WO2024017901A1 - Method and device for detecting an activation action of a user with the aid of radar waves - Google Patents

Method and device for detecting an activation action of a user with the aid of radar waves Download PDF

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WO2024017901A1
WO2024017901A1 PCT/EP2023/069943 EP2023069943W WO2024017901A1 WO 2024017901 A1 WO2024017901 A1 WO 2024017901A1 EP 2023069943 W EP2023069943 W EP 2023069943W WO 2024017901 A1 WO2024017901 A1 WO 2024017901A1
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WO
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sensor unit
user
vehicle
touch
uwb
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PCT/EP2023/069943
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Andreas Peschl
Ferdinand HEINEMANN
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Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G—PHYSICS
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    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G01S13/56—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds for presence detection
    • G—PHYSICS
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    • G01S7/41—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
    • G01S7/415—Identification of targets based on measurements of movement associated with the target

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting an activation action of a user, in particular a touch of a sensor unit by the user, in order to provide at least one function in a vehicle, in particular comprising an actuation of functionally essential parts of the vehicle.
  • the invention further relates to a corresponding computer program product.
  • the invention further relates to a corresponding sensor unit for providing different functions in a vehicle.
  • the invention further relates to inventive uses of a corresponding sensor unit.
  • Non-contact capacitive sensors are usually used as sensors.
  • the operation of such sensors proves to be difficult because the capacitive field can easily be distorted by external contamination such as moisture, dust or salt.
  • capacitive sensors require relatively complex control.
  • such sensor devices are usually limited in their function.
  • the invention provides: a method for detecting an activation action of a user (in particular a touch-related activation action in the form of a touch by the user, for example by his hand or the like, preferably on an area of the sensor unit accessible for touch) in order to achieve at least one function to provide a vehicle, in particular comprising actuation (by the user) of functionally essential parts of the vehicle (e.g. unlocking and / or opening of a functionally essential part of the vehicle, such as a door or a flap, in particular a fuel tank flap, a loading flap and / or a tailgate), comprising:
  • Carrying out a measurement by a sensor unit using radar waves, in particular using UWB radar waves, wherein preferably a measurement can include sending out transmission samples (e.g. UWB pulses) and receiving transmission responses (e.g. UWB responses),
  • transmission samples e.g. UWB pulses
  • transmission responses e.g. UWB responses
  • the invention recognizes that the sensor units that use radar waves, including UWB radar waves, for distance measurement are increasingly being used in different assistance systems in vehicles.
  • the invention further recognizes that when measuring distance using radar waves, including UWB waves, a certain blind zone forms around the sensor unit in a close range to the sensor unit.
  • precise distance measurement is often difficult or even impossible.
  • the blind zone is explained on the one hand by a detuning of the sensor unit, which can be caused by the design of the sensor unit itself (in particular the scatter between the transmission path and the reception path).
  • the blind zone is explained by reflections of radar waves at the location where the sensor unit is used, which come from surrounding components, in particular vehicle parts, such as. B. a bumper, door sill, vehicle wheels, etc. can come from. Both effects can lead to unintentional performance in the close range of the sensor unit, making distance measurement difficult.
  • the undesirable power in the close range of the sensor unit can also be referred to as the short-range leakage effect.
  • the connection of the antenna becomes detuned, so that full power is no longer available can be emitted and rather part of the power is reflected at the base of the antenna and is therefore present as a signal on the side facing the receiver from the base of the antenna.
  • the idea according to the invention is to use the measurements using radar waves, in particular in the blind zone, which are normally neglected in distance measurement, in an advantageous manner to detect an activation action by a user, in particular a touch of the sensor unit by the user.
  • the measurements in the blind zone cannot measure precise distances using radar waves, such as. B. UWB radar waves.
  • the measurements can provide reliable detection of an activation action by a user, in particular in the form of the user touching the sensor unit.
  • the measurements show a characteristic oscillation in the sensor signal until the user touches the sensor unit.
  • the characteristic vibration subsides relatively abruptly. Touching the sensor unit can be reliably detected using this characteristic curve in the sensor signal.
  • the measurements in the sensor signal again show a clear oscillation in the electrical signal. This vibration can also be used to detect/confirm contact with the sensor unit.
  • the invention proposes to expand the functionality of the sensor unit, in particular the UWB sensor unit, in the sense of the present disclosure to include the detection of an activation action by a user, in particular in the form of a touch of the sensor unit.
  • an approach to the sensor unit Before an activation action in the form of touching the sensor unit, an approach to the sensor unit can be detected. After approaching the sensor unit, an activation action in the form of a touch can be detected. After detecting an activation action in the form of a touch of the sensor unit, a movement away from the sensor unit can be detected, for example to release an opening path for a movable part of the vehicle.
  • a sensor unit in the sense of the present disclosure can in particular be understood as a UWB sensor unit.
  • the sensor unit, in particular the UWB sensor unit, in the sense of the present disclosure can be used to carry out a Detection (ie a detection of a presence, a distance and / or a position and / or a movement pattern of a user, for example a body part, such as a foot or a hand, of the user).
  • a Detection ie a detection of a presence, a distance and / or a position and / or a movement pattern of a user, for example a body part, such as a foot or a hand, of the user.
  • Detecting an activation action, in particular a touch of the sensor unit, by a user can preferably be part of the detection.
  • the sensor unit in particular the UWB sensor unit, in the sense of the present disclosure can be designed to carry out communication (i.e. a data transmission, for example an identification code transmission) with a user-side mobile device.
  • a data transmission for example an identification code transmission
  • the sensor unit in particular the UWB sensor unit, in the sense of the present disclosure can generate the functional signal as a result of the detection and preferably transmit it to a vehicle-side control device.
  • the vehicle-side control unit can initiate a corresponding function in the vehicle, for example to operate the movable part (for example to unlock and/or open).
  • UWB stands for ultra-wideband technology.
  • the UWB sensor unit can have a UWB transceiver, for example in the form of a UWB front-end module.
  • the UWB sensor unit can also have a UWB transmitter and a separate UWB receiver.
  • the sensor unit in particular the UWB sensor unit, can have an electronic processing device, which can use a microcontroller for processing, for example.
  • the processing device can control the UWB transceiver (or the UWB transmitter and the UWB receiver) in order to carry out a measurement, in particular to send out transmission samples (e.g. UWB pulses) and receive transmission responses (e.g. UWB responses ).
  • the processing device can process electrical signals during the measurement.
  • the function signal can include a function code to trigger a corresponding function in the vehicle.
  • a result of a detection can include at least information about whether a user is in the vicinity of the sensor unit.
  • a result of a detection can include at least information about the distance at which the user is from the sensor unit.
  • a result of a detection can include at least information about the position in which the user is relative to the sensor unit.
  • a result of a detection can include at least information about whether the user is approaching the sensor unit, moving and/or moving in a particular way.
  • a result of communication between the UWB sensor unit and the user-side mobile device may include at least one piece of information about the user, e.g. B. include authentication information to ensure that only an authorized user can trigger a corresponding function in the vehicle.
  • the sensor unit in particular the UWB sensor unit, can contain information about the user, e.g. B. an authentication information, the results of the detection (in particular via an activation action of a user, preferably a touch of the sensor unit) and / or the function signal for a corresponding function in the vehicle is transmitted to the vehicle-side control unit.
  • information about the user e.g. B. an authentication information
  • the results of the detection in particular via an activation action of a user, preferably a touch of the sensor unit
  • the function signal for a corresponding function in the vehicle is transmitted to the vehicle-side control unit.
  • a UWB pulse can, for example, be imaged as part of a sine wave of a limited duration of a few nanoseconds or even picoseconds, which corresponds to a broad spectral line from at least 5 GHz, in particular from 7.5 GHz, to over 8.8 GHz.
  • a signal for detection can e.g. B. be a sequence of UWB pulses, which can be provided with time stamps, for example, and the taps can be sampled tap by tap in order to carry out a transit time measurement. Due to the extremely short UWB pulses, a high resolution of a few millimeters to even micrometers can be achieved during detection, especially when measuring distances.
  • a signal for communication can e.g. B. be a sequence of UWB pulses that are phase modulated to carry out digital radio transmission. Due to the Using extremely short UWB pulses, a high transfer rate of 480 to 1320 Mbit/s can be achieved in communication.
  • the UWB sensor unit in the context of the present disclosure can have at least one circuit board, wherein in particular at least one of the following elements can be arranged on the circuit board: a UWB antenna for carrying out communication and/or detection, depending on the communication and/or detection, different actuation functions (such as: opening, closing, unlocking, locking) can be activated for actuating the movable part, a, in particular electronic, UWB transceiver for sending and/or receiving electrical signals from the UWB -Antenna that are specific for communication and/or detection, a, in particular electronic, processing device for controlling the UWB transceiver in order to carry out the communication and/or detection by the UWB antenna, and/or one, in particular electronic , Interface for transmitting the functional signal to a vehicle control unit.
  • a UWB antenna for carrying out communication and/or detection, depending on the communication and/or detection, different actuation functions (such as: opening, closing, unlocking, locking) can be activated for actuating
  • the UWB sensor unit can be made available as a, in particular combined, individually manageable and/or coherent, modular unit, preferably a multifunctional unit, preferably in the form of a hardware unit, for providing different functions in a vehicle.
  • the functions in the vehicle can be carried out safely, reliably and conveniently. Easy installation and control of the sensor unit can be guaranteed.
  • the resources within the sensor unit and the vehicle can be exploited in an advantageous manner and a sensor unit with an extended fictionality can be provided.
  • the measurement can be carried out by a sensor unit using UWB radar waves.
  • UWB radar waves extremely wide Frequency ranges with a bandwidth of at least 500 MHz or at least 20% of the arithmetic mean of the lower and upper limit frequencies of the frequency band used (the radar waves), in particular the frequency range between 30 MHz to 10.6 GHz, preferably between 3.0 GHz can be up to 10.6 GHz.
  • UWB radar waves extremely short UWB pulses can be generated, which can enable precise distance measurement. Due to the extremely short UWB pulses, a high transmission rate can also be achieved with digital radio transmission.
  • the measurement is used to carry out a detection of the user, in particular a presence, a distance and/or a position of the user, in an operating range of the sensor unit. Furthermore, it can be provided that the measurement is used to carry out a detection of at least one movement pattern of at least one body part, for example a hand or a leg, of the user in an operating range of the sensor unit.
  • the operating range of the sensor unit can advantageously be formed by an active zone of the sensor unit for evaluating a transit time of radar pulses.
  • the operating range of the sensor unit can be formed from a certain distance of, for example, 1cm, 2cm, 5cm, 10cm or 15cm from the sensor unit.
  • an operating range of the sensor unit adjoins and/or overlaps with the close range of the sensor unit.
  • resolved detection for example for distance measurement, can be achieved with a resolution of a few millimeters to even micrometers, for example using a transit time measurement of the UWB pulses.
  • a detection for example for the purpose of motion pattern recognition, can provide one or more UWB sensor units to provide the 2D or 3D resolution. With the help of one or more UWB sensor units, complicated movements can also be detected and analyzed with high resolution.
  • the user's activation action on the sensor unit is detected in a close range to the sensor unit.
  • the close range of the sensor unit can advantageously be formed by a blind zone of the sensor unit in which a distance measurement and/or an evaluation of a transit time of radar pulses, for example UWB radar pulses, between the sensor unit and external objects is made more difficult, for example by short-range leakage effects.
  • the close range of the sensor unit can be formed at a distance of less than 15 cm, in particular less than 10 cm, preferably less than 5 cm, preferably less than 2 cm, particularly preferably less than 1 cm, from the sensor unit.
  • the entire effective area around the sensor unit can be used in an advantageous manner to provide extended functions.
  • the normally unused close range of the sensor unit can be used to detect an activation action by the user, in particular a touch of the sensor unit.
  • the sensor unit can therefore be used with conventional sensor units, such as. B. capacitive sensor units, for touch detection in an advantageous manner in order to detect not only a presence, a distance and / or a position of the user but also a touch by the user.
  • the sensor unit can thus be used in a particularly advantageous manner for actuating moving parts of the vehicle.
  • the sensor unit can carry out an identification check.
  • the sensor unit can thus form part of a keyless go system or a keyless entry system of the vehicle in a particularly advantageous manner.
  • the sensor unit is used in a first mode to carry out detection, gesture recognition, monitoring of the user in an operating range of the sensor unit, preferably by evaluating a transit time of radar pulses, in particular UWB pulses. Radar pulses.
  • the sensor unit can therefore be used for distance measurement.
  • the sensor unit is used in a first mode to detect the user's activation action on the sensor unit, in particular in the form of touching the sensor unit, in a close range to the sensor unit, preferably by evaluating measurements.
  • the sensor unit can therefore be used for touch detection.
  • the sensor unit can be used in a second mode to carry out communication with a user-side mobile device, in particular using a digital radio transmission, preferably a UWB communication, preferably using a pulse phase modulation of UWB radar pulses, in order to query, receive and/or verify information, in particular authentication information of a user, from a user-side mobile device.
  • a digital radio transmission preferably a UWB communication
  • UWB radar pulses preferably using a pulse phase modulation of UWB radar pulses
  • the measurement can be used to detect an approach to the sensor unit and/or a touch of the sensor unit in order to generate an opening command of the functionally essential part of the vehicle, for example a door or a flap of the vehicle.
  • the sensor unit can provide part of a keyless go system or a keyless entry system of the vehicle.
  • the measurement is used to detect a movement away from the sensor unit in order to release an opening command of the functionally essential part of the vehicle, for example a door or a flap of the vehicle.
  • shock protection can be provided so that the opening of the functionally essential part of the vehicle, for example a door or a flap of the vehicle, is only carried out if the user moves sufficiently away from the functionally essential part of the vehicle again after touching the sensor unit has.
  • the detection of the user's activation action on the sensor unit is used to support at least one of the following vehicle assistance systems, such as in particular:
  • the detection of the user's activation action on the sensor unit is used to provide at least one of the following functions in a vehicle, such as in particular:
  • Actuating functionally essential parts of the vehicle in particular doors, flaps, for example tailgates, tank flaps, plug flaps, handles, mirrors, roof elements, actuating elements or similar, device controls, and/or
  • Actuation detection in particular touch detection (e.g. turning on pressure sensors, inductive sensors and/or capacitive sensors).
  • the invention provides a computer program product comprising instructions which, when the computer program product is executed by a computer, cause the computer to carry out the method, which can run as described above.
  • the invention provides a sensor unit for providing different functions in a vehicle, comprising: a control unit which is specifically designed to carry out a method which can proceed as described above.
  • a control unit which is specifically designed to carry out a method which can proceed as described above.
  • the sensor unit can have at least one or more UWB sensor units for carrying out the measurement. With the help of several UWB sensor units, complicated 2D and/or 3D movements can be detected and analyzed in high resolution.
  • the at least one UWB sensor unit can be designed in the form of a modular, individually manageable module unit (e.g. as a single node or satellite).
  • the at least one UWB sensor unit can thus be provided as a single coherent hardware unit with all necessary sensor functions (communication and detection), processing and control components as well as an interface to the vehicle control unit in order to provide different vehicle functions for a corresponding vehicle assistance system.
  • the sensor unit can be designed to carry out a measurement using UWB radar waves.
  • the control unit can be particularly advantageously designed to detect the user's activation action on the sensor unit, comprising an approach to the sensor unit, then a touch of the sensor unit and preferably further a movement away from the sensor unit, using UWB radar waves.
  • the control unit can use the close range on the sensor unit that is normally unused for distance measurement in order to detect the user's activation action, in particular in the form of touching the sensor unit. In this way, the sensor unit can expand its detection functions so that in addition to the distance measurement, touch detection can also be carried out using one and the same sensor unit.
  • the sensor unit can therefore use conventional touch sensors, such as. B. replace the capacitive sensors and/or pressure sensors.
  • control unit can be designed to generate a functional signal depending on the detected activation action, in particular in the form of a touch, and in particular to transmit it to a vehicle-side control device.
  • the control unit can therefore be used to expand the vehicle functions.
  • the sensor unit can be designed in a first mode to carry out detection, gesture recognition, monitoring of the user in an operating range of the sensor unit, preferably by evaluating a transit time of radar pulses, in particular the operating range of the sensor unit being determined by a Active zone or a normal operating range of the sensor unit is formed for an evaluation of a transit time of radar pulses, the operating range of the sensor unit preferably being formed from a certain distance of, for example, 1cm, 2cm, 5cm, 10 cm or 15 cm from the sensor unit.
  • the sensor unit can therefore be used for distance measurement.
  • the sensor unit can be designed in a first mode to detect the user's activation action on the sensor unit, in particular a touch of the sensor unit, in a close range to the sensor unit, preferably by evaluating measurements, in particular the close range of the sensor unit a blind zone of the sensor unit, in which a distance measurement and / or an evaluation of a transit time of radar pulses, for example UWB radar pulses, is difficult, the close range of the sensor unit preferably being at a distance of less than 15 cm, in particular less than 10 cm , preferably 5 cm, preferably 2 cm, particularly preferably 1 cm, is provided to the sensor unit.
  • the detection capabilities of the sensor unit can be significantly expanded, since the otherwise unused close range to the sensor unit is used in an advantageous manner for expanded functions, including in particular touch detection.
  • the sensor unit can therefore be used for touch detection.
  • the sensor unit can advantageously serve to provide improved actuation systems in a vehicle through the distance measurement and the touch detection in a first mode.
  • the sensor unit can be designed in a second mode to carry out communication with a user-side mobile device, in particular using digital radio transmission, preferably using pulse phase modulation, in particular to query and receive information, in particular authentication information of a user, from a user-side mobile device and/or verify (so-called authorization query).
  • the sensor unit can serve in an advantageous manner in a first mode and in a second mode to provide access authorization systems in a vehicle.
  • the sensor unit can be designed in a first mode to detect an approach to the sensor unit and a touch of the sensor unit in order to generate an opening command of the functionally essential part of the vehicle, for example a door or a flap of the vehicle.
  • the functionality of a touch sensor can be provided.
  • the sensor unit can be designed in a first mode to detect a movement away from the sensor unit in order to release an opening command of the functionally essential part of the vehicle, for example a door or a flap of the vehicle.
  • the functionality of shock protection and/or object protection can be provided when the functionally essential part of the vehicle is actuated.
  • the sensor unit can be designed to support at least one of the following vehicle assistance systems, such as in particular:
  • the sensor unit can be designed to provide at least one of the following functions in a vehicle, such as in particular:
  • Actuating functionally essential parts of the vehicle in particular doors, flaps, for example tailgates, tank flaps, plug flaps, handles, mirrors, roof elements, actuating elements or similar, device controls, and/or
  • Actuation detection in particular touch detection (e.g. turning on pressure sensors, inductive sensors and/or capacitive sensors).
  • a sensor unit which can be designed as described above, can be used to detect an activation action, in particular a touch of the sensor unit, on a B-pillar, a handle, an emblem, a flap, a mirror, a roof element, an actuating element, etc. be provided on a vehicle.
  • Fig. 1 is an exemplary representation of an actuation system in the sense of
  • Fig. 2 is an exemplary representation of an actuation system in the sense of
  • FIG. 3 shows an exemplary representation of a detection of an activation action by a user, in particular in a close range of a sensor unit.
  • Figures 1 to 3 serve to explain a method in the sense of the invention, which was developed for detecting an activation action H of a user B (in particular a touch-related activation action in the form of touching the sensor unit on an accessible surface of the sensor unit).
  • User B in particular a touch H2 of the sensor unit 100, advantageously serves to provide at least one function F in a vehicle 200.
  • An advantageous function F in a vehicle 200 can in particular be an actuation of functionally essential parts 202 of the vehicle 200, for example unlocking and / or opening a functionally essential part of the vehicle, such as. B. a door (see Fig. 1) or a flap, in particular a fuel tank flap, a loading flap and / or a tailgate (see Fig. 2).
  • the procedure has the following steps/actions:
  • transmission samples e.g. UWB pulses
  • transmission responses e.g. UWB responses
  • the invention recognizes that during measurements M using radar waves, including UWB waves, which are carried out, for example, for distance measurement, a certain blind zone forms around the sensor unit 100.
  • the blind zone of the sensor unit 100 lies in a close area A1 to the sensor unit 100 (see FIGS. 1 and 3).
  • precise distance measurement using radar waves, including UWB waves is often difficult or impossible.
  • the blind zone in the close range A1 to the sensor unit 100 is caused, for example, by a detuning of the sensor unit 100 or by the design of the sensor unit 100 itself explained, which can be caused in particular by scattering between the transmission path and the reception path within an antenna unit.
  • the blind zone is explained by events at the place of use of the sensor unit 100, which are caused in particular by reflections of radar waves from surrounding components, for example vehicle parts, such as. B. a bumper, door sill, vehicle wheels, etc. can be caused.
  • the undesirable power in the close range of the sensor unit 100 can also be referred to as the short-range leakage effect.
  • the idea according to the invention is to use the measurements M with the aid of radar waves, including UWB waves, in particular in the blind zone of the sensor unit 100, which are normally neglected, in an advantageous manner to detect an activation action H of a user B.
  • an approach H1 to the sensor unit 100 can first be detected in a close range A1 to the sensor unit 100. Due to the approach H1 to the sensor unit 100 in this close range A1, the measurements M show characteristic oscillations in the sensor signal. Following these characteristic oscillations, a contact-related activation action in the form of a touch H2 can be detected directly on the sensor unit 100. After a touch H2 has been detected, a movement H3 can continue to be sensed by the sensor unit 100, which also shows characteristic oscillations in the sensor signal. Detecting a movement H3 can be used, for example, to release an opening path for a moving part of the vehicle.
  • the measurements M in the blind zone cannot enable precise distance measurement using radar waves, including UWB radar waves. However, they can be used in an advantageous manner to detect an activation action H of a user B, in particular in the form of a touch H2 of the sensor unit 100.
  • 3 shows the measurements M using a few taps (e.g. taps 3, 4, 5 and 6, viewed from bottom to top), where the individual taps represent different sampling frequency ranges and are shown with an amplitude shift in FIG.
  • the measurements M show a clear oscillation in the sensor signal when approaching H1 in the close range A1 of the sensor unit 100 (cf. the left area H1 (A1) in FIG. 3) until the user B reaches the sensor unit 100 touched (cf. the middle area H2 in Fig. 3). Due to this characteristic course in the sensor signal when approaching H1 and then touching H2, the touch H2 of the sensor unit 100 can be reliably detected.
  • the measurements M again show a clear oscillation in the electrical signal (cf. the right area H3 (A1) in FIG. 3).
  • the invention therefore proposes to expand the functionality of the sensor unit 100, in particular the UWB sensor unit, by detecting an activation action H of a user B, in particular a touch H2 of the sensor unit 100.
  • the sensor unit 100 can be understood as a UWB sensor unit. At the same time, the sensor unit 100 can include at least one or more UWB sensor units in the form of individual module units or satellites.
  • the sensor unit 100 in particular the UWB sensor unit, in the sense of the present disclosure can be used to carry out a detection D (i.e. a detection of a presence, a distance and / or a position and / or a movement pattern of a User, for example a body part, such as a foot or a hand of the user).
  • a detection D i.e. a detection of a presence, a distance and / or a position and / or a movement pattern of a User, for example a body part, such as a foot or a hand of the user.
  • Touch H2 of the sensor unit 100 can preferably be part of the detection D is extended in an advantageous manner into the close range A1 of the sensor unit 100, comprising the blind zone for the distance measurement.
  • the sensor unit 100 in particular the UWB sensor unit, in the sense of the present disclosure can be designed to carry out communication (i.e. a data transmission, for example an identification code transmission) with a user-side mobile device 300.
  • a data transmission for example an identification code transmission
  • the sensor unit 100 in particular the UWB sensor unit, can generate the functional signal FS as a result of the detection and preferably transmit it to a vehicle-side control unit 201.
  • the vehicle-side control device 201 can initiate a corresponding function F in the vehicle 200, for example an actuation of a functionally essential and, for example, movable part 202, such as. B. a door in Fig. 1 or a tailgate in Fig. 2.
  • UWB stands for ultra-wideband technology.
  • the UWB sensor unit can have a UWB transceiver, for example in the form of a UWB front-end module.
  • the UWB sensor unit can also have a UWB transmitter and a separate UWB receiver.
  • the sensor unit 100 in particular the UWB sensor unit, can have an electronic processing device that can, for example, use a microcontroller for processing.
  • the processing device can control the UWB transceiver or the UWB transmitter and the UWB receiver in order to carry out a measurement M, in particular in order to send out transmission samples (e.g. UWB pulses) and receive transmission responses (e.g. UWB responses). to carry out.
  • the processing device can process electrical signals in the measurement M.
  • the function signal FS may include a function code to trigger a corresponding function F in the vehicle 200.
  • a result of a detection D can include at least information about whether a user B is in the vicinity of the sensor unit 100.
  • a result of a detection D can include at least information about the distance at which the user is B to the sensor unit 100.
  • a result of a detection can include at least information about the position in which the user B is relative to the sensor unit 100.
  • a result of a detection can include at least information about whether the user B is approaching the sensor unit 100, moving and/or moving in a particular way (detection of movement patterns BM).
  • a result of communication K between the UWB sensor unit and the user-side mobile device 300 may contain at least one piece of information about the user, e.g. B. an authentication information ID, to ensure that only an authorized user B can trigger a corresponding function F on the vehicle 200.
  • the sensor unit 100 in particular the UWB sensor unit, can contain information about the user, e.g. B. an authentication information ID, the results of the detection D (in particular via an activation action H of a user B, preferably a touch H2 of the sensor unit 100) and / or the function signal for a corresponding function F in the vehicle 200 to the vehicle-side control unit 201.
  • information about the user e.g. B. an authentication information ID
  • the results of the detection D in particular via an activation action H of a user B, preferably a touch H2 of the sensor unit 100
  • the function signal for a corresponding function F in the vehicle 200 to the vehicle-side control unit 201.
  • a UWB pulse can, for example, be imaged as part of a sine wave of a limited duration of a few nanoseconds or even picoseconds, which corresponds to a broad spectral line from at least 5 GHz, in particular from 7.5 GHz, to over 8.8 GHz.
  • a signal for detection D can e.g. B. be a sequence of UWB pulses, which can be provided with time stamps, for example, and the taps can be sampled tap by tap (see Fig. 3) in order to carry out a transit time measurement. Due to the extremely short UWB pulses, a high resolution of a few millimeters to even micrometers can be achieved during detection, especially when measuring distances.
  • a signal for communication K can z. B. be a sequence of UWB pulses that are phase modulated to carry out digital radio transmission. Due to the With extremely short UWB pulses, a high transmission rate of 480 to 1320 Mbit/s can be achieved with communication K.
  • the UWB sensor unit in the context of the present disclosure can have at least one circuit board, wherein in particular at least one of the following elements can be arranged on the circuit board: a UWB antenna for carrying out communication K and/or detection D, depending on the communication K and / or the detection D different actuation functions (such as: opening, closing, unlocking, locking) can be activated for actuating the movable part, a, in particular electronic, UWB transceiver for sending and / or receiving electrical Signals from the UWB antenna, which are specific for the communication K and / or the detection D, a, in particular electronic, processing device for controlling the UWB transceiver in order to carry out the communication K and / or the detection D through the UWB antenna , and/or an, in particular electronic, interface for transmitting the functional signal FS to a vehicle-side control unit 201.
  • a UWB antenna for carrying out communication K and/or detection D, depending on the communication K and / or the detection D different actuation
  • the UWB sensor unit can be made available as a, in particular combined, individually manageable and/or coherent, modular unit or a satellite, preferably a multifunctional unit, preferably in the form of a hardware unit, for providing different functions F in a vehicle 200.
  • the functions F in the vehicle 200 can be carried out safely, reliably and conveniently. Simple assembly and control of the sensor unit 100 can be guaranteed.
  • the resources within the sensor unit 100 and the vehicle 200 can be exploited in an advantageous manner and a sensor unit 100 with expanded fictionality can be provided.
  • UWB radar waves extremely wide frequency ranges with a bandwidth of at least 500 MHz or at least 20% of the arithmetic mean of the lower and upper limit frequencies of the frequency band used (the radar waves) can be carried out, in particular the frequency range between 30 MHz to 10.6 GHz, preferably between 3.0 GHz and 10.6 GHz.
  • the measurement M can be used to carry out a detection D of the user B, in particular a detection D: a presence, a distance and/or a position of the user B, in an operating range A2 of the sensor unit 100, of at least one movement pattern BM of at least one body part , for example a hand or a leg, of the user B in an operating area A2 of the sensor unit 100.
  • the operating range A2 of the sensor unit 100 can advantageously be formed by an active zone of the sensor unit 100 for a distance measurement to user B.
  • the operating range A2 of the sensor unit 100 can be formed from a certain distance of, for example, 1cm, 2cm, 5cm, 10cm or 15cm from the sensor unit 100.
  • resolved detection for example for distance measurement, can be achieved with a resolution of a few millimeters to even micrometers, for example using a transit time measurement of the UWB pulses.
  • a detection for example for the purpose of recognizing movement patterns BM, can include one or more UWB sensor units (see FIG. 2) in order to provide the 2D or 3D resolution. With the help of one or more UWB sensor units, complicated movements can also be detected and analyzed in high resolution.
  • the measurement M can serve to carry out a detection D of the user B, in particular a detection D: an activation action H of the user B on the sensor unit 100, in particular comprising: a contactless activation action in the form of an approach H1, a contact-related activation action in the form of a touch H2 and / or a movement H3, for example to release an opening path for a movable part of the vehicle.
  • the activation action H of the user B is detected in a close range A1 to the sensor unit 100.
  • the close range A1 of the sensor unit 100 can advantageously be formed by a blind zone of the sensor unit 100, in which a distance measurement and/or an evaluation of a transit time of radar pulses, for example UWB radar pulses, between the sensor unit 100 and external objects, for example . is made more difficult by short-distance leakage effects.
  • the close range A1 of the sensor unit 100 can be formed at a distance of less than 15 cm, in particular less than 10 cm, preferably 5 cm, preferably 2 cm, particularly preferably 1 cm, from the sensor unit 100.
  • the entire effective area around the sensor unit 100 up to very close to the sensor unit 100, can be used in an advantageous manner to provide extended functions F in the vehicle 200.
  • the normally unused close range A1 of the sensor unit 100 can be used to detect an activation action H of the user B, in particular a touch H2 of the sensor unit 100.
  • the sensor unit 100 can be used instead of conventional non-contact sensor units, such as. B. capacitive sensor units, can be used to carry out not only a detection D of a presence, a distance and / or a position of the user B but also a detection D of an approach and a touch by the user.
  • capacitive sensor units can be used to carry out not only a detection D of a presence, a distance and / or a position of the user B but also a detection D of an approach and a touch by the user.
  • the sensor unit can thus be used in a particularly advantageous manner for actuating functionally essential, in particular moving parts 202 of the vehicle 200.
  • the sensor unit 100 can carry out an identification check.
  • the sensor unit 100 can thus form part of a keyless go system or a keyless entry system of the vehicle 200 in a particularly advantageous manner.
  • the sensor unit 100 can have a first mode I, in which it is used to carry out a detection D, a gesture recognition, a monitoring, of the user B in an operating range A2 of the sensor unit 100, preferably by evaluating a transit time of radar pulses. In this way, the sensor unit 100 can be used for distance measurement.
  • the sensor unit 100 is used in a first mode I to detect the activation action H of the user B on the sensor unit 100, in particular a touch H2 of the sensor unit 100, in a close range A1 to the sensor unit 100, preferably by evaluating measurements M. In this way, the sensor unit 100 can be used for touch detection.
  • the sensor unit 100 can provide expanded functionality in actuation systems.
  • the sensor unit 100 can also have a second mode II, in which it is used to carry out communication K with a user-side mobile device 300, in particular using digital radio transmission, preferably UWB communication, preferably using pulse phase modulation of UWB radar pulses in order to query, receive and/or verify information, in particular an authentication information ID of a user B, from a user-side mobile device 300 (so-called authorization query).
  • a user-side mobile device 300 in particular using digital radio transmission, preferably UWB communication, preferably using pulse phase modulation of UWB radar pulses in order to query, receive and/or verify information, in particular an authentication information ID of a user B, from a user-side mobile device 300 (so-called authorization query).
  • the sensor unit 100 can provide expanded functionality in access authorization systems.
  • An approach H1 to the sensor unit 100 and / or a touch H2 of the sensor unit 100 can / can serve to give, for example, an opening command or a closing command of the functionally essential part 202 of the vehicle 200, for example a door or a flap of the vehicle 200 generate.
  • a movement H3 away from the sensor unit 100 can serve to release an opening command or a closing command of the functionally essential part 202 of the vehicle 200, for example a door or a flap of the vehicle 200.
  • shock protection for the user B can be provided by opening the functionally essential part 202 of the vehicle 200, for example a door or a flap of the vehicle 200.
  • the sensor unit 100 can advantageously be used to support at least one of the following vehicle assistance systems, such as in particular:
  • the sensor unit 100 can be used to provide at least one of the following functions F in a vehicle 200, such as in particular:
  • Actuating functionally essential parts 202 of the vehicle 200 in particular doors, flaps, for example tailgates, tank flaps, plug flaps, handles, mirrors, roof elements, actuating elements or the like, device controls, and/or
  • Actuation detection e.g. instead of pressure sensors, inductive sensors and/or capacitive sensors.

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Abstract

The invention relates to a method for detecting an activation action (H) of a user (B) in order to provide at least one function (F) in a vehicle (200), more particularly comprising the actuating of functionally essential parts (202) of the vehicle (200), comprising: carrying out a measurement (M) by a sensor unit (100) with the aid of radar waves, using the measurement (M) in order to detect the activation action (H) of the user (B) on the sensor unit (100), more particularly a touch (H2) of the sensor unit (100), generating a function signal (FS) depending on the detected activation action (H). The invention also relates to a sensor unit for carrying out the method.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen einer Aktivierungshandlung eines Benutzers mithilfe von Radarwellen Method and device for detecting a user's activation action using radar waves
B e s c h r e i b u n g Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen einer Aktivierungshandlung eines Benutzers, insbesondere einer Berührung einer Sensoreinheit durch den Benutzer, um mindestens eine Funktion bei einem Fahrzeug bereitzustellen, insbesondere umfassend ein Betätigen von funktionswesentlichen Teilen des Fahrzeuges. Ferner betrifft die Erfindung ein korrespondierendes Computerprogrammprodukt. Weiterhin betrifft die Erfindung eine korrespondierende Sensoreinheit zum Bereitstellen von unterschiedlichen Funktionen bei einem Fahrzeug. Des Weiteren betrifft die Erfindung erfindungsgemäße Verwendungen einer korrespondierenden Sensoreinheit. The invention relates to a method for detecting an activation action of a user, in particular a touch of a sensor unit by the user, in order to provide at least one function in a vehicle, in particular comprising an actuation of functionally essential parts of the vehicle. The invention further relates to a corresponding computer program product. The invention further relates to a corresponding sensor unit for providing different functions in a vehicle. The invention further relates to inventive uses of a corresponding sensor unit.
Bekannte Sensorvorrichtungen zum Betätigen von funktionswesentlichen Teilen, beispielsweise einer Tür, eines Fahrzeuges weisen zumeist Sensoren auf, die Informationen mit der Umgebung des Fahrzeuges austauschen können. Als Sensoren werden dabei zumeist berührungslose kapazitive Sensoren eingesetzt. Der Betrieb solcher Sensoren erweist sich jedoch als schwierig, da das kapazitive Feld durch äußerliche Verschmutzungen, wie beispielsweise Feuchtigkeit, Staub oder Salz, leicht verzerrt werden kann. Außerdem erfordern kapazitive Sensoren eine relativ aufwendige Steuerung. Zudem sind solche Sensorvorrichtungen zumeist in deren Funktion beschränkt. Known sensor devices for actuating functionally essential parts, for example a door, of a vehicle usually have sensors that can exchange information with the surroundings of the vehicle. Non-contact capacitive sensors are usually used as sensors. However, the operation of such sensors proves to be difficult because the capacitive field can easily be distorted by external contamination such as moisture, dust or salt. In addition, capacitive sensors require relatively complex control. In addition, such sensor devices are usually limited in their function.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Zum einen ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Erfassen einer Aktivierungshandlung eines Benutzers, insbesondere einer Berührung einer Sensoreinheit durch den Benutzer, um mindestens eine Funktion bei einem Fahrzeug bereitzustellen, insbesondere umfassend ein Betätigen von funktionswesentlichen Teilen des Fahrzeuges, bereitzustellen, welche eine verbesserte und erweiterte Funktionsweise sowie einfache Ansteuerung ermöglicht. Zum anderen ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein korrespondierendes Computerprogrammprodukt sowie eine korrespondierende Sensoreinheit zum Bereitstellen von unterschiedlichen Funktionen bei einem Fahrzeug bereitzustellen. Zudem ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, vorteilhafte Verwendungen einer korrespondierenden Sensoreinheit zur Verfügung zu stellen. It is therefore an object of the present invention to at least partially overcome the disadvantages described above. On the one hand, it is the object of the present invention to provide a method for detecting an activation action of a user, in particular a touch of a sensor unit by the user, in order to provide at least one function to provide a vehicle, in particular comprising actuation of functionally essential parts of the vehicle, which enables improved and expanded functionality as well as simple control. On the other hand, it is the object of the present invention to provide a corresponding computer program product and a corresponding sensor unit for providing different functions in a vehicle. It is also an object of the present invention to provide advantageous uses of a corresponding sensor unit.
Die voranstehende Aufgabe wird durch sämtliche Merkmale des unabhängigen Verfahrensanspruches, durch sämtliche Merkmale des unabhängigen Produktanspruches, durch sämtliche Merkmale des unabhängigen Vorrichtungsanspruches und durch sämtliche Merkmale des unabhängigen Verwendungsanspruches gelöst. Weitere Merkmale, Vorteile und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale, Vorteile und Details, die im Zusammenhang mit unterschiedlichen Erfindungsaspekten beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit den anderen Erfindungsaspekten und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. The above task is solved by all the features of the independent method claim, by all the features of the independent product claim, by all the features of the independent device claim and by all the features of the independent use claim. Further features, advantages and details of the invention result from the respective subclaims, the description and the drawings. Features, advantages and details that are described in connection with different aspects of the invention naturally also apply in connection with the other aspects of the invention and vice versa, so that reference is or can always be made to each other with regard to the disclosure of the individual aspects of the invention.
Die Erfindung stellt bereit: ein Verfahren zum Erfassen einer Aktivierungshandlung eines Benutzers (insbesondere einer berührungsbehafteten Aktivierungshandlung in Form einer Berührung durch den Benutzer, beispielsweise durch seine Hand oder dergleichen, vorzugsweise an einem für eine Berührung zugänglichen Bereich der Sensoreinheit), um mindestens eine Funktion bei einem Fahrzeug bereitzustellen, insbesondere umfassend ein Betätigen (durch den Benutzer) von funktionswesentlichen Teilen des Fahrzeuges (bspw. Entriegeln und/oder Öffnen eines funktionswesentlichen Teils des Fahrzeuges, wie z. B. einer Tür oder einer Klappe, insbesondere einer Tankklappe, einer Ladeklappe und/oder einer Heckklappe), aufweisend: The invention provides: a method for detecting an activation action of a user (in particular a touch-related activation action in the form of a touch by the user, for example by his hand or the like, preferably on an area of the sensor unit accessible for touch) in order to achieve at least one function to provide a vehicle, in particular comprising actuation (by the user) of functionally essential parts of the vehicle (e.g. unlocking and / or opening of a functionally essential part of the vehicle, such as a door or a flap, in particular a fuel tank flap, a loading flap and / or a tailgate), comprising:
Durchführen einer Messung durch eine Sensoreinheit mithilfe von Radarwellen, insbesondere mithilfe von UWB-Radarwellen, wobei vorzugsweise eine Messung ein Aussenden von Sendeproben (bspw. UWB- Impulsen) und Empfangen von Sendeantworten (bspw. UWB-Antworten) umfassen kann, Carrying out a measurement by a sensor unit using radar waves, in particular using UWB radar waves, wherein preferably a measurement can include sending out transmission samples (e.g. UWB pulses) and receiving transmission responses (e.g. UWB responses),
Verwenden der Messung, um die Aktivierungshandlung des Benutzers an der Sensoreinheit, insbesondere eine Berührung (H2) der Sensoreinheit (100) (gemeint ist an einer zugänglichen Oberfläche der Sensoreinheit), zu erfassen, Using the measurement to record the user's activation action on the sensor unit, in particular a touch (H2) of the sensor unit (100) (meaning on an accessible surface of the sensor unit),
Erzeugen eines Funktionssignals, in Abhängigkeit von der erfassten Aktivierungshandlung. Generating a functional signal depending on the detected activation action.
Die Erfindung erkennt dabei, dass die Sensoreinheiten, die Radarwellen, darunter auch UWB-Radarwellen, zur Abstandsmessung verwenden, zunehmend in unterschiedlichen Assistenzsystemen in Fahrzeugen Verwendung finden. The invention recognizes that the sensor units that use radar waves, including UWB radar waves, for distance measurement are increasingly being used in different assistance systems in vehicles.
Die Erfindung erkennt weiter, dass bei der Abstandsmessung mithilfe von Radarwellen, darunter auch UWB-Wellen, sich eine gewisse Blindzone um die Sensoreinheit in einem Nahbereich zu der Sensoreinheit bildet. In der Blindzone ist eine präzise Abstandsmessung oft erschwert bis nicht möglich. Die Blindzone wird zum einen durch eine Verstimmung der Sensoreinheit erklärt, die durch die Auslegung der Sensoreinheit selbst (insbesondere der Streuung zwischen dem Sendeweg und dem Empfangsweg) hervorgerufen werden kann. Die Blindzone wird zum anderen durch Reflektionen von Radarwellen am Einsatzort der Sensoreinheit erklärt, die von umliegenden Bauteilen, insbesondere Fahrzeugteilen, wie z. B. einem Stoßfänger, Türschweller, Fahrzeugrädern usw. stammen können. Beide Effekte können zu einer unbeabsichtigten Leistung im Nahbereich der Sensoreinheit führen, die die Abstandmessung erschwert. Die unerwünschte Leistung im Nahbereich der Sensoreinheit kann ebenfalls als Short-Range-Leckage-Effekt bzw. Kurzstrecken-Leckage-Effekt bezeichnet werden. The invention further recognizes that when measuring distance using radar waves, including UWB waves, a certain blind zone forms around the sensor unit in a close range to the sensor unit. In the blind zone, precise distance measurement is often difficult or even impossible. The blind zone is explained on the one hand by a detuning of the sensor unit, which can be caused by the design of the sensor unit itself (in particular the scatter between the transmission path and the reception path). On the other hand, the blind zone is explained by reflections of radar waves at the location where the sensor unit is used, which come from surrounding components, in particular vehicle parts, such as. B. a bumper, door sill, vehicle wheels, etc. can come from. Both effects can lead to unintentional performance in the close range of the sensor unit, making distance measurement difficult. The undesirable power in the close range of the sensor unit can also be referred to as the short-range leakage effect.
Bei einer Annäherung (des Benutzers oder eines Körperteils vom Benutzer, wie z.B. die Hand, zur Ausübung der Aktivierungshandlung) in der Blindzone (im Nahbereich der Sensoreinheit) kommt es (scheinbar) zu einer Verstimmung der Anbindung der Antenne, sodass nicht mehr die volle Leistung abgestrahlt werden kann und vielmehr ein Teil der Leistung am Fußpunkt der Antenne reflektiert wird und somit als Signal auf der vom Fußpunkt der Antenne der zum Empfänger zugewandten Seite anliegt. Die erfindungsgemäße Idee liegt dabei darin, die Messungen mithilfe von Radarwellen, insbesondere in der Blindzone, die normalerweise bei der Abstandsmessung vernachlässigt werden, auf eine vorteilhafte Weise zum Erfassen einer Aktivierungshandlung eines Benutzers, insbesondere einer Berührung der Sensoreinheit durch den Benutzer, zu nutzen. Die Messungen in der Blindzone können zwar keine präzise Abstandsmessung mithilfe von Radarwellen, wie z. B. UWB-Radarwellen, ermöglichen. Sie können aber eine zuverlässige Erfassung einer Aktivierungshandlung eines Benutzers, insbesondere in Form einer Berührung der Sensoreinheit durch den Benutzer, bereitstellen. Bei einer Annäherung im Nahbereich der Sensoreinheit zeigen die Messungen eine charakteristische Schwingung im Sensorsignal, bis der Benutzer die Sensoreinheit berührt. Wenn der Benutzer die Sensoreinheit berührt, klingt die charakteristische Schwingung relativ abrupt ab. An diesem charakteristischen Verlauf im Sensorsignal kann die Berührung der Sensoreinheit zuverlässig erfasst werden. Wenn der Benutzer die Berührung vollendet und sich von der Sensoreinheit wieder entfernt, zeigen die Messungen im Sensorsignal nochmals eine deutliche Schwingung in dem elektrischen Signal. Auch diese Schwingung kann zur Erkennung/Bestätigung der Berührung der Sensoreinheit herangezogen werden. When approaching (the user or a part of the user's body, such as the hand, to carry out the activation action) in the blind zone (in the vicinity of the sensor unit), the connection of the antenna (apparently) becomes detuned, so that full power is no longer available can be emitted and rather part of the power is reflected at the base of the antenna and is therefore present as a signal on the side facing the receiver from the base of the antenna. The idea according to the invention is to use the measurements using radar waves, in particular in the blind zone, which are normally neglected in distance measurement, in an advantageous manner to detect an activation action by a user, in particular a touch of the sensor unit by the user. The measurements in the blind zone cannot measure precise distances using radar waves, such as. B. UWB radar waves. However, they can provide reliable detection of an activation action by a user, in particular in the form of the user touching the sensor unit. When approaching in close proximity to the sensor unit, the measurements show a characteristic oscillation in the sensor signal until the user touches the sensor unit. When the user touches the sensor unit, the characteristic vibration subsides relatively abruptly. Touching the sensor unit can be reliably detected using this characteristic curve in the sensor signal. When the user completes the touch and moves away from the sensor unit, the measurements in the sensor signal again show a clear oscillation in the electrical signal. This vibration can also be used to detect/confirm contact with the sensor unit.
Die Erfindung schlägt vor, die Funktionalität der Sensoreinheit, insbesondere der UWB- Sensoreinheit, im Sinne der vorliegenden Offenbarung um das Erfassen einer Aktivierungshandlung eines Benutzers, insbesondere in Form einer Berührung der Sensoreinheit, zu erweitern. The invention proposes to expand the functionality of the sensor unit, in particular the UWB sensor unit, in the sense of the present disclosure to include the detection of an activation action by a user, in particular in the form of a touch of the sensor unit.
Vor einer Aktivierungshandlung in Form einer Berührung der Sensoreinheit kann eine Annäherung an die Sensoreinheit erfasst werden. Nach einer Annäherung an die Sensoreinheit kann eine Aktivierungshandlung in Form einer Berührung erfasst werden. Nach dem Erfassen einer Aktivierungshandlung in Form einer Berührung der Sensoreinheit kann eine Wegbewegung von der Sensoreinheit erfasst werden, um bspw. Einen Öffnungsweg für ein bewegliches Teil des Fahrzeuges freizugeben. Before an activation action in the form of touching the sensor unit, an approach to the sensor unit can be detected. After approaching the sensor unit, an activation action in the form of a touch can be detected. After detecting an activation action in the form of a touch of the sensor unit, a movement away from the sensor unit can be detected, for example to release an opening path for a movable part of the vehicle.
Bei einer Sensoreinheit im Sinne der vorliegenden Offenbarung kann insbesondere eine UWB-Sensoreinheit verstanden werden. Die Sensoreinheit, insbesondere die UWB- Sensoreinheit, im Sinne der vorliegenden Offenbarung kann zum Durchführen einer Detektion (d. h. einer Erfassung einer Anwesenheit, eines Abstandes und/oder einer Position und/oder eines Bewegungsmusters eines Benutzers, bspw. Eines Körperteils, wie z. B. eines Fußes oder einer Hand, des Benutzers) ausgeführt sein. A sensor unit in the sense of the present disclosure can in particular be understood as a UWB sensor unit. The sensor unit, in particular the UWB sensor unit, in the sense of the present disclosure can be used to carry out a Detection (ie a detection of a presence, a distance and / or a position and / or a movement pattern of a user, for example a body part, such as a foot or a hand, of the user).
Das Erfassen einer Aktivierungshandlung, insbesondere einer Berührung der Sensoreinheit, eines Benutzers kann vorzugsweise ein Teil der Detektion sein. Detecting an activation action, in particular a touch of the sensor unit, by a user can preferably be part of the detection.
Zudem kann die Sensoreinheit, insbesondere die UWB-Sensoreinheit, im Sinne der vorliegenden Offenbarung zum Durchführen einer Kommunikation (d. h. einer Datenübertragung, bspw. Einer Identifikationscodeübertragung) mit einem benutzerseitigen Mobilgerät ausgeführt sein. In addition, the sensor unit, in particular the UWB sensor unit, in the sense of the present disclosure can be designed to carry out communication (i.e. a data transmission, for example an identification code transmission) with a user-side mobile device.
Die Sensoreinheit, insbesondere die UWB-Sensoreinheit, im Sinne der vorliegenden Offenbarung kann das Funktionssignal als ein Ergebnis der Erfassung erzeugen und vorzugsweise an ein fahrzeugseitiges Steuergerät übermitteln. In Abhängigkeit von dem Funktionssignal kann das fahrzeugseitige Steuergerät eine korrespondierende Funktion beim Fahrzeug veranlassen, um bspw. Das bewegliche Teil zu betätigen (bspw. Zu entriegeln und/oder zu öffnen). The sensor unit, in particular the UWB sensor unit, in the sense of the present disclosure can generate the functional signal as a result of the detection and preferably transmit it to a vehicle-side control device. Depending on the functional signal, the vehicle-side control unit can initiate a corresponding function in the vehicle, for example to operate the movable part (for example to unlock and/or open).
„UWB“ steht für die Ultra-Breitband-Technologie. Die UWB-Sensoreinheit kann einen UWB- Sendeempfänger, bspw. In Form eines UWB-Front-End-Moduls, aufweisen. Die UWB- Sensoreinheit kann aber auch einen UWB-Sender und einen separaten UWB-Empfänger aufweisen. “UWB” stands for ultra-wideband technology. The UWB sensor unit can have a UWB transceiver, for example in the form of a UWB front-end module. The UWB sensor unit can also have a UWB transmitter and a separate UWB receiver.
Die Sensoreinheit, insbesondere die UWB-Sensoreinheit, kann eine elektronische Verarbeitungsvorrichtung aufweisen, die bspw. Einen Mikrocontroller zur Verarbeitung nutzen kann. Die Verarbeitungsvorrichtung kann den UWB-Sendeempfänger (oder den UWB-Sender und den UWB-Empfänger) ansteuern, um eine Messung durchzuführen, insbesondere um ein Aussenden von Sendeproben (bspw. UWB-Impulsen) und ein Empfangen von Sendeantworten (bspw. UWB-Antworten) durchzuführen. Die Verarbeitungsvorrichtung kann elektrische Signale bei der Messung verarbeiten. Das Funktionssignal kann einen Funktionscode umfassen, um eine korrespondierende Funktion beim Fahrzeug zu triggern. Ein Ergebnis einer Detektion kann wenigstens eine Information darüber umfassen, ob sich ein Benutzer in der Nähe der Sensoreinheit befindet. Ein Ergebnis einer Detektion kann wenigstens eine Information darüber umfassen, in welchem Abstand sich der Benutzer zu der Sensoreinheit befindet. Ein Ergebnis einer Detektion kann wenigstens eine Information darüber umfassen, an welcher Position sich der Benutzer gegenüber der Sensoreinheit befindet. Ferner kann ein Ergebnis einer Detektion wenigstens eine Information darüber umfassen, ob sich der Benutzer der Sensoreinheit nähert, sich bewegt und/oder sich auf eine besondere Weise bewegt. The sensor unit, in particular the UWB sensor unit, can have an electronic processing device, which can use a microcontroller for processing, for example. The processing device can control the UWB transceiver (or the UWB transmitter and the UWB receiver) in order to carry out a measurement, in particular to send out transmission samples (e.g. UWB pulses) and receive transmission responses (e.g. UWB responses ). The processing device can process electrical signals during the measurement. The function signal can include a function code to trigger a corresponding function in the vehicle. A result of a detection can include at least information about whether a user is in the vicinity of the sensor unit. A result of a detection can include at least information about the distance at which the user is from the sensor unit. A result of a detection can include at least information about the position in which the user is relative to the sensor unit. Furthermore, a result of a detection can include at least information about whether the user is approaching the sensor unit, moving and/or moving in a particular way.
Ein Ergebnis einer Kommunikation zwischen der UWB-Sensoreinheit und dem benutzerseitigen Mobilgerät kann wenigstens eine Information über den Benutzer, z. B. eine Authentifizierungsinformation, umfassen, um sicherzustellen, dass nur ein berechtigter Benutzer eine korrespondierende Funktion beim Fahrzeug triggern kann. A result of communication between the UWB sensor unit and the user-side mobile device may include at least one piece of information about the user, e.g. B. include authentication information to ensure that only an authorized user can trigger a corresponding function in the vehicle.
Die Sensoreinheit, insbesondere die UWB-Sensoreinheit, kann die Information über den Benutzer, z. B. eine Authentifizierungsinformation, die Ergebnisse der Detektion (insbesondere über eine Aktivierungshandlung eines Benutzers, vorzugsweise eine Berührung der Sensoreinheit) und/oder das Funktionssignal für eine korrespondierende Funktion beim Fahrzeug an das fahrzeugseitige Steuergerät übertragen. The sensor unit, in particular the UWB sensor unit, can contain information about the user, e.g. B. an authentication information, the results of the detection (in particular via an activation action of a user, preferably a touch of the sensor unit) and / or the function signal for a corresponding function in the vehicle is transmitted to the vehicle-side control unit.
Ein UWB-Impuls kann bspw. Als ein Teil einer Sinusschwingung von einer begrenzten Dauer von wenigen Nanosekunden oder sogar Pikosekunden abgebildet werden, der einer breiten Spektrallinie von mindestens 5 GHz, insbesondere von 7,5 GHz, bis über 8,8 GHz entspricht. A UWB pulse can, for example, be imaged as part of a sine wave of a limited duration of a few nanoseconds or even picoseconds, which corresponds to a broad spectral line from at least 5 GHz, in particular from 7.5 GHz, to over 8.8 GHz.
Ein Signal für die Detektion kann z. B. eine Abfolge von UWB-Impulsen sein, die bspw. Mit Zeitstempeln versehen werden können und die Taps für Taps abgetastet werden können, um eine Laufzeitmessung durchzuführen. Aufgrund der extrem kurzen UWB-Impulse kann eine hohe Auflösung von wenigen Millimetern bis sogar Mikrometern bei der Detektion, insbesondere bei einer Abstandsmessung, erzielt werden. A signal for detection can e.g. B. be a sequence of UWB pulses, which can be provided with time stamps, for example, and the taps can be sampled tap by tap in order to carry out a transit time measurement. Due to the extremely short UWB pulses, a high resolution of a few millimeters to even micrometers can be achieved during detection, especially when measuring distances.
Ein Signal für die Kommunikation kann z. B. eine Abfolge von UWB-Impulsen sein, die phasenmoduliert sind, um eine digitale Funkübertragung durchzuführen. Aufgrund der extrem kurzen UWB-Impulse kann eine hohe Übertragungsrate von 480 bis 1320 Mbit/s bei der Kommunikation erzielt werden. A signal for communication can e.g. B. be a sequence of UWB pulses that are phase modulated to carry out digital radio transmission. Due to the Using extremely short UWB pulses, a high transfer rate of 480 to 1320 Mbit/s can be achieved in communication.
Die UWB-Sensoreinheit im Rahmen der vorliegenden Offenbarung kann mindestens eine Leiterplatte aufweisen, wobei insbesondere auf der Leiterplatte mindestens eines von den folgenden Elementen angeordnet sein kann: eine UWB-Antenne zum Durchführen einer Kommunikation und/oder einer Detektion, wobei in Abhängigkeit von der Kommunikation und/oder der Detektion unterschiedliche Betätigungsfunktionen (wie z. B.: Öffnen, Schließen, Entriegeln, Verriegeln) zum Betätigen des beweglichen Teils aktivierbar sind, ein, insbesondere elektronischer, UWB-Sendeempfänger zum Aussenden und/oder Empfangen von elektrischen Signalen von der UWB-Antenne, die für die Kommunikation und/oder die Detektion spezifisch sind, eine, insbesondere elektronische, Verarbeitungsvorrichtung zur Ansteuerung des UWB-Sendeempfängers, um die Kommunikation und/oder die Detektion durch die UWB-Antenne durchzuführen, und/oder eine, insbesondere elektronische, Schnittstelle zum Übermitteln des Funktionssignals an ein fahrzeugseitiges Steuergerät. The UWB sensor unit in the context of the present disclosure can have at least one circuit board, wherein in particular at least one of the following elements can be arranged on the circuit board: a UWB antenna for carrying out communication and/or detection, depending on the communication and/or detection, different actuation functions (such as: opening, closing, unlocking, locking) can be activated for actuating the movable part, a, in particular electronic, UWB transceiver for sending and/or receiving electrical signals from the UWB -Antenna that are specific for communication and/or detection, a, in particular electronic, processing device for controlling the UWB transceiver in order to carry out the communication and/or detection by the UWB antenna, and/or one, in particular electronic , Interface for transmitting the functional signal to a vehicle control unit.
Vorteilhafterweise kann die UWB-Sensoreinheit als eine, insbesondere kombinierte, einzeln handhabbare und/oder zusammenhängende, Moduleinheit, vorzugsweise Multifunktionseinheit, bevorzugt in Form einer Hardwareeinheit, zum Bereitstellen von unterschiedlichen Funktionen bei einem Fahrzeug zur Verfügung gestellt werden. Advantageously, the UWB sensor unit can be made available as a, in particular combined, individually manageable and/or coherent, modular unit, preferably a multifunctional unit, preferably in the form of a hardware unit, for providing different functions in a vehicle.
Somit können mithilfe der Erfindung mehrere wesentliche Vorteile erreicht werden. Die Funktionen beim Fahrzeug, insbesondere umfassend die Betätigung von beweglichen Teilen, können sicher, zuverlässig und bequem ausgeführt werden. Eine einfache Montage und Steuerung der Sensoreinheit kann gewährleistet werden. Die Ressourcen innerhalb der Sensoreinheit und des Fahrzeuges können auf eine vorteilhafte Weise ausgenutzt werden und eine Sensoreinheit mit einer erweiterten Fiktionalität kann bereitgestellt werden. Thus, several significant advantages can be achieved with the help of the invention. The functions in the vehicle, especially including the operation of moving parts, can be carried out safely, reliably and conveniently. Easy installation and control of the sensor unit can be guaranteed. The resources within the sensor unit and the vehicle can be exploited in an advantageous manner and a sensor unit with an extended fictionality can be provided.
Wie oben bereits erwähnt, kann die Messung durch eine Sensoreinheit mithilfe von UWB- Radarwellen durchgeführt werden. Mithilfe von UWB-Radarwellen können extrem breite Frequenzbereiche mit einer Bandbreite von mindestens 500 MHz oder von mindestens 20 % des arithmetischen Mittelwertes von unterer und oberer Grenzfrequenz des genutzten Frequenzbandes (der Radarwellen) durchgeführt werden, wobei insbesondere der Frequenzbereich zwischen 30 MHz bis 10,6 GHz, bevorzugt zwischen 3,0 GHz bis 10,6 GHz liegen kann. Mithilfe von UWB-Radarwellen können extrem kurze UWB-Impulse erzeugt werden, die eine präzise Abstandsmessung ermöglichen können. Aufgrund der extrem kurzen UWB-Impulse kann ebenfalls eine hohe Übertragungsrate bei einer digitalen Funkübertragung ermöglicht werden. As mentioned above, the measurement can be carried out by a sensor unit using UWB radar waves. Using UWB radar waves, extremely wide Frequency ranges with a bandwidth of at least 500 MHz or at least 20% of the arithmetic mean of the lower and upper limit frequencies of the frequency band used (the radar waves), in particular the frequency range between 30 MHz to 10.6 GHz, preferably between 3.0 GHz can be up to 10.6 GHz. Using UWB radar waves, extremely short UWB pulses can be generated, which can enable precise distance measurement. Due to the extremely short UWB pulses, a high transmission rate can also be achieved with digital radio transmission.
Ferner kann es vorgesehen sein, dass die Messung zum Durchführen einer Detektion des Benutzers, insbesondere einer Anwesenheit, eines Abstandes und/oder einer Position des Benutzers, in einem Betriebsbereich der Sensoreinheit, verwendet wird. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Messung zum Durchführen einer Detektion mindestens eines Bewegungsmusters von zumindest einem Körperteil, bspw. Einer Hand oder eines Beins, des Benutzers in einem Betriebsbereich der Sensoreinheit verwendet wird. Der Betriebsbereich der Sensoreinheit kann vorteilhafterweise durch eine Aktivzone der Sensoreinheit für eine Auswertung einer Laufzeit von Radar-Pulsen gebildet werden. Vorzugsweise kann der Betriebsbereich der Sensoreinheit ab einem bestimmten Abstand von bspw. 1cm, 2cm, 5cm, 10 cm oder 15 cm, von der Sensoreinheit gebildet werden. Grundsätzlich ist es denkbar, dass sich ein Betriebsbereich der Sensoreinheit an den Nahbereich der Sensoreinheit anschließt und/oder mit diesem überlappt. Auf diese Weise kann eine aufgelöste Detektion, bspw. Zwecks Abstandsmessung, mit der Auflösung von wenigen Millimetern bis sogar Mikrometern erzielt werden, bspw. Mithilfe einer Laufzeitmessung der UWB-Impulse. Eine Detektion, bspw. Zwecks Bewegungsmustererkennung, kann eine oder mehrere UWB-Sensoreinheiten vorsehen, um die 2D- oder 3D-Auflösung bereitzustellen. Mithilfe von einer oder mehreren UWB- Sensoreinheiten können außerdem komplizierte Bewegungen hoch aufgelöst detektiert und analysiert werden. Furthermore, it can be provided that the measurement is used to carry out a detection of the user, in particular a presence, a distance and/or a position of the user, in an operating range of the sensor unit. Furthermore, it can be provided that the measurement is used to carry out a detection of at least one movement pattern of at least one body part, for example a hand or a leg, of the user in an operating range of the sensor unit. The operating range of the sensor unit can advantageously be formed by an active zone of the sensor unit for evaluating a transit time of radar pulses. Preferably, the operating range of the sensor unit can be formed from a certain distance of, for example, 1cm, 2cm, 5cm, 10cm or 15cm from the sensor unit. In principle, it is conceivable that an operating range of the sensor unit adjoins and/or overlaps with the close range of the sensor unit. In this way, resolved detection, for example for distance measurement, can be achieved with a resolution of a few millimeters to even micrometers, for example using a transit time measurement of the UWB pulses. A detection, for example for the purpose of motion pattern recognition, can provide one or more UWB sensor units to provide the 2D or 3D resolution. With the help of one or more UWB sensor units, complicated movements can also be detected and analyzed with high resolution.
Zudem kann es vorgesehen sein, dass die Aktivierungshandlung des Benutzers an der Sensoreinheit, insbesondere eine Berührung der Sensoreinheit, in einem Nahbereich zu der Sensoreinheit erfasst wird. Der Nahbereich der Sensoreinheit kann vorteilhafterweise durch eine Blindzone der Sensoreinheit gebildet werden, in der eine Abstandmessung und/oder eine Auswertung einer Laufzeit von Radar-Pulsen, bspw. UWB-Radar-Pulsen, zwischen der Sensoreinheit und außenliegenden Objekten, bspw. Durch Kurzstrecken-Leckage-Effekte, erschwert ist. Vorzugsweise kann der Nahbereich der Sensoreinheit in einem Abstand von unterhalb 15 cm, insbesondere unter 10 cm, vorzugsweise unter 5 cm, bevorzugt unter 2 cm, besonders bevorzugt unter 1 cm, zu der Sensoreinheit gebildet werden. Auf diese Weise kann der ganze effektive Bereich um die Sensoreinheit herum auf eine vorteilhafte Weise genutzt werden, um erweiterte Funktionen bereitzustellen. Insbesondere der normalerweise nicht genutzte Nahbereich der Sensoreinheit kann für ein Erfassen einer Aktivierungshandlung des Benutzers, insbesondere einer Berührung der Sensoreinheit genutzt werden. Somit kann die Sensoreinheit herkömmliche Sensoreinheiten, wie z. B. kapazitive Sensoreinheiten, für eine Berührungserfassung auf eine vorteilhafte Weise ersetzen, um nicht nur eine Detektion einer Anwesenheit, eines Abstandes und/oder einer Position des Benutzers sondern auch einer Berührung durch den Benutzer durchzuführen. Die Sensoreinheit kann somit auf eine besonders vorteilhafte Weise zum Betätigen von beweglichen Teilen des Fahrzeuges verwendet werden. Weiterhin kann die Sensoreinheit eine Identifikationsüberprüfung durchführen. Die Sensoreinheit kann somit auf eine besonders vorteilhafte Weise einen Teil eines Keyless-Go-Systems oder eines Keyless- Entry-Systems des Fahrzeuges bilden. In addition, it can be provided that the user's activation action on the sensor unit, in particular a touch of the sensor unit, is detected in a close range to the sensor unit. The close range of the sensor unit can advantageously be formed by a blind zone of the sensor unit in which a distance measurement and/or an evaluation of a transit time of radar pulses, for example UWB radar pulses, between the sensor unit and external objects is made more difficult, for example by short-range leakage effects. Preferably, the close range of the sensor unit can be formed at a distance of less than 15 cm, in particular less than 10 cm, preferably less than 5 cm, preferably less than 2 cm, particularly preferably less than 1 cm, from the sensor unit. In this way, the entire effective area around the sensor unit can be used in an advantageous manner to provide extended functions. In particular, the normally unused close range of the sensor unit can be used to detect an activation action by the user, in particular a touch of the sensor unit. The sensor unit can therefore be used with conventional sensor units, such as. B. capacitive sensor units, for touch detection in an advantageous manner in order to detect not only a presence, a distance and / or a position of the user but also a touch by the user. The sensor unit can thus be used in a particularly advantageous manner for actuating moving parts of the vehicle. Furthermore, the sensor unit can carry out an identification check. The sensor unit can thus form part of a keyless go system or a keyless entry system of the vehicle in a particularly advantageous manner.
Zum einem kann es vorgesehen sein, dass die Sensoreinheit in einem ersten Modus dazu verwendet wird, eine Detektion, eine Gestikerkennung, einer Überwachung, des Benutzers in einem Betriebsbereich der Sensoreinheit durchzuführen, vorzugsweise durch eine Auswertung einer Laufzeit von Radar-Pulsen, insbesondere UWB-Radar-Pulsen. Die Sensoreinheit kann somit für eine Abstandsmessung dienen. On the one hand, it can be provided that the sensor unit is used in a first mode to carry out detection, gesture recognition, monitoring of the user in an operating range of the sensor unit, preferably by evaluating a transit time of radar pulses, in particular UWB pulses. Radar pulses. The sensor unit can therefore be used for distance measurement.
Zum anderen kann es vorgesehen sein, dass die Sensoreinheit in einem ersten Modus dazu verwendet wird, die Aktivierungshandlung des Benutzers an der Sensoreinheit, insbesondere in Form einer Berührung der Sensoreinheit, in einem Nahbereich zu der Sensoreinheit zu erfassen, vorzugsweise durch eine Auswertung von Messungen. Die Sensoreinheit kann somit für eine Berührungserfassung dienen. On the other hand, it can be provided that the sensor unit is used in a first mode to detect the user's activation action on the sensor unit, in particular in the form of touching the sensor unit, in a close range to the sensor unit, preferably by evaluating measurements. The sensor unit can therefore be used for touch detection.
Außerdem kann die Sensoreinheit in einem zweiten Modus dazu verwendet werden, eine Kommunikation mit einem benutzerseitigen Mobilgerät durchzuführen, insbesondere mithilfe einer digitalen Funkübertragung, vorzugsweise einer UWB-Kommunikation, bevorzugt mithilfe einer Pulsphasenmodulation von UWB-Radar-Pulsen, um insbesondere eine Information, insbesondere eine Authentifizierungsinformation eines Benutzers, von einem benutzerseitigen Mobilgerät abzufragen, zu empfangen und/oder zu verifizieren. Mithilfe von einer solchen Sensoreinheit können sog. Man-in-the-Middle-Angriffe nahezu eliminiert werden. In addition, the sensor unit can be used in a second mode to carry out communication with a user-side mobile device, in particular using a digital radio transmission, preferably a UWB communication, preferably using a pulse phase modulation of UWB radar pulses, in order to query, receive and/or verify information, in particular authentication information of a user, from a user-side mobile device. With the help of such a sensor unit, so-called man-in-the-middle attacks can be almost eliminated.
Vorteilhafterweise kann die Messung dazu verwendet werden, eine Annäherung zu der Sensoreinheit und/oder eine Berührung der Sensoreinheit zu erfassen, um einen Öffnungsbefehl des funktionswesentlichen Teils des Fahrzeuges, bspw. Einer Tür oder einer Klappe des Fahrzeuges, zu erzeugen. Auf diese Weise kann die Sensoreinheit einen Teil eines Keyless-Go-Systems oder eines Keyless-Entry-Systems des Fahrzeuges bereitstellen. Advantageously, the measurement can be used to detect an approach to the sensor unit and/or a touch of the sensor unit in order to generate an opening command of the functionally essential part of the vehicle, for example a door or a flap of the vehicle. In this way, the sensor unit can provide part of a keyless go system or a keyless entry system of the vehicle.
Des Weiteren kann es von Vorteil sein, dass die Messung dazu verwendet wird, eine Wegbewegung von der Sensoreinheit zu erfassen, um einen Öffnungsbefehl des funktionswesentlichen Teils des Fahrzeuges, bspw. Einer Tür oder einer Klappe des Fahrzeuges, freizugeben. Auf diese Weise kann ein Stoßschutz bereitgestellt werden, sodass die Öffnung des funktionswesentlichen Teils des Fahrzeuges, bspw. Einer Tür oder einer Klappe des Fahrzeuges nur dann durchgeführt wird, wenn der Benutzer nach einer Berührung der Sensoreinheit sich wieder ausreichend von dem funktionswesentlichen Teil des Fahrzeuges bewegt hat. Furthermore, it can be advantageous that the measurement is used to detect a movement away from the sensor unit in order to release an opening command of the functionally essential part of the vehicle, for example a door or a flap of the vehicle. In this way, shock protection can be provided so that the opening of the functionally essential part of the vehicle, for example a door or a flap of the vehicle, is only carried out if the user moves sufficiently away from the functionally essential part of the vehicle again after touching the sensor unit has.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Erfassung der Aktivierungshandlung des Benutzers an der Sensoreinheit, insbesondere einer Berührung der Sensoreinheit, dazu verwendet wird, um mindestens eines von den folgenden Fahrzeugassistenzsystemen zu unterstützen, wie insbesondere: Furthermore, it can be provided that the detection of the user's activation action on the sensor unit, in particular a touch on the sensor unit, is used to support at least one of the following vehicle assistance systems, such as in particular:
Innenraumüberwachung, interior monitoring,
Außenraumüberwachung, outdoor surveillance,
Annäherungssensorik, proximity sensors,
Berührungssensorik, berührungslose und/oder berührungsbehaftete Betätigung, Touch sensor technology, non-contact and/or touch-based operation,
Zugangskontrolle, access control,
Erkennung eines Öffnungsbefehls oder Schließbefehls, Sicherheitssystem, und/oder Hinderniserfassung. Detection of an opening command or closing command, Security system, and/or obstacle detection.
Auf diese Weise können vorteilhafte Fahrzeugfunktionen mithilfe der Sensoreinheit auf eine verbesserte Weise bereitgestellt werden. In this way, advantageous vehicle functions can be provided in an improved manner using the sensor unit.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Erfassung der Aktivierungshandlung des Benutzers an der Sensoreinheit, insbesondere einer Berührung der Sensoreinheit, dazu verwendet wird, um mindestens eine von den folgenden Funktionen bei einem Fahrzeug bereitzustellen, wie insbesondere: Furthermore, it can be provided that the detection of the user's activation action on the sensor unit, in particular a touch on the sensor unit, is used to provide at least one of the following functions in a vehicle, such as in particular:
Betätigen von funktionswesentlichen Teilen des Fahrzeuges, insbesondere Türen, Klappen, bspw. Heckklappen, Tankklappen, Steckerklappen, Griffe, Spiegel, Dachelemente, Betätigungselemente oder Ähnliches, Gerätesteuerung, und/oder Actuating functionally essential parts of the vehicle, in particular doors, flaps, for example tailgates, tank flaps, plug flaps, handles, mirrors, roof elements, actuating elements or similar, device controls, and/or
Betätigungserfassung, insbesondere Berührungserfassung, (bspw. anstellen von Drucksensoren, induktiven Sensoren und/oder kapazitiven Sensoren). Actuation detection, in particular touch detection (e.g. turning on pressure sensors, inductive sensors and/or capacitive sensors).
Auf diese Weise können vorteilhafte Fahrzeugfunktionen mithilfe der Sensoreinheit auf eine verbesserte Weise bereitgestellt werden. In this way, advantageous vehicle functions can be provided in an improved manner using the sensor unit.
Des Weiteren stellt die Erfindung ein Computerprogrammprodukt bereit, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogrammprodukts durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren durchzuführen, welches wie oben beschrieben ablaufen kann. Mithilfe des erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukts können die gleichen Vorteile erreicht werden, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben wurden. Auf diese Vorteile wird vorliegend vollumfänglich Bezug genommen. Furthermore, the invention provides a computer program product comprising instructions which, when the computer program product is executed by a computer, cause the computer to carry out the method, which can run as described above. With the help of the computer program product according to the invention, the same advantages can be achieved that were described in connection with the method according to the invention. These advantages are fully referenced here.
Darüber hinaus stellt die Erringung eine Sensoreinheit zum Bereitstellen von unterschiedlichen Funktionen bei einem Fahrzeug bereit, aufweisend: eine Steuereinheit, die speziell dazu ausgeführt ist, ein Verfahren durchzuführen, welches wie oben beschrieben ablaufen kann. Mithilfe der erfindungsgemäßen Sensoreinheit können die gleichen Vorteile erreicht werden, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben wurden. Auf diese Vorteile wird vorliegend vollumfänglich Bezug genommen. Vorteilhafterweise kann die Sensoreinheit zum Durchführen der Messung mindestens eine oder mehrere UWB-Sensoreinheiten aufweisen. Mithilfe von mehreren UWB- Sensoreinheiten können komplizierte 2D- und/oder 3D-Bewegungen hochaufgelöst detektiert und analysiert werden. In addition, the invention provides a sensor unit for providing different functions in a vehicle, comprising: a control unit which is specifically designed to carry out a method which can proceed as described above. With the help of the sensor unit according to the invention, the same advantages can be achieved that were described in connection with the method according to the invention. These advantages are fully referenced here. Advantageously, the sensor unit can have at least one or more UWB sensor units for carrying out the measurement. With the help of several UWB sensor units, complicated 2D and/or 3D movements can be detected and analyzed in high resolution.
Vorzugsweise kann die mindestens eine UWB-Sensoreinheit in Form einer modularen, einzeln handhabbaren Moduleinheit (bspw. als ein einzelner Knoten bzw. Satellit) ausgeführt sein. Die mindestens eine UWB-Sensoreinheit kann somit als eine einzige zusammenhängende Hardwareeinheit mit allen nötigen Sensorfunktionen (Kommunikation und Detektion), Verarbeitungs- und Ansteuerungskomponenten sowie einer Schnittstelle zum fahrzeugseitigen Steuergerät bereitgestellt werden, um unterschiedliche Fahrzeugfunktionen für ein entsprechendes Fahrzeugassistenzsystem bereitzustellen. Preferably, the at least one UWB sensor unit can be designed in the form of a modular, individually manageable module unit (e.g. as a single node or satellite). The at least one UWB sensor unit can thus be provided as a single coherent hardware unit with all necessary sensor functions (communication and detection), processing and control components as well as an interface to the vehicle control unit in order to provide different vehicle functions for a corresponding vehicle assistance system.
Wie oben bereits erwähnt, kann die Sensoreinheit zum Durchführen einer Messung mithilfe von UWB-Radarwellen ausgeführt sein. Besonders vorteilhaft kann die Steuereinheit dazu ausgeführt sein, die Aktivierungshandlung des Benutzers an der Sensoreinheit, umfassend eine Annäherung zu der Sensoreinheit, darauffolgend eine Berührung der Sensoreinheit und vorzugsweise weiterhin eine Wegbewegung von der Sensoreinheit, mithilfe von UWB- Radarwellen zu erfassen. Dabei kann die Steuereinheit den normalerweise für eine Abstandsmessung ungenutzten Nahbereich an der Sensoreinheit verwenden, um die Aktivierungshandlung des Benutzers, insbesondere in Form einer Berührung der Sensoreinheit, zu erfassen. Auf diese Weise kann die Sensoreinheit ihre Funktionen bei der Detektion erweitern, sodass zusätzlich zu der Abstandsmessung auch eine Berührungserfassung mithilfe einer und derselben Sensoreinheit durchgeführt werden kann. Somit kann die Sensoreinheit die herkömmlichen Berührungssensoren, wie z. B. die kapazitiven Sensoren und/oder Drucksensoren, ersetzen. Insbesondere bei Zugangsberechtigungssystemen für das Fahrzeug kann dies von Vorteil sein, weil solche Sensoreinheiten, die mithilfe von UWB-Radarwellen sensieren können, erweiterte Funktionalität aufweisen, insbesondere umfassend eine Abstandsmessung, eine Berührungserfassung und eine Berechtigungsabfrage, vorzugsweise mit nur einer Sensoreinheit. Vorteilhafterweise kann die Steuereinheit dazu ausgeführt sein, ein Funktionssignal in Abhängigkeit von der erfassten Aktivierungshandlung, insbesondere in Form einer Berührung, zu erzeugen und insbesondere an ein fahrzeugseitiges Steuergerät zu übermitteln. Somit kann die Steuereinheit dazu dienen, die Fahrzeugfunktionen zu erweitern. As already mentioned above, the sensor unit can be designed to carry out a measurement using UWB radar waves. The control unit can be particularly advantageously designed to detect the user's activation action on the sensor unit, comprising an approach to the sensor unit, then a touch of the sensor unit and preferably further a movement away from the sensor unit, using UWB radar waves. The control unit can use the close range on the sensor unit that is normally unused for distance measurement in order to detect the user's activation action, in particular in the form of touching the sensor unit. In this way, the sensor unit can expand its detection functions so that in addition to the distance measurement, touch detection can also be carried out using one and the same sensor unit. The sensor unit can therefore use conventional touch sensors, such as. B. replace the capacitive sensors and/or pressure sensors. This can be advantageous, particularly in access authorization systems for the vehicle, because such sensor units that can sense using UWB radar waves have extended functionality, in particular comprising distance measurement, touch detection and authorization query, preferably with only one sensor unit. Advantageously, the control unit can be designed to generate a functional signal depending on the detected activation action, in particular in the form of a touch, and in particular to transmit it to a vehicle-side control device. The control unit can therefore be used to expand the vehicle functions.
Zum einem kann die Sensoreinheit in einem ersten Modus dazu ausgeführt sein, eine Detektion, eine Gestikerkennung, einer Überwachung, des Benutzers in einem Betriebsbereich der Sensoreinheit durchzuführen, vorzugsweise durch eine Auswertung einer Laufzeit von Radar-Pulsen, wobei insbesondere der Betriebsbereich der Sensoreinheit durch eine Aktivzone bzw. einen Normalbetriebsbereich der Sensoreinheit für eine Auswertung einer Laufzeit von Radar-Pulsen gebildet wird, wobei vorzugsweise der Betriebsbereich der Sensoreinheit ab einem bestimmten Abstand von bspw. 1cm, 2cm, 5cm, 10 cm oder 15 cm von der Sensoreinheit gebildet wird. Die Sensoreinheit kann somit für eine Abstandsmessung dienen. On the one hand, the sensor unit can be designed in a first mode to carry out detection, gesture recognition, monitoring of the user in an operating range of the sensor unit, preferably by evaluating a transit time of radar pulses, in particular the operating range of the sensor unit being determined by a Active zone or a normal operating range of the sensor unit is formed for an evaluation of a transit time of radar pulses, the operating range of the sensor unit preferably being formed from a certain distance of, for example, 1cm, 2cm, 5cm, 10 cm or 15 cm from the sensor unit. The sensor unit can therefore be used for distance measurement.
Zum anderen kann die Sensoreinheit in einem ersten Modus dazu ausgeführt sein, die Aktivierungshandlung des Benutzers an der Sensoreinheit, insbesondere eine Berührung der Sensoreinheit, in einem Nahbereich zu der Sensoreinheit zu erfassen, vorzugsweise durch eine Auswertung von Messungen, wobei insbesondere der Nahbereich der Sensoreinheit durch eine Blindzone der Sensoreinheit, in der eine Abstandsmessung und/oder eine Auswertung einer Laufzeit von Radar-Pulsen, bspw. UWB-Radar-Pulsen, erschwert ist, wobei vorzugsweise der Nahbereich der Sensoreinheit in einem Abstand von unter 15 cm, insbesondere unter 10 cm, vorzugsweise 5 cm, bevorzugt 2 cm, besonders bevorzugt 1 cm, zu der Sensoreinheit bereitgestellt ist. Auf diese Weise können die Möglichkeiten der Sensoreinheit bei der Detektion erheblich erweitert werden, da der ansonsten ungenutzte Nahbereich zu der Sensoreinheit auf eine vorteilhafte Weise für erweiterte Funktionen, darunter insbesondere Berührungserfassung, genutzt wird. Die Sensoreinheit kann somit für eine Berührungserfassung dienen. On the other hand, the sensor unit can be designed in a first mode to detect the user's activation action on the sensor unit, in particular a touch of the sensor unit, in a close range to the sensor unit, preferably by evaluating measurements, in particular the close range of the sensor unit a blind zone of the sensor unit, in which a distance measurement and / or an evaluation of a transit time of radar pulses, for example UWB radar pulses, is difficult, the close range of the sensor unit preferably being at a distance of less than 15 cm, in particular less than 10 cm , preferably 5 cm, preferably 2 cm, particularly preferably 1 cm, is provided to the sensor unit. In this way, the detection capabilities of the sensor unit can be significantly expanded, since the otherwise unused close range to the sensor unit is used in an advantageous manner for expanded functions, including in particular touch detection. The sensor unit can therefore be used for touch detection.
Zusammen betrachtet kann die Sensoreinheit durch die Abstandsmessung und die Berührungserfassung in einem ersten Modus auf eine vorteilhafte Weise dazu dienen, um verbesserte Betätigungssysteme bei einem Fahrzeug bereitzustellen. Außerdem kann die Sensoreinheit in einem zweiten Modus dazu ausgeführt sein, eine Kommunikation mit einem benutzerseitigen Mobilgerät durchzuführen, insbesondere mithilfe einer digitalen Funkübertragung, vorzugsweise mithilfe einer Pulsphasenmodulation, um insbesondere eine Information, insbesondere eine Authentifizierungsinformation eines Benutzers, von einem benutzerseitigen Mobilgerät abzufragen, zu empfangen und/oder zu verifizieren (sog. Berechtigungsabfrage). Viewed together, the sensor unit can advantageously serve to provide improved actuation systems in a vehicle through the distance measurement and the touch detection in a first mode. In addition, the sensor unit can be designed in a second mode to carry out communication with a user-side mobile device, in particular using digital radio transmission, preferably using pulse phase modulation, in particular to query and receive information, in particular authentication information of a user, from a user-side mobile device and/or verify (so-called authorization query).
Zusammen betrachtet kann die Sensoreinheit in einem ersten Modus und in einem zweiten Modus auf eine vorteilhafte Weise dazu dienen, um Zugangsberechtigungssysteme bei einem Fahrzeug bereitzustellen. Viewed together, the sensor unit can serve in an advantageous manner in a first mode and in a second mode to provide access authorization systems in a vehicle.
Vorteilhafterweise kann die Sensoreinheit in einem ersten Modus dazu ausgeführt sein, eine Annäherung zu der Sensoreinheit und eine Berührung der Sensoreinheit zu erfassen, um einen Öffnungsbefehl des funktionswesentlichen Teils des Fahrzeuges, bspw. einer Tür oder einer Klappe des Fahrzeuges, zu erzeugen. Auf diese Weise kann die Funktionalität eines Berührungssensors bereitgestellt werden. Advantageously, the sensor unit can be designed in a first mode to detect an approach to the sensor unit and a touch of the sensor unit in order to generate an opening command of the functionally essential part of the vehicle, for example a door or a flap of the vehicle. In this way, the functionality of a touch sensor can be provided.
Sicherheitshalber kann die Sensoreinheit in einem ersten Modus dazu ausgeführt sein, eine Wegbewegung von der Sensoreinheit zu erfassen, um einen Öffnungsbefehl des funktionswesentlichen Teils des Fahrzeuges, bspw. einer Tür oder einer Klappe des Fahrzeuges, freizugeben. Auf diese Weise kann die Funktionalität eines Stoßschutzes und/oder eines Objektschutzes bei einer Betätigung des funktionswesentlichen Teils des Fahrzeuges bereitgestellt werden. For safety reasons, the sensor unit can be designed in a first mode to detect a movement away from the sensor unit in order to release an opening command of the functionally essential part of the vehicle, for example a door or a flap of the vehicle. In this way, the functionality of shock protection and/or object protection can be provided when the functionally essential part of the vehicle is actuated.
Ferner kann die Sensoreinheit dazu ausgeführt sein, um mindestens eines von den folgenden Fahrzeugassistenzsystemen zu unterstützen, wie insbesondere: Furthermore, the sensor unit can be designed to support at least one of the following vehicle assistance systems, such as in particular:
Innenraumüberwachung, interior monitoring,
Außenraumüberwachung, outdoor surveillance,
Annäherungssensorik, proximity sensors,
Berührungssensorik, berührungslose und/oder berührungsbehaftete Betätigung, Touch sensor technology, non-contact and/or touch-based operation,
Zugangskontrolle, access control,
Erkennung eines Öffnungsbefehls oder Schließbefehls, Sicherheitssystem, und/oder Hinderniserfassung. Detection of an opening command or closing command, Security system, and/or obstacle detection.
Weiterhin kann die Sensoreinheit dazu ausgeführt sein, um mindestens eine von den folgenden Funktionen bei einem Fahrzeug bereitzustellen, wie insbesondere: Furthermore, the sensor unit can be designed to provide at least one of the following functions in a vehicle, such as in particular:
Betätigen von funktionswesentlichen Teilen des Fahrzeuges, insbesondere Türen, Klappen, bspw. Heckklappen, Tankklappen, Steckerklappen, Griffe, Spiegel, Dachelemente, Betätigungselemente oder Ähnliches, Gerätesteuerung, und/oder Actuating functionally essential parts of the vehicle, in particular doors, flaps, for example tailgates, tank flaps, plug flaps, handles, mirrors, roof elements, actuating elements or similar, device controls, and/or
Betätigungserfassung, insbesondere Berührungserfassung, (bspw. anstellen von Drucksensoren, induktiven Sensoren und/oder kapazitiven Sensoren). Actuation detection, in particular touch detection (e.g. turning on pressure sensors, inductive sensors and/or capacitive sensors).
Vorteilhafte Verwendungen einer Sensoreinheit, welche wie oben beschrieben ausgeführt sein kann, können zum Erfassen einer Aktivierungshandlung, insbesondere einer Berührung der Sensoreinheit, an einer B-Säule, einem Griff, einem Emblem, einer Klappe, einem Spiegel, einem Dachelement, einem Betätigungselement usw. an einem Fahrzeug bereitgestellt werden. Advantageous uses of a sensor unit, which can be designed as described above, can be used to detect an activation action, in particular a touch of the sensor unit, on a B-pillar, a handle, an emblem, a flap, a mirror, a roof element, an actuating element, etc. be provided on a vehicle.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigt: Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description, in which exemplary embodiments of the invention are described in detail with reference to the drawings. The features mentioned in the claims and in the description can be essential to the invention individually or in any combination. It shows:
Fig. 1 eine beispielhafte Darstellung eines Betätigungssystems im Sinne derFig. 1 is an exemplary representation of an actuation system in the sense of
Erfindung in einer Seitenansicht auf ein Fahrzeug, Invention in a side view of a vehicle,
Fig. 2 eine beispielhafte Darstellung eines Betätigungssystems im Sinne derFig. 2 is an exemplary representation of an actuation system in the sense of
Erfindung in einer Draufsicht auf ein Fahrzeug, und Invention in a top view of a vehicle, and
Fig. 3 eine beispielhafte Darstellung einer Erfassung einer Aktivierungshandlung eines Benutzers, insbesondere in einem Nahbereich einer Sensoreinheit. Die Figuren 1 bis 3 dienen zum Erklären eines Verfahrens im Sinne der Erfindung, welches zum Erfassen einer Aktivierungshandlung H eines Benutzers B (insbesondere einer berührungsbehafteten Aktivierungshandlung in Form einer Berührung der Sensoreinheit an einer zugänglichen Oberfläche der Sensoreinheit) entwickelt wurde Das Erfassen einer Aktivierungshandlung H eines Benutzers B, insbesondere einer Berührung H2 der Sensoreinheit 100, dient vorteilhafterweise dazu, um mindestens eine Funktion F bei einem Fahrzeug 200 bereitzustellen. Eine vorteilhafte Funktion F bei einem Fahrzeug 200 kann insbesondere ein Betätigen von funktionswesentlichen Teilen 202 des Fahrzeuges 200 sein, bspw. Entriegeln und/oder Öffnen eines funktionswesentlichen Teils des Fahrzeuges, wie z. B. einer Tür (vgl. Fig. 1) oder einer Klappe, insbesondere einer Tankklappe, einer Ladeklappe und/oder einer Heckklappe (vgl. Fig. 2). 3 shows an exemplary representation of a detection of an activation action by a user, in particular in a close range of a sensor unit. Figures 1 to 3 serve to explain a method in the sense of the invention, which was developed for detecting an activation action H of a user B (in particular a touch-related activation action in the form of touching the sensor unit on an accessible surface of the sensor unit). User B, in particular a touch H2 of the sensor unit 100, advantageously serves to provide at least one function F in a vehicle 200. An advantageous function F in a vehicle 200 can in particular be an actuation of functionally essential parts 202 of the vehicle 200, for example unlocking and / or opening a functionally essential part of the vehicle, such as. B. a door (see Fig. 1) or a flap, in particular a fuel tank flap, a loading flap and / or a tailgate (see Fig. 2).
Das Verfahren weist folgende Schritte/Aktionen auf: The procedure has the following steps/actions:
Durchführen einer Messung M durch eine Sensoreinheit 100 mithilfe von Radarwellen, insbesondere mithilfe von UWB-Radarwellen, wobei vorzugsweise eine Messung ein Aussenden von Sendeproben (bspw. UWB-Impulsen) und ein Empfangen von Sendeantworten (bspw. UWB-Antworten) umfassen kann,Carrying out a measurement M by a sensor unit 100 using radar waves, in particular using UWB radar waves, wherein a measurement can preferably include sending out transmission samples (e.g. UWB pulses) and receiving transmission responses (e.g. UWB responses),
Verwenden der Messung M, um die Aktivierungshandlung H des Benutzers B an der Sensoreinheit 100, insbesondere eine Berührung H2 der Sensoreinheit 100, zu erfassen, Using the measurement M to detect the activation action H of the user B on the sensor unit 100, in particular a touch H2 of the sensor unit 100,
Erzeugen eines Funktionssignals FS, in Abhängigkeit von der erfassten Aktivierungshandlung H. Generating a functional signal FS, depending on the detected activation action H.
Die Erfindung erkennt dabei, dass bei Messungen M mithilfe von Radarwellen, darunter auch UWB-Wellen, die bspw. zur Abstandsmessung durchgeführt werden, sich eine gewisse Blindzone um die Sensoreinheit 100 herum bildet. Die Blindzone der Sensoreinheit 100 liegt in einem Nahbereich A1 zu der Sensoreinheit 100 (vgl. Fig. 1 und 3). In der Blindzone ist eine präzise Abstandsmessung mithilfe von Radarwellen, darunter auch UWB-Wellen, oft erschwert bis nicht möglich. The invention recognizes that during measurements M using radar waves, including UWB waves, which are carried out, for example, for distance measurement, a certain blind zone forms around the sensor unit 100. The blind zone of the sensor unit 100 lies in a close area A1 to the sensor unit 100 (see FIGS. 1 and 3). In the blind zone, precise distance measurement using radar waves, including UWB waves, is often difficult or impossible.
Die Blindzone im Nahbereich A1 zu der Sensoreinheit 100 wird bspw. durch eine Verstimmung der Sensoreinheit 100 bzw. durch die Auslegung der Sensoreinheit 100 selbst erklärt, die insbesondere durch Streuung zwischen dem Sendeweg und dem Empfangsweg innerhalb einer Antenneneinheit hervorgerufen werden kann. The blind zone in the close range A1 to the sensor unit 100 is caused, for example, by a detuning of the sensor unit 100 or by the design of the sensor unit 100 itself explained, which can be caused in particular by scattering between the transmission path and the reception path within an antenna unit.
Die Blindzone wird andererseits durch Begebenheiten am Einsatzort der Sensoreinheit 100 erklärt, die insbesondere durch Reflektionen von Radarwellen von umliegenden Bauteilen, bspw. Fahrzeugteilen, wie z. B. einem Stoßfänger, Türschweller, Fahrzeugrädern usw. hervorgerufen werden können. On the other hand, the blind zone is explained by events at the place of use of the sensor unit 100, which are caused in particular by reflections of radar waves from surrounding components, for example vehicle parts, such as. B. a bumper, door sill, vehicle wheels, etc. can be caused.
Beide Effekte können zu einer unbeabsichtigten Leistung im Nahbereich der Sensoreinheit 100 führen, die die Abstandmessung erschwert. Die unerwünschte Leistung im Nahbereich der Sensoreinheit 100 kann ebenfalls als Short-Range-Leckage-Effekt bzw. Kurzstrecken- Leckage- Effekt bezeichnet werden. Both effects can lead to unintentional performance in the close range of the sensor unit 100, which makes distance measurement more difficult. The undesirable power in the close range of the sensor unit 100 can also be referred to as the short-range leakage effect.
Die erfindungsgemäße Idee liegt dabei darin, die Messungen M mithilfe von Radarwellen, darunter auch UWB-Wellen, insbesondere in der Blindzone der Sensoreinheit 100, die normalerweise vernachlässigt werden, auf eine vorteilhafte Weise zum Erfassen einer Aktivierungshandlung H eines Benutzers B zu nutzen. The idea according to the invention is to use the measurements M with the aid of radar waves, including UWB waves, in particular in the blind zone of the sensor unit 100, which are normally neglected, in an advantageous manner to detect an activation action H of a user B.
Wie es die Fig. 3 verdeutlicht, kann in einem Nahbereich A1 an die Sensoreinheit 100 zunächst eine Annäherung H1 an die Sensoreinheit 100 erfasst werden. Aufgrund der Annäherung H1 an die Sensoreinheit 100 in diesem Nahbereich A1 zeigen die Messungen M charakteristische Schwingungen im Sensorsignal. Anschließend an diese charakteristischen Schwingungen kann unmittelbar an der Sensoreinheit 100 eine berührungsbehaftete Aktivierungshandlung in Form einer Berührung H2 erkannt werden. Nach einer Erfassung einer Berührung H2 kann weiterhin eine Wegbewegung H3 von der Sensoreinheit 100 sensiert werden, die ebenfalls charakteristische Schwingungen im Sensorsignal zeigt. Das Erfassen einer Wegbewegung H3 kann dazu verwendet werden, um bspw. einen Öffnungsweg für ein bewegliches Teil des Fahrzeuges freizugeben. As shown in FIG. 3, an approach H1 to the sensor unit 100 can first be detected in a close range A1 to the sensor unit 100. Due to the approach H1 to the sensor unit 100 in this close range A1, the measurements M show characteristic oscillations in the sensor signal. Following these characteristic oscillations, a contact-related activation action in the form of a touch H2 can be detected directly on the sensor unit 100. After a touch H2 has been detected, a movement H3 can continue to be sensed by the sensor unit 100, which also shows characteristic oscillations in the sensor signal. Detecting a movement H3 can be used, for example, to release an opening path for a moving part of the vehicle.
Die Messungen M in der Blindzone können zwar keine präzise Abstandsmessung mithilfe von Radarwellen, darunter auch UWB-Radarwellen, ermöglichen. Sie können aber auf eine vorteilhafte Weise für eine Erfassung einer Aktivierungshandlung H eines Benutzers B, insbesondere in Form einer Berührung H2 der Sensoreinheit 100, dienen. Die Fig. 3 zeigt die Messungen M mithilfe von einigen Taps (bspw. Taps 3, 4, 5 und 6, gesehen von unten nach oben), wobei die einzelnen Taps für unterschiedliche Abtastfrequenzbereiche stehen und in der Fig. 3 amplitudenverschoben dargestellt sind. The measurements M in the blind zone cannot enable precise distance measurement using radar waves, including UWB radar waves. However, they can be used in an advantageous manner to detect an activation action H of a user B, in particular in the form of a touch H2 of the sensor unit 100. 3 shows the measurements M using a few taps (e.g. taps 3, 4, 5 and 6, viewed from bottom to top), where the individual taps represent different sampling frequency ranges and are shown with an amplitude shift in FIG.
Wie es die Fig. 3 verdeutlicht, zeigen die Messungen M bei einer Annäherung H1 im Nahbereich A1 der Sensoreinheit 100 eine deutliche Schwingung im Sensorsignal (vgl. den linken Bereich H1 (A1) in der Fig. 3), bis der Benutzer B die Sensoreinheit 100 berührt (vgl. den mittleren Bereich H2 in der Fig. 3). Durch diesen charakteristischen Verlauf im Sensorsignal bei einer Annährung H1 und einer anschließenden Berührung H2 kann die Berührung H2 der Sensoreinheit 100 zuverlässig erkannt werden. 3, the measurements M show a clear oscillation in the sensor signal when approaching H1 in the close range A1 of the sensor unit 100 (cf. the left area H1 (A1) in FIG. 3) until the user B reaches the sensor unit 100 touched (cf. the middle area H2 in Fig. 3). Due to this characteristic course in the sensor signal when approaching H1 and then touching H2, the touch H2 of the sensor unit 100 can be reliably detected.
Wenn der Benutzer B die Berührung H2 vollendet und sich von der Sensoreinheit 100 wieder entfernt, zeigen die Messungen M nochmals eine deutliche Schwingung in dem elektrischen Signal (vgl. den rechten Bereich H3 (A1) in der Fig. 3). When the user B completes the touch H2 and moves away from the sensor unit 100 again, the measurements M again show a clear oscillation in the electrical signal (cf. the right area H3 (A1) in FIG. 3).
Die Erfindung schlägt somit vor, die Funktionalität der Sensoreinheit 100, insbesondere der UWB-Sensoreinheit, um das Erfassen einer Aktivierungshandlung H eines Benutzers B, insbesondere einer Berührung H2 der Sensoreinheit 100, zu erweitern. The invention therefore proposes to expand the functionality of the sensor unit 100, in particular the UWB sensor unit, by detecting an activation action H of a user B, in particular a touch H2 of the sensor unit 100.
Die Sensoreinheit 100 kann als eine UWB-Sensoreinheit verstanden werden. Zugleich kann die Sensoreinheit 100 mindestens eine oder mehrere UWB-Sensoreinheiten in Form von einzelnen Moduleinheiten bzw. Satelliten umfassen. The sensor unit 100 can be understood as a UWB sensor unit. At the same time, the sensor unit 100 can include at least one or more UWB sensor units in the form of individual module units or satellites.
Wie es die Figuren 1 und 2 zeigen, kann die Sensoreinheit 100, insbesondere die UWB- Sensoreinheit, im Sinne der vorliegenden Offenbarung zum Durchführen einer Detektion D (d. h. einer Erfassung einer Anwesenheit, eines Abstandes und/oder einer Position und/oder eines Bewegungsmusters eines Benutzers, bspw. eines Körperteils, wie z. B. eines Fußes oder einer Hand, des Benutzers) ausgeführt sein. As shown in Figures 1 and 2, the sensor unit 100, in particular the UWB sensor unit, in the sense of the present disclosure can be used to carry out a detection D (i.e. a detection of a presence, a distance and / or a position and / or a movement pattern of a User, for example a body part, such as a foot or a hand of the user).
Das Erfassen einer Aktivierungshandlung H eines Benutzers B, insbesondere einerDetecting an activation action H of a user B, in particular a
Berührung H2 der Sensoreinheit 100, kann vorzugsweise ein Teil der Detektion D sein, die auf eine vorteilhafte Weise in den Nahbereich A1 der Sensoreinheit 100, umfassend die Blindzone für die Abstandsmessung, erweitert wird. Touch H2 of the sensor unit 100 can preferably be part of the detection D is extended in an advantageous manner into the close range A1 of the sensor unit 100, comprising the blind zone for the distance measurement.
Zudem zeigen die Figuren 1 und 2, dass die Sensoreinheit 100, insbesondere die UWB- Sensoreinheit, im Sinne der vorliegenden Offenbarung zum Durchführen einer Kommunikation (d. h. einer Datenübertragung, bspw. einer Identifikationscodeübertragung) mit einem benutzerseitigen Mobilgerät 300 ausgeführt sein kann. 1 and 2 also show that the sensor unit 100, in particular the UWB sensor unit, in the sense of the present disclosure can be designed to carry out communication (i.e. a data transmission, for example an identification code transmission) with a user-side mobile device 300.
Schließlich kann die Sensoreinheit 100, insbesondere die UWB-Sensoreinheit, das Funktionssignal FS als ein Ergebnis der Erfassung erzeugen und vorzugsweise an ein fahrzeugseitiges Steuergerät 201 übermitteln. In Abhängigkeit von dem Funktionssignal FS kann das fahrzeugseitige Steuergerät 201 eine korrespondierende Funktion F beim Fahrzeug 200 veranlassen, bspw. eine Betätigung eines funktionswesentlichen und bspw. beweglichen Teils 202, wie z. B. einer Tür in der Fig. 1 oder einer Heckklappe in der Fig. 2. Finally, the sensor unit 100, in particular the UWB sensor unit, can generate the functional signal FS as a result of the detection and preferably transmit it to a vehicle-side control unit 201. Depending on the function signal FS, the vehicle-side control device 201 can initiate a corresponding function F in the vehicle 200, for example an actuation of a functionally essential and, for example, movable part 202, such as. B. a door in Fig. 1 or a tailgate in Fig. 2.
„UWB“ steht für die Ultra-Breitband-Technologie. Die UWB-Sensoreinheit kann einen UWB- Sendeempfänger, bspw. in Form eines UWB-Front-End-Moduls, aufweisen. Die UWB- Sensoreinheit kann aber auch einen UWB-Sender und einen separaten UWB-Empfänger aufweisen. “UWB” stands for ultra-wideband technology. The UWB sensor unit can have a UWB transceiver, for example in the form of a UWB front-end module. The UWB sensor unit can also have a UWB transmitter and a separate UWB receiver.
Die Sensoreinheit 100, insbesondere die UWB-Sensoreinheit, kann eine elektronische Verarbeitungsvorrichtung aufweisen, die bspw. einen Mikrocontroller zur Verarbeitung nutzen kann. Die Verarbeitungsvorrichtung kann den UWB-Sendeempfänger oder den UWB- Sender und den UWB-Empfänger ansteuern, um eine Messung M durchzuführen, insbesondere um ein Aussenden von Sendeproben (bspw. UWB-Impulsen) und ein Empfangen von Sendeantworten (bspw. UWB-Antworten) durchzuführen. Die Verarbeitungsvorrichtung kann elektrische Signale bei der Messung M verarbeiten. Das Funktionssignal FS kann einen Funktionscode umfassen, um eine korrespondierende Funktion F beim Fahrzeug 200 zu triggern. The sensor unit 100, in particular the UWB sensor unit, can have an electronic processing device that can, for example, use a microcontroller for processing. The processing device can control the UWB transceiver or the UWB transmitter and the UWB receiver in order to carry out a measurement M, in particular in order to send out transmission samples (e.g. UWB pulses) and receive transmission responses (e.g. UWB responses). to carry out. The processing device can process electrical signals in the measurement M. The function signal FS may include a function code to trigger a corresponding function F in the vehicle 200.
Ein Ergebnis einer Detektion D kann wenigstens eine Information darüber umfassen, ob sich ein Benutzer B in der Nähe der Sensoreinheit 100 befindet. Ein Ergebnis einer Detektion D kann wenigstens eine Information darüber umfassen, in welchem Abstand sich der Benutzer B zu der Sensoreinheit 100 befindet. Ein Ergebnis einer Detektion kann wenigstens eine Information darüber umfassen, an welcher Position sich der Benutzer B gegenüber der Sensoreinheit 100 befindet. Ferner kann ein Ergebnis einer Detektion wenigstens eine Information darüber umfassen, ob sich der Benutzer B der Sensoreinheit 100 nähert, sich bewegt und/oder sich auf eine besondere Weise (Erkennung von Bewegungsmustern BM) bewegt. A result of a detection D can include at least information about whether a user B is in the vicinity of the sensor unit 100. A result of a detection D can include at least information about the distance at which the user is B to the sensor unit 100. A result of a detection can include at least information about the position in which the user B is relative to the sensor unit 100. Furthermore, a result of a detection can include at least information about whether the user B is approaching the sensor unit 100, moving and/or moving in a particular way (detection of movement patterns BM).
Ein Ergebnis einer Kommunikation K zwischen der UWB-Sensoreinheit und dem benutzerseitigen Mobilgerät 300 kann wenigstens eine Information über den Benutzer, z. B. eine Authentifizierungsinformation ID, umfassen, um sicherzustellen, dass nur ein berechtigter Benutzer B eine korrespondierende Funktion F beim Fahrzeug 200 triggern kann. A result of communication K between the UWB sensor unit and the user-side mobile device 300 may contain at least one piece of information about the user, e.g. B. an authentication information ID, to ensure that only an authorized user B can trigger a corresponding function F on the vehicle 200.
Die Sensoreinheit 100, insbesondere die UWB-Sensoreinheit, kann die Information über den Benutzer, z. B. eine Authentifizierungsinformation ID, die Ergebnisse der Detektion D (insbesondere über eine Aktivierungshandlung H eines Benutzers B, vorzugsweise eine Berührung H2 der Sensoreinheit 100) und/oder das Funktionssignal für eine korrespondierende Funktion F beim Fahrzeug 200 an das fahrzeugseitige Steuergerät 201 übertragen. The sensor unit 100, in particular the UWB sensor unit, can contain information about the user, e.g. B. an authentication information ID, the results of the detection D (in particular via an activation action H of a user B, preferably a touch H2 of the sensor unit 100) and / or the function signal for a corresponding function F in the vehicle 200 to the vehicle-side control unit 201.
Ein UWB-Impuls kann bspw. als ein Teil einer Sinusschwingung von einer begrenzten Dauer von wenigen Nanosekunden oder sogar Pikosekunden abgebildet werden, der einer breiten Spektrallinie von mindestens 5 GHz, insbesondere von 7,5 GHz, bis über 8,8 GHz entspricht. A UWB pulse can, for example, be imaged as part of a sine wave of a limited duration of a few nanoseconds or even picoseconds, which corresponds to a broad spectral line from at least 5 GHz, in particular from 7.5 GHz, to over 8.8 GHz.
Ein Signal für die Detektion D kann z. B. eine Abfolge von UWB-Impulsen sein, die bspw. mit Zeitstempeln versehen werden können und die Taps für Taps (vgl. Fig. 3) abgetastet werden können, um eine Laufzeitmessung durchzuführen. Aufgrund der extrem kurzen UWB- Impulse kann eine hohe Auflösung von wenigen Millimetern bis sogar Mikrometern bei der Detektion, insbesondere bei einer Abstandsmessung, erzielt werden. A signal for detection D can e.g. B. be a sequence of UWB pulses, which can be provided with time stamps, for example, and the taps can be sampled tap by tap (see Fig. 3) in order to carry out a transit time measurement. Due to the extremely short UWB pulses, a high resolution of a few millimeters to even micrometers can be achieved during detection, especially when measuring distances.
Ein Signal für die Kommunikation K kann z. B. eine Abfolge von UWB-Impulsen sein, die phasenmoduliert sind, um eine digitale Funkübertragung durchzuführen. Aufgrund der extrem kurzen UWB-Impulse kann eine hohe Übertragungsrate von 480 bis 1320 Mbit/s bei der Kommunikation K erzielt werden. A signal for communication K can z. B. be a sequence of UWB pulses that are phase modulated to carry out digital radio transmission. Due to the With extremely short UWB pulses, a high transmission rate of 480 to 1320 Mbit/s can be achieved with communication K.
Die UWB-Sensoreinheit im Rahmen der vorliegenden Offenbarung kann mindestens eine Leiterplatte aufweisen, wobei insbesondere auf der Leiterplatte mindestens eines von den folgenden Elementen angeordnet sein kann: eine UWB-Antenne zum Durchführen einer Kommunikation K und/oder einer Detektion D, wobei in Abhängigkeit von der Kommunikation K und/oder der Detektion D unterschiedliche Betätigungsfunktionen (wie z. B.: Öffnen, Schließen, Entriegeln, Verriegeln) zum Betätigen des beweglichen Teils aktivierbar sind, ein, insbesondere elektronischer, UWB-Sendeempfänger zum Aussenden und/oder Empfangen von elektrischen Signalen von der UWB-Antenne, die für die Kommunikation K und/oder die Detektion D spezifisch sind, eine, insbesondere elektronische, Verarbeitungsvorrichtung zur Ansteuerung des UWB-Sendeempfängers, um die Kommunikation K und/oder die Detektion D durch die UWB-Antenne durchzuführen, und/oder eine, insbesondere elektronische, Schnittstelle zum Übermitteln des Funktionssignals FS an ein fahrzeugseitiges Steuergerät 201. The UWB sensor unit in the context of the present disclosure can have at least one circuit board, wherein in particular at least one of the following elements can be arranged on the circuit board: a UWB antenna for carrying out communication K and/or detection D, depending on the communication K and / or the detection D different actuation functions (such as: opening, closing, unlocking, locking) can be activated for actuating the movable part, a, in particular electronic, UWB transceiver for sending and / or receiving electrical Signals from the UWB antenna, which are specific for the communication K and / or the detection D, a, in particular electronic, processing device for controlling the UWB transceiver in order to carry out the communication K and / or the detection D through the UWB antenna , and/or an, in particular electronic, interface for transmitting the functional signal FS to a vehicle-side control unit 201.
Vorteilhafterweise kann die UWB-Sensoreinheit als eine, insbesondere kombinierte, einzeln handhabbare und/oder zusammenhängende, Moduleinheit bzw. ein Satellit, vorzugsweise eine Multifunktionseinheit, bevorzugt in Form einer Hardwareeinheit, zum Bereitstellen von unterschiedlichen Funktionen F bei einem Fahrzeug 200 zur Verfügung gestellt werden. Advantageously, the UWB sensor unit can be made available as a, in particular combined, individually manageable and/or coherent, modular unit or a satellite, preferably a multifunctional unit, preferably in the form of a hardware unit, for providing different functions F in a vehicle 200.
Somit können mithilfe des Verfahrens und der korrespondierenden Sensoreinheit 100 mehrere wesentliche Vorteile erreicht werden. Die Funktionen F beim Fahrzeug 200, insbesondere umfassend die Betätigung von beweglichen Teilen 202, können sicher, zuverlässig und bequem ausgeführt werden. Eine einfache Montage und Steuerung der Sensoreinheit 100 kann gewährleistet werden. Die Ressourcen innerhalb der Sensoreinheit 100 und des Fahrzeuges 200 können auf eine vorteilhafte Weise ausgenutzt werden und eine Sensoreinheit 100 mit einer erweiterten Fiktionalität bereitgestellt werden. Mithilfe von UWB-Radarwellen können extrem breite Frequenzbereiche mit einer Bandbreite von mindestens 500 MHz oder von mindestens 20 % des arithmetischen Mittelwertes von unterer und oberer Grenzfrequenz des genutzten Frequenzbandes (der Radarwellen) durchgeführt werden, wobei insbesondere der Frequenzbereich zwischen 30 MHz bis 10,6 GHz, bevorzugt zwischen 3,0 GHz bis 10,6 GHz liegen kann. Thus, several significant advantages can be achieved using the method and the corresponding sensor unit 100. The functions F in the vehicle 200, in particular including the operation of moving parts 202, can be carried out safely, reliably and conveniently. Simple assembly and control of the sensor unit 100 can be guaranteed. The resources within the sensor unit 100 and the vehicle 200 can be exploited in an advantageous manner and a sensor unit 100 with expanded fictionality can be provided. With the help of UWB radar waves, extremely wide frequency ranges with a bandwidth of at least 500 MHz or at least 20% of the arithmetic mean of the lower and upper limit frequencies of the frequency band used (the radar waves) can be carried out, in particular the frequency range between 30 MHz to 10.6 GHz, preferably between 3.0 GHz and 10.6 GHz.
Zusammenfassend kann die Messung M zum Durchführen einer Detektion D des Benutzers B dienen, insbesondere einer Detektion D: einer Anwesenheit, eines Abstandes und/oder einer Position des Benutzers B, in einem Betriebsbereich A2 der Sensoreinheit 100, mindestens eines Bewegungsmusters BM von zumindest einem Körperteil, bspw. einer Hand oder eines Beins, des Benutzers B in einem Betriebsbereich A2 der Sensoreinheit 100. In summary, the measurement M can be used to carry out a detection D of the user B, in particular a detection D: a presence, a distance and/or a position of the user B, in an operating range A2 of the sensor unit 100, of at least one movement pattern BM of at least one body part , for example a hand or a leg, of the user B in an operating area A2 of the sensor unit 100.
Der Betriebsbereich A2 der Sensoreinheit 100 kann vorteilhafterweise durch eine Aktivzone der Sensoreinheit 100 für eine Abstandsmessung zum Benutzer B gebildet werden. Vorzugsweise kann der Betriebsbereich A2 der Sensoreinheit 100 ab einem bestimmten Abstand von bspw. 1cm, 2cm, 5cm, 10 cm oder 15 cm von der Sensoreinheit 100 gebildet werden. Auf diese Weise kann eine aufgelöste Detektion, bspw. zwecks Abstandsmessung, mit der Auflösung von wenigen Millimetern bis sogar Mikrometern erzielt werden, bspw. mithilfe einer Laufzeitmessung der UWB-Impulse. The operating range A2 of the sensor unit 100 can advantageously be formed by an active zone of the sensor unit 100 for a distance measurement to user B. Preferably, the operating range A2 of the sensor unit 100 can be formed from a certain distance of, for example, 1cm, 2cm, 5cm, 10cm or 15cm from the sensor unit 100. In this way, resolved detection, for example for distance measurement, can be achieved with a resolution of a few millimeters to even micrometers, for example using a transit time measurement of the UWB pulses.
Eine Detektion, bspw. zwecks Erkennung von Bewegungsmustern BM, kann eine oder mehrere UWB-Sensoreinheiten umfassen (vgl. Fig. 2), um die 2D- oder 3D-Auflösung bereitzustellen. Mithilfe von einer oder mehreren UWB-Sensoreinheiten können außerdem komplizierte Bewegungen hochaufgelöst detektiert und analysiert werden. A detection, for example for the purpose of recognizing movement patterns BM, can include one or more UWB sensor units (see FIG. 2) in order to provide the 2D or 3D resolution. With the help of one or more UWB sensor units, complicated movements can also be detected and analyzed in high resolution.
Zudem kann die Messung M zum Durchführen einer Detektion D des Benutzers B dienen, insbesondere einer Detektion D: einer Aktivierungshandlung H des Benutzers B an der Sensoreinheit 100, insbesondere umfassend: eine berührungslose Aktivierungshandlung in Form einer Annäherung H1, eine berührungsbehaftete Aktivierungshandlung in Form einer Berührung H2 und/oder eine Wegbewegung H3 umfassen, um bspw. einen Öffnungsweg für ein bewegliches Teil des Fahrzeuges freizugeben. In addition, the measurement M can serve to carry out a detection D of the user B, in particular a detection D: an activation action H of the user B on the sensor unit 100, in particular comprising: a contactless activation action in the form of an approach H1, a contact-related activation action in the form of a touch H2 and / or a movement H3, for example to release an opening path for a movable part of the vehicle.
Die Aktivierungshandlung H des Benutzers B wird in einem Nahbereich A1 zu der Sensoreinheit 100 erfasst. Der Nahbereich A1 der Sensoreinheit 100 kann vorteilhafterweise durch eine Blindzone der Sensoreinheit 100 gebildet werden, in der eine Abstandsmessung und/oder eine Auswertung einer Laufzeit von Radar-Pulsen, bspw. UWB-Radar-Pulsen, zwischen der Sensoreinheit 100 und außenliegenden Objekten, bspw. durch Kurzstrecken- Leckage-Effekte, erschwert ist. Vorzugsweise kann der Nahbereich A1 der Sensoreinheit 100 in einem Abstand von unterhalb 15 cm, insbesondere unter 10 cm, vorzugsweise 5 cm, bevorzugt 2 cm, besonders bevorzugt 1 cm, zu der Sensoreinheit 100 gebildet werden. Auf diese Weise kann der ganze effektive Bereich um die Sensoreinheit 100 herum, bis ganz nah an die Sensoreinheit 100, auf eine vorteilhafte Weise genutzt werden, um erweiterte Funktionen F beim Fahrzeug 200 bereitzustellen. Insbesondere der normalerweise nicht genutzte Nahbereich A1 der Sensoreinheit 100 kann für ein Erfassen einer Aktivierungshandlung H des Benutzers B, insbesondere einer Berührung H2 der Sensoreinheit 100, genutzt werden. The activation action H of the user B is detected in a close range A1 to the sensor unit 100. The close range A1 of the sensor unit 100 can advantageously be formed by a blind zone of the sensor unit 100, in which a distance measurement and/or an evaluation of a transit time of radar pulses, for example UWB radar pulses, between the sensor unit 100 and external objects, for example . is made more difficult by short-distance leakage effects. Preferably, the close range A1 of the sensor unit 100 can be formed at a distance of less than 15 cm, in particular less than 10 cm, preferably 5 cm, preferably 2 cm, particularly preferably 1 cm, from the sensor unit 100. In this way, the entire effective area around the sensor unit 100, up to very close to the sensor unit 100, can be used in an advantageous manner to provide extended functions F in the vehicle 200. In particular, the normally unused close range A1 of the sensor unit 100 can be used to detect an activation action H of the user B, in particular a touch H2 of the sensor unit 100.
Vorteilhafterweise kann die Sensoreinheit 100 anstelle von herkömmlichen berührungslosen Sensoreinheiten, wie z. B. kapazitiven Sensoreinheiten, verwendet werden, um nicht nur eine Detektion D einer Anwesenheit, eines Abstandes und/oder einer Position des Benutzers B sondern auch eine Detektion D einer Annäherung und einer Berührung durch den Benutzer durchzuführen. Advantageously, the sensor unit 100 can be used instead of conventional non-contact sensor units, such as. B. capacitive sensor units, can be used to carry out not only a detection D of a presence, a distance and / or a position of the user B but also a detection D of an approach and a touch by the user.
Die Sensoreinheit kann somit auf eine besonders vorteilhafte Weise zum Betätigen von funktionswesentlichen, insbesondere beweglichen Teilen 202 des Fahrzeuges 200 verwendet werden. The sensor unit can thus be used in a particularly advantageous manner for actuating functionally essential, in particular moving parts 202 of the vehicle 200.
Weiterhin kann die Sensoreinheit 100 eine Identifikationsüberprüfung durchführen. Die Sensoreinheit 100 kann somit auf eine besonders vorteilhafte Weise einen Teil eines Keyless-Go-Systems oder eines Keyless-Entry-Systems des Fahrzeuges 200 bilden. Die Sensoreinheit 100 kann einen ersten Modus I aufweisen, in welchem sie dazu verwendet wird, eine Detektion D, eine Gestikerkennung, einer Überwachung, des Benutzers B in einem Betriebsbereich A2 der Sensoreinheit 100 durchzuführen, vorzugsweise durch eine Auswertung einer Laufzeit von Radar-Pulsen. Auf diese Weise kann die Sensoreinheit 100 für eine Abstandsmessung dienen. Furthermore, the sensor unit 100 can carry out an identification check. The sensor unit 100 can thus form part of a keyless go system or a keyless entry system of the vehicle 200 in a particularly advantageous manner. The sensor unit 100 can have a first mode I, in which it is used to carry out a detection D, a gesture recognition, a monitoring, of the user B in an operating range A2 of the sensor unit 100, preferably by evaluating a transit time of radar pulses. In this way, the sensor unit 100 can be used for distance measurement.
Zum anderen kann es vorgesehen sein, dass die Sensoreinheit 100 in einem ersten Modus I dazu verwendet wird, die Aktivierungshandlung H des Benutzers B an der Sensoreinheit 100, insbesondere einer Berührung H2 der Sensoreinheit 100, in einem Nahbereich A1 zu der Sensoreinheit 100 zu erfassen, vorzugsweise durch eine Auswertung von Messungen M. Auf diese Weise kann die Sensoreinheit 100 für eine Berührungserfassung dienen. On the other hand, it can be provided that the sensor unit 100 is used in a first mode I to detect the activation action H of the user B on the sensor unit 100, in particular a touch H2 of the sensor unit 100, in a close range A1 to the sensor unit 100, preferably by evaluating measurements M. In this way, the sensor unit 100 can be used for touch detection.
Durch eine Abstandsmessung und eine Berührungserfassung kann die Sensoreinheit 100 erweiterte Funktionalität bei Betätigungssystemen bereitstellen. Through distance measurement and touch detection, the sensor unit 100 can provide expanded functionality in actuation systems.
Die Sensoreinheit 100 kann außerdem einen zweiten Modus II aufweisen, in welchem sie dazu verwendet wird, eine Kommunikation K mit einem benutzerseitigen Mobilgerät 300 durchzuführen, insbesondere mithilfe einer digitalen Funkübertragung, vorzugsweise einer UWB-Kommunikation, bevorzugt mithilfe einer Pulsphasenmodulation von UWB-Radar- Pulsen, um insbesondere eine Information, insbesondere eine Authentifizierungsinformation ID eines Benutzers B, von einem benutzerseitigen Mobilgerät 300 abzufragen, zu empfangen und/oder zu verifizieren (sog. Berechtigungsabfrage). The sensor unit 100 can also have a second mode II, in which it is used to carry out communication K with a user-side mobile device 300, in particular using digital radio transmission, preferably UWB communication, preferably using pulse phase modulation of UWB radar pulses in order to query, receive and/or verify information, in particular an authentication information ID of a user B, from a user-side mobile device 300 (so-called authorization query).
Durch eine Berechtigungsabfrage kann die Sensoreinheit 100 erweiterte Funktionalität bei Zugangsberechtigungssystemen bereitstellen. Through an authorization query, the sensor unit 100 can provide expanded functionality in access authorization systems.
Eine Annäherung H1 zu der Sensoreinheit 100 und/oder eine Berührung H2 der Sensoreinheit 100 können/kann dazu dienen, um einen beispielsweise einen Öffnungsbefehl oder einen Schließbefehl des funktionswesentlichen Teils 202 des Fahrzeuges 200, bspw. einer Tür oder einer Klappe des Fahrzeuges 200, zu erzeugen. Eine Wegbewegung H3 von der Sensoreinheit 100 kann dazu dienen, um einen Öffnungsbefehl oder Schließbefehl des funktionswesentlichen Teils 202 des Fahrzeuges 200, bspw. einer Tür oder einer Klappe des Fahrzeuges 200, freizugeben. Auf diese Weise kann z.B. ein Stoßschutz für den Benutzer B durch die Öffnung des funktionswesentlichen Teils 202 des Fahrzeuges 200, bspw. einer Tür oder einer Klappe des Fahrzeuges 200, erfolgen. An approach H1 to the sensor unit 100 and / or a touch H2 of the sensor unit 100 can / can serve to give, for example, an opening command or a closing command of the functionally essential part 202 of the vehicle 200, for example a door or a flap of the vehicle 200 generate. A movement H3 away from the sensor unit 100 can serve to release an opening command or a closing command of the functionally essential part 202 of the vehicle 200, for example a door or a flap of the vehicle 200. In this way, for example, shock protection for the user B can be provided by opening the functionally essential part 202 of the vehicle 200, for example a door or a flap of the vehicle 200.
Die Sensoreinheit 100 kann vorteilhafterweise dazu verwendet werden, um mindestens eines von den folgenden Fahrzeugassistenzsystemen zu unterstützen, wie insbesondere: The sensor unit 100 can advantageously be used to support at least one of the following vehicle assistance systems, such as in particular:
Innenraumüberwachung, interior monitoring,
Außenraumüberwachung, outdoor surveillance,
Annäherungssensorik, proximity sensors,
Berührungssensorik, berührungslose und/oder berührungsbehaftete Betätigung, Touch sensor technology, non-contact and/or touch-based operation,
Zugangskontrolle, access control,
Erkennung eines Öffnungsbefehls oder eines Schließbefehls, Detection of an opening command or a closing command,
Sicherheitssystem, und/oder Security system, and/or
Hinderniserfassung. Obstacle detection.
Weiterhin kann die Sensoreinheit 100 dazu verwendet werden, um mindestens eine von den folgenden Funktionen F bei einem Fahrzeug 200 bereitzustellen, wie insbesondere: Furthermore, the sensor unit 100 can be used to provide at least one of the following functions F in a vehicle 200, such as in particular:
Betätigen von funktionswesentlichen Teilen 202 des Fahrzeuges 200, insbesondere Türen, Klappen, bspw. Heckklappen, Tankklappen, Steckerklappen, Griffe, Spiegel, Dachelemente, Betätigungselementen oder Ähnliches, Gerätesteuerung, und/oder Actuating functionally essential parts 202 of the vehicle 200, in particular doors, flaps, for example tailgates, tank flaps, plug flaps, handles, mirrors, roof elements, actuating elements or the like, device controls, and/or
Betätigungserfassung (bspw. anstelle von Drucksensoren, induktiven Sensoren und/oder kapazitiven Sensoren). Actuation detection (e.g. instead of pressure sensors, inductive sensors and/or capacitive sensors).
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Figure imgf000028_0001
The above explanation of the embodiments describes the present invention solely in terms of examples. Of course, individual features of the embodiments can, if technically sensible, be freely combined with one another without departing from the scope of the present invention.
Figure imgf000028_0001
10 Steuereinheit 10 control unit
100 Sensoreinheit 100 sensor unit
200 Fahrzeug 200 vehicle
201 Steuergerät 201 control unit
202 funktionswesentliches Teil 202 functionally essential part
F Funktion F function
FS Funktionssignal FS function signal
B Benutzer B user
300 Mobilgerät 300 mobile device
M Messung M measurement
A1 Nahbereich A1 close range
H Aktivierungshandlung H activation act
H1 Annäherung H1 Approach
H2 Berührung H2 touch
H3 Wegbewegung H3 away movement
A2 Betriebsbereich A2 operating range
D Detektion D detection
BM Bewegungsmuster BM movement patterns
K Kommunikation K communication
ID Authentifizierungsinformation ID authentication information

Claims

Figure imgf000029_0001
Verfahren zum Erfassen einer Aktivierungshandlung (H) eines Benutzers (B), um mindestens eine Funktion (F) bei einem Fahrzeug (200) bereitzustellen, insbesondere umfassend ein Betätigen von funktionswesentlichen Teilen (202) des Fahrzeuges (200), aufweisend:
Figure imgf000029_0001
Method for detecting an activation action (H) of a user (B) in order to provide at least one function (F) in a vehicle (200), in particular comprising actuation of functionally essential parts (202) of the vehicle (200), comprising:
Durchführen einer Messung (M) durch eine Sensoreinheit (100) mithilfe von Radarwellen, Carrying out a measurement (M) by a sensor unit (100) using radar waves,
Verwenden der Messung (M), um die Aktivierungshandlung (H) des Benutzers (B) an der Sensoreinheit (100), insbesondere eine Berührung (H2) der Sensoreinheit (100), zu erfassen, Using the measurement (M) to detect the activation action (H) of the user (B) on the sensor unit (100), in particular a touch (H2) of the sensor unit (100),
Erzeugen eines Funktionssignals (FS) in Abhängigkeit von der erfassten Aktivierungshandlung (H). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung (M) durch eine Sensoreinheit (100) mithilfe von UWB-Radarwellen durchgeführt wird, und/oder dass die Messung (M) in einem Frequenzbereich mit einer Bandbreite von mindestens 500 MHz oder von mindestens 20 % des arithmetischen Mittelwertes von unterer und oberer Grenzfrequenz des genutzten Frequenzbandes durchgeführt wird, wobei vorzugsweise der Frequenzbereich zwischen 30 MHz bis 10,6 GHz, bevorzugt zwischen 3,0 GHz bis 10,6 GHz liegt. Generating a functional signal (FS) depending on the detected activation action (H). Method according to claim 1, characterized in that the measurement (M) is carried out by a sensor unit (100) using UWB radar waves, and/or that the measurement (M) is carried out in a frequency range with a bandwidth of at least 500 MHz or at least 20% of the arithmetic mean of the lower and upper limit frequency of the frequency band used is carried out, the frequency range preferably being between 30 MHz to 10.6 GHz, preferably between 3.0 GHz to 10.6 GHz.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung (M) zum Durchführen einer Detektion (D) des Benutzers (B), insbesondere einer Anwesenheit, eines Abstandes und/oder einer Position des Benutzers (B), in einem Betriebsbereich (A2) der Sensoreinheit (100) verwendet wird, und/oder dass die Messung (M) zum Durchführen einer Detektion (D) mindestens eines Bewegungsmusters (BM) von zumindest einem Körperteil, bspw. einer Hand oder eines Beins, des Benutzers (B) in einem Betriebsbereich (A2) der Sensoreinheit (100) verwendet wird, wobei insbesondere der Betriebsbereich (A2) der Sensoreinheit (100) durch eine Aktivzone der Sensoreinheit (100) für eine Auswertung einer Laufzeit von Radar-Pulsen gebildet wird, wobei vorzugsweise der Betriebsbereich (A2) der Sensoreinheit (100) ab einem bestimmten Abstand von 1cm, 2cm, 5cm, 10 cm oder 15 cm von der Sensoreinheit (100) gebildet wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungshandlung (H) des Benutzers (B) an der Sensoreinheit (100), insbesondere eine Berührung (H2) der Sensoreinheit (100), in einem Nahbereich (A1) zu der Sensoreinheit (100) erfasst wird, wobei insbesondere der Nahbereich (A1) der Sensoreinheit (100) durch eine Blindzone der Sensoreinheit (100) gebildet wird, in der eine Abstandsmessung und/oder eine Auswertung einer Laufzeit von Radar-Pulsen zwischen der Sensoreinheit (100) und außenliegenden Objekten erschwert ist, wobei vorzugsweise der Nahbereich (A1) der Sensoreinheit (100) in einem Abstand von unterhalb 15 cm, insbesondere unter 10 cm, vorzugsweise 5 cm, bevorzugt 2 cm, besonders bevorzugt 1 cm, zu der Sensoreinheit (100) gebildet wird, wobei bevorzugt sich ein Betriebsbereich (A2) der Sensoreinheit (100) an den Nahbereich (A1) der Sensoreinheit (100) anschließt und/oder mit diesem überlappt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (100) in einem ersten Modus (I) dazu verwendet wird, eine Detektion (D), eine Gestikerkennung, einer Überwachung, des Benutzers (B) in einem Betriebsbereich (A2) der Sensoreinheit (100) durchzuführen, vorzugsweise durch eine Auswertung einer Laufzeit von Radar-Pulsen, und/oder dass die Sensoreinheit (100) in einem ersten Modus (I) dazu verwendet wird, die Aktivierungshandlung (H) des Benutzers (B) an der Sensoreinheit (100), insbesondere eine Berührung (H2) der Sensoreinheit (100), in einem Nahbereich (A1) zu der Sensoreinheit (100) zu erfassen, vorzugsweise durch eine Auswertung von Messungen (M), und/oder dass die Sensoreinheit (100) in einem zweiten Modus (II) dazu verwendet wird, eine Kommunikation (K) mit einem benutzerseitigen Mobilgerät (300) durchzuführen, insbesondere mithilfe einer digitalen Funkübertragung, vorzugsweise einer UWB- Kommunikation, bevorzugt mithilfe einer Pulsphasenmodulation von UWB-Radar-Pulsen, um insbesondere eine Information, insbesondere eine Authentifizierungsinformation (ID) eines Benutzers (B), von einem benutzerseitigen Mobilgerät (300) abzufragen, zu empfangen und/oder zu verifizieren. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung (M) dazu verwendet wird, eine Annäherung (H1) zu der Sensoreinheit (100) und/oder eine Berührung (H2) der Sensoreinheit (100) zu erfassen, um einen Öffnungsbefehl des funktionswesentlichen Teils (202) des Fahrzeuges (200), bspw. einer Tür oder einer Klappe des Fahrzeuges (200), zu erzeugen, und/oder dass die Messung (M) dazu verwendet wird, eine Wegbewegung (H3) von der Sensoreinheit (100) zu erfassen, um einen Öffnungsbefehl des funktionswesentlichen Teils (202) des Fahrzeuges (200), bspw. einer Tür oder einer Klappe des Fahrzeuges (200), freizugeben. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der Aktivierungshandlung (H) des Benutzers (B) an der Sensoreinheit (100), insbesondere einer Berührung (H2) der Sensoreinheit (100), dazu verwendet wird, um mindestens eines von den folgenden Fahrzeugassistenzsystemen zu unterstützen, wie insbesondere: Method according to claim 1 or 2, characterized in that the measurement (M) is used to carry out a detection (D) of the user (B), in particular a presence, a distance and/or a position of the user (B), in an operating area ( A2) of the sensor unit (100) is used, and/or that the measurement (M) is used to carry out a detection (D) of at least one movement pattern (BM) of at least one body part, for example a hand or a leg, of the user (B) is used in an operating range (A2) of the sensor unit (100), in particular the operating range (A2) of the sensor unit (100) being formed by an active zone of the sensor unit (100) for evaluating a transit time of radar pulses, preferably the operating range (A2) of the sensor unit (100) is formed from a certain distance of 1cm, 2cm, 5cm, 10 cm or 15 cm from the sensor unit (100). Method according to one of the preceding claims, characterized in that the activation action (H) of the user (B) on the sensor unit (100), in particular a touch (H2) of the sensor unit (100), in a close range (A1) to the sensor unit ( 100) is detected, in particular the close range (A1) of the sensor unit (100) being formed by a blind zone of the sensor unit (100), in which a distance measurement and / or an evaluation of a transit time of radar pulses between the sensor unit (100) and external objects is made more difficult, the close range (A1) of the sensor unit (100) preferably being formed at a distance of less than 15 cm, in particular less than 10 cm, preferably 5 cm, preferably 2 cm, particularly preferably 1 cm, from the sensor unit (100). is, wherein preferably an operating range (A2) of the sensor unit (100) adjoins and/or overlaps with the close range (A1) of the sensor unit (100). Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit (100) is used in a first mode (I) to detect (D), gesture recognition, monitoring of the user (B) in an operating area (A2). of the sensor unit (100), preferably by evaluating a transit time of radar pulses, and / or that the sensor unit (100) is used in a first mode (I) to detect the activation action (H) of the user (B). Sensor unit (100), in particular a touch (H2) of the sensor unit (100), in a close range (A1) to the sensor unit (100), preferably by evaluating measurements (M), and / or that the sensor unit (100 ) is used in a second mode (II) to carry out communication (K) with a user-side mobile device (300), in particular using digital radio transmission, preferably UWB communication, preferably using pulse phase modulation of UWB radar pulses in particular to query, receive and/or verify information, in particular authentication information (ID) of a user (B), from a user-side mobile device (300). Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measurement (M) is used to detect an approach (H1) to the sensor unit (100) and/or a touch (H2) of the sensor unit (100) in order to issue an opening command of the functionally essential part (202) of the vehicle (200), for example a door or a flap of the vehicle (200), and/or that the measurement (M) is used to generate a movement away (H3) from the sensor unit ( 100) in order to release an opening command of the functionally essential part (202) of the vehicle (200), for example a door or a flap of the vehicle (200). Method according to one of the preceding claims, characterized in that the detection of the activation action (H) of the user (B) on the sensor unit (100), in particular a touch (H2) of the sensor unit (100), is used to at least one of to support the following vehicle assistance systems, in particular:
Innenraumüberwachung, interior monitoring,
Außenraumüberwachung, outdoor surveillance,
Annäherungssensorik, proximity sensors,
Berührungssensorik, berührungslose und/oder berührungsbehaftete Betätigung,Touch sensor technology, non-contact and/or touch-based operation,
Zugangskontrolle, access control,
Erkennung eines Öffnungsbefehls, Recognition of an opening command,
Sicherheitssystem, und/oder Hinderniserfassung. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der Aktivierungshandlung (H) des Benutzers (B) an der Sensoreinheit (100), insbesondere einer Berührung (H2) der Sensoreinheit (100), dazu verwendet wird, um mindestens eine von den folgenden Funktionen (F) bei einem Fahrzeug (200) bereitzustellen, wie insbesondere: Security system, and/or obstacle detection. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the detection of the activation action (H) of the user (B) on the sensor unit (100), in particular a touch (H2) of the sensor unit (100), is used to at least one of to provide the following functions (F) in a vehicle (200), such as in particular:
Betätigen von funktionswesentlichen Teilen (202) des Fahrzeuges (200), insbesondere Türen, Klappen, bspw. Heckklappen, Tankklappen, Steckerklappen, Griffen, Spiegeln, Dachelementen, Betätigungselementen oder Ähnliches, Actuating functionally essential parts (202) of the vehicle (200), in particular doors, flaps, for example tailgates, tank flaps, plug flaps, handles, mirrors, roof elements, actuating elements or similar,
Gerätesteuerung, und/oder Device control, and/or
Betätigungserfassung, insbesondere Berührungserfassung. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen Veranlassen, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen. Sensoreinheit (100) zum Bereitstellen von unterschiedlichen Funktionen (F) bei einem Fahrzeug (200), aufweisend: eine Steuereinheit (10), die dazu ausgeführt ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen. Sensoreinheit (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (100) zum Durchführen der Messung (M) mindestens eine oder mehrere UWB-Sensoreinheiten aufweist, wobei insbesondere mindestens eine UWB-Sensoreinheit in Form einer modularen, einzeln handhabbaren Moduleinheit ausgeführt ist. Sensoreinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (100) zum Durchführen einer Messung (M) mithilfe von UWB- Radarwellen ausgeführt ist, und/oder dass die Steuereinheit (10) dazu ausgeführt ist, die Aktivierungshandlung (H) des Benutzers (B) an der Sensoreinheit (100), umfassend eine Annäherung (H1) zu der Sensoreinheit (100), eine Berührung (H2) der Sensoreinheit (100) und/oder einer Wegbewegung (H3) von der Sensoreinheit (100), mithilfe von UWB-Radarwellen zu erfassen, und/oder dass die Steuereinheit (10) dazu ausgeführt ist, ein Funktionssignal (FS) in Abhängigkeit von der erfassten Aktivierungshandlung (H) zu erzeugen und insbesondere an ein fahrzeugseitiges Steuergerät (201) zu übermitteln. Sensoreinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (100) in einem ersten Modus (I) dazu ausgeführt ist, eine Detektion (D), eine Gestikerkennung, einer Überwachung, des Benutzers (B) in einem Betriebsbereich (A2) der Sensoreinheit (100) durchzuführen, vorzugsweise durch eine Auswertung einer Laufzeit von Radar-Pulsen, wobei insbesondere der Betriebsbereich (A2) der Sensoreinheit (100) durch eine Aktivzone der Sensoreinheit (100) für eine Auswertung einer Laufzeit von Radar-Pulsen gebildet wird, wobei vorzugsweise der Betriebsbereich (A2) der Sensoreinheit (100) ab einem bestimmten Abstand von 1cm, 2cm, 5cm, 10 cm oder 15 cm von der Sensoreinheit (100) gebildet wird. Sensoreinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (100) in einem ersten Modus (I) dazu ausgeführt ist, die Aktivierungshandlung (H) des Benutzers (B) an der Sensoreinheit (100), insbesondere eine Berührung (H2) der Sensoreinheit (100), in einem Nahbereich (A1) zu der Sensoreinheit (100) zu erfassen, vorzugsweise durch eine Auswertung von Messungen (M), wobei insbesondere der Nahbereich (A1) der Sensoreinheit (100) durch eine Blindzone der Sensoreinheit (100), in der eine Abstandsmessung und/oder eine Auswertung einer Laufzeit von Radar-Pulsen erschwert ist, wobei vorzugsweise der Nahbereich (A1) der Sensoreinheit (100) in einem Abstand von unter 15 cm, insbesondere unter 10 cm, vorzugsweise unter 5 cm, bevorzugt unter 2 cm, besonders bevorzugt unter 1 cm, zu der Sensoreinheit (100) bereitgestellt ist. Sensoreinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (100) in einem zweiten Modus (II) dazu ausgeführt ist, eine Kommunikation (K) mit einem benutzerseitigen Mobilgerät (300) durchzuführen, insbesondere mithilfe einer digitalen Funkübertragung, vorzugsweise mithilfe einer Pulsphasenmodulation, um insbesondere eine Information, insbesondere eine Authentifizierungsinformation (ID) eines Benutzers (B), von einem benutzerseitigen Mobilgerät (300) abzufragen, zu empfangen und/oder zu verifizieren. Sensoreinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (100) in einem ersten Modus (I) dazu ausgeführt ist, eine Annäherung (H1) zu der Sensoreinheit (100) und eine Berührung (H2) der Sensoreinheit (100) zu erfassen, um einen Öffnungsbefehl des funktionswesentlichen Teils (202) des Fahrzeuges (200), bspw. einer Tür oder einer Klappe des Fahrzeuges (200), zu erzeugen, und/oder dass die Sensoreinheit (100) in einem ersten Modus (I) dazu ausgeführt ist, eine Wegbewegung (H3) von der Sensoreinheit (100) zu erfassen, um einen Öffnungsbefehl des funktionswesentlichen Teils (202) des Fahrzeuges (200), bspw. einer Tür oder einer Klappe des Fahrzeuges (200), freizugeben. Actuation detection, especially touch detection. Computer program product, comprising instructions which, when the computer program is executed by a computer, cause the computer to carry out a method according to one of the preceding claims. Sensor unit (100) for providing different functions (F) in a vehicle (200), comprising: a control unit (10) which is designed to carry out a method according to one of the preceding claims. Sensor unit (100) according to the preceding claim, characterized in that the sensor unit (100) for carrying out the measurement (M) has at least one or more UWB sensor units, in particular at least one UWB sensor unit being designed in the form of a modular, individually manageable module unit is. Sensor unit (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit (100) is designed to carry out a measurement (M) using UWB radar waves, and / or that the control unit (10) is designed to carry out the activation action ( H) of the user (B) on the sensor unit (100), comprising an approach (H1) to the sensor unit (100), a touch (H2) of the sensor unit (100) and/or a movement away (H3) from the sensor unit (100 ), to be detected using UWB radar waves, and/or that the control unit (10) is designed to generate a functional signal (FS) depending on the detected activation action (H) and in particular to transmit it to a vehicle-side control device (201). . Sensor unit (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit (100) is designed in a first mode (I) to detect (D), gesture recognition, monitoring of the user (B) in an operating range (A2) of the sensor unit (100), preferably by evaluating a transit time of radar pulses, in particular the operating range (A2) of the sensor unit (100) through an active zone of the sensor unit (100) for an evaluation of a transit time of radar pulses is formed, wherein preferably the operating range (A2) of the sensor unit (100) is formed from a certain distance of 1cm, 2cm, 5cm, 10 cm or 15 cm from the sensor unit (100). Sensor unit (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit (100) is designed in a first mode (I) to detect the activation action (H) of the user (B) on the sensor unit (100), in particular a touch (H2) of the sensor unit (100), in a close range (A1) to the sensor unit (100), preferably by evaluating measurements (M), in particular the close range (A1) of the sensor unit (100) through a blind zone Sensor unit (100), in which a distance measurement and/or an evaluation of a transit time of radar pulses is made more difficult, the close range (A1) of the sensor unit (100) preferably being at a distance of less than 15 cm, in particular less than 10 cm, preferably less 5 cm, preferably less than 2 cm, particularly preferably less than 1 cm, to the sensor unit (100) is provided. Sensor unit (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit (100) is designed in a second mode (II) to carry out communication (K) with a user-side mobile device (300), in particular using digital radio transmission, preferably using pulse phase modulation, in particular to query, receive and/or verify information, in particular authentication information (ID) of a user (B), from a user-side mobile device (300). Sensor unit (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit (100) in a first mode (I) is designed to detect an approach (H1) to the sensor unit (100) and a touch (H2) of the sensor unit ( 100) to generate an opening command of the functionally essential part (202) of the vehicle (200), for example a door or a flap of the vehicle (200), and/or that the sensor unit (100) is in a first mode ( I) is designed to detect a movement away (H3) from the sensor unit (100) in order to release an opening command of the functionally essential part (202) of the vehicle (200), for example a door or a flap of the vehicle (200).
Sensoreinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (100) dazu ausgeführt ist, um mindestens eines von den folgenden Fahrzeugassistenzsystemen zu unterstützen, wie insbesondere: Sensor unit (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit (100) is designed to support at least one of the following vehicle assistance systems, such as in particular:
Innenraumüberwachung, interior monitoring,
Außenraumüberwachung, outdoor surveillance,
Annäherungssensorik, proximity sensors,
Berührungssensorik, berührungslose und/oder berührungsbehaftete Betätigung,Touch sensor technology, non-contact and/or touch-based operation,
Zugangskontrolle, access control,
Erkennung eines Öffnungsbefehls, Sicherheitssystem, und/oder Hinderniserfassung. Sensoreinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (100) dazu ausgeführt ist, um mindestens eine von den folgenden Funktionen (F) bei einem Fahrzeug (200) bereitzustellen, wie insbesondere: Recognition of an opening command, security system, and/or obstacle detection. Sensor unit (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit (100) is designed to provide at least one of the following functions (F) in a vehicle (200), such as in particular:
Betätigen von funktionswesentlichen Teilen (202) des Fahrzeuges (200), insbesondere Türen, Klappen, bspw. Heckklappen, Tankklappen, Steckerklappen, Griffen, Spiegeln, Dachelementen, Betätigungselementen oder Ähnliches, Actuating functionally essential parts (202) of the vehicle (200), in particular doors, flaps, for example tailgates, tank flaps, plug flaps, handles, mirrors, roof elements, actuating elements or similar,
Gerätesteuerung, und/oder Device control, and/or
Betätigungserfassung, insbesondere Berührungserfassung. Actuation detection, especially touch detection.
19. Verwenden einer Sensoreinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Erfassen einer Aktivierungshandlung (H), insbesondere eine Berührung (H2), an einer B-Säule, einem Griff, einem Emblem, einer Klappe, einem Spiegel, einem Dachelement, einem Betätigungselement usw. an einem Fahrzeug (200). 19. Using a sensor unit (100) according to one of the preceding claims for detecting an activation action (H), in particular a touch (H2), on a B-pillar, a handle, an emblem, a flap, a mirror, a roof element, a Actuating element etc. on a vehicle (200).
PCT/EP2023/069943 2022-07-19 2023-07-18 Method and device for detecting an activation action of a user with the aid of radar waves WO2024017901A1 (en)

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US20110181509A1 (en) * 2010-01-26 2011-07-28 Nokia Corporation Gesture Control
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