專利名稱：操縱手勢(shì)的識(shí)別方法和相應(yīng)的標(biāo)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用以檢測(cè)汽車上的操縱手勢(shì)的檢測(cè)方法。本發(fā)明尤其涉及一種檢測(cè)用戶為訪問車輛功能而做出的操縱手勢(shì)并為用戶個(gè)性化標(biāo)定該檢測(cè)的方法。
背景技術(shù)：
用于非接觸式操縱汽車功能的設(shè)備屬于公知技術(shù)。例如DE102008063366描述一種可非接觸式操縱的后蓋。這種設(shè)備允許用戶通過用腳部在后保險(xiǎn)杠下方做出操縱手勢(shì)來(lái)打開后蓋。為此，該設(shè)備設(shè)有電容式傳感器，這些電容式傳感器用其檢測(cè)區(qū)檢測(cè)不同的空間區(qū)域，借助這些電容式傳感器的信號(hào)來(lái)檢測(cè)操縱手勢(shì)。當(dāng)一個(gè)人出于某種原因而很難手動(dòng)操縱后蓋時(shí)，這種非接觸式操縱后蓋的可能性就能帶來(lái)方便，而且是比較可靠的。動(dòng)作檢測(cè)包括對(duì)肢體動(dòng)作的檢測(cè)，例如假踢、抬腿擺腿或諸如此類的動(dòng)作。但要避免的是，在沒有明確做出相應(yīng)操縱手勢(shì)的情況下，也識(shí)別到操縱意圖并觸發(fā)功能。舉例而言，進(jìn)入檢測(cè)區(qū)的對(duì)象(球體、家禽家畜或類似對(duì)象)有可能引發(fā)這種情況。DE102004041709揭示一種用于非接觸式操縱后蓋的設(shè)備，該案建議使用兩個(gè)檢測(cè)區(qū)分離的傳感器陣列。為此可以將汽車上原本就配置的例如超聲波測(cè)距系統(tǒng)作為其中一個(gè)傳感器裝置。但是，已有的檢測(cè)系統(tǒng)往往不是為特定用戶量身定制的，也不具有理想的檢測(cè)精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適用于可非接觸式操縱的傳感器陣列的評(píng)價(jià)方法，這種評(píng)價(jià)方法能提高識(shí)別精度。本發(fā)明用以達(dá)成上述目的的解決方案為一種具有權(quán)利要求1所述特征的方法和一種具有權(quán)利要求8所述特征的傳感器陣列標(biāo)定方法。根據(jù)本發(fā)明，實(shí)施該方法時(shí)對(duì)至少兩個(gè)傳感器陣列的信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。這些傳感器陣列例如可以是上述公開案中所采用的電容式傳感器陣列。對(duì)其中的第一傳感器陣列進(jìn)行監(jiān)測(cè)，直至從該傳感器陣列接收到特征性信號(hào)響應(yīng)Si，或者直至檢測(cè)到該特征性信號(hào)響應(yīng)。這個(gè)第一特征性信號(hào)響應(yīng)是實(shí)施該方法余下部分的一個(gè)條件，也可用來(lái)觸發(fā)完整方法的實(shí)施。接下來(lái)對(duì)第二傳感器陣列進(jìn)行監(jiān)測(cè)，直至在該傳感器陣列中檢測(cè)到第二特征性信號(hào)82。特征性信號(hào)在此是指任何一個(gè)以高度可靠性指明傳感器檢測(cè)區(qū)內(nèi)的物體發(fā)生位置變化的信號(hào)。特定而言，可以檢測(cè)信號(hào)的顯著上升或顯著下降。如果是電容檢測(cè)，就可以檢測(cè)電容值或荷電狀態(tài)的上升或下降。相應(yīng)的檢測(cè)方法和信號(hào)響應(yīng)屬于公知技術(shù)，例如可以參閱上述文獻(xiàn)。

對(duì)第一傳感器陣列中的第一信號(hào)Si的檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)tl和第二傳感器陣列中的第二信號(hào)s2的檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)t2進(jìn)行檢測(cè)并予以存儲(chǔ)。最后詢問其它信號(hào)響應(yīng)。首先再度監(jiān)測(cè)第二傳感器陣列，直至能夠在該傳感器陣列中再度檢測(cè)到特征性信號(hào)響應(yīng)S3。將相應(yīng)的時(shí)間t3存儲(chǔ)下來(lái)。最后監(jiān)測(cè)第一傳感器陣列，直至在該傳感器陣列中獲得特征性信號(hào)響應(yīng)s4，也將該時(shí)間點(diǎn)作為時(shí)間值t4存儲(chǔ)下來(lái)。根據(jù)具體所使用的傳感器類型，以這類傳感器所特有的已知方式對(duì)各信號(hào)響應(yīng)進(jìn)行控制和檢測(cè)。重點(diǎn)在于后續(xù)的信號(hào)解釋和信號(hào)處理。本發(fā)明所提供的方法的原理如下:按時(shí)間順序?qū)χ辽賰蓚€(gè)傳感器陣列進(jìn)行詢問，其中，其中一個(gè)傳感器陣列(按相關(guān)權(quán)利要求中的表述來(lái)表達(dá)就是第一傳感器陣列)鑒于其在汽車上的布置和定向而首先檢測(cè)由操縱動(dòng)作引發(fā)的狀態(tài)變化。這個(gè)傳感器陣列例如可以朝汽車的尾部區(qū)域方向定向，第二傳感器陣列則定位于汽車下方區(qū)域并在此處檢測(cè)狀態(tài)變化。如此一來(lái)，用戶或者說(shuō)用戶做手勢(shì)的身體部位必然先進(jìn)入第一傳感器陣列的檢測(cè)區(qū)，這相應(yīng)也是實(shí)施后續(xù)處理步驟的一個(gè)條件。在操縱手勢(shì)做正確的情況下，用戶或者說(shuō)做出操作手勢(shì)的身體部位也會(huì)進(jìn)入第二傳感器的檢測(cè)區(qū)并且在時(shí)間點(diǎn)t2上于此處觸發(fā)特征性第二信號(hào)響應(yīng)。在某個(gè)方向上完成手勢(shì)后，用戶返回其初始位置，在此過程中，做出操作手勢(shì)的身體部位離開第二傳感器陣列的檢測(cè)區(qū)，從而于時(shí)間點(diǎn)t3引發(fā)特征性信號(hào)響應(yīng)S3。最后，第一傳感器陣列也檢測(cè)到用戶返回其初始位置并于時(shí)間點(diǎn)t4輸出信號(hào)響應(yīng)s4。要點(diǎn)在于，事件的時(shí)間順序與包括分離傳感器裝置的傳感器陣列在汽車上的空間分布相匹配。在接下來(lái)的處理步驟中對(duì)特征性信號(hào)響應(yīng)的檢測(cè)時(shí)間進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，主要是從時(shí)間值對(duì)中求時(shí)間差。通過這種方式可以推斷操縱手勢(shì)的存在。為此可以測(cè)定時(shí)間差比例(例如正向動(dòng)作與反向動(dòng)作的時(shí)間差比例)并且對(duì)這些比例進(jìn)行似真檢驗(yàn)。此外還可以檢驗(yàn)特征性信號(hào)的相關(guān)時(shí)間差是否處 于那些表明確實(shí)存在明確操作手勢(shì)的時(shí)間差的公差范圍內(nèi)。這部分時(shí)間差可以作為比較參數(shù)予以存儲(chǔ)。也就是說(shuō)，本發(fā)明所提供的方法對(duì)傳感器信息中高度個(gè)性化的時(shí)間分量予以考慮以提高識(shí)別精度，這是該方法與已知方法的不同之處。該方法不僅檢驗(yàn)是否按似真順序檢測(cè)車輛上傳感器的信號(hào)序列，還評(píng)價(jià)精確的時(shí)間順序。本發(fā)明對(duì)至少四個(gè)不同的時(shí)間值進(jìn)行評(píng)價(jià)，但也可以檢測(cè)并考慮四個(gè)以上的時(shí)間值。由于上述時(shí)間和比較參數(shù)可與個(gè)體相匹配，本發(fā)明便得以對(duì)以下事實(shí)予以考慮:不同用戶會(huì)以不同方式實(shí)施某個(gè)操縱手勢(shì)。例如，老年人的動(dòng)作特征不同于年輕人。但現(xiàn)有設(shè)備一般無(wú)法實(shí)現(xiàn)方法與個(gè)體間的這種匹配。然而，本發(fā)明通過修改比較參數(shù)實(shí)現(xiàn)了與個(gè)體相匹配的評(píng)價(jià)。原則上可以將任何一種檢測(cè)傳感器作為傳感器陣列來(lái)檢測(cè)物體與時(shí)間相關(guān)的空間位置變化。舉例而言，可以在汽車上使用已被廣泛接受的電容式傳感器，電容式傳感器耗電少且堅(jiān)固耐用。實(shí)施所述動(dòng)作手勢(shì)檢測(cè)方法時(shí)，優(yōu)選將測(cè)定的時(shí)間差序列與汽車系統(tǒng)中所存儲(chǔ)的比較參數(shù)進(jìn)行比較。附加的公差值，即值的可接受偏差程度同樣可以存儲(chǔ)在汽車系統(tǒng)中。通過將比較參數(shù)存儲(chǔ)在系統(tǒng)中，可以在汽車的整個(gè)使用期限內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)匹配。如此一來(lái)，當(dāng)系統(tǒng)中存儲(chǔ)的比較參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，就可以針對(duì)變化后的用戶配置文件來(lái)優(yōu)化檢測(cè)精度。此外還可以為不同用戶存儲(chǔ)比較參數(shù)組，再根據(jù)具體用戶進(jìn)行相應(yīng)調(diào)用。舉例而言，通過個(gè)人ID發(fā)送器完成用戶的身份識(shí)別后，就可以將屬于該用戶的參數(shù)集與檢測(cè)到的時(shí)間差進(jìn)行比較。此外還可以將適配的或用戶特定的公差值用于時(shí)間差的比較。這樣就能對(duì)以下事實(shí)加以考慮:例如，年紀(jì)較大的用戶做動(dòng)作手勢(shì)時(shí)的時(shí)間剖面的波動(dòng)性相對(duì)較大，因而需要公差范圍相對(duì)較大的檢測(cè)。此外還可以按照用戶意愿來(lái)縮小公差范圍，以便實(shí)際達(dá)到進(jìn)一步降低誤識(shí)率的目的。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，啟動(dòng)所述動(dòng)作手勢(shì)檢測(cè)方法后一旦超過預(yù)設(shè)最長(zhǎng)時(shí)限，就中止該方法的實(shí)施。該檢測(cè)方法可以通過用戶的明確操縱或者通過在第一檢測(cè)傳感器中檢測(cè)信號(hào)響應(yīng)來(lái)加以啟動(dòng)。通常將檢測(cè)區(qū)在汽車上延伸幅度最大的那個(gè)傳感器作為該第一檢測(cè)傳感器。超過預(yù)設(shè)最長(zhǎng)時(shí)限可以確保，隨機(jī)的非指向性信號(hào)響應(yīng)序列無(wú)法觸發(fā)操縱。針對(duì)動(dòng)作手勢(shì)的完整實(shí)施，一般將從第一傳感器第一次檢測(cè)算起為時(shí)數(shù)秒(例如3至10秒)的這樣一個(gè)時(shí)段作為預(yù)設(shè)最長(zhǎng)時(shí)限。縮短最長(zhǎng)時(shí)限雖能進(jìn)一步降低誤識(shí)率，但同時(shí)也會(huì)提高對(duì)用戶的要求。根據(jù)本發(fā)明的有益改進(jìn)方案，從所述傳感器與時(shí)間相關(guān)的信號(hào)響應(yīng)中檢測(cè)其它特征性信號(hào)SX及相應(yīng)的檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)tx。這些其它特征性信號(hào)可以位于前述信號(hào)S1、s2、s3和s4之間，或者在時(shí)間上早于或晚于這些信號(hào)。舉例而言，可以將傳感器響應(yīng)的信噪比以及最大值和最 小值作為其它特征性信號(hào)。除時(shí)間差外，也可以對(duì)這些其它特征性信號(hào)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以便進(jìn)一步提高動(dòng)作手勢(shì)的識(shí)別精度。舉例而言，如果低于一定的信噪比，就表明傳感器有可能受外部因素影響而嚴(yán)重受損，此時(shí)便不會(huì)產(chǎn)生肯定的操縱響應(yīng)。這種將其它信號(hào)響應(yīng)考慮在內(nèi)的構(gòu)思能進(jìn)一步提高該識(shí)別方法的穩(wěn)定性和可靠性。進(jìn)一步地，除時(shí)間差外優(yōu)選還對(duì)至少一個(gè)所述信號(hào)S1、s2、s3、s4本身進(jìn)行評(píng)價(jià)并且結(jié)合這一評(píng)價(jià)來(lái)識(shí)別操縱。本發(fā)明為其檢測(cè)相關(guān)時(shí)間點(diǎn)的特征性信號(hào)是可以從中推斷出傳感器陣列的檢測(cè)區(qū)內(nèi)發(fā)生顯著變化的信號(hào)模式，特別是信號(hào)變化。以電容式傳感器為例，一旦用戶的身體部位在檢測(cè)區(qū)內(nèi)做動(dòng)作，接近檢測(cè)區(qū)或者在檢測(cè)區(qū)內(nèi)改變其相對(duì)于傳感器陣列的位置，就會(huì)檢測(cè)到強(qiáng)烈的電容變化。根據(jù)本發(fā)明，雖然僅利用信號(hào)檢測(cè)之間的時(shí)間差就足以生成操縱信號(hào)，但如果進(jìn)一步對(duì)其中的至少一個(gè)信號(hào)進(jìn)行評(píng)價(jià)，能提高識(shí)別精度。為此可以對(duì)單個(gè)信號(hào)的絕對(duì)值(例如其中一個(gè)信號(hào)的信號(hào)上升或信號(hào)下降)予以考慮，但也可以在特征性信號(hào)間建立關(guān)聯(lián)，例如通過求不同傳感器響應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度比例來(lái)建立關(guān)聯(lián)。除時(shí)間差外也可以對(duì)這些值進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方案，對(duì)可由用戶攜帶的ID發(fā)送器進(jìn)行詢問，以便對(duì)功能訪問請(qǐng)求的授權(quán)進(jìn)行驗(yàn)證，其中，在時(shí)間點(diǎn)tl之后、優(yōu)選在時(shí)間點(diǎn)t4之前詢問ID發(fā)送器。將所述方法與詢問ID發(fā)送器相結(jié)合，可以確保只有授權(quán)人員才能訪問受操縱的功能。如果在時(shí)間點(diǎn)tl之后詢問，就可以將第一傳感器陣列的傳感器響應(yīng)用于ID發(fā)送器詢問，以達(dá)到喚醒系統(tǒng)的目的。這一詢問一般通過與汽車控制系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)線通信而實(shí)現(xiàn)。在時(shí)間點(diǎn)t4之前詢問可以避免出現(xiàn)能察覺得到的延遲，因?yàn)椴皇窃跈z驗(yàn)操作手勢(shì)后才詢問ID發(fā)送器。
優(yōu)選根據(jù)ID發(fā)送器的驗(yàn)證情況，借助分配給該ID發(fā)送器的用戶配置文件和存儲(chǔ)的比較參數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)時(shí)間差?？梢愿鶕?jù)檢測(cè)到的具體用戶和相應(yīng)的ID發(fā)送器來(lái)訪問車輛端所存儲(chǔ)的不同參數(shù)集。這能降低誤識(shí)率，提高檢測(cè)穩(wěn)定性。根據(jù)本發(fā)明，如此這般實(shí)施傳感器陣列標(biāo)定方法，使得傳感器陣列應(yīng)用戶請(qǐng)求而進(jìn)入標(biāo)定模式。用戶隨后可以做出操縱手勢(shì)，以便訓(xùn)練系統(tǒng)學(xué)習(xí)其個(gè)性化的動(dòng)作?？梢越柚嚿系南鄳?yīng)開關(guān)裝置或者設(shè)置在用戶攜帶的ID發(fā)送器或車輛鑰匙上的觸發(fā)器使傳感器陣列進(jìn)入標(biāo)定狀態(tài)。汽車端則再度檢測(cè)特征性信號(hào)響應(yīng)，但并不評(píng)價(jià)相關(guān)時(shí)間，而是將其作為未來(lái)的比較參數(shù)。用戶相應(yīng)將傳感器陣列送入標(biāo)定敏感狀態(tài)，做出操縱手勢(shì)并確認(rèn)該操縱手勢(shì)是其代表性手勢(shì)。使用相關(guān)的信號(hào)時(shí)間tl、t2、t3、t4來(lái)生成用于未來(lái)評(píng)價(jià)的比較參數(shù)。這也可以通過在許多次的訓(xùn)練過程范圍內(nèi)求平均值而實(shí)現(xiàn)。也可以根據(jù)由同一人實(shí)施的訓(xùn)練過程中時(shí)間值的偏差程度來(lái)擴(kuò)大或縮小未來(lái)檢測(cè)的公差范圍。這可以在計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差和分散寬度的情況下進(jìn)行。要點(diǎn)在于，在未來(lái)的評(píng)價(jià)方法中對(duì)信號(hào)值的特征性時(shí)間順序予以考慮，從而顯著提高識(shí)別精度和穩(wěn)定性。不必再針對(duì)普遍適用的識(shí)別剖面來(lái)設(shè)計(jì)傳感器陣列，而是可以使傳感器陣列明顯更具選擇性、但也更精確地與具體用戶相匹配。實(shí)施檢測(cè)裝置標(biāo)定方法時(shí)，優(yōu)選方案是用戶多次實(shí)施標(biāo)定方法并且將先前實(shí)施過程中所產(chǎn)生的比較參數(shù)與當(dāng)前實(shí)施過程中所測(cè)定的比較參數(shù)合并成新的比較參數(shù)。通過多次實(shí)施標(biāo)定方法，既可以實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)平均，又能檢測(cè)相關(guān)時(shí)間差關(guān)于這些平均值的波動(dòng)范圍。在此情況下，該方法在公差方面也是可調(diào)整的，因?yàn)槠骄蹈鶕?jù)實(shí)際所實(shí)施的動(dòng)作而具有不同的公差范圍，而這些不同的公差范圍都存儲(chǔ)在系統(tǒng)中。用戶可以重置現(xiàn)有參數(shù)，從而例如作為汽車的新所有人來(lái)實(shí)施全新的訓(xùn)練過程或標(biāo)定。作為替代方案，也可以采用滑動(dòng)方法來(lái)計(jì)算新參數(shù)，該方法將有限數(shù)目的較晚的值考慮在內(nèi)，對(duì)早于這一數(shù)目的值則不作評(píng)價(jià)。舉例而言，可以在一定次數(shù)的實(shí)施過程(例如十次實(shí)施過程)范圍內(nèi)求滑動(dòng)平均值，并且在測(cè)定公差范圍時(shí)也將這個(gè)實(shí)施過程次數(shù)考慮進(jìn)去。亦即，如果用戶已經(jīng)完成了十次訓(xùn)練過程，那么可以肯定的是，未來(lái)評(píng)價(jià)時(shí)不會(huì)再對(duì)此前的標(biāo)定過程予以考慮。
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根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，每實(shí)施一次所述標(biāo)定方法，就提高一次相關(guān)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)，該計(jì)數(shù)器用于同步平均，即求待存儲(chǔ)比較參數(shù)的滑動(dòng)平均值或加權(quán)平均值。通過這種方式也能在較多次數(shù)的學(xué)習(xí)過程范圍內(nèi)求平均值，從而進(jìn)一步改善識(shí)別精度。但需要注意的是，盡量避免混淆不同的用戶配置文件，否則會(huì)不必要地降低識(shí)別精度。如前所述，為此可以在系統(tǒng)端將相關(guān)的比較參數(shù)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在多個(gè)用戶配置文件中。如上文提到特征性信號(hào)響應(yīng)時(shí)所說(shuō)明的那樣，除時(shí)間差外還可以存儲(chǔ)其它比較參數(shù)。舉例而言，如果在訓(xùn)練過程中除差值外例如還存儲(chǔ)了不同傳感器的信號(hào)響應(yīng)比例并將其用于后續(xù)的識(shí)別過程，就能提高方法的準(zhǔn)確度。除了對(duì)于每個(gè)用戶而言都高度個(gè)性化的時(shí)間剖面外，通過這種方式還能在評(píng)價(jià)時(shí)對(duì)用戶的相關(guān)身體部位的形狀和質(zhì)量予以考慮，因?yàn)檫@些信息會(huì)影響絕對(duì)信號(hào)響應(yīng)。這一評(píng)價(jià)也可以加權(quán)方式進(jìn)行。下面參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。


圖1A為用于實(shí)施本發(fā)明所提供的方法的傳感器陣列的布置方案示意圖；圖1B為圖1A所示布置方案從另一視角繪制的示意圖；圖2A為用以執(zhí)行訓(xùn)練過程的程序流程圖；圖2B和圖2C為關(guān)于圖2A所示子例程的闡述；圖3為按本發(fā)明測(cè)定時(shí)間和時(shí)間差的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1A所示為車輛I的尾部。后保險(xiǎn)杠區(qū)域內(nèi)裝有傳感器電極2。傳感器電極2下方設(shè)有其它傳感器電極3。傳感器電極2和3分別與控制及評(píng)價(jià)裝置5連接。車輛控制單元4布置在車輛中任意一個(gè)其它位置上(參見圖1B)。電極由相應(yīng)的控制/評(píng)價(jià)裝置5充電，電極的電容在有物體(例如用戶的人體部位)接近時(shí)會(huì)發(fā)生變化，這一電容變化可以通過荷電評(píng)價(jià)來(lái)加以檢測(cè)。這種電容式傳感器原理在汽車技術(shù)領(lǐng)域?qū)儆诠夹g(shù)。在本實(shí)施例中，傳感器電極陣列3大體平行于電極2。當(dāng)有操作意向時(shí)，站在車輛后面的用戶例如可以將其小腿擺動(dòng)到保險(xiǎn)杠下方。這個(gè)動(dòng)作和這一接近既被電極陣列2又被傳感器電極3檢測(cè)到，因?yàn)殡娙葑兓环磸?fù)詢問并且被加以評(píng)價(jià)。相關(guān)內(nèi)容請(qǐng)參閱前文所提及的公開案DE102008063366。打開命令實(shí)際僅由中央控制裝置4生成?？刂?評(píng)價(jià)裝置5將借助于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)而產(chǎn)生的相應(yīng)操作信號(hào)提供給這個(gè)控制裝置4?？刂蒲b置4根據(jù)這個(gè)信號(hào)和其它參數(shù)(車輛的停止等等)來(lái)決定是否真要觸發(fā)打開操作。圖2A為用于本發(fā)明所提供的方法的訓(xùn)練過程的流程圖。首先在步驟10中觸發(fā)訓(xùn)練過程，這一點(diǎn)例如可以通過操縱用戶ID發(fā)送器上的相應(yīng)按鍵而實(shí)現(xiàn)。用戶按ID發(fā)送器或汽車鑰匙上的按鍵或組合鍵，以此向車輛發(fā)出為傳感器陣列啟動(dòng)訓(xùn)練過程的信號(hào)。在步驟20中，車輛端檢驗(yàn)汽車的檢測(cè)區(qū)內(nèi)是否有授權(quán)ID發(fā)送器，在此過程中還可以進(jìn)行距離測(cè)定和相關(guān)的似真檢驗(yàn)。只有停留在車輛周圍預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)的用戶才能啟動(dòng)訓(xùn)練過程。如果步驟20中的授權(quán)檢驗(yàn)結(jié)果是肯定的，就在步驟30中重置并啟動(dòng)計(jì)時(shí)器。在步驟40中啟動(dòng)用于監(jiān)測(cè)第一電容式傳感器的子例程。關(guān)于監(jiān)測(cè)子例程的闡述參見圖2B。監(jiān)測(cè)第一電容式傳感器與時(shí)間相關(guān)的信號(hào)曲線并測(cè)定特征性信號(hào)變化。這種特征性信號(hào)變化在電容式傳感器上體現(xiàn)為傳感器值的顯著變化，例如大幅上升或大幅下降(參閱關(guān)于圖3的說(shuō)明)。忽略短時(shí)信號(hào)峰值。在監(jiān)測(cè)過程中反復(fù)檢驗(yàn)此前啟動(dòng)的計(jì)時(shí)器TS在此期間有否超過超時(shí)極限to。如果超過，就中止方法的實(shí)施。否則就繼續(xù)監(jiān)測(cè)傳感器，直至檢測(cè)到特征性信號(hào)變化?？梢岳秒娙菔絺鞲衅魉褂玫膫鹘y(tǒng)檢測(cè)方法來(lái)檢測(cè)特征性信號(hào)響應(yīng)。一旦檢測(cè)到第一電容式傳感器的特征性信號(hào)變化，就在步驟50中存儲(chǔ)相應(yīng)的第一時(shí)間值tl。在步驟60和70中以類似方式為第二電容式傳感器實(shí)施該方法。如圖1a和圖1b所示，電容式傳感器2、3布置方式不同且具有不同的檢測(cè)區(qū)。按規(guī)定實(shí)施的訓(xùn)練過程會(huì)迫使第一電容式傳感器2和第二電容式傳感器3中先后產(chǎn)生特征性信號(hào)。其原因在于以下事實(shí):用 戶以預(yù)設(shè)方式做出的動(dòng)作先穿過第一電容式傳感器2的檢測(cè)區(qū)，再穿過第二電容式傳感器3的檢測(cè)區(qū)。從后面朝車輛下方實(shí)施的動(dòng)作始終是先被第一傳感器檢測(cè)到，再被第二傳感器檢測(cè)到。本發(fā)明所提供的檢測(cè)方法和訓(xùn)練方法也采用了這一順序，因而隱含了對(duì)做動(dòng)作時(shí)的正確順序的似真檢驗(yàn)。在步驟70中再度存儲(chǔ)一個(gè)對(duì)應(yīng)于第二電容式傳感器的特征性信號(hào)變化的第二時(shí)間值t2，并且在監(jiān)測(cè)過程中反復(fù)檢驗(yàn)有否超過允許的最長(zhǎng)規(guī)定時(shí)間，如果超過就中止方法的實(shí)施。在步驟80和90中再度監(jiān)測(cè)第二電容式傳感器3，但這次是期望檢測(cè)到不同于前一次的特征性信號(hào)變化，即用戶身體部位離開第二電容式傳感器的檢測(cè)區(qū)所引起的特征性信號(hào)變化。在步驟40和50以及60和70中監(jiān)測(cè)第一和第二電容式傳感器的目的是檢測(cè)進(jìn)入檢測(cè)區(qū)的身體部位。步驟80和90以及100和110則是期望檢測(cè)到該身體部位離開檢測(cè)區(qū)。因此，對(duì)特征性信號(hào)變化也是以相應(yīng)的方式進(jìn)行評(píng)價(jià)，不相配的信號(hào)響應(yīng)放棄不用。這里同樣隱含了似真檢驗(yàn)，因?yàn)樵诒O(jiān)測(cè)超時(shí)條件有否被超過時(shí)，也反復(fù)檢驗(yàn)了時(shí)間特性。因此很明顯，特征性信號(hào)響應(yīng)可以理解為，每個(gè)傳感器具有各不相同的信號(hào)響應(yīng)。

在步驟110中針對(duì)步驟100中第一電容式傳感器的特征性信號(hào)響應(yīng)而存儲(chǔ)第四時(shí)間值，如果直到此時(shí)還未出現(xiàn)超時(shí)現(xiàn)象，就在步驟120中計(jì)算并存儲(chǔ)時(shí)間差。圖2C對(duì)相關(guān)方法進(jìn)行了示范性圖示。測(cè)定表征動(dòng)作過程的不同時(shí)間差。用系統(tǒng)中已有的時(shí)間差為在當(dāng)前實(shí)施過程中測(cè)定的時(shí)間差加權(quán)，以便獲得平均值并且總結(jié)當(dāng)前訓(xùn)練過程的時(shí)間差和先前訓(xùn)練過程的歷史時(shí)間差的波動(dòng)范圍。而后將新的加權(quán)平均值和波動(dòng)范圍存儲(chǔ)下來(lái)以作為未來(lái)評(píng)價(jià)方法的比較參數(shù)。圖3借助兩個(gè)傳感器陣列2、3的兩條信號(hào)曲線對(duì)時(shí)間特性以及相關(guān)時(shí)間和時(shí)間差的測(cè)定進(jìn)行了示范性圖示。這兩個(gè)傳感器陣列仍然是以信號(hào)變化這一方式對(duì)用戶身體部位進(jìn)入或離開檢測(cè)區(qū)產(chǎn)生反應(yīng)的電容式傳感器陣列(參見圖1A、圖1B)。這些信號(hào)變化用信號(hào)變化S1、s2、s3和s4表示。時(shí)間點(diǎn)tl、t2、t3和t4分別對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的信號(hào)變化。時(shí)間點(diǎn)t0表示檢測(cè)方法或訓(xùn)練方法的起始點(diǎn)。圖中所示的時(shí)間箭頭dl、d2、d3和d4表示檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)之間的選定時(shí)間差。從圖中所示的本實(shí)施例可以看出，上方的信號(hào)曲線屬于第一傳感器陣列2，用戶的腿于時(shí)間點(diǎn)Si朝車輛方向做動(dòng)作，從而在傳感器2中引起信號(hào)變化，在此為信號(hào)下降。用戶的身體部位(尤其是小腿和腳)穿過第一傳感器2的檢測(cè)區(qū)后于時(shí)間點(diǎn)t2到達(dá)第二傳感器3的檢測(cè)區(qū)并引起信號(hào)響應(yīng)s2。動(dòng)作停頓之后，用戶的腳在縮回過程中于時(shí)間點(diǎn)t3重又離開第二傳感器陣列3的檢測(cè)區(qū)并引發(fā)信號(hào)s3，于時(shí)間點(diǎn)t4離開第一傳感器2的檢測(cè)區(qū)，這一點(diǎn)體現(xiàn)在信號(hào)s4上。本實(shí)施例將顯著的信號(hào)變化作為特征性信號(hào)S1、s2、s3或s4予以評(píng)價(jià)，但原則上也可借助于絕對(duì)值比較或其它的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。日常操縱時(shí)對(duì)操縱過程的評(píng)價(jià)與圖2A、圖2B和圖2C中所示的標(biāo)定方法大體類似。圖4對(duì)該評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了圖示。關(guān)于傳感器的監(jiān)測(cè)子例程，上文已參照?qǐng)D2B做過介紹。與標(biāo)定方法的區(qū)別主要在于，該評(píng)價(jià)方法在步驟220中將時(shí)間差與其它參數(shù)進(jìn)行比較，而不是存儲(chǔ)時(shí)間差。在此情況下，汽車對(duì)訓(xùn)練過程中測(cè)定并存儲(chǔ)下來(lái)的值進(jìn)行訪問。在本發(fā)明范圍內(nèi)可以作出大量變化。特別是可以用不同類型的傳感器陣列來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。本發(fā)明不限于使用電容式傳感器?？梢詫㈦娙菔絺鞲衅髋c其它類型的傳感器陣列結(jié)合使用，例如用于泊車過程的倒車超聲波傳感器。此外還可以結(jié)合使用已有的其它傳感器來(lái)實(shí)施該方法。舉例而言，可以用倒車后視攝像頭來(lái)檢驗(yàn)，啟動(dòng)訓(xùn)練過程時(shí)是否的確有用戶進(jìn)入相關(guān)區(qū)域。只有當(dāng)?shù)管嚭笠晹z像頭檢測(cè)到檢測(cè)區(qū)內(nèi)有合適物體時(shí)，才能實(shí)施訓(xùn)練方法。此外，本發(fā)明也不限于使用兩個(gè)傳感器，而是可以使用更多的傳感器，這能進(jìn)一步提高該方法的檢測(cè)精度。要點(diǎn)在于，評(píng)價(jià)時(shí)考慮的是動(dòng)作手勢(shì)的時(shí)間特性，而非動(dòng)作手勢(shì)所引發(fā)的純信號(hào)變化。由于時(shí)間特性對(duì)于每個(gè)用戶而言都非常地個(gè)性化，因而這樣就能提高相應(yīng)傳感器陣列的識(shí)別精 度。
權(quán)利要求
1.一種借助傳感器陣列對(duì)汽車上的功能進(jìn)行操縱詢問的方法，其中，所述傳感器陣列具有至少兩個(gè)間隔一定距離布置的傳感器裝置，所述傳感器裝置用于檢測(cè)身體部位的接近，所述方法包括下列步驟: 監(jiān)測(cè)所述傳感器裝置中的第一傳感器裝置的信號(hào)，直至從所述第一傳感器裝置檢測(cè)到特征性第一信號(hào)響應(yīng)Si并檢測(cè)相應(yīng)的時(shí)間tl， 監(jiān)測(cè)所述傳感器裝置中的第二傳感器裝置的信號(hào)，直至從所述第二傳感器裝置檢測(cè)到特征性第二信號(hào)響應(yīng)s2并檢測(cè)相應(yīng)的時(shí)間t2， 監(jiān)測(cè)所述第二傳感器裝置的信號(hào)，直至從所述第二傳感器裝置檢測(cè)到特征性第三信號(hào)響應(yīng)s3并檢測(cè)相應(yīng)的時(shí)間t3， 監(jiān)測(cè)所述傳感器裝置中的所述第一傳感器裝置的信號(hào)，直至從所述第一傳感器裝置檢測(cè)到特征性第四信號(hào)響應(yīng)s4并檢測(cè)相應(yīng)的時(shí)間t4， 通過將tl、t2、t3和t4中任意兩個(gè)不同的值相減來(lái)測(cè)定至少兩個(gè)時(shí)間差， 評(píng)價(jià)所述時(shí)間差并且根據(jù)所述評(píng)價(jià)產(chǎn)生操縱信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，評(píng)價(jià)時(shí)將測(cè)定的所述時(shí)間差與存儲(chǔ)的比較參數(shù)進(jìn)行比較，其中，如果所述時(shí)間差與所述比較參數(shù)之間的偏差小于預(yù)設(shè)公差值，就產(chǎn)生一表明操作意愿的操縱信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，如果所述方法的持續(xù)時(shí)間超過預(yù)設(shè)最長(zhǎng)時(shí)限，就中止所述方法的實(shí)施并產(chǎn)生否定的操縱信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，檢測(cè)其它特征性信號(hào)Sx及相應(yīng)的檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)tx。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，除所述時(shí)間差外還對(duì)至少一個(gè)所述信號(hào)S1、s2、s3、s4進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而結(jié)合所述這一評(píng)價(jià)來(lái)產(chǎn)生所述操縱信號(hào)。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，對(duì)可由用戶攜帶的ID發(fā)送器進(jìn)行詢問，以便對(duì)功能訪問請(qǐng)求的授權(quán)進(jìn)行驗(yàn)證，其中，在所述時(shí)間點(diǎn)tl之后、優(yōu)選在所述時(shí)間點(diǎn)t4之前詢問所述ID發(fā)送器。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，根據(jù)所述ID發(fā)送器的驗(yàn)證情況，借助分配給所述ID發(fā)送器的用戶配置文件和存儲(chǔ)的比較參數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)所述時(shí)間差。
8.一種標(biāo)定傳感器陣列的方法，所述傳感器陣列用于對(duì)汽車上的功能進(jìn)行操縱詢問，其中，所述傳感器陣列具有至少兩個(gè)間隔一定距離布置的傳感器裝置，所述傳感器裝置用于檢測(cè)身體部位的接近，所述方法包括下列步驟: 監(jiān)測(cè)所述傳感器裝置中的第一傳感器裝置的信號(hào)，直至從所述第一傳感器裝置檢測(cè)到特征性第一信號(hào)響應(yīng)Si并檢測(cè)相應(yīng)的時(shí)間tl， 監(jiān)測(cè)所述傳感器裝置中的第二傳感器裝置的信號(hào)，直至從所述第二傳感器裝置檢測(cè)到特征性第二信號(hào)響應(yīng)s2并檢測(cè)相應(yīng)的時(shí)間t2， 監(jiān)測(cè)所述第二傳感器裝置的信號(hào)，直至從所述第二傳感器裝置檢測(cè)到特征性第三信號(hào)響應(yīng)s3并檢測(cè)相應(yīng)的時(shí)間t3， 監(jiān)測(cè)所述傳感器裝置中的所述第一傳感器裝置的信號(hào)，直至從所述第一傳感器裝置檢測(cè)到特征性第四信號(hào)響應(yīng)s4并檢測(cè)相應(yīng)的時(shí)間t4， 通過將tl、t2、t3和t4中任意兩個(gè)不同的值相減來(lái)測(cè)定至少兩個(gè)時(shí)間差，將所述時(shí)間差作為比較參數(shù)存儲(chǔ)下來(lái)以用于后續(xù)的操縱請(qǐng)求評(píng)價(jià)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述方法可實(shí)施多次，其中，將先前實(shí)施過程中所產(chǎn)生的比較參數(shù)與當(dāng)前實(shí)施過程中所存儲(chǔ)的比較參數(shù)合并成新的比較參數(shù)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，每實(shí)施一次所述標(biāo)定方法，就提高一次計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)，所述計(jì)數(shù)器用于對(duì)所述新的待存儲(chǔ)比較參數(shù)和來(lái)自先前實(shí)施過程的平均比較參數(shù)進(jìn)行同步平均。
11.如權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的方法，其中，進(jìn)一步將至少一個(gè)所述特征性信號(hào)響應(yīng)S1、s2、s3和s4的特性值作 為其它比較參數(shù)存儲(chǔ)下來(lái)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)用戶為訪問車輛功能而做出的操縱手勢(shì)并為用戶個(gè)性化標(biāo)定該檢測(cè)的方法。根據(jù)本發(fā)明，實(shí)施該方法時(shí)對(duì)至少兩個(gè)傳感器陣列的信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。對(duì)其中的第一傳感器陣列進(jìn)行監(jiān)測(cè)，直至從該傳感器陣列接收到特征性信號(hào)響應(yīng)s1。接下來(lái)對(duì)第二傳感器陣列進(jìn)行監(jiān)測(cè)，直至在該傳感器陣列中檢測(cè)到第二特征性信號(hào)s2。將所述第一傳感器陣列中的第一信號(hào)s1的檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)t1和所述第二傳感器陣列中的第二信號(hào)s2的檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)t2予以存儲(chǔ)。最后詢問其它信號(hào)響應(yīng)。首先再度監(jiān)測(cè)所述第二傳感器陣列，直至能夠在該傳感器陣列中再度檢測(cè)到特征性信號(hào)響應(yīng)s3。將相應(yīng)的時(shí)間t3存儲(chǔ)下來(lái)。最后監(jiān)測(cè)所述第一傳感器陣列，直至在該傳感器陣列中獲得特征性信號(hào)響應(yīng)s4，也將該時(shí)間點(diǎn)作為時(shí)間值t4存儲(chǔ)下來(lái)。在接下來(lái)的處理步驟中對(duì)所述特征性信號(hào)響應(yīng)的檢測(cè)時(shí)間進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，主要是從時(shí)間值對(duì)中求時(shí)間差。根據(jù)所測(cè)定的值產(chǎn)生操縱信號(hào)。
文檔編號(hào)B60R25/00GK103228495SQ201180044497
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者烏利齊·穆勒, 貝恩德·艾特 申請(qǐng)人:胡夫電子有限公司