DE102022129015A1 - METHOD AND DEVICE FOR CONTACTLESS PROVISION OF A FUNCTION IN A MOTOR VEHICLE - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum berührungslosen Bereitstellen einer Funktion bei einem Kraftfahrzeug mit den Schritten: a) Erkennen (S2) einer Annährung einer Person (120) an das Kraftfahrzeug (100); und b) Bereitstellen (S5) der Funktion in Abhängigkeit des Erkennens gemäß Schritt a); wobei: (i) Ultraschallsignale ausgesendet und empfangen werden; und (ii) das Erkennen gemäß Schritt a) mithilfe eines Multi-Target-Trackings in Abhängigkeit eines Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filters und der empfangenen Ultraschallsignale erfolgt.Method for contactless provision of a function in a motor vehicle, comprising the steps: a) detecting (S2) an approach of a person (120) to the motor vehicle (100); and b) providing (S5) the function depending on the detection according to step a); wherein: (i) ultrasonic signals are transmitted and received; and (ii) the detection according to step a) is carried out using multi-target tracking depending on a Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter and the received ultrasonic signals.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum berührungslosen Bereitstellen einer Funktion bei einem Kraftfahrzeug, insbesondere zum berührungslosen Öffnen einer Türe, insbesondere einer Heckklappe, eines Kraftfahrzeugs. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt.The present invention relates to a method and a device for contactless provision of a function in a motor vehicle, in particular for contactless opening of a door, in particular a tailgate, of a motor vehicle. The present invention further relates to a computer program product.
Es sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen im Einsatz, mit denen eine Person berührungslos die Heckklappe eines Kraftfahrzeugs öffnen kann. Geläufig sind z.B. Verfahren, bei denen eine Geste, z.B. eine Fußbewegung, insbesondere ein Tritt in Richtung der Stoßstange, detektiert und daraufhin das Öffnen der Heckklappe ausgelöst wird. Zur Detektion der Fußbewegung werden hierzu meist Systeme mit kapazitiven Sensoren, wie z.B. aus der
Aus der
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Insbesondere aus dem technischen Gebiet des autonomen Fahrens sind unterschiedliche Ansätze für sogenanntes Multi-Target-Tracking bekannt, bei dem mehrere Objekte und deren Bewegungszustände verfolgt werden, wie nachfolgend beispielhaft beschrieben:
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DE 10 2018 121 165 A1
- From the
EN 10 2018 121 165 A1
Aus der
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum berührungslosen Bereitstellen einer Funktion bei einem Kraftfahrzeug, insbesondere zum berührungslosen Öffnen einer Türe, insbesondere einer Heckklappe, eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen.Against this background, an object of the present invention is to provide an improved method and an improved device for contactless provision of a function in a motor vehicle, in particular for contactless opening of a door, in particular a tailgate, of a motor vehicle.
Demgemäß wird ein Verfahren zum berührungslosen Bereitstellen einer Funktion bei einem Kraftfahrzeug vorgeschlagen mit den Schritten: a) Erkennen einer Annährung einer Person an das Kraftfahrzeug; und b) Bereitstellen der Funktion in Abhängigkeit des Erkennens gemäß Schritt a); wobei: (i) Ultraschallsignale ausgesendet und empfangen werden, welche insbesondere Pulse oder Pulssequenzen aufweisen; und (ii) das Erkennen gemäß Schritt a) mithilfe eines Multi-Target-Trackings in Abhängigkeit eines Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filters und der empfangenen Ultraschallsignale erfolgt. Insbesondere wird beim Erkennen gemäß Schritt a) zumindest zeitweise nur genau ein Ultraschallsignal, insbesondere aufweisend Pulse oder Pulssequenzen, gleichzeitig ausgesendet.Accordingly, a method for contactless provision of a function in a motor vehicle is proposed, comprising the steps of: a) detecting a person approaching the motor vehicle; and b) providing the function depending on the detection according to step a); wherein: (i) ultrasonic signals are transmitted and received, which in particular have pulses or pulse sequences; and (ii) the detection according to step a) is carried out using multi-target tracking depending on a Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter and the received ultrasonic signals. In particular, during detection according to step a), at least at times only exactly one ultrasonic signal, in particular having pulses or pulse sequences, is transmitted at the same time.
Bestimmte Funktionen sollen bei einem ausgeschalteten Fahrzeug bereitgestellt werden. Meist sollen z.B. die Türen eines Kraftfahrzeugs im ausgeschalteten Zustand des Kraftfahrzeugs geöffnet werden. Um den Stromverbrauch beim ausgeschalteten Kraftfahrzeug gering zu halten, soll z.B. eine schnelle und zuverlässige Erkennung ermöglicht werden. Um eine hinreichend schnelle Erkennung der Annäherung der Person an das Kraftfahrzeug zu ermöglichen, wird ein Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter eingesetzt. Dieser ermöglicht es, die Person bereits frühzeitig und zuverlässig in der Annäherung zu erkennen. Insbesondere kann beim Erkennen zumindest zeitweise nur genau ein Ultraschallsignal, insbesondere aufweisend Pulse oder Pulssequenzen, gleichzeitig ausgesendet werden. Für eine verbesserte räumliche Auflösung kann es dabei hilfreich sein, wenn mehrere Ultraschallsensoren nacheinander Signale aussenden.Certain functions should be provided when the vehicle is switched off. For example, the doors of a motor vehicle should usually be opened when the vehicle is switched off. In order to keep power consumption low when the vehicle is switched off, fast and reliable detection should be possible, for example. In order to enable sufficiently fast detection of the person approaching the vehicle, a Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter is used. This makes it possible to detect the person approaching early and reliably. In particular, during detection, at least temporarily only exactly one ultrasonic signal, in particular comprising pulses or pulse sequences, can be emitted at the same time. For improved spatial resolution, it can be helpful if several ultrasonic sensors emit signals one after the other.
Ein Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter gehört zur Klasse der Bayes-Filter. Derartige mathematische Filter und ihre Anwendung beim Tracking von Objekten, insbesondere beim Multi-Target-Tracking, sind an sich bekannt und werden somit hier nicht im Detail beschrieben. Grundsätzlich ist die Verwendung eines Bayes-Filters ein rekursives, probabilistisches Verfahren zur Schätzung von Wahrscheinlichkeitsverteilungen bei gegebenen Beobachtungen bzw. Messungen. Es erfolgt somit eine statistische Auswertung anhand eines sogenannten „Multi-target Bayes-Filters“, dessen Implementierung mit einem Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter für die hier zu lösende Aufgabe unter vergleichsweise geringem Rechenaufwand verlässliche Ergebnisse liefern kann.A Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter belongs to the class of Bayesian filters. Such mathematical matic filters and their application in tracking objects, especially in multi-target tracking, are known per se and are therefore not described in detail here. Basically, the use of a Bayes filter is a recursive, probabilistic method for estimating probability distributions for given observations or measurements. A statistical evaluation is therefore carried out using a so-called "multi-target Bayes filter", the implementation of which with a Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter can deliver reliable results for the task to be solved here with comparatively little computational effort.
Die Bestimmung der Entfernung eines Objektes zu einem Ultraschallsensor ist mit bekannten Methoden über die Laufzeitmessung des Ultraschallsignals und der Reflektion durch das Objekt möglich. Ultraschallsensoren verfügen über einen Ultraschallsender und einen Ultraschallempfänger. Die Daten eines Ultraschallsensors können auf verschiedenen Ebenen, z.B. mit ASICs, Zentral- oder Stand-Alone-Steuergeräten, ausgewertet werden. Mit zwei Ultraschallsensoren mit überlappendem Messbereich können Positionen von Objekten durch die bekannten Methoden der Trilateration bestimmt werden. Senden die Ultraschallsensoren zeitversetzt, so reduziert dies bei einem bewegten Objekt die Genauigkeit der Ortsbestimmung.The distance of an object to an ultrasonic sensor can be determined using known methods by measuring the transit time of the ultrasonic signal and the reflection by the object. Ultrasonic sensors have an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver. The data from an ultrasonic sensor can be evaluated at different levels, e.g. with ASICs, central or stand-alone control units. With two ultrasonic sensors with overlapping measuring ranges, the positions of objects can be determined using the known methods of trilateration. If the ultrasonic sensors transmit at different times, this reduces the accuracy of the location determination for a moving object.
Mithilfe der Ultraschallsignale, die ausgesendet und empfangen werden, werden Echos oder Peaks detektiert. Diese Echos oder Peaks werden bestehenden oder neuen Objekten, die durch Bernoulli Filter im Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter repräsentiert werden, zugeordnet. Dies kann ohne Plausibilitätsprüfung erfolgen, da fälschlich erkannte Objekte im Laufe des Trackings eliminiert werden. Dadurch können auch am Rande des Detektionsbereichs der Ultraschallsensoren befindliche Objekte schnell erkannt werden.Echoes or peaks are detected using the ultrasonic signals that are sent and received. These echoes or peaks are assigned to existing or new objects that are represented by Bernoulli filters in the Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter. This can be done without a plausibility check, as incorrectly detected objects are eliminated during tracking. This means that objects located at the edge of the detection range of the ultrasonic sensors can also be quickly detected.
Die Objekte werden dann im Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter 2-dimensional getrackt. Für ein neues Objekt ergibt sich dabei zunächst eine erhöhte Unsicherheit in Bezug auf seine Existenz und den genauen Ort. Nach wenigen Messzyklen, d.h. wenn mehrere Ultraschallsignale ausgesendet und zugehörige Reflexionen vom Objekt empfangen wurden, reduziert sich diese Unsicherheit.The objects are then tracked 2-dimensionally in the Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter. For a new object, this initially results in increased uncertainty with regard to its existence and exact location. After a few measurement cycles, i.e. when several ultrasonic signals have been emitted and corresponding reflections from the object have been received, this uncertainty is reduced.
Die 2-dimensionale Bewegung der Objekte mit der 2-dimensionalen Information über Ort und Bewegungsgeschwindigkeit wird dabei im Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter getrackt und bei der Zuordnung von detektierten Echos oder Objekten aus weiteren Messzyklen zu den bestehenden oder den neuen Objekten, die durch Bernoulli Filter im Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter repräsentiert werden, genutzt.The 2-dimensional movement of the objects with the 2-dimensional information about location and movement speed is tracked in the Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter and used to assign detected echoes or objects from further measurement cycles to the existing or new objects represented by Bernoulli filters in the Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter.
Dadurch, dass der Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter in der Lage ist, viele Objekte gleichzeitig zu tracken und für jedes Objekt verschiedene Hypothesen gleichzeitig zu untersuchen, ist er gut geeignet, um mit vielen Störungen in der Umgebung und mit Objekten mit schwer vorhersagbarem Bewegungsverhalten, wie z.B. Fußgänger, umzugehen.Because the Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter is able to track many objects simultaneously and to examine different hypotheses for each object simultaneously, it is well suited to deal with many disturbances in the environment and with objects with difficult-to-predict movement behavior, such as pedestrians.
Während des Erkennens einer Annäherung einer Person in Schritt a) kann ein Sensor aktiv sein, um eine Bewegung eines Objektes zu erkennen und dann mehrere Sensoren zu aktivieren, oder es können mehrere Sensoren abwechselnd die Ultraschallsignale aussenden.While detecting the approach of a person in step a), one sensor may be active to detect the movement of an object and then activate multiple sensors, or multiple sensors may alternately emit the ultrasonic signals.
Ultraschallsensoren senden Ultraschallsignale mit einer Frequenz oder Tonhöhe von beispielsweise 40 bis 60 kHz aus. Auf diese Frequenz, als Träger, können für ein Signal z.B. Pulse oder Pulssequenzen aufmoduliert sein. Es können als Ultraschallsignal insbesondere auch mehrere Pulse hintereinander als Pulssequenz gesendet werden. Es kann in einem Ultraschallsignal oder zwischen zwei Ultraschallsignalen auch zusätzlich die Tonhöhe des Ultraschallsignals geändert werden, also die Trägerfrequenz. Für Ultraschallmessungen werden die Signale üblicherweise in regelmäßigen Abständen mit einer Periode T gesendet. Abhängig von einer benötigten zeitlichen Auflösung können Ultraschallsensoren Signale mit einer geeigneten Wiederholrate, insbesondere der Pulse oder Pulssequenzen, aussenden, dem Kehrwert der Periode T.Ultrasonic sensors send out ultrasonic signals with a frequency or pitch of, for example, 40 to 60 kHz. Pulses or pulse sequences can be modulated onto this frequency as a carrier for a signal. In particular, several pulses can be sent one after the other as a pulse sequence as an ultrasonic signal. The pitch of the ultrasonic signal, i.e. the carrier frequency, can also be changed in an ultrasonic signal or between two ultrasonic signals. For ultrasonic measurements, the signals are usually sent at regular intervals with a period T. Depending on the required temporal resolution, ultrasonic sensors can send out signals with a suitable repetition rate, in particular of the pulses or pulse sequences, the reciprocal of the period T.
In einer Ausführungsform wird vor Schritt a) eine Kartierung einer Umgebung des geparkten Kraftfahrzeugs mithilfe von Ultraschallsignalen erzeugt; und das Erkennen gemäß Schritt a) erfolgt mithilfe des Multi-Target-Trackings in Abhängigkeit des Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filters, der empfangenen Ultraschallsignale und der erzeugten Kartierung.In one embodiment, prior to step a), a map of an environment of the parked motor vehicle is generated using ultrasonic signals; and the detection according to step a) is carried out using multi-target tracking depending on the Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter, the received ultrasonic signals and the generated map.
Die entstehende Karte der Umgebung kann im Schritt des Erkennens einer Annäherung der Person an die Türe als zusätzliche Information verwendet und verarbeitet werden. Die Einnahme der Parkposition kann z.B. durch Einlegen der Stellung P eines Automatikgetriebes, ein Feststellen einer Parkbremse, ein Einlegen des Ganges bei einem ausgeschalteten Kraftfahrzeug, alles auch zusätzlich in Verbindung mit Detektion eines Stillstandes der Räder mit Hilfe von Raddrehzahlsensoren, bewirkt werden.The resulting map of the environment can be used and processed as additional information in the step of detecting a person approaching the door. The parking position can be taken up, for example, by engaging the P position of an automatic transmission, setting the parking brake, engaging a gear when the vehicle is switched off, all of this in conjunction with detecting that the wheels are stationary using wheel speed sensors.
Beim Einsatz von wenigen Ultraschallsensoren, insbesondere von maximal zwei Ultraschallsensoren, ist eine Kartierung der Umgebung besonders hilfreich, da ein 2-dimensionales Tracking durch das apriori Wissen unterstützt wird. Mit einem einzelnen Ultraschallsensor kann zunächst nur ein Abstand von einem Objekt sicher festgestellt werden. Über mehrere Messzyklen kann mit der Kartierung und mit Hilfe des Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filters dennoch eine Abschätzung getroffen werden und das Objekt getrackt werden.When using a few ultrasonic sensors, especially a maximum of two ultrasonic sensors, mapping the environment is particularly helpful because 2-dimensional tracking is supported by a priori knowledge. With a single ultrasonic sensor, only a distance from an object can initially be determined with certainty. Over several measurement cycles, an estimate can still be made using mapping and the Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter and the object can be tracked.
Gemäß Ausführungsformen wird, zumindest zeitweise, gleichzeitig für das Aussenden und/oder Empfangen der Ultraschallsignale genau ein Ultraschallsensor eingesetzt.According to embodiments, at least temporarily, exactly one ultrasonic sensor is used simultaneously for transmitting and/or receiving the ultrasonic signals.
Zwischen den aktiven Messzyklen in denen die Ultraschallsignale gesendet und/oder empfangen werden, gibt es Signalpausen, in denen die Ultraschallsensoren nicht senden und/oder empfangen. Die Pausen dienen der Abgrenzung der sich wiederholenden Ultraschallsignale, insbesondere Pulsen oder Pulssequenzen, zueinander, sodass Laufzeitmessungen für die Ultraschallsignale und ihre Reflexionen vorgenommen werden können. Damit durch die Ultraschallsensoren möglichst wenig Strom verbraucht wird, sollten diese Signalpausen möglichst lang sein und die aktiven Messzyklen, in denen die Ultraschallsignale, insbesondere die Pulse oder Pulssequenzen, gesendet werden, möglichst kurz. Die Ultraschallsensoren können hierbei z.B. in weniger als 10 % der Periode T oder in weniger als 5 % der Periode T Ultraschallsignale aussenden und senden im Rest der Periode keine Signale. Wird der zeitliche Abstand zwischen den gesendeten Ultraschallsignalen, insbesondere den Pulsen oder Pulssequenzen, zu groß, so nimmt jedoch die zeitliche Auflösung ab. Ein Objekt kann sich dann dem Kraftfahrzeug nähern, ohne dass es in der Zeit der Annäherung erfasst werden kann.Between the active measurement cycles in which the ultrasonic signals are sent and/or received, there are signal pauses in which the ultrasonic sensors do not send and/or receive. The pauses serve to separate the repeating ultrasonic signals, in particular pulses or pulse sequences, from one another so that transit time measurements can be made for the ultrasonic signals and their reflections. In order for the ultrasonic sensors to use as little power as possible, these signal pauses should be as long as possible and the active measurement cycles in which the ultrasonic signals, in particular the pulses or pulse sequences, are sent should be as short as possible. The ultrasonic sensors can, for example, send ultrasonic signals in less than 10% of the period T or in less than 5% of the period T and send no signals in the rest of the period. However, if the time interval between the transmitted ultrasonic signals, in particular the pulses or pulse sequences, becomes too large, the temporal resolution decreases. An object can then approach the motor vehicle without it being able to be detected during the approach time.
Gemäß einer Ausführungsform beträgt die Wiederholrate der Ultraschallsignale, insbesondere der Pulse oder Pulssequenzen zumindest zeitweise zwischen 0,5 und 5 Hz, insbesondere zwischen 1 und 3 Hz und/oder zumindest zeitweise zwischen 3 und 20 Hz, insbesondere zwischen 7 und 13 Hz.According to one embodiment, the repetition rate of the ultrasound signals, in particular of the pulses or pulse sequences, is at least temporarily between 0.5 and 5 Hz, in particular between 1 and 3 Hz and/or at least temporarily between 3 and 20 Hz, in particular between 7 and 13 Hz.
Die Signalpausen weisen zumindest zeitweise bspw. eine Dauer zwischen 250 ms und 2000 ms, insbesondere zwischen 500 ms und 1000 ms, auf.The signal pauses have, at least temporarily, a duration of between 250 ms and 2000 ms, in particular between 500 ms and 1000 ms.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die Messzyklen eine Dauer zwischen 20 ms und 60 ms, insbesondere zwischen 30 ms und 50 ms auf.According to one embodiment, the measuring cycles have a duration between 20 ms and 60 ms, in particular between 30 ms and 50 ms.
Ein Messzyklus, mit dem Objekte bis zu einer Entfernung von 4m detektiert werden können, kann aufgrund der Ausbreitungsgeschwindigkeit typischerweise 25 ms und mit Datenverarbeitung ca. 40 ms dauern.A measurement cycle that can detect objects up to a distance of 4 m can typically take 25 ms due to the propagation speed and approximately 40 ms with data processing.
Werden mehrere Ultraschallsensoren eingesetzt, so müssen diese nicht zur gleichen Zeit oder in einem bestimmten Intervall zueinander senden.If several ultrasonic sensors are used, they do not have to transmit to each other at the same time or at a specific interval.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Geburtsmodell des Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filters derart gestaltet, dass bei mithilfe der empfangenen Ultraschallsignale neu detektierten Objekten die zugeordnete Existenzwahrscheinlichkeit ortsabhängig ist und zumindest teilweise mit zunehmendem Abstand des Ortes des neuentdeckten Objekts zum Ultraschallsensor zunimmt.According to one embodiment, a birth model of the Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter is designed such that for objects newly detected using the received ultrasound signals, the associated probability of existence is location-dependent and at least partially increases with increasing distance of the location of the newly discovered object from the ultrasound sensor.
Durch eine derartige Ausgestaltung des Geburtsmodells des Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filters kann ein frühzeitiges Tracking von Objekten ab der Erfassungsgrenze der Ultraschallsensoren vorgenommen werden.By designing the birth model of the Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter in this way, early tracking of objects can be carried out from the detection limit of the ultrasonic sensors.
Gemäß einer Ausführungsform wird für die Zuordnung der mithilfe der empfangenen Ultraschallsignale detektierten Objekte zu den Bernoulli Filtern oder zu dem Geburtsmodell des Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filters ein Murty's Algorithm verwendet wird, der mehrere mithilfe der empfangenen Ultraschallsignale detektierten Objekte einem Bernoulli Filter zuordnet.According to one embodiment, a Murty's algorithm is used to assign the objects detected using the received ultrasound signals to the Bernoulli filters or to the birth model of the Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter, which assigns several objects detected using the received ultrasound signals to a Bernoulli filter.
Meist weisen die Ultraschallsensoren überlappende Sichtfelder auf. Daher sollen im vorgestellten Verfahren mehrere in den Ultraschallsensordaten detektierten Objekte einem Bernoulli Filter zugeordnet werden können.Ultrasonic sensors usually have overlapping fields of view. Therefore, the method presented here should be able to assign several objects detected in the ultrasonic sensor data to a Bernoulli filter.
Gemäß einer Ausführungsform wird zwischen Schritt a) und Schritt b) eine Geste der Person mithilfe von Ultraschallsignalen erkannt, und das Bereitstellen gemäß Schritt b) erfolgt in Abhängigkeit des Erkennens gemäß Schritt a) und der erkannten Geste.According to one embodiment, a gesture of the person is recognized between step a) and step b) using ultrasound signals, and the provision according to step b) takes place depending on the recognition according to step a) and the recognized gesture.
Durch eine zusätzlich notwendige Geste kann die Sicherheit für ein richtiges Bereitstellen der Funktion weiter erhöht werden.By requiring an additional gesture, the security of correctly providing the function can be further increased.
Die Geste kann eine Armbewegung eine Fußbewegung in Richtung einer Stoßstange des Kraftfahrzeugs, eine Schrittbewegung nach vorne und zurück oder eine Schrittbewegung zur Seite und zurück umfassen. Z.B. kann bei einer Verwendung von mindestens zwei Ultraschallsensoren eine Schrittbewegung nach vorne und zurück oder eine Schrittbewegung zur Seite und zurück leicht detektiert und unterschieden werden. Weitere Bewegungsmuster und Gesten sind selbstverständlich ebenfalls möglich.The gesture can include an arm movement, a foot movement towards a bumper of the motor vehicle, a step movement forwards and backwards or a step movement to the side and back. For example, when using at least two ultrasonic sensors, a step movement forwards and backwards or a step movement to the side and back can be easily detected and distinguished. Other movement patterns and gestures are of course also possible.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Kraftfahrzeug zumindest einen Ultraschallsensor auf, welcher dazu eingerichtet ist, für eine Einparkhilfe verwendet zu werden, wobei die Anzahl Ultraschallsignale gemäß (i) mithilfe des zumindest einen Ultraschallsensors ausgesendet und/oder empfangen werden.According to one embodiment, the motor vehicle has at least one ultrasonic sensor which is designed to be used for parking aid, wherein the number of ultrasonic signals according to (i) are transmitted and/or received by means of the at least one ultrasonic sensor.
Die meisten modernen Kraftfahrzeuge haben Ultraschallsensoren bereits für eine Einparkhilfe. Kann man diese Sensoren für das berührungslosen Bereitstellen einer Funktion, z.B. das Öffnen des Kofferraums, nutzen, so fallen keine zusätzlichen Kosten für weitere Sensoren an. Häufig haben Kraftfahrzeuge z.B. zwischen vier und sechs Ultraschallsensoren im Bereich des Hecks für die Einparkhilfe.Most modern vehicles already have ultrasonic sensors for parking assistance. If these sensors can be used to provide a contactless function, such as opening the trunk, there are no additional costs for additional sensors. For example, vehicles often have between four and six ultrasonic sensors in the rear area for parking assistance.
Gemäß einer Ausführungsform wird Schritt a) und/oder Schritt b) nur durchgeführt, wenn oder während ein zum Kraftfahrzeug gehörender Smart-Key in Kommunikation mit dem Kraftfahrzeug steht und das Kraftfahrzeug sich in Parkposition befindet.According to one embodiment, step a) and/or step b) is only carried out if or while a smart key belonging to the motor vehicle is in communication with the motor vehicle and the motor vehicle is in the park position.
Ein Öffnen der Türe des Kraftfahrzeugs während des Fahrens soll z.B. ausgeschlossen werden. Zudem können die Ultraschallsensoren des Kraftfahrzeugs beim Fahren für andere Funktionen wie eine Einparkhilfe oder Parklückensuche benötigt werden. Daher ist es vorteilhaft, wenn das vorgeschlagene Verfahren zum berührungslosen Bereitstellen einer Funktion in Ausführungsformen nur bei einem Kraftfahrzeug in Parkposition Anwendung findet. Die Parkposition kann z.B. durch die Stellung P eines Automatikgetriebes, eine festgestellte Parkbremse, ein ausgeschaltetes Kraftfahrzeug mit eingelegtem Gang, alles auch zusätzlich in Verbindung mit Detektion eines Stillstandes der Räder mit Hilfe von Raddrehzahlsensoren, bestimmt werden.For example, opening the door of the motor vehicle while driving should be ruled out. In addition, the ultrasonic sensors of the motor vehicle may be required for other functions such as parking assistance or parking space searches while driving. It is therefore advantageous if the proposed method for contactless provision of a function is only used in embodiments when the motor vehicle is in the parking position. The parking position can be determined, for example, by the P position of an automatic transmission, an applied parking brake, a switched-off motor vehicle with a gear engaged, all of this also in conjunction with detection of a standstill of the wheels using wheel speed sensors.
Zudem sollen in Ausführungsformen unberechtigte Personen das berührungslose Bereitstellen einer Funktion nicht auslösen können, z.B. weder absichtlich noch unbeabsichtigt die Türe des Kraftfahrzeugs öffnen können. Die Gefahr des Öffnens durch Unberechtigte kann verringert werden, wenn sich ein Smart-Key in Kommunikation mit einer Steuereinheit des Kraftfahrzeugs befindet. Smart-Key umfasst hierbei eine Vielzahl von Kraftfahrzeugzugangskontrollen, wie Funkschlüssel, RFID-Karten und RFID-Transponder in Schlüsseln, aber auch Mobilfunkgeräte, die als Schlüssel für das Kraftfahrzeug dienen können.In addition, in embodiments, unauthorized persons should not be able to trigger the contactless provision of a function, e.g. neither intentionally nor inadvertently open the door of the motor vehicle. The risk of unauthorized persons opening the door can be reduced if a smart key is in communication with a control unit of the motor vehicle. Smart key includes a variety of motor vehicle access controls, such as radio keys, RFID cards and RFID transponders in keys, but also mobile devices that can serve as keys for the motor vehicle.
Zudem kann der Stromverbrauch des vorgeschlagenen Verfahrens verringert werden, wenn nur, falls durch einen Smart-Key eine Berechtigung für das berührungslose Bereitstellen der Funktion vorliegt, der Schritt des Erkennens einer Annäherung einer Person an die Türe gestartet wird. Nur wenn sichergestellt ist, dass eine berechtigte Person sich annähern könnte, werden Ultraschallsignale ausgesendet. Das vorgeschlagene Verfahren kann hierbei in Ausführungsformen zulassen, dass der Smart-Key innerhalb oder außerhalb des Kraftfahrzeugs ist oder auch nur zulassen, dass der Smart-Key außerhalb des Kraftfahrzeugs ist. Im ersten Fall kann z.B. auch ein Beifahrer ohne den Smart-Key eine Türe, z.B. eine Kofferraumtüre öffnen, während der Fahrer sich mit seinem Smart-Key im Kraftfahrzeug befindet.In addition, the power consumption of the proposed method can be reduced if the step of detecting a person approaching the door is only started if a smart key is authorized to provide the function without contact. Ultrasonic signals are only emitted if it is certain that an authorized person could approach. In embodiments, the proposed method can allow the smart key to be inside or outside the motor vehicle or only allow the smart key to be outside the motor vehicle. In the first case, for example, a passenger without the smart key can open a door, e.g. a trunk door, while the driver is in the motor vehicle with his smart key.
Vorzugsweise wird das vorgeschlagene Verfahren für das berührungslose Bereitstellen einer Funktion für das Öffnen einer Kofferraumtüre oder Heckklappe eingesetzt. Das vorgeschlagene Verfahren zum berührungslosen Öffnen einer Türe eines Kraftfahrzeugs kann jedoch auch zum Öffnen einer Fahrertür, einer Beifahrertüre, einer Vordertüre, einer Hintertüre, einer Frunktüre oder Frunkklappe oder einer Türe für einen Stromanschluss oder für eine Kraftstoffeinfüllöffnung verwendet werden. „Frunk“ steht für „front trunk“ und meint das Staufach, v.a. bei Elektroautos, am Fahrzeugbug.The proposed method is preferably used for the contactless provision of a function for opening a trunk door or tailgate. However, the proposed method for the contactless opening of a door of a motor vehicle can also be used to open a driver's door, a passenger door, a front door, a rear door, a frunk door or frunk flap or a door for a power connection or for a fuel filler opening. "Frunk" stands for "front trunk" and refers to the storage compartment, especially in electric cars, at the front of the vehicle.
Gemäß Ausführungsformen weist die Funktion gemäß Schritt b) das berührungslose Weg- oder Anklappen eines Spiegels oder Ausfahren einer Anhängerkupplung auf.According to embodiments, the function according to step b) comprises the contactless folding away or folding in of a mirror or extending of a trailer hitch.
Beim berührungslosen Öffnen einer Türe kann für die Türe ein Zielbereich festgelegt sein, von dem erwartet wird, dass eine Person sich dort befindet, wenn sie die Türe öffnen will. Verbleibt ein Objekt im Zielbereich an der Türe, so kann die Bewegungshistorie des Objekts ausgewertet werden und festgestellt werden, wie sich das Objekt in den Zielbereich bewegt hat. Gemäß festgelegten Kriterien, z.B. ob sich das Objekt geradlinig oder mit Richtungsänderungen innerhalb definierter Grenzen und mit gleichförmiger Geschwindigkeit auf den Zielbereich zubewegt hat, kann dann entschieden werden, ob sich eine Person der Türe angenähert hat. Entsprechende Kriterien können für das berührungslose Bereitstellen anderer Funktionen ebenfalls definiert werden.When opening a door without contact, a target area can be defined for the door, where a person is expected to be when they want to open the door. If an object remains in the target area at the door, the object's movement history can be evaluated and it can be determined how the object moved into the target area. Based on defined criteria, e.g. whether the object moved towards the target area in a straight line or with changes in direction within defined limits and at a uniform speed, it can then be decided whether a person has approached the door. Corresponding criteria can also be defined for the contactless provision of other functions.
Weiterhin wird eine Vorrichtung zum berührungslosen Bereitstellen einer Funktion bei einem Kraftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend: eine Erkennungs-Einheit zum Erkennen einer Annährung einer Person an das Kraftfahrzeug; und eine Bereitstell-Einheit zum Bereitstellen der Funktion in Abhängigkeit des Erkennens mithilfe der ersten Erkennungs-Einheit; wobei die Erkennungs-Einheit zum Aussenden und Empfangen eines Ultraschallsignals eingerichtet ist, welches insbesondere Pulse oder Pulssequenzen aufweist, und wobei: (i) Ultraschallsignale ausgesendet und empfangen werden; und (ii) das Erkennen gemäß Schritt a) mithilfe eines Multi-Target-Trackings in Abhängigkeit eines Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filters und der empfangenen Anzahl Ultraschallsignale erfolgt. Insbesondere wird beim Erkennen gemäß Schritt a) zumindest zeitweise nur genau ein Ultraschallsignal, insbesondere aufweisend Pulse oder Pulssequenzen, gleichzeitig ausgesendet.Furthermore, a device for contactless provision of a function in a motor vehicle is proposed, comprising: a detection unit for detecting a person approaching the motor vehicle; and a provision unit for providing the function depending on the detection using the first detection unit; wherein the detection unit is set up to transmit and receive an ultrasonic signal, which in particular has pulses or pulse sequences, and wherein: (i) ultrasonic signals are transmitted and received; and (ii) the detection according to step a) takes place using multi-target tracking depending on a Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter and the number of ultrasonic signals received. In particular During detection according to step a), at least temporarily only exactly one ultrasonic signal, in particular comprising pulses or pulse sequences, is emitted simultaneously.
Die vorliegend beschriebenen Einheiten, beispielsweise die Erkennungs-Einheit oder die Bereitstell-Einheit, können durch Hardware und/oder Software implementiert sein. Beispielsweise können die Einheiten auf einem Mikroprozessor samt zugeordneten Speichermitteln implementiert sein. Der Mikroprozessor samt Speichermitteln kann beispielsweise auf einem zentralen Steuergerät des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein.The units described here, for example the detection unit or the provision unit, can be implemented by hardware and/or software. For example, the units can be implemented on a microprocessor together with associated storage means. The microprocessor together with storage means can, for example, be formed on a central control unit of the motor vehicle.
Gemäß einer Ausführungsform weist ein Kraftfahrzeug die Vorrichtung zum berührungslosen Bereitstellen einer Funktion auf.According to one embodiment, a motor vehicle has the device for contactless provision of a function.
Weiterhin wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das vorstehend beschriebene Verfahren auszuführen.Furthermore, a computer program product is proposed which comprises instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to carry out the method described above.
Ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Computerprogramm-Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z.B. Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogrammprodukt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen.A computer program product, such as a computer program means, can be provided or delivered, for example, as a storage medium, such as a memory card, USB stick, CD-ROM, DVD, or in the form of a downloadable file from a server in a network. This can be done, for example, in a wireless communications network by transmitting a corresponding file with the computer program product or the computer program means.
Die für die vorgeschlagene Vorrichtung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend und umgekehrt ebenfalls die Merkmale des Verfahrens für die Vorrichtung.The embodiments and features described for the proposed device apply accordingly to the proposed method and, conversely, the features of the method also apply to the device.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include combinations of features or embodiments described above or below with respect to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned. The person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
-
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugs, an das sich eine Person annähert; -
2 a) und b) zeigen unterschiedliche Annäherungspfade einer Person an die Türe eines Kraftfahrzeugs; -
3 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels, bei dem sich eine Person an ein Kraftfahrzeug annähert und nur ein Ultraschallsensor aktiv ist; -
4 zeigt ein Flussdiagramm für ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum berührungslosen Öffnen einer Türe eines Kraftfahrzeugs; -
5 zeigt schematisch vier Beispiele von Pulsen oder Pulsfolgen, die von einem Ultraschallsensor gesendet werden können; und -
6 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum berührungslosen Öffnen einer Türe eines Kraftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel.
-
1 shows a schematic view of a motor vehicle being approached by a person; -
2 a) and b) show different approach paths of a person to the door of a motor vehicle; -
3 shows a schematic view of an embodiment in which a person approaches a motor vehicle and only one ultrasonic sensor is active; -
4 shows a flow chart for an embodiment of a method for contactless opening of a door of a motor vehicle; -
5 shows schematically four examples of pulses or pulse sequences that can be sent by an ultrasonic sensor; and -
6 shows schematically a device for carrying out the method for contactless opening of a door of a motor vehicle according to an embodiment.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.In the figures, identical or functionally equivalent elements have been given the same reference numerals unless otherwise stated.
Fährt das Kraftfahrzeug 100 rückwärts, so sind alle Ultraschallsensoren 131 bis 136 aktiv und messen mit einer Wiederholrate der Ultraschallsignale, insbesondere der Pulse oder Pulssequenzen, sodass sowohl statische wie dynamische Hindernisse schnell erkannt werden und der Fahrer vor den Hindernissen gewarnt werden kann. Wird das Kraftfahrzeug 100 in Parkposition gebracht, z.B. durch Einlegen der Gangstufe P und Ausschalten des Motors, so werden die Ultraschallsensoren 131 bis 136 abgeschaltet.If the
Die Person 120 nähert sich nun dem Kraftfahrzeug 100. Die Person 120 trägt einen Smart-Key 150 bei sich. Dies kann ein sogenannter Fob sein, ein Schlüsselanhänger mit passivem Transponder in Form eines RFID-Tokens, oder eine Karte mit RFID-Chip oder auch über ein Mobiltelefon realisiert werden. Durch das Einbringen des Smart-Keys 150 in den Empfangsbereich des Kraftfahrzeugs 100 für den Smart-Key 150 werden die Ultraschallsensoren 133 und 134 aktiviert. Diese senden abwechselnd Ultraschallsignale, um eine Annäherung an die Kofferraumtüre 110 zu erkennen. Die Ultraschallsensoren 131, 132, 135 und 136 sind inaktiv. Die beiden Ultraschallsensoren 133 und 134 arbeiten mit einem Messzyklus von etwa 40 ms in dem die Ultraschallsignale gesendet und empfangen werden, mit einer Trägerfrequenz oder Tonhöhe des Ultraschallsignals zwischen 40 und 60 kHz. Zwischen diesen Messzyklen senden die Ultraschallsensoren 133 und 134 jeweils für 950 ms keine Signale. Die Signale der beiden Ultraschallsensoren 133 und 134 sind um 500 ms gegeneinander verschoben, sodass kombiniert alle 500 ms ein Ultraschallsignal gesendet wird. Für ein Parkassistenzsystem wäre diese Wiederholrate mit einer halben Sekunde Abstand zwischen den Ultraschallsignalen zu niedrig. In der Situation des abgestellten Kraftfahrzeugs reduziert diese niedrige Wiederholrate der Ultraschallsignale jedoch den Energieverbrauch der Ultraschallsensoren 133 und 134 und ist ausreichend, um die Bewegung der Person 120 zu erkennen.The
Sobald die Person 120 in den Erfassungsbereich 145 der beiden Ultraschallsensoren 133 oder 134 eindringt, kann sie als Objekt erkannt werden. In
In den Ultraschallsensordaten der Ultraschallsensoren 133 und 134 aufgefundene Reflexe werden mit ihren Informationen zur Position bestehenden oder neuen Objekten, die durch Bernoulli Filter im Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter repräsentiert werden, zugeordnet. Diese Zuordnung erfolgt, mit der entsprechenden höheren Unsicherheit, bereits am Rande des Erfassungsbereichs 145 der Ultraschallsensoren 133 und 134. Das Geburtsmodell des Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filters ist derart aufgesetzt, dass die Wahrscheinlichkeit für die Entdeckung neuer Objekte am Rand des Erfassungsbereichs 145 der Ultraschallsensoren 133 und 134 höher ist als näher an den Ultraschallsensoren 133 und 134. Hierdurch wird sichergestellt, dass Objekte frühzeitig erkannt werden können. Fehlerhaft erkannte Objekte werden durch den Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter im Laufe des Trackings auf der Basis weitere Ultraschallsensordaten wieder eliminiert.Reflections found in the ultrasonic sensor data of the
Die Objekte werden dann im Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter 2-dimensional getrackt. Für ein neues Objekt ergibt sich dabei zunächst eine erhöhte Unsicherheit in Bezug auf seine Existenz und den genauen Ort und seine Bewegungsgeschwindigkeit. Nach wenigen Messzyklen, d.h. wenn mehrere Ultraschallsignale durch die Ultraschallsensoren 133 und 134 ausgesendet wurden und Reflexionen vom Objekt empfangen wurden, reduziert sich diese Unsicherheit.The objects are then tracked 2-dimensionally in the Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter. For a new object, this initially results in increased uncertainty with regard to its existence and the exact location and speed of movement. After a few measurement cycles, i.e. when several ultrasonic signals have been emitted by the
Für eine Türe 110 kann ein Zielbereich 140 festgelegt sein, von dem erwartet wird, dass eine Person 120 sich dort befindet, wenn sie die Türe 110 öffnen will. Der Zielbereich 140 ist eine Zone mit einem Abstand von 0,5 bis 1 m von Heck des Kraftfahrzeugs entfernt und etwa 1 m Breite. Der Zielbereich 140 wird durch die Ultraschallsensoren 133 und 134 erfasst. Verbleibt ein Objekt im Zielbereich 140 an der Türe 110, so kann die Bewegungshistorie des Objekts mit Hilfe des Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filters ausgewertet und festgestellt werden, wie sich das Objekt in den Zielbereich 140 bewegt hat. Gemäß festgelegten Kriterien, z.B. ob sich das Objekt geradlinig oder mit Richtungsänderungen innerhalb definierter Grenzen und mit gleichförmiger Geschwindigkeit auf den Zielbereich zubewegt hat, kann dann entschieden werden, ob sich eine Person 120 der Türe 110 angenähert hat, die die Türe 110 öffnen will.A
Wird keine Annäherung der Person 120 an die Kofferraumtüre 120 erkannt, so wird das Verfahren zum berührungslosen Öffnen der Kofferraumtüre 120 nach einer vordefinierten Zeitspanne beendet und kann z.B. durch einen Schließvorgang durch den Smart-Key 150 oder ein Trennen und erneutes Aufbauen der Kommunikation zwischen Smart-Key 150 und Kraftfahrzeug 100 neu gestartet werden.If no approach of the
Wird die Annäherung einer Person 120 an die Kofferraumtüre 110 erkannt, so kann die Türe 110 geöffnet werden oder es wird auf eine Öffnungsgeste gewartet.If the approach of a
Ist als Öffnungsgeste eine Fußbewegung aus dem Zielbereich 140 in Richtung des rechten Rücklichts 160 definiert, so kann der Ultraschallsensor 134 ausreichen, um diese Öffnungsgeste zu erkennen. Da nicht die Öffnungsgeste allein entscheidet, ob die Kofferraumtüre 110 geöffnet wird, sondern vorher die Annäherung der Person 120 erkannt wurde, kann die Erkennung der Öffnungsgeste für sich allein mehr falsche Erkennungen zulassen, ohne dass es im Gesamtverfahren zu einem gehäuften Auftreten von Fehlöffnungen kommt.If the opening gesture is defined as a foot movement from the
Wird die Bewegung des Fußes der Person 120 aus dem Zielbereich 140 in Richtung des rechten Rücklichts 160 aus den Daten des Ultraschallsensors 134 als Öffnungsgeste erkannt, so sendet das Steuergerät einen Steuerbefehl an einen Aktor 190 zur Öffnung der Kofferraumtüre 110. In
Die
In einem ersten Schritt S1 wird das Verfahren zum berührungslosen Öffnen einer Kofferraumtüre 110 eines Kraftfahrzeugs 100 aktiviert. Es muss ausgeschlossen sein, dass sich durch ein fehlerhaft durchgeführtes Verfahren die Kofferraumtüre 110 während des Fahrens öffnet. Weiterhin soll ausgeschlossen werden, dass eine unberechtigte Person 120 die Kofferraumtüre 110 öffnet. Zudem werden die Ultraschallsensoren 131 bis 136 je nach Situation für andere Zwecke, z.B. für die Einparkhilfe benötigt.In a first step S1, the method for contactless opening of a
Für die Aktivierung des Verfahrens zum berührungslosen Öffnen der Kofferraumtüre 110 des Kraftfahrzeugs 100 werden daher Bedingungen gemacht, die erfüllt sein müssen, damit das Verfahren ablaufen kann. In S1 wird daher überprüft, ob das Kraftfahrzeug 100 in Parkposition steht. Hierfür werden Raddrehsensoren ausgewertet und es wird geprüft, ob sich ein Automatikgetriebe in der Stellung P befindet und die Feststellbremse angezogen ist. Weiterhin wird überprüft, ob sich das Kraftfahrzeug 100 öffnen lassen soll. Hierzu wird geprüft, ob sich ein zum Kraftfahrzeug 100 gehörender Smart-Key 150 im oder in der Umgebung des Kraftfahrzeugs in Kommunikation mit einer Steuereinheit des Kraftfahrzeugs 100 befindet. Nur wenn das Kraftfahrzeug nicht verschlossen oder öffnungsbereit ist, ist zu erwarten, dass eine berechtigte Person 120 versucht, die Kofferraumtüre 110 zu öffnen. Die Bedingungen müssen zum Start des Verfahrens zum berührungslosen Öffnen der Kofferraumtüre 110 des Kraftfahrzeugs 100 erfüllt sein und während des Verfahrens erfüllt bleiben. Wird z.B. die Feststellbremse gelöst und ein Gang eingelegt, so wird das Verfahren beendet.To activate the method for contactless opening of the
Sind die Bedingungen für das Verfahren zum berührungslosen Öffnen der Kofferraumtüre 110 des Kraftfahrzeugs 100 erfüllt, so wird in Schritt S2 erkannt, ob sich eine Person 120 an die Kofferraumtüre 110 annähert. Hierzu senden die Ultraschallsensoren 133 und 134 Signale aus. Mit den Ultraschallsensordaten werden dann mit Hilfe des Poisson Multi Bernoulli Mixture Filters Objekte im Erfassungsbereich der Ultraschallsensoren 133 und 134 2-dimensional getrackt. Erreicht ein Objekt den Zielbereich 140, so wird mit der Historie der Bewegungsdaten aus dem Poisson Multi Bernoulli Mixture Filter der Bewegungspfad 146, ob es sich um eine Annäherung an die Türe 110 handeln kann oder ob es eine Vorbeibewegung oder Wegbewegung ist.If the conditions for the method for contactless opening of the
Wird eine Annäherung einer Person 120 im Bewegungspfad 146 des Objekts erkannt, so kann die Kofferraumtüre 110 geöffnet werden oder es werden weitere Bedingungen für eine Öffnung überprüft.If the approach of a
In einem Schritt S3 wird mit den Ultraschallsensoren 133 und 134 geprüft, ob die Person 120 im Zielbereich 140 stehen bleibt. Auch dies kann mit Hilfe des Poisson Multi Bernoulli Mixture Filter gemacht werden. Ist das Stehenbleiben der Person 120 in S3 ermittelt worden, so kann in einem Schritt S4 eine vordefinierte Öffnungsgeste erkannt werden. Z.B. kann aus den Daten der Ultraschallsensoren 133 und 134 erkannt werden, dass sich die Person 120 im Zielbereich 140 nach vorne und zurück bewegt.In a step S3, the
Wird im Schritt S4 eine vordefinierte Öffnungsgeste erkannt, so wird im Schritt S5 ein Steuersignal an einen Aktor 190 gesendet zum Öffnen der Kofferraumtüre 110. Der Aktor 190 kann z.B. ein Elektromotor sein, der eine Kofferraumtüre 110 entriegelt und öffnet.If a predefined opening gesture is detected in step S4, a control signal is sent to an
Vier Ultraschallsensoren 131 bis 134 sind jeweils mit einem sensornahen ASIC 200 zur Vorverarbeitung der Sensordaten und zum Senden der Sensordaten über einen Datenbus 210 an einen Computer 170 versehen, wobei der Computer 170 Teil eines Kraftfahrzeugsteuergeräts sein kann. Die Ultraschallsensoren 131 bis 134 vermessen ihren Messbereich mit Ultraschallsignaelen einer ersten Wiederholrate, insbesondere der Pulse oder Pulssequenzen, von jeweils 1 Hz mit einem Messzyklus von 50 ms und einer Signalpause von 950 ms. Die Signale der Ultraschallsensoren 131 bis 134 sind gegeneinander verschoben, sodass alle 250 ms einer der Ultraschallsensoren ein Ultraschallsignal aussendet. Ein erstes Modul 171 des Computers 170 verarbeitet die Sensordaten nun so, dass es Reflexionen in den Ultraschallsensordaten detektiert und aus den Ultraschallsensordaten Informationen über die mögliche Position von Objekten generiert und stellt diese Daten einem zweiten Modul 172 (vorliegend auch „Erkennungs-Einheit“) zur Verfügung. Das zweites Modul 172 führt ein Multi-Target-Tracking mit Hilfe eines Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filters durch und erkennt eine Annäherung einer Person 120 an die Türe 110. Hierzu wertet das zweite Modul 172 Trajektorien aus der Historie des Poisson Multi-Bernoulli Mixture Filter für Objekte aus, die sich in einen Zielbereich 140 bewegen. Entsprechen die Trajektorien vorgegebenen oder erlernten Parametern zu Personen 120, die sich an die Türe 110 annähern, um die Türe 110 zu öffnen, dann erzeugt ein drittes Modul 173 einen Steuerbefehl, der über eine Steuerleitung 180 an einen Aktor 190 übermittelt wird, der eine Türe 110 öffnet und beendet das Verfahren zum berührungslosen Öffnen einer Türe 110 eines Kraftfahrzeugs 100. Das dritte Modul 173, die Steuerleitung 180 sowie der Aktor 190 werden vorliegend gemeinschaftlich auch als „Bereitstell-Einheit“ bezeichnet. Das erste, zweite und dritte Modul 171, 172, 173 können insbesondere als ein „Embedded System“, d.h. als eine anwendungsspezifische Kombination aus Hard- und Software, ausgebildet sein.Four
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.Although the present invention has been described using exemplary embodiments, it can be modified in many ways.
BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS
- 100100
- KraftfahrzeugMotor vehicle
- 110110
- KofferraumtüreTrunk door
- 120120
- Personperson
- 131 bis 136131 to 136
- UltraschallsensorenUltrasonic sensors
- 140140
- ZielbereichTarget area
- 145145
- ErfassungsbereichDetection range
- 146146
- BewegungspfadMovement path
- 150150
- Smart-KeySmart Key
- 160160
- rechtes Rücklichtright tail light
- 161161
- Bordsteincurb
- 162162
- BaumTree
- 163163
- LaternenpfahlLamppost
- 170170
- Computercomputer
- 171171
- erstes Modulfirst module
- 172172
- zweites Modulsecond module
- 173173
- drittes Modulthird module
- 180180
- SteuerleitungControl line
- 190190
- AktorActuator
- 200200
- Sensornaher ASICSensor-near ASIC
- 210210
- DatenbusData bus
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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