Настоящее изобретение относится к оптическому измерительному устройству для транспортного средства, относящемуся к типу, упомянутому в первой части п. 1 формулы изобретения, а также к соответствующему транспортному средству, содержащему такое оптическое измерительное устройство.
Например, из Европейского патентного документа ЕР 1902912 А1 известно об автомобиле, содержащем сенсорное устройство, обеспечивающее контроль участков расположенной снаружи автомобиля области для определения присутствия в ней части тела человека или объекта. Для этого сенсорное устройство прикреплено и ориентировано так, что часть ноги или ступни человека, стоящего около автомобиля, может быть перемещена простым движением тела, таким как подъем и/или раскачивание ноги или ступни, например, в инициирующей области автомобиля, контролируемой сенсорным устройством. В этом случае после успешной аутентификации присутствия человека, если распознано перемещение объекта в контролируемой области, посредством соответствующего способа открывается дверь, капот и/или багажник.
Например, из патентного документа DE 102004041709 С5 известно о транспортном средстве, содержащем автоматически открывающийся элемент. Указанное транспортное средство содержит элемент, открывающийся автоматически в ответ на команду открытия, которая создается без ручного приведения в действие отпирающего и/или запирающего механизма, а также оно содержит датчик приближения и устройство управления, которое соединено с одной стороны с отпирающим и/или запирающим механизмом для автоматического открытия открывающегося элемента, а с другой стороны с датчиком приближения. Устройство управления конструктивно выполнено с обеспечением распознаваний присутствия допустимого средства санкционирования доступа в окружающей области и, при распознании средства санкционирования доступа, приведения в действие отпирающего и/или запирающего механизма, обеспечивая возможность автоматического открытия открывающегося элемента в зависимости от наличия сигнала открывания, поступающего от датчика приближения. Датчик приближения расположен в транспортном средстве так, что направление чувствительности для обнаружения объектов обращено вниз к поверхности дороги с обеспечением возможности включения датчика приближения человеком посредством раскачивания ступни в области между кузовом транспортного средства и поверхностью дороги.
В описываемых технических решениях предполагается, что человек знает точное расположение сенсорного устройства или датчика приближения, а также соответствующей области обнаружения, для обеспечения возможности формирования необходимого сигнала включения посредством описанного движения.
Целью настоящего изобретения является создание для транспортного средства оптического измерительного устройства, обеспечивающего возможность упрощения инициирования процесса переключения без ручного приведения в действие и без необходимости в выполнении заранее заданного телодвижения, а также создание соответствующего транспортного средства, содержащего такое оптическое измерительное устройство.
В соответствии с настоящим изобретением указанная цель достигается посредством предназначенного для транспортного средства оптического измерительного устройства, имеющего свойства, изложенные в п. 1, и посредством транспортного средства, имеющего свойства, изложенные в п. 13 формулы изобретения. Другие свойства, представляющие предпочтительные варианты выполнения предложенного изобретения, содержатся в дополнительных пунктах формулы изобретения.
Основной принцип предложенного изобретения заключается в том, что на поверхность в контролируемой области проецируются два световых поля, при этом выполняется обнаружение и оценка отражений от указанной поверхности. Изменение отражения от одного конкретного светового поля затем инициирует процесс переключения, если при этом отсутствует воздействие на отражение от другого светового поля.
Преимущество, достигаемое посредством предложенного изобретения, заключается в том, что при отсутствии жестикулирования процесс, такой как, например, открытие крышки багажника, входной двери и/или борта, может быть инициирован просто изменением отражения, с обеспечением тем самым защиты контролируемой области от ложных инициирующих воздействий в контролируемой области, вызванных непредвиденным вхождением в нее животных и/или попаданием других объектов, например, посредством формы заданного видимого светового поля.
Варианты выполнения предложенного изобретения обеспечивают оптическое измерительное устройство, предназначенное для транспортного средства, содержащее по меньшей мере один оптический передатчик, создающий и испускающий излучение в контролируемую область, и по меньшей мере один оптический приемник, принимающий результирующее излучение из контролируемой области, при этом блок оценки и управления выполняет оценку принятого приемником излучения для идентификации объекта. В соответствии с предложенным изобретением по меньшей мере один первый оптический передатчик создает первое световое поле заданной формы на поверхности в контролируемой области посредством испускания первого направленного излучения, и по меньшей мере один второй оптический передатчик посредством испускания второго направленного излучения создает второе световое поле заданной формы в смежном окружении первого светового поля. При этом с помощью по меньшей мере одного оптического приемника блок оценки и управления принимает и выполняет оценку первого принятого приемником излучения, отраженного поверхностью первого светового поля, а также второго принятого приемником излучения, отраженного поверхностью второго светового поля, причем блок оценки и управления создает выходной сигнал при распознавании изменения отражения второго принятого приемником излучения, вызванного инициирующим объектом, обнаруживаемым в контролируемой области, и неизмененном инициирующим объектом отражении первого принятого приемником излучения.
Варианты выполнения оптического измерительного устройства в соответствии с предложенным изобретением выполнены в виде контролирующих окружение устройств, расположенных в транспортном средстве, в частности в автомобиле, для автоматического открытия открывающегося элемента без ручного приведения в действие. В дополнение к указанному контролирующему окружению устройству транспортное средство, в соответствии с предложенным изобретением, содержит систему санкционирования доступа, по меньшей мере один открывающийся элемент, содержащий открывающий механизм, и устройство управления, которое создает команду открывания в зависимости от санкционирования доступа, распознаваемого системой санкционирования доступа, и выходного сигнала, созданного контролирующим окружение устройством, и передает указанную команду открывания в открывающий механизм по меньшей мере одного открывающегося элемента, который автоматически открывает указанный элемент без ручного приведения в действие.
Объект, попавший в одно из двух световых полей, действующих в качестве полей обнаружения, изменяет отражение соответствующего светового поля и, таким образом, может быть обнаружен. Поля обнаружения ориентированы в одном направлении с обеспечением возможности преднамеренного введения человеком, например, ступни в область обнаружения оптического измерительного устройства с по меньшей мере частичным закрытием второго светового поля и отсутствием касания первого светового поля. Таким образом, второе излучение, отраженное вторым световым полем или полем обнаружения, изменяется, и блок оценки и управления определяет отличие результирующей интенсивности во время процесса выполнения оценки. Первое излучение, отраженное первым световым полем или полем обнаружения, остается неизмененным с обеспечением определения указанным блоком постоянной интенсивности первого принятого приемником излучения во время процесса выполнения оценки.
Если несанкционированный объект, такой как животное, мяч и т.д., пересекает область обнаружения оптического измерительного устройства, то это приводит к изменениям отражения в первом световом поле или поле обнаружения, а также во втором световом поле или поле обнаружения. Это означает, что интенсивность как первого принятого приемником излучения, так и второго принятого приемником излучения будет изменяться. Блок оценки и управления определяет эти различия в интенсивности во время процесса выполнения оценки и принимает решение не создавать выходной сигнал, так как произошло случайное или несанкционированное воздействие на световые поля.
Таким образом, варианты выполнения предложенного изобретения обеспечивают преимущественную возможность автоматического открытия открывающегося элемента без дополнительного ручного воздействия посредством умышленного введения объекта, предпочтительно ступни, в область обнаружения оптического измерительного устройства для пользователя транспортного средства, который подходит к своему транспортному средству с несвободными для ручного инициирования процесса открытия открывающегося элемента руками, вследствие того, что он что-то несет. Санкционирование инициирования процесса открытия определяет система санкционирования доступа, которая проверяет находится ли в ее области обнаружения портативный элемент аутентификации, предназначенный для данного транспортного средства, такой как, например, электронный ключ зажигания. Система санкционирования доступа выполняет соответствующий процесс обмена закодированными данными с элементом аутентификации посредством соединения связи и передает сигнал санкционирования доступа в устройство управления после положительного процесса аутентификации.
В предпочтительном варианте выполнения предложенного изобретения по меньшей мере одно из двух световых полей визуально видны на поверхности. Для этого по меньшей мере один из двух оптических передатчиков может испускать излучение в видимой области спектра. Как вариант, первый и второй оптические передатчики могут, каждый, испускать излучение в невидимой области спектра, а третий передатчик может быть выполнен для испускания излучения в видимой области спектра и для визуализации соответствующего светового поля на поверхности. Предпочтительно, второе световое поле визуально заметно на поверхности либо посредством второго оптического передатчика, либо третьего оптического передатчика. Визуальное указание по меньшей мере одного из двух световых полей облегчает нахождение области обнаружения и, тем самым, создание выходного сигнала и инициирование процесса открытия.
В одном предпочтительном варианте выполнения измерительного устройства в соответствии с предложенным изобретением форма первого светового поля выполнена открытой с одной стороны, причем она предпочтительно имеет U-образную форму или форму подковы, которая может быть составлена из множества световых пятен. Предпочтительно, открытая U-образная форма или форма подковы имеет большое сходство с обутой ступней человека, которая может быть предпочтительно введена в первое световое поле со стороны открытого конца для создания выходного сигнала без соприкосновения с первым световым полем с обеспечением обрамления первым световым полем обутой ступни. По меньшей мере один первый оптический передатчик может содержать соответствующий излучающий диод для создания каждого из отдельных световых пятен. Для отображения открытой формы на поверхности в контролируемой области излучающие диоды могут быть выполнены с различными заданными углами излучения. Как вариант, для создания отдельных световых пятен по меньшей мере один первый оптический передатчик может содержать только один излучающий диод и оптическую систему, распределяющую свет от него в соответствии с различными заданными углами излучения с созданием тем самым отдельных световых пятен на поверхности в контролируемой области.
В другом предпочтительном варианте выполнения измерительного устройства в соответствии с предложенным изобретением второе световое поле может быть выполнено в форме единого светового пятна заданного диаметра. Второе световое поле, предпочтительно, расположено у открытого конца первого светового поля и по меньшей мере частично окружено первым световым полем. Предпочтительно, два световых поля на поверхности в контролируемой области сформированы с обеспечением расположения второго светового поля, выполненного в форме единого светового пятна, на заданных расстояниях от отдельных световых пятен первого светового поля. Такое решение обеспечивает возможность для создания выходного сигнала особенно простым способом с помощью введения обутой ступни сзади в открытую область первого светового поля и одновременным закрытием второго светового поля, при этом первое излучение, отраженное от первого светового поля, остается неподверженным влиянию инициирующим объектом, таким как, например, обутая ступня, тогда как второе световое поле частично закрыто инициирующим объектом и второе излучение, отражаемое от второго светового поля, подвержено влиянию. Для создания единого светового пятна второго светового поля в требуемом месте на поверхности в контролируемой области по меньшей мере один второй оптический передатчик может содержать по меньшей мере один излучающий диод, расположенный под заданным углом излучения для создания единого светового пятна.
В другом предпочтительном варианте выполнения измерительного устройства в соответствии с предложенным изобретением по меньшей мере один первый оптический передатчик испускает первое излучение и по меньшей мере один второй оптический передатчик испускает второе излучение в одном и том же частотном диапазоне, причем испускание первого излучения и второго излучения выполняют с взаимным смещением по времени с использованием процесса временного мультиплексирования, при этом используемый частотный диапазон включает частоты в видимой или невидимой области спектра. Использование временного мультиплексирования обеспечивает возможность ассоциирования отраженного первого или второго принятого приемником излучения с первым или вторым световым полем преимущественным образом, так как результирующие принятые приемником излучения принимаются аналогично со взаимным смещением по времени.
В другом предпочтительном варианте выполнения измерительного устройства в соответствии с предложенным изобретением по меньшей мере один первый оптический передатчик испускает первое излучение в первом частотном диапазоне, и по меньшей мере один второй оптический передатчик испускает второе излучение во втором частотном диапазоне, отличающемся от первого частотного диапазона. Такое решение также обеспечивает возможность ассоциирования отраженного первого или второго излучения с первым или вторым световым полем преимущественным образом. Так, по меньшей мере один первый оптический передатчик может работать в первом частотном диапазоне, включающем частоты в невидимой области спектра. Второй оптический передатчик может работать во втором частотном диапазоне, включающем частоты в видимой или невидимой области спектра. Это означает, что второй оптический передатчик создает невидимое второе световое поле или поле обнаружения, или видимое второе световое поле или поле обнаружения на поверхности в контролируемой области. Соответственно, третий оптический передатчик, работающий в частотном диапазоне, включающем частоты в видимой области спектра, может использоваться для высвечивания или визуализации второго светового поля или поля обнаружения. Таким образом, второй и третий оптические передатчики создают видимое второе световое поле.
В другом предпочтительном варианте выполнения измерительного устройства в соответствии с предложенным изобретением блок оценки и управления по меньшей мере одного первого оптического передатчика и по меньшей мере одного второго оптического передатчика использует принцип измерения Halios и выполняет оценку первого и второго излучений, принятых от по меньшей мере одного оптического приемника для идентификации объекта в соответствии с принципом измерения Halios. Принцип измерения Halios базируется на использовании оптического передатчика для создания поля обнаружения, компенсирующего оптического передатчика, оптического приемника, синхронного демодулятора и по меньшей мере одного регулятора. Оптический передатчик испускает передаваемое световое излучение с прямоугольной модуляцией по амплитуде. В результате отражения, происходящего в поле обнаружения, часть этого света достигает оптического приемника в виде принятого светового излучения. Аналогично, компенсирующий оптический передатчик испускает непосредственно в оптический приемник компенсирующее световое излучение с прямоугольной модуляцией по амплитуде, которое, однако, имеет смещение по фазе точно на 180° относительно передаваемого светового излучения. В оптическом приемнике принятое световое излучение накладывается на компенсирующее световое излучение, при этом два световых излучения компенсируют друг друга как равнозначные сигналы, если они имеют одинаковую амплитуду. Соответственно, синхронный демодулятор может легко определять какой из оптических передатчиков передает более сильный сигнал. Синхронный демодулятор передает эту информацию по меньшей мере в один регулятор, обеспечивающий регулирование амплитуды передачи компенсирующего передатчика с обеспечением дополнения принятого светового излучения и, тем самым, восстановления прежнего состояния с нулевой разностью амплитуд. Теперь, если характер отражения поля обнаружения изменяется, то это приводит к соответствующему изменению в отраженном световом излучении, которое достигает оптического приемника от оптического передатчика через поле обнаружения. Это изменение незамедлительно вызывает необходимость регулирования интенсивности компенсирующего оптического передатчика по меньшей мере одним регулятором для продолжения выполнения условий регулирования. Эта регулировка вызывает изменение в регулирующем сигнале, служащем в качестве выходного сигнала. Таким образом, регулирующий сигнал соответствует величине отражения от поля обнаружения. Поскольку варианты выполнения предложенного изобретения содержат по меньшей мере два оптических передатчика, то каждый из них снабжен регулятором.
В одном предпочтительном варианте выполнения транспортного средства в соответствии с предложенным изобретением первое световое поле может быть создано на поверхности в контролируемой области так, что открытая сторона имеющего определенную форму первого светового поля обращена в сторону от транспортного средства.
В другом предпочтительном варианте выполнения транспортного средства в соответствии с предложенным изобретением автоматически открывающийся элемент является, например, входной дверью и/или откидным задним бортом кузова, и/или крышкой багажника транспортного средства.
В другом предпочтительном варианте выполнения транспортного средства в соответствии с предложенным изобретением заданные углы излучения излучающих диодов по меньшей мере одного первого оптического передатчика и по меньшей мере одного второго оптического передатчика, используемых для создания отдельных световых пятен, могут быть, предпочтительно, заданы так, что второе световое поле расположено на поверхности дороги у открытого конца первого светового поля в окружении соответствующего автоматически открывающегося элемента и по меньшей мере частично окружено первым световым полем, при этом отдельные световые пятна первого светового поля расположены на заданных расстояниях от единого светового пятна второго светового поля.
В другом предпочтительном варианте выполнения транспортного средства в соответствии с предложенным изобретением блок оценки и управления создает выходной сигнал, если инициирующий объект, предпочтительно ступня, по меньшей мере частично закрывает второе световое поле без касания первого светового поля.
Далее приведено более подробное описание иллюстративных вариантов выполнения предложенного изобретения с помощью чертежей. На указанных чертежах одинаковые числовые позиции обозначают компоненты или элементы, которые имеют одинаковые или аналогичные назначения.
На чертежах:
фиг. 1 изображает схематический вид в аксонометрии задней части транспортного средства, содержащего иллюстративный вариант выполнения оптического измерительного устройства в соответствии с предложенным изобретением;
фиг. 2 изображает структурную схему транспортного средства, изображенного на фиг. 1;
фиг. 3 изображает структурную схему иллюстративного варианта выполнения оптического измерительного устройства для транспортного средства, изображенного на фиг. 1, в соответствии с предложенным изобретением;
фиг. 4 изображает схематический вид в аксонометрии сенсорного устройства для иллюстративного варианта выполнения оптического измерительного устройства для транспортного средства, изображенного на фиг. 1 и 2, в соответствии с предложенным изобретением;
фиг. 5 изображает структурную схему, альтернативную схеме, показанной на фиг. 3, при использовании камеры и процесса оценки изображения по пикселям.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ
Далее приведено более подробное описание иллюстративных вариантов выполнения предложенного изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи. Однако варианты выполнения предложенного изобретения являются просто примерами, не предназначенными для ограничения изобретения конкретной структурой. Перед подробным описанием предложенного изобретения следует отметить, что оно не ограничивается конкретными компонентами устройства или конкретными этапами процесса, так как эти компоненты и процессы могут варьироваться. Используемые в настоящем документе термины предназначены только для описания конкретных вариантов выполнения и не являются ограничительными. Помимо этого, при рассмотрении в настоящем описании или формуле изобретения элемента в единственном числе, также подразумевается множественное число указанных элементов, если общий контекст однозначно не указывает на противоположное.
Как следует из фиг. 1-3, транспортное средство 1 в иллюстративном варианте выполнения является автомобилем и содержит систему 42 санкционирования доступа, по меньшей мере один открывающийся элемент 2, содержащий открывающий механизм 2.1, контролирующее окружение устройство 10 и устройство 40 управления. Регулирующее устройство 40 создает команду SAuf открытия в зависимости от сигнала SB санкционирования доступа, формируемого системой 42 санкционирования доступа, и выходного сигнала SAus, формируемого контролирующим окрестности устройством 10, и передает этот сигнал в открывающий механизм 2.1 по меньшей мере одного открывающегося элемента 2 с обеспечением его автоматического открытия без использования ручного приведения в действие.
В данной области техники известно о различных вариантах выполнения систем 42 санкционирования доступа, проверяющих разрешение на инициирование процесса открытия по меньшей мере одного открывающегося элемента 2 посредством соответствующего обмена закодированными данными с портативным элементом аутентификации, предназначенным для транспортного средства 1 и расположенным в зоне обнаружения системы 42 санкционирования доступа. Соответственно, в настоящем документе можно обойтись без подробного описания системы 42 санкционирования доступа. Что касается предложенного изобретения, то в нем использован просто сигнал SB санкционирования доступа, который представляет результат положительной аутентификации участвующего в этом человека. Если подтвержденный элемент аутентификации, такой как электронный ключ зажигания, расположен в зоне обнаружения системы 42 санкционирования доступа, то указанная система передает сигнал SB санкционирования доступа в регулирующее устройство 40. Затем может быть инициирован процесс автоматического открытия по меньшей мере одного открывающегося элемента 2, если контролирующее окружение устройство 10 создает выходной сигнал SAus, и передает его в регулирующее устройство 40.
Контролирующее окружение устройство 10 выполнено в виде оптического измерительного устройства, содержащего по меньшей мере один оптический передатчик 11, 12, 13, 14, генерирующий излучение 5.1, 5.2 и испускающий его в контролируемую область 3, и по меньшей мере один оптический приемник 15, принимающий результирующее излучение 7.1, 7.2 из контролируемой области. Блок 19 оценки и управления выполняет оценку принятого приемником излучения 7.1, 7.2 для идентификации объекта.
В соответствии с предложенным изобретением по меньшей мере один первый оптический передатчик 11 создает первое световое поле 30 заданной формы на поверхности контролируемой области 3 посредством испускания первого направленного излучения 5.1 и по меньшей мере один второй оптический передатчик 12, 13 создает второе световое поле 20 заданной формы в смежном окружении первого светового поля 30 посредством испускания второго направленного излучения 5.2. При этом посредством по меньшей мере одного оптического приемника 15 блок 19 оценки и управления принимает первое излучение 7.1, отраженное поверхностью первого светового поля 30, а также второе излучение 7.2, отраженное поверхностью второго светового поля 20. В процессе оценки блок 19 создает выходной сигнал SAus, при распознавании изменения в отражении второго излучения 7.2, вызванного инициирующим объектом 9, обнаруженным в контролируемой области 3, и при неизмененном инициирующим объектом 9 отражении первого излучения 7.1.
Кроме того, из фиг. 1 следует, что невидимое первое световое поле 30 или поле обнаружения в иллюстративном варианте выполнения, приведенном здесь, имеет форму, открытую с одной стороны, предпочтительно U-образную форму и/или форму подковы, составленную из множества невидимых световых пятен 32. Видимое второе световое поле 20 или поле обнаружения является единым видимым световым пятном заданного диаметра, расположенным у открытого конца первого светового поля 30 или поля обнаружения, и по меньшей мере частично окружено первым световым полем 30 или полем обнаружения. Единое световое пятно второго светового поля 20, то есть поле обнаружения, расположено на заданных расстояниях от отдельных световых пятен 32 первого светового поля 30, то есть поля обнаружения. Как следует из фиг. 1, первое световое поле 30 создано на поверхности дороги так, что открытая сторона имеющего определенную форму первого светового поля 30 или поля обнаружения обращена в сторону от транспортного средства 1. В показанном иллюстративном варианте выполнения два световых поля 20, 30 созданы на поверхности дороги в задней области транспортного средства 1 для автоматического открытия открывающегося элемента 2, который выполнен в виде двери багажника. В непоказанных вариантах выполнения предложенного изобретения два световых поля 20, 30 также могут быть созданы на поверхности дороги в области входной двери и/или заднего борта для инициирования автоматического процесса открытия соответствующего открывающегося элемента 2.
Инициирующий объект 9, переместившийся в одно из двух световых полей 20, 30, то есть полей обнаружения, изменяет отражение соответствующего светового поля 20, 30 и, таким образом, может быть обнаружен. Два световых поля 20, 30, то есть поля обнаружения, ориентированы в одном направлении с обеспечением возможности расположения человеком, например, обутой ступни 9 на втором световом поле 20, то есть поле обнаружения, выполненном в виде светового пятна так, что инициирующий объект 9, то есть ступня, не воздействует на первое световое поле 30, то есть поле обнаружения. Если объект, такой как животное или мяч, пересекает контролируемую область 3, то это приводит к изменению отражения в обоих световых полях 20, 30 или полях обнаружения, то есть в области первого U-образного светового поля 30 или поля обнаружения, а также в области второго светового поля 20, то есть поля обнаружения, выполненного в виде светового пятна. Однако, если инициирующий объект 9, в данном случае является ступней, введенной сзади в открытый участок первого U-образного первого светового поля или поля 30 обнаружения, то различимое действие происходит только во втором световом поле 20, то есть поле обнаружения, выполненном в виде светового пятна.
Как следует из фиг. 3 и 4, оптическое измерительное устройство 10 для транспортного средства 1 выполняет измерение отражений двух световых полей 20, 30, то есть полей обнаружения, посредством оптического приемника 15, расположенного в сенсорном устройстве 120 и выполненного, например, в виде фотодиода 125, или соответственно присоединенного светодиода, или в виде камеры 15′. Сенсорное устройство 120 содержит первый оптический датчик 11, содержащий множество светоизлучающих диодов 121, расположенных под конкретными углами относительно друг друга, причем каждый под заданным углом излучения для проецирования требуемой формы первого светового поля 30, такой как U-образная форма или форма подковы, на поверхность дороги в контролируемой области 3. В непоказанном другом варианте выполнения по меньшей мере один первый оптический передатчик 11, используемый для создания отдельных световых пятен 32 содержит только один излучающий диод и оптическую систему, распределяющую свет от него под различными заданными углами излучения для проецирования отдельных световых пятен первого светового поля 30 на поверхность дороги в требуемой форме.
В показанном иллюстративном варианте выполнения светодиоды 121 первого оптического передатчика 11 генерируют первое излучение 5.1 в первом частотном диапазоне, включающем частоты в невидимой области спектра, например, частоты инфракрасного диапазона. Помимо этого, устройство 120 передатчика содержит второй оптический передатчик 12 с инфракрасным диодом 122, имеющим заданный угол излучения для проецирования требуемой формы второго светового поля 20, например пятна заданного диаметра, на поверхности дороги в окружении первого светового поля 30. В показанном иллюстративном варианте выполнения процесс проецирования происходит с частотой инфракрасного диапазона, то есть диапазона, невидимого для человеческого глаза. Для обеспечения возможности различать результирующие принятые приемником излучения 7.1, 7.2, первое излучение 5.1 и второе излучение 5.2 передатчиков испускаются со взаимным смещением по времени с использованием временного мультиплексирования. Такое решение обеспечивает возможность ассоциирования отраженных излучений 7.1, 7.2 с первым или вторым световым полем 30, 20. Для того, чтобы сделать второе световое поле 20 хорошо видимым, сенсорное устройство 120 содержит третий оптический передатчик 13, содержащий, например, лазерный диод 123, имеющий заданный угол излучения для визуализации требуемой формы второго светового поля 20, такой как пятно заданного диаметра, на поверхности дороги в окружении первого светового поля 30 с обеспечением тем самым его видимости потребителю. Соответственно, лазерный диод 123 третьего оптического передатчика 13 генерирует световое излучение в частотном диапазоне видимой области спектра.
В непоказанном другом варианте выполнения измерительного устройства 10 в соответствии с предложенным изобретением по меньшей мере один первый оптический передатчик 11 генерирует первое излучение 5.1 в первом частотном диапазоне, и меньшей мере один второй оптический передатчик 12 генерирует второе излучение 5.2 во втором частотном диапазоне, отличном от первого частотного диапазона. Предпочтительно, такое решение обеспечивает возможность простого ассоциирования отраженных первого и второго излучений 7.1, 7.2, соответственно, с первым и вторым световым полями 30, 20. Таким образом, по меньшей мере один первый оптический передатчик 11 может использовать первый частотный диапазон, включающий частоты в невидимой области спектра. Второй оптический передатчик 12 может использовать второй частотный диапазон, включающий частоты в невидимой или видимой области спектра. Это означает, что второй оптический передатчик 12 может создавать невидимое второе световое поле 20, то есть поле обнаружения, или видимое второе световое поле 20, то есть поле обнаружения на поверхности контролируемой области 3. В этом случае также может быть использован третий оптический передатчик 13 для указания или визуализации второго светового поля 20, то есть поля обнаружения, если второй оптический передатчик 12 излучает вторую частоту 5.2 в невидимой области спектра.
Благодаря заданным углам излучения эмиттерных диодов 121, 122, 123 первого оптического передатчика 11, а также второго и третьего оптических передатчиков 12, 13, отдельные световые пятна 20, 32 двух световых полей 20, 30, то есть полей обнаружения, могут быть заданы так, что второе световое поле 20 расположено на поверхности дороги в окружении соответствующего автоматически открывающегося элемента 2 у открытого конца первого светового поля 30 и по меньшей мере частично окружено первым световым полем 30, причем отдельные световые пятна 32 первого светового поля 30 расположены на заданных расстояниях от единого светового пятна второго светового поля 20.
Как следует из фиг. 3, блок 19 оценки и управления обеспечивает управление по меньшей мере одним первым оптическим передатчиком 11 и по меньшей мере одним вторым оптическим передатчиком 12, используя принцип измерения Halios, и выполняет оценку излучений 7.1, 7.2, принятых посредством по меньшей мере одного оптического приемника 15 для идентификации объекта в соответствии с принципом измерения Halios.
Для этого оптическое измерительное устройство 10 содержит четвертый оптический передатчик 14, содержащий по меньшей мере один компенсирующий светодиод, первый модулятор 16 для модулирования первого оптического передатчика 11 и второго оптического передатчика 12, второй модулятор 17 для модулирования четвертого оптического передатчика 14 и синхронный демодулятор 18. Для использования принципа измерения Halios четвертый передатчик 14 содержит компенсирующий светодиод (не показан) для первого оптического передатчика 11 и второго оптического передатчика 12, которые подобным образом работают с использованием аналогичного способа временного мультиплексирования. Это означает, что компенсирующий светодиод используется в интервале времени, связанном с первым оптическим передатчиком 11, для компенсации первого оптического передатчика 11, и в интервале времени, связанном со вторым оптическим передатчиком 12, для компенсации второго оптического передатчика 12. Первый и второй оптические передатчики 11, 12 модулируются, соответственно, первым модулятором 16 и испускают первое и второе излучение 5.1, 5.2 с прямоугольной модуляцией по амплитуде. В результате отражения в первом световом поле 30 часть первого излучения 5.1 достигает оптического приемника 15 в виде отраженного первого излучения 7.1, и в результате отражения во втором световом поле 20 часть второго излучения 5.2 достигает оптического приемника 15 в виде отраженного второго излучения 7.2. Компенсирующий светодиод, аналогично, генерирует световые излучения с прямоугольной модуляцией по амплитуде в оптический приемник 15, которые, однако, имеют смещение по фазе точно на 180° относительно первого и второго излучений 5.1, 5.2. В приемнике 15 первое излучение 5.1 и второе излучение 5.2 накладываются со смещением по времени на световое излучение, сгенерированное компенсирующим светодиодом, и если они имеют одинаковую амплитуду, то компенсируют друг друга как равнозначные сигналы. Соответственно, синхронный демодулятор 18 может легко обнаружить какой из первого передатчика 11 или компенсирующего светодиода или второго передатчика 12 или компенсирующего светодиода передает более сильный сигнал. Демодулятор 18 передает эту информацию в блок 19 управления, который обеспечивает регулирование амплитуды передачи компенсирующего светодиода посредством первого регулятора так, что первое принятое приемником излучение 7.1 и световое излучение, создаваемое указанным светодиодом, меняются и, тем самым восстанавливают состояние с нулевой разностью амплитуд, и посредством второго регулятора обеспечивает регулирование амплитуды передачи компенсирующего светодиода так, что второе принятое приемником излучение 7.2 и световое излучение, создаваемое указанным светодиодом, меняются и, тем самым, восстанавливают состояние с нулевой разностью амплитуд.
Теперь, если характер отражения первого светового поля 30 или поля обнаружения, или характер отражения второго светового поля 20 или поля обнаружения изменяется вследствие, например, введения инициирующего объекта 9, то указанный блок 19 оценки и управления может распознать эти изменения в характере отражения простым способом посредством оценки регулирующего сигнала, требуемого для регулирования амплитуды компенсирующего светодиода, поскольку соответствующие регулирующие сигналы представляют средство измерения соответствующего отражения в первом и/или втором световом поле 20, 30.
Если оптический приемник в соответствии с фиг. 5 выполнен в виде по меньшей мере одной камеры 15′, то изображения, принятые от камеры, поступают в блок 19 оценки и управления для их оценки для создания выходного сигнала SAus. Процесс оценки может быть выполнен посредством, например, оценки пикселей изображения.
Варианты выполнения предложенного изобретения, предпочтительно, обеспечивают возможность инициирования процесса, такого как открытие элемента транспортного средства, без необходимости в использовании заданного телодвижения (жеста) просто посредством обнаружения изменения отражения в контролируемой области с использованием двух световых полей, или полей обнаружения, при этом особая форма световых полей или полей обнаружения защищает от ложного инициирования.
Разумеется, что в это описание могут быть внесены различные модификации, изменения и адаптации и их эквиваленты, которые подпадают в объем правовой охраны прилагаемой формулы изобретения.
Заявленная группа изобретений относится к области, раскрывающей датчики положения. Устройстве, а также способ, реализующий заявленное устройство, содержит оптическое измерительное устройство для транспортного средства, содержащее по меньшей мере один оптический передатчик, генерирующий излучение и испускающий указанное излучение в контрольную область, и по меньшей мере один оптический приемник, принимающий результирующее излучение из контролируемой области. При этом блок оценки и управления выполняет оценку принятого приемником излучения для обнаружения объекта. Для выполнения оптического измерительного устройства для транспортного средства, которое обеспечивает упрощенное решение процесса переключения без работы вручную и без заданного телодвижения, по меньшей мере один первый оптический передатчик создает первое световое поле заданной формы на поверхности контрольной области посредством испускания направленного первого излучения и по меньшей мере один второй передатчик создает второе световое поле заданной формы в смежном окружении первого светового поля посредством испускания направленного второго излучения. Кроме того, блок оценки и управления принимает и выполняет оценку первого излучения, отраженного поверхностью первого светового поля, а также второго излучения, отраженного поверхностью второго светового поля, с помощью по меньшей мере одного оптического приемника, при этом указанный блок создает выходной сигнал (SAus) при обнаружении изменения отражения второго излучения, вызванного инициирующим объектом, обнаруженным в области, и неизмененном указанным инициирующим объектом отражении первого излучения. Технический результат - обеспечение возможности упрощения инициирования процесса переключения без ручного приведения в действие. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.
1. Оптическое измерительное устройство, предназначенное для транспортного средства, содержащее по меньшей мере один оптический передатчик (11, 12, 13, 14), генерирующий излучение (5.1, 5.2) и излучающий его в контролируемую область (3), и по меньшей мере один оптический приемник (15), принимающий результирующее излучение (7.1, 7.2) из контролируемой области (3), при этом оценка принятого приемником излучения (7.1, 7.2) для идентификации объекта выполняется блоком (19) оценки и управления, отличающееся тем, что по меньшей мере один первый оптический передатчик (11) создает первое световое поле (30) заданной формы на поверхности в контролируемой области (3) путем испускания первого направленного излучения (5.1) и по меньшей мере один второй оптический передатчик (12, 13) создает второе световое поле (20) заданной формы, в смежном окружении первого светового поля (30), путем испускания второго направленного излучения (5.2), при этом с помощью указанного по меньшей мере одного оптического приемника (15, 15′) блок (19) оценки и управления принимает и выполняет оценку первого принятого приемником излучения (7.1), отраженного поверхностью первого светового поля (30), и второго принятого приемником излучения (7.2), отраженного поверхностью второго светового поля (20), причем блок (19) оценки и управления создает сигнал (SAus) при распознавании в отражении второго излучения (7.2) изменения, вызванного инициирующим объектом (9), распознанным в контролируемой области (3), и отсутствия изменений в отражении первого излучения (7.1), вызванных указанным объектом (9).
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первое световое поле (30) имеет форму, открытую с одной стороны, предпочтительно U-образную форму, составленную из множества световых пятен (32).
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что для создания отдельных световых пятен (32) указанный по меньшей мере один первый оптический передатчик (11) содержит соответствующий эмиттерный диод (121), который расположен под различным заданным углом излучения, или по меньшей мере один эмиттерный диод и оптическую систему, распределяющую свет от эмиттерного диода в соответствии с различными заданными углами излучения.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что второе световое поле (20) представляет собой единое световое пятно заданного диаметра, предпочтительно расположено у открытого конца первого светового поля (30) и по меньшей мере частично окружено первым световым полем (30).
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что единое световое пятно второго светового поля (20) расположено на заданных расстояниях от отдельных световых пятен (32) первого светового поля (30).
6. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что для создания единого светового пятна (20) указанный по меньшей мере один второй оптический передатчик (12, 13) содержит по меньшей мере один эмиттерный диод (122, 123), расположенный под заданным углом излучения.
7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанный по меньшей мере один первый оптический передатчик (11) испускает первое излучение (5.1) и указанный по меньшей мере один второй оптический передатчик (12, 13) испускает второе излучение (5.2) в одном и том же частотном диапазоне, причем первое излучение (5.1) и второе излучение (5.2) испускаются с взаимным смещением по времени с использованием процесса временного мультиплексирования, при этом используемый частотный диапазон включает частоты видимой или невидимой области спектра.
8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанный по меньшей мере один первый оптический передатчик (11) испускает первое излучение (5.1) в первом частотном диапазоне, а указанный по меньшей мере один второй оптический передатчик (12, 13) испускает второе излучение (5.2) во втором частотном диапазоне, отличающемся от первого частотного диапазона.
9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что указанный по меньшей мере один первый оптический передатчик (11) имеет первый частотный диапазон, включающий частоты в невидимой области спектра, и/или тем, что указанный по меньшей мере один второй оптический передатчик (12) имеет второй частотный диапазон, включающий частоты в невидимой или видимой области спектра.
10. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что для визуализации второго светового поля (20) третий оптический передатчик (13) имеет частотный диапазон, включающий частоты в видимой области спектра.
11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оптический приемник выполнен в виде по меньшей мере одной камеры (15′), при этом блок (19) оценки и управления выполняет оценку изображений, принятых от камеры, для создания выходного сигнала (SAus), в частности, путем оценки изображения по пикселям.
12. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что блок (19) оценки и управления обеспечивает управление указанным по меньшей мере одним первым оптическим передатчиком (11) и указанным по меньшей мере одним вторым оптическим передатчиком (12, 13) на основе принципа измерения Halios и выполняет оценку излучения (7.1, 7.2), принятого указанным по меньшей мере одним оптическим приемником (15, 15′), для идентификации объекта в соответствии с принципом измерения Halios.
13. Транспортное средство, в частности автомобиль, содержащее систему (42) санкционирования доступа, по меньшей мере один открывающийся элемент (2), включающий открывающий механизм (2.1), контролирующее окружение устройство (10) и устройство (40) управления, которое создает команду (SAuf) открытия в зависимости от сигнала санкционирования (SB) доступа, распознанного системой (42) санкционирования доступа, и выходного сигнала (SAus), созданного контролирующим окружение устройством (10), и передает этот сигнал к открывающему механизму (2.1) указанного по меньшей мере одного открывающегося элемента (2) с обеспечением его автоматического открытия без использования ручного приведения в действие, отличающееся тем, что контролирующее окружение устройство выполнено в виде оптического измерительного устройства (10) по любому из пп. 1-12.
14. Транспортное средство по п. 13, отличающееся тем, что открытая с одной стороны форма созданного первого светового поля (30) обращена в сторону от транспортного средства (1).
15. Транспортное средство по п. 13, отличающееся тем, что автоматически открывающийся элемент (2) является входной дверью и/или откидным задним бортом кузова, и/или крышкой багажника транспортного средства (1).
16. Транспортное средство по п. 13, отличающееся тем, что заданные углы излучения излучающих диодов (121, 122, 123) указанного по меньшей мере одного первого оптического передатчика (11) и указанного по меньшей мере одного второго оптического передатчика (12, 13), используемых для создания отдельных световых пятен (20, 32), заданы так, что второе световое поле (20) расположено на поверхности дороги у открытого конца первого светового поля (30) в окружении соответствующего автоматически открывающегося элемента (2) и по меньшей мере частично окружено первым световым полем (30), при этом отдельные световые пятна (32) первого светового поля (30) расположены на заданных расстояниях от единого светового пятна второго светового поля (20).
17. Транспортное средство по любому из пп. 13-16, отличающееся тем, что блок (19) оценки и управления создает выходной сигнал (SAus), если инициирующий объект (9), предпочтительно ступня, по меньшей мере частично закрывает второе световое поле (20) без соприкосновения с первым световым полем (30).
| EP 1902912 A1, 26.03.2008 | |||
| US 20080296926 A1, 04.12.2008 | |||
| US 20110118946 A1, 19.05.2011 | |||
| US 5929769 A1, 27.07.1999. |
