检测对象和/或确定其与交通运输工具之间间距的方法
【专利说明】检测对象和/或确定其与交通运输工具之间间距的方法
[0001]本申请是发明创造名称为“检测对象和/或确定间距的方法和传感器系统”的原发明专利申请(申请日:2013年3月27号；申请号:201310100855.7)的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种用于检测对象和/或用于确定对象与交通运输工具尤其机动车之间的间距的方法。
【背景技术】
[0003]EP 2 314 427 A2描述了在监测室中对对象的运动探测。在此，光发射器以脉冲运行模式工作或者连续地工作，其中，借助脉冲测量方法进行距离测量。在运动探测中不使用之前用于距离测量的光发射器。作为光接收器公开了(例如8*8个)光电二极管的布置。
[0004]DE 10 2007 050 094 Al描述了一种用于汽车的闭锁装置。光学传感器检测靠近机动车的对象。在具有闭锁权利的情况下，触摸电容式接近传感器会导致去锁。
[0005]DE 10 2009 023 594 Al公开了一种用于自动操作机动车闭锁元件的方法。在此，只在电容式传感器和光学传感器均检测到预设运动特性的至少一部分运动时，才自动地操作闭锁元件。
[0006]DE 10 2004 021 505 B3描述了一种用于操作机动车之上或之内的电气装置或机电装置的设备，所述设备通过传感器工作，所述传感器对靠近或接触作出响应并且是电容式或者光学工作的。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题在于，检测靠近交通运输工具尤其机动车的对象和/或确定交通运输工具尤其机动车与该对象之间的间距。在此，对象检测和/或间距确定的质量应比现有技术高，并且不增大能量消耗。
[0008]该技术问题按本发明通过一种用于检测对象和/或用于确定对象与交通运输工具尤其机动车之间的间距的方法来解决。在该方法中，由一个或多个光发射器发射光，并且由一个或多个光接收器检测光。在此，光接收器在检测运行模式中检测对象。当光接收器之一检测到由光发射器之一发射并且必定被对象反射的光时，检测到所述对象。为了确定交通运输工具尤其机动车或光学传感器与对象之间的间距，所述至少一个光接收器中的至少一个接入与检测运行模式不同的间距测量运行模式。换而言之，当本发明方法只通过一个光接收器工作时，将光接收器接入间距测量运行模式，并且当本发明方法通过多个光接收器工作时，将一个或多个光接收器接入间距测量运行模式。根据光发射器之一发射出并且被对象反射的光如何由至少一个光接收器检测到的信息确定交通运输工具尤其机动车与对象之间的间距。
[0009]按照本发明方法的一优选设计，所述至少一个光接收器包括多个光电二极管，为了检测对象，激活所有光电二极管，以便根据这些被激活的光电二极管的测量结果判定是否检测到对象，并且为了确定交通运输工具尤其机动车与对象之间的间距，只激活一部分光电二极管，以便根据这些被激活的光电二极管的测量结果确定交通运输工具尤其机动车与对象之间的间距。
[0010]为了确定间距，例如只有确定的一些光接收器以间距测量运行模式工作，而为了检测对象，通常所有的光接收器均以检测运行模式工作，在所述检测运行模式中光发射器尤其产生散射照明。由此能够以有利的方式相比所有光电二极管均为了检测间距而工作的光学传感器降低能量消耗。
[0011]为此，为了确定所述间距，可使用如下方法:
[0012]其中，由至少一个光发射器以预设的放射角朝对象发射出光，
[0013]其中，由所述至少一个光发射器发射出并且被对象反射的光由至少一个光接收器以预设的入射角检测，并且
[0014]其中，根据放射角、入射角和所述至少一个光发射器与所述至少一个光接收器之间的距离确定交通运输工具尤其机动车与对象之间的间距。
[0015]按上述方法的进一步优选设计，所述至少一个光发射器包括多个光发射器，由各个光发射器以分别对应于各光发射器的放射角朝对象发射光，所述至少一个光接收器包括多个光接收器，各个光接收器以对应于各光接收器的入射角检测光，并且根据检测由光发射器之一发射出并且被对象反射的光的那个光接收器的入射角、根据所述那个发射光被所述光接收器检测的光发射器的放射角并且根据所述光接收器与所述光发射器之间的距离确定交通运输工具尤其机动车与对象之间的间距。
[0016]在本发明的范围内也提供一种用于确定对象与交通运输工具尤其机动车之间的间距的第一传感器系统。在此，所述传感器系统包括一个或多个光发射器、一个或多个光接收器和评估装置。光发射器以预设的放射角发射光，以便由此照射靠近光学传感器的对象，并且由此确定与该对象的间距。由至少一个光发射器发出并且被对象反射的光由光接收器之一以预设的入射角检测。评估装置设计用于根据放射角、入射角和以放射角发光的相应光发射器与以相应入射角接收所述光的相应光接收器之间的距离确定第一传感器系统(并且因此是交通运输工具尤其机动车)与对象之间的间距。
[0017]关于第一传感器系统的其它实施形式可以参考对按照本发明的第一方法的描述。
[0018]在本发明的范围内，也提供一种用于检测对象和/或用于确定对象与传感器系统或交通运输工具尤其机动车之间的间距的第二传感器系统。所述第二传感器系统也包括一个或多个光发射器、一个或多个光接收器和评估装置。光发射器发射出光，所述光随即被位于第二传感器系统附近的对象反射。评估装置评估至少一个光接收器的测量结果，所述至少一个光接收器检测由至少一个光发射器发出并且被对象反射的光。评估装置根据所述评估判定是否检测到了对象和/或评估装置确定对象与第二传感器系统之间的间距。在此，将电容式传感器的测量结果输入评估装置，因此对至少一个光接收器的测量结果的评估根据电容式传感器的测量结果进行。
[0019]关于第二传感器系统的其它实施形式可以参考对按照本发明的第二方法的描述。
[0020]在本发明的范围内，也描述了一种用于检测对象和/或用于确定对象与传感器系统或交通运输工具尤其机动车之间的间距的第三传感器系统。第三传感器系统又包括一个或多个光发射器、一个或多个光接收器和评估装置。光发射器发出光，以便由此照射位于光学传感器或交通运输工具尤其机动车附近一定距离内的对象。被对象反射的光由一个或多个光接收器检测。第三传感器系统在检测运行模式中运行所述一个或多个光接收器以检测对象。当光接收器之一检测到的光是由光发射器之一发射出的并且因此是被对象反射回来的光时，第三传感器系统检测到对象。而在确定第三传感器系统与对象之间的间距时，所述传感器系统将所述至少一个光接收器中的至少一个接入与所述检测运行模式不同的间距测量运行模式。评估装置根据(光发射器之一发射出并且被对象反射的光如何被一个或多个光接收器检测到的)信息确定传感器系统与对象之间的间距。
[0021]关于第三传感器系统的其它实施形式可以参考对按照本发明的第三方法的描述。
[0022]在所有三种按照本发明的传感器系统中，所述至少一个光接收器均可以包括多个光电二极管，所述光电二极管布置为矩阵的形式。此外，所述三个传感器系统的至少一个光发射器可以包括多个布置在矩阵的右侧和左侧的多个光发射器。
[0023]在此，矩阵理解为成行和成列的光接收器布置形式，因此该矩阵具有η行和m列，所以每个光接收器可以通过所处行数和列数来设定其位置。矩阵例如可以包括八行八列因此具有64个光电二极管，其中，每行/列的光电二极管通常排成直线。
[0024]按照一种优选实施形式，在所述间距测量运行模式中，只激活布置在矩阵的相同行(或者对角线)中的光电二极管。在此，第一半的光发射器布置在所述矩阵的第一边缘旁侧，而第二半的光发射器布置在所述矩阵的第二边缘旁侧。在此，第一边缘和第二边缘均垂直于为了测量间距而接入间距测量运行模式中的光电二极管的行，并且第一边缘与第二边缘对置。
[0025]根据光学传感器镜头覆盖光电二极管矩阵的最佳定向，在间距测量运行模式中激活位于一行/列或者一条对角线中的光电二极管。在此也可以省去未使用的光电二极管，因此矩阵中可能存在空隙。
[0026]需要指出的是，按照本发明的传感器系统也可以包括上述三种不同传感器系统的性能。在此，所有可想到的互换均在技术上可行，因此按照本发明的传感器系统可以结合或者具有第一和第二传感器系统的性能、第一和第三传感器系统的性能、第二和第三传感器系统的性能或者第一、第二和第三传感器系统的性能。
[0027]最后，在本发明的范围内提供一种交通运输工具尤其机动车，其具有按照本发明的传感器系统。
[0028]通过本发明，也通过使用具有与现有技术相比最小电流消耗的硬件模块，在机动车停驶和运行中尤其降低了按照本发明的传感器系统的总电流消耗。通过按照本发明地识别对传感器系统的靠近，可以将对象分类，因此可以将手或脚与其它物体(例如箱子或包)区分开，由此改善了肢体语言识别，因此例如也可以将站姿解读为开门的愿望。尤其通过使用电容式传感器可以明显更好地检测传感器的周围环境。
[0029]通过使用光学传感器，也可以根据检测到的运动模式排除一些对象，例如从旁边驶过的机动车或者从机动车旁边走过的行人。换而言之，按照本发明可以区分出是否有想使用机动车的人靠近机动车或者是否有对象出于其它原因(尤其是偶然地)靠近机动车。只在有想使用机动车的人靠近机动车时，才有利地切换到间距测量运行模式。
[0030]本发明尤其适用于操作机动车的(例如车门、翻盖的)闭锁元件。当然本发明并不局限于该优选的应用领域，因为本发明也可以使用在船、飞机以及轨道交通运输工具上。此外，本发明也可以考虑使用在运动装置领域之外的领域，例如用于操纵楼门。
【附图说明】
[0031]以下参照附图根据按照本发明的优选实施形式进一步阐述本发明。在附图中:
[0032]图1示出按照本发明的具有光学传感器和电容式传感器的传感器系统；
[0033]图2示意性示出按照本发明的光学传感器的不同功能块；
[0034]图3示出按照本发明的具有不同放射角的光发射器；
[0035]图4a示出按照本发明的具有不同入射角的光接收器；
[0036]图4b示出按照本发明的64个布置为矩阵形式的光电二极管；
[0037]图5示意性示出如何按照本发明根据放射角、入射角和距离确定与对象的间距；
[0038]图6示出按照本发明的传感器系统的状态过渡图；
[0039]图7示出按照本发明的机动车，其具有按照本发明的传感器系统。
【具体实施方式】
[0040]图1示意性地示出从上方观察的按照本发明的传感器系统20，其在中央包括光