CN103858150B - 用于自动地操作交通工具的闭合部件的方法以及相应的装置和交通工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是交通工具(10)的闭合部件(3)被自动操作。其中在交通工具(10)的环境区域中的环境条件和对象在交通工具(10)的环境区域中的运动被检测。被检测的运动与预设的运动模式相对比。当被检测的运动与预设的运动模式相一致时，则闭合部件(3)被自动地操作。其中，对象在环境区域中的运动的检测和/或被检测的运动与预设的运动模式的对比根据所检测的环境条件进行。

Description

用于自动地操作交通工具的闭合部件的方法以及相应的装置和交通工具

本发明涉及一种方法和装置，用于即使在环境条件变换时也可以可靠地自动地操作交通工具的闭合部件(例如车门或活门)。

DE10336335A1公开了一种用于交通工具的关闭装置，其具有在交通工具的门或活门上的电容式接近开关，其中较大和较小的电容改变被计数。通常为了打开门或活门适用较低的参考阈值，电容改变必须超过该参考阈值才能打开门或活门。但是当例如由于雨水，电容改变的数量超过一个极限时，则使用较高的参考阈值。

在使用借助手势控制的关闭装置来打开和关闭交通工具的门或活门时，对象(例如手或脚)的运动被评估。其中，当相应的对象的运动被评估为有效时，仅门和活门被操作。正是在下雨时、在洗车装置中或在使用高压清洁装置时，根据现有技术对于这种关闭装置常常出现错误触发。

因此本发明所要解决的技术问题在于，对于这种关闭装置减小错误触发的可能性。

按照本发明，所述技术问题通过一种用于自动操作闭合部件的、按照权利要求1的方法，通过用于操作闭合部件的、按照权利要求9的装置并且通过按照权利要求13的交通工具解决。从属权利要求定义了本发明的优选和有利的实施形式。

在本发明的范围中提供了一种用于自动地操作交通工具的闭合部件的方法。其中环境条件在交通工具的环境区域中被检测。此外，对象的运动在交通工具的环境区域中被检测。被检测的运动与预设的运动模式相对比。当被检测的运动适配预设的运动模式，则闭合部件被自动地操作。其中，对象的运动在环境区域中的检测和/或被检测的运动与预设的运动模式的对比根据所检测的环境条件进行。

通过对象的运动的检测和/或被检测的运动与预设的运动模式的对比根据所检测的环境条件进行，则能够将对象的运动的检测和/或被检测的运动与预设的运动模式的对比与当前的环境条件相适配或更好地与环境影响的强度相适配，当前环境条件连同环境影响负面地影响对象的运动的检测和/或被检测的运动与预设的运动模式的对比。在此，环境条件例如理解为降水、温度和光强度。

仅当同时在环境区域中检测到配属于所述交通工具的交通工具钥匙(例如用于无钥匙进入系统或无钥匙启动系统)时，才在环境区域中检测对象的运动。例如在识别到接近时向传感器系统通知用于交通工具的自动的钥匙出现了，借助所述传感器系统检测环境区域。由此传感器系统可以更好地在已停止的交通工具中检测到的应被忽略的干扰(运动)和试图操作闭合部件的运动之间做出区分。

闭合部件例如理解为门(包括滑动门)，活门(行李舱门)、车窗或交通工具的滑动车顶。闭合部件的操作尤其理解为：当闭合部件是关闭时，所述操作则为打开闭合部件，若闭合部件是打开时，则理解为闭合闭合部件。

对象的运动在环境区域中的检测和/或被检测的运动与预设的运动模式的对比与被检测的环境条件的适配在此可以如下进行：

●预设的运动模式的参数可以根据环境条件被调节。当预设的运动模式例如包括作为参数的参考阈值，其必须被检测运动的传感器(例如电容传感器)的输出值超过，则环境条件越剧烈地影响相应的传感器，则这种阈值被越大幅度地调节。当借助传感器检测到动作(例如踢动)，则环境条件越负面地影响传感器，则所述动作必须越近地靠近传感器来实施。

●第一算法(借助其检测对象的运动)可以根据环境条件被选择。换句话说，第一算法的参数不仅根据环境调节被改变，而且所述参数根据所述环境条件从多个预设的用于检测对象运动的算法中选择，用于利用专门用于当前适用的环境条件的尽可能耐用的算法来工作。用于检测对象的运动的传感器的输出值能够例如在较小地被环境条件影响时被简单的过滤器过滤，而传感器的输出值在较大地被环境条件影响时则被复杂的过滤器(优选借助FIR过滤器-“有限长单位冲激响应滤波器”(具有最终脉冲反馈的过滤器))过滤。此外可以考虑，为了根据环境条件检测运动考虑不同的特定的传感器。例如光学传感器相对于电容传感器在用于检测对象的运动的亮度方面可以更多地被考虑。

●第二算法(借助其实施检测的运动与预设的运动模式的对比)可以根据环境条件选择。与第一算法相似地，第二算法根据当前的环境条件从多个预定的、用于将检测的运动与预设运动模式相对比的算法中被选择，以便利用恰好适用于当前环境条件的、尽可能理想工作的算法来实施所述对比。例如可以考虑，在传感器较小地被环境条件影响时使用确定的第二算法，所述算法将检测的运动与用于手的运动模式以及用于脚的运动模式相对比。相对地在传感器较大地被环境条件影响时，利用其它的第二算法工作，其仅将被检测的运动与用于脚的运动模式相对比。

尤其通过根据环境地处理传感器数据，例如在干扰的环境条件下使用已适配的识别参数，能减小错误触发的可能性。

按照本发明的一种优选的实施形式，对象的运动借助交通工具的第一传感器检测，而环境条件借助交通工具的第二传感器检测。其中第二传感器的输出值在预定的时间区间内被确定，用于得出平均值。所述时间区间在这样的时间点结束，对象的运动在该时间点被检测。若所检测的运动被识别为与预设的运动模式相适应，那么平均值越大，则必须被第一传感器的输出值超过的最小阈值被选择得越大。

借助这种平均值定义干扰程度(Unruhemaβ)，该干扰程度在正常的环境条件下仅采用较小的值，并且在不同于正常性的环境条件下采用较高的值，因此所述值或平均值允许得出关于通过环境的负面影响的强度的结论。

第二传感器例如是雨水传感器，由雨水传感器检测到的每个时间单位的雨水量越大，则雨水传感器的输出值越大。因为雨下得越大，第一传感器的评估越强烈地被负面影响，因此有利地是对最小阈值相应地调整，用于与雨水强度无关地避免错误触发。相似地光学传感器或温度传感器用作第二传感器，其中，多个传感器(例如光学传感器和雨水传感器)的组合也是可行的。此外，第一传感器和第二传感器也能够是相同的传感器，其检测对象的运动以及环境条件。

用于第一和第二传感器的相同形式的传感器能够通过在交通工具中相应地间隔地布置可以比第一传感器是不同于第二传感器的另外的传感器类型时更好地识别环境条件。当第一和第二传感器例如分别是电容传感器时，其中第一传感器安置在交通工具的外壳上并且第二传感器安置在交通工具下方(例如相应地设置在交通工具尾部区域)，第一传感器在下雨时有更大的输出值并且第二传感器在底板被冲洗时(在洗车装置中)具有更大的输出值。按照规定在这种情况中(即第一传感器的输出值在预定的时间区间内远大于其他传感器的输出值)例如推导出，存在干扰的环境条件。

例如若由第二传感器的输出值产生的平均值越大，则过滤器的品质也被调节得越高，在第一算法中借助该过滤器过滤第一传感器的输出值。

换句话说，环境条件越强烈地负面影响对象运动的检测，则过滤器的品质(也就是中间频率相对过滤器的带宽的比例)被调节得越大。

所述平均值，其被当作环境条件的干扰程度，尤其在交通工具的点火装置切换之后重新被确定。

点火装置切换指的是交通工具的点火装置开启或关闭。因为常常在点火装置切换后会离开交通工具(尤其在点火装置关闭后)。

因为点火装置切换(尤其在点火装置关闭后)后交通工具停止行驶，所以有利的是，在点火装置切换后重新计算平均值，因为环境条件在交通工具静止状态时相对交通工具行驶时有所改变。换句话说，长时间影响由于干扰程度的重新计算而被排除。因为干扰程度或平均值在点火装置切换后重新确定，则新的干扰程度自从点火装置切换之后在预定时间区间内可用。

详细地存在以下三种情况：

●从点火装置切换到对象运动被检测的时刻之间的时间间隔小于预定的时段。在这种情况中不确定干扰程度，因此按照本发明不能操作闭合部件。

●从点火装置切换至对象运动被检测的时刻之间的时间间隔不小于预定的时段但是不大于预设的时间区间。在这种情况中，从点火装置切换至对象运动被检测的时刻之间的干扰程度或平均值被计算。

●从点火装置切换至对象运动被检测的时刻之间的时间间隔大于预设的时间区间。在这种情况中，在预设的时间区间中计算干扰程度，所述时间区间至对象运动被检测的时刻终止。

当传感器(借助其检测环境条件)的输出值超过预设的最大阈值，则有利的是在预设的时长内不激活闭合部件的操作。

当环境条件过于强烈地负面影响对象的运动在环境区域中的检测和/或被检测的运动与预设的运动模式的对比时，则闭合部件的自动操作的去激活是有效的事件，以避免由于环境条件而错误触发闭合部件。

按照本发明，对象在环境区域中的运动能够借助光学传感器或借助电容传感器检测。当对象在环境区域中的运动借助光学传感器检测并且当被检测的环境条件显示光学反差(其小于预设的反差阈值)时，则有利的是提高可增强光学传感器的输出信号的增益或激活交通工具的光源，以便更好地照亮对象。

光学传感器，对障碍物、露水、盐水和污染物以及不同的光线条件的识别在评估环境影响或环境条件中扮演了主要角色。在较差的光线条件下(也就是反差小于反差阈值)，当提高传感器的增益或激活附加地用于照明物体的光源时，反射性较差的物体才可以有利地被光学传感器检测到。

根据按照本发明的一种实施形式，当检测到的运动与预设的运动模式不对应时，则增加计数器。例如当发生点火装置切换时、当没有检测到用于交通工具的钥匙时或当检测到的运动对应预设的运动模式时，该计数器回置到零。当计数器的计数值超过预定的阈值时，则发出光学和/或声音警告(例如借助交通工具的灯或喇叭)，用于通知交通工具的驾驶员，相继地检测到多个错误尝试(或作为错误运动被检测的环境条件)。

在特别强烈干扰的环境条件下，所述干扰程度能够设为位于界限之上的程度。这也可以以有利的方式通过光学和/或声学的提示通知驾驶员，因为在这种情况中至少在按照本发明的对闭合部件的操作时计算干扰。

在本发明的范围中，也可以提供一种用于操作交通工具的闭合部件的装置。其中，所述装置包括用于自动操作闭合部件的机构、控制器和一个或多个传感器。控制器借助一个或多个传感器检测交通工具的环境区域中的环境条件。此外，控制器借助一个或多个传感器检测交通工具的环境区域中的对象的运动。该控制器可以将检测到的运动与预设运动模式相对比，所述运动模式例如存储在装置的存储器中。当控制器识别到检测到的运动与运动模式相一致，控制器控制用于自动操作闭合部件的机构。其中，对象在环境区域中的运动的检测通过控制器和/或检测到的运动与运动模式的对比通过控制器根据已检测的环境条件进行。

按照本发明的装置的优点基本与按照本发明的方法的优点相同，这些优点之前已经详细阐述，因此在此不再赘述。

按照本发明可行的是，使用装置的一个和相同的传感器，用于检测环境条件以及对象的运动。也可行的是，在使用装置的多个传感器时，这些传感器中的每一个检测环境条件以及对象的运动。

但是按照本发明还可以考虑的是，所述装置包含一个或多个传感器，用于借助所述传感器检测对象的运动，并且装置包含一个或多个其他传感器，借助该传感器检测环境条件。

在此尤其将光学传感器或电容传感器用作用于检测对象的运动以及用于检测环境条件的传感器。但是也可以考虑使用热传感器、红外传感器、超声波传感器或摄像机。不同类型的传感器组合和传感器交联的结构也可以使用。

最后，在本发明的范围中提供一种交通工具，其包括闭合部件和按照本发明的装置。

本发明有利地实现了有针对性地根据原因地抑制错误触发。

本发明尤其适用于操作汽车的闭合部件。本发明明显不局限于这些优选的应用范围，因为本发明还可以用在船舶、飞机以及有轨的或轨道导引的交通工具中。此外，本发明还可以不仅用于运动器件，而且尤其自由地用于操作任意的电子功能。

以下结合按照本发明的优选实施形式参照附图详细描述本发明。

图1示出按照本发明的方法的功能方块图。

图2示出具有按照本发明的装置的按照本发明的交通工具。

在图1中示出功能方块图，其必须被实施用于执行按照本发明的方法。可以看出，按照本发明在环境分析12和运动分析(在此是踢动分析或标准动作分析)13之间有所区分。其中环境分析12影响运动分析13，如以下仍会详细描述。

借助踢动分析而分析的踢动动作尤其包括例如脚的前进运动和后退运动。与之不同的是，标准动作仅包括对象(例如脚)在确定位置上相对交通工具(例如在后部保险杠的下方的中间)的移动。

环境条件(例如雨水、光和温度)通过附加传感器2检测并且向环境识别器11发送，所述环境识别器从两个运动传感器1接收附加的传感器数据。环境识别器11例如可以确定或识别雨水强度，或交通工具是否位于洗车装置上或被高压清洁器清洁。环境识别器11将由其检测的环境数据23继续传送至参数适配器14并且用于调节确认模块15。

运动传感器1将其传感器数据也传送至预处理装置或降噪装置18，其尤其实施传感器数据的过滤并且将已过滤的传感器数据继续传送至运动识别器19(在此是踢动识别器)。该踢动识别器在此利用参数16(在此例如是踢动质量或公差量)工作，所述参数通过参数适配14已经与当前环境条件相适配。当踢动识别器19在传感器数据中识别到踢动时，则将相应已加工的传感器数据继续传递到踢动确认器21。踢动确认器21借助确认参数17核查，已检测到的踢动是否与预设的运动模式相对应。若是这种情况，则交通工具10的与该踢动有关的功能22被激活。其中，确认参数17一方面取决于当前的环境条件，另一方面取决于确认模块15的调节，所述调节包括预设的运动模式，其中当前选择的对确认模块15的调节同样与当前的环境条件有关。例如确认模块15的调节确定了踢动确认器21是否借助一个传感器或多个(在所示情况中借助两个传感器1)工作。确认模块15的调节通过运动模式设定，为了激活功能22是否需要一次踢动或两次踢动。在糟糕的环境条件下也可以通过确认模块15的调节进行功能激活22的锁定，方法是踢动确认器被规定与踢动确认器19的结果无关地不激活所述功能。

在图1中所示的实施例规定，环境分析12平行于(同时地)运动分析13实施。若通过传感器1、2例如识别到较小强度的雨水，则运动分析13正常地工作。自从已确定的由传感器1、2检测到的雨水强度相应地适配执行参数16并且实施优化的运动确认21，则可以在运动识别或运动分析13上设置附加的要求。

在图2中示出按照本发明的交通工具10，其包括按照本发明的装置20和交通工具10的闭合部件3(例如是车门)。按照本发明的装置20包括控制器5、运动传感器1、环境传感器2、用于操作闭合部件3的机构4和用于存储运动模式的存储器6。当控制器5通过运动传感器1检测到运动时，则将已检测的运动与在存储器6中存储的运动模式相对比。其中运动的检测以及运动与运动模式的对比根据环境条件实施，所述环境条件借助环境传感器2在交通工具10的周围被检测。当所检测的运动在确定的公差范围(其尤其与当前已检测的环境条件有关)内与运动模式相对应时，则控制器5借助机构4操作闭合部件3。

当运动与运动模式的多次相继的对比导致了这样的结果，即所述运动与运动模式不对应时，则按照本发明的装置输出光学的和/或声音的反馈，用于例如通知交通工具的驾驶员。

以下借助各种应用情况再次示范性地阐述本发明。

第一应用情况

驾驶员在雨中驾驶按照本发明的交通工具10。驾驶员停住所述交通工具10，给交通工具10熄火并且离开交通工具10。接下来驾驶员借助踢动运动打开交通工具10的行李舱盖。

由于点火装置切换或点火装置的关闭则不采纳所述干扰程度(借助其检测环境条件)并且自从点火装置切换的时刻起被从新计算。在预定的时间区间(例如4s)之后才出现新的干扰程度(例如环境传感器2的输出值的新平均值可用)，则最早在点火装置切换之后经过预定的时间区间后行李舱(或交通工具10的另一闭合部件)才可被驾驶员打开。踢动运动的检测以及被检测的踢动运动与预定的运动模式的对比根据所述干扰程度进行。在预定的时间区间结束之前，驾驶员无论怎样动作都会被按照本发明的方法所忽略并且不会导致对交通工具10的闭合部件的操作。

干扰程度在点火装置切换之后的从新计算具有这样的优点，即新计算的干扰程度仅反映在交通工具10的静止状态中雨水的强度(也就是说由干扰程度检测到的雨水强度有利地不再被交通工具10的行驶速度影响)。

第二应用情况

驾驶员靠近按照本发明的交通工具10并且利用踢动运动打开交通工具10的门。

在这种情况中干扰程度(例如环境传感器2的输出值的平均值)在预定的时间区间(例如30s)内被计算，该时间区间在踢动运动的时刻结束。因此该干扰程度反映了交通工具10在上一次预定的时间区间中的环境条件并且因此可以特别地防止在较剧烈的环境影响下错误触发，方法是驾驶员的踢动运动的检测以及所检测的踢动运动与预设的运动模式的比较根据所述干扰程度进行。

第三应用情况

驾驶员驾驶按照本发明的交通工具10经过洗车装置，在离开洗车装置后关闭交通工具10的点火装置并且离开交通工具10。接下来驾驶员借助标准运动或踢动打开交通工具的行李舱。

由于点火装置的切换(关闭点火装置)则不采纳干扰程度，并且自从点火装置切换的时刻起重新计算干扰程度。与第一应用情况相似，新的干扰程度在预定的时间区间结束之后才可用，因此驾驶员才可以利用踢动运动或标准运动打开行李舱(或交通工具10的其他闭合部件)。标准运动或踢动运动的检测以及被检测的标准运动或踢动运动与预定的运动模式的对比根据新计算的干扰程度进行。

干扰程度在点火装置切换之后的重新计算在这种情况中具有这样的优点，即新计算的干扰程度不被在洗车装置内的环境条件影响，因为新的干扰程度在离开洗车装置之后进行了点火装置的切换后被重新计算。

第四应用情况

驾驶员利用高压清洁器清洗按照本发明的交通工具10并且在此在交通工具10的门前无意地实施了踢动。

因为在这种情况中没有点火装置切换，则干扰程度(例如环境传感器2的输出值的平均值)在直至踢动运动的时刻的预定的时间区间内被计算。干扰程度据此包含由于高压清洗所产生的极端环境条件，因此干扰程度或环境传感器2的输出值超过了最大阈值，这导致门的按照本发明的操作被去激活。换句话说，即使驾驶员无意地在门前实施了踢动运动，在这种应用情况中门有利地也不被打开。

Claims (11)

1.一种用于自动地操作交通工具(10)的闭合部件(3)的方法，其中在交通工具(10)的环境区域中的环境条件被检测，其中，对象在交通工具(10)的环境区域中的运动被检测，其中，被检测的运动与预设的运动模式相对比，其中，当所述被检测的运动与预设的运动模式相一致时，则所述闭合部件(3)被自动地操作，其中，对象在环境区域中的运动的检测和/或被检测的运动与预设的运动模式的对比根据所检测的环境条件进行，其中，所述交通工具(10)的第一传感器(1)检测对象的运动，所述交通工具(10)的第二传感器(2)检测环境条件，第二传感器(2)的输出值在预定的时间区间内被求平均，用于得出平均值，所述时间区间在检测到对象的运动的时刻终止，并且所述平均值越大，则将阈值选择得也越大，该阈值必须在被第一传感器(1)的输出值超过时，才将所检测的运动相应地识别为预设的运动模式。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对象在环境区域中的运动的检测和/或被检测的运动与预设的运动模式的对比根据所检测的环境条件按如下方式进行：

-预设的运动模式的参数(16)根据环境条件被调整，和/或

-根据环境条件选择第一算法(18)，借助该第一算法检测对象的运动，和/或

-根据环境条件选择第二算法(15)，借助该第二算法实施所检测的运动与预设的运动模式的对比。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一算法包括第一传感器(1)的输出值的过滤，并且所述平均值越大，则过滤的品质被调整得越高。

4.按照权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，在交通工具(10)的点火装置切换之后重新确定所述平均值。

5.按照权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，交通工具(10)的第二传感器(2)检测环境条件，并且当所述第二传感器(2)的输出值超过预定的阈值时，闭合部件(3)的操作在预设的时长内被去激活。

6.按照权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述对象在环境区域中的运动借助光学传感器(1)检测，并且当被检测的环境条件显示出小于反差阈值的光学反差时，则提高可增强光学传感器(1)的输出信号的增益或激活交通工具(10)的光源，用于照亮所述对象。

7.按照权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，确定相继被检测的运动都与预设的运动模式不一致的对比数量，当数量超过预定的阈值时，则向交通工具(10)输出光学和/或声音警告。

8.一种用于操作交通工具(10)的闭合部件(3)的装置，其中，所述装置(20)包括用于自动操作闭合部件(3)的机构(4)、控制器(5)和至少一个传感器(1,2)，其中，所述装置(20)设计为，控制器(5)借助至少一个传感器(1,2)检测交通工具(10)的环境区域中的环境条件，控制器(5)借助至少一个传感器(1,2)检测交通工具(10)的环境区域中的对象的运动，控制器(5)将检测到的运动与预设运动模式相对比，当控制器(5)识别到被检测的运动与运动模式相一致时，控制器(5)控制用于自动操作闭合部件(3)的机构(4)，并且，控制器(5)根据已检测的环境条件检测对象在环境区域中的运动和/或将被检测的运动与运动模式进行对比，其中，所述至少一个传感器包括用于检测对象的运动的第一传感器(1)和用于检测环境条件的第二传感器(2)，其中，所述装置(20)设计为，使得第二传感器(2)的输出值在预定的时间区间内被求平均，用于得出平均值，所述时间区间在检测到对象的运动的时刻终止，并且所述平均值越大，则将阈值选择得也越大，该阈值必须在被第一传感器(1)的输出值超过时，才将所检测的运动相应地识别为预设的运动模式。

9.按照权利要求8所述的装置，其特征在于，所述至少一个传感器包括既能检测环境条件又能检测对象运动的传感器。

10.按照权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述装置(20)设计用于实施按照权利要求1至7之一所述的方法。

11.一种交通工具，具有闭合部件(3)和按照权利要求8至10之一所述的装置。