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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum gestengesteuerten Öffnen oder Verschließen eines durch ein bewegliches Bauelement verschließbaren Bereichs eines Fahrzeugs sowie ein System für ein Fahrzeug zum gestengesteuerten Öffnen oder Verschließen eines durch ein bewegliches Bauelement verschließbaren Bereichs eines Fahrzeugs, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Speichermedium.
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Es sind Vorrichtungen bekannt, um Kofferraumdeckel oder Heckklappen von Fahrzeugen berührungslos zu öffnen, wenn ein Nutzer beispielsweise ein Bein in einen dafür vorgesehenen Zielbereich in der Umgebung des Fahrzeugs bringt. Dazu werden beispielsweise kapazitive Sensoren eingesetzt, um die Präsenz des Beins in dem Zielbereich zu detektieren. Dabei ist es weiterhin bekannt, dass zur Bestätigung der erfolgreichen Detektion des Beins eine Fahrzeugaußenbeleuchtung, beispielsweise ein Warnblinker, aufleuchtet.
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Aus der
DE 10 2016 211 495 A1 ist eine Steuerungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Sensoreinheit, die dazu eingerichtet ist ein Objekt in einem Sensorbereich berührungslos zu erfassen, bekannt. Die Steuerungseinrichtung weist eine Projektoreinheit auf, die dazu eingerichtet ist ein Lichtmuster zu projizieren, das wenigstens einen Teil des Sensorbereichs markiert.
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Ferner ist es bekannt, Ultraschallsensoren zur Gestenerkennung zu verwenden. Da mittels eines Ultraschallsensors zeitabhängig der Abstand eines Objekts zu dem Ultraschallsensor ausgewertet werden kann, kann auch der zeitliche Verlauf beispielsweise eines Beins des Nutzers und dementsprechend eine Geste, die der Nutzer mit dem Bein durchführt, mittels Ultraschallsensoren erkannt und charakterisiert werden.
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Ein Nachteil des bekannten Stands der Technik ist, dass die Bewegung des Nutzers möglicherweise nicht erkannt wird, wenn der Nutzer die Geste nicht in Richtung eines aktiven Sensors ausführt oder der Nutzer die Geste ausführt, wenn die Vorrichtung nicht bereit ist die Bewegung zu detektieren.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zum berührungslosen Öffnen oder Verschließen eines durch ein bewegliches Bauelement verschließbaren Bereichs des Fahrzeugs anzugeben, durch welche eine vordefinierte Bewegung eines Nutzers zuverlässiger erkannt wird.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch den jeweiligen Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf der Idee, mittels eines Ultraschallsensorsystems die Position eines Nutzers zu ermitteln und abhängig von der ermittelten Position einen ersten Ultraschallsensor zu bestimmen, der zur Gestenerkennung eingesetzt werden soll. Dem Nutzer werden dann entsprechende Sensorinformationen visuell angezeigt. Somit kann der Nutzer eine vordefinierte Geste, mit der er den Wunsch zum Initiieren des Öffnens oder Verschließens kundtut, in die entsprechende Richtung des ersten Ultraschallsensors ausführen. Dadurch kann mit dem ersten Ultraschallsensor die Geste zuverlässig detektiert werden.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum gestengesteuerten Öffnen oder Verschließen eines durch ein bewegliches Bauelement verschließbaren Bereichs eines Fahrzeugs angegeben. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:
- - Erzeugen wenigstens eines Sensorsignals durch ein Ultraschallsensorsystem des Fahrzeugs während sich ein Nutzer in einer Umgebung des Fahrzeugs befindet;
- - Bestimmen von Positionsdaten, die eine Position des Nutzers betreffen durch wenigstens eine Recheneinheit des Fahrzeugs abhängig von dem wenigstens einem Sensorsignal;
- - Bestimmen eines ersten Ultraschallsensors des Ultraschallsensorsystems abhängig von den Positionsdaten durch die wenigstens eine Recheneinheit des Fahrzeugs;
- - Visuelles Anzeigen von Sensorinformationen, die den bestimmten ersten Ultraschallsensor charakterisieren, durch eine visuelle Ausgabeeinheit des Fahrzeugs;
- - Erzeugen eines weiteren Sensorsignals durch den ersten Ultraschallsensor nach dem Anzeigen der Sensorinformationen;
- - Detektieren einer vordefinierten und vom Nutzer ausgeführten Geste durch die wenigstens eine Recheneinheit abhängig von dem weiteren Sensorsignal; und
- - Ansteuern eines Aktuators zum Öffnen oder Verschließen des Bereichs des Fahrzeugs abhängig von der detektierten Geste durch die Recheneinheit.
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Insbesondere kann es sich bei dem Verfahren um ein Verfahren zum Öffnen eines durch ein bewegliches Bauelement verschließbaren Bereichs, beispielsweise eines Kofferraums, eines Kraftfahrzeugs handeln.
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Das Ultraschallsensorsystem beinhaltet einen oder mehrere Ultraschallsensoren sowie wenigstens eine Steuer- und/oder Recheneinheit, die im Folgenden als wenigstens eine Recheneinheit bezeichnet wird. Die wenigstens eine Recheneinheit kann zum einen die Ultraschallsensoren zum Emittieren und/oder Detektieren von Ultraschallwellen ansteuern, zum anderen das Erkennen der vordefinierten Geste durchführen.
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Die wenigstens eine Recheneinheit kann auch wenigstens ein Steuersignal für wenigstens einen Aktuator des Fahrzeugs erzeugen, der das bewegliche Bauelement automatisch abhängig von dem wenigstens einen Steuersignal bewegen kann. Alternativ kann hierfür auch eine weitere Steuereinheit des Fahrzeugs vorgesehen sein und die wenigstens eine Recheneinheit des Ultraschallsensorsystems kann durch Erzeugen des wenigstens einen Steuersignals die weitere Steuereinheit zum entsprechenden Ansteuern des beweglichen Bauelements veranlassen.
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Das automatische Bewegen des beweglichen Bauelements beinhaltet insbesondere das Ansteuern des wenigstens einen Aktuators, beispielsweise eines Motors und/oder eines Aktuators zur Entriegelung des beweglichen Bauelements, abhängig davon, ob die Geste detektiert wurde, insbesondere nur dann, wenn die Geste detektiert wurde.
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Insbesondere kann die wenigstens eine Recheneinheit die Ultraschallsensoren des Ultraschallsensorsystems ansteuern, sodass diese entsprechend Ultraschallwellen emittieren, insbesondere als Ultraschallimpulse. In der Umgebung reflektierte und von den Ultraschallsensoren detektierte Anteile der emittierten Ultraschallwellen veranlassen die Ultraschallsensoren dazu, das wenigstens eine Sensorsignal, insbesondere als wenigstens ein elektrisches Signal beziehungsweise Spannungssignal oder Stromsignal, zu erzeugen. Die Ultraschallsensoren können auch als Ultraschallwandler oder Ultraschalltransducer bezeichnet werden. Jeder der Ultraschallsensoren erzeugt beispielsweise genau eines des wenigstens einen Sensorsignals.
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Das wenigstens eine Sensorsignal beziehungsweise das wenigstens eine weitere Sensorsignal kann beispielsweise einer Amplitude oder Intensität der jeweils zum bestimmten Zeitpunkt reflektierten und detektierten Ultraschallwellen entsprechen beziehungsweise einer entsprechenden Einhüllenden.
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Außerdem kann die wenigstens eine Recheneinheit die Ultraschallsensoren beispielsweise ansteuern, so dass diese Ultraschallwellen emittieren und basierend auf den reflektierten Anteilen das eine weitere Sensorsignal erzeugen. Dabei kann sich die Anzahl der eingesetzten Ultraschallsensoren zur Erzeugung des wenigsten einen Sensorsignals von der Anzahl der eingesetzten Ultraschallsensoren zur Erzeugung des weiteren Sensorsignals unterscheiden, beispielsweise werden zur Erzeugung des weiteren Sensorsignals weniger der Ultraschallsensoren verwendet als zur Erzeugung des wenigstens einen Sensorsignals. Beispielsweise können zur Erzeugung des wenigstens einen Sensorsignals alle Ultraschallsensoren des Ultraschallsensorsystems eingesetzt werden, wohingegen zur Erzeugung des weiteren Sensorsignals beispielsweise nur ein Ultraschallsensor eingesetzt wird, nämlich der erste Ultraschallsensor. Es sind jedoch auch andere Konstellationen denkbar.
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Die vordefinierte Geste des Nutzers ist beispielsweise durch einen vordefinierten Bewegungsablauf eines Beins oder eines sonstigen Körperteils des Nutzers gegeben.
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Bei dem beweglichen Bauelement kann es sich je nach Ausgestaltungsform des Verfahrens und des Fahrzeugs beispielsweise um eine Tür, beispielsweise eine Seitentür, eine Fahrertür, eine Beifahrertür, eine Fondtür, eine Hecktür, eine Schiebetür, eine Heckklappe oder einen Kofferraumdeckel handeln. Vorzugsweise handelt es sich um eine Heckklappe oder um einen Kofferraumdeckel. In diesem Fall handelt es sich bei dem verschließbaren Bereich des Fahrzeugs beispielsweise um einen Kofferraum oder um einen offenen oder geschlossenen Ladebereich des Fahrzeugs. Ein offener Ladebereich kann dabei insbesondere nach oben hin offen sein, was es nicht ausschließt, dass der offene Ladebereich beispielsweise in Heckrichtung durch die Heckklappe verschlossen ist, wie etwa bei einem Kleintransporter oder einem Pickup mit offener Ladefläche.
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Bei der Umgebung des Fahrzeugs handelt es sich um eine äußere Umgebung des Fahrzeugs, welche sich insbesondere unmittelbar an das bewegliche Bauelement anschließt. Insbesondere umfasst die Umgebung einen Bereich den das Ultraschallsensorsystem erfassen kann.
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Die Positionsdaten betreffen die Position des Nutzers. Dabei können sie beispielsweise eine Position des Nutzers und/oder Bereichsangabe für die Position des Nutzers relativ zum verschließbaren Bereich und/oder relativ zu dem Fahrzeug und/oder relativ zu einem der Ultraschallsensoren und/oder zu einem vordefinierten Zielbereich zur Gestenerkennung in der Umgebung des Fahrzeugs charakterisieren oder beinhalten. Die Bereichsangabe kann beispielsweise angeben, in welcher Richtung relativ zu dem Fahrzeug und/oder relativ zu einem der Ultraschallsensoren und/oder zu dem vordefinierten Zielbereich die Position des Nutzer liegt.
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Insbesondere ist es möglich, dass die Positionsdaten Koordinaten des Nutzers relativ oder absolut beschreiben. Es ist aber auch möglich, dass die Positionsdaten einen Abstand des Nutzers zum verschließbaren Bereich oder zu einem oder mehreren Ultraschallsensoren des Ultraschallsensorsystems betreffen. Die Positionsdaten können alle oder eine Kombination dieser Möglichkeiten beschreiben.
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Der erste Ultraschallsensor wird insbesondere aktiviert oder bleibt aktiviert, um die Geste des Nutzers zu erfassen. Es ist gegebenenfalls auch möglich, dass mehrere Ultraschallsensoren inklusive des ersten Ultraschallsensors abhängig von den Positionsdaten bestimmt werden. Insbesondere werden dann alle bestimmten Ultraschallsensoren aktiv, um die Geste des Nutzers zu erfassen.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die wenigstens eine Recheneinheit den ersten Ultraschallsensor so bestimmt, dass der erste Ultraschallsensor derjenige Ultraschallsensor des Ultraschallsensorsystems ist, welcher entsprechend der Positionsdaten zum Nutzer den geringsten Abstand aufweist. Es ist möglich, dass der erste Ultraschallsensor aus einer vordefinierten Gruppe von Ultraschallsensoren des Ultraschallsensorsystems bestimmt wird. Es ist beispielsweise möglich, dass die Gruppe aus genau zwei Ultraschallsensoren besteht.
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Die Sensorinformationen, die den ersten bestimmten Ultraschallsensor charakterisieren, können beispielsweise ein Bezeichnungsname oder eine Bezeichnungsnummer des ersten Ultraschallsensors sein und/oder eine Position des ersten Ultraschallsensors beschreiben. Die visuelle Ausgabeeinheit kann beispielsweise als Blinker des Fahrzeugs ausgeführt sein. Insbesondere für den Fall, dass die Gruppe aus der der erste Ultraschallsensor bestimmt wird aus genau zwei Ultraschallsensoren besteht, kann beispielsweise der in Fahrtrichtung gesehen linke Blinker dann aktiviert werden beziehungsweise blinken, wenn sich der ausgewählte Ultraschallsensor links von dem nicht bestimmten zweiten Ultraschallsensor der Gruppe befindet.
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Durch das visuelle Anzeigen der Sensorinformationen, die den bestimmten ersten Ultraschallsensor charakterisieren, durch die visuelle Ausgabeeinheit des Fahrzeugs kann der Nutzer die vordefinierte Geste zielgerichtet in Richtung des ersten Ultraschallsensors ausführen. Beispielsweise können die Sensorinformationen die Position des ersten Ultraschallsensors beschreiben und/oder den ersten Ultraschallsensor bezeichnen. Vorteilhaft ist es, wenn der Nutzer durch die Anzeige der Sensorinformationen einen Hinweis erhält wo sich der erste Ultraschallsensor am Fahrzeug befindet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der erste Ultraschallsensor aktiv ist, insbesondere nur der erste Ultraschallsensor aktiv ist, und der Nutzer dann die Geste in Richtung des aktiven Ultraschallsensors ausführt. Dadurch kann die Falsch-negativ-Rate reduziert werden, das heißt die Geste des Nutzers wird zuverlässiger erkannt.
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In einem Ausführungsbeispiel werden abhängig von dem wenigstens einem erzeugten Sensorsignal in einer Objektverfolgungsphase Bewegungsdaten von der Recheneinheit bestimmt. Die Bewegungsdaten beschreiben eine Annäherung des Nutzers in Richtung eines vordefinierten Zielbereiches in der Umgebung des Fahrzeugs.
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Dadurch kann eine Intention des Nutzers zuverlässiger detektiert werden. Innerhalb des Zielbereichs kann die Geste des Nutzers detektiert werden. Insbesondere ist der Zielbereich eine vordefinierte Fläche, die sich in der unmittelbaren Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere des verschließbaren Bereichs befindet. Befindet sich beispielsweise ein Objekt innerhalb der Fläche, kann es von dem Ultraschallsensorsystem, insbesondere von Ultraschallsensoren der vordefinierten Gruppe, erfasst werden. Insbesondere entspricht der Zielbereich im Wesentlichen dem Erfassungsbereich des Ultraschallsensorsystems, insbesondere der Ultraschallsensoren der vordefinierten Gruppe, oder einem Teil davon.
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In einem Ausführungsbeispiel wird während der Objektverfolgungsphase abhängig davon ob die Annäherung des Nutzers in Richtung des Zielbereichs erkannt wird eine visuelle Bestätigung der Annäherung durch die visuelle Ausgabeeinheit angezeigt.
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Dadurch kann der Nutzer erkennen, ob er durch das Ultraschallsensorsystem erfasst wurde. Es ist auch möglich, dass die Bestätigung erst dann erfolgt, wenn der Nutzer sich an oder in dem Zielbereich befindet. Dadurch kann der Nutzer abschätzen, ob er sich noch weiter auf das Fahrzeug zu bewegen muss, damit die Geste von dem Ultraschallsensorsystem erfasst werden kann.
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In einem Ausführungsbeispiel wird während der Objektverfolgungsphase abhängig davon ob die wenigstens eine Recheneinheit einen Funkschlüssel des Fahrzeugs erkennt eine visuelle Bestätigung des Erkennens durch die visuelle Ausgabeeinheit angezeigt.
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Insbesondere handelt es sich bei dem Funkschlüssel um einen Transponder beziehungsweise einen Autoschlüssel wie er auch bei Keyless-Go-Systemen verwendet wird. Der Funkschlüssel sendet dabei ein Funksignal aus, welches von einer Empfangseinheit empfangen wird und an die Recheneinheit übermittelt wird. Die Recheneinheit erkennt abhängig von dem Signal, ob das Signal von einem berechtigten Funkschlüssel handelt. Insbesondere wenn die Recheneinheit einen berechtigten Funkschlüssel erkennt, entsperrt sie eine Verriegelung des Fahrzeugs. Dadurch wird die Sicherheit erhöht, sodass nur ein berechtigter Nutzer die verschließbare Öffnung durch die Geste öffnen kann. Es kann dadurch auch Energie eingespart werden, indem das Ultraschallsensorsystem erst dann mit Energie versorgt wird, wenn der Funkschlüssel erkannt wird.
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In einem Ausführungsbeispiel wird zur visuellen Anzeige der Sensorinformationen als visuelle Ausgabeeinheit eine Fahrzeugaußenbeleuchtung des Fahrzeugs verwendet.
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Insbesondere ist die Fahrzeugaußenbeleuchtung eine Kraftfahrzeugbeleuchtung. Besonders vorteilhaft eignet sich standardmäßig vorhandene und teilweise auch vorgeschriebene Beleuchtung des Fahrzeugs als visuelle Ausgabeeinheit. Dies hat den Vorteil, dass Kosten und Bauraum für eine zusätzliche Beleuchtung eingespart werden können.
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In einer vorteilhaften Ausführung wird eine solche Fahrzeugaußenbeleuchtung des Fahrzeugs als visuelle Ausgabeeinheit verwendet, die der Nutzer sieht, wenn er den verschließbaren Bereich betrachtet. Beispielsweiße können Rückleuchten als visuelle Ausgabeeinheit verwendet werden, insbesondere wenn ein Kofferraum des Fahrzeugs durch das erfindungsgemäße Verfahren geöffnet werden soll. Insbesondere können als Rückleuchten Schlussleuchten, Bremsleuchten, Fahrtrichtungsanzeiger, Kennzeichenbeleuchtung, Nebenschlussleuchten, Parklicht oder Rückfahrscheinwerfer bezeichnet werden.
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Insbesondere kann die visuelle Ausgabeeinheit eine Leuchtfrequenz, eine Leuchtfarbe und eine Helligkeit zur Darstellung unterschiedlicher Sensorinformationen variieren.
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In einem Ausführungsbeispiel weist das Ultraschallsensorsystem mindestens zwei Ultraschallsensoren inklusive des ersten Ultraschallsensors auf. Nach der Bestimmung des ersten Ultraschallsensors wird nur der erste Ultraschallsensor von der Recheneinheit aktiviert und/oder es wird mindestens ein zweiter Ultraschallsensor des Ultraschallsensorsystems deaktiviert. Nach der Bestimmung des ersten Ultraschallsensors wird beispielsweise der erste Ultraschallsensor aktiviert und alle anderen Ultraschallsensoren deaktiviert oder zumindest nicht für die Detektion der Geste verwendet. Es ist aber auch möglich, dass mehr als ein Ultraschallsensor, also außer dem ersten Ultraschallsensor wenigstens ein weiterer Ultraschallsensor des Ultraschallsensorsystems, aktiviert wird oder aktiviert bleibt und zur Detektion der Geste verwendet wird. Insbesondere wird mindestens der zweite Ultraschallsensor deaktiviert oder zumindest nicht zur Detektion der Geste verwendet.
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In einem Ausführungsbeispiel wird zum Anzeigen der Sensorinformation ein linker oder ein rechter Fahrtrichtungsanzeiger des Fahrzeugs aktiviert. Ein Fahrtrichtungsanzeiger kann im Folgenden auch als Blinker bezeichnet werden.
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In einem Ausführungsbeispiel wird der linke Blinker aktiviert, wenn der bestimmte erste Sensor an einer linken Fahrzeugseite des Fahrzeugs angeordnet ist. Der rechte Blinker wird dann aktiviert, wenn der bestimmte erste Sensor an einer rechten Fahrzeugseite des Fahrzeugs angeordnet ist.
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Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, dass so dem Nutzer intuitiv verständlich gezeigt werden kann wo sich der erste Ultraschallsensor befindet. Dadurch kann der Nutzer in die Richtung des ersten Ultraschallsensors die Geste ausführen. Dadurch kann die Geste zuverlässiger detektiert werden. Dabei bezeichnet die linke Fahrzeugseite, die in Fahrtrichtung gesehene linke Hälfte des Fahrzeugs bezogen auf eine gedachte Ebene, die parallel zur Fahrtrichtung vertikal das Fahrzeug in zwei Hälften teilt. Die rechte Fahrzeugseite bezeichne die rechte Hälfte des Fahrzeugs, welche rechts von dieser gedachten Ebene liegt.
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In einem Ausführungsbeispiel werden die Sensorinformationen erst dann visuell angezeigt, wenn die Positionsdaten ein vordefiniertes Stabilitätskriterium erfüllen.
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Das Stabilitätskriterium kann beispielsweise einen Wert oder einen Anteil der Positionsdaten betreffen, um den sich die Positionsdaten nicht mehr als diesen Wert oder Anteil ändern, um das Stabilitätskriterium zu erfüllen. Die Positionsdaten müssen also innerhalb eines definierten Schwankungsbereichs liegen. Damit kann erreicht werden, dass die Sensorinformationen dem Nutzer erst angezeigt werden, wenn dieser stehen geblieben ist. Die Positionsdaten können sich nicht nur aufgrund einer Bewegung des Nutzers ändern, sondern auch durch das Ultraschallsensorsystem selbst oder von einem Algorithmus der wenigstens einen Recheneinheit verursacht werden.
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Ein weiter Aspekt der Erfindung betrifft ein System zum Öffnen oder Verschließen eines durch ein bewegliches Bauelement verschließbaren Bereichs eines Fahrzeugs. Das System weist ein Ultraschallsensorsystem zum Erzeugen von Sensorsignalen, wenigstens eine Recheneinheit zum Extrahieren von Positionsdaten, eine visuelle Ausgabeeinheit zum Anzeigen von Sensorinformationen und wenigstens einen Aktuator zum Öffnen oder Verschließen des verschließbaren Bereiches des Fahrzeugs auf.
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Unter einer Recheneinheit kann insbesondere ein Datenverarbeitungsgerät verstanden werden, das einen Verarbeitungsschaltkreis enthält. Die Recheneinheit kann also insbesondere Daten zur Durchführung von Rechenoperationen verarbeiten. Darunter fallen gegebenenfalls auch Operationen, um indizierte Zugriffe auf eine Datenstruktur, beispielsweise eine Umsetzungstabelle, LUT (englisch: „look-up table“), durchzuführen.
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Die Recheneinheit kann insbesondere einen oder mehrere Computer, einen oder mehrere Mikrocontroller und/oder einen oder mehrere integrierte Schaltkreise enthalten, beispielsweise eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen, ASIC (englisch: „application-specific integrated circuit“), eines oder mehrere feldprogrammierbare Gate-Arrays, FPGA, und/oder eines oder mehrere Einchipsysteme, SoC (englisch: „system on a chip“). Die Recheneinheit kann auch einen oder mehrere Prozessoren, beispielsweise einen oder mehrere Mikroprozessoren, eine oder mehrere zentrale Prozessoreinheiten, CPU (englisch: „central processing unit“), eine oder mehrere Grafikprozessoreinheiten, GPU (englisch: „graphics processing unit“) und/oder einen oder mehrere Signalprozessoren, insbesondere einen oder mehrere digitale Signalprozessoren, DSP, enthalten. Die Recheneinheit kann auch einen physischen oder einen virtuellen Verbund von Computern oder sonstigen der genannten Einheiten beinhalten.
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In verschiedenen Ausführungsbeispielen beinhaltet die Recheneinheit eine oder mehrere Hardware- und/oder Softwareschnittstellen und/oder eine oder mehrere Speichereinheiten.
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Eine Speichereinheit kann als flüchtiger Datenspeicher, beispielsweise als dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff, DRAM (englisch: „dynamic random access memory“) oder statischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff, SRAM (englisch: „static random access memory“), oder als nicht-flüchtiger Datenspeicher, beispielsweise als Festwertspeicher, ROM (englisch: „read-only memory“), als programmierbarer Festwertspeicher, PROM (englisch: „programmable read-only memory“), als löschbarer programmierbarer Festwertspeicher, EPROM (englisch: „erasable programmable read-only memory“), als elektrisch löschbarer programmierbarer Festwertspeicher, EEPROM (englisch: „electrically erasable programmable read-only memory“), als Flash-Speicher oder Flash-EEPROM, als ferroelektrischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff, FRAM (englisch: „ferroelectric random access memory“), als magnetoresistiver Speicher mit wahlfreiem Zugriff, MRAM (englisch: „magnetoresistive random access memory“) oder als Phasenänderungsspeicher mit wahlfreiem Zugriff, PCRAM (englisch: „phase-change random access memory“), ausgestaltet sein.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das System wenigstens einen Aktuator auf, der dazu eingerichtet ist, das bewegliche Bauelement abhängig von dem Steuersignal automatisch zu bewegen, um den verschließbaren Bereich zu öffnen oder zu verschließen.
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Dabei kann die wenigstens eine Recheneinheit das Steuersignal direkt an den wenigstens einen Aktuator übermitteln oder an eine Steuereinheit für den wenigstens einen Aktuator und die Steuereinheit für den wenigstens einen Aktuator erzeugt ein weiteres Steuersignal, welches sie an den wenigstens einen Aktuator übermittelt, um diesen zum Bewegen des beweglichen Bauelements abhängig von dem weiteren Steuersignal zu veranlassen.
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Ist im Rahmen der vorliegenden Offenbarung die Rede davon, dass eine Komponente des erfindungsgemäßen Systems, insbesondere die wenigstens eine Recheneinheit des Systems dazu eingerichtet, ausgebildet, ausgelegt, oder dergleichen ist, eine bestimmte Funktion auszuführen oder zu realisieren, eine bestimmte Wirkung zu erzielen oder einem bestimmten Zweck zu dienen, so kann dies derart verstanden werden, dass die Komponente, über die prinzipielle oder theoretische Verwendbarkeit oder Eignung der Komponente für diese Funktion, Wirkung oder diesen Zweck hinaus, durch eine entsprechende Anpassung, Programmierung, physische Ausgestaltung und so weiter konkret und tatsächlich dazu in der Lage ist, die Funktion auszuführen oder zu realisieren, die Wirkung zu erzielen oder dem Zweck zu dienen.
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Weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Systems folgen unmittelbar aus den verschiedenen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und umgekehrt. Insbesondere lassen sich einzelne Merkmale und entsprechende Erläuterungen sowie Vorteile bezüglich der verschiedenen Ausführungsformen zu dem erfindungsgemäßen Verfahren analog auf entsprechende Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems übertragen. Insbesondere ist das erfindungsgemäße System zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet oder programmiert. Insbesondere führt das erfindungsgemäße System das erfindungsgemäße Verfahren durch.
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In einem Ausführungsbeispiel weist die Ausgabeeinheit mindestens ein Element aus einer Fahrzeugaußenbeleuchtung, insbesondere einer bestehenden Fahrzeugaußenbeleuchtung, auf.
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Eine bestehende Fahrzeugaußenbeleuchtung ist beispielsweise eine Fahrzeugbeleuchtung, die das Fahrzeug, insbesondere das Kraftfahrzeug, aufgrund von gesetzlichen Vorschriften zur Verkehrssicherheit aufweist. Damit besteht die Möglichkeit, dass die Fahrzeugaußenbeleuchtung nicht nur als Ausgabeeinheit, sondern zusätzlich zu anderen Zwecken, beispielsweise zur Erhöhung der Verkehrssicherheit, verwendet wird. Dadurch können Bauteile, Bauraum und somit auch Kosten gespart werden.
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In einem Ausführungsbeispiel sind das mindestens eine Element Blinker und/oder Parkleuchten des Fahrzeugs.
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Dadurch kann dem Nutzer einfach und verständlich dargestellt werden, ob sich der bestimmte erste Ultraschallsensor in der linken oder der rechten Fahrzeugseite befindet. Insbesondere leuchten die Parkleuchten in einer anderen Farbe als die Blinker. Im Fall von mehreren Ultraschallsensoren, die zur Detektion der Geste verwendet werden können, kann der bestimmte erste Ultraschallsensor beispielsweise dadurch symbolisiert werden, ob die linke oder rechte Parkleuchte oder der linke oder rechte Blinker leuchtet oder blinkt.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm. Das Computerprogramm umfasst Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch ein erfindungsgemäßes System diesen veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Speichermedium, welches ein erfindungsgemäßes Computerprogramm speichert.
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Für Anwendungsfälle oder Anwendungssituationen, die sich bei dem Verfahren ergeben können und die hier nicht explizit beschrieben sind, kann vorgesehen sein, dass gemäß dem Verfahren eine Fehlermeldung und/oder eine Aufforderung zur Eingabe einer Nutzerrückmeldung ausgegeben und/oder eine Standardeinstellung und/oder ein vorbestimmter Initialzustand eingestellt wird.
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Das Computerprogramm sowie das computerlesbare Speichermedium können als jeweilige Computerprogrammprodukte mit den Befehlen aufgefasst werden.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen können nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen von der Erfindung umfasst sein. Es können insbesondere auch Ausführungen und Merkmalskombinationen von der Erfindung umfasst sein, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten Anspruchs aufweisen. Es können darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen von der Erfindung umfasst, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand konkreter Ausführungsbeispiele und zugehöriger schematischer Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren können gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Beschreibung gleicher oder funktionsgleicher Elemente wird gegebenenfalls nicht notwendigerweise bezüglich verschiedener Figuren wiederholt.
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Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs von oben mit einer beispielhaften Ausführungsform eines Systems zum gestengesteuerten Öffnen oder Verschließen eines durch ein bewegliches Bauelement verschließbaren Bereichs des Fahrzeugs gemäß der Erfindung;
- 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs von hinten mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines Systems zum gestengesteuerten Öffnen oder Verschließen eines durch ein bewegliches Bauelement verschließbaren Bereichs des Fahrzeugs gemäß der Erfindung; und
- 3 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs von oben mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines Systems zum gestengesteuerten Öffnen oder Verschließen eines durch ein bewegliches Bauelement verschließbaren Bereichs des Fahrzeugs gemäß der Erfindung.
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In 1 ist schematisch ein Fahrzeug 1 mit einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Systems 2 zum gestengesteuerten Öffnen oder Verschließen eines durch ein bewegliches Bauelement 3 verschließbaren Bereichs 4 des Fahrzeugs 1 dargestellt.
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Das bewegliche Bauelement 3 ist vorliegend beispielhaft als Kofferraumdeckel des Fahrzeugs 1 dargestellt, sodass es sich bei dem durch diesen verschlossenen Bereich 4 um einen Kofferraum des Fahrzeugs 1 handelt. In anderen Ausführungsformen kann es sich bei dem beweglichen Bauelement 3 stattdessen beispielsweise auch um eine Heckklappe oder eine Tür des Fahrzeugs 1 handeln.
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Das Fahrzeug 1, beispielsweise das System 2, weist insbesondere einen oder mehrere, im nicht beschränkenden Beispiel der 1 einen, Aktuator 10 auf sowie eine Recheneinheit 8. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel zum Öffnen des verschließbaren Bereichs 4 beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verschließen des verschließbaren Bereichs 4 ist analog dazu. Die Recheneinheit 8 kann dabei stellvertretend für eine oder mehrere Steuer- / Rechen- und/oder Auswerteeinheiten angesehen werden, die zur Vereinfachung der Beschreibung funktional zusammengefasst beschrieben werden. Die Recheneinheit 8 kann insbesondere den Aktuator 10 ansteuern, sodass dieser beispielsweise automatisch eine Bewegung des beweglichen Bauelements 3 initiiert und gegebenenfalls eine Verriegelung des beweglichen Bauelements 3 lösen kann. Dadurch kann der durch das bewegliche Bauelement 3 verschlossene Bereich 4 des Fahrzeugs 1 also automatisch geöffnet werden, das heißt, ohne dass ein Nutzer 5 das bewegliche Bauelement 3 manuell öffnen muss. Es sind Systeme bekannt, bei denen dies mittels eines Fahrzeugschlüssels für das Fahrzeug 1 ausgelöst werden kann. Dies kann auch bei dem vorliegenden System 2 möglich sein, ist aber nicht zwingend erforderlich. Vielmehr kann das System 2 ein erfindungsgemäßes Verfahren zum gestengesteuerten Öffnen oder Verschließen des verschließbaren Bereichs 4 durchführen.
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Dazu weist das System 2 einen oder mehrere Ultraschallsensoren 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f auf, die ein Gesamtsichtfeld in der unmittelbaren Umgebung des Fahrzeugs 1, insbesondere des beweglichen Bauelements 3 abdecken und darin Objekte wie den Nutzer 5 detektieren können. Vorzugsweise ist die Anzahl Ultraschallsensoren 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f zwei oder mehr, beispielsweise drei oder mehr. Im gezeigten Beispiel ist die Anzahl der Ultraschallsensoren 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f mindestens sechs.
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Insbesondere kann jeder der Ultraschallsensoren 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f entsprechend Ultraschallimpulse aussenden und von einem Objekt in einem jeweiligen Sichtfeld des Ultraschallsensors 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f reflektierte Anteile der Ultraschallimpulse detektieren und abhängig davon ein entsprechendes zeitabhängiges Sensorsignal erzeugen, das die Intensität der detektierten reflektierten Anteile der Ultraschallimpulse wiedergibt. Das Sensorsignal enthält dann typischerweise Signalimpulse, auch als Peaks oder Echos bezeichnet, wobei jeder Signalimpuls auf einen emittierten Ultraschallimpuls zurückgeht. Die zeitliche Position der Signalimpulse erlaubt es, den Abstand des reflektierenden Objekts von dem jeweiligen Ultraschallsensor 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f mittels der Recheneinheit 8 zu bestimmen.
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Die Ultraschallsensoren 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f und die Recheneinheit 8 oder Teile der Recheneinheit 8 können als Teile eines Ultraschallsensorsystems 6 des Systems 2 aufgefasst werden. Das Ultraschallsensorsystem 6, insbesondere die Ultraschallsensoren 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f kann nicht notwendigerweise nur im Sinne der Erfindung verwendet werden, sondern zusätzlich gegebenenfalls auch für andere Funktionen verwendet werden, etwa zur Einparkunterstützung eines Fahrers des Fahrzeugs 1.
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Weiterhin weist das System 2 eine visuelle Ausgabeeinheit 9 auf. Insbesondere kann die visuelle Ausgabeeinheit 9 als Bildschirm, Projektor, Fahrzeugaußenbeleuchtung, wie beispielsweise Blinker, LED oder anderweitiges Leuchtmittel ausgebildet sein. Auch eine Kombination daraus ist möglich.
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Die Ultraschallsensoren 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f erzeugen jeweils ein zeitabhängiges Sensorsignal wie oben beschrieben. Befindet sich ein Nutzer 5 in dem Gesamtsichtfeld, so kann die Recheneinheit 8 dies anhand der Sensorsignale erkennen und dessen Positionsdaten, insbesondere eine Richtung und/oder einen Abstand zum Fahrzeug 1, bestimmen. Weiterhin bestimmt die Recheneinheit 8 aus den Positionsdaten einen ersten Ultraschallsensor 7b des Ultraschallsensorsystems 6. Insbesondere wird der Ultraschallsensor 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f als erster Ultraschallsensor 7b bestimmt, der den geringsten Abstand zum Nutzer 5 aufweist. Durch die visuelle Ausgabeeinheit 9 des Fahrzeugs 1 können Sensorinformationen, die den bestimmten ersten Ultraschallsensor 7b charakterisieren, angezeigt werden. Die Sensorinformationen können dabei einen Namen und/oder eine Position des ersten Ultraschallsensors 7b ausdrücklich oder indirekt beschreiben.
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Da sich in diesem Ausführungsbeispiel der Ultraschallsensor 7b in Fahrtrichtung gesehen rechts befindet, kann der Ultraschallsensor 7b beispielsweise durch Blinken eines rechten Blinkers beschrieben werden. Ist die visuelle Ausgabeeinheit 9 beispielsweise ein Bildschirm oder ein Projektor kann dieser einen Pfeil in Richtung des ersten Ultraschallsensors 7b anzeigen oder eines oder mehrere Worte, beispielsweise „rechts“ oder „Sensor 1“. Der Nutzer 5 kann aus der visuellen Anzeige erkennen oder folgern, wo sich der erste Ultraschallsensor 7b befindet. Dementsprechend kann der Nutzer 5 die vordefinierte Geste in Richtung des ersten Ultraschallsensors 7b ausführen. Beispielsweise kann die Geste so ausgeführt werden, dass der Nutzer 5 von einer Ausgangsposition aus ein Körperteil, insbesondere ein Bein, in Richtung des Fahrzeugs bewegt und wieder zurück zur Ausgangsposition bewegt. Beispielsweise wird dazu der erste Ultraschallsensor 7b aktiviert oder bleibt aktiviert und erzeugt ein weiteres Sensorsignal. Wird die vordefinierte Geste des Nutzers durch die Recheneinheit 8 abhängig von dem weiteren Sensorsignal detektiert, kann der Aktuator 10 zum Öffnen des Bereichs 4 durch die Recheneinheit 8 angesteuert werden.
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In verschiedenen Ausführungsformen kann neben der Anzeige der Sensorinformationen durch die visuelle Ausgabeeinheit 9 auch weitere Sensorinformationen akustisch mittels eines akustischen Ausgabegeräts (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 1 ausgegeben werden, die ebenfalls den bestimmten ersten Ultraschallsensor 7b charakterisieren. Die weiteren Sensorinformationen können dabei einen Namen und/oder eine Position des ersten Ultraschallsensors 7b nennen.
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In 2 ist schematisch ein Fahrzeug 1 mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems 2 zum gestengesteuerten Öffnen oder Verschließen eines durch ein bewegliches Bauelement 3 verschließbaren Bereichs 4 des Fahrzeugs 1 dargestellt, die beispielsweise auf der Ausführungsform der 1 beruhen kann. In diesem Ausführungsbeispiel weist das Ultraschallsensorsystem 6 zwei Ultraschallsensoren 7a, 7b auf. Weiterhin ist in diesem Ausführungsbeispiel beinhaltet die visuelle Ausgabeeinheit 9 einen linken Blinker 9a und einen rechten Blinker 9b des Fahrzeugs 1. Die Ultraschallsensoren 7a, 7b können zumindest einen vordefinierten Zielbereich 11 zur Gestenerkennung erfassen. Insbesondere können die Ultraschallsensoren 7a, 7b ein Gesamtsichtfeld, das flächenmäßig größer ist als der Zielbereich, erfassen. Es kann der linke Ultraschallsensor 7a im Wesentlichen einen linken Teilzielbereich 11 a und der rechte Ultraschallsensor 7b einen rechten Teilzielbereich 11b erfassen. Die Bezeichnungen links und rechts sind auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 bezogen und dienen lediglich zur Unterscheidung der Blinker 9a, 9b, Ultraschallsensoren 7a, 7b und Teilzielbereiche 11a, 11b.
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Die Ultraschallsensoren 7a, 7b erzeugen jeweils ein zeitabhängiges Sensorsignal wie oben beschrieben. Beispielsweise befindet sich der Nutzer 5 (1) in dem Gesamtsichtfeld, so kann die Recheneinheit 8 (1) dies anhand der Sensorsignale erkennen und die Bewegung des Nutzers 5 basierend auf den Sensorsignalen überwachen. Insbesondere kann die Recheneinheit 8 dabei eine Annäherung des Nutzers in Richtung des Zielbereichs 11 erkennen. Beispielsweise wird dies als visuelle Bestätigung durch die Ausgabeeinheit 9 angezeigt, insbesondere indem die Blinker 9a, 9b einmal oder mehrmals aufblinken. Die Recheneinheit 8 kann eine nicht dargestellte Empfangseinheit aufweisen. Beispielsweise kann diese Signale eines Funkschlüssels des Fahrzeugs 1 erkennen. Der Funkschlüssel kann ein Autoschlüssel des Fahrzeugs 1 sein.
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Insbesondere wird der Aktuator 10 (1) erst angesteuert, wenn der Funkschlüssel durch die Recheneinheit 8 erkannt wurde.
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Erkennt die Recheneinheit 8 beispielsweise, dass sich der Nutzer 5 sich am Rand oder innerhalb des rechten Teilzielbereichs 11b befindet, bestimmt sie den rechten Ultraschallsensor 7b als ersten Ultraschallsensor und es blinkt der rechte Blinker 9b einmal oder mehrmals. Erkennt die Recheneinheit 8 aber beispielsweise, dass sich der Nutzer 5 sich am Rand oder innerhalb des linken Teilzielbereichs 11 a befindet, bestimmt sie den linken Ultraschallsensor 7a als ersten Ultraschallsensor und es blinkt der linke Blinker 9a einmal oder mehrmals. Sollte beispielsweise bei beim Extrahieren der Positionsdaten, die die Position des Nutzers 5 beschreiben, ein Fehler aufgetreten sein, sodass beispielsweise der linke Ultraschallsensor 7a als erster Ultraschallsensor bestimmt wird, obwohl sich der Nutzer 5 eigentlich näher am rechten Ultraschallsensor 7b befindet, blinkt der linke Blinker 9a einmal oder mehrmals, sodass der Nutzer 5 weiß, dass er die Geste in Richtung des linken Ultraschallsensor 7a ausführen soll damit sie zuverlässig detektiert werden kann.
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In 3 ist schematisch ein Fahrzeug 1 mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen System 2 zum gestengesteuerten Öffnen oder Verschließen eines durch ein bewegliches Bauelement 3 (1) verschließbaren Bereichs 4 (1) des Fahrzeugs 1 dargestellt.
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Das System 2 weist weiterhin ein Ultraschallsensorsystem 6, wenigstens eine Recheneinheit 8, eine visuelle Ausgabeeinheit 9 und einen Aktuator 10 auf. Das Ultraschallsensorsystem 6 weist mehrere, in diesem Ausführungsbeispiel sechs, Ultraschallsensoren 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f auf. Das Fahrzeug 1 kann weitere Ultraschallsensoren aufweisen, die nicht Teil des Ultraschallsensorsystems 6 sind und für das erfindungsgemäße Verfahren nicht betrachtet werden. Insbesondere können die Ultraschallsensoren 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f jeweils Objekte innerhalb eines Erfassungsbereichs 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f erfassen. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Geste des Nutzers 5 innerhalb des vordefinierten Zielbereichs 11 von den beiden mittleren Ultraschallsensoren 7a, 7b erfasst werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird der erste Ultraschallsensor aus einer vordefinierten Gruppe, bestehend aus den beiden mittleren Ultraschallsensoren 7a, 7b, bestimmt.
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Die Sensorinformationen, die den bestimmten ersten Ultraschallsensor charakterisieren, werden durch die visuelle Ausgabeeinheit 9 angezeigt. Beispielweise bleibt anschließend der bestimmte erste Ultraschallsensor aktiviert, beispielsweise der rechte Ultraschallsensor 7b, und ein zweiter Ultraschallsensor wird deaktiviert, beispielsweise der linke Ultraschallsensor 7a. Der bestimmte erste Ultraschallsensor erzeugt ein weiteres Sensorsignal. Dieses nutzt die Recheneinheit 8, um die Geste des Nutzers 5 detektieren zu können. Wird die Geste des Nutzers 5 erfolgreich detektiert, steuert die Recheneinheit 8 den Aktuator 10 an, um das bewegliche Bauelement 3 so zu bewegen, dass der Bereich 4 geöffnet oder geschlossen wird. Der Bereich 4 wird insbesondere dann geöffnet, wenn er verschlossen ist. Der Bereich 4 wird insbesondere dann geschlossen, wenn er offen ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016211495 A1 [0003]
