DE102017000461B4 - Method for opening and closing a vehicle door - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür, aufweisend folgende Schritte:-Erfassung von Bilddaten in einem Fahrzeuginnenraum und/oder in einem Schwenkbereich der Fahrzeugtür (2),-Auswerten der Bilddaten, wobei bei Erkennung einer vorbestimmten Geste eines Insassen (5) die Fahrzeugtür (2) geöffnet oder geschlossen wird dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Geste eine zu einem Entriegelungshebel (4) oder einem Türgriff der Fahrzeugtür (2) zeigende Armgeste des lnsassen (5) des Fahrzeugs ist, wobei die Armgeste durch im Wesentlichen in einer Flucht liegende Gelenkpositionen (7, 8, 9, 10) von mindestens drei der Gelenke von Schulter (7), Ellbogen (8), Hand (9) oder Finger (10) des Armes definiert ist und wobei die Fahrzeugtür (2) in Abhängigkeit von aus den Bilddaten bestimmten Körpermaßen eines Insassen (5) geöffnet oder geschlossen wird.Method for opening and closing a vehicle door, having the following steps: - acquisition of image data in a vehicle interior and/or in a pivoting area of the vehicle door (2), - evaluation of the image data, with the vehicle door ( 2) opening or closing is characterized in that the predetermined gesture is an arm gesture of the occupant (5) of the vehicle pointing to a release lever (4) or a door handle of the vehicle door (2), the arm gesture through substantially aligned joint positions (7, 8, 9, 10) of at least three of the joints of the shoulder (7), elbow (8), hand (9) or finger (10) of the arm is defined and wherein the vehicle door (2) depending on from the Image data specific body dimensions of an occupant (5) is opened or closed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür.The invention relates to a method and a device for opening and closing a vehicle door.
Im Allgemeinen ist bekannt, dass zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür, insbesondere als Zugang zu oder Ausgang aus einem Fahrzeuginnenraum, manuell ein Entriegelungshebel betätigt oder an einem Türgriff gezogen wird.In general, it is known that, in order to open and close a vehicle door, in particular as access to or exit from a vehicle interior, an unlocking lever is actuated manually or a door handle is pulled.
Aus der
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür anzugeben.The invention is based on the object of specifying a method for opening and closing a vehicle door that is improved over the prior art.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren und die in Anspruch 6 angegebene Vorrichtung gelöst.The object is achieved according to the invention by the method specified in claim 1 and the device specified in
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous configurations of the invention are the subject matter of the dependent claims.
Ein Verfahren zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür eines Fahrzeuges sieht erfindungsgemäß vor, dass mittels erfasster Bilddaten eine vorbestimmte Geste eines Insassen, d.h. eine zu einem vorgegebenen Türbereich zeigende Armgeste, insbesondere zu einem Entriegelungshebel oder einem Türgriff der Fahrzeugtür, erkannt wird und bei Erkennen einer solchen vorbestimmten Geste die Fahrzeugtür automatisch geöffnet oder geschlossen wird. Unter Armgeste ist im Folgenden das Einnehmen einer vorbestimmten Armstellung, eine Bewegung des Armes in eine vorbestimmte Positionierung und/oder ein Halten des Armes in dieser Positionierung für eine bestimmbare Zeitdauer zu verstehen.Dadurch, dass die Fahrzeugtür allein mittels der vorbestimmten Geste automatisch geöffnet und geschlossen wird, ist ein Bedienkomfort im Fahrzeug erhöht. Erfindungsgemäß erfolgt ein Schließen oder Öffnen der Fahrzeugtür in Abhängigkeit von aus den Bilddaten bestimmten Körpermaßen eines Insassen. Mithilfe der Körpermaße kann bestimmt werden, ob ein Insasse ein Erwachsener oder ein Kind ist. In vorteilhafter Weise kann hiermit eine Gestenbedienung der Fahrzeugtür für ausgewählte Personenkreise, d.h. beispielsweise für Kinder unterbunden und nur für Erwachsene zugelassen werden.According to the invention, a method for opening and closing a vehicle door of a vehicle provides that a predetermined gesture of an occupant, i.e. an arm gesture pointing to a predetermined door area, in particular to an unlocking lever or a door handle of the vehicle door, is recognized by means of captured image data and upon recognition of such predetermined gesture the vehicle door is automatically opened or closed. In the following, an arm gesture is to be understood as taking a predetermined arm position, moving the arm into a predetermined position and/or holding the arm in this position for a determinable period of time. Because the vehicle door is automatically opened and closed solely by means of the predetermined gesture is, an ease of use in the vehicle is increased. According to the invention, the vehicle door is closed or opened as a function of the body measurements of an occupant determined from the image data. Body measurements can be used to determine whether an occupant is an adult or a child. In an advantageous manner, gesture operation of the vehicle door can be prevented for selected groups of people, i.e. for example for children, and only allowed for adults.
Insbesondere für Insassen im Fondbereich, die sich in einer Liegeposition befinden, kann es anstrengend sein, die Fahrzeugtür manuell zu öffnen oder zu schließen, so dass diese Anstrengung mittels des Verfahrens entfällt. Das Verfahren vermeidet insbesondere beim Schließen einer geöffneten Tür, dass ein Insasse zum Ergreifen des Türgriffs seinen Oberkörper in Richtung offenstehende Türe vorbeugen muss. Eine zu einem Entriegelungshebel oder einem Türgriff der Fahrzeugtür zeigende Armgeste ist eine natürliche Bewegung, die wenig Kraftaufwand erfordert und eine intuitive Betätigung der Tür ermöglicht. Des Weiteren wird durch die Verwendung des Verfahrens für den jeweiligen Insassen ein Gefühl einer Vorhersage vermittelt, dass das Fahrzeug mitdenkt und zuvorkommend reagiert, wie ein Chauffeur. Dadurch ist ein Komfort gesteigert und ein erlebbarer Luxus, insbesondere in einer Limousine als Fahrzeug, erhöht.In particular for passengers in the rear area who are in a reclining position, it can be strenuous to open or close the vehicle door manually, so that this effort is eliminated using the method. The method avoids, in particular when closing an open door, that an occupant has to bend his upper body in the direction of the open door in order to grasp the door handle. An arm gesture pointing to a release lever or a door handle of the vehicle door is a natural movement that requires little effort and allows intuitive operation of the door. Furthermore, the use of the method gives the respective occupant a feeling of a prediction that the vehicle thinks along and reacts courteously, like a chauffeur. This increases comfort and increases the level of luxury that can be experienced, particularly in a sedan as the vehicle.
Erfindungsgemäß wird die die zu einem Entriegelungshebel oder einem Türgriff der Fahrzeugtür zeigende Armgeste durch im Wesentlichen in einer Flucht liegende Gelenkpositionen des Armes, insbesondere von mindestens drei der Gelenke von Schulter, Ellbogen, Hand oder Finger, erkannt. Über die Auswertung der Bilddaten erfolgt eine Erkennung von Gelenkpunkten, sobald die Gelenkpunkte im Wesentlichen einer Flucht liegen und in Richtung Entriegelungshebel oder einem Türgriff der Fahrzeugtür zeigen, kann zuverlässig auf den Wunsch eines Insassen geschlossen werden, dass die Tür betätigt werden soll. Bevorzugt wird die Gelenkposition des Zeigefingers ausgewertet, da im Normalfall ein Insasse mit dem Zeigefinger auf die Tür zeigt. Unter einer Flucht liegenden Gelenkpunkten ist zu verstehen, dass die Gelenkpunkte auf einer Geraden liegen. Unter im Wesentlichen in einer Flucht liegenden Gelenkpunkten ist zu verstehen, dass die Gelenkpunkte nicht exakt auf der Geraden liegen sondern vorbestimmte Abweichungen von der Geraden zulässig sind, es wird sozusagen ein Toleranzbereich definiert, in dem die Gelenkpositionen liegen müssen um im Wesentlichen in einer Flucht zu liegen. Beispielsweise kann definiert sein, dass die Gelenkpunkte im Wesentlichen in einer Flucht liegen, soweit diese zwischen zwei paralleler Geraden mit vorbestimmten Abstand liegen.According to the invention, the arm gesture pointing to an unlocking lever or a door handle of the vehicle door is recognized by essentially aligned joint positions of the arm, in particular by at least three of the joints of the shoulder, elbow, hand or finger. Articulation points are recognized by evaluating the image data, as soon as the articulation points are essentially aligned and point in the direction of the unlocking lever or a door handle of the vehicle door, it can be reliably concluded that the occupant wants the door to be operated. The joint position of the index finger is preferably evaluated, since an occupant normally points to the door with his index finger. Joint points lying in alignment should be understood to mean that the joint points lie on a straight line. Joint points that are essentially aligned mean that the joint points do not lie exactly on the straight line, but rather that predetermined deviations from the straight line are permissible. A tolerance range is defined, so to speak, in which the joint positions must lie in order to be essentially in alignment lay. For example, it can be defined that the articulation points are essentially aligned if they are between two parallel straight lines at a predetermined distance.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das automatische Öffnen oder Schließen der Fahrzeugtür bei einem Erkennen einer bevorstehenden Kollision eines Objektes mit der schwenkenden, d.h. öffnenden oder schließenden Fahrzeugtür verhindert oder abgebrochen. Bei Öffnen der Türe wird der Vorgang abgebrochen, sobald die Türe ein Objekt beispielsweise eine Wand, einen Poller oder ein parkendes Fahrzeug, berührt oder sich diesem annähert. Weiter kann auch die Öffnung der Fahrzeugtür bei einem herannahenden Objekt wie beispielsweise einem Fahrrad abgebrochen werden. Die Erfassung von Bilddaten zur Erkennung von Objekten beim Öffnen der Türe erfolgt mittels Sensoren beispielsweise einer Kamera, Ultraschallsensoren oder Radarsensoren zur Überwachung einer Fahrzeugumgebung. Gleichermaßen wird auch ein Schließvorgang abgebrochen, sobald sich ein Objekt im Schwenkbereich der Türe befindet. Anhand der ermittelten Bilddaten werden beispielsweise Umrisslinien des Insassen oder anderer Objekte bestimmt. Bevorzugt kann der Schließ- oder Öffnungsvorgang unterbrochen werden, sobald sich die Umrisslinien der Fahrzeugtüre und die Umrisslinien der Objekte, der Insassen oder eines Hindernis berühren oder sich auf einen vorgebbaren Abstand aneinander angenähert haben, so dass auch eine bevorstehende Kollision detektiert werden kann. Unter dem Begriff Umrisslinien sind in dem Zusammenhang Linien oder Linienscharen zur Beschreibung der Umrisse von Insassen, Objekten, der Fahrzeugtür oder des Aktionsraumes der Fahrzeugtür zu verstehen. Die Bilddaten werden von einem Sensor beispielsweise von einer Kamera ermittelt, die in vorteilhafter Weise derart angeordnet ist, dass neben dem Fahrzeuginnenraum auch der dem Fahrzeuginnenraum zugewandte Schwenkbereich der Tür erfasst wird. Der Erfassungsbereich der im Innenraum angeordneten Kamera zur Erkennung von Objekten erstreckt sich damit auch auf den Bereich außerhalb des Türausschnittes im Schwenkbereich der Türe. In vorteilhafter Weise wird eine Beschädigung der Türe oder eine Verletzung der Insassen vermieden.In a preferred embodiment, the automatic opening or closing of the vehicle door is prevented or stopped when an imminent collision of an object with the pivoting, ie opening or closing vehicle door is detected. When the door is opened the process is aborted as soon as the door touches or approaches an object such as a wall, a bollard or a parked vehicle. Furthermore, the opening of the vehicle door can also be interrupted if an object such as a bicycle approaches. Image data for detecting objects when the door is opened is captured using sensors, for example a camera, ultrasonic sensors or radar sensors for monitoring a vehicle environment. Likewise, a closing process is aborted as soon as an object is in the pivoting range of the door. Outline lines of the occupant or other objects, for example, are determined on the basis of the determined image data. The closing or opening process can preferably be interrupted as soon as the outlines of the vehicle door and the outlines of the objects, the occupants or an obstacle touch or have approached each other to a predeterminable distance, so that an impending collision can also be detected. In this context, the term contour lines is to be understood as meaning lines or groups of lines for describing the contours of occupants, objects, the vehicle door or the action space of the vehicle door. The image data is determined by a sensor, for example a camera, which is advantageously arranged in such a way that, in addition to the vehicle interior, the pivoting area of the door facing the vehicle interior is also recorded. The detection range of the camera arranged in the interior for detecting objects thus also extends to the area outside the door cutout in the pivoting range of the door. Damage to the door or injury to the occupants is advantageously avoided.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann ein Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür durch eine vorbestimmte Abbruchgeste gestoppt werden. Die vorbestimmte Abbruchgeste umfasst eine der Tür zugewandt Handinnenfläche. Die Abbruchgeste ermöglicht einem Insassen seine Eingabe zu ändern und eine durch eine Geste eingeleiteten Öffnungs- und Schließvorgang vorzeitig abzubrechen.In a preferred embodiment, opening and/or closing of the vehicle door can be stopped by a predetermined cancellation gesture. The predetermined cancel gesture includes a palm facing the door. The cancel gesture allows an occupant to change their input and prematurely cancel a gesture-initiated opening and closing process.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung steuert bei Erkennung einer auf einen Entriegelungshebel oder einen Türgriff der Fahrzeugtür zeigende Armgeste Aktoren zum Öffnen oder Schließen der Fahrzeugtüre an. Die Mittel zur Erfassung von Bilddaten, beispielsweise eine Kamera, ermitteln Bilddaten im Innenraum und/oder in einem Schwenkbereich der Fahrzeugtür. Durch die Überwachung des Schwenkbereiches der Fahrzeugtür ist ein aus dem Fahrzeuginnenraum rausragende vorbestimmte Geste erkennbar.Upon detection of an arm gesture pointing to an unlocking lever or a door handle of the vehicle door, the device according to the invention controls actuators for opening or closing the vehicle door. The means for capturing image data, for example a camera, determine image data in the interior and/or in a pivoting area of the vehicle door. By monitoring the pivoting range of the vehicle door, a predetermined gesture protruding from the vehicle interior can be detected.
Die Vorrichtung ermöglicht eine Betätigung der Fahrzeugtüre mit einer intuitiven Geste, in vorteilhafter Weise ist der Komfort zur Betätigung der Fahrzeugtüre gesteigert.The device enables the vehicle door to be actuated with an intuitive gesture, and the convenience for actuating the vehicle door is advantageously increased.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to figures.
Dabei zeigen die:
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1 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeuges mit einer im Fondbereich geöffneten Fahrzeugtür, -
2 ein Arm eines Insassen und -
3 ein Arm eines Insassen mit im Wesentlichen in einer Flucht liegenden Gelenken.
-
1 schematically a perspective view of a vehicle with a vehicle door open in the rear area, -
2 an inmate's arm and -
3 an occupant's arm having substantially aligned joints.
Die einzige Figur zeigt ein Fahrzeug 1 mit einer im Fondbereich geöffneten Fahrzeugtür 2. Im Fahrzeuginnenraum ist eine Bilderfassungseinheit 3 derart angeordnet, dass ein Erfassungsbereich derselben in den Fahrzeuginnenraum gerichtet ist. Mittels der Bilderfassungseinheit 3 werden in einem vorgegebenen Zustand des Fahrzeuges 1, insbesondere im Zustand einer entriegelten Zentralverriegelungsvorrichtung, fortlaufend Bilddaten in Bezug auf den Fahrzeuginnenraum erfasst.The single FIGURE shows a vehicle 1 with a
An der Fahrzeugtür 2 ist innenseitig ein mit gestrichelter Linie dargestellter Entriegelungshebel 4 angeordnet, welcher zum Öffnen der Tür von einem Insassen 5 betätigt wird. Zum Schließen der Fahrzeugtür 2 hält der Insasse 5 üblicherweise einen nicht näher dargestellten Türgriff, an welchem gezogen wird.Arranged on the inside of the
Aus einer bequemen Sitz- oder Liegeposition im Fondbereich des Fahrzeuges 1 ist der Entriegelungshebel 4 oder der Türgriff für den Insassen 5 verhältnismäßig weit entfernt und schwer zu erreichen. Das manuelle Öffnen und Schließen der Fahrzeugtür 2 erfordert daher immer einen Bewegungs- und somit einen Energieaufwand des Insassen 5, wodurch ein empfundener Komfort und Luxus insbesondere in einer Limousine als Fahrzeug 1 gemindert wird.From a comfortable sitting or lying position in the rear of the vehicle 1, the
Um den Aufwand, insbesondere für ältere Menschen als Insassen 5 des Fahrzeuges 1 in Bezug auf das Öffnen und Schließen der Fahrzeugtür 2 zu verringern, ist vorgesehen, dass die Fahrzeugtür 2 automatisch geöffnet und geschlossen wird.In order to reduce the effort, in particular for older people as occupants 5 of the vehicle 1, with regard to opening and closing the
Hierzu werden die Bilddaten eines im Bereich der Fahrzeugtür 2 sitzenden Insassen 5, insbesondere im Stillstand des Fahrzeuges 1, erfasst und einer Steuereinheit zugeführt. Diese wertet die Bilddaten aus, wobei Eigenschaften dieses Insassen 5 ermittelt werden. Insbesondere werden Körpermaße, eine momentane Kopf- und Gelenkposition des Insassen 5 ermittelt.For this purpose, the image data of an occupant 5 sitting in the area of the
Durch die Auswertung der Bilddaten in Bezug auf den Insassen 5 ist es möglich, einen ausgestreckten Arm in Richtung des Entriegelungshebels 4 oder des Türgriffes zu detektieren und diese vorbestimmte Geste als Wunsch, die Fahrzeugtür 2 zu öffnen, zu interpretieren. Zusätzlich kann auch eine Haltung der Hand des Insassen 5 berücksichtigt werden. Bei geöffneter Tür wird bei Erkennung eines ausgestreckten Arms in Richtung des Türgriffes oder des Entriegelungshebels die Fahrzeugtür 2 geschlossen. Ein ausgestreckter Arm wird erkannt, sobald die Gelenkpositionen des Arms, d.h. insbesondere die Positionen des Schulter-, Ellbogen- und Handgelenkes im Wesentlichen in eine Flucht liegen.By evaluating the image data relating to the occupant 5, it is possible to detect an outstretched arm in the direction of the
In
Demgegenüber ist in
Wird anhand der vorbestimmten Geste erkannt, dass der Insasse 5 beabsichtigt, die Fahrzeugtür 2 zu öffnen oder zu schließen, wird von der Steuereinheit ein Steuersignal erzeugt, welches einer Vorrichtung zum automatischen Öffnen und Schließen der Fahrzeugtür 2 zugeführt wird, so dass die Fahrzeugtür 2 aufgrund automatisch geöffnet wird.If it is recognized from the predetermined gesture that the occupant 5 intends to open or close the
Diese vorbestimmte Geste, d.h. die Armgeste des Insassen 5 in Richtung des Entriegelungshebels 4 ist also eine intuitive und einleuchtende Geste, auf deren Erkennung mit dem automatischen Öffnen und Schließen der Fahrzeugtür 2 reagiert wird.This predetermined gesture, i.e. the arm gesture of the occupant 5 in the direction of the unlocking
Ist die Fahrzeugtür 2 geöffnet und der Insasse 5 befindet sich im Fahrzeug 1, wobei der Insasse 5 eine Armgeste in Richtung der Fahrzeugtür 2, insbesondere des Türgriffes, ausführt, um diese zu schließen, wird diese Armgeste und deren Richtung von der Bilderfassungseinheit 3 erfasst.If the
Aufgrund der Armgeste des Insassen 5 in Richtung des Türgriffes erzeugt die Steuereinheit ein Steuersignal, mit welchem die Vorrichtung zum automatischen Öffnen und Schließen der Fahrzeugtür 2 angesteuert wird, so dass diese automatisch geschlossen wird.Due to the arm gesture of the occupant 5 in the direction of the door handle, the control unit generates a control signal with which the device for automatically opening and closing the
Bevorzugt wird die Fahrzeugtür 2 bei erfasster vorbestimmter Geste des Insassen 5 nur automatisch geöffnet und geschlossen, wenn sich im Schwenkbereich der Fahrzeugtür 2 kein Objekt befindet. Dies dient sowohl als Kollisions- als auch als Einklemmschutz.When a predetermined gesture by the occupant 5 is detected, the
Der Einklemmschutz ist beispielsweise mittels eines Elektromotors realisierbar, wobei der Einklemmschutz und der Kollisionsschutz z. B. auf der Auswertung erfasster Bilddaten der im Fahrzeuginnenraum angeordneten Bilderfassungseinheit 3 und/oder auf erfassten Bilddaten zumindest einer weiteren Bildererfassungseinheit einer Umgebungsüberwachung des Fahrzeuges 1 basieren bzw. basiert.The anti-trap protection can be implemented, for example, by means of an electric motor, with the anti-trap protection and the collision protection z. B. based on the evaluation of captured image data of the image capturing unit 3 arranged in the vehicle interior and/or on captured image data of at least one further image capturing unit of an environmental monitoring system of the vehicle 1 .
Vorzugsweise ist ein Bedienelement im Fahrzeug 1 angeordnet, welches zur Aktivierung und Deaktivierung des automatischen Öffnens und Schließen der Fahrzeugtür 2 in Abhängigkeit der erfassten vorbestimmten des Insassen 5 vorgesehen ist. Somit hat der Insasse 5 die Möglichkeit zu entscheiden, ob er die Fahrzeugtür 2 manuell öffnet und schließt oder dies automatisch durchgeführt wird.An operating element is preferably arranged in the vehicle 1 , which is provided for activating and deactivating the automatic opening and closing of the
Zudem wird die Fahrzeugtür 2 ausschließlich aufgrund der erfassten vorbestimmten Geste des Insassen 5 automatisch geöffnet und geschlossen, wenn sich das Fahrzeug 1 im Stillstand befindet.In addition, the
Alternativ dazu, dass das automatische Öffnen der Fahrzeugtür 2 durch die Armgeste zu dem Entriegelungshebel 4 und das automatische Schließen durch die Armgeste zum Türgriff hin veranlasst wird, kann ein Türbereich vorgegeben sein.As an alternative to the automatic opening of the
Wird eine Armgeste des Insassen 5 hin zu dem vorgegebenen Türbereich erfasst, wird dann die Fahrzeugtür 2 automatisch geöffnet oder geschlossen.If an arm gesture of the occupant 5 toward the predetermined door area is detected, then the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 22
- Fahrzeugtürvehicle door
- 33
- Bilderfassungseinheitimage acquisition unit
- 44
- Entriegelungshebelrelease lever
- 55
- Insasseinmate
- 66
- Arm eines Insasseninmate's arm
- 77
- Schultergelenkshoulder joint
- 88th
- Ellbogengelenkelbow joint
- 99
- Handgelenkwrist
- 1010
- Fingergelenkfinger joint
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