CN103003107B - 用于自动操纵交通运输工具的闭合部件的方法和装置 - Google Patents

用于自动操纵交通运输工具的闭合部件的方法和装置 Download PDF

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Abstract

为了自动操纵车辆(10)的闭合部件(1)，在车辆(10)的周围区域内检测对象的运动。当所述检测到的运动与至少一个预设的运动特征相符合时，则所述闭合部件(1)被自动操纵。当所述检测到的运动与预设的运动特征都不符合时，则依据所述检测到的运动产生另一个预设的运动特征。

Description

用于自动操纵交通运输工具的闭合部件的方法和装置
本发明涉及一种方法和一种装置，用于通过对象的运动(例如脚部运动)操纵交通运输工具的闭合部件。
根据现有技术已知一种方法，借助这种方法例如能够通过腿部运动打开机动车的车门，例如参照DE102009017404A1，DE102006044112A1，DE102004055982A1或DE10106400B4。此外由DE102007051543A1公开，在车辆上保存用于确定设置的可调参数，例如安全带参数、座椅参数。
在应用借助姿势控制的、用于打开和关闭车辆的车门和车后盖的传感器时，评估对象(例如手或脚)的运动。在此根据现有技术当相应对象的运动被评估算法评估为有效时，车门和车后盖才被操纵。如果相应的运动被评估为无效，则相应的车门和车后盖不会被操纵，即使所述运动是由该汽车使用者进行的。
本发明所要解决的技术问题是，通过姿势使车门和车后盖的打开和关闭更容易。
在本发明的范围内提供一种用于自动操纵交通运输工具尤其车辆的闭合部件(例如车门或车后盖)的方法。在此在车辆周围一定的区域内检测对象(例如手或脚，也可以是棍棒)的运动。所述检测的运动与至少一个预设的运动特征相比较，其中如果检测的运动与至少一个运动特征符合，则所述闭合部件被自动操纵。如果所述检测的运动与预设的运动特征都不符合，则依据所述检测的运动产生另一个预设的运动特征，在此，仅当在检测到能够导致产生另一个运动特征的运动后，紧接着检测到再一个在一定公差范围内与所述另一个运动特征相符合的运动时，所述另一个运动特征才尤其作为预设的运动特征被保存。
换言之，所述检测的运动与一个或多个预设的运动特征相比较。当所述检测的运动与预设的运动特征中的一个相符合时，则闭合部件被自动操纵。当所述检测的运动与预设的运动特征都不符合时，则所述检测的运动转换为另一个运动特征并且被保存。如果接着在参数化的时间间隔内检测到另一个运动，其与所述另一个运动特征相符合，则车辆的闭合部件被自动操纵。
由此根据本发明的方法可自学地和可适应地与机动车的使用者相适应，由此降低无效的运动实验次数，并且提升闭合部件的相应的自动操纵功能的可接受度。由此本发明具有对象的运动(例如脚踢运动)的可学习性，不必阅读使用手册或事先进行系统设置。此外根据本发明的方法能够适应对象的形状、大小、材料特性(例如颜色)等，由此毫无问题地检测女士的脚的运动、男士的脚的运动或手杖的运动。
在此，仅当在检测到能够导致产生另一个运动特征的运动后，紧接着检测到再一个在一定公差范围内与所述另一个运动特征相符合的运动时，所述另一个运动特征才尤其作为预设的运动特征被保存。
因此保证了，当车辆授权的使用者只是无意地进行与其运动特征不符合的运动时，例如所述使用者只是经过所述闭合部件，则不产生新的预设运动特征。
此外，所述另一个运动特征应该与预定的默认运动特征相类似，用于作为预设的运动特征被保存。因此保证了，所述预设的运动特征与一定的模型(即默认运动特征)相符合。
在此能够借助一个、最好多个车辆的传感器检测所述对象的运动。在此，检测所述至少一个传感器输出的关于时间的曲线，并且与预设的运动特征相比较。当该传感器输出的关于时间的曲线在公差范围内与运动特征关于时间的曲线的相应的定义相符合，则所述检测到的对象的运动与预设的运动特征相符合。在此，所述运动特征关于时间的曲线的定义例如由包络线组成，传感器输出的关于时间的曲线处于所述包络线中，则所述检测的运动与所述运动特征相符合。该包络线能够例如通过一定的默认信号曲线的特征定义，其中所述特征定义各个预定的特征值范围。
在此，作为传感器可以设置为光学传感器、电容传感器、热学传感器、红外传感器、超声波传感器或摄像机。也可以考虑设置不同类型传感器的组合。
根据优选的根据本发明的实施方式预设的运动特征的数量是受限制的(例如运动特征的数量可以与车辆座椅的数量相符合)。在此，对于每个运动特征计算检测的对象的运动的相应数量，该对象的运动与运动特征相符合。如果检测到另一个与现存预设的运动特征都不符合的运动特征，则所述另一个运动特征替换各种数值最小的预设的运动特征。
由此，最少被使用(对应)的预设的运动特征被所述另一个运动特征以有利的方式代替。
按照本发明方法的一扩展设计，在车辆周围区域内借助一个或多个传感器检测对象的运动。当所述至少一个传感器输出的关于时间的曲线与至少一个预设的运动特征关于时间的曲线在公差范围内相符合时，则闭合部件被自动操纵。
通过一个或多个传感器输出的关于时间的曲线被如下核查，即它们是否与通过预设的运动特征定义的关于时间的曲线相符合，则能够更好地描述借助至少一个传感器检测到的运动的指定特征，并且因此对照预设的运动特征被核查，现有技术描述的就是这种情况，在这种情况下只检测，指定的传感器是否打开。
在此被证明尤其合理的是，每个预设的运动特征包括对象沿预定方向的第一运动和沿与该预定方向相反方向的第二运动。换言之，每个预设的运动特征表示一种具有至少一次方向转换的运动特征。
当每个预设的运动特征具有至少一次方向转换时，则车辆闭合部件的误操纵得以有利地避免，例如通过只在一个方向上无意地运动。
按照本发明的一种优选的实施形式，当检测到多个与至少一个预设运动曲线部相符的运动时，为用户显示或信号化检测运动的检测区域。
通过显示检测区域有利地避免了，使用者在检测区域外(也可以只是部分在检测区域外)进行对象的运动。
当在车辆周围区域内同时检测到所述车辆配置的车钥匙或ID发射器时，才在车辆周围区域以有利的方式检测对象的运动。
由此，当在闭合部件周围相应的区域内检测到车辆授权的使用者时，才向车辆相应的传感器提供能量。但是为了在该周围区域内开启对车钥匙和ID发射器的搜索，常用的方法是，持续地启动至少一个检测对象的运动的传感器。在这种情况下，另一个用于完整的检测运动必要的传感器只在需要时才被激活，例如当触发至少一个传感器时。
车辆的闭合部件尤其是车辆的车门或活门(例如车后盖)。当闭合部件关闭时，闭合部件的操纵尤其相当于打开闭合部件，并且当闭合部件打开时，该操纵尤其相当于关闭闭合部件。当然还可以考虑，在检测对象的运动与预设的运动特征相符合的情况下，不只一个而是多个车辆的闭合部件(例如在车辆一侧所有的车门)被操纵。
在本发明的范围内还提供一种用于操纵交通运输工具(尤其车辆)闭合部件的装置。在此，该装置包括用于操纵闭合元件的机构、控制装置、存储装置以及至少一个传感器。所述控制装置借助至少一个传感器在车辆的周围区域检测对象的运动。当所述控制装置识别出，被检测的运动与在该控制装置内保存的运动特征相符合时，该控制装置才控制用于操纵闭合部件的机构。在此，在存储装置内能够保存一个或多个运动特征。如果所述控制装置没有识别出，被检测的运动与在该控制装置内保存的运动特征相符合时，所述控制装置依据检测到的运动产生另一个运动特征并且将该曲线保存在存储装置内，并且仅当在检测到所述与所述至少一个预设的运动特征都不符合的运动后，所述控制装置紧接着再检测到一个与该另一个运动特征相符合的运动时，所述控制装置才将所述另一个运动特征保存在所述存储装置内。
在本发明的范围内还提供另一种用于操纵交通运输工具(尤其车辆)的闭合部件的装置。所述另一种装置也包括用于操纵闭合部件的机构、控制装置、存储装置以及至少一个传感器。借助至少一个传感器所述控制装置在车辆的周围区域检测对象的运动。当所述控制装置识别出，所述至少一个传感器输出的关于时间的曲线与一个或多个在存储装置中保存的运动特征的关于时间的曲线的相应的定义在公差范围内相符合时，所述控制装置控制用于操纵闭合部件的机构。
本发明的上述两种装置设计用于实施如上所述的本发明方法。
根据本发明的装置和另一种装置的优点基本对应于根据本发明的方法和另一种方法的优点，因此在这里不再重复阐述。
本发明为此提供一种交通运输工具，其具有闭合部件和如上所述的本发明装置。
下面借助于附图按照本发明的实施例详细阐述本发明。在附图中，
图1示出根据本发明的车辆的后视图，其中为使用者可识别的标记出传感器的检测区域。
图2示出在检测对象的运动的情况下三个传感器的信号曲线，该运动与预设的运动特征相符合。
图3示出传感器的信号曲线的指定的特征曲线。
图4示出在检测对象的运动的情况下三个传感器的信号曲线，该对象的运动与预设的运动特征都不符合。
图5示意性地示出具有根据本发明所述的装置的根据本发明的车辆。
具体实施方式
图1示出根据本发明的具有车后盖1的车辆10。只要车辆10的使用者站在车辆10的后面用他的脚向车牌照2的方向做踢的动作，他就可以打开车后盖1。
根据本发明用于操纵车后盖1的方法的实施方式包括如下步骤:
步骤1：
借助传感器(图1中未示出)检测脚部运动并将其转化为运动特征(信号曲线)。
步骤2：
该运动特征与保存的运动特征(下面称为默认运动特征)相比较。若该运动特征或检测的脚部运动与保存的运动特征中的一个相符合，则打开车后盖1并且该方法结束。
步骤3：
如果所述运动特征与保存的运动特征都不符合，只要所述运动特征具有至少某种程度上与默认的运动特征相似的运动特征，则该实时检测的运动特征被临时保存，并且期待对于脚部运动的重新检测。如果在一段预定的时间内没有检测到再一次的脚部动作，则删除所述临时保存的运动特征，并且所述方法结束。
步骤4：
如果在预定的时间内进行了再一次的脚部运动，则借助传感器检测所述脚部运动，并且依据该检测的脚部运动建立新的运动特征。该新的运动特征与所述临时保存的运动特征相比较。如果该新的运动特征在公差范围内与临时保存的运动特征相符合，则一方面打开车后盖1并且另一方面将所述临时保存的运动特征长久的保存起来。所述方法结束。如果该新的运动特征与临时保存的运动特征不符合，则信号灯3在一段确定的时间内投射在车牌照2上，删除临时保存的运动特征并且所述方法重新进行步骤2。
如果所有用于长时间保存的存储空间被临时保存的运动特征占据，则删除这些在一段预定的时间段内最少被使用的或最少与每次被检测的脚部动作相符合的运动特征。在此每个被保存的运动特征具有计数器，如果相应的运动特征与检测的脚部动作相符合，则该计数器分别向上计数。在此不会删除所述默认运动特征(并且因此不设置计数器)。
图2示出3个信号曲线11-13，其由光学传感器在一次归入正确的脚部运动的情况下被检测到。在所有3个附图2-4中，x轴表示时间，y轴表示单位mV。因此传感器输出的强度与临近对象的反射度成正比，由此在y轴上表示的值与从脚部反射光线的强度相符合。在此，传感器输出的强度能够表示相应对象(脚部)与各自传感器的距离，但是根据本发明不必是这种情况。
在示出的实施方式中为了检测脚部运动存在3个LED，其沿着车辆10的宽度方向安置在车后盖1的下方(例如在尾部扩散器内)。从所述3个LED射出的光被运动的对象(脚)反射，并且被光电二极管(传感器的一部分)接收。在图2中(并且也在图3和4中)信号曲线11与被脚反射的左侧LED光线的强度相符合，信号曲线12与被脚反射的中间LED光线的强度相符合，并且信号曲线13与与被脚反射的右侧LED光线的强度相符合。可以看出，所述3个信号曲线11-13在图2中的最大值几乎在同一时间出现，对此标准为，相应的脚部运动被认为是有效的运动。
图3示出信号曲线12关于时间t的特定特征。标记5表示提升的开始，接着到第一提升点6和第二提升点7。同样地通过第一提升点6和第二提升点7定义的直线的上升也是信号曲线12的特征。信号曲线12其他的特征是，信号曲线12的最大值4和所谓的脚踢时间8，该时间覆盖从提升开始5到脚踢结束21的时间间隔。在提升开始5和脚踢结束21之间的y值差或高度差9指出，从脚踢开始到脚踢结束脚落在哪个位置。
通过相应地确定这些特征，所述对象(在这种情况下为脚部)的一定数量的有效的动作以包络线的形式存储在存储装置里。在此所述包络线与默认运动特征相符合，该默认运动特征在指定的参数范围内定义理想的和预设的对象的运动特征。
图4示出在这种情况下所述3个信号曲线11-13，即有人经过车后盖1。换言之，所述信号曲线11-13在图4中没有表示有效的运动特征。最好在时间区间31-33内可看到信号曲线11-13的最大值，因为这个最大值的时间间隔22基本上大于在图2中的信号曲线11-13的时间间隔。
图5示意性地示出具有根据本发明的装置20和车后盖1的根据本发明的车辆。所述根据本发明的装置20除了控制装置15外还包括，用于操纵(即用于打开和关闭)车后盖1的机构14，用于存储预设的运动特征的存储空间16以及一个或多个传感器17。当所述控制装置15在车后盖1附近检测到用于车辆10的有授权的ID发射器30时，则激活一个或多个传感器17，用于检测有效的为了操纵车后盖1的脚部运动。

Claims (12)

1.一种用于自动操纵交通运输工具(10)的闭合部件(1)的方法，其中，检测在所述交通运输工具(10)周围区域内的对象的运动，其中，当所述检测的运动与至少一个预设的运动特征相符合时，则所述闭合部件(1)被自动操纵，其中，当所述检测的运动与所述至少一个预设的运动特征都不符合时，则依据所述检测的运动产生另一个预设的运动特征，并且其中，仅当在检测到所述与所述至少一个预设的运动特征都不符合的运动后，紧接着检测到再一个与该另一个预设的运动特征相符合的运动时，才将所述另一个预设的运动特征予以保存。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征为，借助至少一个传感器(17)检测所述对象的运动，其中，检测所述至少一个传感器(17)输出的关于时间的曲线(11-13)，并且当所述输出的关于时间的曲线(11-13)在公差范围内与至少一个预设的运动特征关于时间的曲线相符合时，则所述对象的运动与该运动特征相符合。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征为，所述至少一个预设的运动特征包括多个预设的运动特征，所述预设的运动特征的数量是受限制的，对于每个运动特征确定检测到的对象的与该运动特征相符合的运动数量，并且用所述另一个运动特征替换其中确定的运动数量最小的运动特征。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，借助至少一个传感器(17)检测在所述交通运输工具(10)周围区域的对象的运动，其中，当所述至少一个传感器(17)输出的关于时间的曲线(11-13)与所述至少一个预设的运动特征关于时间的曲线在公差范围内相符合时，则自动操纵所述闭合部件(1)。
5.根据上述权利要求1所述的方法，其特征为，每个所述至少一个运动特征包括所述对象沿预定方向的第一运动和沿基本与所述预定方向相反的方向的第二运动。
6.根据上述权利要求2或4所述的方法，其特征为，当多次检测到每次都与所述至少一个预设的运动特征不相符的运动时，显示检测所述运动的检测区域。
7.根据上述权利要求1所述的方法，其特征为，当同时在周围区域检测到所述交通运输工具(10)配属的车钥匙(30)时，才在所述周围区域检测对象的运动。
8.根据上述权利要求1所述的方法，其特征为，所述闭合部件(1)是交通运输工具(10)的车门或活门，并且当所述闭合部件关闭时，所述闭合部件(1)的操纵是指所述闭合部件(1)的打开，并且当所述闭合部件(1)打开时，所述闭合部件(1)的操纵是指所述闭合部件(1)的关闭。
9.一种用于自动操纵交通运输工具(10)的闭合部件(1)的装置，其中，所述装置(20)包括用于操纵闭合部件(1)的机构(14)、控制装置(15)、存储装置(16)以及至少一个传感器(17)，其中，所述装置(20)如此设计，所述控制装置(15)借助所述至少一个传感器(17)检测在所述交通运输工具(10)的周围区域内的对象的运动，当所述控制装置(15)识别出，所述检测的运动与所述至少一个在所述存储装置(16)内保存的运动特征相符合时，所述控制装置(15)触发所述用于操纵所述闭合部件(1)的机构(14)，当所述控制装置(15)识别出，所述检测的运动与所述至少一个保存的运动特征都不符合时，所述控制装置(15)产生另一个关于检测到的运动的运动特征，并且仅当在检测到所述与所述至少一个在所述存储装置(16)内保存的运动特征都不符合的运动后，所述控制装置(15)紧接着再检测到一个与该另一个关于检测到的运动的运动特征相符合的运动时，所述控制装置(15)才将所述另一个关于检测到的运动的运动特征保存在所述存储装置(16)内。
10.根据权利要求9的装置，其特征在于，所述至少一个传感器(17)输出关于时间的曲线(11-13)与至少一个在所述存储装置(16)内保存的运动特征的关于时间的曲线相符合时，则所述控制装置(15)触发所述用于操纵所述闭合部件(1)的机构(14)。
11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征为，所述装置(20)设计用于实施根据权利要求1至8之一所述的方法。
12.一种交通运输工具，其具有闭合部件(1)和根据权利要求9至11之一所述的装置(20)。
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