CN107531212A - 利用超声传感器对车辆的闭合元件的操纵 - Google Patents

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Abstract

为了操纵车辆（10）的闭合元件（6），实施如下步骤：利用光学传感器（1）来检测对象的运动。根据所检测到的运动来激活超声传感器（2）。在使用所述超声传感器（2）的情况下检测姿势。根据所检测到的姿势来操纵所述闭合元件（6）。

Description

利用超声传感器对车辆的闭合元件的操纵
技术领域
本发明涉及在使用超声传感器的情况下对车辆的闭合元件（尤其是车后门）的操纵。
背景技术
DE 20 2010 017 197 U1公开了电容式传感器、光学传感器和超声传感器的组合，用于操纵闭合元件，其中同时检测ID发送器（ID-Geber）。
DE 10 2012 017 393 A1描述了对机动车辆的闭合元件的自动操纵。在此，由电容式传感器来唤醒光学传感器。
DE 10 2009 023 594 A1同样描述了对车辆的闭合元件的操纵，其中电容式传感器和光学传感器共同起作用。
DE 10 2008 025 669 A1公开了一种车辆闭合装置操纵设备，其中高频接收器被用作第一传感器，以及光学传感器和/或超声传感器被用作第二传感器。
DE 10 2013 110 296 A1描述了一种用于在车辆上的功能操纵的检测方法。
在非接触式操纵车辆的闭合元件时使用超声传感器具有如下优点：这种超声传感器常常已经是以停车辅助装置的形式存在的。不过，超声传感器具有很高的静态电能消耗的缺点。
发明内容
本发明提出的任务是：在使用超声传感器的情况下实现对闭合元件的非接触式的操纵，其中至少应该缓和高静态电能消耗的问题。
按照本发明，通过根据权利要求1所述的用于操纵车辆的闭合元件的方法、通过根据权利要求11所述的设备以及通过根据权利要求15所述的车辆来解决该任务。从属权利要求限定了本发明的优选的和有利的实施方式。
在本发明的范围内，提供了一种用于自动地操纵（例如打开或关闭）车辆的闭合元件的方法，所述方法包括如下步骤：
• 利用光学传感器（例如摄像机）来检测对象的运动。在此，检测运动尤其也包括检测所述对象，这包括检测所述对象的形状和大小。
• 根据所检测到的运动来激活超声传感器。尤其是当利用光学传感器所检测到的运动满足预先给定的运动条件时，激活超声传感器。
• 借助于超声传感器来检测姿势。利用超声传感器而且可能也利用光学传感器来检测姿势。在此，姿势的一部分已经由检测对象的运动的步骤予以检测。
• 根据所检测到的姿势自动操纵闭合元件。尤其是当所检测到的姿势满足预先给定的姿势条件时，操纵所述闭合元件。
在此，闭合元件被理解为车辆的车门、后门（Klappe）、车窗或者滑动天窗。
通过只有当事先通过利用光学传感器来对对象的运动的检测满足一种先决条件时才激活超声传感器来检测姿势，超声传感器的能耗可以与以下方法相比有利地强烈地降低，在所述方法中超声传感器必须持续活跃来检测姿势。
尤其是只有当利用光学传感器检测到人员作为对象并且只有当附加地所述人员的所检测到的运动朝超声传感器的检测区延伸时，才激活所述超声传感器。如果光学传感器是摄像机，那么按照该实施方式，只有当例如依据形状和大小在由摄像机检测到的图像中检测到人员时，才激活所述超声传感器。附加地，依据由摄像机所检测到的图像序列来分析所述人员的运动。只有当运动朝超声传感器的检测区对准并且尤其是在超声传感器的检测区内结束时，才激活所述超声传感器。
之前描述的实施方式进一步限制了其中激活超声传感器的情况，使得超声传感器的能耗可以进一步最小化。
尤其是当人员被检测为对象并且当人员的运动朝超声传感器的检测区延伸时，才搜索对于车辆来说有权限的钥匙。只有当成功地检测到对于车辆来说有权限的钥匙时，才激活超声传感器。利用由车辆发出的无线电信号来搜索对于车辆来说有权限的钥匙，所述有权限的钥匙就其而言用如下无线电信号来响应所述由车辆发出的无线电信号，所述无线电信号接着由车辆来分析。在此，尤其是在车辆的周围的区域内搜索钥匙，在所述区域内，也能实施用于操纵闭合元件的姿势。在此，可以用一个或用多个天线来执行对钥匙的搜索，所述天线也被用于车辆的无钥匙进入系统。然而，在此不是用于实现按照本发明的方法的、所述无钥匙进入系统的所有天线都必须是存在的。
有利地，通过所述其它条件排除了：也可以由对于车辆来说没有有权限性的人员来激活超声传感器。
如之前已经表明的那样，可以依据超声传感器和光学传感器的输出来检测姿势。在此，可以依据光学传感器的输出（例如依据摄像机的图像）来检查应该实施姿势的目标（例如人员的手或脚）是否具有预先确定的形状。在此，依据超声传感器的输出可以确定所述目标在时间上距车辆的距离，以便由此记录所要检测的姿势的其它特征。只有当在光学传感器的输出中，所检测到的目标具有（例如手或脚的）预先确定的形状时并且当同时由超声传感器检测到的在时间上的距离满足预先给定的条件时，才操纵闭合元件，使得由光学传感器并且由超声传感器检测到的姿势整体上满足预先给定的姿势条件。
通过光学传感器与超声传感器的共同作用可以检测大量姿势。由此，可以选出能由人员（尤其是驾驶员）实施的一个或者多个确定的姿势，以便操纵车辆的闭合元件或者例如操纵车辆的多个闭合元件中的一个确定的闭合元件。由此，例如也可以利用第一姿势来操纵第一闭合元件而利用不同于第一姿势的第二姿势来操纵第二闭合元件。此外，按照本发明还可能的是，针对同一闭合元件存在打开姿势和与此不同的关闭姿势。
例如，所要检测的姿势可以是直线的踢打姿势（Kickgeste）或者可以是站立姿势。在此，直线的踢打姿势被理解为要用脚来实施的踢打，其中脚在所述踢打时的运动基本上沿着车辆的纵向对准。在站立姿势的情况下，人员在预先确定的时间段内（例如在一秒内或者在两秒内）在超声传感器的检测区内保持不动，而不移动脚。如果检测到踢打姿势和/或站立姿势，那么操纵（例如打开）所述闭合元件。
按照另一示例，所要检测的姿势可以是对象或人员从超声传感器旁边经过。在此，人员的从旁边经过被理解为人员在超声传感器的检测区内的走动，其中走动方向基本上与车辆的纵向垂直地对准。如果检测到所述从旁边经过，那么操纵闭合元件（例如关闭车辆的车后门）。
在此，在按照本发明地打开和关闭车后门以及车门的情况下，尤其是在打开之前以及在关闭之前利用超声传感器和/或利用光学传感器来检查是否有障碍物或对象位于车后门或车门的移动路径中。只有当超声传感器和/或光学传感器在其中闭合元件在操纵时运动的区域内没有检测到障碍物或对象时，才实际上操纵所述闭合元件。由此防止了车后门或车门在打开或者关闭时撞到所述障碍物或对象。
按照本发明地自动打开闭合元件可以包括将闭合元件或整个车辆解锁。类似地，按照本发明地关闭闭合元件可以包括将闭合元件或整个车辆闭锁。不过也可能的是，按照本发明地自动关闭闭合元件没有改变闭合元件或车辆的闭锁状态，或者在关闭过程结束时恢复所述闭锁状态，闭合元件和/或车辆在自动关闭之前具有所述闭锁状态。
按照本发明的一个优选的实施方式，如果利用光学传感器检测到所检测到的对象离开超声传感器的检测区，那么将已经被激活的超声传感器去活。
如果识别出所述对象离开超声传感器的检测区，那么可以中断借助于超声传感器的姿势识别。由此，在超声传感器本身例如在预先确定的时间段之后识别出所述超声传感器未检测到对于操纵闭合元件所需的姿势之前，所述超声传感器可以有利地事先被去活。
类似地，如果借助于光学传感器识别出对象或人员远离超声传感器的检测区，那么可以将已经被激活的超声传感器去活。
所述闭合元件可以是完全能操纵的闭合元件（例如是要自动打开并且要自动关闭的闭合元件、诸如能自动处理的后备箱盖），但是也可以只是自动打开（但是不自动关闭）的闭合元件、诸如自动打开的后备箱盖（Kofferraumklappe）。在这种情况（如果闭合元件只是自动打开）下，对闭合元件的操纵时对闭合元件的打开。
此外，所述超声传感器可以是车辆的停车辅助装置的一部分。
在这种情况下，停车辅助装置的超声传感器不仅仅被用于辅助停车过程，而且附加地被用于按照本发明地自动操纵闭合元件。
在本发明的范围内，也提供了一种用于操纵车辆的闭合元件的设备。在此，所述设备包括控制装置、光学传感器（例如摄像机）以及超声传感器。所述光学传感器被设计用于检测对象的运动。所述控制装置被设计用于分析由所述光学传感器检测到的运动而且被设计用于根据所述分析来激活超声传感器。所述超声传感器被设计用于检测姿势。最后，所述控制装置附加地被设计用于分析所述姿势而且被设计用于根据所述姿势来操纵车辆的闭合元件。
按照本发明的设备的优点基本上对应于按照本发明的方法的优点，所述按照本发明的方法的优点事先详细地被解释，使得这里省去了重复。
尤其是，按照本发明的设备被设计用于：如果借助于所述光学传感器检测到人员作为所述对象并且如果借助于所述光学传感器检测到所述人员朝所述超声传感器的检测区的运动，则借助于所述控制装置来激活所述超声传感器。
此外，所述设备还可以被设计用于不仅依据超声传感器的输出而且依据光学传感器的输出来检测姿势。
最后，在本发明的范围内也提供了一种车辆，所述车辆包括闭合元件和按照本发明的设备，如所述设备之前被描述的那样。
借助于之前描述的发明，可以直观地控制对闭合元件的操纵。例如，不再需要在对货舱卸载之后停止装载，以便开始车后门或车门的关闭。
本发明尤其适合于机动车辆。当然，本发明并不限于所述优选的应用领域，因为本发明也能在舰艇、飞机以及有轨车辆或轨道运输车辆中使用。此外，本发明原则上也可以被用于操纵位置固定的对象（例如建筑物）的闭合元件。
附图说明
以下，本发明依据优选的按照本发明的实施方式参考附图详细地予以描述。
在图1中示出了按照本发明的、具有光学传感器和超声传感器的检测区的车辆。
在图2中示意性地示出了按照本发明的、具有按照本发明的设备的车辆。
在图3中示出了按照本发明的方法的流程图。
具体实施方式
在图1中示意性地以俯视图示出了按照本发明的车辆10，所述车辆10具有车后门6作为闭合元件。在此，车辆10包括：摄像机（在图1中未示出），所述摄像机具有摄像机检测区5；和超声传感器（在图1中未示出），所述超声传感器具有超声检测区4。识别出：摄像机检测区5比超声检测区4大得多而且完全包括后者。因而，摄像机能够比超声传感器早得多地检测到人员。这是能够检测人员朝向超声检测区4的运动的前提。
在图2中示意性地示出了按照本发明的车辆10，所述车辆10包括车后门6和按照本发明的设备20。在此，设备20本身除了控制装置3之外还包括摄像机1、超声传感器2和天线7。
以下借助于图3描述按照本发明的设备20的以及因此按照本发明的车辆10的操作方式，所述图3示出了按照本发明的方法的流程图。
在步骤S1中，利用摄像机1来拍摄在车辆10的后面空间的图像，所述图像紧接着在步骤S2中借助于控制装置3被分析。如果在所检测到的图像中检测到人员并且如果在所检测到的图像中检测到该人员朝向超声传感器2的检测区4的运动，那么借助于天线7来搜索对于车辆10来说有权限的无线电钥匙（未示出）。如果控制装置3通过分析借助于天线7由无线电钥匙检测到的无线电信号而识别出：所述钥匙具有针对车辆10的权限，那么在步骤S5中激活超声传感器2。而如果在步骤S3中没有检测到人员朝向超声传感器2的检测区4的运动或者如果在步骤S4中没有检测到有权限的钥匙，那么所述方法跳回到步骤S1。
在步骤S6中，借助于超声传感器2和摄像机1来检测数据，以便依据利用控制装置3分析的所述数据来识别之前所检测到的人员的预先确定的姿势。如果在步骤S7中对所述数据的分析得出已经检测到预先确定的姿势，那么在接下来的步骤S8中，操纵车辆10的作为闭合元件的车后门6。而如果在步骤S7中还不曾检测到预先确定的姿势，那么所述方法首先回到步骤S6，以便利用超声传感器2和摄像机1来检测其它数据。
如果尤其是在步骤S7中对摄像机的图像的分析得出人员离开超声传感器2的检测区4，那么将超声传感器2去活并且返回到步骤S1，在所述步骤S1中只有摄像机1是活跃的。
附图标记列表
1 摄像机
2 超声传感器
3 控制装置
4 超声传感器的检测区
5 摄像机的检测区
6 车后门
7 天线
10 车辆
20 设备

Claims (15)

1.一种用于操纵车辆（10）的闭合元件（6）的方法，
其中，所述方法包括：
利用光学传感器（1）检测对象的运动；
根据所检测到的运动来激活超声传感器（2）；
在使用所述超声传感器（2）的情况下检测姿势；而且
根据所检测到的姿势来操纵所述闭合元件（6）。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
如果检测到人员作为所述对象并且如果所述人员朝向所述超声传感器（2）的检测区（4）运动，那么激活所述超声传感器（2）。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
如果检测到人员作为所述对象并且如果所述人员朝向所述超声传感器（10）的检测区（4）运动，那么搜索对于所述车辆（10）来说有权限的钥匙；而且
如果检测到对于所述车辆（10）来说有权限的钥匙，那么激活所述超声传感器（2）。
4.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
依据所述超声传感器（2）的输出和所述光学传感器（1）的输出来检测所述姿势。
5.根据权利要求4所述的方法，
其特征在于，
依据所述光学传感器（1）的输出来检测目标的预先确定的形状，所述目标实施所述姿势；
依据所述超声传感器（2）的输出来检测所述目标每个时间单位距所述车辆（10）的距离，作为所述姿势；而且
如果所述目标具有所述预先确定的形状而且如果所述姿势满足预先给定的条件，那么操纵所述闭合元件（6）。
6.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
如果检测到直线的踢打姿势或站立姿势作为所述姿势，那么操纵所述闭合元件（6）。
7.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
如果检测到所述对象从所述超声传感器（2）的旁边经过作为所述姿势，那么关闭所述闭合元件（6）。
8.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
如果利用所述光学传感器（1）检测到所述对象离开所述超声传感器（2）的所述检测区（4），那么将所述被激活的超声传感器去活（2）。
9.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
所述闭合元件（6）是自动打开的，但是不是自动关闭的，而且对所述闭合元件（6）的操纵是打开所述闭合元件（6）。
10.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
车辆（10）包括停车辅助装置，而且
所述停车辅助装置包括所述超声传感器（2）。
11.一种用于操纵车辆（10）的闭合元件（6）的设备，
其中，所述设备（20）包括控制装置（3）、光学传感器（1）和超声传感器（2）；
其中，所述光学传感器（1）被设计用于检测对象的运动，其中所述控制装置（3）被设计用于分析由所述光学传感器（1）检测到的运动，并且被设计用于根据所述分析来激活所述超声传感器（2）；
其中，所述超声传感器（2）被设计用于检测姿势；而且
其中，所述控制装置（3）被设计用于分析所述姿势，而且被设计用于根据所述姿势来操纵所述闭合元件（6）。
12.根据权利要求11所述的设备，
其特征在于，
所述设备（20）被设计用于：如果借助于所述光学传感器（1）检测到人员作为所述对象并且如果借助于所述光学传感器（1）检测到所述人员朝向所述超声传感器（2）的所述检测区（4）的运动，则借助于所述控制装置（3）来激活所述超声传感器（2）。
13.根据权利要求11或12所述的设备，
其特征在于，
所述设备（20）被设计用于在使用所述光学传感器（1）的输出和所述超声传感器（2）的输出的情况下检测所述姿势。
14.根据上述权利要求之一所述的设备，
其特征在于，
所述设备（20）被设计用于执行根据权利要求1-10之一所述的方法。
15.一种车辆，其具有闭合元件（6）和根据权利要求11至14之一所述的设备（20）。
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