DE102020101437A1 - Verfahren und System zum Betrieb eines Fahrzeugverschlusspaneels - Google Patents

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Abstract

Ein System und Verfahren zum Betrieb eines Verschlusspaneels eines Fahrzeugs. Das System umfasst mindestens eine optische Schnittstelleneinheit zur Erfassung der Bewegung eines Objekts und eine Controller-Einheit, die mit der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit gekoppelt ist und mit einem Stellantrieb zur Betätigung des Verschlusspaneels in Verbindung steht. Die Controller-Einheit ist so ausgebildet, dass sie die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit überwacht, um die Bewegung des Objekts zu erkennen. Die Controller-Einheit bestimmt, ob die Bewegung des Objekts einem vorgegebenen Berührungs- oder Gestenbefehl entspricht. Die Controller-Einheit ist auch so ausgebildet, dass sie den Stellantrieb als Reaktion auf die Berührung oder Geste steuert, die dem vorgegebenen Berührungs- oder Gestenbefehl entspricht.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Zugangssysteme für Fahrzeuge. Insbesondere auf ein System zur Bedienung eines Verschlusspaneels eines Fahrzeugs mit Näherungs- und Gestenerkennung.
  • HINTERGRUND
  • Viele Personen- und Lastkraftwagen sind heute mit schlüssellosen Zugangssystemen allein oder in Kombination mit einem traditionellen mechanischen Zugangssystem (d.h. Schlüssel) ausgestattet. Beispielsweise kann ein fahrzeugmontiertes schlüsselloses Zugangssystem mit einem Berührungsgerät, wie z.B. einer Tastatur, am Fahrzeug montiert sein, das einem autorisierten Benutzer die Eingabe eines aus einer Folge von Alpha- oder Zahlencodes bestehenden Zugangscodes ermöglicht. Nach Verifizierung des Zugangscodes steuert eine integrierte Controller-Einheit den Betrieb eines kraftbetriebenen Tür-Verriegelungsmechanismus. Das Tastenfeld kann auch zur Steuerung anderer Betriebsfunktionen des Fahrzeugs verwendet werden, wie z.B. die kraftbetriebene Freigabe des Tankdeckels oder des Heckklappen-Hubsystems nach Eingabe und Überprüfung des korrekten Zugangscodes. Einige Tastaturen verwenden Drucktasten und/oder Schalter oder kapazitive Sensoren zur Eingabe des Authentifizierungscodes.
  • Während solche schlüssellosen Zugangssysteme in Fahrzeugtürsystemen (z.B. Fahrgasttüren, Heckklappen und Verschlusstüren) weit verbreitet sind, besteht die Notwendigkeit, die Technik ständig weiterzuentwickeln und bekannte Mängel zu beheben, die mit herkömmlichen schlüssellosen Zugangssystemen verbunden sind. Zu den zu behandelnden Themen gehört beispielsweise die Begrenzung des Stromverbrauchs im Zusammenhang mit einer „falschen Aktivierung“ der Tastatur, die durch unbeabsichtigte Eingaben auf der Tastatur verursacht wird. Solche unbeabsichtigten Eingaben können z.B. durch Regen, umherfliegende Teile oder Waschanlagensprühstrahlen verursacht werden, die die kapazitiven Sensoren der Tastatur berühren. Als Nebenprodukt der Behebung solcher Mängel wird eine unbeabsichtigte Betätigung des Türverriegelungsmechanismus verhindert, um die Tür in ihrem ordnungsgemäßen verriegelten oder unverriegelten Zustand zu halten.
  • Es besteht daher ein Bedarf an einem verbesserten Verfahren und einem verbesserten System für die Bedienung eines Verschlusspaneels eines Fahrzeugs. Dementsprechend wird eine Lösung angestrebt, die die oben genannten Mängel zumindest teilweise behebt und die Technik voranbringt.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Es ist ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung, ein System für die Bedienung eines Verschlusspaneels eines Fahrzeugs bereitzustellen. Das System umfasst mindestens eine optische Schnittstelleneinheit zur Erkennung von Bewegungen eines Objekts. Das System umfasst auch eine Controller-Einheit, die mit der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit gekoppelt ist und mit einem Stellantrieb zur Betätigung des Verschlusspaneels kommuniziert. Die Controller-Einheit ist so ausgebildet, dass sie die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit überwacht, um die Bewegung des Objekts zu erkennen. Die Controller-Einheit ist auch so ausgebildet, dass sie feststellt, ob die Bewegung des Objekts einem vorgegebenen Berührungs- oder Gestenbefehl entspricht. Die Controller-Einheit steuert den Stellantrieb als Reaktion auf die Berührung oder Geste, die dem vorgegebenen Berührungs- oder Gestenbefehl entspricht.
  • Nach einem anderen Aspekt der Offenbarung wird auch ein Verfahren zur Bedienung eines Fahrzeug-Verschlusspaneels angegeben. Das Verfahren umfasst den Schritt der Überwachung mindestens einer optischen Schnittstelleneinheit hinsichtlich einer Bewegung eines Objekts. Das Verfahren fährt mit dem Schritt fort, zu bestimmen, ob die Bewegung des Objekts einem vorgegebenen Berührungs- oder Gestenbefehl entspricht. Als nächstes umfasst das Verfahren den Schritt der Steuerung eines Stellantriebs des Verschlusspaneels als Reaktion auf die Berührung oder die Geste, die dem vorgegebenen Berührungs- oder Gestenbefehl entspricht.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung ist ein System zur Bedienung eines Verschlusspaneels eines Fahrzeugs vorgesehen, das mindestens eine optische Schnittstelleneinheit zur Überwachung des Lichts aus einem Sichtfeld und eine Controller-Einheit umfasst, die mit der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit gekoppelt ist und mit einem Stellantrieb zur Bedienung des Verschlusspaneels in Verbindung steht, wobei die Controller-Einheit so ausgebildet ist, dass sie die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit überwacht, einen Blockierungs-Zustand der optischen Schnittstelleneinheit bestimmt und den Stellantrieb als Reaktion auf die Bestimmung des Blockierungs-Zustands der optischen Schnittstelleneinheit steuert.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein System zum Betrieb eines Geräts bereitgestellt, das mindestens eine optische Schnittstelleneinheit zur Überwachung des Lichts aus einem Sichtfeld und eine mit der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit gekoppelte und mit dem Gerät kommunizierende Controller-Einheit umfasst, wobei die Controller-Einheit so ausgebildet ist, dass sie die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit überwacht, einen Blockierungs-Zustand der optischen Schnittstelleneinheit bestimmt und das Gerät als Reaktion auf die Bestimmung des Blockierungs-Zustands der optischen Schnittstelleneinheit steuert.
  • Diese und andere Aspekte und Anwendungsbereiche werden aus der hier gegebenen Beschreibung ersichtlich.
  • Figurenliste
  • Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur zur Veranschaulichung ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller Implementierungen und sollen die vorliegende Offenbarung nicht auf das tatsächlich Gezeigte beschränken. In diesem Sinne werden verschiedene Merkmale und Vorteile von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung in der folgenden schriftlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich, in denen:
    • 1 ist eine teilperspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem Verschlusspaneel, das mit einer Verriegelungsanordnung nach Aspekten der Offenbarung ausgestattet ist,
    • 2 ist eine teilperspektivische Seitenansicht des Kraftfahrzeugs, das mit mindestens einer optischen Schnittstelleneinheit eines Systems zur Bedienung des Verschlusspaneels des Kraftfahrzeugs und einem weiteren Verschlusspaneel mit einer Verriegelungsanordnung nach Aspekten der Offenbarung ausgestattet ist,
    • 2A ist eine schematische Darstellung der in 2 dargestellten Beifahrertür, bei der verschiedene Komponenten nur aus Gründen der Übersichtlichkeit entfernt wurden, bezogen auf einen Teil der Fahrzeugkarosserie, und die mit einem elektrischen Türbetätigungssystem und mindestens einer optischen Schnittstelleneinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgestattet ist,
    • 2B ist eine isometrische Ansicht eines Kraft-Schwenktür-Stellantriebs von 2A, der nach einem Ausführungsbeispiel eines zu steuernden Fahrzeugsystems ausgebildet ist,
    • 3 illustriert zusätzliche Details und andere mögliche Montageorte der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit des Systems entsprechend den Aspekten der Offenbarung,
    • 4-7 zeigen das System mit einer Controller-Einheit, die mit der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit und einem Stellantrieb in Verbindung steht, zusammen mit einem Sichtfeld der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit, während die Bewegung eines Objekts entsprechend den Aspekten der Offenbarung erkannt wird,
    • 8 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels mindestens einer optischen Schnittstelleneinheit,
    • 9 zeigt einen infrarot-photometrischen Sensor von mindestens einer optischen Schnittstelleneinheit, entsprechend den Aspekten der Offenbarung,
    • 10 zeigt einen Sensor-Mikrocontroller des Treiber-Mikrocontrollers und eine Akzent-LED-Leiterplatte von mindestens einer optischen Schnittstelleneinheit, entsprechend den Aspekten der Offenbarung,
    • 11 bis 14 zeigen eine Reihe von progressiven Ansichten, die die Interaktion einer Hand mit mindestens einer optischen Schnittstelleneinheit der 4 bis 7 anhand eines operativen Ausführungsbeispiels zeigen,
    • 15 veranschaulicht eine Gesteninteraktion einer Hand mit der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit der 4 bis 7, entsprechend einem operativen Ausführungsbeispiel,
    • 16A bis 16C zeigen optische Sensordaten, die auf Diagrammen aufgetragen sind, die verschiedene Bewegungen oder Annäherungen einer Hand darstellen, die mit mindestens einer optischen Schnittstelleneinheit interagiert und Änderungen der Lichtintensität verursacht, die von der mindestens einen optischen Schnittstelle erfasst wird, in Übereinstimmung mit einem operativen Ausführungsbeispiel,
    • 17 zeigt optische Sensordaten, die in einem Diagramm dargestellt sind, das eine Interaktion einer Handbewegung vor der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit darstellt, die Änderungen des Lichtwinkels verursacht, die von der mindestens einen optischen Schnittstelle erfasst werden, in Übereinstimmung mit einem operativen Ausführungsbeispiel,
    • 18 bis 21 veranschaulichen verschiedene Interaktionen einer Hand, die sich einer optischen Schnittstelleneinheit nähert und verschiedene Arten von Verdunkelungsbedingungen der mindestens einen optischen Schnittstelle verursacht, in Übereinstimmung mit einem operativen Ausführungsbeispiel, und
    • 22 bis 25 zeigen Algorithmen in Form von Verfahrens-Flussdiagrammen zur Ausführung durch eine Controller-Einheit des Systems von 2, entsprechend einem Ausführungsbeispiel.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • In der folgenden Beschreibung werden Einzelheiten dargelegt, um ein Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu ermöglichen. In einigen Fällen werden bestimmte Schaltkreise, Strukturen und Techniken nicht im Detail beschrieben oder gezeigt, um die Offenbarung nicht zu überladen.
  • Im Allgemeinen werden hier ein System und ein Verfahren zur Bedienung eines Verschlusspaneels eines Kraftfahrzeugs offengelegt. Das System und das Verfahren dieser Offenbarung werden in Verbindung mit einem oder mehreren Ausführungsbeispielen beschrieben.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs 10, das eine Fahrzeugkarosserie 12 und mindestens ein Verschlusspaneel 14 (z.B. die hintere fahrerseitige Tür 14) umfasst. Die hintere fahrerseitige Tür 14 enthält eine Verriegelungsanordnung 16, die an einer Kantenfläche 17 der Tür 14 positioniert ist. Die Verriegelungsanordnung 16 ist lösbar mit einem Schließer 18 in Eingriff bringbar, der an einer hinteren Fläche 19 einer hinteren Öffnung 20 der Fahrzeugkarosserie 12 angeordnet ist, um die Tür 14 lösbar in einer geschlossenen Position zu halten. Die Tür 14 hat einen Türaußengriff 21 und einen Innengriff 22 zum Öffnen der Verriegelungsanordnung 20 (d.h. zum Lösen der Verriegelungsanordnung 20 vom Schließer 28), um die Tür 14 durch einen Benutzer von außerhalb oder innerhalb des Fahrzeugs 10 zu öffnen. Ein Verriegelungsknopf 23 ist abgebildet und bietet eine visuelle Anzeige des Verriegelungszustands der Verriegelungsanordnung 16 und ist bedienbar, um den Verriegelungszustand zwischen einer entriegelten und einer verriegelten Position zu ändern.
  • Es ist zu berücksichtigen, dass die Verriegelungsanordnung 16 als jede Art von Verriegelung ausgebildet werden kann (z. B. manuelle Auslösung, Kraftauslösung, mit oder ohne Anzug-Funktionalität usw.). Die Verriegelungsanordnung 16 kann auch einen Präsentatormechanismus (d.h., um das Verschlusspaneel leicht zu präsentieren) als Verriegelungskomponenten haben, die an einem Gehäuse der Verriegelungsanordnung 16 montiert sind (z.B. innerhalb eines Innenraums eines Gehäuses der Verriegelungsanordnung 16). Darüber hinaus kann die Verriegelungsanordnung 16 auch gemeinsame oder getrennte Stellantriebe 58, 60 (4) (z.B. Elektromotor) verwenden, um den Präsentatormechanismus und andere Verriegelungskomponenten (z.B. Ratsche) zu betätigen, um eine Entriegelung oder einen Anzugvorgang (d.h. weiches Schließen) zu ermöglichen.
  • Gemäß 2 ist eine Seitenansicht des Kraftfahrzeugs 10 teilweise weggeschnitten dargestellt, um eine vordere fahrerseitige Tür 28 und die hintere fahrerseitige Tür 14 zu zeigen, die beide den Zugang zu einer Fahrgastzelle ermöglichen. Die vordere Tür 28 auf der Fahrerseite enthält einen Türgriff 30 und ein Schlüsselloch 32, das für die ansonsten übliche Ver- und Entriegelung einer weiteren Verriegelungsanordnung 34 in der vorderen Tür 28 auf der Fahrerseite vorgesehen ist. Die Bewegung des Türgriffs 30 dient dazu, die vordere fahrerseitige Tür 28 für eine Bewegung relativ zur Fahrzeugkarosserie 12 freizugeben, wenn der Verriegelungsmechanismus entriegelt ist, ähnlich wie die oben besprochene Betätigung der Türgriffe 21, 22 für die hintere fahrerseitige Tür 14. Das Kraftfahrzeug 10 umfasst auch eine A-Säule 36, eine B-Säule 38 und einen Dachteil 40.
  • Unter Bezugnahme auf 2A ist zusätzlich zu 2 ein motorisches Türbetätigungssystem 720 gezeigt, das einen motorischen Schwenktür-Stellantrieb 722 enthält, der so ausgebildet ist, dass er einen Elektromotor 724, ein Untersetzungsgetriebe 726, eine Rutschkupplung 728 und einen Antriebsmechanismus 730 umfasst, die zusammen eine Antriebsbaugruppe 732 bilden, die in einer Innenkammer 734 der in 2A als Tür 712 gezeigten Tür 28 montiert ist. Der elektrische Schwenktür-Stellantrieb 722 enthält außerdem einen Verbindungsmechanismus 736, der so ausgebildet ist, dass er ein ausfahrbares Element des Antriebsmechanismus 730 mit der Fahrzeugkarosserie 12, 714 verbindet. Wie ebenfalls gezeigt, steht ein elektronisches Steuermodul 752 in Kommunikation mit dem Elektromotor 724, um diesem elektrische Steuersignale zu liefern. Das elektronische Steuermodul 752 kann einen Mikroprozessor 754 und einen Speicher 756 mit darauf gespeicherten ausführbaren, computerlesbaren Befehlen enthalten. Obwohl es nicht ausdrücklich dargestellt ist, kann der Elektromotor 724 Hall-Effekt-Sensoren zur Überwachung der Position und Geschwindigkeit der Fahrzeugtür 712 während der Bewegung zwischen der offenen und geschlossenen Position enthalten. Zum Beispiel können ein oder mehrere Hall-Effekt-Sensoren vorgesehen und so positioniert sein, dass sie Signale an das elektronische Steuermodul 752 senden, die die Drehbewegung des Elektromotors 724 und die Öffnungsgeschwindigkeit der Fahrzeugtür 28, 712 anzeigen, z.B. basierend auf den Zählsignalen des Hall-Effekt-Sensors, der ein Ziel auf einer Motorausgangswelle erkennt. Wie ebenfalls schematisch in 2A dargestellt ist, kann das elektronische Steuermodul 752 mit einem Fernbedienungs-Schlüsselanhänger 760 oder einem internen/externen Griffschalter 762 in Verbindung stehen, um eine Anforderung eines Benutzers zum Öffnen oder Schließen der Fahrzeugtür 712 zu empfangen. Anders ausgedrückt: Das elektronische Steuermodul 752 empfängt ein Befehlssignal entweder vom Schlüsselanhänger 760 und/oder vom internen/externen Griffschalter 762, um das Öffnen oder Schließen der Fahrzeugtür 712 auszulösen. Das elektronische Steuermodul 752 kann auch mit mindestens einer optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 über eine Kommunikationsverbindung 48 (z.B. Fahrzeugbus, elektrische Leitungen, drahtlose Verbindung) in Verbindung stehen, um von dort ein Befehlssignal zu empfangen, wie im Folgenden näher beschrieben wird. Nach Erhalt eines Befehls gibt das elektronische Steuermodul 752 dem Elektromotor 724 ein Signal in Form einer pulsbreitenmodulierten Spannung (zur Geschwindigkeitssteuerung), um den Motor 724 einzuschalten und eine Schwenkbewegung der Fahrzeugtür 712 einzuleiten. Während der Lieferung des Signals kann das elektronische Steuermodul 752 optional auch eine Rückmeldung von den Hall-Effekt-Sensoren des Elektromotors 724 erhalten, um sicherzustellen, dass z.B. ein Kontakthindernis nicht aufgetreten ist, oder um die Türöffnungsgeschwindigkeit mit Hilfe von Rückkopplungssteuerungstechniken zu steuern. Wenn kein Hindernis vorhanden ist, erzeugt Motor 724 weiterhin eine Rotationskraft, um den Spindelantriebsmechanismus 730 zu betätigen. Sobald die Fahrzeugtür 712 an der gewünschten Stelle positioniert ist, wird der Motor 724 abgeschaltet, und die mit dem Getriebe 726 verbundene „selbsthemmende“ Übersetzung bewirkt, dass die Fahrzeugtür 712 weiterhin an dieser Stelle gehalten wird. Ein Sensor 764 kann auch in Kommunikation mit dem elektronischen Steuermodul 752 vorgesehen sein, um zu beurteilen, ob sich ein Hindernis, wie z.B. ein anderes Auto, ein Baum oder ein Pfosten, in der Nähe oder nahe der Fahrzeugtür 712 befindet, um die Funktionalität der Hinderniserkennung zu gewährleisten. Wenn ein solches Hindernis vorhanden ist, sendet der Sensor 764 ein Signal an das elektronische Steuermodul 752, und das elektronische Steuermodul 752 schaltet den Elektromotor 724 ab, um die Bewegung der Fahrzeugtür 712 zu stoppen und so zu verhindern, dass die Fahrzeugtür 712 auf das Hindernis trifft. Dadurch wird ein berührungsloses System zur Vermeidung von Hindernissen geschaffen. Zusätzlich oder optional kann ein System zur Vermeidung von Kontakthindernissen im Fahrzeug 710 platziert werden, das einen Kontaktsensor 766 enthält, der an Tür 28, 712 montiert ist, wie z.B. in Verbindung mit dem Spritzgussbauteil, und der so betrieben werden kann, dass er ein Signal an die Steuerung 752 sendet. Ein anschauliches Beispiel für einen motorischen Schwenktür-Stellantrieb und ein System ist in dem US-Patent Nr. 10.378.263 mit dem Titel „Motorischer Schwenktür-Stellantrieb mit Gelenkverbindungsmechanismus“ offenbart, dessen gesamter Inhalt hier durch Verweis in vollem Umfang aufgenommen wird. Andere Arten von motorischen Schwenktür-Stellantrieben werden jedoch in Verbindung mit den hierin enthaltenen Lehren als einsatzfähig angesehen. Zum Beispiel und unter Bezugnahme auf 2B zusätzlich zu 2A ist gezeigt, dass ein kraftbetriebener Schwenktür-Stellantrieb 722, der ebenfalls in 2B mit der Referenznummer 800 bezeichnet ist, im Allgemeinen einen Elektromotor 802, ein Untersetzungsgetriebe 804, eine Rutschkupplungseinheit 806, einen Spindelantrieb 808 und einen Gestängemechanismus 810 umfasst. Der Motorstellantrieb 800 umfasst auch einen Montagebügel 812 mit einer oder mehreren Montageöffnungen 814, 816, die zur Aufnahme von Befestigungselementen (nicht abgebildet) zur Befestigung des Bügels 812 an der Fahrzeugtür 28, 712 zwischen deren Innen- und Außenblech ausgebildet sind. Ein mit dem Elektromotor 802 verbundenes Motorgehäuse 818 ist an der Halterung 812 befestigt. Ebenso ist ein Kupplungsgehäuse 820 an der Halterung 812 befestigt und so ausgebildet, dass es die Getriebeeinheit 804 und die Kupplungseinheit 806 umschließt. Eine integrierte Controller-Einheit 822 ist auch in Verbindung mit dem Stellantrieb 800 vorgesehen und kann eine Leiterplatte (nicht abgebildet) und elektronische Schaltungen und Komponenten umfassen, die zur Steuerung der Betätigung des Elektromotors 802 erforderlich sind, sowie einen Steckverbinder 824, der so ausgebildet ist, dass er den Stellantrieb 800 mit elektrischer Energie versorgt. Schließlich ist ein längliches Antriebsgehäuse 826 gezeigt, das über Befestigungselemente 828 mit dem Kupplungsgehäuse 820 verbunden ist. Der Montagebügel 812 kann, obwohl er nicht darauf beschränkt ist, mit dem Kupplungsgehäuse 820 in eine starre Montagekomponente integriert werden, die so ausgebildet ist, dass daran das Motorgehäuse 818, das Antriebsgehäuse 826 und die Controller-Einheit 822 befestigt werden können, um eine kompakt verpackte Stellgliedanordnung zu erhalten. Der Elektromotor 802 enthält eine rotierende Abtriebswelle, die eine Eingangsgetriebekomponente der Getriebeeinheit 804 antreibt. Eine Ausgangsgetriebekomponente der Getriebeeinheit 804 treibt ein Eingangskupplungselement der Kupplungseinheit 806 an, das wiederum ein Ausgangskupplungselement der Kupplungseinheit 806 antreibt, bis ein vorbestimmtes Schlupfmoment dazwischen angelegt wird. Das Abtriebskupplungselement der Kupplungseinheit 806 treibt eine mit einem Außengewinde versehene Gewindespindel 830 an, die mit dem Spindelantriebsmechanismus 808 verbunden ist. Ein erstes Ende der Gewindespindel 830 ist drehbar in einem ersten Lager (nicht abgebildet) innerhalb des Getriebegehäuses 820 gelagert, während ein zweites Ende der Gewindespindel 830 drehbar in einer Buchse gelagert ist, die im Gestängemechanismus 810 montiert ist. Der Spindelantriebsmechanismus 808 enthält auch eine Antriebsmutter 834 mit Innengewinde, die mit der Außengewindespindel 830 in Gewindeeingriff steht. Der Gestängemechanismus 810 ist im Allgemeinen so ausgebildet, dass ein erstes Endsegment 840 schwenkbar mit der Antriebsmutter 834 und ein zweites Endsegment 842 schwenkbar mit dem Fahrzeugkörper 12 verbunden ist. Diese Integration eines gelenkigen Verbindungsmechanismus 810 zwischen dem Spindelantriebsmechanismus 808 und der Fahrzeugkarosserie ermöglicht die Schwenkbewegung der Fahrzeugtür 880 bei der Bewegung zwischen ihrer vollständig geschlossenen und vollständig geöffneten Position und ermöglicht gleichzeitig die direkte Befestigung des elektrischen Schwenktürantriebs 800 in einem kleineren inneren Verpackungsteil der Fahrzeugtür, wie im US-Patent Nr. 10.378.263 näher beschrieben ist.
  • In dem in 2 gezeigten Beispiel ist die B-Säule 38 durch eine Abdeckplatte, z.B. eine Applikation 42, abgedeckt. Mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 eines Systems 46 zur Betätigung des Verschlusspaneels 14, 28 (z.B. Tür 14, 28) des Fahrzeugs 10 der vorliegenden Offenbarung ist z.B. an der B-Säule 38 innerhalb der Abdeckplattenbaugruppe oder der Applikation 42 an der durch die gestrichelten Linien gekennzeichneten Stelle montiert. Die optische Schnittstelleneinheit 44, 45 kann z.B. zwischen einem Strukturteil der B-Säule 38 und der Abdeckplattenbaugruppe oder der Applikation 42 montiert werden und über die Kommunikationsverbindung 48 mit der Verriegelungsanordnung 34 in Verbindung stehen. Andere Montagepositionen der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 sind möglich, z.B. an einer Heckklappe oder einem Kofferraumdeckel.
  • Eine solche optische Schnittstelleneinheit kann als Teil oder in Verbindung mit einer berührungslosen schlüssellosen Eingabetastatur verwendet werden, die in dem US-Pat. Nr. 8.400.265 , dessen gesamte Offenbarung hier durch Verweis aufgenommen wird, offenbart ist. Wie im '265-Patent offenbart, wird eine Anzahl von Näherungssensoren, wie z.B. kapazitive Sensoren, als Code-Eingabeschnittstellen in Verbindung mit der Tastatur verwendet. Dennoch ist es wünschenswert, eine falsche Aktivierung einer solchen Tastatur durch unbeabsichtigte Eingaben zu vermeiden, z.B. durch Regen, umherfliegende Teile oder durch die Berührung der kapazitiven Sensoren mit den Sprühstrahlen der Autowaschanlage.
  • 3 zeigt zusätzliche Details und andere mögliche Montageorte der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 des Systems 46. Wie diskutiert, könnte die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 in der Applikation 42 oder der B-Säule 38 des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet werden. In ähnlicher Weise könnte die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 im Griff 30 der Fahrertür 28 installiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 hinter einem Fenster 50 der vorderen fahrerseitigen Tür 28 angeordnet werden. Mit anderen Worten, die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 ist hinter einer Fläche 52 des Fahrzeugs 10 angeordnet, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus dem Fenster 50 des Fahrzeugs 10, der am Fahrzeug 10 befestigten Applikation 42 oder einer Außenseite des Griffs 30 des Fahrzeugs 10 besteht. Dennoch werden andere Montageorte in Betracht gezogen.
  • Wie in den 4-7 am besten dargestellt ist, enthält das hier vorgestellte System 46 mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 zur Erfassung der Bewegung eines Objekts 54, 55, das als Finger bzw. Hand nur als Beispiel dargestellt ist. Die optische Schnittstelleneinheit 44, 45 kann zur Veranschaulichung ein photometrischer Sensor sein, wie z.B. der Analog Devices'™ ADUX1020, der mit integrierten Signal- und Datenverarbeitungsfunktionen und einer Schaltung zur Erfassung der Bewegung und/oder der Nähe des Objekts 54, 55 ausgebildet ist, indem die Eigenschaften des Lichts 111 in einem Sichtfeld 62 neben der optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 erfasst werden, und zur Ausgabe einer Kommunikation über einen Sensorausgang 51 in Form eines elektrischen Signals, das sich auf das erfasste Objekt 54, 55 bezieht. Die optische Schnittstelleneinheit 44, 45 kann in einer beispielhaften Konfiguration das Objekt 54, 55 auf der Grundlage des Winkels des Lichts 111, das von der optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 empfangen wird, erkennen, wie es z.B. von einem optischen Sensor 53 der optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 empfangen wird, wobei das Licht 111 vom Objekt 54, 55 reflektiert wurde, und kann auch den Winkel des Lichts 111 empfangen, der von der optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 empfangen wird und sich auch auf Hintergrundobjekte oder die Umgebung bezieht. Die optische Schnittstelleneinheit 44, 45 kann in einer anderen Beispielkonfiguration auch oder zusätzlich das Objekt 54, 55 auf der Grundlage der Intensität des von der optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 empfangenen Lichts 111 als vom Objekt 54, 55 reflektiert erkennen und kann auch Licht 111 empfangen, das von der optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 in Bezug auf Hintergrundobjekte oder die Umgebung empfangen wird, die sich auf einem niedrigen oder unbedeutenden Intensitätsniveau im Vergleich zu dem durch Reflexion vom Objekt 54, 55 empfangenen Niveau befinden können. Während der Bezug auf Eigenschaften des erfassten Lichts wie Lichtintensitäten und/oder empfangene Lichtwinkel hier beschrieben ist, um den Betrieb der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 zur Erfassung von Bewegungen des Objekts 54, 55 zu veranschaulichen, können andere Eigenschaften des empfangenen oder erfassten Lichts zur Erfassung von Bewegungen des Objekts 54, 55 verwendet werden. Zum Beispiel kann die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 so ausgebildet werden, dass sie Infrarot-Wärmestrahlung vom Objekt 54, 55 erkennt. Die optische Schnittstelleneinheit 44, 45 ist in den 4 bis 7 beispielhaft dargestellt. Sie ist als photoelektrischer Sensor vom Reflexionstyp ausgebildet und enthält eine Beleuchtungsquelle 49, wie z.B. eine lichtemittierende Vorrichtung (LED), wie z.B. eine Leuchtdiode, zur Beleuchtung des Sichtfeldes 62 neben der optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 mit dem erzeugten Licht 113, das zur Reflexion am Objekt 54, 55 bestimmt ist. Die optische Schnittstelleneinheit 44, 45 kann so ausgebildet sein, dass sie Licht 111, z.B. das reflektierte, durchgelassene Licht 113, in verschiedenen Spektralbereichen empfängt, einschließlich, aber nicht beschränkt auf das sichtbare Lichtspektrum und das nicht sichtbare Lichtspektrum, wie z.B. das Infrarot-Lichtspektrum (IR), als Beispiel, das von der Beleuchtungsquelle 49 erzeugt und übertragen wird. Die Beleuchtungsquelle 49 kann so ausgebildet und gesteuert werden, dass sie die elektromagnetische Strahlung, die als Licht bezeichnet wird, in verschiedenen gewünschten Spektren emittiert, z.B. kann die Beleuchtungsquelle 49 eine Infrarot (IR)-Leuchtdiode sein, die so ausgebildet ist, dass sie Licht im Infrarotspektrum emittiert. In einer anderen, alternativen Konfiguration, wie in 4A zu sehen, ist die Beleuchtungsquelle 49 möglicherweise nicht mit der optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 ausgestattet, und der optische Sensor 53 kann so ausgebildet werden, dass er Licht 111, das vom Objekt 54, 55 reflektiert oder von diesem erzeugt wird, als von einer anderen Quelle stammend erkennt. In einer alternativen Konfiguration kann die optische Schnittstelleneinheit 44, 45 als Bildsensor ausgebildet werden, z.B. als CMOS-Bildsensor (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), als beispielhaftes Beispiel für die Erfassung von Licht als Bilddaten des Sichtfeldes 62, die mit Hilfe von Bildverarbeitungstechniken und -algorithmen zur Erkennung von Bewegung und/oder Gesten des Objekts 54, 55 verarbeitet werden können, die im Folgenden beispielhaft näher beschrieben werden.
  • Das System 46 umfasst auch eine Controller-Einheit 56, die mit der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 am Sensorausgang 51 gekoppelt ist, um Sensordaten zu empfangen, z.B. über eine I2C-Schnittstellen-Kommunikationssignalleitung oder einen Bus, und in Kommunikation mit einem Stellantrieb 58, 60 zur Betätigung des Verschlusspaneels 14, 28 (z.B. über die Kommunikationsverbindung 48). Die Controller-Einheit 56 kann beispielsweise ein Mikroprozessor sein, der mit einem Speicher gekoppelt ist, in dem Betriebsanweisungen gespeichert sind. Die Controller-Einheit 56 kann zusammen mit der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 in einer einzigen Einheit integriert sein, oder die Controller-Einheit 56 kann stattdessen getrennt von der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 oder entfernt von dieser angeordnet werden (z.B. als Teil der Verriegelungseinheit 16, 34 oder als Teil des elektronischen Steuermoduls 752, als Beispiele). Der Stellantrieb 58, 60 kann ein Verriegelungs-Stellantrieb 58 (z.B. der Verriegelungsanordnung 16, 34) zum Ver- und Entriegeln des Verschlusspaneels 14, 28 des Fahrzeugs 10 in Bezug auf die Karosserie 12 des Fahrzeugs 10 sein. Alternativ kann der Stellantrieb 58, 60 ein Verriegelungs-Stellantrieb 60 zum Ver- und Entriegeln des Verschlusspaneels 14, 28 des Fahrzeugs 10 gegenüber der Karosserie 12 des Fahrzeugs 10 sein. Ein Beispiel für eine Verriegelungsanordnung, die in Verbindung mit der vorliegenden Offenbarung verwendet werden kann, ist das US-Patent 8.141.916 mit dem Titel „Global Side Door Latch“, dessen gesamte Offenbarung hier durch Verweis in ihrer Gesamtheit aufgenommen wird. Der Stellantrieb 58, 60 kann alternativ ein elektrischer Schwenktür-Stellantrieb sein, wie der oben beschriebene elektrische Schwenktür-Stellantrieb 722, 800. Die Verriegelungsanordnung und der Tür-Stellantrieb sind als beispielhafte Ausführungsformen eines Fahrzeugsystems vorgesehen, das in Verbindung mit der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 gesteuert werden kann. Andere Arten von Fahrzeugsystemen sind z.B. ein Motorstartknopf, ein Türinnenschloss, ein Infotainmentsystem oder andere Systeme mit einer Tastenschnittstelle im Fahrzeugraum. Oder aber die hier enthaltenen Lehren können auch auf nicht-automobile Technologien, wie z.B. Mobiltelefone, angewandt werden, um nur ein Beispiel zu nennen. Die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 kann als optische Einrichtung mit doppeltem Verwendungszweck ausgebildet sein, z.B. kann sie in einer Betriebsart für die oben beschriebene Hinderniserkennung ausgebildet sein, und sie kann auch für die Zugangskontrolle oder die Aktivierung eines Fahrzeugsystems, das dieselbe optische Einrichtung verwendet, ausgebildet sein.
  • In beiden Fällen ist die Controller-Einheit 56 so ausgebildet, dass sie die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 überwacht, um die Bewegung des Objekts 54, 55 durch Empfang eines Signals über den Sensorausgang 51 zu erkennen. Beispielsweise kann die Controller-Einheit 56 so ausgebildet sein, dass sie den Sensorausgang 51 in einem Push-Modus überwacht, wobei die Controller-Einheit 56 in einem Ruhe- oder Niedrigleistungsmodus arbeiten kann, und die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 unabhängig Signale oder Daten, die von der Controller-Einheit 56 empfangen werden sollen, schiebt, wobei die Controller-Einheit 56 auf das empfangene Signal reagiert. Zum Beispiel, und mit weiteren Einzelheiten hier unten, kann die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 so ausgebildet sein, dass sie Unterbrechungssignale als Reaktion auf die Erfassung einer Lichtbedingung, wie z.B. eine erfasste Bewegung des Objekts 54, 55, basierend auf erfassten Änderungen des vom Objekt 54, 55 reflektierten Lichtwinkels, oder als Reaktion auf die Erfassung einer Lichtbedingung, wie z.B. eine erfasste Bewegung des Objekts 54, 55, basierend auf erfassten Änderungen der vom Objekt 54, 55 reflektierten Lichtintensitäten, ausgibt. Zum Beispiel kann die Controller-Einheit 56 so ausgebildet sein, dass sie den Sensorausgang 51 in einem Pull-Modus überwacht, wobei die Controller-Einheit 56 in einem Wach- oder Aktiv-Modus arbeiten kann, und die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 Signale oder Daten an die Controller-Einheit 56 als Antwort auf eine von der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 von der Controller-Einheit 56 empfangene Anforderung sendet (z. B. als Reaktion auf eine vom Controller 752, der als Controller-Einheit 56 ausgebildet ist, empfangenen naherkannten Schlüsselanhänger 760, wobei die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 als Reaktion auf die empfangene Signalanforderung und den Übergang von einem Niedrigleistungs-Bereitschaftsmodus in einen aktiven Erkennungsmodus reagieren kann. Die Controller-Einheit 56 ist auch so ausgebildet, dass sie feststellt, ob die Bewegung des Objekts 54, 55 einem vorgegebenen Berührungs- oder Gestenbefehl entspricht. Beispielsweise kann die Controller-Einheit 56 so ausgebildet sein, dass sie einen in einem Speicher gespeicherten Algorithmus zur Bestimmung einer Sequenz von Änderungen in Richtung des Objekts 54, 55 unter Verwendung der empfangenen Sensordaten ausführt, z.B. zur Bestimmung jeglicher Richtungsänderungen des Objekts 54, 55 oder einer Rate der Positionsänderung des Objekts 54, 55 auf der Grundlage der erfassten Änderungen des Winkels des Lichts 111 und/oder der erfassten Intensität des Lichts 111 über einen bestimmten Zeitraum, wofür im Folgenden nicht einschränkende beispielhafte Beispiele beschrieben werden. Die Controller-Einheit 56 steuert den Stellantrieb 58, 60 als Reaktion auf die Berührung oder Geste, die mit dem vorgegebenen Berührungs- oder Gestenbefehl übereinstimmt (z.B. zum Entriegeln, Entriegeln und/oder Öffnen des Verschlusspaneels 14, 28).
  • Nach einem Aspekt ist die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 ein Infrarot-Näherungssensor 44 oder eine Kamera 45 mit einem Sichtfeld 62. So ist die Controller-Einheit 56 beispielsweise so ausgebildet, dass sie eine im Laufe der Zeit zunehmende Verdunkelung des Sichtfeldes 62 verfolgt. Somit kann die Controller-Einheit 56 ein Muster des Objektes 54, 55 aus der Gruppe Finger 54, Hand 55 oder Geste (z.B. Bewegungsablauf der Hand 55) erkennen und somit Fehlauslösungen durch Umwelteinflüsse (z.B. Schnee, Blätter, Wasser) abschwächen. Während die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 hier als Infrarot-Näherungssensor 44 oder Kamera 45 beschrieben ist, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass stattdessen auch andere Arten von Sensoren verwendet werden können, die in der Lage sind, die Objekte 54, 55 im Sichtfeld 62 zu überwachen.
  • Im Einzelnen ist die Controller-Einheit 56 ferner so ausgebildet, dass sie das Sichtfeld 62 des Infrarot-Näherungssensors 44 oder der Kamera 45 überwacht, um die Bewegung des Objekts 54, 55 zu erkennen. Die Controller-Einheit 56 ist auch so ausgebildet, dass sie einen Prozentsatz des vom Objekt 54, 55 verdeckten Sichtfeldes 62 bestimmt und feststellt, ob der Prozentsatz des vom Objekt 54, 55 verdeckten Sichtfeldes 62 eine vorgegebene Verdunkelungsschwelle überschreitet (z.B. 50% des Sichtfeldes 62). Die Controller-Einheit 56 aktiviert dann den Stellantrieb 58, 60 (z.B. zum Entriegeln oder Aufsperren der Tür 14, 28) als Reaktion auf den Prozentsatz des Sichtfeldes 62, der durch das Objekt 54, 55 verdeckt ist, der die vorgegebene Verdunkelungsschwelle überschreitet.
  • Nach einem anderen Aspekt ist die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 die Kamera 45, die für die Aufnahme des Sichtfeldes 62 ausgebildet ist. So ist beispielsweise die Controller-Einheit 56 weiter ausgebildet, um eine erste Helligkeitsstufe eines von der Kamera 45 aufgenommenen Bildes bei der ersten Aufnahme zu bestimmen. Die Controller-Einheit 56 ist zusätzlich so ausgebildet, dass sie eine zweite Helligkeitsstufe eines anderen von der Kamera 45 aufgenommenen Bildes zu einem zweiten Zeitpunkt bestimmt und feststellt, ob die erste Helligkeit größer als die zweite Helligkeit ist. Die Controller-Einheit 56 ist ferner so ausgebildet, dass sie bestimmt, ob die zweite Helligkeit größer als ein vorgegebener Helligkeitsschwellenwert ist. Dann aktiviert die Controller-Einheit 56 den Stellantrieb 58, 60 als Reaktion auf die Feststellung, dass die erste Helligkeit größer als die zweite Helligkeit ist, und auf die Feststellung, dass die zweite Helligkeit größer als der vorgegebene Helligkeitsschwellenwert ist.
  • Darüber hinaus ist die Controller-Einheit 56 so ausgebildet, dass sie die von der Kamera 45 aufgenommenen Bilder (z.B. digital) filtert, um eine falsche Steuerung des Stellglieds 58, 60 zu vermeiden. Die Controller-Einheit 56 kann zusätzlich so ausgebildet sein, dass sie das von der Kamera 45 aufgenommene Bild analysiert, um dreidimensionale Lichtintensitätsdaten zu bestimmen, die der Bewegung des Objekts 54, 55 oder dem Objekt 54, 55 selbst entsprechen. Die Controller-Einheit 56 kann dann feststellen, ob die dreidimensionalen Lichtintensitätsdaten mit dem vorgegebenen Berührungs- oder Gestenbefehl übereinstimmen.
  • Unter Bezugnahme auf 8 kann die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 nach den Aspekten der Offenbarung ein Gehäuse 904 enthalten, das einer Aufnahme mit mindestens einer Öffnung 906 für den Durchgang von Kabeln, wie z.B. für die Kommunikationsleitung 48, definiert. Die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 kann an verschiedenen Stellen am Fahrzeug 10 positioniert sein, z.B. an den vorderen und hinteren Seitentürgriffen 30, in einer Applikation wie z.B. in einer Applikation 42 der Schwenktür 28, 712 oder einer B-Säule 38, im Seitentürspiegel 11, hinter einem Fenster des Kraftfahrzeugs 10 oder an anderen Stellen an der Fahrzeugtür, innen oder außen am Fahrzeug 10. Ein Treiber-Mikrocontroller und eine Akzent-LED-Leiterplatte 910 sind in der Aufnahme des Gehäuses 904 angeordnet und können eine Anzahl von darauf angeordneten mehrfarbigen LEDs 912 enthalten (z.B. auf einer ersten Seite der Treiber-Mikrocontroller- und Akzent-LED-Leiterplatte 910), um dem Benutzer eine Rückkopplungsbeleuchtung und/oder eine Lokalisierungsbeleuchtung für die richtige Positionierung des Objekts 54, 55 im Sichtfeld 62 zur Verfügung zu stellen. Ein Sensor-Mikrocontroller 914 (siehe 10) kann darauf angeordnet sein (z.B. auf einer zweiten Seite der Treiber-Mikrocontroller- und Akzent-LED-Leiterplatte 910). Die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 enthält auch eine Infrarotsensor-Leiterplatte 916, die elektrisch mit der Treiber-Mikrocontroller- und Akzent-LED-Leiterplatte 910 gekoppelt ist (z.B. zur Kommunikation über I2C-Kommunikation). Die Leiterplatten 910, 916 können zusätzlich zu der abgebildeten verteilten photometrischen Leiterplattenkonfiguration auch als einzelne integrierte Leiterplattenkonfiguration vorgesehen sein. Die Infrarotsensor-Leiterplatte 916 enthält eine Sensor-LED 49, wie z.B. eine IR-Leuchtdiode, und den mindestens einen Sensor 53, beispielhaft einen Infrarotsensor (z.B. einen photometrischen Sensor für Dual-Modus-Gesten- und Näherungserkennung als Beispiel). Eine Abdeckplatte 922 kann vorgesehen sein, um sich über die Treiber-Mikrocontroller- und Akzent-LED-Leiterplatte 910 und die Infrarot-Sensor-Leiterplatte 916 zu erstrecken und eine Anzahl von Öffnungen (nicht abgebildet) zu definieren, damit Licht von der Anzahl von Mehrfarben-LEDs 912, falls vorhanden, der Treiber-Mikrocontroller- und Akzent-LED-Leiterplatte 910 durch die Abdeckplatte 922 hindurchtreten kann. Die Abdeckplatte 922 definiert zusätzlich die Sensoröffnungen 926, die jeweils mit der Sensor-LED 49 und dem infrarot-photometrischen Sensor 53 ausgerichtet sind. An den gegenüberliegenden Enden der Abdeckplatte 922 sind mehrere Stifte 928 angeordnet. Eine Blechplatte 930, die eine zentrale Öffnung 932 definiert, erstreckt sich über der Abdeckplatte 922 und eine A-Oberflächen-Platte 934, die beispielsweise die Oberfläche 52 definiert, ist in der zentralen Öffnung 932 angeordnet. Die A-Oberflächen-Platte 934 definiert ein Paar von Plattenöffnungen 936, die mit den Sensoröffnungen 926 ausgerichtet sind und in denen eine Anzahl von infrarotdurchlässigen Abdeckungen 938 angeordnet sind. Somit ist eine Gesten- und Näherungserkennung durch den infrarot-photometrischen Sensor 53 möglich, da die Anzahl der infrarot-durchlässigen Abdeckungen 938 infrarot-transparent sind. Es sollte berücksichtigt werden, dass die infrarotdurchlässigen Abdeckungen 938 aus jedem Material hergestellt werden können, das eine Infrarotübertragung ermöglicht. Dennoch ist ein „fokussierendes“ Objektiv nicht notwendig, wie es bei der Verwendung der optischen Einheit 45 als Kamera erforderlich sein kann. Die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 gibt Licht aus, wie es durch die Öffnungen 926, 936 der Abdeckplatte 922 und der Oberflächen-Platte 934 definiert ist, wenn sie so ausgebildet ist, dass sie das Sichtfeld 62 ausleuchtet.
  • Unter Bezugnahme auf 9 wird nun der infrarot-photometrische Sensor 53 der Infrarotsensor-Leiterplatte 916 unter der Referenznummer 920 näher dargestellt und sieht die Erfassung von Gesten und die Erfassung der Nähe von Objekten 54, 55 zum infrarot-photometrischen Sensor 53 vor. Der infrarot-photometrische Sensor 53 enthält eine Anzahl von Sensoranschlüssen 940 (z.B. an Strom und Masse) und einen Positionssensor 941 mit vier Kanälen 942, die mit einem Signalkonditionierungsblock 944 gekoppelt sind, aus dem Winkel- und Intensitätsinformationen über das Licht 111 ermittelt werden können. Der Signalkonditionierungsblock 944 ist über einen Sensor-Analog-Digital-Wandler (ADC) 948 mit einem Gesten-Maschinen-Digital-Schnittstellen-Steuerlogikblock 946 gekoppelt. Der Gesten-Maschinen-Digital-Schnittstellen-Steuerlogikblock 946 stellt eine Anzahl von Sensorausgängen 950 zur Verfügung. Diese Ausgänge können z.B. serielle Daten und einen seriellen Takt enthalten (z.B. für die I2C-Kommunikation). Der infrarot-photometrische Sensor 920 enthält auch einen LED-Treiber 952 zur Ansteuerung einer LED (z.B. Sensor-LED 918). Der infrarot-photometrische Sensor 920 misst die Intensität des reflektierten Infrarotlichts 111 (z.B. von der Sensor-LED 918) und kann die Winkelorientierung des reflektierten Infrarotlichts 111 innerhalb des Sichtfelds 62 des infrarot-photometrischen Sensors 920 bestimmen. Der Gesten-Maschinen-Digital-Schnittstellen-Steuerlogikblock 946 kann so ausgebildet sein, dass er eine Geste unter Verwendung der erfassten Winkelorientierung des reflektierten Infrarotlichts 111 und/oder unter Verwendung der erfassten Intensität des reflektierten Infrarotlichts 111 bestimmt und einen Interrupt an die Controller-Einheit 56 ausgibt, der eine solche Bestimmung gemäß einer möglichen Konfiguration des Systems 46 anzeigt. Der Gesten-Maschinen-Digital-Schnittstellen-Steuerlogikblock 946 kann daher entsprechend programmiert sein, um solche Bestimmungen vorzunehmen, die z.B. die Berechnung einer Winkeländerung des reflektierten Infrarotlichts 111 über die Zeit beinhalten können, um eine Richtungsänderung des Objekts 54, 55 z.B. von links nach rechts, rechts nach links, oben nach unten, unten nach oben oder eine komplexere Kombination davon zu bestimmen. Der Gesten-Maschinen-Digital-Schnittstellen-Steuerlogikblock 946 kann daher entsprechend programmiert sein, um solche Bestimmungen durchzuführen, die z.B. die Berechnung einer Änderung der Intensität des reflektierten Infrarotlichts 111 im Laufe der Zeit beinhalten können, um eine Richtungsänderung des Objekts 54, 55 zu bestimmen, z.B. die Bestimmung einer Zunahme der erfassten Lichtintensität, die anzeigt, dass sich das Objekt 54 der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 nähert oder die Bestimmung einer Abnahme der erfassten Lichtintensität, die anzeigt, dass sich die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 von der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 entfernt. Es können auch andere Konfigurationen des Gesten-Maschinen-Digital-Schnittstellen-Steuerlogikblocks 946 vorgesehen sein, wie hier unten beispielhaft dargestellt ist, z.B. zur Identifizierung von Blockierungs-Bedingungen des Sensors 53. Der infrarot-photometrische Sensor 920 kann daher im Vergleich zu anderen Gestentechnologien (z.B. Radar) eine Gestenerfassung mit weniger intensiver Datenverarbeitung und Filterung ermöglichen und im Vergleich zu kapazitiven Sensoren detailliertere Informationen über die Geste oder Bewegung des Objekts 54, 55 liefern. Die infrarot-photometrischen Sensoren 920, wie z.B. ein photometrischer Sensor für die Gesten- und Näherungserkennung, ermöglichen die Unterdrückung des Umgebungslichts durch analoge Filterung, um den Betrieb des infrarot-photometrischen Sensors 920 im Sonnenlicht zu verbessern. Es ist zu berücksichtigen, dass die Controller-Einheit 56 anstelle oder in Verbindung mit dem Gesten-Maschinen-Digital-Schnittstellen-Steuerlogikblock 946 zur Verarbeitung von Lichtdaten, z.B. Winkel und Intensitätswinkel zur Bestimmung der Bewegung des Objekts 54, 55, programmiert werden kann.
  • Nun zu 10 zusätzlich zu 9, kann die Controller-Einheit 56 einen Sensor-Mikrocontroller 914 der Treiber-Mikrocontroller- und Akzent-LED-Leiterplatte 910 enthalten, und es ist dargestellt, dass er eine Anzahl von Mikroeingängen 954 (z.B. serielle Daten und serieller Takt, um I2C-Kommunikation mit dem infrarot-photometrischen Sensor 920 zu ermöglichen) und Mikroverbindungen 955 (z.B. zur Stromversorgung und Masse) enthält. Der Sensor-Mikrocontroller 914 kann an eine Kommunikationsverbindung 48, wie z.B. ein Kommunikationsnetzwerk (z.B. LIN-Bus oder CAN-Bus) des Fahrzeugs 10, gekoppelt werden. Der Sensor-Mikrocontroller 914 empfängt Signale vom infrarot-photometrischen Sensor 920, wie z.B. ein Interrupt-Signal und verarbeitet dieses IR-Sensor-Ausgangssignal und ermittelt Gesten oder Bewegungen des Objekts 54, 55 (d.h. Bewegungs-/Gesichtserkennung), Der Sensor-Mikrocontroller 914 kann alternativ und/oder zusätzlich so ausgebildet sein, dass er detailliertere Daten des detektierten Lichts (z.B. Winkelinformation des detektierten Lichts 111 und/oder Intensitätsinformation des detektierten Lichts 111) vom infrarot-photometrischen Sensor 920 empfängt und diese Sensordaten verarbeitet und Gesten oder Bewegung des Objekts 54, 55 (d.h. Bewegungs-/Gesichtserkennung) mit Hilfe der Gestenerkennungsalgorithmen bestimmt, die lokal im Speicher 915 gespeichert sind und von einem Prozessor 917 des Sensor-Mikrocontrollers 914 ausgeführt werden. Die Controller-Einheit 56 kann dann ein Signal an das Fahrzeug 10 (z.B. das elektronische Hauptsteuergerät 57, auch Body Control Module (BCM) genannt, zur Betätigung des Verschlusspaneels (z.B. Schwenktür 46) oder direkt an das Steuermodul des zu steuernden Systems, z.B. an das elektronische Steuermodul 752 zur Steuerung des Stellglieds 722, 800, senden.
  • So kann im Betrieb, wie in 4 dargestellt ist, das Objekt 54, 55 (z.B. Hand 55 oder Finger 54) im Sichtfeld 62 sichtbar sein, das von der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 erfasst wird. Die Controller-Einheit 56 kann die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 verwenden, um die Annäherung des Objekts 54, 55 durch eine Erhöhung der Verdunkelung oder Schwärzung des Sichtfeldes 62 zu verfolgen, wie in 5 dargestellt ist. Wenn sich dann das Objekt 54, 55 (z.B. Hand 55 oder Finger 54) der optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 in 6 nähert, befinden sich Teile des Objekts 54, 55 außerhalb des Sichtfeldes 62. In 7, wenn sich das Objekt 54, 55 noch näher an der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 befindet, ist das Sichtfeld 62 der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 vollständig verdunkelt, abgedunkelt oder geschwärzt, weil z.B. die Hand oder der Finger das gesamte oder im Wesentlichen das gesamte oder einen vorbestimmten Teil des anderen Lichts, das aus dem Sichtfeld der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 empfangen wird, vollständig blockiert, was hier auch als Blockierungsbedingung bezeichnet wird. Ein solcher Blockierungszustand kann durch eine vollständige Abdeckung des Sichtfeldes 62 verursacht werden, die z.B. durch eine Berührung der Oberfläche 52, z.B. durch die Berührung eines Fingers oder einer Hand oder eines Fußes oder eines anderen Körperteils oder eines Gegenstands, oder durch ein angrenzendes Schwenken neben der Oberfläche 52 ohne Berührung der Fahrzeugoberfläche 52, z.B. durch ein Schwenken eines Fingers oder einer Hand oder eines Fußes oder eines anderen Körperteils oder eines Gegenstands zur Schaffung eines Blockierungszustandes, verursacht wird. Es kann ein Blockierungs-Zustand auftreten, bei dem kein Licht 111 von Sensor 53 erfasst werden kann, wie in den 16B und 19 gezeigt, oder ein Blockierungs-Zustand, bei dem der Sensor 53 aufgrund einer Überlastung des Sensors 53 durch empfangenes Licht 111 in einen Sättigungszustand versetzt wird, wie in den 16C und 21 gezeigt ist.
  • Unter Bezugnahme auf die 11 bis 15 wird nun ein anschauliches Beispiel für die Funktionsweise des Systems 46 beschrieben. Unter Bezugnahme auf 11 ist zunächst eine Ansicht des Objekts 54, 55 als eine Hand dargestellt, die sich der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 nähert, entsprechend der Darstellung von 4, so dass die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 eine Änderung, die eine Bewegung des Objekts 54, 55 anzeigt, oder keine Änderung, die keine Bewegung des Objekts 54, 55 anzeigt, auf der Grundlage der Eigenschaften des vom optischen Sensor 53 empfangenen Lichts 111 erkennen kann, und zum Beispiel kann die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 eine Änderung der Intensität des Lichts 111 erkennen, das vom Objekt 54, 55 reflektiert oder von diesem erzeugt wurde, wie z.B. eine Zunahme der Intensität des Lichts 111, das aufgrund der Zunahme der Lichtreflexionsmenge vom Objekt 54, 55 und in Richtung des optischen Sensors 53 detektiert wird, wenn das Objekt 54, 55 seinen Abstand zur mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 verringert, oder mit anderen Worten, sich dieser nähert, und z.B. eine zunehmende Oberfläche für die Reflexion des übertragenen Lichts 113 aufweist, wenn die mindestens eine optische Schnittstelle 44, 45 als photoelektrischer Sensor vom Reflexionstyp ausgebildet ist, wie in 11 dargestellt ist. Die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 kann anfänglich so ausgebildet sein, dass sie eine Änderung des Winkels des empfangenen Lichts 111 erfasst, um eine Bewegung des Objekts 54, 55 zu erkennen (siehe 15), was dem System 46 anzeigt, dass eine vom Objekt 54, 55 ausgeführte Aktivierungsgeste oder, mit anderen Worten, eine Geste des ersten Aktivierungsschritts, die dazu bestimmt ist, die Konfiguration des Systems 46 zur Erkennung einer anderen Eigenschaft des empfangenen Lichts 111 einzuleiten, und beispielsweise zur Erkennung einer Änderung der Intensität des empfangenen Lichts 111, mit anderen Worten, eine Geste des zweiten Aktivierungsschritts.
  • Unter Bezugnahme auf 12 ist nun eine Ansicht des Objekts 54, 55 in größerer Nähe zu der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 als in 11 gezeigt dargestellt und was den Darstellungen der 5 und 6 entspricht und sich der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 nähernd, aber nicht mit der Oberfläche 52 in Kontakt kommend oder dort dicht darüber befindlich, um das Sichtfeld 62 der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 vollständig oder zumindest teilweise zu verdecken, wenn sie an die Oberfläche 52 angrenzt, z.B. durch Abdecken eines Paars von Plattenöffnungen 936 mit einem Finger 54 oder einer des Paars von Plattenöffnungen 936, die auf den optischen Sensor 53 ausgerichtet sind.
  • Die 13 und 14, auf die jetzt zusammen mit 7 Bezug genommen wird, zeigen das Objekt 54, 55 in unmittelbarer Nähe der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45, aber nicht unbedingt in Kontakt mit der Oberfläche 52, um das Sichtfeld 62 der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 ganz oder teilweise zu verdecken. Zum Beispiel kann das Sichtfeld 62 des Sensors 53 gestört werden, indem der Sensor 53 z.B. durch eine der beiden Plattenöffnungen 936 der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 mit einem Finger 54 (siehe 13) oder mit der Handfläche 57 der Hand 55 (siehe 14) abgedeckt ist. Das Objekt 54, 55, 57 könnte die Oberfläche 52 berühren, um das Sichtfeld 62 der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 ganz oder teilweise zu verdecken, indem es die Oberfläche 52 berührt, z.B. indem eine oder beide der beiden auf den Sensor 53 ausgerichteten Paneelöffnungen 936 mit einem Finger 54 oder der Handfläche 57 der Hand 55 abgedeckt werden, wie ebenfalls in 7 gezeigt ist. Die Position des Objekts 54, 55, das eine vollständige oder teilweise Verdeckung des Sichtfelds 62 der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 verursacht, hängt vom Betrachtungswinkel der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 ab, z.B. kann die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45, die mit einem engeren Betrachtungswinkel ausgebildet ist, nur ein nahegelegenes Halten (z.B. berührungslos) des Objekts 54, 55 neben der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 erfordern, während die Konfiguration der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 mit einem größeren Betrachtungswinkel einen Kontakt des Objekts 54, 55 mit der Oberfläche 52 oder ein nahes Halten dazu erfordern kann, um mindestens eine der beiden Plattenöffnungen 936 vollständig zu umschließen, um zu verhindern, dass Licht vom optischen Sensor 53 empfangen wird. Die mit der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 gekoppelte Controller-Einheit 56 kann als Antwort vom Sensorausgang 51 Sensordaten empfangen, die in Form eines Unterbrechungssignals vorliegen können, das den Aktivierungszustand anzeigt, z.B. dass der optische Sensor 53 durch das Objekt 54, 55 abgedeckt wurde, um einen Befehl zur Übertragung an das Fahrzeugsystem wie den Stellantrieb 58, 60 zu erzeugen. Die Absicht des Benutzers, das Fahrzeugsystem, wie z. B. das Stellglied 58, 60, zu aktivieren, kann durch die Verwendung eines optischen Sensors ausgeführt werden, um eine anfängliche Absicht zur Aktivierung des Fahrzeugsystems, z. B. den ersten Schritt der Aktivierung, zu erkennen, gefolgt von einer bestätigenden Absicht zur Aktivierung des Fahrzeugsystems, z. B. den zweiten Schritt der Aktivierung. Daher ist eine zweiteilige Aktivierung für einen optisch basierten Sensor vorgesehen, um Fehlauslösungen aufgrund von zufälligen Bewegungen im Sichtfeld des optischen Sensors, Fehlauslösungen aufgrund von Eis und Ablagerungen auf der Fahrzeugoberfläche 52, Fehlauslösungen aufgrund unbeabsichtigter Gesten, wie z.B. eines auf die Oberfläche 52 gelehnten Benutzers, zu erkennen. Es ist daher eine Robustheit zur Identifizierung von Auslöseereignissen für einen optischen Sensor vorgesehen, die dadurch erreicht werden kann, dass das System 46 in Modi zur Identifizierung verschiedener Eigenschaften von Licht während eines Aktivierungssequenz-Ereignisses betrieben wird, das aus einer Aktivierungsgeste besteht, gefolgt von einer einfachen Bestätigungsgeste, z.B. durch Drücken auf eine Fahrzeugoberfläche 52 zur Abdeckung eines optischen Sensors 53. Es sind daher keine beweglichen Teile erforderlich, wodurch ein versiegelbarer Zustand auf der Oberfläche 52 erreicht wird; die Aufweckreichweite während des ersten Aktivierungsschrittes kann im Vergleich zu anderen Technologien, wie z.B. kapazitiv basierten Sensoren, erhöht werden, und es werden im Vergleich zu radarbasierten (z.B. Doppler-, FMCW-) Sensoren nichtkomplexe Erkennungsalgorithmen und -schaltungen bereitgestellt.
  • Unter Bezugnahme auf 15 ist nun eine Bewegung des Objekts 55 dargestellt, das als Hand dargestellt ist, die eine Geste ausführt, die als ein Schwenken der Hand nach links und rechts während des ersten Schritts der Aktivierung gezeigt ist. Die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 und/oder die Controller-Einheit 56 können so ausgebildet sein, dass sie eine solche Geste erkennen, die in einem Schwellenabstand ausgeführt wird, der als gestrichelte Linie 199 von mindestens einer optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 angezeigt wird, die auf der Grundlage des erfassten Intensitätsniveaus des von Sensor 53 empfangenen Lichts 111 in Verbindung mit der Erkennung der Lichtwinkeländerung des reflektierten Lichts 111 erkannt werden kann, wenn sich das Objekt 55 in einem solchen Schwellenabstand befindet.
  • Unter Bezugnahme auf 16A bis 16C sind nun zusätzlich zu 9 Diagramme einer empfangenen Intensität über die Zeit eines Kanals 942 des infrarot-photometrischen Sensors 53 gezeigt, die verschiedenen Bewegungen oder Positionen des Objekts 54, 55 entsprechen. In einem Diagramm sind Intensitätspunkte des infrarot-photometrischen Sensors 53 zur Veranschaulichung (d.h. empfangene Intensitätsdaten) für jeden der vier Kanäle 942 eingezeichnet. 16A stellt beispielsweise überwachte Dateninformationen dar, die zeigen, dass eine erkannte Intensität mit der Zeit zunimmt, wobei die Intensität eine durch die Linie 299 angezeigte Schwelle für eine bestimmte Zeitspanne überschreitet und danach unter die Schwelle 299 abfällt. Ein solches Diagramm der erfassten Intensität kann das Objekt 54, 55 darstellen, das sich dem Sensor 53 bis zu einem bestimmten Abstand von der Oberfläche 52 nähert, wobei das Objekt in einem solchen Abstand bleibt und sich dann von der Oberfläche 52 wegbewegt. Die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 und/oder die Controller-Einheit 56 kann so ausgebildet sein, dass sie diese Intensitätssequenz mit einer vorher gespeicherten Sequenz zur Erkennung der Bewegung des Objekts 54, 55, wie sie durch die erfassten Lichtintensitätsdaten dargestellt wird, vergleicht. 16B stellt die erfassten Dateninformationen dar, die eine erkannte Intensität zeigen, die anfänglich mit der Zeit zunimmt, wobei die Intensität eine durch die Linie 299 angezeigte Schwelle überschreitet und stark auf ein niedriges oder nicht-intensives Niveau abfällt und danach für kurze Zeit rasch ansteigt. Eine solche Kurve der erfassten Intensität kann das Objekt 54, 55 darstellen, das sich dem Sensor 53 zunächst wie in 18 bis zu einem vorgegebenen Endabstand von der Oberfläche 52 wie in 19 gezeigt nähert, wobei das Objekt 54, 55 in einem solchen Abstand verbleibt und den Sensor 53 in einen Nicht-Lichterkennungszustand versetzt, der durch den Plateauteil der Intensitätskurve zwischen den beiden Intensitätsspitzen angezeigt wird, und dann das Objekt 54, 55, das in diesem Abstand verbleibt, um den Sensor 53 in einem Nicht-Lichterkennungszustand oder in einem Blockierungs-Zustand zu halten. Bei der Nicht-Lichterkennung deckt der Finger 54, wie in 19 dargestellt ist, den Sensor 53 vollständig ab, um jegliches Licht, wie z.B. IR-Licht von der Quelle 49, das den Sensor 53 anregt, zu behindern. Die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 und/oder die Controller-Einheit 56 kann so ausgebildet sein, dass sie diese Intensitätssequenz mit einer vorher gespeicherten Sequenz zur Erkennung der Bewegung des Objekts 54, 55, wie sie durch die erfassten Lichtintensitätsdaten dargestellt wird, vergleicht. 16C stellt die erfassten Dateninformationen des Sensors 53 dar, die eine erkannte Intensität zeigen, die zunächst mit der Zeit zunimmt, wobei die Intensität eine durch die Linie 299 angezeigte Schwelle für eine bestimmte Zeitspanne überschreitet und danach über der Schwelle 299 bleibt. Eine solche Kurve der detektierten Intensität kann das Objekt 54, 55 darstellen, das sich dem Sensor 53 zunächst, wie in 19 gezeigt, bis zu einem gegebenen Abstand von der Oberfläche 52, wie in 20 gezeigt, nähert, wobei das in einem solchen Abstand verbleibende Objekt bewirkt, dass der Sensor 53 nach dem Überschreiten des Schwellenwertes 299 in einen Sättigungszustand eintritt, der durch den Plateauteil der Intensitätskurve angezeigt wird, und dann das Objekt 54, 55, das in diesem Abstand verbleibt, um den Sensor 53 in einem Sättigungszustand zu halten. Im Sättigungszustand, da der Finger 54 das gesamte von der Quelle 49 emittierte Licht 113 vollständig reflektiert (siehe 20), wird der Sensor 53 veranlasst, dieses reflektierte Licht 11 zu empfangen und ein Abschneiden des Sensorwertes oder eine Sättigung des Sensors 53 zu verursachen. Die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 und/oder die Controller-Einheit 56 kann so ausgebildet sein, dass sie diese Intensitätssequenz mit einer vorher gespeicherten Sequenz zur Erkennung der Bewegung des Objekts 54, 55, wie sie durch die erfassten Lichtintensitätsdaten dargestellt wird, vergleicht.
  • Unter Bezugnahme auf 17 erzeugt der infrarot-photometrische Sensor 53 für jeden der vier Kanäle 942 zur Veranschaulichung (d.h. empfangene Lichtwinkeldaten) einen Positionspunkt auf einem Positionsdiagramm. Diese Positionsgrafiken ermöglichen die Bestimmung von Gesten wie z.B. von links nach rechts, von rechts nach links, von oben nach unten und von unten nach oben. Wie in 17 am besten dargestellt ist, können die vom infrarot-photometrischen Sensor 53, 920 empfangenen Positions- und Intensitätsdaten zur Bestimmung einer gültigen Geste mit Hilfe eines Gesten-Algorithmus (z.B. vom Sensor-Mikrocontroller 914 ausgeführt) abgeglichen werden, um eine Wischgeste zu bestimmen (wie in 15 gezeigt ist). Zum Beispiel kann der Algorithmus mit Schritten ausgebildet werden, die die Verarbeitung der dem Objekt 54, 55 entsprechenden Lichtwinkelinformation beinhalten, um das Objekt zu bestimmen, das sich in eine Richtung bewegt, z.B. links relativ zum Sensor 53 ist in 17 durch Xs dargestellt (z.B. Bestimmung einer Änderung der X-Punkt-Positionen in eine negative Richtung über die Zeit), der Schritt, der die Verarbeitung der dem Objekt 54, 55 entsprechenden Lichtwinkelinformation umfasst, wird dann von einer entgegengesetzten Richtung aus z.B. rechts als Os dargestellt, z.B. Bestimmung einer Änderung der o-Punkt-Positionen in einer positiven Richtung über die Zeit). Die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 und/oder die Controller-Einheit 56 kann so ausgebildet werden, dass sie diesen Lichtwinkeldatensatz oder diese Positionssequenz mit einer vorher gespeicherten Sequenz von Positionsdatenpunkten vergleicht, um die Bewegung des Objekts 54, 55 zu erkennen, wie sie durch die erfassten Lichtintensitätsdaten dargestellt wird.
  • Wie in den 22 und 23 am besten dargestellt ist, ist auch ein Verfahren zur Bedienung eines Verschlusspaneels 14, 28 eines Fahrzeugs 10 vorgesehen. Im Allgemeinen umfasst das Verfahren den Schritt der Überwachung mindestens einer optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 hinsichtlich einer Bewegung eines Objekts 54, 55. Das Verfahren fährt mit dem Schritt fort, zu bestimmen, ob die Bewegung des Objekts 54, 55 einem vorgegebenen Berührungs- oder Gestenbefehl entspricht. Als nächstes umfasst das Verfahren den Schritt der Steuerung eines Stellantriebs 58, 60 des Verschlusspaneels 14, 28 als Reaktion auf die Berührung oder Geste, die dem vorgegebenen Berührungs- oder Gestenbefehl entspricht. Insbesondere kann der Schritt der Steuerung des Stellantriebs 58, 60 des Verschlusspaneels 14, 28 als Reaktion auf die Berührung oder Geste, die mit dem vorgegebenen Berührungs- oder Gestenbefehl übereinstimmt, beispielsweise das Ver- oder Entriegeln (oder Entsperren) des Verschlusspaneels 14, 28 des Fahrzeugs 10 in Bezug auf die Karosserie 12 des Fahrzeugs 10 umfassen.
  • Wie oben diskutiert, kann die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 ein Infrarot-Näherungssensor 44 oder eine Kamera 45 mit einem Sichtfeld von 62 sein. Das Verfahren umfasst also weiterhin den Schritt, eine zunehmende Verdunkelung des Sichtfeldes 62 im Laufe der Zeit zu verfolgen und ein Muster des Objekts 54, 55 zu erkennen, das aus der Gruppe bestehend aus einem Finger 54, einer Hand 55 oder einer Geste zur Abschwächung der Fehlauslösung aufgrund von Umweltfaktoren ausgewählt wurde. Im Einzelnen kann das Verfahren, wie in 20 dargestellt ist, die Schritte 100 Überwachung des Sichtfeldes 62 des Infrarot-Näherungssensors 44 oder der Kamera 45 zur Erkennung der Bewegung des Objekts 54, 55 und 102 umfassen, wobei ein Prozentsatz des Sichtfeldes 62, das durch das Objekt 54, 55 verdeckt ist, bestimmt wird. Als nächstes umfasst das Verfahren den Schritt 104, in dem bestimmt wird, ob der Prozentsatz des Sichtfeldes 62, der durch das Objekt 54, 55 verdeckt ist, eine vorbestimmte Verdunkelungsschwelle überschreitet. Das Verfahren kann auch den Schritt 106 umfassen, der den Stellantrieb 58, 60 als Reaktion auf den Prozentsatz des Sichtfeldes 62, der durch das Objekt 54, 55 verdeckt ist, aktiviert, wenn die vorbestimmte Verdunkelungsschwelle überschritten wird.
  • Wenn es sich bei der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 um eine Kamera 45 handelt, die für die Aufnahme eines Sichtfeldes 62 ausgebildet ist, kann das Verfahren die in 19 dargestellten Schritte umfassen. Das Verfahren umfasst also weiterhin den Schritt 108, eine erste Helligkeitsstufe des von der Kamera 45 erstmals aufgenommenen Bildes zu bestimmen. Als nächstes wird bei 110 eine zweite Helligkeitsstufe eines anderen Bildes bestimmt, das von der Kamera 45 zu einem zweiten Zeitpunkt aufgenommen wurde. Das Verfahren fährt mit dem Schritt 112 fort, in dem bestimmt wird, ob die erste Helligkeit größer als die zweite Helligkeit ist. Der nächste Schritt 114 des Verfahrens besteht darin zu bestimmen, ob die zweite Helligkeit größer als ein vorgegebener Helligkeitsschwellenwert ist. Das Verfahren kann auch die Schritte 116 der Analyse der von der Kamera 45 erfassten Bilder umfassen, um dreidimensionale Lichtintensitätsdaten zu bestimmen, die dem Objekt 54, 55 entsprechen, und 118, um zu bestimmen, ob die dreidimensionalen Lichtintensitätsdaten mit dem vorgegebenen Berührungs- oder Gestenbefehl übereinstimmen.
  • Das Verfahren fährt mit dem Schritt 120 fort, bei dem der Stellantrieb 58, 60 als Reaktion auf die Feststellung, dass die erste Helligkeit größer als die zweite Helligkeit ist, aktiviert wird, und bei dem die zweite Helligkeit größer als der vorbestimmte Helligkeitsschwellenwert bestimmt wird. Das Verfahren kann auch den Schritt 122 der Filterung des von der Kamera 45 erfassten Bildes umfassen, um eine falsche Steuerung des Stellglieds 58, 60 zu vermeiden (z.B. mit der Controller-Einheit 56).
  • Nun zur 24 ist ein beispielhafter Algorithmus als ein Verfahren 1000 dargestellt, der von der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 oder der Controller-Einheit 56 ausgeführt wird, die entsprechend programmiert sind, um ein Fahrzeugsystem zu steuern, wobei das Verfahren 1000 die Schritte des Empfangs eines Signals von mindestens einer optischen Schnittstelleneinheit umfasst, das dem Licht zugeordnet ist, das in einem Sichtfeld neben der mindestens einen optischen Schnittstelle erfasst wird 1002, Bestimmen, ob das Objekt eine Geste im Sichtfeld ausführt, 1004, und wenn ja, als nächstes Bestimmen, ob sich das Objekt innerhalb einer vorbestimmten Nähe zu der mindestens einen optischen Schnittstelle befindet, 1006, und wenn ja, als nächstes Übertragen eines Befehlssignals an ein Fahrzeugsystem , 1008, und wenn nicht, Zurückkehren zu dem Schritt des Empfangens eines Signals von der mindestens einer optischen Schnittstelleneinheit, das dem Licht zugeordnet ist, das in einem Sichtfeld neben der mindestens einen optischen Schnittstelle erfasst wird, 1002.
  • Nun zur 25 ist ein weiterer beispielhafter Algorithmus als ein Verfahren 2000 dargestellt, der von der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 oder der Controller-Einheit 56 ausgeführt wird, die entsprechend zur Steuerung eines Fahrzeugsystems programmiert sind, wobei das Verfahren 2000 die Schritte des Empfangens eines Signals von mindestens einer optischen Schnittstelleneinheit, die dem in einem Sichtfeld neben der mindestens einen optischen Schnittstelle erfassten Licht zugeordnet ist, 2002, und der Bestimmung, ob das Objekt im Sichtfeld eine Geste ausführt, umfasst,2004, und wenn ja, dann wird als nächstes bestimmt, ob ein von der mindestens einen optischen Schnittstelle erfasster Blockierungs-Zustand vorliegt, 2006, und wenn ja, dann wird als nächstes bestimmt, ob der Blockierungs-Zustand für eine vorbestimmte Zeitspanne aufrechterhalten wird, 2008, und wenn nicht, dann wird zu dem Schritt des Empfangens eines Signals von der mindestens einer optischen Schnittstelleneinheit zurückgekehrt, die dem Licht zugeordnet ist, das in einem Sichtfeld neben der mindestens einen optischen Schnittstelle erfasst wurde, 2002, und wenn ja, dann wird als nächstes ein Befehlssignal an ein Fahrzeugsystem gesendet, 2010.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
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    • US 8141916 [0021]

Claims (10)

  1. System 46 zur Bedienung eines Verschlusspaneels 14, 28 eines Fahrzeugs 10 mit: mindestens einer optische Schnittstelleneinheit 44, 45 zur Erfassung der Bewegung eines Objekts 54, 55, und einer Controller-Einheit 56, die mit der mindestens einen optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 gekoppelt ist und mit einem Stellantrieb 58, 60 zur Betätigung des Verschlusspaneels 14, 28 kommuniziert, wobei die Controller-Einheit 56 so ausgebildet ist, um: die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 zu überwachen, um die Bewegung des Objekts 54, 55 zu erkennen, zu bestimmen, ob die Bewegung des Objekts 54, 55 einem vorgegebenen Berührungs- oder Gestenbefehl entspricht, und den Stellantrieb 58, 60 als Reaktion auf die Berührung oder Geste zu steuern, die dem vorgegebenen Berührungs- oder Gestenbefehl entspricht.
  2. System 46 nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 ein Infrarot-Näherungssensor 44 oder eine Kamera 45 mit einem Sichtfeld 62 ist.
  3. System 46 nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Controller-Einheit 56 weiterhin ausgebildet ist, um: das Sichtfeld 62 des Infrarot-Näherungssensors 44 oder der Kamera 45 zu überwachen, um die Bewegung des Objekts 54, 55 zu erkennen, einen Prozentsatz des Sichtfeldes 62 zu bestimmen, das durch das Objekt 54, 55 verdeckt ist, festzustellen, ob der Prozentsatz des Sichtfeldes 62, der durch das Objekt 54, 55 verdeckt ist, eine vorbestimmte Verdunkelungsschwelle überschreitet, und den Stellantrieb 58, 60 als Reaktion auf den Prozentsatz des Sichtfeldes 62, der durch das Objekt 54, 55 verdeckt ist, der die vorbestimmte Verdunkelungsschwelle überschreitet, zu aktivieren.
  4. System 46 nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Controller-Einheit 56 weiter ausgebildet ist, um: eine erste Helligkeitsstufe eines von der Kamera 45 zum ersten Mal aufgenommenen Bildes zu bestimmen, eine zweite Helligkeitsstufe eines anderen Bildes zu bestimmen, das von der Kamera 45 zu einem zweiten Zeitpunkt aufgenommen wurde, und zu bestimmen, ob die erste Helligkeit größer als die zweite Helligkeit ist.
  5. System 46 nach Anspruch 4, bei dem die Controller-Einheit 56 weiterhin ausgebildet ist, um: zu bestimmen, ob die zweite Helligkeit größer als ein vorgegebener Helligkeitsschwellenwert ist, und den Stellantrieb 58, 60 als Reaktion auf die Feststellung, dass die erste Helligkeit größer als die zweite Helligkeit ist, und auf die Feststellung, dass die zweite Helligkeit größer als der vorbestimmte Helligkeitsschwellenwert ist, zu aktivieren.
  6. System 46 nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 hinter einer Fläche 52 des Fahrzeugs 10 angeordnet ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Fenster 50 des Fahrzeugs 10, einer am Fahrzeug 10 befestigten Applikation 42 oder einer Außenseite eines Griffs 30 des Fahrzeugs 10 besteht.
  7. System 46 nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 so ausgebildet ist, dass sie einen Blockierungs-Zustand der optischen Schnittstelleneinheit bestimmt.
  8. Verfahren zum Betreiben eines Verschlusspaneels 14, 28 eines Fahrzeugs 10, das die folgenden Schritte umfasst: Überwachung mindestens einer optischen Schnittstelleneinheit 44, 45 hinsichtlich einer Bewegung eines Objekts 54, 55, Bestimmung, ob die Bewegung des Objekts 54, 55 einem vorgegebenen Berührungs- oder Gestenbefehl entspricht, und Steuerung eines Stellantriebs 58, 60 des Verschlusspaneels 14, 28 als Reaktion darauf, dass die Berührung oder Geste dem vorgegebenen Berührungs- oder Gestenbefehl entspricht.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 ein Infrarot-Näherungssensor 44 oder eine Kamera 45 mit einem Sichtfeld 62 ist und das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst: Überwachung des Sichtfeldes 62 des Infrarot-Näherungssensors 44 oder der Kamera 45 zur Erkennung der Bewegung des Objekts 54, 55, Bestimmung eines Prozentsatzes des Sichtfeldes 62, der durch das Objekt verdeckt ist 54, 55, Bestimmung, ob der Prozentsatz des Sichtfeldes 62, der durch das Objekt 54, 55 verdeckt ist, eine vorbestimmte Verdunkelungsschwelle überschreitet, und Aktivierung des Stellglieds 58, 60 als Reaktion darauf, dass der Prozentsatz des Sichtfelds 62, der durch das Objekt 54, 55 verdeckt ist, die vorbestimmte Verdunkelungsschwelle überschreitet.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei die mindestens eine optische Schnittstelleneinheit 44, 45 eine Kamera 45 ist, die so ausgebildet ist, dass sie ein Sichtfeld 62 abbildet, und das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst: Bestimmung einer ersten Helligkeitsstufe des von der Kamera 45 erstmals aufgenommenen Bildes, Bestimmung einer zweiten Helligkeitsstufe eines anderen Bildes, das von der Kamera 45 zu einem zweiten Zeitpunkt aufgenommen wurde, und Bestimmung, ob die erste Helligkeit größer als die zweite Helligkeit ist, vorzugsweise unter Einbeziehung der Schritte: Bestimmen, ob die zweite Helligkeit größer als ein vorbestimmter Helligkeitsschwellenwert ist, und Aktivierung des Stellglieds 58, 60 als Reaktion auf die Feststellung, dass die erste Helligkeit größer als die zweite Helligkeit ist, und die Feststellung, dass die zweite Helligkeit größer als der vorbestimmte Helligkeitsschwellenwert ist.
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