WO2021185722A1 - Verfahren zum überwachen eines schwenkbereichs einer tür während eines schwenkvorgangs, computerprogrammprodukt, computerlesbares speichermedium sowie schwenkbereichsüberwachungssystem - Google Patents

Verfahren zum überwachen eines schwenkbereichs einer tür während eines schwenkvorgangs, computerprogrammprodukt, computerlesbares speichermedium sowie schwenkbereichsüberwachungssystem Download PDF

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WO2021185722A1
WO2021185722A1 PCT/EP2021/056460 EP2021056460W WO2021185722A1 WO 2021185722 A1 WO2021185722 A1 WO 2021185722A1 EP 2021056460 W EP2021056460 W EP 2021056460W WO 2021185722 A1 WO2021185722 A1 WO 2021185722A1
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door
pivoting
ultrasonic
ultrasonic sensor
swivel
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PCT/EP2021/056460
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Maximilian Poepperl
Raghavendra GULAGUNDI
Niko SOMMER
Niko Moritz SCHOLZ
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Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring a pivoting range of a door by means of a pivoting range monitoring system, in which the
  • Pivoting range monitoring system the pivoting range of the door is detected, with at least one ultrasonic signal being transmitted by means of a transmitting device of the ultrasonic sensor device during a pivoting process of the door to detect the pivoting range by means of the ultrasonic sensor device and the at least one ultrasonic signal reflected in the pivoting range being received by means of a receiving device of the ultrasonic sensor device, whereby by means of a electronic computing device by evaluating the transmitted ultrasonic signal and the received ultrasonic signal, a swivel range map of the swivel range is generated.
  • the invention also relates to a computer program product, a computer-readable storage medium and a swivel range monitoring system.
  • radar sensors are used nowadays to open doors automatically.
  • Doppler radars are used to detect objects or people in the swivel range and to trigger the opening of the door accordingly.
  • distance radars can also be used to detect objects during the opening process and, if necessary, to stop the door in order to prevent a collision, for example with a person or another object. Since radars are usually able to measure both distance and speed, the focus of object detection is placed on dynamic objects in order to avoid interference with the door by static surrounding objects. However, these radars are usually very expensive and the use of this technology is very complex.
  • DE 10 2007030 084 A1 describes a method for controlling a drive of a door, with an automatically movable leaf and with a sensor for recording data on the presence of people and objects in an area of the Door environment, the data for triggering a change in the movement state of the leaf are compared with reference data stored in a memory, the data recorded by the sensor then being stored as new reference data if they remain unchanged over a specified period of time, and the leaf of the door after the specified period of time and after saving the new reference data, it is moved into its closed position at a greatly reduced speed.
  • DE 10 2014 118318 A1 relates to a method for detecting an object in an opening area of a first door of a motor vehicle by means of at least one first distance sensor in and / or on which the first door is arranged and has a detection area in which a current opening angle is The first door is detected and the detection area is adapted as a function of the detected opening angle, a state variable of at least one of the first door different components of the motor vehicle being determined, the state variable describing a position and / or an operational setting of the at least one component, and the detection area of the at least one first distance sensor is additionally adapted as a function of the determined state variable.
  • DE 10 2012 014939 A1 relates to a collision avoidance device and a collision avoidance method, it being provided that one or more first environment sensors, the measurement data of which provide information about a distance from objects in the vicinity of the vehicle, and an evaluation and fusion device that, based on the Measurement data from the one or more first environment sensors determines an environment map of the vehicle, on the basis of which probability information for the existence of an object in this individual area can be derived for individual areas in the vehicle's environment, as well as a detection device that is designed to provide control and / or warning information to determine and provide for a collision-free, predicted movement of a vehicle component on the basis of the map of the surroundings, the freedom from collision of the predicted movement being dependent on the probability of the existence of an object in the at least one marked area, w whether at least one second environment sensor is coupled to the evaluation and fusion device, which is designed to detect a movement of the object relative to the vehicle when the vehicle is at a standstill, at least in an area of the environment of the vehicle which includes the at least
  • the object of the present invention is to create a method, a computer program, a computer-readable storage medium and a pivoting range monitoring system by means of which a pivoting movement of the door can be reliably monitored.
  • One aspect of the invention relates to a method for monitoring a pivoting range of a door by means of a pivoting range monitoring system, in which the pivoting range of the door is detected by means of an ultrasonic sensor device of the pivoting range monitoring system arranged on the door, wherein at least one ultrasonic signal is detected by means of a transmitting device of the Ultrasonic sensor device is sent out during a pivoting process of the door and the at least one ultrasonic signal reflected in the pivoting range is received by means of a receiving device of the ultrasonic sensor device, a pivoting range map of the pivoting range being generated by means of an electronic computing device by evaluating the transmitted ultrasonic signal and the received ultrasonic signal.
  • At least one static object that is not relevant for the pivoting process is recognized in the pivoting area in the pivoting range map and the pivoting range map with the non-relevant static object is stored in a storage device of the pivoting range monitoring system and, in the event of a future pivoting process of the door, depending on a Comparison based on the stored swivel range map with the non-relevant static object and an evaluation of the future swivel range by means of the electronic computing device only other objects are recognized in the swivel range, which are not taken into account in the swivel range map with the non-relevant static object.
  • new objects that correspond to the further object can be reliably detected and, for example, a pivoting process of the door can be interrupted.
  • static objects in particular the non-relevant static object, which do not hinder the opening or closing of the door and whose echoes, i.e. the reflected ultrasonic signals, have not already been suppressed by a threshold value curve, are displayed in a two-dimensional point cloud during the calibration of the door of the environment, with which the reflection points calculated during subsequent opening and closing processes can be compared in real time.
  • the environment in which the door can open is provided for calibration.
  • a manual or automated calibration of the threshold value curve takes place in the run-up to the generation of the map, so that small echoes, such as floor reflections, are suppressed.
  • An automatic door opening process is now initiated. In particular, only the measurements from the sensors aligned in the opening directions on the outside of the door are of interest here.
  • a two-dimensional position, in particular a so-called pseudo position, of the reflection point is calculated and stored for each sensor pair consisting of an active and a passive ultrasonic sensor, assuming that the measurement is plausible.
  • the generated card is stored in the electronic computing device and processed further. The same procedure is then repeated with the rear ultrasonic sensors for a closing process. In this way, a swivel area map of the door swivel area and the immediate vicinity is generated for the front ultrasonic sensors and one for the rear ultrasonic sensors.
  • the respective swivel area map can then be used to compare the reflection points calculated during the movement with the stored points and thus to distinguish additional objects or obstacles in the path of the door from unproblematic static objects and to stop the door in good time. should there be an obstacle.
  • a detected object be determined in such a way whether it is an unproblematic object or not.
  • objects determined in the calibration phase during opening and closing are entered in the swivel area surrounding map, which in particular represents a two-dimensional map.
  • a probability map is then determined from this data, which indicates whether an object detected later was already present during the calibration and is therefore unproblematic.
  • the ultrasonic sensor device is provided with at least two separate and position-different ultrasonic sensors, the ultrasonic signal being transmitted by means of at least one first ultrasonic sensor of the at least two ultrasonic sensors and the transmitted and reflected ultrasonic signal being received by at least one second ultrasonic sensor of the at least two ultrasonic sensors.
  • the two ultrasonic sensors then form a so-called ultrasonic sensor pair.
  • the first ultrasonic sensor can be referred to as an active ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor can be referred to as a passive ultrasonic sensor.
  • the two ultrasonic sensors are arranged in different positions, for example, along a longitudinal axis of the door.
  • the first ultrasonic sensor can be arranged in a front region of the door viewed in the longitudinal direction and the second ultrasonic sensor can be arranged in a rear region of the door viewed in the longitudinal direction.
  • a central arrangement of at least one of the ultrasonic sensors can also be implemented.
  • the rear area is to be regarded in particular in the area of the pivot point, while the front area has a greater radial distance.
  • the transmitted ultrasonic signal can only be transmitted by the first ultrasonic sensor, but can be received both by the first ultrasonic sensor and received by the second ultrasonic sensor.
  • a large number of reflection points can be generated in this way, so that a precise detection of the swivel range is made possible.
  • the ultrasonic sensor device is provided with at least three separate and position-different ultrasonic sensors, the ultrasonic signal being transmitted by means of at least one first ultrasonic sensor of the at least three ultrasonic sensors and at least by means of a second ultrasonic sensor of the at least three ultrasonic sensors and at least by means of a third ultrasonic sensor of the at least three Ultrasonic sensors the transmitted and reflected ultrasonic signal is received.
  • three ultrasonic sensors are thus arranged on the door.
  • a first ultrasonic sensor can, for example, be arranged in the middle of the door, a second ultrasonic sensor can be arranged, for example, on or in the area of the pivot point of the door, and a third ultrasonic sensor can be arranged, for example, on the outside of the door viewed radially.
  • the three ultrasonic sensors are thus arranged in different positions when viewed in the longitudinal direction of the door.
  • the first ultrasonic sensor in particular the middle ultrasonic sensor, transmits the ultrasonic signal and the two outer ultrasonic sensors can receive the ultrasonic signal.
  • the middle ultrasonic sensor can also receive the transmitted ultrasonic signal.
  • the two outer ultrasonic sensors are in particular what are known as passive ultrasonic sensors, while the first ultrasonic sensor is in particular an active ultrasonic sensor.
  • the ultrasonic sensor device is preferably arranged on an underside of the door.
  • the ultrasonic sensor device is located in a lower third of the door.
  • the swivel range monitoring system has at least one further ultrasonic sensor device, a swivel range being monitored by means of the ultrasonic sensor device during an opening swiveling process and a swiveling range being monitored by means of the further ultrasonic sensor device during a closing swiveling process.
  • the first ultrasonic sensor device can be aligned in such a way that it monitors the front-side pivoting range during the opening process.
  • the further ultrasonic sensor device can be arranged on the rear side of the door and monitor the rearward pivoting range.
  • an opening angle of the door is detected by means of an opening angle sensor of the swivel area monitoring system and the swivel area map is generated as a function of the detected opening angle.
  • an ultrasonic signal can be transmitted at different opening angles and the reflected ultrasonic signal can be evaluated accordingly. This makes it possible for a reflection to be recorded at each of the different opening angles, the different reflections at the different opening angles then in turn being able to be combined to form the swivel range map. For example, with a total opening angle of 90 degrees of the door, an ultrasonic signal can be transmitted one degree at a time and an ultrasonic signal can be recorded so that a detailed generation of the swivel range map can be implemented.
  • a threshold value curve stored in the memory device for detecting objects is taken into account when generating the swivel range map by means of the electronic computing device.
  • an automatic calibration of the threshold value curve in the closed state can then be carried out in a first step.
  • an automatic calibration of the threshold value curve can also be carried out for different opening angles of the door.
  • these curves can be stored in the electronic computing device and transferred to the ultrasonic sensor itself in accordance with the current opening angle.
  • Any transmission and setting times to the ultrasonic sensor can already be taken into account when setting the threshold values due to the known profile of the opening angle. In this way, a suppression of irrelevant objects can be carried out for the complete opening process by adapting the thresholds. If the object is removed later, there are typically no functional disturbances, since in this case only echoes are removed and no new ones are added.
  • the door is pivoted by means of an actuating device on the door, so that the door is pivoted automatically is carried out.
  • the door is in particular an automatic door.
  • the door is designed in particular for use in buildings or on buildings.
  • the door can also be arranged on a motor vehicle. The list presented is to be seen purely as an example and is by no means conclusive. This means that the door can be used in other ways.
  • a warning signal is generated by means of the electronic computing device and / or a control signal is generated by means of the electronic computing device when a further object is detected in the pivoting area, so that the pivoting process of the door is interrupted.
  • a control signal for the door can be generated so that the pivoting process of the door is interrupted so that the object cannot be injured or impaired.
  • the pivoting process can be slowed down so that the risk of injury is minimized.
  • an estimation function is generated on the basis of the swivel area map, whereby it is determined by comparing the estimation function with the evaluation of the future swiveling process whether another object is present in the swivel area.
  • the swivel range map can represent an estimation function whose value range corresponds, for example, from 0 to 1 to the estimated probability with which a reflection point located at this position originates from an unproblematic, static object that was already present during calibration.
  • the door can be opened.
  • a threshold value curve can already have been taken into account so that small echoes, such as floor reflections, are suppressed.
  • a two-dimensional point cloud is then generated for each opening and closing process.
  • This estimation function can then in particular be stored within the memory device.
  • the estimator estimates the probabilities with which a point belongs to a static object that was already present during the calibration.
  • the respective estimation function can be used to compare the reflection points calculated during the movement with this and thus additional objects or obstacles in the way of the door to distinguish unproblematic static objects and to stop the door in good time if there is an obstacle.
  • this embodiment can be used to suppress interfering objects that cannot be removed by adapting threshold value curves.
  • the door can also be opened if strong echoes are reflected from non-relevant objects in the door swing area.
  • reflection points of the swivel range map are entered in a histogram.
  • the reflection points are entered in a two-dimensional histogram for further processing, with x and y positions as class features.
  • the histogram should in particular cover the door swivel range and the immediate vicinity of the door. This enables the estimation function to be generated in a simplified manner on the basis of the histogram.
  • the estimating function can be provided in a simplified manner, and precise generation of the estimating function can also be realized.
  • the histogram is normalized and the normalized histogram is smoothed by means of a mathematical filter and processed into a two-dimensional estimation function.
  • the histogram is normalized and smoothed by applying a filter, in particular a mathematical filter, and processed by further steps to form the two-dimensional estimation function, which in particular has a value range between 0 and 1.
  • the stored reflection points can be discarded and only the estimation function can be stored. This enables less data, especially the Reflection points, have to be stored and nevertheless a reliable estimation function can be provided, by means of which the swivel range can be monitored.
  • Another aspect of the invention relates to a computer program product with program code means which are stored in a computer-readable medium in order to carry out the method for monitoring a swivel range according to the preceding aspect when the computer program product is processed on a processor of an electronic computing device.
  • Yet another aspect of the invention relates to an electronic computing device with a computer program product according to the preceding aspect.
  • Yet another aspect of the invention relates to a
  • Pivoting range monitoring system for monitoring a pivoting range of a door, with at least one ultrasonic sensor device and with an electronic computing device, the pivoting range monitoring system being designed to carry out a method according to the preceding aspect.
  • the method is carried out by means of the swivel range monitoring system.
  • Advantageous embodiments of the method are to be regarded as advantageous embodiments of the computer program product, the computer-readable storage medium and the swivel range monitoring system.
  • the swivel range monitoring system has objective features which enable the method or an advantageous embodiment thereof to be carried out.
  • Fig. 1 is a schematic plan view of an embodiment of a
  • Fig. 2 is a schematic diagram of reflected ultrasonic signals
  • 3 shows a further schematic diagram of reflected ultrasonic signals
  • 4 shows a schematic time-amplitude diagram for generating a threshold value curve
  • 5 shows a schematic flistogram for generating an estimation function
  • 6 shows a further schematic flistogram for generating an estimation function
  • FIG. 7 is a schematic diagram of an estimator; and FIG. 8 is a further schematic diagram of an estimator.
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of an embodiment of a swivel range monitoring system 1 for monitoring a swivel range 2 of a door 3.
  • the swivel range monitoring system 1 has an ultrasonic sensor device 4 and at least one electronic computing device 5.
  • the electronic computing device 5 has a storage device 6, wherein, for example, a computer-readable storage medium 7 can be formed on the storage device 6.
  • the swivel area 2 of the door 3 is detected by the ultrasonic sensor device 4 of the swivel area monitoring system 1 arranged on the door 3, with at least one ultrasonic signal 8 for detecting the swivel area 2 by the ultrasonic sensor device 4 is transmitted by means of a transmitting device 9 of the ultrasonic sensor device 4 during a pivoting process 10 of the door 3 and by means of a receiving device 11, 12 of the ultrasonic sensor device 4, the at least one ultrasonic signal 13 reflected in the pivoting range is received, whereby by means of the electronic computing device 5 by evaluating the transmitted ultrasonic signal 8 and of the received ultrasound signal 13, a swivel range map 14 (FIG. 2) of the swivel range 2 is generated.
  • a swivel range map 14 FIG. 2
  • At least one static object 15, 16 not relevant for the pivoting process 10 is recognized in the pivoting range 2 in the pivoting range map 14 and the pivoting range map 14 with the non-relevant static object 15, 16 is stored in the storage device 6 of the pivoting range monitoring system 1 and in a future pivoting process 10 of the door 3, depending on a comparison on the basis of the stored pivoting range map 14 with the non-relevant static object 15, 16 and an evaluation of the future pivoting range 2 by means of the electronic computing device 5, only further objects 17 in the pivoting range 2 which are not taken into account in the swivel area map 14 with the non-relevant static object 15, 16.
  • the further object 17 is shown in particular in dashed lines, since in particular a so-called calibration process is shown in FIG. 1, in which the further object 17 is not located.
  • FIG. 1 shows that the ultrasonic sensor device 4 provides at least two separate and position-different ultrasonic sensors, the ultrasonic signal 8 being transmitted to the at least two ultrasonic sensors by means of at least one first ultrasonic sensor, which in the present case corresponds to the transmitting device 9, and at least by means of a second ultrasonic sensor, which
  • at least one of the receiving devices 11, 12 corresponds to that at least one transmitted and reflected ultrasonic signal 13 is received.
  • FIG. 1 shows that the ultrasonic sensor device 4 provides at least two separate and position-different ultrasonic sensors, the ultrasonic signal 8 being transmitted to the at least two ultrasonic sensors by means of at least one first ultrasonic sensor, which in the present case corresponds to the transmitting device 9, and at least by means of a second ultrasonic sensor, which
  • at least one of the receiving devices 11, 12 corresponds to
  • the ultrasonic sensor device 4 has, in particular, at least three separate ultrasonic sensors in different positions, the ultrasonic signal 8 being transmitted by means of at least the first ultrasonic sensor, which in the present case corresponds to the receiving device 9, of the at least three ultrasonic sensors, and at least by means of the second Ultrasonic sensor, which in the present case corresponds to a first receiving device 11, and the transmitted and reflected ultrasonic signal 13 is received by means of at least one third ultrasonic sensor, which in the present case corresponds to a second receiving device 12.
  • at least one ultrasonic sensor pair can thus be provided.
  • the first ultrasonic sensor is designed as an active ultrasonic sensor, while the two further ultrasonic sensors are designed as so-called passive ultrasonic sensors.
  • the active ultrasonic sensor both the ultrasonic signal 8 can be transmitted and a reflected ultrasonic signal 13 can be received. Only a reflected ultrasonic signal 13 can be received by means of the passive ultrasonic sensors.
  • the swivel range monitoring system 1 can have at least one further ultrasonic sensor device 18, with a swivel range 2 being monitored during an opening swiveling process by means of the ultrasonic sensor device 4 and a swiveling range 2 being monitored during a closing swiveling process by means of the further ultrasonic sensor device 18.
  • the further ultrasonic sensor device 18 is only shown schematically as an arrow and, for the sake of clarity, is not designed with individual ultrasonic sensors.
  • an opening angle a of the door 3 is detected by means of an opening angle sensor 19 of the swivel range monitoring system 1 and the swivel area map 14 is generated as a function of the detected opening angle a. Furthermore, it can be provided that the pivoting process 10 of the door 3 is carried out by means of an adjusting device 20 on the door 3, so that an automatic pivoting process 10 of the door is carried out.
  • a warning signal is generated by means of the electronic computing device 5 and / or a control signal is generated by means of the electronic computing device 5, so that the pivoting process 10 of the door 3 is interrupted.
  • a control signal can be transmitted to the actuating device 20, for example, so that the pivoting process 10 is interrupted or at least slowed down.
  • FIG. 2 shows a schematic view of a diagram for the pivoting process 10.
  • a two-dimensional position, in particular a so-called pseudo position, of a reflection point 21 is calculated for each sensor pair of active and passive ultrasonic sensors from the arrival time of the respective first echo in both sensors, provided that at least one echo is present and the combination of both echoes is a plausibility test consists.
  • the position is now rotated by the opening angle ⁇ of the door 3 at the time of the measurement .
  • the position of the echoes is then stored and the other pair of sensors, for example three sensors, results in two pairs, or the next measurement is analyzed.
  • 2 shows in particular the swivel area map 14 with the wall 16 in the local coordinate system.
  • 3 shows in particular the wall 16 in the global coordinate system.
  • 0 centimeters is parallel to the y-axis from 0 centimeters to y equal to 100 centimeters. In the present case, this is to be regarded as purely exemplary.
  • the point cloud is stored in the storage device 6 of the electronic computing device 5 deposited.
  • the measurements of these are now analyzed in the same way during a closing process.
  • the two point clouds obtained in this way can then be stored or further processed in order to be used for comparison with newly calculated reflection points 21 during a later opening / closing process. This enables the door 3 to be stopped when the further object 17 is detected in the door pivoting area.
  • FIG. 4 shows a schematic time-amplitude diagram.
  • the time t in microseconds is plotted on the abscissa and, in particular, the amplitude A is plotted on the ordinate.
  • FIG. 4 shows that a threshold value curve 22 can be stored in the memory device 6, the threshold value curve 22 for detecting objects being taken into account when generating the swivel range map 14 by means of the electronic computing device 5.
  • both the carpet 15 and the wall 16 will cause corresponding reflections.
  • Both the carpet 15 and the wall 16 are objects which, however, are not relevant for opening the door 3.
  • the wall 16 can easily be taken into account due to the end stop of the door 3.
  • the door 3 can actually drive over the carpet 15.
  • the calibration of the threshold value curve 22 of the ultrasonic sensor device 4 is carried out in the state shown. In particular, a closed state is shown.
  • the carpet 15 and the wall 16 are therefore already in the field of view of the ultrasonic sensor device 4 during the calibration.
  • the thresholds are set so high that the non-relevant objects 15, 16 are ignored.
  • the calibration of the ultrasonic sensor device 4 is repeated at different opening angles ⁇ of the door 3 in order to obtain a complete set of threshold values for opening the door 3. Since, depending on the opening angle a of the door 3, the objects 15, 16 are located in different positions relative to the individual ultrasonic sensors.
  • This example signal for the calibration measurement is shown in FIG. One object is located at the high amplitude value at approximately 11 microseconds and the further object 15, 16 at the amplitude value at, for example, 20 to 25 milliseconds.
  • the threshold values are shown in this figure by graph 23. These were automatically adapted to the signal, as would also be done during the calibration of door 3.
  • FIG. 5 shows a schematic view of a histogram.
  • the histogram 23 shown is generated from the global map as shown in FIG. 3.
  • the door 3 is in the closed state at x equal to 0 centimeters parallel to the y-axis from y equal to 0 centimeters to y equal to 100 centimeters and opens towards the wall 16. If the reflection points 21 are entered in the point cloud, this must be processed; for this purpose, the points are entered in the two-dimensional histogram 23, with x and y positions as class features.
  • FIG. 5 shows that an estimation function 24 (FIG. 7) is generated on the basis of the swivel range map 14, whereby it is determined by comparing the estimation function 24 with the evaluation of the future swiveling process 10 whether the further object 17 is present in the swivel area 2 is.
  • an estimation function 24 (FIG. 7) is generated on the basis of the swivel range map 14, whereby it is determined by comparing the estimation function 24 with the evaluation of the future swiveling process 10 whether the further object 17 is present in the swivel area 2 is.
  • reflection points 21 of the swivel range map 14 can be entered in the histogram 23.
  • the histogram 23 is intended to cover the door pivoting range and the immediate vicinity.
  • the class number is, for example, 60 in both the x and y directions, which results in square bins with sides of, for example, 5 centimeters. This is a sufficient resolution for this application.
  • FIG. 5 shows this histogram 23 for the example according to FIG. 2.
  • the histogram 23 is reduced to a binary map 25, classes that are contained in one or more are assigned the value 1, empty classes the value 0. This occurs in particular because otherwise individual, heavily filled classes would dominate the swivel area map 14.
  • the binary histogram 25 is thus shown in particular in FIG. 6. 6 thus shows that neighboring reflection points are combined in the histogram 23.
  • the map must be enlarged and smoothed by applying a mathematical filter, for example.
  • a mathematical filter for example.
  • this is done with a two-dimensional Gaussian filter, as shown in particular in FIG.
  • the histogram 23 is normalized and that normalized histogram is smoothed by means of the mathematical filter and processed into a two-dimensional estimator 24.
  • FIG. 8 shows in particular the estimator 24, the estimator 24 in particular being shown here as two-dimensional.
  • the range of values of the estimator 24 is adapted in such a way that it lies between 0 and 1.
  • a hyperbolic tangent can be applied to the estimator 24 scaled with a factor for this purpose. This is intended to achieve the sharpest possible edge from the area with high probability for a static object to the area with low probability.
  • the covered area is enlarged again.
  • FIG. 8 shows the final estimation function 24. The points can then be discarded and only the estimation function 24 can be stored.
  • This estimator 24 is intended to estimate the probability with which a point belongs to a static object 15, 16 that was already present during the calibration.
  • the value of the estimator 24 is then assigned to this point during a later opening / closing process. If the value of the estimator 24 is close to 1, the reflection point 21 is very likely part of a known static object 15, 16, if the value is closer to 0, then it is probably a new object, in particular the further object 17, or an obstacle which, if it is in the door swing area, requires the door to be slowed down or the opening / closing movement to be stopped completely, depending on the distance.
  • the invention shows a threshold value calibration for masking objects 15, 16 in the ultrasonic signal when the door 3 is opened.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Schwenkbereichs (2) einer Tür (3), bei welchem mittels einer an der Tür (3) angeordneten Ultraschallsensoreinrichtung (4) der Schwenkbereich (2) erfasst wird, wobei mittels einer elektronischen Recheneinrichtung (5) durch Auswerten des ausgesendeten Ultraschallsignals (8) und des empfangenen Ultraschallsignals (13) eine Schwenkbereichskarte (14) des Schwenkbereichs (2) erzeugt wird, wobei in der Schwenkbereichskarte (2) zumindest ein für den Schwenkvorgang (10) nicht-relevantes statisches Objekt (15, 16) im Schwenkbereich (2) erkannt wird und die Schwenkbereichskarte (14) bei einem zukünftigen Schwenkvorgang (10) der Tür (3) in Abhängigkeit von einem Vergleich auf Basis der abgespeicherten Schwenkbereichskarte (14) mit dem nicht-relevanten statischen Objekt (15, 16) und einer Auswertung des zukünftigen Schwenkbereichs (10) nur weitere Objekte (17) im Schwenkbereich (2) erkannt werden, welche in der Schwenkbereichskarte (14) mit dem nicht-relevanten statischen Objekt (15, 16) unberücksichtigt sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, ein computerlesbares Speichermedium sowie ein Schwenkbereichsüberwachungssystem (1).

Description

Verfahren zum Überwachen eines Schwenkbereichs einer Tür während eines Schwenkvorgangs, Computerprogrammprodukt, computerlesbares Speichermedium sowie Schwenkbereichsüberwachungssystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Schwenkbereichs einer Tür mittels eines Schwenkbereichsüberwachungssystems, bei welchem mittels einer an der Tür angeordneten Ultraschallsensoreinrichtung des
Schwenkbereichsüberwachungssystems der Schwenkbereich der Tür erfasst wird, wobei zum Erfassen des Schwenkbereichs mittels der Ultraschallsensoreinrichtung zumindest ein Ultraschallsignal mittels einer Sendeeinrichtung der Ultraschallsensoreinrichtung während eines Schwenkvorgangs der Tür ausgesendet wird und mittels einer Empfangseinrichtung der Ultraschallsensoreinrichtung das zumindest eine im Schwenkbereich reflektierte Ultraschallsignal empfangen wird, wobei mittels einer elektronischen Recheneinrichtung durch Auswerten des ausgesendeten Ultraschallsignals und des empfangenen Ultraschallsignals eine Schwenkbereichskarte des Schwenkbereichs erzeugt wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, ein computerlesbares Speichermedium sowie ein Schwenkbereichsüberwachungssystem.
Es ist bereits bekannt, dass zum automatischen Öffnen von Türen heutzutage Radarsensoren eingesetzt werden. Dabei werden insbesondere Doppler-Radare verwendet, um im Schwenkbereich befindliche Objekte oder Personen zu detektieren und entsprechend das Öffnen der Tür auszulösen. Des Weiteren können auch Abstandsradare eingesetzt werden, um Objekte während des Öffnungsprozesses zu detektieren und gegebenenfalls die Tür anzuhalten, um einen Zusammenstoß, zum Beispiel mit einem Menschen oder einem anderen Objekt, zu verhindern. Da Radare meist in der Lage sind, sowohl Abstand als auch Geschwindigkeit zu messen, wird auch hier der Fokus der Objektdetektion auf dynamische Objekte gelegt, um Störungen der Tür durch statische Umgebungs-Objekte zu vermeiden. Diese Radare sind jedoch meistens sehr kostenintensiv und der Einsatz dieser Technologie ist sehr komplex.
Die DE 10 2007030 084 A1 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebs einer Tür, mit einem automatisch bewegbaren Flügel und mit einem Sensor zur Erfassung von Daten über die Anwesenheit von Personen und Gegenständen in einem Bereich der Türumgebung, wobei die Daten zum Auslösen einer Änderung des Bewegungszustands des Flügels mit in einem Speicher abgelegten Referenzdaten verglichen werden, wobei die vom Sensor erfassten Daten dann als neue Referenzdaten gespeichert werden, wenn diese über einen festgelegten Zeitraum unverändert bleiben, und wobei der Flügel der Tür nach Ablauf des festgelegten Zeitraums und nach Speichern der neuen Referenzdaten mit stark reduzierter Geschwindigkeit in seine Schließlage bewegt wird.
Des Weiteren betrifft die DE 10 2014 118318 A1 ein Verfahren zum Erfassen eines Objekts in einem Öffnungsbereich einer ersten Tür eines Kraftfahrzeugs mittels zumindest eines ersten Abstandssensors in und/oder an der der ersten Tür angeordnet ist und einen Erfassungsbereich aufweist, bei welchem ein aktueller Öffnungswinkel der ersten Tür erfasst wird und der Erfassungsbereich in Abhängigkeit von dem erfassten Öffnungswinkel angepasst wird, wobei eine Zustandsgröße zumindest eines der ersten Tür verschiedenen Bauteils des Kraftfahrzeugs bestimmt wird, wobei die Zustandsgröße eine Position und/oder eine Betriebseinstellung des zumindest einen Bauteils beschreibt, und der Erfassungsbereich des zumindest einen ersten Abstandssensors zusätzlich in Abhängigkeit von der bestimmten Zustandsgröße angepasst wird.
Des Weiteren betrifft die DE 10 2012 014939 A1 eine Kollisionsvermeidungsvorrichtung und ein Kollisionsvermeidungsverfahren, wobei vorgesehen ist, einen oder mehrere erste Umfeldsensoren, deren Messdaten eine Information über einen Abstand von Objekten im Umfeld des Fahrzeugs liefern, und eine Auswerte- und Fusionseinrichtung, die anhand der Messdaten des einen oder der mehreren ersten Umfeldsensoren eine Umfeldkarte des Fahrzeugs ermittelt, anhand welcher für einzelne Bereiche in dem Umfeld des Fahrzeugs Wahrscheinlichkeitsangaben für eine Existenz eines Objekts in diesem einzelnen Bereich ableitbar ist sowie eine Detektionseinrichtung, welche ausgebildet ist, Steuer- und/oder Warninformationen für eine kollisionsfreie prädizierte Bewegung einer Fahrzeugkomponente anhand der Umfeldkarte zu ermitteln und bereitzustellen, wobei die Kollisionsfreiheit der prädizierten Bewegung von der Existenzwahrscheinlichkeit eines Objekts in dem mindestens einen ausgezeichneten Bereich abhängig ist, wobei mindestens ein zweiter Umfeldsensor mit der Auswerte- und Fusionseinrichtung gekoppelt ist, welche ausgebildet ist, bei einem Stillstand des Fahrzeugs eine Bewegung des Objekts relativ zu dem Fahrzeug zumindest in einem Gebiet des Umfelds des Fahrzeugs zu erfassen, welches den mindestens einen ausgezeichneten Bereich umfasst, und die Auswerte- und Fusionseinrichtung ausgebildet ist, die Umfeldkarte bei einer erkannten Bewegung in dem einen Gebiet so zu verändern, dass zumindest die aus der Umfeldkarte für den mindestens einen ausgezeichneten Bereich ableitbar Wahrscheinlichkeit verändert wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren, ein Computerprogramm, ein computerlesbares Speichermedium sowie ein Schwenkbereichsüberwachungssystem zu schaffen, mittels welchem eine Schwenkbewegung der Tür zuverlässig überwacht werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt, ein computerlesbares Speichermedium sowie ein Schwenkbereichsüberwachungssystem gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Schwenkbereichs einer Tür mittels eines Schwenkbereichsüberwachungssystems, bei welchem mittels einer an der Tür angeordneten Ultraschallsensoreinrichtung des Schwenkbereichsüberwachungssystems der Schwenkbereich der Tür erfasst wird, wobei zum Erfassen des Schwenkbereichs mittels der Ultraschallsensoreinrichtung zumindest ein Ultraschallsignal mittels einer Sendeeinrichtung der Ultraschallsensoreinrichtung während eines Schwenkvorgangs der Tür ausgesendet wird und mittels einer Empfangseinrichtung der Ultraschallsensoreinrichtung das zumindest eine im Schwenkbereich reflektierte Ultraschallsignal empfangen wird, wobei mittels einer elektronischen Recheneinrichtung durch Auswerten des ausgesendeten Ultraschallsignals und des empfangenen Ultraschallsignals eine Schwenkbereichskarte des Schwenkbereichs erzeugt wird.
Es ist vorgesehen, dass in der Schwenkbereichskarte zumindest ein für den Schwenkvorgang nicht-relevantes statisches Objekt im Schwenkbereich erkannt wird und die Schwenkbereichskarte mit dem nicht-relevanten statischen Objekt in einer Speichereinrichtung des Schwenkbereichsüberwachungssystems abgespeichert wird und bei einem zukünftigen Schwenkvorgang der Tür in Abhängigkeit von einem Vergleich auf Basis der abgespeicherten Schwenkbereichskarte mit dem nicht-relevanten statischen Objekt und einer Auswertung des zukünftigen Schwenkbereichs mittels der elektronischen Recheneinrichtung nur weitere Objekte im Schwenkbereich erkannt werden, welche in der Schwenkbereichskarte mit dem nicht-relevanten statischen Objekt unberücksichtigt sind. Dadurch ist es ermöglicht, dass bei einem Schwenkvorgang der Tür der Schwenkbereich zuverlässig überwacht werden kann. Insbesondere können neue Objekte, welche dem weiteren Objekt entsprechen, zuverlässig erfasst werden und beispielsweise ein Schwenkvorgang der Tür unterbrochen werden.
Insbesondere ist es ermöglicht, dass kosteneffiziente Ultraschallsysteme an der Tür genutzt werden können, um die Überwachung des Schwenkbereichs durchzuführen. Insbesondere können sogenannte Stör-Objekte gezielt erfasst werden und erkannt werden. Statische Objekte, welche beispielsweise dauerhaft im Bereich der Tür, insbesondere im Schwenkbereich, vorhanden sind, wie beispielsweise ein Teppich, wobei der Teppich das Verschwenken der Tür nicht beeinträchtigt und somit ein nicht-relevantes statisches Objekt darstellt, können dabei unterdrückt werden, sodass ein Türöffnen auch dann möglich ist, wenn Echos von dem nicht-relevanten Objekt im Öffnungsbereich der Tür reflektiert werden.
Mit anderen Worten werden statische Objekte, insbesondere das nicht-relevante statische Objekt, die das Öffnen beziehungsweise Schließen der Tür nicht behindern und deren Echos, also die reflektierten Ultraschallsignale, nicht bereits durch eine Schwellwertkurve unterdrückt wurden, während der Kalibrierung der Tür in einer zweidimensionalen Punktwolke der Umgebung abgespeichert, mit der bei späteren Öffnungs- beziehungsweise Schließvorgängen berechnete Reflexionspunkte in Echtzeit verglichen werden können. Für die Kalibrierung wird die Umgebung bereitgestellt, in der sich die Tür öffnen kann. Im Vorfeld der Kartenerzeugung findet bereits eine manuelle oder automatisierte Kalibrierung der Schwellwertkurve statt, sodass kleine Echos, wie zum Beispiel Bodenreflexionen, unterdrückt werden. Nun wird ein automatischer Öffnungsvorgang der Tür eingeleitet. Hierbei interessieren insbesondere lediglich die Messungen aus den in den Öffnungsrichtungen ausgerichteten Sensoren an der Außenseite der Tür. Aus dem aktuellen Öffnungswinkel der Tür und den Zeitstempeln der Echos der Ultraschallsensoren wird für jedes Sensorpaar aus einem aktiven und einem passiven Ultraschallsensor unter Voraussetzung der Plausibilität der Messung eine zweidimensionale Position, insbesondere eine sogenannte Pseudoposition, des Reflexionspunktes berechnet und abgespeichert. Ist der Öffnungsvorgang abgeschlossen, wird die erzeugte Karte in der elektronischen Recheneinrichtung hinterlegt und weiterverarbeitet. In der Folge wird die gleiche Prozedur mit den rückwärtigen Ultraschallsensoren für einen Schließvorgang wiederholt. So wird jeweils eine Schwenkbereichskarte des Türschwenkbereichs und der näheren Umgebung für die vorderen Ultraschallsensoren und eine für die rückwärtigen Ultraschallsensoren erzeugt. Bei einem späteren Öffnungs- beziehungsweise Schließvorgang kann die jeweilige Schwenkbereichskarte dann herangezogen werden, um die während der Bewegung berechneten Reflexionspunkte mit den abgespeicherten Punkten zu vergleichen und so zusätzliche Objekte oder Hindernisse im Weg der Tür von unproblematischen statischen Objekten zu unterscheiden und die Tür rechtzeitig anzuhalten, sollte ein Hindernis vorliegen.
Mit nochmals anderen Worten ist vorgeschlagen, dass ein detektiertes Objekt derart bestimmt wird, ob es sich dabei um ein unproblematisches Objekt oder nicht handelt.
Dazu werden in der Kalibrierungsphase während des Öffnens und Schließens ermittelte Objekte in der Schwenkbereichsumgebungskarte, welche insbesondere eine zweidimensionale Karte darstellt, eingetragen. Aus diesen Daten wird dann eine Wahrscheinlichkeitskarte bestimmt, die angibt, ob ein später detektiertes Objekt bei der Kalibrierung schon vorhanden war, und damit unproblematisch ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform wird die Ultraschallsensoreinrichtung mit zumindest zwei separaten und positionsverschiedenen Ultraschallsensoren bereitgestellt, wobei mittels zumindest eines ersten Ultraschallsensors der zumindest zwei Ultraschallsensoren das Ultraschallsignal ausgesendet wird und zumindest mittels eines zweiten Ultraschallsensors der zumindest zwei Ultraschallsensoren das ausgesendete und reflektierte Ultraschallsignal empfangen wird. Insbesondere bilden die zwei Ultraschallsensoren dann ein sogenanntes Ultraschallsensorpaar. Der erste Ultraschallsensor kann dabei als aktiver Ultraschallsensor bezeichnet werden und der zweite Ultraschallsensor kann als passiver Ultraschallsensor bezeichnet werden. Die beiden Ultraschallsensoren sind beispielsweise entlang einer Längsachse der Tür positionsverschieden angeordnet. Beispielsweise kann der erste Ultraschallsensor in einem vorderen Bereich der Tür in der Längsrichtung betrachtet und der zweite Ultraschallsensor kann in einem hinteren Bereich der Tür in der Längsrichtung betrachtete angeordnet sein. Ebenfalls kann eine mittige Anordnung von zumindest einem der Ultraschallsensoren realisiert sein. Unter hinterem Bereich ist vorliegend insbesondere im Bereich des Drehpunkts anzusehen während der vordere Bereich einen radial größeren Abstand aufweist. Insbesondere kann das ausgesendete Ultraschallsignal lediglich vom ersten Ultraschallsensor ausgesendet werden, aber sowohl vom ersten Ultraschallsensor empfangen als auch vom zweiten Ultraschallsensor empfangen werden. Insbesondere kann dadurch eine Vielzahl von Reflexionspunkten erzeugt werden, sodass eine präzise Erfassung des Schwenkbereichs ermöglicht ist. Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die Ultraschallsensoreinrichtung mit zumindest drei separate und positionsverschiedenen Ultraschallsensoren bereitgestellt wird, wobei mittels zumindest eines ersten Ultraschallsensors der zumindest drei Ultraschallsensoren das Ultraschallsignal ausgesendet wird und zumindest mittels eines zweiten Ultraschallsensors der zumindest drei Ultraschallsensoren und zumindest mittels eines dritten Ultraschallsensors der zumindest drei Ultraschallsensoren das ausgesendete und reflektierte Ultraschallsignal empfangen wird. Insbesondere sind somit an der Tür drei Ultraschallsensoren angeordnet. Ein erster Ultraschallsensor kann beispielsweise mittig der Tür angeordnet sein, ein zweiter Ultraschallsensor kann beispielsweise am beziehungsweise im Bereich des Schwenkpunkts der Tür angeordnet sein und ein dritter Ultraschallsensor kann beispielsweise an der radial betrachtet Außenseite der Tür angeordnet sein. Insbesondere sind somit die drei Ultraschallsensoren in Längsrichtung der Tür betrachtet positionsverschieden angeordnet. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass beispielsweise der erste Ultraschallsensor, insbesondere der mittlere Ultraschallsensor, das Ultraschallsignal aussendet und die zwei äußeren Ultraschallsensoren das Ultraschallsignal empfangen können. Insbesondere kann auch der mittlere Ultraschallsensor das ausgesendete Ultraschallsignal empfangen. Dadurch ist es ermöglicht, dass eine präzise Umgebungskarte, insbesondere eine präzise Schwenkbereichskarte, mittels der drei Ultraschallsensoren erzeugt werden kann. Die beiden äußeren Ultraschallsensoren sind insbesondere sogenannte passive Ultraschallsensoren, während der erste Ultraschallsensor insbesondere ein aktiver Ultraschallsensor ist.
Bevorzugt ist die Ultraschallsensoreinrichtung an einer Unterseite der Tür angeordnet. Insbesondere befindet sich die Ultraschallsensoreinrichtung in einem unteren Drittel der Tür.
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn das Schwenkbereichsüberwachungssystem zumindest eine weitere Ultraschallsensoreinrichtung aufweist, wobei mittels der Ultraschallsensoreinrichtung ein Schwenkbereich während eines Öffnungsschwenkvorgangs überwacht wird und mittels der weiteren Ultraschallsensoreinrichtung ein Schwenkbereich während eines Schließschwenkvorgangs überwacht wird. Insbesondere kann die erste Ultraschallsensoreinrichtung derart ausgerichtet sein, dass diese während des Öffnungsvorgangs den vorderseitigen Schwenkbereich überwacht. Die weitere Ultraschallsensoreinrichtung kann an der Hinterseite der Tür angeordnet sein und den rückwärtigen Schwenkbereich überwachen. Somit können auf einfache Art und Weise und bauteilreduziert sowohl der Öffnungsschwenkvorgang als auch der Schließschwenkvorgang überwacht werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform wird mittels eines Öffnungswinkelsensors des Schwenkbereichsüberwachungssystems ein Öffnungswinkel der Tür erfasst und die Schwenkbereichskarte in Abhängigkeit von dem erfassten Öffnungswinkel erzeugt. Insbesondere kann bei unterschiedlichen Öffnungswinkeln ein Ultraschallsignal ausgesendet werden und das reflektierte Ultraschallsignal entsprechend ausgewertet werden. Dadurch ist es ermöglicht, dass bei den unterschiedlichen Öffnungswinkeln jeweils eine Reflexion erfasst werden kann, wobei die unterschiedlichen Reflexionen bei den unterschiedlichen Öffnungswinkeln dann wiederum zur Schwenkbereichskarte zusammengefasst werden können. Beispielsweise kann bei einem Gesamtöffnungswinkel von 90 Grad der Tür gradweise ein Ultraschallsignal ausgesendet werden und ein Ultraschallsignal erfasst werden, sodass eine detaillierte Erzeugung der Schwenkbereichskarte realisiert werden kann.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn eine in der Speichereinrichtung abgespeicherte Schwellwertkurve zum Erfassen von Objekten bei der Erzeugung der Schwenkbereichskarte mittels der elektronischen Recheneinrichtung berücksichtigt wird. Insbesondere kann dann in einem ersten Schritt eine automatische Kalibrierung der Schwellwertkurve im geschlossenen Zustand durchgeführt werden. Im nächsten Schritt kann für verschiedene Öffnungswinkel der Tür ebenfalls eine automatische Kalibrierung der Schwellwertkurve durchgeführt werden. Zwischen den definierten Winkelschritten bei der Kalibrierung kann später im einfachsten Fall interpoliert werden. So erhält man für jeden Öffnungswinkel eine eigene Schwellwertkurve. Diese Kurven können prinzipiell in der elektronischen Recheneinrichtung hinterlegt werden und entsprechend dem aktuellen Öffnungswinkel dem Ultraschallsensor selbst übergeben werden. Eventuelle Übertragungs- und Einstellzeiten an den Ultraschallsensor können durch den bekannten Verlauf des Öffnungswinkels bereits beim Einstellen der Schwellwerte berücksichtigt werden. Auf diese Art und Weise kann für den kompletten Öffnungsvorgang durch Anpassung der Schwellen eine Unterdrückung von nicht-relevanten Objekten durchgeführt werden. Sollte das Objekt später entfernt werden, treten typischerweise keine Störungen der Funktion auf, da in diesem Fall lediglich Echos entfernt werden und keine neuen hinzukommen.
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn der Schwenkvorgang der Tür mittels einer Stelleinrichtung an der Tür durchgeführt wird, sodass ein automatischer Schwenkvorgang der Tür durchgeführt wird. Mit anderen Worten handelt es sich bei der Tür insbesondere um eine Automatiktür. Die Tür ist insbesondere zum Einsatz in Gebäuden oder an Gebäuden ausgebildet. Alternativ oder ergänzend kann die Tür auch an einem Kraftfahrzeug angeordnet sein. Die vorgestellte Auflistung ist rein beispielhaft zu sehen und keinesfalls abschließend. Es sind somit weitere Einsatzmöglichkeiten der Tür möglich.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn bei einem erkannten weiteren Objekt im Schwenkbereich ein Warnsignal mittels der elektronischen Recheneinrichtung erzeugt wird und/oder ein Steuersignal mittels der elektronischen Recheneinrichtung erzeugt wird, sodass der Schwenkvorgang der Tür unterbrochen wird. Beispielsweise sollte sich als weiteres Objekt eine Person im Schwenkbereich befinden, so kann mittels des Warnsignals diese Person gewarnt werden, dass ein Öffnungs- beziehungsweise Schließvorgang der Tür durchgeführt wird. Ferner kann ein Steuersignal für die Tür erzeugt werden, sodass der Schwenkvorgang der Tür unterbrochen wird, sodass es zu keinen Verletzungen oder Beeinträchtigungen des Objekts kommen kann. Alternativ oder ergänzend kann der Schwenkvorgang verlangsamt werden, sodass ein Verletzungsrisiko minimiert ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform wird auf Basis der Schwenkbereichskarte eine Schätzfunktion erzeugt, wobei durch Vergleich der Schätzfunktion mit der Auswertung des zukünftigen Schwenkvorgangs bestimmt wird, ob ein weiteres Objekt im Schwenkbereich vorhanden ist. Insbesondere ist somit vorgesehen, dass die Schwenkbereichskarte eine Schätzfunktion darstellen kann, deren Wertebereich beispielsweise von 0 bis 1 der geschätzten Wahrscheinlichkeit entspricht, mit der ein an dieser Position befindlicher Reflexionspunkt von einem bereits bei der Kalibrierung vorhandenen, unproblematischen, statischen Objekt stammt. Für die Kalibrierung ist insbesondere vorgesehen, dass die Tür geöffnet werden kann. Im Vorfeld der Kartenerzeugung kann dabei eine Schwellwertkurve bereits berücksichtigt worden sein, sodass kleine Echos, wie zum Beispiel Bodenreflexionen, unterdrückt werden. Anschließend daran wird für je einen Öffnungs- beziehungsweise Schließvorgang eine zweidimensionale Punktwolke generiert. Diese Schätzfunktion kann dann insbesondere innerhalb der Speichereinrichtung abgespeichert werden. Die Schätzfunktion schätzt dabei Wahrscheinlichkeiten ab, mit der ein Punkt zu einem statischen Objekt gehört, das bereits bei der Kalibrierung vorhanden war. Bei einem späteren Öffnungs beziehungsweise Schließvorgang kann die jeweilige Schätzfunktion herangezogen werden, um die während der Bewegung berechneten Reflexionspunkte mit dieser zu vergleichen und so zusätzliche Objekte oder Hindernisse im Weg der Tür von unproblematischen statischen Objekten zu unterscheiden und die Tür rechtzeitig anzuhalten, sollte ein Hindernis vorliegen. Insbesondere kann mithilfe dieser Ausgestaltungsform eine Unterdrückung von Stör-Objekten vorgenommen werden, die sich nicht durch ein Anpassen von Schwellwertkurven entfernen lassen. Ein Türöffnen ist auch dann möglich, wenn starke Echos von nicht-relevanten Objekten im Türschwenkbereich reflektiert werden. Durch die Umwandlung einer Punktwolke in eine zweidimensionale Schätzfunktion wird eine einfache und in Echtzeit realisierbare Überprüfung von Reflexionspunkten auf Relevanz für die Bewegung der Tür bereitgestellt. Die vorgeschlagene Funktion ist somit Grundlage für den Einsatz von insbesondere günstigen und einfach herstellbaren Ultraschallsensoren in Türöffnungssystemen.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn zur Erzeugung der Schätzfunktion aus der Schwenkbereichskarte Reflexionspunkte der Schwenkbereichskarte in ein Histogramm eingetragen werden. Insbesondere werden somit auf Basis der Schwenkbereichskarte zur Weiterverarbeitung die Reflexionspunkte in ein zweidimensionales Histogramm eingetragen, mit x- und y-Position als Klassenmerkmale. Das Histogramm soll insbesondere den Türschwenkbereich und die nähere Umgebung der Tür abdecken. Dadurch ist es ermöglicht, dass auf Basis des Histogramms vereinfacht die Schätzfunktion erzeugt werden kann.
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn benachbarte Reflexionspunkte im Histogramm zusammengefasst werden. Insbesondere ist die Klassenanzahl in jeder Richtung so zu wählen, dass benachbarte Reflexionspunkte möglichst zusammengefasst beziehungsweise geclustert werden, ohne dass die Auflösung der Karte zu gering wird. Dadurch kann vereinfacht die Schätzfunktion bereitgestellt werden, wobei weiterhin eine präzise Erzeugung der Schätzfunktion realisiert werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform wird das Histogramm normiert und das normierte Histogramm wird mittels eines mathematischen Filters geglättet und zu einer zweidimensionalen Schätzfunktion verarbeitet. Insbesondere wird somit nach der Zusammenfassung der benachbarten Reflexionspunkte das Histogramm normiert und durch eine Applikation eines Filters, insbesondere eines mathematischen Filters, geglättet und durch weitere Schritte zu der zweidimensionalen Schätzfunktion verarbeitet, die insbesondere einen Wertebereich zwischen 0 und 1 hat. Die abgespeicherten Reflexionspunkte können verworfen werden und lediglich die Schätzfunktion abgespeichert werden. Dadurch ist es ermöglicht, dass weniger Daten, insbesondere die Reflexionspunkte, abgespeichert werden müssen und dennoch eine zuverlässige Schätzfunktion bereitgestellt werden kann, mittels welcher der Schwenkbereich überwacht werden kann.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, welche in einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, um das Verfahren zum Überwachen eines Schwenkbereichs nach dem vorhergehenden Aspekt durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Prozessor einer elektronischen Recheneinrichtung abgearbeitet wird.
Ein nochmals weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine elektronische Recheneinrichtung mit einem Computerprogrammprodukt nach dem vorhergehenden Aspekt.
Ein nochmals weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein
Schwenkbereichsüberwachungssystem zum Überwachen eines Schwenkbereichs einer Tür, mit zumindest einer Ultraschallsensoreinrichtung und mit einer elektronischen Recheneinrichtung, wobei das Schwenkbereichsüberwachungssystem zum Durchführen eines Verfahrens nach dem vorhergehenden Aspekt ausgebildet ist. Insbesondere wird das Verfahren mittels des Schwenkbereichsüberwachungssystems durchgeführt.
Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Computerprogrammprodukts, des computerlesbaren Speichermediums sowie des Schwenkbereichsüberwachungssystems anzusehen. Das Schwenkbereichsüberwachungssystem weist dazu gegenständliche Merkmale auf, welche eine Durchführung des Verfahrens oder eine vorteilhafte Ausgestaltungsform davon ermöglichen.
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 alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform eines
Schwenkbereichsüberwachungssystems; Fig. 2 ein schematisches Diagramm von reflektierten Ultraschallsignalen;
Fig. 3 ein weiteres schematisches Diagramm von reflektierten Ultraschallsignalen; Fig. 4 ein schematische Zeit-Amplitudendiagramm zur Erzeugung einer Schwellwertkurve;
Fig. 5 ein schematisches Flistogramm zur Erzeugung einer Schätzfunktion; Fig. 6 ein weiteres schematische Flistogramm zur Erzeugung einer Schätzfunktion;
Fig. 7 ein schematisches Diagramm einer Schätzfunktion; und Fig. 8 ein weiteres schematisches Diagramm einer Schätzfunktion.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. 1 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Au sfüh rungsform eines Schwenkbereichsüberwachungssystems 1 zum Überwachen eines Schwenkbereichs 2 einer Tür 3. Das Schwenkbereichsüberwachungssystem 1 weist eine Ultraschallsensoreinrichtung 4 sowie zumindest eine elektronische Recheneinrichtung 5 auf. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die elektronische Recheneinrichtung 5 eine Speichereinrichtung 6 aufweist, wobei auf der Speichereinrichtung 6 beispielsweise ein computerlesbares Speichermedium 7 ausgebildet sein kann.
Bei dem Verfahren zum Überwachen des Schwenkbereichs 2 der Tür 3 mittels des Schwenkbereichsüberwachungssystems 1 wird mittels der an der Tür 3 angeordneten Ultraschallsensoreinrichtung 4 des Schwenkbereichsüberwachungssystems 1 der Schwenkbereich 2 der Tür 3 erfasst, wobei zum Erfassen des Schwenkbereichs 2 mittels der Ultraschallsensoreinrichtung 4 zumindest ein Ultraschallsignal 8 mittels einer Sendeeinrichtung 9 der Ultraschallsensoreinrichtung 4 während eines Schwenkvorgangs 10 der Tür 3 ausgesendet wird und mittels einer Empfangseinrichtung 11 , 12 der Ultraschallsensoreinrichtung 4 das zumindest eine im Schwenkbereich reflektierte Ultraschallsignal 13 empfangen wird, wobei mittels der elektronischen Recheneinrichtung 5 durch Auswerten des ausgesendeten Ultraschallsignals 8 und des empfangenen Ultraschallsignals 13 eine Schwenkbereichskarte 14 (Fig. 2) des Schwenkbereichs 2 erzeugt wird.
Es ist vorgesehen, dass in der Schwenkbereichskarte 14 zumindest ein für den Schwenkvorgang 10 nicht-relevantes statisches Objekt 15, 16 im Schwenkbereich 2 erkannt wird und die Schwenkbereichskarte 14 mit dem nicht-relevanten statischen Objekt 15, 16 in der Speichereinrichtung 6 des Schwenkbereichsüberwachungssystems 1 abgespeichert wird und bei einem zukünftigen Schwenkvorgang 10 der Tür 3 in Abhängigkeit von einem Vergleich auf Basis der abgespeicherten Schwenkbereichskarte 14 mit dem nicht-relevanten statischen Objekt 15, 16 und einer Auswertung des zukünftigen Schwenkbereichs 2 mittels der elektronischen Recheneinrichtung 5 nur weitere Objekte 17 im Schwenkbereich 2 erkannt werden, welche in der Schwenkbereichskarte 14 mit dem nicht-relevanten statischen Objekt 15, 16 unberücksichtigt sind.
Vorliegend ist das weitere Objekt 17 insbesondere gestrichelt dargestellt, da insbesondere in Fig. 1 ein sogenannter Kalibrierungsvorgang gezeigt ist, in welchem sich das weitere Objekt 17 nicht befindet. Insbesondere zeigt die Fig. 1 , dass die Ultraschallsensoreinrichtung 4 zumindest zwei separate und positionsverschiedene Ultraschallsensoren bereitstellt, wobei mittels zumindest eines ersten Ultraschallsensors, welcher vorliegend der Sendeeinrichtung 9 entspricht, der zumindest zwei Ultraschallsensoren das Ultraschallsignal 8 ausgesendet wird und zumindest mittels eines zweiten Ultraschallsensors, welcher vorliegend zumindest einer der Empfangseinrichtungen 11 , 12 entspricht, das zumindest eine ausgesendete und reflektierte Ultraschallsignal 13 empfangen wird. Vorliegend, wie in der Fig. 1 gezeigt, weist die Ultraschallsensoreinrichtung 4 insbesondere zumindest drei separate positionsverschiedene Ultraschallsensoren auf, wobei mittels zumindest des ersten Ultraschallsensors, welches vorliegend der Empfangseinrichtung 9 entspricht, der zumindest drei Ultraschallsensoren das Ultraschallsignal 8 ausgesendet wird und zumindest mittels des zweiten Ultraschallsensors, welcher vorliegend einer ersten Empfangseinrichtung 11 entspricht, und mittels zumindest eines dritten Ultraschallsensors, welcher vorliegend einer zweiten Empfangseinrichtung 12 entspricht, das ausgesendete und reflektierte Ultraschallsignal 13 empfangen wird. Insbesondere kann somit zumindest ein Ultraschallsensorpaar bereitgestellt werden. Insbesondere ist beispielsweise der erste Ultraschallsensor als aktiver Ultraschallsensor ausgebildet, während die zwei weiteren Ultraschallsensoren als sogenannte passive Ultraschallsensoren ausgebildet sind. Mittels des aktiven Ultraschallsensors kann somit sowohl das Ultraschallsignal 8 ausgesendet werden als auch ein reflektiertes Ultraschallsignal 13 empfangen werden. Mittels der passiven Ultraschallsensoren kann lediglich ein reflektiertes Ultraschallsignal 13 empfangen werden.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Schwenkbereichsüberwachungssystem 1 zumindest eine weitere Ultraschallsensoreinrichtung 18 aufweisen kann, wobei mittels der Ultraschallsensoreinrichtung 4 ein Schwenkbereich 2 während eines Öffnungsschwenkvorgangs überwacht wird und mittels der weiteren Ultraschallsensoreinrichtung 18 ein Schwenkbereich 2 während eines Schließschwenkvorgangs überwacht wird. Vorliegend ist die weitere Ultraschallsensoreinrichtung 18 lediglich schematisch als Pfeil dargestellt, und der Übersichtlichkeit halber nicht mit einzelnen Ultraschallsensoren ausgebildet.
Ferner kann vorgesehen sein, dass mittels eines Öffnungswinkelsensors 19 des Schwenkbereichsüberwachungssystems 1 ein Öffnungswinkel a der Tür 3 erfasst wird und die Schwenkbereichskarte 14 in Abhängigkeit von dem erfassten Öffnungswinkel a erzeugt wird. Ferner kann vorgesehen sein, dass der Schwenkvorgang 10 der Tür 3 mittels einer Stelleinrichtung 20 an der Tür 3 durchgeführt wird, sodass ein automatischer Schwenkvorgang 10 der Tür durchgeführt wird.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass bei einem erkannten weiteren Objekt 17 im Schwenkbereich 2 ein Warnsignal mittels der elektronischen Recheneinrichtung 5 erzeugt wird und/oder ein Steuersignal mittels der elektronischen Recheneinrichtung 5 erzeugt wird, sodass der Schwenkvorgang 10 der Tür 3 unterbrochen wird. Sollte beispielsweise die Tür als automatische Tür bereitgestellt werden, so kann beispielsweise ein Steuersignal an die Stelleinrichtung 20 übertragen werden, sodass der Schwenkvorgang 10 unterbrochen wird beziehungsweise zumindest verlangsamt wird.
Fig. 2 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Diagramm für den Schwenkvorgang 10. Vor der Erstellung der Schwenkbereichskarte 14 wird insbesondere eine manuelle oder automatische Schwellwerteinstellung vorgenommen. Ist allerdings das Echo, also das reflektierte Ultraschallsignal 13, der Objekte höher als die Schwellwerteinstellung, bleiben Objekte weiterhin sichtbar für die Ultraschallsensoreinrichtung 4. Typischerweise ruft jedoch beispielsweise ein Teppich 15 ein Echo geringerer Amplitude hervor, sodass dieser durch die Schwellwerteinstellung unterdrückt werden kann. Für eine Wand 16 gilt dies nicht. Daher wird nun während eines Öffnungsvorgangs die Schwenkbereichskarte 14 erzeugt. Bei jeder Messung wird für jedes Sensorpaar aus aktiven und passiven Ultraschallsensoren aus der Ankunftszeit des jeweiligen ersten Echos in beiden Sensoren eine zweidimensionale Position, insbesondere eine sogenannte Pseudoposition, eines Reflexionspunktes 21 berechnet, sofern wenigstens je ein Echo vorhanden ist und die Kombination beider Echos einen Plausibilitätstest besteht. Um diese Position vom lokalen Koordinatensystem der Sensoren, welches insbesondere in Fig. 2 dargestellt ist, in ein globales Koordinatensystem zu überführen, welches insbesondere in Fig. 3 dargestellt ist, wird die Position nun um den Öffnungswinkel a der Tür 3 zum Zeitpunkt der Messung gedreht. Die Position der Echos wird dann abgespeichert, und das andere Sensorpaar, bei beispielsweise drei Sensoren ergeben sich zwei Paare, oder die nächste Messung analysiert. Die Fig. 2 zeigt insbesondere die Schwenkbereichskarte 14 mit der Wand 16 im lokalen Koordinatensystem. Die Fig. 3 zeigt insbesondere die Wand 16 im globalen Koordinatensystem. Für die Tür 3 befindet sich im geschlossenen Zustand bei x beispielsweise 0 Zentimeter parallel zur y-Achse von 0 Zentimeter bis y gleich 100 Zentimeter. Dies ist vorliegend als rein beispielhaft anzusehen.
Ist der Öffnungsvorgang abgeschlossen und alle Reflexionspunkte 21 eingetragen, wird die Punktwolke in der Speichereinrichtung 6 der elektronischen Recheneinrichtung 5 hinterlegt. Um auch für die rückwertigen Sensoren in der Tür 3 eine Punktwolke zu erzeugen, werden nun die Messungen dieser während eines Schließvorgangs auf die gleiche Weise analysiert. Die beiden so gewonnenen Punktwolken können dann hinterlegt oder weiterverarbeitet werden, um während eines späteren Öffnungs- /Schließvorgangs zum Vergleich mit neu berechneten Reflexionspunkten 21 herangezogen zu werden. Das ermöglicht ein Anhalten der Tür 3 bei Erkennung des weiteren Objekts 17 im Türschwenkbereich.
Fig. 4 zeigt ein schematisches Zeit-Amplitudendiagramm. Auf der Abszisse ist insbesondere die Zeit t in Mikrosekunden aufgetragen und auf der Ordinate ist insbesondere die Amplitude A aufgetragen. Dies ist rein beispielhaft anzusehen und dient lediglich der Veranschaulichung der Erfindung. Insbesondere zeigt die Fig. 4, dass in der Speichereinrichtung 6 eine Schwellwertkurve 22 abgespeichert werden kann, wobei die Schwellwertkurve 22 zum Erfassen von Objekten bei der Erzeugung der Schwenkbereichskarte 14 mittels der elektronischen Recheneinrichtung 5 berücksichtigt wird.
Insbesondere wird bei der Erzeugung der Schwellwertkurve 22 sowohl der Teppich 15 als auch die Wand 16 entsprechende Reflexionen hervorrufen. Sowohl der Teppich 15 als auch die Wand 16 sind Objekte, die für das Öffnen der Tür 3 allerdings nicht relevant sind. Die Wand 16 kann aufgrund des Endanschlags der Tür 3 einfach berücksichtigt werden. Über den Teppich 15 kann die Tür 3 tatsächlich darüberfahren. Um nun sowohl den Teppich 15 als auch die Wand 16 für die Ultraschall-Objekt-Detektion zu ignorieren, wird in dem gezeigten Zustand die Kalibrierung der Schwellwertkurve 22 der Ultraschallsensoreinrichtung 4 durchgeführt. Es ist insbesondere ein geschlossener Zustand gezeigt. Der Teppich 15 sowie die Wand 16 befinden sich also während der Kalibrierung bereits im Sichtfeld der Ultraschallsensoreinrichtung 4. Damit werden die Schwellen so hoch eingestellt, dass die nicht-relevanten Objekte 15, 16 ignoriert werden. Die Kalibrierung der Ultraschallsensoreinrichtung 4 wird bei verschiedenen Öffnungswinkeln a der Tür 3 wiederholt, um einen vollständigen Schwellwertsatz für das Öffnen der Tür 3 zu erhalten. Da sich je nach Öffnungswinkel a der Tür 3 die Objekte 15, 16 relativ an andere Positionen zu den einzelnen Ultraschallsensoren befinden. Dieses Beispielsignal für die Kalibriermessung ist in der Fig. 4 gezeigt. Dabei befindet sich ein Objekt bei dem hohen Amplitudenwert bei ungefähr 11 Mikrosekunden und das weitere Objekt 15, 16 bei dem Amplitudenwert bei beispielsweise 20 bis 25 Millisekunden. Die Schwellwerte sind in dieser Abbildung durch den Graph 23 gezeigt. Diese wurden automatisch an das Signal angepasst, so wie dies auch während der Kalibrierung der Tür 3 erfolgen würde.
Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht eines Histogramms. Insbesondere wird das gezeigte Histogramm 23 aus der globalen Karte, wie sie in der Fig. 3 gezeigt ist, erzeugt. Insbesondere befindet sich die Tür 3 in dem geschlossenen Zustand bei x gleich 0 Zentimeter parallel zur y-Achse von y gleich 0 Zentimeter bis y gleich 100 Zentimeter und öffnet sich zur Wand 16 hin. Sind die Reflexionspunkte 21 in der Punktwolke eingetragen, muss diese verarbeitet werden, dazu werden die Punkte in das zweidimensionale Histogramm 23 eingetragen, mit x- und y-Positionen als Klassenmerkmale.
Insbesondere zeigt somit die Fig. 5, dass auf Basis der Schwenkbereichskarte 14 eine Schätzfunktion 24 (Fig. 7) erzeugt wird, wobei durch Vergleich der Schätzfunktion 24 mit der Auswertung des zukünftigen Schwenkvorgangs 10 bestimmt wird, ob das weitere Objekt 17 im Schwenkbereich 2 vorhanden ist. Insbesondere kann hierbei zur Erzeugung der Schätzfunktion 24 aus der Schwenkbereichskarte 14 Reflexionspunkte 21 der Schwenkbereichskarte 14 in das Histogramm 23 eingetragen werden.
Das Histogramm 23 soll dabei den Türschwenkbereich und die nähere Umgebung abdecken. Klassenzahl ist beispielsweise 60 in x- als auch in y-Richtung, was quadratische Bins mit Seitenlängen von beispielsweise 5 Zentimeter zur Folge hat. Das ist eine für diese Anwendung ausreichende Auflösung. Insbesondere ist in der Fig. 5 dieses Histogramm 23 für das Beispiel gemäß der Fig. 2 gezeigt. Im Anschluss daran wird das Histogramm 23, wie in der Fig. 6 gezeigt, auf eine binäre Karte 25 reduziert, Klassen, die in ein oder mehreren enthalten sind, bekommen den Wert 1 zugeschrieben, leere Klassen den Wert 0. Dies geschieht insbesondere, da sonst einzelne stark gefüllte Klassen die Schwenkbereichskarte 14 dominieren würden. Das binäre Histogramm 25 ist insbesondere somit in Fig. 6 gezeigt. Die Fig. 6 zeigt somit, dass benachbarte Reflexionspunkte im Histogramm 23 zusammengefasst werden.
Da allerdings durch zufällige Messfehler bei späteren Öffnungs-/Schließvorgängen die Reflexionspunkte 21 statischer Objekte 15, 16 auch von den bereits gemessenen Positionen abweichen können, muss die Karte durch Applikation eines beispielsweise mathematischen Filters vergrößert und geglättet werden. In diesem Beispiel erfolgt dies mit einem zweidimensionalen Gauß-Filter, wie dies insbesondere in der Fig. 7 dargestellt ist. Mit anderen Worten ist vorgesehen, dass das Histogramm 23 normiert wird und das normierte Histogramm mittels des mathematischen Filters geglättet wird und zu einer zweidimensionalen Schätzfunktion 24 verarbeitet wird.
Die Fig. 8 zeigt insbesondere die Schätzfunktion 24, wobei insbesondere die Schätzfunktion 24 hier als zweidimensional dargestellt ist. Insbesondere wird somit nach dem mathematischen Filter gemäß Fig. 7 der Wertebereich der Schätzfunktion 24 so angepasst, dass er zwischen 0 und 1 liegt. Beispielsweise kann hierzu ein Tangens Hyperbolicus auf die mit einem Faktor skalierte Schätzfunktion 24 angewendet werden. Dadurch soll eine möglichst scharfe Kante vom Bereich mit hoher Wahrscheinlichkeit für ein statisches Objekt zu dem Bereich mit niedriger Wahrscheinlichkeit realisiert werden. Außerdem wird der abgedeckte Bereich erneut vergrößert. Die Fig. 8 zeigt insbesondere die finale Schätzfunktion 24. Die Punkte können im Anschluss verworfen werden und nur die Schätzfunktion 24 kann abgespeichert werden. Diese Schätzfunktion 24 soll die Wahrscheinlichkeit abschätzen, mit der ein Punkt zu einem statischen Objekt 15, 16 gehört, das bereits bei der Kalibrierung vorhanden war. Dazu wird während eines späteren ÖffnungsVSchließvorgangs berechneten Reflexionspunkt 21 der Wert der Schätzfunktion 24 dann diesem Punkt zugeordnet. Ist der Wert der Schätzfunktion 24 nahe bei 1 , so ist der Reflexionspunkt 21 sehr wahrscheinlich Teil eines bekannten statischen Objekts 15, 16, ist der Wert eher Nahe 0, so handelt es sich wahrscheinlich um ein neues Objekt, insbesondere das weitere Objekt 17, oder um ein Hindernis, welches, wenn es im Türschwenkbereich liegt, je nach Abstand eine Verlangsamung der Tür oder einen kompletten Stopp der Öffnungs-/Schließbewegung erfordert.
Insgesamt zeigt die Erfindung eine Schwellwert-Kalibrierung zum Ausblenden von Objekten 15, 16 im Ultraschallsignal beim Öffnen von der Tür 3.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Überwachen eines Schwenkbereichs (2) einer Tür (3) mittels eines Schwenkbereichsüberwachungssystems (1), bei welchem mittels einer an der Tür (3) angeordneten Ultraschallsensoreinrichtung (4) des Schwenkbereichsüberwachungssystems (1 ) der Schwenkbereich (2) der Tür (3) erfasst wird, wobei zum Erfassen des Schwenkbereichs (2) mittels der Ultraschallsensoreinrichtung (4) zumindest ein Ultraschallsignal (8) mittels einer Sendeeinrichtung (9) der Ultraschallsensoreinrichtung (4) während eines Schwenkvorgangs (10) der Tür (3) ausgesendet wird und mittels einer Empfangseinrichtung (11 , 12) der Ultraschallsensoreinrichtung (4) das zumindest eine im Schwenkbereich (10) reflektierte Ultraschallsignal (13) empfangen wird, wobei mittels einer elektronischen Recheneinrichtung (5) durch Auswerten des ausgesendeten Ultraschallsignals (8) und des empfangenen Ultraschallsignals (13) eine Schwenkbereichskarte (14) des Schwenkbereichs (2) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schwenkbereichskarte (2) zumindest ein für den Schwenkvorgang (10) nicht relevantes statisches Objekt (15, 16) im Schwenkbereich (2) erkannt wird und die Schwenkbereichskarte (14) mit dem nicht-relevanten statischen Objekt (15, 16) in einer Speichereinrichtung (6) des Schwenkbereichsüberwachungssystems (1) abgespeichert wird und bei einem zukünftigen Schwenkvorgang (10) der Tür (3) in
Abhängigkeit von einem Vergleich auf Basis der abgespeicherten Schwenkbereichskarte (14) mit dem nicht-relevanten statischen Objekt (15, 16) und einer Auswertung des zukünftigen Schwenkbereichs (10) mittels der elektronischen Recheneinrichtung (5) nur weitere Objekte (17) im Schwenkbereich (2) erkannt werden, welche in der Schwenkbereichskarte (14) mit dem nicht-relevanten statischen Objekt (15, 16) unberücksichtigt sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallsensoreinrichtung (4) mit zumindest zwei separaten und positionsverschiedenen Ultraschallsensoren bereitgestellt wird, wobei mittels zumindest eines ersten Ultraschallsensors der zumindest zwei Ultraschallsensoren das Ultraschallsignal (8) ausgesendet wird und zumindest mittels eines zweiten Ultraschallsensors der zumindest zwei Ultraschallsensoren das ausgesendete und reflektierte Ultraschallsignal (13) empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallsensoreinrichtung (4) mit zumindest drei separaten und positionsverschiedenen Ultraschallsensoren bereitgestellt wird, wobei mittels zumindest eines ersten Ultraschallsensors der zumindest drei Ultraschallsensoren das Ultraschallsignal (8) ausgesendet wird und zumindest mittels eines zweiten Ultraschallsensors der zumindest drei Ultraschallsensoren und zumindest mittels eines dritten Ultraschallsensors der zumindest drei Ultraschallsensoren das ausgesendete und reflektierte Ultraschallsignal (13) empfangen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenkbereichsüberwachungssystem (1) zumindest eine weitere Ultraschallsensoreinrichtung (18) aufweist, wobei mittels der Ultraschallsensoreinrichtung (4) ein Schwenkbereich (2) während eines Öffnungsschwenkvorgangs überwacht wird und mittels der weiteren Ultraschallsensoreinrichtung (18) ein Schwenkbereich (2) während eines Schließschwenkvorgangs überwacht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Öffnungswinkelsensors (19) des
Schwenkbereichsüberwachungssystem (1) ein Öffnungswinkel (a) der Tür (3) erfasst wird und die Schwenkbereichskarte (14) in Abhängigkeit von dem erfassten Öffnungswinkel (a) erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine in der Speichereinrichtung (6) abgespeicherte Schwellwertkurve (23) zum Erfassen von Objekten (15, 16, 18) bei der Erzeugung der Schwenkbereichskarte (14) mittels der elektronischen Recheneinrichtung (5) berücksichtigt wird. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkvorgang (10) der Tür (3) mittels einer Stelleinrichtung (20) an der Tür (3) durchgeführt wird, so dass ein automatischer Schwenkvorgang (10) der Tür (3) durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem erkannten weiteren Objekt (17) im Schwenkbereich (10) ein Warnsignal mittels der elektronischen Recheneinrichtung (5) erzeugt wird und/oder ein Steuersignal mittels der elektronischen Recheneinrichtung (5) erzeugt, so dass der
Schwenkvorgang (10) der Tür (3) unterbrochen wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis der Schwenkbereichskarte (14) eine Schätzfunktion (24) erzeugt wird, wobei durch Vergleich der Schätzfunktion (24) mit der Auswertung des zukünftigen Schwenkvorgangs (10) bestimmt wird, ob ein weiteres Objekt (17) im Schwenkbereich (10) vorhanden ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Schätzfunktion (24) aus der Schwenkbereichskarte (14) Reflexionspunkte (21) der Schwenkbereichskarte (14) in ein Histogramm (26) eingetragen werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Reflexionspunkte (21) im Histogramm (26) zusammengefasst werden. 12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Histogramm (26) normiert wird und das normierte Histogramm (26) mittels eines mathematischen Filters geglättet wird und zu einer zweidimensionalen Schätzfunktion (24) verarbeitet wird.
13. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln mit Programmcodemitteln, welche in einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, um das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Prozessor einer elektronischen Recheneinrichtung (5) abgearbeitet wird.
14. Computerlesbares Speichermedium (7) mit einem Computerprogrammprodukt nach Anspruch 13. 15. Schwenkbereichsüberwachungssystem (1) zum Überwachen eines
Schwenkbereichs (2) einer Tür (3), mit zumindest einer Ultraschallsensoreinrichtung (4) und mit einer elektronischen Recheneinrichtung (5), wobei das Schwenkbereichsüberwachungssystem (1) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildet ist.
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