学传感器2和多个围绕光学传感器2分组设置的电容式传感器I。所述电容式传感器分别具有定向的集成式电容表面(分别具有附图标记I)。每个电容式传感器测量各表面I与行车道之间的电容。光学传感器2包括矩阵5，所述矩阵5由64个光电二极管组成，这将在之后通过图4b进一步阐述。光学传感器2的右侧和左侧(参见图1)分别具有三个光发射器(发光二极管，例如红外发光二极管)，它们的附图标记是A-C或D-F。光学传感器2、光发射器A-F和电容式传感器I位于传感器壳体12中并且向上由玻璃23遮盖。为了与评估装置连接，设有连接器22。光学传感器2透过玻璃23可见，而电容表面I不能透过玻璃23看到。传感器系统(在图1中沿左右方向)的长度例如为5至12cm，并且宽度例如为1.5至 4cm。
[0041]在图2中示出了光学传感器(在此也包括光发射器)的工作方式。光发射器或发射单元17发射出光，所述光在发射路径18中调制并且通过光学镜组照射到环境11中。当在发射的光中在相应的位置处存在对象O时，发射的光被该对象O反射，再次通过光学镜组21并且经由接收路径19到达传感器单元14的接收单元16。接收单元16 (例如光电二极管矩阵)的测量结果由传感器单元14的逻辑电路15进行评估。在此，发射单元17、逻辑电路15和与机动车电网的接口 13导电连接。
[0042]尤其可以通过使用适当的逻辑电路15自由地设置所使用的光电二极管6的性能。
[0043]在图3中示意地示出，光发射器A-F以何种形式发光以确定间距。可以看出，各个光发射器A-F以针对各个光发射器A-F固定预设的放射角α - γ发出光束3。
[0044]在此，光学检测区域24 (即光学传感器的检测区域)相比电容式检测区域25 (即电容式传感器I的检测区域)覆盖距离传感器系统更远范围内的区域，电容式检测区域只检测距离传感器系统较近范围内的区域。
[0045]如果放射角α-γ例如不大于3°，则可以相对准确地确定间距。而如果放射角α-Y大于10°，则间距测量的准确度降低，但检测区域的尺寸增大。换而言之，通过选择放射角α -γ，可以调节间距测量的准确度和检测区域的尺寸。
[0046]在图4a中示出了八个光电二极管6(参见图4b)的检测区域4。可以看出，每个光电二极管只检测某一空间角度范围内的光，每个光电二极管具有固定预设的角度范围，光电二极管在该角度范围内检测光。
[0047]在图4b中详细示出了已经提到的矩阵5。可以看出，光电二极管6布置为八行26八列27。在此，检测区域4在图4a中示出的那些光电二极管处于相同的行中，所述行在图4b中水平延伸，优选是位于中间的一行(例如第四或者第五行)。
[0048]在图5中详细示出了如何确定传感器系统与对象O之间的间距h。
[0049]光发射器A或B以固定预设的放射角α或β发射光。所述光被对象以确定角度α’或β’反射并且到达确定光电二极管6的检测区域4。根据光的性质(例如确定的调制格式)已知，光电二极管6从哪个光发射器A或B检测到了光。由此已知放射角和入射角。因为各个光发射器A或B与各个在间距测量运行模式中运行的光电二极管6的距离也是已知的，因此由点Pl (相应的光发射器A或B)、Ρ2 (对象O的反射光束的相应位置)和Ρ3(检测反射光的光电二极管6)构成的三角形已知两个角α或β以及α "或β "和边s’或s"的长度。因为在三角形中三个角之和为180°，所以可以确定未知的第三个角α’或β’。通过正弦定理同样可以确定另两条边a或b和a’或b’的长度。最后通过h=a*sin α或者h = b*sinf3可以确定与对象O的间距h。
[0050]通过相应地选择放射角和入射角，可以将需要通过传感器系统监测的区域限制在最大必须距离(例如Im)内。因为传感器系统的检测区域主要受到所使用的光学镜组21 (参见图2)影响，所以可以通过更换光学镜组21有利地限制或者扩大检测区域。因此，按照本发明的传感器系统20设计为，使得能够简单地更换光学镜组21。
[0051]在图6中示出了按照本发明的状态过渡图。
[0052]以下针对机动车的滑动车门描述按照本发明的传感器系统的状态过渡图。
[0053]按照本发明的传感器系统由传感器处于关闭的初始状态ZO通过接通过程EO进入前部区域监测状态Z1，在前部区域监测状态中只能借助光学传感器实现对象检测功能。
[0054]如果滑动车门在长时间暂停后从内部打开，则存在第一事件E1，传感器系统通过该第一事件进入第二运行模式BM2 (滑动车门打开时的运行模式)。在第二运行模式BM2中，障碍物识别功能和肢体语言识别功能(借助该功能可闭锁滑动车门)是有效的。为此，一些光电二极管以间距测量运行模式工作，以便确定对象与机动车之间的间距。
[0055]在使操作人员认识到滑动车门应打开更长时间的休息或者相应肢体语言(非活动的肢体语言)出现的情况下，存在第二事件E2，状态过渡图通过该第二事件又回到状态Zl0
[0056]如果前部区域监测功能检测到一个人并且滑动车门是关闭的，则存在第三事件E3，通过该第三事件进行从状态Zl到第一运行模式BMl的状态过渡。在该第一运行模式中，滑动车门是关闭的，并且可以借助肢体语言识别功能打开滑动车门以及闭锁机动车或者为机动车去锁。为了进行肢体语言识别，一些光电二极管以间距测量运行模式工作。
[0057]在休息、机动车去锁或者进行相应肢体语言(关闭)的情况下，存在第四事件E4，状态过渡图通过该第四事件回到状态Z1。
[0058]在例如通过相应的肢体语言(打开滑动车门)激活滑动车门打开功能时，存在第五事件E5，传感器系统通过所述第五事件从状态BMl过渡到状态BM2。
[0059]在例如通过相应的肢体语言(关闭滑动车门)激活滑动车门闭锁功能时，存在第六事件E6，传感器系统通过所述第六事件从状态BM2回到状态BMl。
[0060]借助所示的状态过渡图，根据确定的(已识别的)事件逐级地为相应的运行模式BM1、BM2增加或尤其最佳地减少功能，以便在状态Zl中消耗尽可能少的能量。通过只周期性地(例如每30ms)激活光学传感器，也可以在前部区域监测状态Zl中减少电流消耗。
[0061]图7示意性地示出按照本发明的机动车10，其包括按照本发明的传感器系统20。在此，该传感器系统20包括评估装置7以及电容式传感器I和光学传感器2。
【主权项】
1.一种用于检测对象(O)和/或用于确定对象(O)与交通运输工具尤其机动车(10)之间的间距(h)的方法， 其中，由至少一个光发射器(A-F)朝对象(O)发射光， 其中，由至少一个光接收器(6)检测光， 其中，将所述至少一个光接收器(6)接入检测运行模式以检测对象(0)， 其中，当由所述至少一个光接收器(6)检测的光包括由所述至少一个光发射器(A-F)发射出并且被对象(O)反射的光时，检测到所述对象(0)， 其中，为了确定交通运输工具尤其机动车(10)与对象(O)之间的间距(h)，将所述至少一个光接收器(6)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，并且其中，根据信息确定交通运输工具尤其机动车(10)与对象(O)之间的间距(h)，所述信息是关于所述至少一个光发射器(A-F)发射出并且被对象(O)反射的光如何由所述至少一个光接收器(6)检测到。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述至少一个光接收器包括多个光电二极管(6)， 为了检测对象(O)，激活所有光电二极管(6)，以便根据这些被激活的光电二极管(6)的测量结果判定是否检测到对象(0)，并且 为了确定交通运输工具尤其机动车(10)与对象(O)之间的间距(h)，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(10)与对象(O)之间的间距(h)。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了确定所述间距(h)，使用如下方法: 其中，由至少一个光发射器(A-F)以预设的放射角(α-γ)朝对象(O)发射出光， 其中，由所述至少一个光发射器(A-F)发射出并且被对象(O)反射的光由至少一个光接收器(6)以预设的入射角(α "，β ")检测，并且 其中，根据放射角(α-γ)、入射角(α "，β ")和所述至少一个光发射器(A-F)与所述至少一个光接收器(6)之间的距离(s’ ；s")确定交通运输工具尤其机动车(10)与对象(O)之间的间距(h)。
4.按权利要求3所述的方法，其特征在于，所述至少一个光发射器包括多个光发射器(A-F)，由各个光发射器(A-F)以分别对应于各光发射器(A-F)的放射角(α-γ)朝对象(O)发射光，所述至少一个光接收器包括多个光接收器(6)，各个光接收器(6)以对应于各光接收器(6)的入射角(α "，β ")检测光，并且根据检测由光发射器(A-F)之一发射出并且被对象(O)反射的光的那个光接收器￠)的入射角(α "，β ")、根据所述那个发射光被所述光接收器(6)检测的光发射器(A-F)的放射角(α-γ)并且根据所述光接收器(6)与所述光发射器(A-F)之间的距离(s’ ；s")确定交通运输工具尤其机动车(10)与对象(O)之间的间距(h)。
【专利摘要】本发明涉及一种用于检测对象(O)和/或用于确定对象(O)与交通运输工具尤其机动车(10)之间的间距(h)的方法，其中，由至少一个光发射器(A-F)朝对象(O)发射光，由至少一个光接收器(6)检测光，并将所述至少一个光接收器(6)接入检测运行模式以检测对象(O)，当由所述至少一个光接收器(6)检测的光包括由所述至少一个光发射器(A-F)发射出并且被对象(O)反射的光时，检测到所述对象(O)，其中，为了确定交通运输工具尤其机动车(10)与对象(O)之间的间距(h)，将所述至少一个光接收器(6)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，并且根据信息确定交通运输工具尤其机动车(10)与对象(O)之间的间距(h)，所述信息是关于所述至少一个光发射器(A-F)发射出并且被对象(O)反射的光如何由所述至少一个光接收器(6)检测到。
【IPC分类】G01S3-784, G01S17-88, G01D5-34, G01S17-42, G01S7-481
【公开号】CN104656096
【申请号】CN201510059106
【发明人】B.厄特, A.库尔曼
【申请人】大众汽车有限公司, 布罗泽汽车部件哈尔施塔特两合公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年3月27日
【公告号】CN103364789A, DE102012006347A1