关，近几年出现脚踢传感器来实现无接触式开关车辆尾门，存在解锁效率低、操作复杂的弊端。
3.随着计算机技术、人工智能技术在汽车行业的应用，出现了一种通过投影控制的车门开启方法，具体是将检测到的用户位置转化为对应车门的投影开启指令，当检测到用户接近某一车门且距离小于预设距离阈值，则投影到对应车门的地面上。这种车门开启方法需要先对用户意图进行判断，将检测到的用户位置、腿部动作与用户意图对应起来，并转化为对应车门的开启指令，适用于同时控制多个车门的开启，如直接用在车辆尾门的单独控制，会出现以下问题：
4.(1)当用户位于车辆尾门预设距离阈值内，投影信号才会被触发，当用户在投影区域的动作同时满足水平方向及竖直方向上预设的移动距离，车门开启信号才能被触发；事实上，当车速是0且车辆处于驻车、解锁状态时，选择从车辆尾部经过的用户大多具有开启尾门取放物品意图，因此安装距离检测、判断装置以及动作检测装置极不合理地增大了设备成本；
5.(2)当用户没有取放意图，其经过车尾时也不会特意绕行尾门，因此系统仍会在检测到用户位于尾门附近时发出投影信号，如用户在投影信号区域无意间做出预设动作，会导致系统误判并错误执行车门开启动作。
6.因此，目前亟待一种操作简单、设备成本低、响应准确率高的尾门专用开启方法。


技术实现要素：

7.为克服以上背景技术所述的缺陷，本发明技术方案提供了驻车时协助用户控制车辆尾门开闭的系统，系统包括：
8.控制模块，配置为实时采集和判断车速、档位、车辆解锁/锁闭状态信息并向投影模块发送投影指令，以及获取动作识别单元发送的信号并生成尾门开启指令；
9.安装在车辆尾门的投影模块，配置有用以接收投影指令，并向车辆尾门地面上投射预设图像的图像投影单元，以及用以检测预设时长内发生在预设图像范围内的用户踩踏动作的动作识别单元；
10.尾门电控装置，配置为接收尾门开启/关闭指令并执行尾门开启/关闭动作。
11.控制模块还包括判断单元，判断单元配置为获取动作识别单元发送的信号，判断车辆的实时车速、档位、车辆解锁/锁闭状态信息是否符合尾门开启条件，如判断结果为是，则向尾门电控装置发送尾门开启指令，并控制尾门电控装置执行尾门开启动作。
12.进一步地，控制模块接入can总线且配置为一个lin簇结构的主节点，投影模块连接控制模块且配置为lin簇结构的从节点，尾门电控装置，包括撑杆及尾门锁，撑杆及尾门锁通过硬线连接控制模块，控制模块接收投影模块实时获取的用户身高信息，并根据用户身高信息通过操控撑杆调节车辆尾门开启角度。
13.本发明技术方案同时公开了一种驻车时协助用户控制车辆尾门开闭的方法，包括以下步骤：
14.控制模块实时采集车速、档位以及车辆解锁/锁闭状态信息，若车辆车速为0、档位为p且车辆处于解锁状态，控制模块向投影模块发出投影指令；
15.投影模块接收投影指令，并通过图像投影单元向车辆尾门地面投射预设图像，若投影模块通过动作识别单元检测到预设时长内在预设图像范围内发生踩踏动作，则向控制模块发送信号；
16.控制模块生成尾门开启信号，并控制尾门电控装置执行尾门开启动作；
17.若动作识别单元预设时长内未检测到在预设图像范围内发生踩踏，则控制模块生成投影关闭指令，并控制投影模块终止投影动作。
18.进一步地，若动作识别单元在预设图像投射后150s内在预设图像范围检测到用户的踩踏动作，控制模块执行尾门开启动作，否则控制模块控制投影模块终止投影动作。
19.进一步地，控制模块获取动作识别单元发送的信号，实时采集并检测车辆车速、档位以及车辆解锁/锁闭状态信息，若车速为0、档位为p且车辆处于解锁状态，控制模块向尾门电控装置发送尾门开启指令，并控制尾门电控装置执行尾门开启动作。
20.进一步地，控制模块收到用户操作的尾门关闭指令，控制尾门电控装置执行尾门关闭动作。
21.进一步地，车尾门地面上投射的预设图像亮度大于2001m，对地照度大于250001ux，分辨率大于3pixel/mm，图像畸变小于2％。
22.进一步地，预设图像投影在距离车辆尾门外表面至少半米外的地面上，且图像宽度及长度不超过20.0厘米。
23.本发明技术方案同时公开了一种车辆，设有驻车时协助用户控制车辆尾门开闭的系统，系统包括：
24.控制模块，配置为实时采集和判断车速、档位、车辆解锁/锁闭状态信息并向投影模块发送投影指令，以及获取动作识别单元发送的信号并生成尾门开启指令；
25.安装在车辆尾门的投影模块，配置有用以接收投影指令，并向车辆尾门地面上投射预设图像的图像投影单元，以及用以检测预设时长内发生在预设图像范围内的用户踩踏动作的动作识别单元；
26.尾门电控装置，配置为接收尾门开启/关闭指令并执行尾门开启/关闭动作。
27.本发明技术方案提出了驻车时协助用户控制车辆尾门开闭的系统、方法及车辆，相比于现有技术，操作更加简单、成本更加低廉、尾门开启速度以及响应准确度更高，用户与车辆的智能交互体验更好，有益效果具体体现在以下四个方面：
28.(1)当检测到车速是0且车辆处于驻车、解锁状态时，选择从车辆尾部经过的用户大多具有开启尾门取放物品意图。基于这个考虑，本发明取消了各种用于判断用户意图的动作检测装置，通过控制模块、投影模块以及尾门电控装置即可实现用户与尾门的交互操
作，以简化设备结构、降低制造成本；
29.(2)本发明中车辆完成特定驻车动作后立即执行投影动作，清晰醒目的投影图像在用户经过车尾前生成，这有助于用户根据自身是否具有开启车辆尾门意图，自行选择进入投影区域或绕行投影区域，有效避免因无开启尾门意图的用户步进投影区域而导致的尾门错误响应的情况；
30.(3)本发明在投影范围检出踩踏动作后即控制尾门开启，对踩踏动作的速度、方向以及角度均没有要求，这样能够有效缩短尾门开启响应时间，以及避免因对用户动作误判造成的尾门无响应、延迟响应、错误响应的问题；
31.(4)特定驻车场景的判定以及尾门开启前的判断时都涉及到车速、档位以及车辆解锁/锁闭状态，其中要求车辆实时车速为0、档位为p，目的是通过车速及档位双重保证尾门在车辆行驶时不会开启；要求车辆处于解锁状态，则是基于本发明尾门开启机制考虑的，因为本发明中尾门投影会在车辆满足特定驻车条件时触发并投射在尾门附近地面上，投影图像清晰醒目，出于财产安全考虑，当用户并没有开启尾门的需要时，能够通过将车辆锁闭，避免其他不相关人员从外部开启尾门，从而保障财产安全。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
33.图1为驻车时协助用户控制车辆尾门开闭的系统结构示意图；
34.图2为驻车时协助用户控制车辆尾门开闭的方法流程示意图。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
36.在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
37.这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本发明的示例性实施例的目的。但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。
38.这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
39.现有利用投影实现的车门开启方案实现的是多个车门的同时控制，且需要配置距离检测设备以及动作检测设备以获取用户运动轨迹及动作幅度，进而判断其是否有开启车门的意图，并开启对应车门。
40.相比于现有车门开启方案，本发明公开了一种在特定驻车场景下车辆尾门专用开闭方案，旨在针对性地提高车辆尾门的开启速度以及响应准确度，此技术方案主要由控制模块、投影模块以及尾门电控装置三个模块协作实现，具体而言，控制模块配置为实时采集和判断车速、档位、车辆解锁/锁闭状态信息并向投影模块发送投影指令，以及获取动作识别单元发送的信号并生成尾门开启指令，控制模块直接接收投影模块的信号，无需通过汽车车门控制模块进行信号传递，车速、档位、车辆解锁/锁闭状态信息是判断车辆是否处于特定驻车场景的重要指标；投影模块安装在车辆尾门，且配置有用以接收投影指令，并向车辆尾门地面上投射预设图像的图像投影单元，以及用以检测预设时长内发生在预设图像范围内的用户踩踏动作的动作识别单元；尾门电控装置配置为接收尾门开启/关闭指令并执行尾门开启/关闭动作。控制模块实时采集包括车速、档位、解锁/锁闭状态信息在内的多重车辆信息，一经判定车辆处于指定驻车场景(车速为0、档位为p、车辆处于解锁状态)，即对地投射肉眼清晰可见的预设图像，如在预设图像范围内检测到用户踩踏动作，控制模块将控制尾门电控装置执行尾门开启操作。
41.当车速是0且车辆处于驻车、解锁状态时，无论用户在车内还是车外，只要选择从车辆尾部经过，大多具有开启尾门取放物品意图。基于这个考虑，本发明取消了各种用于判断用户意图的动作检测装置，通过控制模块、投影模块以及尾门电控装置即可实现用户与尾门的交互操作，从而简化设备结构、降低制造成本。
42.本发明中车辆完成特定驻车动作后立即执行投影动作，清晰醒目的投影图像在用户经过车尾前生成，这有助于用户根据自身是否具有开启车辆尾门意图，自行选择进入投影区域或绕行投影区域，有效避免因无开启尾门意图的用户步进投影区域而导致的尾门错误响应的情况。
43.此外，现有技术中车门开启需以检测到用户特定的运动轨迹及运动幅度为条件，当有车门开启意图的用户步进投影范围，如其腿部动作不符合水平向或垂直向移动量的要求，车门也将无法开启，这样设置目的是将用户的运动轨迹及运动幅度作为用户是否具有开启车门意图的重要判断因素。与之不同地，本发明在车辆完成特定驻车动作后立即执行投影动作，清晰醒目的投影图像会提醒没有尾门开启意图的用户绕行投影区域，而已经步进投影范围的用户有极大可能是具有尾门开启意图的，因此这部分用户在投影区域所执行的动作本身并不重要，动作不是筛选尾门开启意图的标准之一，因此本发明在投影范围检出踩踏动作即控制尾门开启，对踩踏动作的速度、方向以及角度均没有要求，这样能够有效缩短尾门开启响应时间，以及避免因对用户动作误判造成的尾门无响应、延迟响应、错误响应的问题。
44.综上，本发明技术方案能够简化操作、降低成本、提高尾门开启速度以及响应的准确度，有利于提升用户与车辆的智能交互体验。
45.下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案内容做进一步详细说明。
46.实施例1：
47.本实施例公开了一种驻车时协助用户控制车辆尾门开闭的系统，如图1所示，包
括：
48.控制模块配置为实时采集和判断车速、档位、车辆解锁/锁闭状态信息并向投影模块发送投影指令，以及获取动作识别单元发送的信号并生成尾门开启指令，车速、档位、车辆解锁/锁闭状态信息是判断车辆是否处于特定驻车场景的重要指标，控制模块直接接收投影模块的信号，无需通过汽车车门控制模块进行信号传递，进一步简化系统结构、降低成本、提升信号传递速度，减少响应时间；
49.投影模块安装在车辆尾门，且配置有用以接收投影指令，并向车辆尾门地面上投射预设图像的图像投影单元，以及用以检测预设时长内发生在预设图像范围内的用户踩踏动作的动作识别单元；
50.尾门电控装置配置为接收尾门开启/关闭指令并执行尾门开启/关闭动作。控制模块实时采集包括车速、档位、解锁/锁闭状态信息在内的多重车辆信息，一经判定车辆处于指定驻车场景(车速为0、档位为p、车辆处于解锁状态)，即对地投射肉眼清晰可见的预设图像，如在预设图像范围内检测到用户踩踏动作，控制模块将控制尾门电控装置执行尾门开启操作。
51.考虑到尾门是车尾部行李箱的门户装置，一旦在车辆行驶中开启，车厢内物品掉落可能造成严重后果，为保障行车安全，控制模块还设有判断单元，该判断单元配置为获取动作识别单元发送的信号，判断车辆的实时车速、档位、车辆解锁/锁闭状态信息是否符合尾门开启条件，如车辆实时车速是0、档位是p、车辆处于解锁状态，则向尾门电控装置发送尾门开启指令，并控制尾门电控装置执行尾门开启动作。这里要求车辆实时车速为0、档位为p，目的是通过车速及档位双重保证尾门在车辆行驶时不会开启；要求车辆处于解锁状态，则是基于本发明尾门开启机制考虑的，因为本发明中尾门投影会在车辆满足特定驻车条件时触发并投射在尾门附近地面上，投影图像清晰醒目，出于财产安全考虑，当用户并没有开启尾门的需要时，能够通过将车辆锁闭，避免其他不相关人员从外部开启尾门，从而保障财产安全。
52.实施例2:
53.随着计算机技术的进步以及车辆行业的智能化进程的推进，车辆被赋予越来越多的功能，同时为实现这些功能所装配的电子装置数量亦急剧增多。为承载这些功能并保证功能稳定高速运行，各种汽车总线被广泛应用在汽车行业中。
54.如图1，本实施例采用了can总线以及lin总线，其中can总线被称为“控制器局域网”，是一种能有效支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络，它将各个单一的控制单元以某种形式(多为星形)连接起来，形成一个完整的系统；lin总线则是一种将开关、显示器、传感器及执行器等简单控制设备连接起来的串行通信网络，用于一些不需要诸如can总线的带宽和多功能的场合，比如智能传感器和制动装置之间的通信。
55.为保障尾门开闭功能并同时降低成本，本发明选择同时使用can总线以及lin总线，lin总线作为子网络，为can总线提供辅助功能，具体而言，如图1所示，本实施例中控制模块接入can总线且配置为一个lin簇结构的主节点，投影模块连接控制模块且配置为lin簇结构的从节点，控制模块通过lin总线与投影模块连为一体，且能够根据需要增加lin总线上的从节点数量，控制模块同时还接入can总线，从而lin总线还能够与can总线之间进行信息交换，以实现控制模块与整车网络的交互，此外本实施例中控制模块直接接收投影模
块的信号，无需通过汽车车门控制模块进行信号传递，进一步简化系统结构、降低成本、提升信号传递速度，减少响应时间。
56.尾门电控装置，包括撑杆及尾门锁，为保障尾门开闭功能稳定运行，撑杆及尾门锁通过硬线连接控制模块，控制模块的控制信号能够通过硬线连接稳定传输给尾门电控装置，并控制撑杆及尾门锁执行尾门开启及闭合动作。进一步地，投影模块实时获取的用户身高信息并传输至控制模块，控制模块接收用户身高信息并控制撑杆伸缩，以将车辆尾门调节至最佳开启角度。
57.实施例3：
58.本实施例公开了一种驻车时协助用户控制车辆尾门开闭的方法，其首先限定了一种特定驻车场景(车辆车速为0、档位为p且车辆处于解锁状态)，在此驻车场景下，投射到车尾地面的投影图像清晰醒目，以此筛选出具有尾门开启意图的用户步进该投影图像范围，因此当检测到进入该投影图像区域的用户执行有简单的踩踏动作，即可明确该用户是否具有开启尾门意图，这不同于现有技术中以检测到预先设定的用户运动轨迹及运动幅度为条件的车门开启方案，使开启操作更加简单、系统成本更低、响应速率及准确性更高。
59.具体而言，如图2所示，该驻车时协助用户控制车辆尾门开闭的方法，包括以下步骤：
60.控制模块实时采集车速、档位以及车辆解锁/锁闭状态信息，若车辆车速为0、档位为p且车辆处于解锁状态，控制模块向投影模块发出投影指令。限制车辆车速为0及档位为p，目的是双重保障车辆处于驻车状态，避免车辆尾门在行驶中开启；限制车辆必须处于解锁状态再控制投影模块发出投影指令，则当用户没有取放物品需要且车辆处于锁定状态时，投影指令将不会发出，以避免不相关人员开启尾门造成物品丢失，进而保障财产安全。
61.投影模块接收投影指令，并通过图像投影单元向车辆尾门地面投射预设图像，若投影模块通过动作识别单元检测到预设时长内在预设图像范围内发生踩踏动作，则向控制模块发送信号，这不同于现有技术中以检测到预先设定的用户运动轨迹及运动幅度为条件的车门开启方案，简化了操作及设备，降低了成本，同时避免因对用户动作误判造成的尾门无响应、延迟响应、错误响应的问题。
62.控制模块生成尾门开启信号，并控制尾门电控装置执行尾门开启动作，包括撑杆及尾门锁，为保障尾门开闭功能稳定运行，撑杆及尾门锁通过硬线连接控制模块，控制模块的控制信号能够通过硬线连接稳定传输给尾门电控装置，并控制撑杆及尾门锁执行尾门开启及闭合动作。
63.为合理化系统资源分配并避免无用任务的占用，若动作识别单元预设时长内未检测到在预设图像范围内发生踩踏，则控制模块生成投影关闭指令，并控制投影模块终止投影动作。为合理化设置，若动作识别单元在预设图像投射后150s(2min30s)内在预设图像范围检测到用户的踩踏动作，控制模块执行尾门开启动作，否则控制模块控制投影模块终止投影动作。
64.控制模块获取动作识别单元发送的信号后，实时采集并检测车辆车速、档位以及车辆解锁/锁闭状态信息，若车辆实时车速为0、档位为p且车辆处于解锁状态，控制模块向尾门电控装置发送尾门开启指令，并控制尾门电控装置执行尾门开启动作。这里要求车辆实时车速为0、档位为p，目的是通过车速及档位双重保证尾门在车辆行驶时不会开启；要求
车辆处于解锁状态，则是基于本发明尾门开启机制考虑的，因为本发明中尾门投影会在车辆满足特定驻车条件时触发并投射在尾门附近地面上，投影图像清晰醒目，出于财产安全考虑，当用户并没有开启尾门的需要时，能够通过将车辆锁闭，避免其他不相关人员从外部开启尾门，从而保障财产安全。
65.完整的尾门控制方案不仅包括尾门开启方案，还包括尾门关闭方案，本实施例中能够通过用户按压车内按键或通过app输入操作向控制模块发出尾门关闭指令，控制模块收到用户操作的尾门关闭指令，并控制尾门电控装置执行尾门关闭动作。当然，本实施例同时能够通过按压车尾门上的尾门关闭按钮控制尾门关闭或直接手动关闭尾门。
66.实施例4：
67.为有效筛选出具有尾门开启意图用户进入投影区域，提醒没有尾门开启意图的用户绕行，则必须保证投影图像的清晰度以及亮度，以使该投影图像相较于地面清晰醒目。基于上述考虑，本实施例中优选，车尾门地面上投射的预设图像亮度大于2001m，对地照度大于250001ux，分辨率大于3pixel/mm，且图像畸变小于2％。投影图像可以自由选择，亦可设置成醒目的提醒字眼，以增强提醒效果。
68.此外，投影模块会根据不同的安装位置及投射点平整度，来进行不同程度的投影成像修正，以使投影形变度达到最低，同时投影模块能够定制光源，以此提升用户体验。
69.由于车辆尾门开闭时需要一定空间距离，为便于操作，本实施例中，预设图像投影在距离车辆尾门外表面至少半米外的地面上，以留足车门开闭空间；由于投影图像的目的是筛选有尾门开启意图的用户靠近并提醒没有意图的用户绕行，并不是用于检测用户是否执行预设移动量的腿部动作的检测区域，因此，投影图像区域无需过大，又由于投影要求的功率较高，为保障投影模块以及系统的稳定运行，本实施例选用的投影图像的宽度及长度均不超过20.0厘米，能够保证在该投影图像区域检测到用户的踩踏动作即可。
70.实施例5：
71.本实施例提供了一种车辆，设有如图1所示的驻车时协助用户控制车辆尾门开闭的系统，系统包括：
72.控制模块，配置为实时采集和判断车速、档位、车辆解锁/锁闭状态信息并向投影模块发送投影指令，以及获取动作识别单元发送的信号并生成尾门开启指令；
73.安装在车辆尾门的投影模块，配置有用以接收投影指令，并向车辆尾门地面上投射预设图像的图像投影单元，以及用以检测预设时长内发生在预设图像范围内的用户踩踏动作的动作识别单元；
74.尾门电控装置，配置为接收尾门开启/关闭指令并执行尾门开启/关闭动作。
75.控制模块还包括判断单元，判断单元配置为获取动作识别单元发送的信号后，判断车辆的实时车速、档位、车辆解锁/锁闭状态信息是否符合尾门开启条件，如判断结果为是，则向尾门电控装置发送尾门开启指令，并控制尾门电控装置执行尾门开启动作。
76.控制模块接入can总线且配置为一个lin簇结构的主节点，投影模块连接控制模块且配置为lin簇结构的从节点，尾门电控装置，包括撑杆及尾门锁，撑杆及尾门锁通过硬线连接控制模块，投影模块实时获取的用户身高信息并传输至控制模块，控制模块接收用户身高信息并控制撑杆伸缩，以将车辆尾门调节至最佳开启角度。
77.以上对本发明所提供的一种驻车时协助用户控制车辆尾门开闭的系统、方法及车
辆进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想和方法，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。