在以手势控制的方式打开机动车车门和后备箱时的错误回避

摘要

为了防故障地以手势控制的方式打开机动车（1）中的执行元件（3）而规定，借助传感器（8）检测车辆使用者的传递打开命令的手势，根据至少一个预定的标准（P1-P3）来检验用于驱控机动车（1）的至少一个其他的受手势控制的执行元件（9a-9d）的控制行为（V）的可靠性，并且在识别到打开命令的情况下，当在与打开命令的识别的时间关联中，用于驱控其他执行元件（9a-9d）的控制行为（V）被识别为不可靠时，拒绝打开执行元件（3）。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于以手势控制的方式打开机动车中的执行元件 的方法。此外，本发明涉及一种所配属的执行装置。待打开的执行元 件尤其是可自动调整的汽车尾门或可自动操作的机动车的侧拉门。但 是理论上，本发明也可以应用到其他执行元件上，例如应用到可马达 驱动式地运动的移动天窗上或马达驱动式地运动的敞篷车车篷上，以 所述执行元件可以马达驱动式地打开在机动车的外壳中的开口。这些 待打开的执行元件在下文中被称为“闭合元件”。

背景技术

为了自动地调整机动车汽车尾门，在当下使用受手势控制的执行 装置。在这种执行装置中，车辆使用者给出打开命令，其方式是，车 辆使用者在闭合元件附近做出确定的手势，尤其是确定的手运动或脚 运动。执行装置借助接近式传感器检测车辆使用者的手势，并且通过 传感器信号的评估来检查是否检测到的手势正确地相应于针对打开命 令所存储的标准。只要执行装置在适当的情况下识别到打开请求，该 执行装置就促使闭合元件打开，例如，也就是说打开汽车尾门。为了 手势检测，普遍应用电容式接近传感器，其非接触式地检测给出命令 的身体部分的靠近。

但是缺点是，这种受手势控制的执行装置比较容易受到干扰事件 的影响，该干扰事件不基于车辆使用者的打开意愿，并且其也经常不 是由车辆使用者的手势而引起的。例如，这些干扰事件可能由流水或 无生命的物体靠近执行装置的传感器而引起，尤其是可能由洗车用水 和/或机动车洗车设施的刷子引起。在这些情况下必须不发生闭合元件 的打开，以便使车辆不受损伤。

为了避免错误地打开受手势控制的汽车尾门，有时对受手势控制 的汽车尾门执行装置的传感器信号检验可靠性，其中，只有当根据预 定的标准把传感器信号识别为“可靠”时，执行装置才打开汽车尾门。 在此，当传感器信号相符于针对通常的、习惯的使用者行为预定的预 期值时，则给出“可靠性”结果。例如，当执行装置在几秒钟内相继 识别到多个在传感器信号中的指示了打开命令的事件时，那么用于调 整机动车汽车尾门的、预定的执行装置抑制汽车尾门的打开。在此， 这种传感器信号被划分为“不可靠的”，这是因为在通常操作情况下 不会出现车辆使用者在这样短的时间区间内要多次打开汽车尾门。但 是，这样的可靠性检验不能在所有能想到的情况下都是汽车尾门不错 误地打开。

发明内容

本发明基于如下任务：以特别高的可信度避免了由于干扰事件而 由受手势控制的执行装置错误地打开机动车闭合元件。特别是应该以 简单且有效的方式在以下情况下准确地识别干扰事件，即，比如所述 干扰事件在机动车洗车设施中由于洗车用水和/或刷子运动而典型地引 起。

关于用于以手势控制的方式打开在机动车中的、在下文中又被称 作“闭合元件”的（第一）执行元件的方法，该任务根据本发明由权 利要求1的特征解决。关于用于以手势控制的方式打开闭合元件的执行 装置，该任务根据本发明由权利要求7的特征解决。本发明的有利的设 计方案和其他实施方案在从属权利要求中陈述。

在根据本发明的方法中，车辆使用者的传递打开命令的手势借助 传感器来检测。此外，用于驱控机动车的至少一个其他的受手势控制 的执行元件的控制行为根据预定的标准来检验可靠性。在识别到打开 命令时，如果在与打开命令的识别的预定的时间关联中用于驱控其他 执行元件的控制行为被识别为不可靠，那么则拒绝打开执行元件。

因此，根据本发明不对或至少不仅对配属于闭合元件本身的传感 器信号进行可靠性检验。确切的说，对闭合元件的打开必要时附加地 依赖于如下方式地进行，即，控制行为也是可靠的，借助该控制行为 驱控机动车的其他受手势控制的执行元件。该处理方式基于如下认知： 车辆使用者的传递打开命令的手势始终局部地发生在严格受限的空间 内，并且因此通常仅由一个传感器检测。干扰事件，例如洗车用水众 所周知地与之相反常常并不严格地限于局部，而是典型地同时涉及到 整个车辆，或至少同时涉及到车辆的较大区域。由此众所周知的是， 不可靠性在多个执行元件的控制行为中的时间上的重合是存在干扰事 件的重要证据，并且由此根据本发明，使用该时间上的重合以便从真 实的使用者命令中区分干扰事件。

根据本发明方法的待打开的闭合元件优选是机动车的汽车尾门或 侧拉门。作为其他的执行元件（对其控制行为进行可靠性检验）尤其 是可以考虑机动车侧门的可自动闭锁和解锁的车门锁。优选的是，把 用于驱控所有四个侧门的车门锁的控制行为列入到可靠性检验中。

为了可靠性检验而受检测的“控制行为”在概念上包括在预定的 检测周期内为了驱控（每个）其他的执行元件而发出的控制命令和它 们在时间上的顺序。换句话说，控制行为由为了驱控其他的执行元件 而给出的控制命令或传感器信号的时间上的间隔和类型而形成。

如果控制行为根据的至少一个存储的可靠性标准的规定与通常的 所期待的使用者行为一致，那么该控制行则被评估为“可靠的”。其 他情况时，控制行为被分类为“不可靠的”。当然，基于较容易的可 行性，可靠性检验优选根据否定的排除法进行，其中，结合否定的可 靠性标准针对不可靠的控制行为检验一个或多个范例，并且其中，如 果没有满足这些否定的可靠性标准，那么控制行为被评估为“可靠的”。

如果控制行为的基于不可靠性的特性与识别到打开命令同时出 现、在识别到打开命令之前的预定的时间段内出现、和/或在识别到打 开命令之后的预定的时间段内出现，那么，识别到打开命令与被认为 不可靠的控制行为有“时间关联”。

（每个）可靠性标准的制定根据由通常、合理且常规的使用者行 为的、或典型干扰事件的代表性特性的实践认知做出的规定来适当地 进行。

如果控制行为同时包含两个相反的（或者说矛盾的）控制命令， 那么在本发明的优选实施变型方案中，用于驱控其他执行元件的控制 行为则被评估为不可靠的。如果其他执行元件是车门锁，那么在这个 意义上尤其把如下控制行为分类为不可靠的，即，在该控制行为中， 配属的车门锁传感器同时申报了车辆使用者的闭锁命令和解锁命令。 可靠性标准基于如下期望：按照合理的方式车辆使用者不会故意表达 矛盾的控制命令。

对此附加或备选的是，如果控制行为在预定的（短的）时间区间 内包含至少一个预定数目的控制命令，那么用于驱控其他执行元件的 控制行为优选被识别为不可靠。在车门锁作为其他执行元件的情况下， 例如如下控制行为被分类为不可靠的，即，该控制行为在例如5秒的短 时间段内包含多于三个的控制命令（也就说说，闭锁命令、解锁命令 或两者的组合）。该可靠性标准基于如下认知：车辆使用者通常不会 具有在短时间段内进行多次相同的控制操作的需求。

在完善可靠性检验的意义上，在本发明的适当的进一步改进方案 中附加或备选的是，用于驱控机动车的至少两个其他受手势控制的执 行元件的控制行为相比较地被评估，并且因此一起检验可靠性。同样 地，和本发明的核心思想一样，改进方案也基于如下考虑：使用者命 令总是局部的事件，并且因此以很大可能性地仅涉及到单独的执行装 置，而干扰事件、例如洗车用水通常出现在大面积上，并且因此以更 大可能性地同时作用在机动车的多个执行装置上。在这种认知的意义 上，如果控制行为同时或在预定的（短的）实践区间内相继包含至少 一个用于两个其他执行元件的控制命令，那么该控制行为在本发明的 前述的改进方案中被识别为不可靠的。

在该方法原理的专有形式（其专门针对识别在车辆洗车设施中的 干扰事件而设立）中，用于驱控机动车侧门的所有四个车门锁的控制 行为相比较地被评估。在此，如果控制行为在预定的较早时间区间内 仅具有用于两个前门车锁的控制命令，而该控制行为在预定的较迟时 间区间内仅或至少也具有用于两个后门车锁的控制命令，那么用于驱 控所述车门锁的该控制行为被识别为不可靠的。该可靠性标准预计了 如下情况：一方面，通常洗车设施在机动车两侧对称地工作，从而彼 此相应的侧拉门的车门锁传感器以大可能性大约同时被施加干扰信 号，但是另一方面，洗车设施通常对车辆从前到后地工作，从而前侧 门的车门锁传感器先于后侧门的车门锁传感器被施加干扰信号。这种 整体的可靠性标准实现了，由洗车设施典型地引起的干扰信号以极高 可信度被识别，并且因此在所有能想到的情况下准确地使在洗车设施 中不打开闭合元件。

此外，在本发明的范围内可以把对人体结构学和运动学的考虑引 入到可靠性标准的制定中。例如，人类使用者不会在短短几秒之内多 次握住门把手且又释放，从而在本发明的合适的实施方式中，整合在 内把手中的车门锁传感器的、指示了这种运动的信号被评估为“不可 靠的”。

在优选的方法变型方案中，用于驱控（每个）其他的执行元件的 控制行为被连续地检验可靠性。在此，如果控制行为被识别为不可靠 的，那么执行元件的打开对于预定的时间段来说永远是禁止的。以这 种方式特别简单且没有时间损失地确保了，仅是与控制行为的不可靠 性有时间关联的打开命令被阻止。但是理论上在本发明的范围内也可 以实现，用于驱控（每个）其他执行元件的控制行为一识别到打开命 令就检验可靠性。

在适当的设计方案中，根据本发明的、用于以手势控制的方式打 开闭合元件的执行装置包括用于检测手势的传感器，车辆使用者用该 手势确切地表达打开命令。此外，执行装置包括用于打开闭合元件的 执行器以及控制单元，该执行装置以如下方式被设立，即，借助由传 感器发送的传感器信号来识别打开命令，并且在识别到打开命令时， 驱控闭合元件的执行器。根据本发明，关于其他执行装置的控制行为 的操作信息可输送给控制单元，或（在装配状态中）输送给控制单元， 所述执行装置用于以手势控制的方式打开机动车的其他执行元件。在 此，控制单元以如下方式被设立，即，当操作信息描述了用于驱控其 他执行装置的不可靠的控制行为时，拒绝打开闭合元件。

在此，操作信息可以直接描述用于驱控其他执行元件的控制行为。 也就是说，该操作信息可以包含表征了控制行为的控制命令以及其时 间上的安排。在这种情况下，控制单元本身适当地被如下设立，即， 对控制行为检验可靠性。

在执行装置的备选的设计变型方案中，可靠性检验发生在独立于 控制单元的检验模块中。在这种情况下，输送给控制单元的操作信息 已经包含了关于可靠性本身的（通过评估控制行为而获得的）报告。 在适当的设计方式中，独立的检验模块，特别是在软件技术上，整合 在用于无钥匙式的访问监控（在下文中作为“访问监控设备”，此外 也作为“无钥匙启动系统”或“无钥匙进入系统”）的控制设备中。

用于检测机动车的传递打开命令的手势、以及用于检测其他控制 命令的传感器特别是电容式传感器。然而为了这个目的，附加或备选 地也可以使用光学传感器。

附图说明

下面将结合附图详细说明本发明的实施例。其中：

图1以示意性俯视图的形式示出机动车，其具有：一个用于以手势 控制的方式来打开汽车尾门的执行装置；另外四个用于以手势控制的 方式来闭锁和解锁四个侧门的车门锁的执行装置；以及用于无钥匙式 的访问监控的访问监控设备；

图2以示意性简化流程图的形式示出由访问监控设备以及汽车尾 门执行装置所实行的方法，该方法用于根据对用于驱控车门锁的控制 行为检验可靠性的情况下以手势控制的方式来打开汽车尾门；

图3以时间同步图的形式示出车门锁传感器的、由闭锁信号和解锁 信号组成的传感器信号，该传感器信号作为针对用于驱控所配属的车 门锁的、不可靠的控制行为的范例，同时包含矛盾的控制命令；

图4以根据图3的示图的方式示出车门锁传感器的传感器信号，该 传感器信号作为针对在短的监测周期内的、不可靠的控制行为的其他 范例，描述多于三个的控制命令；以及

图5以八个时间同步图的形式示出四个车门锁传感器的传感器信 号，根据作为针对不可靠的控制行为的其他范例的规定，两个前车门 锁在时间上先于两个后车门锁接受控制命令。

彼此相应的部件、尺寸和结构在所有附图中始终以相同的附图标 记标注。

具体实施方式

图1以示意性俯视图的形式从上方示出具有四个侧门2a至2d的 机动车1，其中，侧门2a和2b配属于机动车1的前排座，并且侧门 2c和2d配属于机动车1的后排座。此外，机动车1包括汽车尾门3。

汽车尾门3借助（第一）执行装置4可以马达驱动式地在（用实 线示出的）闭合状态与（用虚线简略勾画的）打开状态之间可逆地摆 动，在闭合状态中，汽车尾门关闭机动车1的外壳，在打开状态中， 汽车尾门释放机动车1的车尾开口。就此而言，汽车尾门3在上述限 定的意义上描述了“闭合元件”。

执行装置4包括电动执行器5，其通过（仅简略勾画的）执行机 构6作用于汽车尾门3。此外，执行装置4包括控制单元7，该控制单 元为了驱控执行器5而与其联接。控制单元7在相符的设计方案中由 其中实施的控制软件的微控制器构成。

执行装置4是用于以手势控制的方式打开汽车尾门3的执行装置。 在此，为了识别车辆使用者的表达打开命令的手势，执行装置4包括 （汽车尾门）传感器8。

传感器8在所示的示例中是具有一个或多个狭长的传感器电极的 电容式接近传感器，在汽车尾门3下方将这些传感器电极布置在机动 车1的后保险杠中，并且这些传感器电极非接触式地探测车辆使用者 脚的靠近。在此，传感器8把相应的传感器信号S1发送到控制单元7 上，该控制单元以与确定的、针对打开命令而存储的标准的一致性来 检验所述传感器信号S1。

作为用于传递打开命令的手势例如可以规定，车辆使用者用脚朝 向后保险杠做短时的踢腿运动。对于通过传感器8的手势检测而言利 用了以下物理效应，即，脚在传感器8处的靠近引起在传感器8处可 测量的电容的暂时的升高。

为了打开命令的识别，控制单元7从传感器信号S1中计算传感器 8的（每个）电极条带的对地电容。在此，控制单元以如下方式识别打 开命令：对于处在预定的时间界限之内的时间间隔来说，（每个）电 容以脉冲形式升高。在识别出打开命令时，只要下文将详细描述的可 靠性检验是肯定结果的，那么控制单元7就通过对执行器5的相应的 驱控促使汽车尾门3打开。

每个侧门2a至2d都可以在（用实线示出的）闭合状态与（用虚 线简略勾画的）打开状态之间手动地摆动。在闭合状态中，每个侧门 2a至2d都可以借助配属的车门锁9a至9d操作，也就是说，可以可逆 地闭锁和解锁。为了自动式的操作，给每个车门锁9a至9d配属另外 的执行装置10a至10d。

其他的执行装置10a至10d也是受手势控制的执行装置，其中， 车辆使用者可以通过手运动来触发闭锁和解锁。此外，每个执行装置 都包括各一个用于检测手势的（车门锁）传感器11a至11d，以及用于 借助由相应传感器11a至11d其中的一个所提供的传感器信号S2、S3、 S4或者说S5来识别闭锁或解锁命令的控制单元12a至12d。同样的， 和传感器8一样，其他的传感器11a至11d也是电容式接近传感器， 它们非接触式地探测给出命令的手的靠近。在此，每个传感器11a至 11d都包括两个集成在相应侧门2a至2d的门把手中的传感器电极，也 就是说，闭锁电极和解锁电极，它们非接触式地探测手的靠近。由每 个传感器11a至11d发送出的传感器信号S2、S3、S4或者说S5分别 相应地划分到闭锁信号VS（图3）和解锁信号ES（图3）中。

控制单元12a至12d同样优选为由各一个在其中实施有控制软件 的微控制器构成。通过各个控制单元12a至12d以如下方式识别闭锁 命令或解锁命令：在相应传感器11a的闭锁电极或解锁电极与地面之 间的可测量的电容以脉冲形式提高，其中控制单元12a至12d在识别 出闭锁命令或解锁命令的情况下相应地驱控车门锁9a至9d。

机动车1包括用于无钥匙式的访问监控的控制设备（下文标注为 访问监控设备13）作为相对执行装置4和10a至10d的上一级控制单 元。访问监控设备13以如下方式建立：只要“遥控钥匙”处在相对机 动车的足够近的范围内，就通过（未详细示出的）无线电发射器与车 辆使用者的“遥控钥匙”进行通讯。为了避免机动车1会通过未授权 的方式被打开，只有当识别到匹配的遥控钥匙时，然后访问监控设备 13才在此通过发送释放信号F来激活执行装置4和10a至10d进行的 手势控制。与之相对，只要遥控钥匙处在相对访问监控设备13的无线 电有效范围之外，那么通过访问监控设备13使执行装置4和10a至10d 进行的手势控制变得无效。

为了最小化对用于汽车尾门3的打开命令的错误识别的风险，并 且由此最小化意外打开汽车尾门3的风险，控制单元7附加地以依赖 于可靠性检验的方式打开汽车尾门3，其中，评估用于驱控车门锁9a 至9d的控制行为V。控制行为V（也就是检测到的闭锁命令和解锁命 令的整体）通过控制单元12a至12d输送给访问监控设备13，并且由 检验模块14针对每个前面所述的、例如5秒的检测周期△t（图3）对 控制行为进行时间分辨式的保存。在此，在可靠性检验的过程中，控 制行为V被检查，该控制行为V是否相符于预定的对真实的使用者行 为的预期。只有当控制行为V在必要的情况下被评价为“可靠”时， 控制单元7才会在识别到打开命令时促使汽车尾门3打开。如果是另 一种情况，控制行为V被评价为“不可靠”，那么在识别到打开命令 时由控制单元7拒绝打开汽车尾门3。因此，只要控制行为V在前述 的检测周期△t内具有不可靠性，那么汽车尾门3在识别到打开命令时 通过执行装置4保持闭合。

在图2中详细描述的用于打开汽车尾门3的方法，在控制单元7 与访问监控设备13一起分工合作时被自动实行。在此，可靠性检验由 检验模块14实行，该检验模块在访问监控设备13中以软件技术的方 式实施。

该方法在初始步骤20中以闭合的汽车尾门3开始。

在方法开始之后，检验模块14首先在步骤21（其实施第一可靠 性标准P1）中检验，在检测周期△t内针对车门锁9a至9d其中一个的 控制行为V是否同时具有矛盾的控制命令。相应的范例在图3中借助 两个同步图示意性地表示，其中相对时间t简化示出传感器信号S1至 S4其中一个的闭锁信号VS和解锁信号ES。在所示范例中，在检测周 期△t内的时间点t0上出现闭锁命令与解锁命令的重合，可以识别出闭 锁信号VS或者说解锁信号ES的在时间上重叠的脉冲。

必要时，也就是说当对于四个车门锁9a至9d其中的一个来说同 时出现矛盾的控制命令时，检验模块14把控制行为V评估为不可靠的， 并且将相应的操作信息I发布给控制单元7，由此，通过控制单元7在 步骤22中以例如10秒的运作时间来启动计时器23。

另一种情况，也就是当对于四个车门锁9a至9d来说没有同时出 现矛盾的控制命令时，检验模块14在步骤24中（其实施第二可靠性 标准P2）检验是否在检测周期△t内针对车门锁9a至9d其中一个的控 制行为V包含多于三个的控制命令（也就说说在闭锁信号VS或解锁 信号ES中的脉冲）。这种情况在图4中示例性地示出。在必要的情况 中，检验模块14再次把控制行为V划分为不可靠的，并且再次发送相 应的操作信息I给控制设备7，该控制设备再次以步骤22启动计时器 23。

在另一种情况下，检验模块14检验第三可靠性标准P3，根据第 三可靠性标准，检验模块14比较性地评估（比较图5）用于驱控单独 车门锁9a至9d的传感器信号S2至S5。在此，检验模块14首先在步 骤16中检验，是否在检测周期△t的较早的第一子区间△t1中两个配 属于前车门锁9a和9b的传感器信号S2和S3包含控制命令，而配属 于后车门锁9c和9d的传感器信号S4和S5不包含控制命令。只要是 这种情况，也就是说，如果仅针对两个前车门9a至9d的控制行为V 包含控制命令，那么检验模块14过渡到后面的步骤27中。其他情况 时，检验模块14跳回步骤21。

那么，在步骤27中检验模块14检验，在检测周期△t的第二子区 间△t2中，是否在配属于后车门9c和9d的两个传感器信号S4和S5 中存在有控制命令，而在配属于前车门9a和9b的传感器信号S2和S3 中没有控制命令。

只要是这种情况，也就是说，如果在第二子区间△t2中仅后车门 9c和9d接受到控制命令，那么检验模块14再次把该控制行为V评估 为不可靠的，并且再次发送相应的操作信息I给控制单元7，该控制单 元由此再次启动计时器23（步骤22）。其他情况时，检验模块再次14 跳回步骤21。

平行于所述由在访问监控设备13中的检验模块14实行的可靠性 检验，控制单元7在步骤28中对传感器信号S1进行打开命令存在方 面的检验。如前面所述，控制单元7再次把传感器信号S1的脉冲评估 为打开信号，即，脉冲长度处于预定的时间界限之内，例如，在0.5秒 到2秒之间。

在此，步骤28一直被重复直至控制单元7识别到打开命令。一旦 是这种情况，控制单元7在后面的步骤29中通过查询计时器23的计 时信号TS检验计时器是否运作。如果是这种情况，那么计时器23跳 回28。其他情况时，也就是说，当计时器23停止时，只要遥控钥匙还 处在有效范围内，那么控制单元7在该方法的最终步骤30中促使汽车 尾门3打开。

因此，当根据可靠性标准P1-P3其中一个的指令把控制行为V划 分为不可靠时，通过前述方法相应针对计时器23的运作时间（也就是 说例如为10秒）阻止以手势控制的方式来打开汽车尾门3。

不同于前述实施例，可以在可靠性检验时放弃三个已描述的可靠 性标准中的1个或2个，或者由其他的可靠性标准来替换。同样地， 可靠性检验也可以包含多于三个的可靠性标准。可以选择性地规定， 计时器23依赖于所满足的可靠性标准地以不同的运作时间来启动。例 如，计时器23在履行可靠性标准P3时以长于履行可靠性标准P1或P2 的较长的运作时间（例如30秒）来启动。在上述的示例中在访问监控 设备13中实施的可靠性检验也能够以不同的方式在控制单元7中实施 的。在这种情况下，由访问监控设备13发送到控制单元7上的操作信 息I包含呈原始的、未处理的形式的控制行为V。但是理论上根据本发 明也可以考虑，可靠性检验在一个或多个控制单元12a至12d中全部 或部分地实施。

附图标记列表

1            机动车

2a-d         侧门

3            汽车尾门

4            执行装置

5            执行器

6            执行机构

7            控制单元

8           （汽车尾门）传感器

9a-d         车门锁

10a-d        执行装置

11a-d       （车门锁）传感器

12a-d        控制单元

13           访问监控设备

14           检验模块

20           步骤

21           步骤

22           步骤

23           计时器

24           步骤

26           步骤

27           步骤

28           步骤

29           步骤

30           步骤

△t          检测周期

△t1         子区间

△t2         子区间

t            时间

t0          时间点

ES          解锁信号

F           释放信号

I           操作信息

P1-P3       可靠性标准

S1-S4       传感器信号

TS          计时信号

V           控制行为

VS          闭锁信号