CN102458934B - 用于操纵车辆的闭合件的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种用于自动操纵车辆（10）的闭合件（1）的方法和装置（12）。在此，在下述情况时操纵所述闭合件：检测到物体在车辆的周围区域中相应于预设的运动廓型的运动，并且同时检测到配属于车辆的车钥匙。在此，一方面能实现，物体在车辆（10）的周围区域中的运动通过电容传感器（5）和光学传感器（4，7）的共同作用来监测，或者运动廓型首先包括接近车辆（10）和然后从车辆（10）离开，从而在从车辆（10）离开之后才操纵闭合件（1）。

Description

用于操纵车辆的闭合件的方法和装置

本发明涉及一种方法和装置，以便无接触地操纵车辆的闭合件或者说门或盖板、特别是后盖板。

DE 10 2004 041 709 B3公开了一种车辆，其具有基于打开指令自动打开的盖板，其中打开指令在不对解锁/闭锁机构进行手动操纵的情况下实现。

DE 10 2006 015 930 A1公开了一种用于自动地打开机动车的部件的方法。在此，在下述情况时打开部件：即，便携式编码传感器（Codegeber）实施至少一次被授权用于自动打开部件的可预设的位置改变。

DE 10 2006 037 237 A1描述了一种用于控制车辆门的方法，其中对移动式识别传感器（Identifikationsgeber）相对于车辆的运动模型（Bewegungsmuster）进行检测。

根据现有技术用于无接触地打开或关闭门或盖板的方法一方面不能高效率或者不准确地进行工作，并且另一方面不能确保：打开的或关闭的盖板或门不会导致被授权的操作人员受伤。

因此，本发明的目的在于，实现车辆的闭合件的自动操纵，这在根据现有技术的问题方面取得了进步。

所述目的根据本发明通过根据权利要求1或权利要求4所述的用于自动操纵闭合件的方法来实现，或者通过根据权利要求7或11所述的用于操纵闭合件的装置来实现，以及通过根据权利要求14所述的车辆来实现。从属权利要求定义了本发明的优选的和有利的实施方式。

在本发明的范围内提出了一种用于自动操纵车辆的闭合件的方法。在此在下述情况时自动地操纵闭合件、也就是说当所述闭合件被关闭时打开或者当所述闭合件打开时关闭：即需要满足下列两个条件：

·检测到物体在车辆的周围区域中相应于预设的运动廓型的运动。

·在检测到该运动的同时检测到配属于车辆的车钥匙。

在此，由此通过下述方式对物体在车辆的周围区域中的运动进行监测或检测，即，至少一个电容传感器与至少一个光学传感器共同作用。

在此在本发明的范围内，闭合件特别是车辆的盖板（例如后盖板）或者门。周围区域可以理解成在车辆外部的区域，该区域可以扩展，从而位于周围区域外部的物体安全地不与车辆的打开的或关闭的闭合件接触。因此周围区域具有一区域，该区域通常与车辆或和那个要被操纵的闭合件具有不超过2m的距离。物体既包括人又包括人的肢体、例如脚，但还包括物体、例如手杖。运动廓型或者说运动概图（Bewegungsprofil）可以理解成表征的运动模型，其由一个或多个运动组成。运动在此特别可以理解成直线运动，其通过运动方向和通过沿运动方向的运动最小长度（例如10cm）来定义。用于运动廓型的实例包括进入运动（Hinbewegung）和返回运动，其中进入运动的运动方向基本上反平行于返回运动的运动方向。然而，运动也可以理解成：物体从在一区域（例如传感器的检测区域）外部的位置对着一位置进入到该区域中的运动，或者从一区域内部的位置到在该区域外部的一位置的运动。

在本发明的范围内，至少一个电容传感器和至少一个光学传感器的共同作用可以理解成，即仅在下述情况时自动地操纵闭合件：即，不仅至少一个电容传感器而且至少一个光学传感器都至少检测到物体的相应于预设的运动廓型的运动的至少一部分。例如可能的是，在下述情况时才激活至少一个光学传感器：即，至少一个电容传感器检测到相应于预设的运动廓型的运动的一部分，并且检测到配属于车辆的钥匙。

至少一个光学传感器仅在下述情况时才由至少一个电容传感器激活：即，至少一个电容传感器已经检测到相应于预设的运动廓型的运动的一部分并且同时检测到配属于车辆的钥匙，通过上述方式使得至少一个光学传感器的静态电流接收（Ruhestromaufnahme）明显低于下述情况：即至少一个光学传感器必须在一定程度上持续地被激活，以便也对相应于预设的运动廓型的运动的第一部分进行检测。因此可以有利地使用光学传感器，该光学传感器相对于电容传感器相比具有更大的检测区域，并且该光学传感器能使用模型识别算法（Musterkennungsalgorithmen），以便对运动廓型进行检测。

在另一种根据本发明的实施方式中，仅在下述情况时才操纵所述闭合件：即，借助所述至少一个光学传感器检测到，没有运动或静止的物体处于所述闭合件在打开或关闭时扫过的空间区域中。

仅在下述情况时才操纵闭合件：即，没有物体处于闭合件在打开或关闭时会扫过的空间区域中，通过上述方式有利地防止了，例如被授权的操作人员本身被自动关闭的车辆后盖板夹住，或者例如操作人员本身在机动车的门自动打开时被其撞到。此外避免了，特别是车辆的打开的门或盖板撞到障碍物上，由此避免了门或盖板的由此形成的损坏。

在本发明的范围内还提出一种用于自动操纵车辆的闭合件的方法。在此，当满足下列条件时，再次自动地操纵闭合件：

·检测到物体在车辆的周围区域中相应于预设的运动廓型的运动。

·同时检测到配属于车辆的车钥匙。

在此，运动廓型首先包括物体接近车辆和然后从车辆离开，从而只有在物体从车辆离开之后才操纵闭合件。

运动廓型包括物体（例如操作人员本身）的接近和物体从车辆离开，通过上述方式与下述情况相比能更好地识别或检测要操纵闭合件（也就是说要打开或关闭）的愿望：即运动廓型可能仅包括物体接近车辆，这根据现有技术有时就是这种情况。此外根据本发明的方法也提供了这种可能性，即仅在下述情况时才操纵闭合件：被授权的操作人员处于闭合件在打开或关闭时扫过的区域之外。在此前提条件是：只有在下述情况时才存在物体从车辆离开：即，物体位于该区域之外。

根据本发明能以下述方式对接近进行检测，即，物体进入到传感器（例如接近传感器）的检测区域中，并且当物体重新离开该传感器的检测区域时检测到离开。

如果传感器的检测区域以下述方式设计：即该检测区域至少包括闭合件在打开或关闭时扫过的区域，则有利地确保了，触发操纵的物体、特别是被授权的操作人员不会被打开的或关闭的闭合件夹住或撞到。

在本发明的范围内，闭合件的操纵在此可以理解成当闭合件关闭时该闭合件的打开，或者理解成当闭合件打开时该闭合件的关闭。

对此要指出：在本发明的范围内，运动廓型也可以同时包括：物体（例如驾驶员）接近；该物体或另一个物体的一个或多个特定的运动（例如驾驶员的脚的脚姿态或者当打开后盖板时的手姿态（也就是说擦过在后盖板上的光学传感器））；以及随后物体的离开。

在本发明的范围内，还提出了一种用于操纵车辆的闭合件的装置。在此，该装置包括用于操纵闭合件的机构、控制设备、至少一个电容传感器和至少一个光学传感器。在此控制设备在下述情况时借助于机构操纵闭合件：即，根据本发明的装置通过至少一个电容传感器和至少一个光学传感器的共同作用一方面检测到物体在车辆的周围区域中相应于预设的运动廓型的运动，并且控制设备同时检测到配属于车辆的车钥匙。

根据本发明的装置的优点基本上与相应的根据本发明的方法的优点相应，因此在此不再重复说明。

根据一种有利的实施方式，装置包括车辆的牌照灯（也就是说用于照亮标志或数字牌照的装置）。在此，或者至少一个电容传感器或者至少一个光学传感器是牌照灯的组成部分。也可能的是，不仅至少一个电容传感器而且至少一个光学传感器是牌照灯的组成部分。

在这种实施方式中可能的是，传感器元件也被用于控制牌照灯，利用该传感器元件控制至少一个电容传感器和至少一个光学传感器。

传感器元件同时用于控制至少一个电容传感器和至少一个光学传感器，而且还用于控制牌照灯，通过上述方式有利地仅需要一个控制装置来替代用于传感器和用于牌照灯的分开的控制装置，这更节省空间并且在车辆制造时是更有利的。

在另一种有利的根据本发明的实施方式中，闭合件是车辆的后盖板。在此，至少一个光学传感器以下述方式设计，即，至少一个光学传感器在后盖板关闭时检测在车辆后方的区域并且在后盖板打开时检测在后盖板下方的区域。车辆后方的区域在此可以理解成下述区域：例如如果驾驶员在车辆后方与车辆相距不超过1m，则车辆驾驶员位于该区域中。

在根据本发明的这种实施方式中，一方面，至少一个光学传感器可以不仅在后盖板打开时而且也在后盖板关闭时用于检测物体的相应于预设的运动廓型的运动的至少一部分。另一方面，不仅在关闭后盖板时而且在打开后盖板时都可以借助于至少一个光学传感器进行测试：物体是否位于后盖板在打开或关闭时扫过的区域中，从而如果不是这种情况，才有利地由该装置操纵后盖板。

在本发明的范围内，还提出了另一种用于操纵车辆的闭合件的装置。该装置包括用于操纵闭合件的机构、控制设备、和至少一个传感器。类似于前面已经描述过的装置，控制设备在下述情况时借助于机构操纵闭合件：即，根据本发明的装置通过至少一个传感器一方面检测到物体在车辆的周围区域中相应于预设的运动廓型的运动，并且控制设备同时检测到配属于车辆的车钥匙。在此，运动廓型首先包括物体接近车辆（特别是接近待操纵的闭合件）然后物体从车辆离开，从而控制设备只有在物体从车辆离开之后才操纵闭合件。

在这种情况下，根据本发明的装置的优点基本上与相应的根据本发明的方法的优点相应，从而在此不再重复说明。

至少一个传感器在此可以包括至少一个电容传感器和至少一个光学传感器，其中装置特别是以下述方式设计，即，装置通过至少一个电容传感器和至少一个光学传感器的共同作用检测相应于预设的运动廓型的运动。例如可能的是，至少一个光学传感器在下述情况时由至少一个电容传感器激活，一方面检测到配属于车辆的车钥匙，并且另一方面至少一个电容传感器检测到物体的接近。

最后，在本发明的范围内，提供了一种具有前述的根据本发明的装置之一的车辆。

本发明特别适合用于自动操纵车辆的门或盖板。当然，本发明不限于该优选的应用范围。例如本发明也可以用于操纵车辆的窗户或滑动天窗。此外本发明也可以在飞机、轮船或轨道连接的车辆中使用。

下面借助根据本发明的实施方式参照附图详细阐述本发明。

在图1中示出了根据本发明的车辆，其具有可自动操纵的、打开的后盖板。

在图2中示出了具有可自动操纵的后盖板的车辆的另一种根据本发明的实施方式。

在图3中示出了在图2中示出的具有关闭的后盖板的车辆。

在图4中示意性地示出了具有根据本发明的装置的根据本发明的车辆。

在图1中示出了车辆10的第一种根据本发明的实施方式，其中车辆10的后盖板1可以自动操纵。在此，一电容传感器5和一光学传感器4分别位于车辆10的尾部上的两个车后红色反射玻璃（反射器（Retroreflektor））14中。各个光学传感器5的检测区域8扫描在车辆10之后的区域，该区域分别在右侧或左侧位于车辆10的中心轴线（沿行驶方向）旁。

下面描述了当闭合件、在这种情况下为后盖板1被操纵之前以给出的顺序执行的过程。

1.电容传感器5之一已经检测到物体沿朝向车后红色反射玻璃14运动，该电容传感器安装在车后红色反射玻璃中。换言之，相应的电容传感器5已经检测到，之前位于其检测区域之外的物体现在运动到其检测区域中。该过程被称为“进入完成（inward completed）”。

2.通过控制设备2（见图4）触发被授权用于车辆10的ID-发射器的认证，如这在配有无钥匙进入系统的车辆中的情况那样。如果在此未检测到被授权的ID-发射器，则不再进行其它的过程（“暂停行动（break action）”）并且不操纵闭合件1。

3.如果检测到有效的ID-发射器，则激活光学传感器4。在此可能的是，即仅激活那个在相同的车后红色反射玻璃14中被阻挡的光学传感器4，或者激活两个光学传感器4。

4.借助于光学传感器4校验由电容传感器5检测的运动（“比较运动（compare movement）”）。如果光学传感器4的数据和电容传感器5的数据不一致（例如如果电容传感器5检测到接近，但是光学传感器4未检测到接近），则不再进行其它的过程（“暂停行动”）并且不操纵闭合件。

5. 物体的其它运动由至少一个光学传感器4进行检测和评估。如果至少一个光学传感器4在预定的时间间隔内未检测到完全与预设的运动廓型相应的运动，则不再进行其它的过程（“暂停行动”）并且不操纵闭合件1。

6.借助于光学传感器4（最迟从在此应激活两个光学传感器4时开始）扫描光学传感器4的检测区域8，其中该检测区域8包括闭合件1在打开时扫过的区域。如果在预设的时间间隔之后，还有物体、例如车辆的驾驶员位于检测区域8之一中，则不再进行其它的过程（“暂停行动”）并且不操纵闭合件1。

7.闭合件1被打开（“打开行李箱”（open trunk）），其中始终对光学传感器4的检测区域8进行扫描。如果在打开闭合件1时检测到进入到检测区域8之一中的物体，则中止打开（“暂停行动”）。

在前述的实施方式中，因此闭合件1仅在下述情况时才被操纵：即，一方面检测到物体的相应于预设的运动廓型的运动，另一方面在检测到该运动之后，在光学传感器4的检测区域8之一中没有检测到物体。物体的运动在此例如包括车辆驾驶员的脚或小腿，该脚或小腿以第一运动的形式移动到车辆下方（到两个电容传感器5之一下方并且进而到两个光学传感器4之一下方），并且然后该脚或小腿以第二运动的形式重新回到车辆10后方的初始位置中。当然还可以将下述方式设想成运动廓型的组成部分：即，物体从光学传感器4的检测区域中离开，从而没有物体位于光学传感器4的检测区域8之一中。

在图2中示出了用于自动地操纵闭合件或者说后盖板1的车辆10的另一种根据本发明的实施方式。在此，电容传感器5、第一光学传感器4和第二光学传感器7布置在车辆10的牌照灯中。在此，第一光学传感器4在打开后盖板1时使用，并且第二光学传感器7在关闭后盖板1时使用。第一光学传感器4在关闭的后盖板1中以下述方式取向，即该第一光学传感器覆盖在车辆10之后的检测区域，如在图3中示出。相反，第二光学传感器7在打开的后盖板1中以下述方式取向，即该第二光学传感器覆盖在打开的后盖板1之下的检测区域8。

在图3中示出了在图2中示出的车辆10，其具有关闭的后盖板1。电容传感器5和第一光学传感器4以下述方式设计，即其检测区域覆盖了10°至30°的角度区域9。在此，角度区域9从角度区域9的、由电容传感器5或由光学传感器4垂直向下延伸的边延伸至角度区域9的、从车辆10反向于行驶方向向后延伸的边。光学传感器通常特别是包括多个作为光辐射的接收器的LED，所述LED在这种实施方式中沿后盖板1的打开区域的方向取向。

在图4中示出了根据本发明的车辆10，其包括作为闭合件的后盖板1和根据本发明的装置12。装置12本身包括牌照灯13、控制设备2和用于打开和关闭后盖板1的机构3。在牌照灯13中布置了电容传感器5和光学传感器4，该电容传感器和光学传感器由传感器元件11控制，该传感器元件同样布置在牌照灯13中并且除了传感器4、5之外还控制牌照灯13本身。

为了打开后盖板1，被授权用于车辆10的钥匙6在驾驶员携带时接近牌照灯13，这由电容传感器4检测到。通过传感器元件11通知给控制设备2，然后该控制设备搜索被授权用于车辆10的车钥匙6。如果控制设备2检测到被授权用于车辆10的车钥匙6，则光学传感器5通过传感器元件11激活。如果光学传感器4检测到：驾驶员从光学传感器4的检测区域中运动出来，则传感器元件11通知控制设备2，该控制设备通过机构3打开后盖板1。

Claims (9)

1.用于自动操纵车辆（10）的闭合件（1）的方法， 

其中，在下述情况时自动操纵所述闭合件（1）：即，

·检测到一种物体在所述车辆（10）的周围区域中相应于预设的运动廓型的运动，和

·同时检测到配属于所述车辆（10）的车钥匙（6），

其中，所述物体在所述车辆（10）的所述周围区域中的运动通过至少一个电容传感器（5）和至少一个光学传感器（4，7）的共同作用来监测，

其特征在于，仅在下述情况时才操纵所述闭合件（1）：即，利用所述至少一个光学传感器（4，7）检测到，没有物体处于所述闭合件（1）在打开或关闭时扫过的区域（8）中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在下述情况时才激活所述至少一个光学传感器（4，7）：即，所述至少一个电容传感器（5）检测到相应于所述预设的运动廓型的所述运动的一部分并且检测到配属于所述车辆（10）的所述钥匙（6）。

3.用于操纵车辆的闭合件的装置，其中所述装置（12）包括：用于操纵所述闭合件（1）的机构（3）、控制设备（2）、至少一个电容传感器（5）和至少一个光学传感器（4，7），

其中所述装置（12）以下述方式设计，即，所述控制设备（2）在下述情况时借助于所述机构（3）来操纵所述闭合件（1）：所述装置（12）通过所述至少一个电容传感器（5）和所述至少一个光学传感器（4，7）的共同作用检测到物体在所述车辆（10）的周围区域中相应于预设的运动廓型的运动，并且所述控制设备（2）同时检测到配属于所述车辆（10）的车钥匙（6），其特征在于，仅在下述情况时才操纵所述闭合件（1）：即，利用所述至少一个光学传感器（4，7）检测到，没有物体处于所述闭合件（1）在打开或关闭时扫过的区域（8）中。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述装置（12）包括所述车辆（10）的牌照灯（13），和

所述至少一个电容传感器（5）和/或所述至少一个光学传感器（4，7）安装在所述牌照灯（13）中。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，

所述装置包括传感器元件（11），利用所述传感器元件来控制所述至少一个电容传感器（5）和所述至少一个光学传感器（4，7），和

所述传感器元件（11）还被设计用于控制所述牌照灯（13）。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的装置，其特征在于，

所述闭合件是所述车辆（10）的后盖板（1），

所述至少一个光学传感器（4，7）以下述方式设计，即，所述光学传感器（4，7）在所述后盖板（1）关闭时检测在所述车辆（10）之后的区域，并且所述至少一个光学传感器（4，7）在所述后盖板（1）打开时检测在所述后盖板（1）下方的区域（8）。

7.根据权利要求3至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置（12）被设计用于实施根据权利要求1至2中任一项所述的方法。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置（12）被设计用于实施根据权利要求1至2中任一项所述的方法。

9.车辆（10），具有根据权利要求3至8中任一项所述的装置（12）。