CN106061802A - 用于操纵用于车辆的闭合元件的方法和装置 - Google Patents

用于操纵用于车辆的闭合元件的方法和装置 Download PDF

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Abstract

为了操纵车辆(10)的闭合元件(7,13)执行如下步骤：光学检测物体(2)到区域(8)中的任意位置(11)的定向运动(9)。当定向运动(9)被提前检测到时产生用于定位位置(8)的光学标记(1)。检测物体(2)的运动过程，其中，该运动过程包括定向运动(9)。当检测到的运动过程满足至少一个规定的条件时，操纵闭合元件(7,13)。

Description

用于操纵用于车辆的闭合元件的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于非接触式地操纵车辆的闭合元件(尤其后盖)的方法和装置。
背景技术
文件DE 10 2012 113 146 A1公开了一种车辆后盖的操纵。在此，用于操纵后盖的踩踏位置被显示在地面上且利用超声波传感器单元根据距离的变化检测踩踏输入。当进入状态被保持预先确定的时间时，后盖被打开或者被关闭。
文件DE 10 2008 025 669 A1公开了一种车辆闭合设备操纵装置。在此，探测物体的存在、缺失和/或方向运动。为了操纵，在其中脚以方向图案形式移动的姿势可为必要的。Logo被投影到地面上，以便于告知成功的探测。
文件WO 2013/037465 A1说明了一种用于车辆的光学测量装置。在此，两个光场被投影到表面上。在当不影响第二光场的反射时，仅一个光场的反射的变化触发开关过程。
根据现有技术，例如车辆的后盖可通过所谓的踢姿势被打开或被关闭。因为至少确定的人员(例如孩子或年长者)具有教会车辆这样的踢姿势或之后正确地实施该踢姿势的困难，所以本发明的目的在于更方便用户地实施车辆的闭合元件的非接触式的操纵。
发明内容
根据本发明，该目的通过一种根据权利要求1的用于操纵车辆的闭合元件的方法且通过一种根据权利要求11的用于操纵车辆的闭合元件的装置来实现。从属权利要求定义了本发明的优选的且有利的实施形式。
在本发明的范畴中提供了一种用于操纵车辆的闭合元件的方法。在此，根据本发明的方法包括如下步骤：
•利用光学传感器件检测物体到在车辆的周围环境中的区域内的任意位置的定向运动。
•仅当该定向运动被检测出时，尤其地在地面上产生光学标记，以便于由此定位或表明该位置。
•检测物体的运动过程。在此，该运动过程包括定向运动。
•仅当经检测的运动过程满足一个或多个条件时，操纵闭合元件。
通过将光学传感器件用于检测定向运动，可使得实施定向运动所到之处的位置布置在其中的区域(尤其光学传感器件的检测区域)有利地设定明显大于在借助于电容式传感器或借助于超声波传感器检测定向运动的情形中的情况的大小。由此，经检测的运动过程须满足的条件相比根据现有技术的情况可明显更方便用户地来设计，这使得用于操纵闭合元件的更直观的运动过程成为可能。
根据本发明，分析物体的定向运动且在该运动的方向上测定之后利用光学标记所标明的位置。在此，光学标记不仅用于定位位置，而且充当运动过程的第一部分被正确检测的提示。光学标记的产生相应地还是一种对此的反馈，即用于检测运动过程或姿势的根据本发明的方法准备好了。在此，光学标记可利用激光器来产生且具有任意的形状(例如表示相应的车辆类型的符号)。
在此，该闭合元件可以是车辆的翻盖、门、窗或天窗。
尤其地，仅当在检测出定向运动之后检测出关联于车辆的ID发送器或无线钥匙时，产生光学标记。在此，优选在光学传感器件的区域中搜寻钥匙。
在正确检测定向运动之后且在光学标记的产生之前才检测或搜寻无线钥匙具有如下优点：
•如根据现有技术经常的情况那样对被授权用于车辆的无线钥匙的持续搜寻有利地不是必要的，由此节省能量。
•通过仅当无线钥匙被提前找到时产生光学标记，使得光学标记有利地仅在如下情况中被产生，在其中车辆的被授权的乘员已实施操纵闭合元件所必需的运动过程的至少一部分。由不具有无线钥匙且偶然以正确的方式移动到在该区域中的位置的其它人员(例如行人)可有利地不产生光学标记。
根据一优选的根据本发明的实施形式，借助于光学传感器件检查物体是否到达该位置。当为达到该位置的情况时，光学标记的特征被有利地改变，以便于向用户传递向前运动被正确地检测出的信号。
例如，光学标记可首先以预先确定的频率闪烁，以便于之后在当物体到达位置时持续照亮。
尤其地，该区域与车辆具有至少一个预先确定的距离(例如至少0.4m)。
相对在其中大多使用用于检测运动过程或者踢姿势的电容式传感器的现有技术，运动过程在其中被执行的区域可有利地具有与车辆的较大距离。由此有利地可能的是，与车辆间隔地实施运动过程，该间隔足够大，以便于例如处在车辆后盖的摆动区域之外。换言之，用于操纵车辆的确定的闭合元件的区域可如此来选择，即操作人员通过操纵闭合元件不被闭合元件触碰，即使其在执行运动过程之后不从车辆后退。
尤其地，该物体是人的脚或鞋子。换言之，仅当该物体具有人的脚或鞋子的形状时，定向运动和运动过程对于物体而言被正确地检测出。在此，当脚尖或者鞋尖和脚到胫部的过渡被检测为这样的时，那么物体被识别为脚或者鞋子。额外地，检测脚的大小和高度。仅当脚的大小和高度处在预先确定的范围中时，将该物体考虑为脚。在此，高度尤其被理解为脚与地面的距离，其例如不应大于0.3m。换而言之，仅当脚或者鞋子被检测为物体时，可操纵闭合元件。
通过到脚或者鞋子的限制，根据本发明的方法有利地相对例如当行李箱或袋子被搁放在该区域中时或当猫、狗或球在车辆处走过时出现的误触发更稳健。
以此操纵闭合元件的运动过程须满足的至少一个条件尤其包括下列条件中的一个或多个：
•该运动过程包括物体的返回运动。在此，该返回运动的方向须与被视作向前运动的定向运动的方向相反。换言之，将脚到该位置的向前运动与脚从该位置的返回运动或者抽离相比较。仅当这两个运动相对应、也就是说大致具有彼此相反的方向时，操纵闭合元件。
•该运动过程包括物体在预先确定的时间间隔期间在该位置处的停留。换言之，仅当物体保持在该位置处经预先确定的时间间隔(例如至少0.4s且最高3s)时，运动过程满足至少一个条件。那么，当物体小于第一时间段(例如0.4s)或大于第二时间段(例如3s)地保持在该位置处时，不操纵闭合元件。
在此，定向运动尤其朝向光学传感器件定向。换言之，仅当实施定向运动所在的方向朝向光学传感器件定向时，定向运动被识别为这样的。当该方向相反地不朝向光学传感器件定向时，不操纵闭合元件。
通过定向运动的该限制，在车辆处走过的行人或驶过的车辆有利地不实施如此定义的定向运动，从而使得走过的行人或驶过的车辆例如尚不开始一次对车辆钥匙的搜寻。
关于用于定位位置的光学标记的产生存在多种变体方案。一方面，光学标记可精确地在该位置处产生。另一方面，光学标记可与该位置间隔地(在极端情况中同样在该区域之外)产生且包括由光学标记出发通过其可定位该位置的方向指示。
当在(第一次)产生光学标记之后检测出，经检测的运动过程不满足至少一个条件时，改变光学标记的特征，以便于对此告知用户闭合元件未被操纵。
一旦第一次产生光学标记，这向用户所传递的信号是，运动过程的第一部分被正确地检测出且例如车辆钥匙也被成功地检测出。如果运动过程的剩余部分不相应于规定的条件，有利的是，对此尽可能立即告知用户，这例如可以快速闪烁的光学标记进行。
在本发明的范畴中还提供了一种用于操纵车辆的闭合元件的装置。在此，该装置包括控制部、光学传感器件和光源。光学传感器件被设计用于检测物体(尤其脚或鞋子)到在区域(例如传感器件的检测区域)中的任意位置的定向运动。光源与控制部相互作用地设计，以便于当控制部借助于光学传感器件提前检测出定向运动时产生用于定位位置的光学标记。此外，光学传感器件被设计用于检测出物体的运动过程，其中，该运动过程近似作为第一部分包括定向运动。该装置被设计用于在当控制部检测出检测到的运动过程满足一个或多个规定的条件时，操纵闭合元件，。
根据本发明的装置的优点大致相应于根据本发明的方法的先前详细实施的优点，从而此处取消复述。
光学传感器件的优选的安装位置是车辆的在后盖中的车牌灯、后部的外拐角或B柱。
根据一优选的根据本发明的实施形式，光学传感器件被设计用于识别出物体在传感器件的不同角度范围的哪个中被检测出。在此，该装置被设计用于根据在其中物体被检测出的角度范围检测物体到该位置的定向运动或物体从该位置的返回运动。
例如，传感器件可被设计用于检测物体是否处在第一或者第二或者第三角度范围中，其在平行于车道的平面中相对在车辆处的在其处布置有在车辆处的光学传感器件的位置大致构造成60°或者90°或者120°的角度。(0°或者180°的角度平行于光学传感器布置在其处的车辆侧伸延。)在此，仅当该运动仅最多交叉或者相交该角度范围中的一个时，物体在光学传感器件的方向上的运动被考虑为定向运动，其被考虑为是用于操纵闭合元件的前提条件。换言之，相交两个角度范围的运动不被考虑为被认为是用于操纵闭合元件的前提条件的定向运动。
根据另一根据本发明的实施形式，光学传感器件具有呈矩阵状布置的像素。在此，光学传感器件被设计用于检测物体处在检测区域内的不同直线的哪个中。对此，光学传感器件检测在矩阵的不同行中的哪个中像素检测出物体。在此，矩阵的每行像素相应于在检测区域中的直线，其中，每个直线大致在平行于车道的相同平面中伸延，直线彼此平行地伸延且无直线接触车辆。该装置被设计用于根据物体在哪些直线中被检测出的信息来检测物体的定向运动。
因为每个直线近似是物体与车辆的距离的尺寸，所以仅当物体在运动的情况中由至少两行像素检测出时，则例如物体在光学传感器件的方向上的运动被考虑为被认为是用于操纵闭合元件的前提条件的定向运动。在此，物体须首先由第一行像素且紧接着由第二行像素检测，其中，第一行与第一直线对应而第二行与第二直线对应，且其中，第一直线相比第二直线与车辆具有更大的距离。
根据本发明的实施方案相应地还包括一种装置，其被设计用于执行根据本发明的方法的先前所说明的变体方案中的其中一种。
最后，本发明还包括一种车辆，其除了闭合元件之外包括一种根据本发明的装置。
本发明适合用于操纵车辆的闭合元件。显然，本发明不局限于该优选的应用领域，因为本发明还可被用于船舶、飞机以及在轨道上运行的或车道导引的车辆。此外还可设想的是，将本发明用于操纵静止物体(例如房屋)的闭合元件。
附图说明
接下来，根据优选的根据本发明的实施形式参照附图详细说明本发明。
在图1中根据车辆后盖的操纵示出本发明。
在图2中示出了在车辆之后的车辆纵轴线的延长部中的根据本发明的检测区域。
在图3中示出了在车辆之后在相对车辆纵轴线的45°角度中的根据本发明的检测区域。
在图4中以俯视图示出了根据本发明的检测区域。
在图5中示出了用于检测用于操纵车辆后盖的物体的根据本发明的角度范围。
在图6中示出了用于检测用于操纵车辆的门的物体的根据本发明的角度范围。
在图7中示意性地示出了带有根据本发明的装置的车辆。
在图8中示出了根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
在图1中示出了带有后盖7的根据本发明的车辆10。在后盖7的车牌照明附近存在光学传感器3。光学传感器3检测在传感器3的检测区域8中的运动。
光学传感器3包括以矩阵形式布置在列和行中的像素。在此，这些行与在检测区域8中的彼此平行地沿着车辆10的宽度方向伸延的直线12对应。当物体处在这些直线12中的其中一个上时，这由光学传感器3的矩阵的与该直线12对应的那行像素检测出。由此，可检测出物体与光学传感器3的距离。
为了标记或定位检测区域8，在该实施形式中可在检测区域8的中间产生一种类型的斑点1作为光学标记。
在图1中示出的实施形式在图2中再次被示意性地描绘。
为了操纵后盖7，例如驾驶员将其脚2在光学传感器3的方向上移动至在检测区域8内的位置11。在该定向的向前运动9的情况中，脚2横跨三个外部的直线12，这根据光学传感器3的矩阵的与直线12对应的行内的像素来检测。在脚2在位置11处的一定的保持之后，驾驶员须又将其脚2在方向9上移回，其中，返回运动的该方向须大致反向平行于向前运动的方向，且其中，返回运动的长度也须大致相应于向前运动的长度，以便于引起后盖7的操纵。在此，相应的运动的长度可根据在相应的运动期间由脚2横跨的直线12来检测。
在图3中示出了光学传感器3的检测区域8，其倾斜地布置在车辆10之后(在相对车辆纵轴线45°的角度中)。为了在该情况中执行后盖7的操纵，脚2须以与在图2中示出的实施形式类似的方式首先以至光学传感器3的向前运动被移动到位置11上，在该处保持经预先确定的时间间隔且然后在相反的方向9上被移回至起始点。
根据图3所示，用于操纵后盖7的定向运动不仅可在车辆纵轴线的方向上伸延，而且可以相对该车辆纵轴线的某一角度伸延，只要定向运动朝向光学传感器3定向。
在图4中示出了在车辆10之后的光学传感器3的以俯视图形式的检测区域8。
在图5中示出了用于操纵车辆10的后盖7(可与图1相比)的进一步的根据本发明的细节。当脚2由光学传感器3的矩阵的相应列的像素检测到时，则脚2处在确定的角度范围21-24中，其中，每个角度范围21-24的顶点是光学传感器3。当脚(或物体)在运动中交叉多个画出的角度范围21-23时，其是在车辆10处引导经过的运动。那么，根据角度范围21-23，在车辆处引导经过的运动与引导至光学传感器3的运动或由光学传感器3引导远离的运动之间还可区分开来。
利用角度范围24，在图5中标明了脚2在其中实施向前运动和返回运动以便于成功操纵后盖7所在的那个角度范围。
在图6中示出了带有滑动门13的根据本发明的车辆。在该情况中，光学传感器3处在车辆10的B柱中。根据角度范围21-23，在车辆10处引导经过的运动与至光学传感器3定向的或远离光学传感器3定向的运动之间又可被区分。
在图7中示意性地示出了带有用于操纵车辆10的后盖7的根据本发明的装置20的根据本发明的车辆10。
装置20在其侧包括控制部4、光学传感器3、无线天线5和激光器6。利用无线天线5可检测出被授权用于车辆10的无线钥匙，而激光器6被设计用于产生用于定位在光学传感器3的检测区域8中的位置11的光学标记。
在图8中示出了用于操纵车辆10的闭合元件7的根据本发明的方法的流程图。
在第一步骤S1中，检测物体2到在光学传感器3的检测区域8中的位置11的运动。仅当该朝向光学传感器3定向的运动在第一步骤S1中被检测出时，在接下来的步骤S2中在光学传感器3的区域中搜寻被授权用于车辆的无线钥匙。
仅当在步骤S2中检测出无线钥匙时，在接下来的步骤S3中在位置11处产生以例如1Hz的频率闪烁的斑点形式的光学标记。那么，通过光学标记的产生，将在位置11处的近似操作接口投影到地面上。对于正确的向前运动而言，脚2须踩到位置11上或者到斑点中。在此，检测脚的形状、脚的高度以及脚的尖部，以便于将脚(或鞋子)与其它物体区分，其中，在其它物体的情况中根据本发明的方法被中止，从而不执行闭合元件的操纵。为了区分脚或者鞋子与其它物体，还可检测脚尖的运动且评估以光学传感器3采集的相应的动态摄像。
一旦脚在正确的运动中被引导至位置11，持续地(不再闪烁地)示出光学标记。在脚到位置11的不正确运动的情况中或如果脚不被识别为物体，则利用快速闪烁(例如3Hz)的标记传递根据本发明的方法的随即中止的信号。
当正确地检测出脚到位置11的运动时，在步骤S4中监控脚尖在位置11处的停留。在此，由光学传感器所检测的代表脚的数据在至少一个第一时间段(例如0.4s)期间且在最高地第二时间段(例如3s)期间不允许改变，其中，时间段相应地在脚2一旦到达该位置的时刻开始。那么，脚须在预先确定的时间间隔期间停留在位置11处。当脚正确地足够长地停留在位置11处时，进一步持续产生光学标记且额外地产生另一提示(例如操控所谓的第三制动灯)，由此操作人员将视线由地面移开。
当脚2在位置11处的停留持续时间也被正确地检测出时，在接下来的步骤S5中利用光学传感器3检测脚2的返回运动。当脚2返回运动相应于向前运动(当例如向前运动和返回运动的运动方向大致反向平行时)时，操纵车辆的相应的闭合元件(例如当其关闭时被打开，或当其开启时被关闭)，如其在步骤S6中所说明的那样。
附图标记清单
1 光学标记
2 脚或者鞋子
3 光学传感器
4 控制部
5 无线天线
6 激光器
7 后盖
8 检测区域
9 向前运动或者返回运动的方向
10 车辆
11 位置
12 直线
13 滑动门
20 装置
21-24 角度范围
S1-S6 方法步骤

Claims (13)

1.用于操纵车辆(10)的闭合元件(7,13)的方法，包括如下步骤：
光学检测物体(2)到区域(8)中的任意位置(11)的定向运动(9)，
当提前检测到所述定向运动(9)时产生用于定位所述位置(8)的光学标记(1)，
检测所述物体(2)的运动过程，其中，所述运动过程包括所述定向运动(9)，和
当检测到的所述运动过程满足至少一个规定的条件时，操纵所述闭合元件(7,13)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光学标记(1)的产生包括对被授权用于所述车辆(10)的钥匙的搜寻，且仅当提前检测出所述钥匙时产生所述光学标记。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，检查所述物体(2)是否到达所述位置，且当所述物体到达所述位置(11)时，改变所述光学标记的特征。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述区域(8)与所述车辆(10)具有至少一个预先确定的距离。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：根据其脚尖、所述脚到胫部中的过渡和所述脚的大小来识别所述物体是否是人的脚(2)，其中，仅当识别出所述物体是人的脚时，操纵所述闭合元件。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个规定的条件包括一条件，据该条件所述运动过程包括所述物体(2)的返回运动(9)且据该条件所述返回运动(9)的方向与所述定向运动(9)的方向相反。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述至少一个规定的条件包括一条件，据该条件所述物体(2)在所述位置(11)处停留经预先确定的时间间隔。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述定向运动(9)朝向光学传感器件(3)定向，其中，所述光学传感器件(3)被设计用于检测所述物体(2)的定向运动(9)和所述物体(2)的运动过程。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述位置(11)处产生所述光学标记(1)，或与所述位置(11)间隔地产生所述光学标记，其中，所述光学标记包括方向指示，通过该方向指示能由所述光学标记(1)出发定位所述位置(11)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当在产生所述光学标记之后检测出所检测的所述运动过程不满足所述至少一个规定的条件时，改变所述光学标记的特征，以便于对此告知用户。
11.一种用于操纵车辆(10)的闭合元件(7,13)的装置，其中，所述装置(20)包括控制部(4)、光学传感器件(3)和光源(6)，其中，所述光学传感器件(3)被设计用于检测物体(2)到区域(8)中的任意位置(11)的定向运动(9)，其中，所述光源(6)和所述控制部(4)被设计用于在当所述控制部(4)借助于所述光学传感器件(3)提前检测出所述定向运动(9)时产生用于定位所述区域(8)的光学标记(1)，其中，所述光学传感器件(3)被设计用于检测出所述物体(2)的运动过程，其中，所述运动过程包括所述定向运动(9)，其中，所述装置(20)被设计用于在当所述控制部(4)判断出所述检测到的运动过程满足至少一个规定的条件时操纵所述闭合元件(7,13)。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述光学传感器件(3)被设计用于确定，在所述传感器件(3)的不同角度范围(21-23)中的哪个中所述物体被检测出，且所述装置(20)被设计用于根据在其中所述物体被检测出的所述角度范围(21-23)来检测所述物体(2)的定向运动(9)。
13.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述光学传感器件(3)包括以矩阵形式布置的像素，所述光学传感器件(3)被设计用于确定，在所述区域(8)中的不同直线(12)中的哪个中所述物体(2)以如下方式被检测出，即通过所述光学传感器件检测，在所述矩阵的不同行的哪个中，像素检测到所述物体(2)，其中，每个行与一直线(12)对应，且所述装置(20)被设计用于根据所述物体(2)在其中被检测的直线(12)来检测所述物体(2)的定向运动(9)。
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