CN105026225B - 车辆进入系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆进入系统(1)，其具有用于追踪使用者(D)相对于车辆(3)的位置移动图案的追踪装置(11；23，25，27)。设置有用于控制车辆开口(5)的打开和/或关闭的控制器(9)。控制器(9)与存储设备(15)和追踪装置(11；23，25，27)通信。控制器(9)具有用于将位置移动图案与存储设备(15)中存储的一个或多个预定移动图进行比较的比较器(17)。控制器配置成当比较器(17)确定位置移动图案对应于预定移动图中的第一移动图时使车辆开口打开。替代地或者另外地，控制器可以配置成当比较器(17)确定位置移动图案对应于所述预定移动图中的第二移动图时使车辆开口关闭。本发明还涉及使车辆开口打开/关闭的方法。

Description

车辆进入系统和方法
技术领域
本发明涉及车辆进入系统和方法。本发明的各方面涉及系统、方法以及车辆。
背景技术
已知的是，在机动车辆上设置有动力式后背门以便利进入车辆。可以例如通过按压智能钥匙上的按钮来启动动力式后背门。然而，如果使用者正在搬运物体例如盒子、行李、购买的物品等而不能容易地触及智能钥匙，则会出现潜在问题。
DE 202010003763公开了一种安装至车辆的尾部挡板的电容传感器设置。该电容器传感器设置被配置成用以检测使用者的脚在尾部挡板下方的旋转动作。在检测到旋转动作时，车辆后背门被打开。然而，打开后背门所需要的姿势不直观并且可能使使用者变得失去平衡。
FR 2917771公开了一种控制车辆后背门的自动关闭的方法。在车辆的后部设置有一系列传感器以建立检测区。通过按压车辆内的按钮来起动后背门的关闭，然后传感器在规定的时间段之后执行检查以确定检测区内是否存在使用者。
本发明提出了克服或改善与前述现有技术相关联的问题中的至少一些。
发明内容
本发明的各方面涉及用于对车辆开口的打开和/或关闭进行控制的车辆进入系统。本发明的各方面还涉及对进入车辆进行控制的方法。
在本发明的另一方面中，提供了一种车辆进入系统，该车辆进入系统包括：
用于追踪使用者相对于车辆的位置移动图案的装置；
用于对车辆开口的打开和/或关闭进行控制的控制器，所述控制器与存储设备和所述追踪装置通信；
其中，所述控制器包括比较器，所述比较器用于将所述位置移动图案与所述存储设备中存储的一个或更多个预先限定的移动图进行比较；以及
所述控制器被配置成：当所述比较器确定所述位置移动图案至少基本对应于所述一个或更多个预先限定的移动图中的第一移动图时，使所述车辆开口打开；以及/或者，当所述比较器确定所述位置移动图案至少基本对应于所述一个或更多个预先限定的移动图中的第二移动图时，使所述车辆开口关闭。所述追踪装置可包括超声波测距传感器和/或电容测距传感器，所述超声波测距传感器和/或电容测距传感器在使用中测量距所述使用者的距离以生成所述位置移动图案。在使用中，对使用者的位置移动(即，使用者相对于车辆的位置的改变)进行追踪以识别至少基本对应于预先限定的移动图的图案。由此，车辆进入系统能够实施多级识别程序。当位置移动图案与所述一个或更多个预先限定的移动图中的一者相匹配时，控制器可启动对应的控制事项，例如使车辆开口打开或关闭。车辆进入系统能够在使用者不必操作诸如把手之类的致动器的情况下提供自动的对车辆的进入。再者，使用者能够依循由控制器进行识别的用以提供对车辆的进入的位置移动图案。控制器可被配置成：当相应的移动图案被识别时，向致动器发送控制信号以使车辆开口打开/关闭。
第一移动图和第二移动图可以是相同的或者不同的。此外，能够限定多于一个的用于使车辆开口打开或关闭的移动图。使用者能够依循不同的位置移动图案以打开或关闭车辆开口。例如，由于在车辆附近的障碍物而可能不能依循特定的位置移动图案，使用者可能希望依循替代性的位置移动图案。控制器可以被配置成基于是否存在检测到的障碍物例如另一车辆或静止物体来启用/停用一个或更多个移动图。替代地、或者另外地，控制器可以被配置成基于是否存在检测到的障碍物来修改移动图。例如，当检测到障碍物时，控制器可以将移动图修改成对应于在减小的距离上所执行的位置移动图案。
第一移动图可限定用于对车辆开口的打开进行控制的至少一个打开标准。控制器可以被配置成：当比较器确定位置移动图案对应于由第一移动图限定的所述至少一个打开标准中的所述打开标准或者每个打开标准时，使所述车辆开口打开。比较器可以被配置成用以监测位置移动图案，以确保所述至少一个打开标准中的所述打开标准或每个打开标准按预定的顺序得以满足。
第二移动图可以限定用于对车辆开口的关闭进行控制的至少一个关闭标准。控制器可以被配置成：当比较器确定位置移动图案对应于由第二移动图限定的所述至少一个关闭标准中的所述关闭标准或者每个关闭标准时，使所述车辆开口关闭。比较器可以被配置成用以监测位置移动图案，以确保所述所述至少一个关闭标准中的所述关闭标准或每个关闭标准按预定的顺序得以满足。
第一移动图和/或第二移动图可以包括方向标准，该方向标准涉及使用者相对于车辆的移动方向。另外或替代地，方向标准可涉及使用者的接近方向和/或离开方向。如果使用者的接近方向和/或离开方向与所存储的方向标准相匹配，则方向标准能够得以满足。
第一移动图和/或第二移动图可以包括距离标准，该距离标准涉及使用者距车辆或车辆上的预先限定的基准点的距离。如果使用者与车辆之间的距离与所存储的距离标准相匹配，则距离标准能够得以满足。距离标准可以限定特定距离、最大距离或最小距离。
可以相对于车辆限定多个操作区域。移动图可以限定当使用者在所述多个操作区域内移动或在所述多个操作区域之间移动时的使用者的位置移动图案。例如，移动图可以限定穿过一系列所述操作区域的路径。比较器可以将所追踪到的位置移动图案与所限定的路径进行比较，以判定是否使车辆开口打开/关闭。
第一移动图可以包括与使用者停留在预先限定的操作区域内的时间段有关的计时标准。例如，第一移动图可以限定使用者要停留在第一操作区域内的最大时间段或最小时间段。类似地，第二移动图可以包括与使用者停留在预先限定的操作区域内的时间段有关的计时标准。该计时标准可以限定最大/最小时间段。
追踪装置可以包括用于直接测量使用者的位置的至少一个测距传感器。追踪装置能够追踪距使用者的距离以生成位置移动图案。所述至少一个测距传感器可以例如是电容传感器或超声波传感器。所述至少一个传感器可以例如是停车传感器或盲点传感器。替代地或另外地，追踪装置可以包括用于与远程收发器通信的至少一个收发器以用于间接测量使用者的位置。远程收发器可以设置在将被携带在使用者身上的智能钥匙等中。确定远程收发器的位置允许间接确定使用者的位置。该装置可以使用RF频率来实现。然而，发明人已经认识到超宽带技术适合于实施本发明，由此连续传输轮询信号。超宽带发射器和接收器的使用允许用于在车辆与远程收发器之间进行通信的飞行时间(ToF)得以确定。
追踪装置可以被配置成对使用者在操作区域内的位置进行监测。特别地，追踪装置能够测量距操作区域内的使用者的范围(即距离)。追踪装置可以被配置成：当使用者在所述操作区域内相对于车辆移动时监测使用者的位置。所述追踪装置可以基于使用者在操作区域内的移动来生成位置移动图案。操作区域可以与形成追踪装置的一部分的一个或更多个传感器的最大检测范围相对应。
追踪装置可以被配置成连续测量距使用者的距离。替代地，追踪装置可以被配置成间歇地——例如以预定的时间间隔——测量距使用者的距离。
车辆进入系统还可以包括用于检测远程收发器的存在的检测器。可以设置用于与远程收发器通信的收发器。控制器可以被配置成：当所述检测器检测到远程收发器的存在时，启动追踪装置。追踪装置可以包括至少一个传感器例如超声波传感器，当所述检测器检测到远程收发器时，所述至少一个传感器被启动以追踪使用者的位置移动图案。因为追踪装置不必是连续启动的，所以这种设置使总体功率消耗减小。相信追踪装置响应于检测到远程收发器而启动是可以独立地取得专利权的。所述至少一个传感器可以例如是停车传感器或盲点传感器。远程收发器可以包括超宽带发射器和接收器。
控制器可以被配置成：仅在远程收发器相对于车辆处于预先限定的范围和/或位置内时实现车辆开口的打开。例如，控制器可以被配置成：仅当检测到远程收发器处于车辆的3米范围内时以及/或者相对于车辆处于预先限定的区域内时实现打开。可以在车辆开口附近限定所述区域。这种设置将提供附加的安全等级。
控制器可以被配置成用以在比较器确定移动图案满足由所述第一移动图和/或所述第二移动图限定的所述打开/关闭标准中的一者或更多者时提供反馈。例如，控制器可以触发触觉、听觉或视觉反馈，以表示所述一个或更多个标准已经满足。可能的触觉反馈可以是由设置在与车辆相关联的智能钥匙中的振动装置来提供。控制器可以提供指示以通知使用者将要执行的下一个打开/关闭标准。例如，控制器可以使左尾灯或右尾灯亮起以引导使用者沿对应的方向移动。
本文中提及的使车辆开口打开/关闭要理解为指的是打开/关闭与该车辆开口相关联的闭合构件。闭合构件的打开/关闭可以包括：例如通过启动致动器或驱动机构来对闭合构件进行解锁/锁定以及可选地还使闭合构件枢转至打开/关闭位置。本文所描述的车辆进入系统可以被实施为用于打开车辆的车门或入口面板(例如引擎盖或燃料箱盖)。本发明在被实施成用以控制后背门的打开和/或关闭时具有特别的应用。本申请中的术语后背门指的是设置在车辆的后部以提供进入车辆内部的入口的舱门，并且所述后背门包括行李箱盖(后备箱盖)等。后背门可以通过沿着其上边缘或下边缘或者沿着其侧边设置的一个或更多个铰接装置而被以铰接的方式进行安装。本发明还可以应用于分离式后背门。
在本发明的另一方面，提供了一种包括如本文所述的车辆进入系统的车辆。
在本发明的又一方面，提供了一种对进入车辆进行控制的方法，该方法包括：
追踪使用者相对于车辆的位置移动图案；
将该位置移动图案与一个或更多个预先限定的移动图进行比较；以及
识别所述预先限定的移动图中的与所述位置移动图案相关联的一个移动图，并且基于所识别的移动图来对进入车辆进行控制。可以使用超声波测距传感器和/或电容测距传感器来测量距使用者的距离以生成所述位置移动图案。可以对使用者相对于车辆的移动进行追踪以判定何时位置移动图案至少基本匹配所识别的预先限定的移动图。当位置移动图案至少基本匹配所述预先限定的移动图中的一个移动图时，可以允许/阻止进入车辆。该方法可以包括例如对车辆的车门或后背门进行锁定/解锁以及/或者进行关闭/打开。
所述一个或更多个预先限定的移动图可以各自包括一个或更多个操作标准。对位置移动图案的比较可以包括将每个操作标准与位置移动图案的组成部分依次进行比较。仅当所述移动图中的一者中的每个操作标准都已按预先限定的顺序得以满足时，才可以打开/关闭车辆的车门或后背门。
在本发明的又一方面，提供了一种车辆控制系统，该车辆控制系统包括：
用于追踪使用者相对于车辆的位置移动图案的装置；
用于控制第一车辆系统的控制器，该控制器与存储设备和所述追踪装置通信；
比较器，该比较器用于将位置移动图案与存储于所述存储设备中的一个或更多个预先限定的移动图进行比较；以及
控制器被配置成：当所述比较器确定该位置移动图案至少基本对应于所述一个或更多个预先限定的移动图中的第一移动图时操作所述第一车辆系统。
在本申请的范围内，明确意欲使在前述段落中、在权利要求中和/或在以下描述和附图中所提及的各个方面、实施方式、示例和替选方案以及特别是它们各自的特征可以是被独立地或以任意组合的形式采用的。例如，参照一个实施方式所描述的特征可适用于所有实施方式，除非这样的特征是不相容的。
附图说明
现在将参照附图、仅通过示例的方式来描述本发明的一个或更多个实施方式，在附图中：
图1示出了具有根据本发明的实施方式的车辆进入系统的车辆的俯视图；
图2示出了具有车辆进入系统1的改型版本的车辆的俯视图；
图3A和图3B示出了车辆进入系统的操作流程图；
图4A和图4B示出了图示使用者与根据本发明的实施方式的车辆进入系统之间的交互作用的图表；
图5示出了具有根据本发明的另一实施方式的车辆进入系统的车辆的俯视图；
图6示出了图5中示出的车辆进入系统的示意图。
具体实施方式
现在将参照图1来描述根据本发明的用于机动车辆3的车辆进入系统1的实施方式。车辆进入系统1被配置成用以对动力式后背门5的打开和关闭进行控制。后背门5通过第一铰接装置和第二铰接装置(未示出)以铰接的方式安装至车辆。车辆进入系统1包括：用于打开和关闭后背门的后背门致动器；以及用于对后背门进行锁定和解锁的后背门锁定机构。
车辆进入系统1包括：具有控制器9的电子控制单元7，控制器9被配置成用以生成控制信号以对后背门致动器的操作进行控制从而打开/关闭后背门5；以及，对后背门5进行锁定/解锁的锁定机构。如图3A和图3B所示，控制器9包括以下控制模块：启动器35；请求确认装置37；后背门确认装置39；以及后背门促进装置41。启动器35根据车辆进入系统1的操作模式在打开模式和关闭模式中对请求确认装置37、后背门确认装置39和后背门促进装置41进行控制。请求确认装置37被配置成用以向使用者D提供反馈以表示后背门5已准备好打开或关闭。后背门确认装置39被配置成用以向使用者D提供以下反馈：后背门5正被打开或关闭。后背门促进装置41被配置成用以对后背门致动器和锁定机构进行控制。
控制器9与用于追踪使用者D相对于车辆3的位置移动图案的传感器11的阵列进行通信。控制器9使用由传感器11生成的数据来直接追踪使用者D相对于车辆3的位置。例如，控制器9能够对从每个传感器11获得的位置数据(包括距离测量值以及任选地还有方向测量值)进行比较以追踪使用者D的位置。控制器9能够由此至少基本实时地生成使用者D的位置移动图案。控制器9可以任选地就位置移动图案的各组成部分执行向量分析。
在本实施方式中，传感器11设置在诸如后部防护板或挡板之类的后部车身板13中。本实施方式中的传感器11为超声波传感器11，超声波传感器11还用作例如形成现有的停车距离控制(PDC)系统的一部分的停车辅助装置。传感器11可以设置于一个或更多个位置，例如沿着后部挡板、或在车辆牌照后面。此外，可以使用其他传感器来代替超声波传感器11或者与超声波传感器11相结合。例如，可以使用电容传感器。在本实施方式中，存在四个传感器11a-11d，但是将理解的是，可以使用少于四个传感器11或者多于四个传感器11。
控制器9还包括诸如非易失性存储器之类的存储设备15，该存储设备15包括多个移动图，所述多个移动图分别涉及通过控制器9控制的对应的控制事项。作为示例，第一移动图对应于用于打开后背门5的第一控制事项；以及，第二移动图对应于用于关闭后背门5的第二控制事项。可以将所述移动图中的若干移动图与同一控制事项相关联以提供不同的启动顺序。移动图各自包括一个或更多个标准。例如，标准可涉及以下各项中的一者或更多者：(a)使用者D相对于车辆3的位置；(b)使用者D相对于车辆3的位置移动；(c)使用者D相对于车辆3的移动方向；以及(d)使用者D相对于车辆3的移动速度。所述标准分别对应于多级程序的组成位置移动。必须依次满足所述标准以启动对应的控制事项。移动图被存储为经编码的位图，但是也可以采用其他技术。在本实施方式中，移动图是预先限定的，但是移动图可以是使用者限定的或者可定制的。
控制器9还包括位置比较器17，位置比较器17用于将所追踪的位置移动图案与所存储的移动图进行比较。位置比较器17包括编码器/解码器块，所述编码器/解码器块适合于运行协议引擎以分析和处理位置移动图案数据。编码器/解码器块可以经由专用电子控制单元(ECU)通过诸如传输控制协议(TCP)/互联网协议(IP)等联网技术或者通过与局域互联网络(LIN)或CAN的连接来连接至转发器和检测器(例如传感器11)。仅当位置移动图案同与所存储的移动图之一相关联的每个标准相匹配时，才通过控制器9启动相关联的控制事项。现在将对组成用于相应地打开和关闭后背门5的第一移动图和第二移动图的标准进行描述。
第一移动图对应于用于打开后背门5的第一控制事项并且包括以下顺序的打开标准：
(i)传感器11检测到正在进入限定于车辆的后部处的操作区域ZOP的使用者D；
(ii)传感器11检测到使用者D在操作区域ZOP内的朝向车辆的位置移动(本文中称为进入位置移动)，例如，朝向车辆后部的介于十(10)厘米与二十(20)厘米之间的位置移动；以及
(iii)传感器11检测到使用者D在操作区域ZOP内的从车辆离开的位置移动(本文中称为退出位置移动)，例如，从车辆后部离开的介于十(10)厘米与二十(20)厘米之间的位置移动。
当已经按上述次序满足这些标准时，控制器9使后背门5自动地打开。除了这些标准以外，还可执行一个或更多个处理。例如，控制器9能够提供反馈以表示后背门5准备好打开。反馈可以是音频的和/或可视化的，例如，使专用的发光二极管(LED)亮起、或者使后部指示灯闪烁。在向使用者D输出反馈之前，可以在进入移动完成之后引入例如0.5秒的时间延迟。操作区域ZOP可以从车辆的后部起延伸达三(3)米或四(4)米，或者可以延伸覆盖较小的区域，例如从车辆的后部起延伸达四十(40)厘米。可选地，可以使操作区域ZOP与车辆的后部间隔开，例如，可以从车辆的后部起限定五(5)厘米或十(10)厘米的边界。
第二移动图对应于用于关闭后背门的第二控制事项并且包括以下顺序的关闭标准：
(i)传感器11检测到使用者D位于操作区域ZOP内，例如位于后部(左或右)尾灯的三十(30)厘米的范围内；以及
(ii)传感器11检测到使用者D在操作区域ZOP内的从车辆3的后部离开的位置移动(退出位置移动)，例如距离车辆3的后部介于十(10)厘米与二十(20)厘米之间。
当已经按上述次序满足这些关闭标准时，控制器9使后背门5自动地关闭。此外，控制器9可以提供反馈以表示后背门5准备好关闭。
当传感器11形成现有的PDC系统的一部分时，通常基于检测与停泊车辆相关联的物体来对传感器11进行调整/校准以及制图。为了与根据本实施方式的车辆进入系统1结合使用，绘制传感器的图以使为了生成位置移动图案而对使用者的位置和/或距离的测量最优化。基于取自网络的一组车辆状况，将使用移动图以使得停车性能不下降并且使姿势识别最优化。
可以通过与车辆3相关联的智能钥匙19使车辆进入系统1做好准备。例如，可以按压智能钥匙19上的启动按钮以唤醒车辆进入系统1并且启动传感器11。然而，在本实施方式中，电子控制单元7还包括用于检测智能钥匙19的存在的检测器21。智能钥匙19包括用于与设置在车辆3中的收发器进行通信的远程收发器。使用无线超高频(UHF)超宽带(UWB)系统以建立车辆3与智能钥匙19之间的关联。为了使系统的功率消耗最小化，车辆3可在智能钥匙19能够接收的特定频率/时间/代码信道上传送代码。智能钥匙19可被配置成仅在对该信道解码之后进行传输。此后，智能钥匙19可发送请求以建立用于鉴定的关联。在于2011年11月16日提交的、申请人的共同未决的英国申请号GB1119792.8中描述了合适的UWB系统，所述申请的内容通过引用整体合并到本文中。
在成功完成此电子“信号交换”程序时，位置移动图案识别程序可以任选地使用智能钥匙19的位置向量变量以打开孔口。在本实施方式中，车辆进入系统1被启动并且传感器11准备好追踪使用者的位置移动。由此，车辆进入系统1在使用者不必按压启动按钮的情况下被自动启动并且能够提供对车辆3的被动式进入。通过仅在需要传感器11时启动传感器11，能够减少功率消耗。这种检测设置具有如下特别的应用：用于控制后背门5的打开。车载启动按钮——例如位于车辆的行李箱(后行李箱)中的车载启动按钮——可以用于启动车辆进入系统1，以用于关闭后背门5。
现在将对根据本发明的本实施方式的车辆进入系统1的操作进行描述。首先将描述后背门5处于关闭位置的情况。当智能钥匙19进入车辆3的范围内时检测器21检测到智能钥匙19，车辆进入系统1被唤醒并且传感器11被启动。当使用者D进入操作区域ZOP时，传感器11检测使用者D相对于车辆3的位置移动图案。比较器17执行位置移动图案与存储设备15中存储的移动图的实时比较，以判定使用者的移动是否对应于所存储的移动图。当位置比较器17判定使用者的移动与记录于所存储的移动图中的那些移动相匹配时，控制器9启动对应的控制事项。如果所生成的移动图案表明使用者D正在执行相对于车辆的进入移动、并且随后执行相对于车辆的退出位置移动，则控制器9将执行第一控制事项以使后背门5打开。具体地，控制器9将向后背门锁定机构发送解锁控制信号以对后背门进行解锁，并且向后背门致动器发送打开控制信号以使后背门5打开。
考虑后背门5处于打开位置的情况，使用者D通过按压关闭按钮使车辆进入系统1做好准备，其中，关闭按钮例如设置在车辆3的内部且在后背门5附近、或者设置在智能钥匙19上。传感器11追踪使用者D的位置，将使用者的位置移动图案与所存储的移动图进行比较以判定使用者的位置移动是否对应于所存储的移动图。当位置比较器判定使用者的位置移动与所存储的移动图中的那些位置移动相匹配时，控制器启动对应的控制事项。例如，如果所生成的移动图案表明使用者D存在于操作区域ZOP内并且随后追踪到使用者D正在执行退出位置移动，则控制器9将执行第二控制事项以使后背门5关闭。具体地，控制器9将向后背门致动器发送关闭信号以使后背门5关闭，以及任选地，还向后背门锁定机构发送锁定控制信号以对后背门5进行锁定。
现在将参照图2来描述根据本发明的车辆进入系统1的改型版本。相同的附图标记将用于相同的部件。
对车辆进入系统1进行修改以限定与四个传感器11a-11d中的每一个相关联的内部主操作区域、中间主操作区域和外部主操作区域A-L。另外，分别在主操作区域A-L的左手侧和右手侧限定有第一副操作区域O和第二副操作区域P。在主操作区域A-L的后部限定有后部副操作区域Q；以及，分别在车辆3的左手侧和右手侧限定有第三副操作区域M和第四副操作区域N。因而，相对于传感器11a-11d限定了总计十七个操作区域A-Q。操作区域A-Q有助于用于实施控制算法的逻辑。这种设置能够在使用者相对于车辆3移动时在对位置移动图案的测量中提供增加的精确度。传感器11a-11d能够检测在每个操作区域A-Q中是否存在使用者，以及使用者在每个操作区域A-Q内的移动。第三副操作区域M和第四副操作区域N可以由最外面的传感器11a和传感器11d进行监测，或者第三副操作区域M和第四副操作区域N可以由不同的传感器例如盲点传感器进行监测。可以对每个操作区域A-Q的尺寸和位置进行校准。
在图2中通过具有指示移动方向的箭头的实线示出了第一参考移动图B1。第一移动图B1表示要由使用者依循以打开或关闭后背门5的位置移动。第一移动图B1可以任选地要求在相对于车辆3的第一预先限定的区域内执行启动位置移动，例如，要求在距离车辆3的后部的介于5cm与40cm之间的区域中完成启动位置移动。任选地，在车辆3的外表面处限定边界距离X1以避免使用者D不得不触碰车辆3，其中，在所述边界距离X1中不追踪使用者D的位置。边界距离X1可以例如具有多达十(10)厘米的深度。第一移动图B1还包括朝向车辆3的后部的越过第二最小预先限定的距离X2所执行的进入位置移动，例如朝向车辆3的后部的至少5cm、10cm、20cm或30cm的位置移动。任选地，第一移动图B1还可要求在相对于车辆3的第二预先限定的区域内执行进入位置移动。
第一移动图B1还包括从车辆3的后部离开的越过第三最小预先限定的距离X3的退出位置移动，例如，从车辆3的后部离开的至少5cm、10cm、20cm或30cm的位置移动。任选地，第一移动图B1还可以要求在相对于车辆3的第三预先限定的区域内执行退出位置移动。在本实施方式中，第一距离X1、第二距离X2和第三距离X3是相对于车辆3的后部A表面来测量的，但是可使用其他基准点。可彼此独立地对第一距离X1、第二距离X2和第三距离X3进行校准。类似地，可以对第一预先限定的区域、第二预先限定的区域和第三预先限定的区域进行校准。
如果依次完成了第一移动图B1的各组成部分，则控制器使后背门5打开或关闭。可相对于车辆3的纵向轴线来测量进入位置移动和退出位置移动。控制器可被配置成用以要求与所述纵向轴线基本平行地或一致地执行进入位置移动和/或退出位置移动。替代地，控制器能够适应纵向轴线与进入位置移动和/或退出位置移动之间的角度偏移。在进入位置移动与退出位置移动之间可存在角度偏移。例如，组成第一移动图B1的进入位置移动和/或退出位置移动可各自包括处于与车辆3的纵向轴线成±1°-15°或者±1°-30°的范围内的角度偏移。所述角度偏移可以是相对于车辆3的中心纵向轴线来测量的。任选地，可以将第一移动图B1限定成在后背门5的中央附近发生。在本实施方式中，第一移动图B1的进入部分和退出部分必须由两个中央传感器11b、11c进行检测。
将理解的是，可以对第一移动图B1进行修改，以例如要求使用者在已经完成朝向后背门5的进入移动之后执行横向移动。作为示例，在图2中用虚线示出了第二移动图B2。第二移动图B2包括向预定范围X1内的进入组成部分X2。然后，第二移动图B2包括朝向车辆3的侧面的横向移动，例如朝向邻近于后部尾灯组的位置的横向移动。
在图3A中示出了车辆3与使用者D之间的用以打开后背门5的交互作用的概览。相反地，在图3B中示出了车辆3与使用者D之间的用以关闭后背门5的交互作用的概览。现在将参照图4A中示出的第一流程图100和图4B中示出的第二流程图300来描述车辆进入系统1的操作。
将参照图4A中示出的第一流程图100来描述打开顺序。车辆进入系统1进入启动状态(步骤105)。使用者带着智能钥匙19靠近车辆，并且当检测到智能钥匙19处于操作范围内时，执行电子“信号交换”以对智能钥匙19进行鉴定(步骤110)。如果智能钥匙19经鉴定是真的，则控制器9启动设置在车辆后部的传感器11(“后部区域”＝1)，任选地，以低功率模式启动传感器11(步骤120)。传感器11和位置比较器17工作以检测正在执行进入位置移动的使用者D(步骤130)。如果传感器11在限定的时间段内未检测到进入位置移动，则控制器9关断传感器11并且使车辆进入系统1恢复至其初始启动状态(步骤140)。
如果传感器11在限定的时间段内检测到进入位置移动(“系统状态”＝1)，则控制器9执行检查以判定启动器35的进入条件是否已经满足(步骤150)。如果所述进入条件已经满足，则启动器35启动请求确认装置37以输出反馈来通知使用者D：已经识别到进入位置移动、以及应当执行退出位置移动以完成打开程序(步骤160)。假定智能钥匙19已经鉴定是真的(“后部区域”＝1)并且已经识别到进入位置移动(“系统状态”＝1)，则传感器11和位置比较器17工作以检测退出位置移动(步骤170)。
如果在限定的时间段内未检测到退出位置移动，则系统被重置(“系统状态”＝0)(步骤180)并且启动器35取消任何启动反馈(步骤190)。智能钥匙19已经鉴定是真的(“系统状态”＝1)并且传感器11和位置比较器17工作以检测进入位置移动(步骤130)。如果在限定的时间段内检测到退出位置移动，则执行检查以判定由启动器35限定的进入条件是否已经满足(步骤200)。如果所述进入条件已经满足，则启动器35启动后背门促进装置41以使后背门5打开(步骤210)；并且同时启动后背门确认装置39以向使用者D提供后背门5正在打开的反馈。在限定的时间段之后，控制器9关断传感器11并且使车辆进入系统1恢复至其初始启动状态(步骤140)。
将参照图4B中示出的第二流程图300来描述关闭顺序。车辆进入系统1启动(步骤305)。使用者D通过按压设置在车辆3的内部的主按钮来唤醒车辆进入系统1(步骤310)。启动器35将来自主按钮的控制信号传递至功率模块(步骤320)以启动传感器11(“要求关闭”＝1)，任选地，以低功率模式启动传感器11(步骤330)。启动器35对位置比较器17进行配置以检测退出位置移动(“系统状态”＝3)(步骤340)，并且启动器35启动请求确认装置37以输出反馈来通知使用者D：应当执行退出位置移动以完成关闭程序(步骤350)。然后，传感器11和位置比较器17尝试检测退出位置移动(步骤360)。
如果在限定的时间段内未检测到退出位置移动，则启动器35取消任何启动反馈(步骤370)、关断传感器11(步骤380)，并且使车辆进入系统1恢复至其初始状态，等候主按钮的启动(步骤310)。如果在限定的时间段内检测到退出位置移动(“系统状态”＝4)，则启动器35启动后背门促进装置41以使后背门5关闭(步骤390)；并且同时启动后背门确认装置39以向使用者D提供后背门5正在关闭的反馈。然后，启动器35关断传感器11，关闭顺序完成(步骤410)。
现在将参照图5和图6来描述根据本发明的车辆进入系统1的另一实施方式。相同的附图标记将用于相同的部件。根据上述实施方式的车辆进入系统1使用传感器11的阵列来直接追踪使用者D的位置移动。相比之下，根据本实施方式的车辆进入系统1使用超宽带(UWB)收发器网络来追踪使用者身上携带的智能钥匙19的位置移动，由此间接地追踪使用者D的位置。这种设置能够提供被动进入及被动起动(PEPS)系统的扩展。
如图5所示，车辆进入系统1包括具有控制器9和三个超宽带收发器23、25、27的电子控制单元7。收发器23、25、27各自具有一体式天线并且经由专用LIN 29连接至电子控制单元7。替代地，收发器23、25、27可以通过诸如TCP或IP之类的联网技术进行通信。控制器9还经由CAN总线31连接至包括后背门致动器和后背门锁定机构的车辆系统。由此，控制器9能够控制后背门5的打开/关闭、锁定/解锁。超宽带收发器23、25、27具有介于3.1GHz与10.6GHz之间的工作频率并且能够以低功率消耗实现高带宽通信。在IEEE 802.15.4a下提供合适的操作协议。此外，可以使用UWB频率的被指定为频带组6的子集(包括频带#9、频带#10和频带#11，在从7392MHz至8976MHz的范围内变化)。
根据车辆进入系统1的本实施方式使用的智能钥匙19是允许PEPS的并且包括远程超宽带收发器33和可充电电池B。PEPS和超宽带收发器33的组合在本文中被称为增强型PEPS(ePEPS)。智能钥匙19是便携式的并且通常被携带在使用者的身上。智能钥匙19与控制器9通信以实现车辆的经由后背门5的被动式进入。
控制器9和第一收发器23定位于车辆3的后部，而第二收发器25和第三收发器27分别在车辆3的右侧和左侧定位于车辆的上部部分(通常定位于车顶)。收发器23、25和27与设置在智能钥匙19中的远程收发器33通信。从第一收发器23、第二收发器25和第三收发器27中的每一者至远程收发器33的距离可通过测量传输时间和/或响应时间(例如，信号传输的飞行时间)来确定，由此允许通过三角测量来确定智能钥匙19相对于车辆3的位置。使用超宽带频率(通常大于3GHz)允许以相对较高的精确度来追踪智能钥匙19的位置。
为了使功率消耗最小化，第一收发器23在特定的频率/时间/代码信道上传送将由远程收发器33接收的代码。远程收发器33可配置成仅在对信道解码之后进行传输。此后，远程收发器33可以发送请求以建立鉴定关联。电子控制单元7验证该响应信号，并且收发器23、25、27可使用智能钥匙19的位置向量来追踪远程收发器33的位置。第二收发器25和第三收发器27可以与第一收发器一起连续地工作，或者任选地，第二收发器25和第三收发器27可以仅在经由第一收发器23成功完成与远程收发器33的电子“信号交换”时才被启动。
如果响应信号未被证明是真的，则电子控制单元7不追踪智能钥匙19的位置并且不采取进一步的措施。如果响应信号经鉴定是真的，则电子控制单元7继续与智能钥匙19通信并且通过三角测量来追踪智能钥匙19相对于车辆3的位置(范围与位置二者)。电子控制单元7基于经三角测量得到的智能钥匙19相对于车辆3的位置而生成位置移动图案。电子控制单元包括位置比较器17，该位置比较器17用于执行位置移动图案与一组存储的移动图的比较。如果位置移动图案与所存储的移动图中的一者相匹配，则控制器9将启动与所识别的移动图相关联的控制事项。在本发明的本实施方式中可以使用上面描述的所存储的移动图。
虽然在一些使用情况下ePEPS能够感测人体携带智能钥匙19时的姿势，但是对传感器11的组合使用(例如形成PDC系统的一部分)能够提供增强的功能。例如，在情况下，可以在没有钥匙的情况下使用关闭姿势对后背门已经被手动地或者使用姿势检测而打开的锁定的车辆进行关闭和锁定。
至少在某些实施方式中，ePEPS和传感器11可以通过通信网络共享目标数据。例如，经改进的传感器11的分辨率将允许姿势识别检测在ePEPS系统检测到钥匙正在移动之前启动，由此提供改进的动态性能。
传感器11还能够检测物体例如这样的另一车辆的接近：该另一车辆太靠近以至于不允许后背门(或侧门)在不对车辆造成损害或者不对使用者造成伤害的情况下安全地打开。通过在系统之间共享数据，可以在使用者离开车辆之前向使用者输出这样的警报：姿势系统由于物体的接近而被禁止。传感器11可包括电容传感器和/或超声波传感器，并且由各种传感器11生成的数据能够被组合以提供改进的精确度。
打开和关闭后背门通常是通过在车辆后部正后方的进入和退出来实现的。在接近车辆的后部受限制——例如车辆停放得太靠近于另一车辆——的情况下，可以选择替代性的移动图。传感器11可以被配置成检测这种情况并且自动选择替代性的移动图(或成组的移动图)。例如，可以选择替代性的移动图以允许使用者成角度地从左手侧或右手侧靠近车辆的后部。
将理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以对本文所描述的实施方式做出各种改变和修改。
例如，可以改变启动控制事项所需的移动顺序。可以为不同的车辆配置而修改移动顺序。例如，如果后背门是在侧边处铰接的，则可以将移动顺序修改成要求使用者走到车辆的特定一侧。同样地，如果车辆具有分离式后背门，则可以使不同的移动顺序与后背门的各个部分相关联。
本发明的实施方式的各方面陈述于以下编号的段落中。
1.一种车辆进入系统，包括：
用于追踪使用者相对于车辆的位置移动图案的追踪系统；
用于对车辆开口的打开和/或关闭进行控制的控制器，所述控制器与存储设备和所述追踪装置通信；
其中，所述控制器包括比较器，所述比较器用于将所述位置移动图案与所述存储设备中存储的一个或更多个预先限定的移动图进行比较；以及
所述控制器被配置成：当所述比较器确定所述位置移动图案至少基本对应于所述一个或更多个预先限定的移动图中的第一移动图时，使所述车辆开口打开；以及/或者，当所述比较器确定所述位置移动图案至少基本对应于所述一个或更多个预先限定的移动图中的第二移动图时，使所述车辆开口关闭；
其中，所述追踪装置包括超声波测距传感器和/或电容测距传感器，所述超声波测距传感器和/或电容测距传感器用于测量距所述使用者的距离以生成所述位置移动图案。
2.根据段落1所述的车辆进入系统，其中，所述第一移动图包括至少一个打开标准，所述控制器被配置成：当所述比较器确定所述位置移动图案对应于由所述第一移动图限定的所述至少一个打开标准中的所述打开标准或者每个打开标准时，使所述车辆开口打开。
3.根据段落1所述的车辆进入系统，其中，所述第二移动图包括至少一个关闭标准，所述控制器被配置成：当所述比较器确定所述位置移动图案对应于由所述第二移动图限定的所述至少一个操作标准中的所述操作标准或者每个操作标准时，使所述车辆开口关闭。
4.根据段落2所述的车辆进入系统，其中，所述第一移动图和/或所述第二移动图包括方向标准，所述方向标准涉及以下方向中的一者或更多者：使用者相对于所述车辆的移动方向；使用者相对于所述车辆的接近方向；以及使用者相对于所述车辆的离开方向。
5.根据段落2所述的车辆进入系统，其中，所述第一移动图和/或所述第二移动图包括距离标准，所述距离标准涉及：所述使用者距所述车辆的距离；或者所述使用者距所述车辆上的基准点的距离。
6.根据段落2所述的车辆进入系统，其中，所述控制器被配置成：当所述比较器确定所述位置移动图案对应于由所述第一移动图和/或所述第二移动图限定的所述操作标准中的一者或更多者时提供反馈。
7.根据段落1所述的车辆进入系统，还包括用于检测远程收发器的存在的检测器；并且可选地，还包括用于与所述远程收发器通信的收发器。
8.根据段落7所述的车辆进入系统，其中，所述控制器被配置成在由所述检测器检测到所述远程收发器时启动所述追踪装置。
9.根据段落1所述的车辆进入系统，其中，在所述存储设备中存储多个不同的用于使所述车辆开口打开的第一移动图；以及/或者，在所述存储设备中存储多个不同的用于使所述车辆开口关闭的第二移动图。
10.根据段落1所述的车辆进入系统，其中，所述车辆进入系统被配置成用以对后背门的打开和/或关闭进行控制。
11.一种包括根据段落1所述的车辆进入系统的车辆。
12.一种对进入车辆进行控制的方法，所述方法包括：
追踪使用者相对于所述车辆的位置移动图案；
将所述位置移动图案与一个或更多个预先限定的移动图进行比较；以及
识别所述预先限定的移动图中的与所述位置移动图案相关联的一个移动图，并且基于所识别的移动图来对进入所述车辆进行控制；
其中，使用超声波测距传感器和/或电容测距传感器来测量距所述使用者的距离以生成所述位置移动图案。
13.根据段落12所述的方法，其中，所述一个或更多个预先限定的移动图各自包括一个或更多个操作标准；以及，对所述位置移动图案进行比较包括：将每个操作标准与所述位置移动图案的一个或更多个组成部分依次进行比较。

Claims (21)

1.一种车辆进入系统，包括：
用于追踪使用者相对于车辆的位置移动图案的追踪装置；
用于对车辆开口的打开和/或关闭进行控制的控制装置，所述控制装置与存储设备和所述追踪装置通信；
其中，所述控制装置包括比较器，所述比较器用于将所述位置移动图案与所述存储设备中存储的一个或更多个预先限定的移动图进行比较；以及
所述控制装置被配置成：当所述比较器确定所述位置移动图案至少基本对应于所述一个或更多个预先限定的移动图中的第一移动图时，使所述车辆开口打开；以及/或者，当所述比较器确定所述位置移动图案至少基本对应于所述一个或更多个预先限定的移动图中的第二移动图时，使所述车辆开口关闭；
其中，所述追踪装置包括超声波测距传感器和/或电容测距传感器，所述超声波测距传感器和/或电容测距传感器在使用中测量所述车辆或所述车辆上的预先限定的基准点距所述使用者的距离和所述使用者的移动方向以生成所述位置移动图案。
2.根据权利要求1所述的车辆进入系统，其中，所述一个或更多个预先限定的移动图中的所述第一移动图包括至少一个打开标准，所述控制装置被配置成：当所述比较器确定所述位置移动图案对应于由所述一个或更多个预先限定的移动图中的所述第一移动图限定的所述至少一个打开标准中的所述打开标准或者每个打开标准时，使所述车辆开口打开。
3.根据权利要求1所述的车辆进入系统，其中，所述一个或更多个预先限定的移动图中的所述第二移动图包括至少一个关闭标准，所述控制装置被配置成：当所述比较器确定所述位置移动图案对应于由所述一个或更多个预先限定的移动图中的所述第二移动图限定的所述至少一个关闭标准中的所述关闭标准或者每个关闭标准时，使所述车辆开口关闭。
4.根据权利要求2所述的车辆进入系统，其中，所述一个或更多个预先限定的移动图中的所述第一移动图包括方向标准，所述方向标准涉及以下方向中的一者或更多者：使用者相对于所述车辆的移动方向；使用者相对于所述车辆的接近方向；以及使用者相对于所述车辆的离开方向。
5.根据权利要求3所述的车辆进入系统，其中，所述一个或更多个预先限定的移动图中的所述第二移动图包括方向标准，所述方向标准涉及以下方向中的一者或更多者：使用者相对于所述车辆的移动方向；使用者相对于所述车辆的接近方向；以及使用者相对于所述车辆的离开方向。
6.根据权利要求2所述的车辆进入系统，其中，所述一个或更多个预先限定的移动图中的所述第一移动图包括距离标准，所述距离标准涉及：所述使用者距所述车辆的距离；或者所述使用者距所述车辆上的基准点的距离。
7.根据权利要求3所述的车辆进入系统，其中，所述一个或更多个预先限定的移动图中的所述第二移动图包括距离标准，所述距离标准涉及：所述使用者距所述车辆的距离；或者所述使用者距所述车辆上的基准点的距离。
8.根据权利要求2所述的车辆进入系统，其中，所述控制装置被配置成：当所述比较器确定所述位置移动图案对应于由所述一个或更多个预先限定的移动图中的所述第一移动图限定的所述至少一个打开标准中的一者或更多者时提供反馈。
9.根据权利要求3所述的车辆进入系统，其中，所述控制装置被配置成：当所述比较器确定所述位置移动图案对应于由所述一个或更多个预先限定的移动图中的所述第二移动图限定的所述至少一个关闭标准中的一者或更多者时提供反馈。
10.根据权利要求4所述的车辆进入系统，其中，所述控制装置被配置成：当所述比较器确定所述位置移动图案对应于由所述一个或更多个预先限定的移动图中的所述第一移动图限定的所述至少一个打开标准和所述方向标准中的一者或更多者时提供反馈。
11.根据权利要求5所述的车辆进入系统，其中，所述控制装置被配置成：当所述比较器确定所述位置移动图案对应于由所述一个或更多个预先限定的移动图中的所述第二移动图限定的所述至少一个关闭标准和所述方向标准中的一者或更多者时提供反馈。
12.根据权利要求6所述的车辆进入系统，其中，所述控制装置被配置成：当所述比较器确定所述位置移动图案对应于由所述一个或更多个预先限定的移动图中的所述第一移动图限定的所述至少一个打开标准和所述距离标准中的一者或更多者时提供反馈。
13.根据权利要求7所述的车辆进入系统，其中，所述控制装置被配置成：当所述比较器确定所述位置移动图案对应于由所述一个或更多个预先限定的移动图中的所述第二移动图限定的所述至少一个关闭标准和所述距离标准中的一者或更多者时提供反馈。
14.根据权利要求1所述的车辆进入系统，包括用于检测远程收发器的存在的检测器和/或用于与所述远程收发器通信的收发器。
15.根据权利要求14所述的车辆进入系统，其中，所述控制装置被配置成在由所述检测器检测到所述远程收发器时启动所述追踪装置。
16.根据权利要求1至7中的任一项所述的车辆进入系统，所述车辆进入系统包括存储在所述存储设备中的多个不同的用于使所述车辆开口打开的预先限定的第一移动图；以及/或者，存储在所述存储设备中的多个不同的用于使所述车辆开口关闭的预先限定的第二移动图。
17.根据权利要求1至7中的任一项所述的车辆进入系统，其中，所述车辆进入系统被配置成用以对后背门的打开和/或关闭进行控制。
18.根据权利要求1至7中的任一项所述的车辆进入系统，其中，所述追踪装置包括设置成与所述控制装置通信的超宽带收发器，其中，所述控制装置设置成基于来自所述超声波测距传感器和/或所述电容测距传感器的数据与来自所述超宽带收发器的数据的组合来生成所述位置移动图案。
19.一种包括根据前述权利要求中的任一项所述的车辆进入系统的车辆。
20.一种对进入车辆进行控制的方法，所述方法包括：
追踪使用者相对于所述车辆的位置移动图案；
将所述位置移动图案与一个或更多个预先限定的移动图进行比较；以及
识别所述预先限定的移动图中的与所述位置移动图案相关联的一个移动图，并且基于所识别的移动图来对进入所述车辆进行控制；
其中，使用超声波测距传感器和/或电容测距传感器来测量所述车辆或所述车辆上的预先限定的基准点距所述使用者的距离和所述使用者的移动方向以生成所述位置移动图案。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述一个或更多个预先限定的移动图各自包括一个或更多个操作标准；以及，对所述位置移动图案进行比较包括：将每个操作标准与所述位置移动图案的一个或更多个组成部分依次进行比较。
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