操作姿势的探测方法

操作姿势的探测方法
【专利摘要】本发明是操作姿势的探测方法。一种使用于车辆功能的操作查询的方法。传感器组件包含至少两个互相隔开的传感器装置，用于通过用户某一身体部分的接近来探测各个操作。检查传感器装置的第一传感器装置的信号，直到探测到第一传感器装置的独特的第一信号回应s1。使用用户随身携带的ID发送器进行查询，以检验所需功能实施的授权。查询传感器装置中的第二传感器装置的信号并计量所属的信号回应用于通过朝着第二传感器装置的接近来确定操作。紧接着监测规定的持续时间t1中的第一和第二传感器装置的信号。如果持续时间t1期间的信号显示两个传感器组件的连续操作，在系统侧通过信号将持续时间t1的结束通知用户，并在规定的持续时间t2中监测第一传感器装置的信号。如果第一传感器装置的信号在持续时间t2期间显示了操作的结束，触发机动车功能。
【专利说明】
操作姿势的探测方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种探测方法，用于探测使用在车辆上的操作姿势。本发明尤其涉及一种方法，用于检测用户为实现某一车辆功能而采用的操作姿势。

【背景技术】
[0002]用来无接触地操作车辆功能的装置在现有技术中是已知的。例如DE102008063366说明了一种可无接触操作的后备厢盖。本装置允许用户在后保险杆下方的脚踏区采用一个操作姿势，以便开启后备厢盖。为此在此装置中设置有电容传感器，其中电容传感器配备有探测区，用于探测不同的空间区域，且根据电容传感器的信号来探测操作姿势。
[0003]如果出于某些原因在手动操作后备厢盖方面存在困难，那么进行后备厢盖的无接触操作有利于保证舒适度和安全性。
[0004]对运动的探测可以包括对身体动作的探测，例如假装进行踢踏运动，抬高和晃动腿或类似运动。但是必须避免出现这一情况，即在根本没有准确完成一个相应的操作姿势的情况下就探测到操作并触发功能。例如可能因为有物体(球、宠物或类似物体)进入到探测区而导致出现上述情况。
[0005]根据DE102004041709已知的是一种使用于后备厢盖的无接触操作的装置，其中建议使用两个具有分开的检测区的传感器组件。例如为此可使用超声波距离探测系统作为一个传感器装置，上述超声波距离探测系统本来就设置在车辆上，用于测量距离。
[0006]US8091280公开了一种无需用手的操作装置，其中在一个光学标注区域对脚进行光学探测。
[0007]但是在不同区域操作方面，现有的探测系统存在缺点。如果用户因为身体方面的限制或行为方式方面的困难而无法进行一个相应的活动，那么因为这些操作系统需要活动力度而不适用。


【发明内容】

[0008]本发明的任务在于，提供一种使用于无接触操作传感组件的计量方法，此方法能够提高探测精度并考虑到了用户活动能力方面的限制。
[0009]通过具有权利要求1所述的特征的方法来解决上述任务。
[0010]使用于车辆功能的操作查询的方法包含传感器组件，其中上述传感器组件包含至少两个互相隔开的传感器装置，用于通过用户某一身体部分的接近来探测各个操作。传感器装置各包含一个探测区。探测区指的是一个空间区域，在这个空间区域中可通过所属的传感器装置来探测用户某一身体部分的接近或存在。可通过不同类型的接近传感器来进行探测，例如光学传感器，超声波传感器或电容传感器。
[0011]可将传感器装置交错设置在车辆上，同时探测区覆盖不同的空间区域，其中可能出现部分重叠。
[0012]根据本发明减慢了对一个操作力度的探测。对此的设计是，探测操作的条件是，用户在一个预定的时间模式中执行某一特定的行为。其中特别必需的是，操作身体部分静止地停留在探测区内且在车辆发信号后操作身体部分离开探测区。为此采用两个传感器装置。其中一个传感器组件在此说明书中被称为第一传感器装置，通过设置它也探测区之间的对准方向使得探测区远离用户及用户身体部分经常经过的空间区域。例如探测区可位于车辆下方。第二传感器装置监测的是一个区域，如果用户希望在第一传感器装置区域内执行一个操作，用户必然需要停留在上述区域中。通过上述双重探测防止出现这一情况，即当出现错误探测时身体或物体在第一传感器组件的探测区内的存在被探测为操作者(例如位于停泊车辆下方的球或动物)。
[0013]为探测操作，通过传感器装置检测第一传感器装置的信号，直到探测到第一传感器装置的独特的第一信号回应Si，上述信号回应通过朝向第一传感器装置的接近来显示操作。什么是独特的回应信号，这根据使用的不同传感器由现有技术决定。在电容传感器中为电极组件电容的明显变化(例如参见W02012/034768)。
[0014]此外还使用用户随身携带的ID发送器进行查询，以检验所需功能实施的授权。在Keyless-Go系统中，这样的ID发送器是已知的，它们在高频区(HF)与车辆控制系统进行无线通信，其中ID发送器的激活也可在低频区内进行。与ID发送器之间的通信确保只有获得授权的人才能进行操作，他在规定区域内停留在车辆周围。为此将天线阵查询和天线触发有规律地限制在特定的车辆区域内，例如汽车尾部区域，只要其中操作涉及后备厢盖。
[0015]ID发送器的查询可依赖于第一传感器装置是否探测到身体的接近或存在。然后将ID发送器排在传感器探测查询的后面。但是上述依赖性并不是必需的，ID发送器查询也可发生在传感器查询之前，例如从车厢向ID发送器重复发出激活信号(轮询系统)。如果在这种情况下第一传感器探测到接近，那授权已成立。
[0016]为检测第一传感器装置的存在或接近检测是否真正由用户命令的，对第二传感器装置的信号进行探测。第二传感器装置包含一个探测区，它与第一传感器装置的探测区交错设置。其中如果需要检测第一传感器装置的有效操作，那么操作人员的身体必须位于第二传感器装置的探测区中。例如，第二传感器装置的探测区可对准车辆的侧面区域，那里站立一个将身体部分带入到第一传感器装置的探测区中去的人员。
[0017]为进行成功操作，必须能够在第一传感器装置区域和第二传感器装置区域中检测到接近。
[0018]如果满足这些条件，第一传感器装置和第二传感器装置都提供有关操作者身体部分的存在的独特信号，在车辆侧对规定的持续时间tl进行监测。在此持续时间内，第一传感器装置和第二传感器装置的传感器信号必须都显示操作身体部分或者说操作者位于探测区。为此在持续时间tl内反复或连续地对两个传感器装置进行查询，至少在持续时间tl结束时再次进行查询。
[0019]如果在持续时间期间和在持续时间结束时信号监测都显示操作在继续，也就是操作身体部分停留在探测区内，那么将持续时间tl的结束通过信号通知用户。原则上也可将持续时间tl的起始通过信号通知用户，但是持续时间tl的结束对本方法具有重大作用。信号通知可以以任何适合的方式进行，例如通过车辆上的灯具装置或声学信号进行信号通知。此信号向用户显示，持续时间tl已结束，在持续时间内成功识别到操作愿望，且对ID发送器进行了成功检验。此外这还是一个给用户的信号，即此时为确认操作愿望需将身体部分从传感器装置的识别区中移开。为此用户可使用的时间是有限的。在这第二个持续时间t2内车辆监测传感器装置，且在第一传感器装置识别到身体部分的离开的情况下，引起车辆功能的触发。
[0020]同样重要的是根据两个时间规定识别操作，也就是一次持续时间tl，在此期间操作者必须将他的身体部分，例如脚，保持在检测区内，以及时间段t2，在此期间操作者在汽车信号通知后必须将其身体部分重新移开。
[0021]根据本发明的方法使得那些具有身体方面限制的人员或那些因为某个特定的操作姿势在他们的文化圈内是不适宜的而无法采用此操作姿势的人员都能够进行车辆功能的操作。适用的持续时间tl和t2处在秒钟范围内，例如几秒钟的时间段tl (例如I和5秒之间)和同样为几秒钟的持续时间t2 (例如I和3秒之间)，以使得用户具有足够的反应时间，并在另一方面识别到清晰的使用意图。
[0022]在本发明的优选实施方式中采用电容传感器装置，以形成其中的至少一个传感器装置。电容传感器装置证明特别能探测车辆脚踏区域中的接近，因为它们具有可靠的功能，且在最不同的气候条件和环境条件下可能够可靠地运行。此外与光学传感器装置相比，电容传感器装置能够提供能够简单计量的有关分立的负荷值，电容值和电压值的信号，它们可被传送给简单的计算电子装置。
[0023]但是针对成本更高的结构也可使用光学传感器装置，例如将其与电容传感器装置组合使用。特别是可通过那些已有的符合多重用途要求的光学传感器装置来额外探测车辆后的区域，例如使用倒车摄像机，这样它就可接过第二传感器装置的功能。
[0024]特别有利的是，根据本发明的方法使用于汽车后车门的开启操作。基本上根据本发明的方法可使用于不同的汽车功能，例如也使用于滑动门和发动机驱动的转动门。但是根据本发明的方法使用在后备厢盖区域具有特别优势，因为汽车尾部通常用作汽车装载的放置区，且此装载经常发生在操作者的双手无法空出，用于对后备厢盖进行手动操作。根据本发明可用脚或腿通过一个简单、可靠且且力度相对于现有已知方法降低的操作来实现此操作。
[0025]在上述情况下适用的是，将第一传感器装置的探测区设置在车辆下方或侧下方区域。例如第一传感器装置监测车辆近地外周下方的部分。第二传感器装置包含一个探测区，它与车辆相对向后交错，也就是朝着与用户在汽车尾部负载负荷要求情况下的接近相符的方向。
[0026]此外优选地，除了对持续时间tl的结束的信号通知，也就是将身体部分从探测区移出的信号外，还对行李厢或盖板随后的开启进行信号通知。这是对用户的警告信号，以使用户必要时能离开汽车盖板的旋转区域。
[0027]最后在本发明范围内也能够以光学信号通知的方式为用户提供操作辅助，上述光学信号标注了为操作规定的第一传感器装置探测区。为此可使用例如LED灯或激光二极管，它们标注了一个为操作身体部分的带入和检测设计的地板范围。

【专利附图】

【附图说明】
[0028]下文根据所附图纸对本发明做进一步说明。
[0029]图1a为用于实施根据本发明的方法的车辆的后视图；
[0030]图1b为图1a所示车辆的侧视示意图；
[0031]图2为根据本发明的方法的实施方式的流程图。

【具体实施方式】
[0032]图1a和Ib显示了车辆I，在上述车辆的尾部范围设置有传感器电极2、3。上述传感器电机与控制仪相连，其中上述控制仪将传感器电极控制为电容电极并确定电极组件的相应电容值。上述控制仪又与车辆的中央控制仪相连。控制仪4接管电极2、3的控制和信号使用，也就是信号回应的确定和与操作信号之间的分配。控制装置4将可能产生的操作信号传递给中央控制装置5，它可执行后备厢盖的关闭功能和电动开启。
[0033]电极2作为第一传感器装置的组件设置在下汽车尾部范围，其探测区2a向下对准，如图1b所示。电极3与探测区3a—起向下对准。其中可见，在此示例中探测区2a和3a不相交。
[0034]图1b中显不了位于两个不同位置上的用户腿部。在6a位置上,用户位于车辆尾部后，且可能通过包含探测区3a的传感器组件3来探测用户腿部，而不是通过带有待测去2a的探测器组件2。如在位置6b中所示，既可以在区域3a中进行探测，也可以在区域2a中进行探测。在此位置上根据传感器2的信号识别到，可能存在操作愿望且启动了一个持续时间tl，同时在位置6b中的用户操作必须保持。在持续时间tl结束时，将持续时间的结束通过信号通知用户，在此示例中通过声学信号，用户从位置6b回到位置6a，也就是离开探测区2a。如果这是在一个规定的持续时间t2期间发生的，控制装置4通过信号将一个可靠的操作过程通知给控制装置5，且后备厢盖被打开。
[0035]图2中以流程图的方式显示了本方法的过程。在此实施方式中，第一电容传感器的信号(图1a和Ib中的传感器2)被用作本方法的触发器。如果在此探测区内检测到接近，那么进行本方法的步骤100。步骤110为用户可随身携带的ID发送器的查询，以便能够进行无钥匙操作。上述查询通常通过将LF-唤醒信号从车辆发送给ID发送器来实现，其中ID发送器通过高频区中的通信流程来回应车辆。如果未成功进行授权，例如一个不具有经授权的ID发送器的人员视图执行姿势，将中断本过程。如果功能获得授权，那么在步骤120中检查向后对准的电容传感器(图1a和Ib中基准符号3)是否确认了用户的存在。这是必须的，因为例如一个用带子牵着狗的具有经授权的ID发送器的用户可能将在车辆的尾部区域停留，狗可能会进入第一传感器的探测区。第二传感器对存在的确认确保只有在用户在操作区停留的情况下才能触发。在确认结果为正面的情况下，在步骤130中在汽车侧将计时器tsl设置为零并启动，且在持续时间tl期间监测两个传感器装置的活动。在此上下文中，上述活动指的是必须通过传感器持续检测接近或存在。如果用户的腿在持续时间tl期间离开了第一或第二传感器的其中一个探测区，那么传感器将确认错误操作(140)，本过程将被中断。如果持续时间tsl大于规定的持续时间tl (150)，发出声学信号并启动第二计时器ts2(160)。在持续时间t2期间再次检查在第一或第二电容传感器中是否存在连续不断的活动(170)。如果不存在，将通过步骤190继续进行并向车辆控制中心发送控制信号，控制中心开启后备厢盖。在这种情况下也就是通过信号通知用户的脚离开探测区。否则在持续时间t2结束后中断此过程。
【权利要求】
1.一种用于车辆功能的操作查询的方法，使用传感器组件，其中上述传感器组件包含至少两个互相隔开的传感器装置，用于通过用户某一身体部分的接近来探测各个操作；其特征在于，该方法包含以下步骤: 检查传感器装置的第一传感器装置的信号，直到探测到第一传感器装置的独特的第一信号回应SI，其中它通过朝着第一传感器装置的接近来显示操作， 使用用户随身携带的ID发送器进行查询，以检验所需功能实施的授权， 查询传感器装置中的第二传感器装置的信号并计量所属的信号回应s2，用于通过朝着第二传感器装置的接近来确定操作； 如果信号回应s2通过朝着第二传感器装置的接近来确定操作，监测规定的持续时间tl中的第一和第二传感器装置的信号， 如果持续时间tl期间的信号显示两个传感器组件的连续操作，通过信号将持续时间tl的结束通知用户， 在规定的持续时间t2中监测第一传感器装置的信号， 如果第一传感器装置的信号在持续时间t2期间显示了操作的结束，触发机动车功能。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:至少一个所述传感器装置被设计为电容传感器装置。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于:至少一个所述传感器装置被设计为光学传感器装置。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于:所述触发机动车功能的步骤使得机动车后备厢盖打开。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于:所述至少两个传感器装置设置在机动车的尾部，所述第一传感器装置包含位于车辆下方的第一探测区，所述第二传感器装置包含第二探测区，其中所述第二探测区相对于第一探测区向后朝着车辆方向交错。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于:使用光学或声学信号将持续时间tl的结束通知用户。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于:所述持续时间t2小于所述持续时间tl。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于:所述持续时间tl小于五秒，优选地小于三秒。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于:所述使用光学或声学信号通知用户的步骤紧邻在所述触发机动车功能的步骤之前。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于:至少一个所述传感器装置的探测区通过设置在车辆上的照明装置来标注。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括:在由用户随身携带的ID发送器查询得出授权之后，激活照明装置。
【文档编号】E05B81/78GK104276134SQ201410255630
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2013年7月3日
【发明者】米尔科·辛德勒, 彼得·范盖斯特尔, 伯纳德·格尔德斯 申请人:胡夫·许尔斯贝克和福斯特有限及两合公司