檢測對象和/或確定其與交通運輸工具之間間距的方法
【專利說明】檢測對象和/或確定其與交通運輸工具之間間距的方法
[0001]本申請是發(fā)明創(chuàng)造名稱為“檢測對象和/或確定間距的方法和傳感器系統(tǒng)”的原發(fā)明專利申請(申請日:2013年3月27號；申請?zhí)?201310100855.7)的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種用于檢測對象和/或用于確定對象與交通運輸工具尤其機動車之間的間距的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]EP 2 314 427 A2描述了在監(jiān)測室中對對象的運動探測。在此，光發(fā)射器以脈沖運行模式工作或者連續(xù)地工作，其中，借助脈沖測量方法進行距離測量。在運動探測中不使用之前用于距離測量的光發(fā)射器。作為光接收器公開了(例如8*8個)光電二極管的布置。
[0004]DE 10 2007 050 094 Al描述了一種用于汽車的閉鎖裝置。光學傳感器檢測靠近機動車的對象。在具有閉鎖權(quán)利的情況下，觸摸電容式接近傳感器會導致去鎖。
[0005]DE 10 2009 023 594 Al公開了一種用于自動操作機動車閉鎖元件的方法。在此，只在電容式傳感器和光學傳感器均檢測到預設(shè)運動特性的至少一部分運動時，才自動地操作閉鎖元件。
[0006]DE 10 2004 021 505 B3描述了一種用于操作機動車之上或之內(nèi)的電氣裝置或機電裝置的設(shè)備，所述設(shè)備通過傳感器工作，所述傳感器對靠近或接觸作出響應(yīng)并且是電容式或者光學工作的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，檢測靠近交通運輸工具尤其機動車的對象和/或確定交通運輸工具尤其機動車與該對象之間的間距。在此，對象檢測和/或間距確定的質(zhì)量應(yīng)比現(xiàn)有技術(shù)高，并且不增大能量消耗。
[0008]該技術(shù)問題按本發(fā)明通過一種用于檢測對象和/或用于確定對象與交通運輸工具尤其機動車之間的間距的方法來解決。在該方法中，由一個或多個光發(fā)射器發(fā)射光，并且由一個或多個光接收器檢測光。在此，光接收器在檢測運行模式中檢測對象。當光接收器之一檢測到由光發(fā)射器之一發(fā)射并且必定被對象反射的光時，檢測到所述對象。為了確定交通運輸工具尤其機動車或光學傳感器與對象之間的間距，所述至少一個光接收器中的至少一個接入與檢測運行模式不同的間距測量運行模式。換而言之，當本發(fā)明方法只通過一個光接收器工作時，將光接收器接入間距測量運行模式，并且當本發(fā)明方法通過多個光接收器工作時，將一個或多個光接收器接入間距測量運行模式。根據(jù)光發(fā)射器之一發(fā)射出并且被對象反射的光如何由至少一個光接收器檢測到的信息確定交通運輸工具尤其機動車與對象之間的間距。
[0009]按照本發(fā)明方法的一優(yōu)選設(shè)計，所述至少一個光接收器包括多個光電二極管，為了檢測對象，激活所有光電二極管，以便根據(jù)這些被激活的光電二極管的測量結(jié)果判定是否檢測到對象，并且為了確定交通運輸工具尤其機動車與對象之間的間距，只激活一部分光電二極管，以便根據(jù)這些被激活的光電二極管的測量結(jié)果確定交通運輸工具尤其機動車與對象之間的間距。
[0010]為了確定間距，例如只有確定的一些光接收器以間距測量運行模式工作，而為了檢測對象，通常所有的光接收器均以檢測運行模式工作，在所述檢測運行模式中光發(fā)射器尤其產(chǎn)生散射照明。由此能夠以有利的方式相比所有光電二極管均為了檢測間距而工作的光學傳感器降低能量消耗。
[0011]為此，為了確定所述間距，可使用如下方法:
[0012]其中，由至少一個光發(fā)射器以預設(shè)的放射角朝對象發(fā)射出光，
[0013]其中，由所述至少一個光發(fā)射器發(fā)射出并且被對象反射的光由至少一個光接收器以預設(shè)的入射角檢測，并且
[0014]其中，根據(jù)放射角、入射角和所述至少一個光發(fā)射器與所述至少一個光接收器之間的距離確定交通運輸工具尤其機動車與對象之間的間距。
[0015]按上述方法的進一步優(yōu)選設(shè)計，所述至少一個光發(fā)射器包括多個光發(fā)射器，由各個光發(fā)射器以分別對應(yīng)于各光發(fā)射器的放射角朝對象發(fā)射光，所述至少一個光接收器包括多個光接收器，各個光接收器以對應(yīng)于各光接收器的入射角檢測光，并且根據(jù)檢測由光發(fā)射器之一發(fā)射出并且被對象反射的光的那個光接收器的入射角、根據(jù)所述那個發(fā)射光被所述光接收器檢測的光發(fā)射器的放射角并且根據(jù)所述光接收器與所述光發(fā)射器之間的距離確定交通運輸工具尤其機動車與對象之間的間距。
[0016]在本發(fā)明的范圍內(nèi)也提供一種用于確定對象與交通運輸工具尤其機動車之間的間距的第一傳感器系統(tǒng)。在此，所述傳感器系統(tǒng)包括一個或多個光發(fā)射器、一個或多個光接收器和評估裝置。光發(fā)射器以預設(shè)的放射角發(fā)射光，以便由此照射靠近光學傳感器的對象，并且由此確定與該對象的間距。由至少一個光發(fā)射器發(fā)出并且被對象反射的光由光接收器之一以預設(shè)的入射角檢測。評估裝置設(shè)計用于根據(jù)放射角、入射角和以放射角發(fā)光的相應(yīng)光發(fā)射器與以相應(yīng)入射角接收所述光的相應(yīng)光接收器之間的距離確定第一傳感器系統(tǒng)(并且因此是交通運輸工具尤其機動車)與對象之間的間距。
[0017]關(guān)于第一傳感器系統(tǒng)的其它實施形式可以參考對按照本發(fā)明的第一方法的描述。
[0018]在本發(fā)明的范圍內(nèi)，也提供一種用于檢測對象和/或用于確定對象與傳感器系統(tǒng)或交通運輸工具尤其機動車之間的間距的第二傳感器系統(tǒng)。所述第二傳感器系統(tǒng)也包括一個或多個光發(fā)射器、一個或多個光接收器和評估裝置。光發(fā)射器發(fā)射出光，所述光隨即被位于第二傳感器系統(tǒng)附近的對象反射。評估裝置評估至少一個光接收器的測量結(jié)果，所述至少一個光接收器檢測由至少一個光發(fā)射器發(fā)出并且被對象反射的光。評估裝置根據(jù)所述評估判定是否檢測到了對象和/或評估裝置確定對象與第二傳感器系統(tǒng)之間的間距。在此，將電容式傳感器的測量結(jié)果輸入評估裝置，因此對至少一個光接收器的測量結(jié)果的評估根據(jù)電容式傳感器的測量結(jié)果進行。
[0019]關(guān)于第二傳感器系統(tǒng)的其它實施形式可以參考對按照本發(fā)明的第二方法的描述。
[0020]在本發(fā)明的范圍內(nèi)，也描述了一種用于檢測對象和/或用于確定對象與傳感器系統(tǒng)或交通運輸工具尤其機動車之間的間距的第三傳感器系統(tǒng)。第三傳感器系統(tǒng)又包括一個或多個光發(fā)射器、一個或多個光接收器和評估裝置。光發(fā)射器發(fā)出光，以便由此照射位于光學傳感器或交通運輸工具尤其機動車附近一定距離內(nèi)的對象。被對象反射的光由一個或多個光接收器檢測。第三傳感器系統(tǒng)在檢測運行模式中運行所述一個或多個光接收器以檢測對象。當光接收器之一檢測到的光是由光發(fā)射器之一發(fā)射出的并且因此是被對象反射回來的光時，第三傳感器系統(tǒng)檢測到對象。而在確定第三傳感器系統(tǒng)與對象之間的間距時，所述傳感器系統(tǒng)將所述至少一個光接收器中的至少一個接入與所述檢測運行模式不同的間距測量運行模式。評估裝置根據(jù)(光發(fā)射器之一發(fā)射出并且被對象反射的光如何被一個或多個光接收器檢測到的)信息確定傳感器系統(tǒng)與對象之間的間距。
[0021]關(guān)于第三傳感器系統(tǒng)的其它實施形式可以參考對按照本發(fā)明的第三方法的描述。
[0022]在所有三種按照本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)中，所述至少一個光接收器均可以包括多個光電二極管，所述光電二極管布置為矩陣的形式。此外，所述三個傳感器系統(tǒng)的至少一個光發(fā)射器可以包括多個布置在矩陣的右側(cè)和左側(cè)的多個光發(fā)射器。
[0023]在此，矩陣理解為成行和成列的光接收器布置形式，因此該矩陣具有η行和m列，所以每個光接收器可以通過所處行數(shù)和列數(shù)來設(shè)定其位置。矩陣例如可以包括八行八列因此具有64個光電二極管，其中，每行/列的光電二極管通常排成直線。
[0024]按照一種優(yōu)選實施形式，在所述間距測量運行模式中，只激活布置在矩陣的相同行(或者對角線)中的光電二極管。在此，第一半的光發(fā)射器布置在所述矩陣的第一邊緣旁側(cè)，而第二半的光發(fā)射器布置在所述矩陣的第二邊緣旁側(cè)。在此，第一邊緣和第二邊緣均垂直于為了測量間距而接入間距測量運行模式中的光電二極管的行，并且第一邊緣與第二邊緣對置。
[0025]根據(jù)光學傳感器鏡頭覆蓋光電二極管矩陣的最佳定向，在間距測量運行模式中激活位于一行/列或者一條對角線中的光電二極管。在此也可以省去未使用的光電二極管，因此矩陣中可能存在空隙。
[0026]需要指出的是，按照本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)也可以包括上述三種不同傳感器系統(tǒng)的性能。在此，所有可想到的互換均在技術(shù)上可行，因此按照本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)可以結(jié)合或者具有第一和第二傳感器系統(tǒng)的性能、第一和第三傳感器系統(tǒng)的性能、第二和第三傳感器系統(tǒng)的性能或者第一、第二和第三傳感器系統(tǒng)的性能。
[0027]最后，在本發(fā)明的范圍內(nèi)提供一種交通運輸工具尤其機動車，其具有按照本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)。
[0028]通過本發(fā)明，也通過使用具有與現(xiàn)有技術(shù)相比最小電流消耗的硬件模塊，在機動車停駛和運行中尤其降低了按照本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)的總電流消耗。通過按照本發(fā)明地識別對傳感器系統(tǒng)的靠近，可以將對象分類，因此可以將手或腳與其它物體(例如箱子或包)區(qū)分開，由此改善了肢體語言識別，因此例如也可以將站姿解讀為開門的愿望。尤其通過使用電容式傳感器可以明顯更好地檢測傳感器的周圍環(huán)境。
[0029]通過使用光學傳感器，也可以根據(jù)檢測到的運動模式排除一些對象，例如從旁邊駛過的機動車或者從機動車旁邊走過的行人。換而言之，按照本發(fā)明可以區(qū)分出是否有想使用機動車的人靠近機動車或者是否有對象出于其它原因(尤其是偶然地)靠近機動車。只在有想使用機動車的人靠近機動車時，才有利地切換到間距測量運行模式。
[0030]本發(fā)明尤其適用于操作機動車的(例如車門、翻蓋的)閉鎖元件。當然本發(fā)明并不局限于該優(yōu)選的應(yīng)用領(lǐng)域，因為本發(fā)明也可以使用在船、飛機以及軌道交通運輸工具上。此外，本發(fā)明也可以考慮使用在運動裝置領(lǐng)域之外的領(lǐng)域，例如用于操縱樓門。
【附圖說明】
[0031]以下參照附圖根據(jù)按照本發(fā)明的優(yōu)選實施形式進一步闡述本發(fā)明。在附圖中:
[0032]圖1示出按照本發(fā)明的具有光學傳感器和電容式傳感器的傳感器系統(tǒng)；
[0033]圖2示意性示出按照本發(fā)明的光學傳感器的不同功能塊；
[0034]圖3示出按照本發(fā)明的具有不同放射角的光發(fā)射器；
[0035]圖4a示出按照本發(fā)明的具有不同入射角的光接收器；
[0036]圖4b示出按照本發(fā)明的64個布置為矩陣形式的光電二極管；
[0037]圖5示意性示出如何按照本發(fā)明根據(jù)放射角、入射角和距離確定與對象的間距；
[0038]圖6示出按照本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)的狀態(tài)過渡圖；
[0039]圖7示出按照本發(fā)明的機動車，其具有按照本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0040]圖1示意性地示出從上方觀察的按照本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)20，其在中央包括光