控制设备和方法与流程

控制设备和方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年8月26日提交的中国专利申请no.201910789846.0的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
3.本发明总体涉及控制技术领域，具体涉及一种能够应用于包括智能车辆技术领域在内的各个领域的控制设备和方法，更具体涉及一种车门控制设备和方法。


背景技术：

4.在智能车辆技术领域，如何智能地开启车门(即后车门)，或者更具体地电动后备箱门，是一项重要的研究课题。目前，开启车辆后备箱门的几种主要方式包括：按压设置在车辆内中控台上的“后备箱开启”按钮、按压车钥匙上的“后备箱开启”按钮或按压设置在后备箱门上的开关按钮。
5.上面三种方式本质上属于开启车辆后备箱门的传统方式。当用户的手不方便使用车钥匙或者不方便进行按钮操作时，车辆的后备箱门不能自动开启。


技术实现要素：

6.在第一方面，本公开提供了一种控制设备。
7.控制设备包括控制器、第一感应感测、光学装置和第二感测装置。第一感测装置、光学装置和第二感测装置中的每一个都与控制器通信连接。
8.第一感测装置配置为检测用户是否在目标物体附近，如果是，则向控制器发送用户的物体检测数据。控制器配置为基于物体检测数据，确定用户是否在距目标物体的预设距离内，如果是，则向光学装置发送第一控制命令。光学装置配置为在接收到第一控制命令时，将预设图像投影到表面的预设区域以呈现给用户。第二感测装置配置为检测用户对预设图像的响应，然后向控制器发送用户响应数据。控制器还配置为基于用户响应数据，确定来自用户的响应是否满足预定标准，如果满足，则向目标物体发送第二控制命令以用于执行任务。
9.此处，根据一些优选实施例，目标物体为门，并且任务为开启门。然而可选地，目标物体能够是其他物体(诸如电梯)，并且任务为使电梯停在与用户相同的水平处，从而为用户乘坐做好准备。目标物体也可以为机器人助手，并且任务为移动靠近用户以提供服务。
10.更优选地，目标物体为车门，表面的预设区域为车门附近的地面区域。此处，车门能够是任何门，诸如后行李箱门、前发动机罩盖或任何提供进入车辆内部的电动门。
11.在控制设备中，第二感测装置可选地包括障碍物检测器，该障碍物检测器配置为检测目标物体与光学装置投影在表面上的图像之间是否出现障碍物，作为用户对图像的响应的结果。
12.此处，障碍物检测器可以包括相机、雷达传感器、非接触式电容传感器、红外感测
装置或tof检测装置中的至少一个。
13.第二感测装置可以可选地包括用户行为检测器，该用户行为检测器配置为检测用户响应于预设图像的行为。用户行为检测器能够是相机，由该相机检测到的响应包括用户的动作、手势或面部表情中的至少一个。用户行为检测器还能够是麦克风，由该麦克风检测到的响应包括用户的语音。
14.在控制设备中，预定标准可以包括检测用户执行的任何行为，该任何行为可以包括动作、手势、面部表情或语音中的至少一个。
15.在控制设备中，控制器可以可选地进一步配置为基于用户响应数据执行特征识别，并且预定标准包括特征识别的结果与预先存储的记录之间的基本匹配。在本文中，术语“基本”、“本质上”等应视为可以与短语“在大多数细节上，即使不是完全地”互换，即定义为在匹配水平上超过80％。
16.在控制设备中，第一感测装置能够可选地包括超声波感测装置、雷达传感器、相机、无线信号检测器、红外感测装置、热电传感器、tof(飞行时间)相机或vcsel(垂直腔面发射激光)传感器中的至少一个。
17.根据某些实施例，第一感测装置包括无线信号检测器，该无线信号检测器配置为检测从用户携带的随身装置发射的无线信号，其中无线信号包括射频(rf)信号、wifi信号、蓝牙信号、4g信号或5g信号中的至少一种。
18.此处，用户携带的随身装置包括车钥匙、移动电话或无线信号发射器中的至少一个。
19.在如上所述的控制设备中，预设距离能够为大约0.01米至10米，优选为大约0.1米至5米，进一步优选为大约0.2米至1米。
20.根据控制设备的一些实施例，第一感测装置实质上是嵌入在控制器中的功能模块。
21.根据控制设备的一些实施例，光学装置还配置为在开始投影预设图像时，向控制器发送时间戳信息；并且控制器还配置为基于时间戳信息，计算光学装置的工作时间，确定工作时间是否长于预设阈值，如果是，并且如果没有接收到来自用户的响应，则进一步向光学装置发送停止命令以停止投影。
22.此处，预设阈值能够为大约2秒至30分钟，优选为大约5秒至5分钟，进一步优选为大约10秒至1分钟。
23.在第二方面，本公开还提供了一种控制方法。
24.控制方法包括以下步骤：
25.(1)确定用户是否在距目标物体的预设距离内；
26.(2)如果是，则控制光学装置将预设图像投影到表面的预设区域以呈现给用户；
27.(3)检测用户对预设图像的响应；
28.(4)基于响应，确定预定标准是否满足；以及
29.(5)如果满足，则控制目标物体执行任务。
30.此处，目标物体能够可选地是门，任务能够是开启门。
31.根据控制方法的一些实施例，目标物体为车门，表面的预设区域为车门附近的地面区域。
32.根据控制方法的一些实施例，确定用户是否在距目标物体的预设距离内的步骤(1)包括以下子步骤：
33.(a)获取用户的物体检测数据；以及
34.(b)基于物体检测数据确定用户是否在距目标物体的预设距离内。
35.此处，可选地，获取用户的物体检测数据的子步骤(a)能够是借助于第一感测装置进行的。第一感测装置能够包括超声波感测装置、雷达传感器、相机、无线信号检测器、红外感测装置、热电传感器、tof(飞行时间)相机或vcsel(垂直腔面发射激光)传感器中的至少一个。
36.在控制方法的某些实施例中，第一感测装置包括超声波感测装置，并且在基于物体检测数据确定用户是否在距目标物体的预设距离内的子步骤(b)中，用户距目标物体的距离是通过超声感测装置接收到的回波信号的强度或接收回波信号的时间段中的至少一个来估计的。
37.可选地，第一感测装置包括相机，并在基于物体检测数据确定用户是否在距目标物体的预设距离内的子步骤(b)中，用户距目标物体的距离是通过分析用户的图像来估计的。
38.可选地，第一感测装置包括无线信号检测器，该无线信号检测器配置为检测从用户携带的随身装置发射的无线信号，在基于物体检测数据确定用户是否在距目标物体的预设距离内的子步骤(b)中，用户距目标物体的距离是通过无线信号检测器检测到的无线信号的强度来估计的。此处，用户携带的随身装置包括车钥匙、移动电话或无线信号发射器中的至少一个。
39.在如上所述的控制方法中，预设距离为大约0.01米至10米，优选为大约0.1米至5米，进一步优选为大约0.2米至1米。
40.在如上所述的控制方法中，检测用户对预设图像的响应的步骤(3)是由第二感测装置执行的。第二感测装置可以包括障碍物检测器或用户行为检测器中的至少一个。障碍物检测器配置为检测目标物体与光学装置投影在表面上的预设图像之间是否出现障碍物，作为用户对预设图像的响应的结果。用户行为检测器配置为检测用户响应于预设图像的行为。
41.根据控制方法的某些实施例，第二感测装置包括障碍物检测器，该障碍物检测器可以包括相机、雷达传感器、非接触式电容传感器、红外感测装置或tof检测装置中的至少一个。优选地，第二感测装置包括tof检测装置。
42.根据控制方法的某些实施例，第二感测装置包括用户行为检测器。此处，用户行为检测器能够包括相机或麦克风中的至少一个。
43.在用户行为检测器包括相机的控制方法的实施例中，由该相机检测到的响应包括用户的动作、手势或面部表情中的至少一个。
44.在用户行为检测器包括麦克风的控制方法的实施例中，由该麦克风检测到的响应包括用户的语音。
45.此处，预定标准可以可选地包括检测用户执行的任何行为，任何行为可以包括动作、手势、面部表情或语音中的至少一个。
46.根据控制方法的一些实施例，基于响应确定是否满足预定标准的步骤(4)包括基
于用户响应数据执行特征识别的子步骤。此处，预定标准包括特征识别的结果与预先存储的记录的基本匹配。
47.根据一些实施例，在如果是，则控制光学装置将预设图像投影到表面的预设区域以呈现给用户的步骤(2)后，控制方法还包括以下步骤：
48.计算所述光学装置的工作时间；以及
49.如果所述工作时间长于预设阈值且未检测到来自用户的响应，则控制所述光学装置停止投影。
50.此处，预设阈值能够为大约2秒至30分钟，优选为大约5秒至5分钟，进一步优选为大约10秒至1分钟。
51.上述控制方法的任何实施例都能够由如第一方面所述的控制设备来执行。
附图说明
52.在下文中，为了更清楚地说明本公开中提供的本发明的各种实施例，将简要地提供本公开的一些实施例的附图。
53.这些附图应理解为仅涵盖了本文所公开的本发明的一些实施例而非全部，本领域普通技术人员能够基于本文提供的附图，在不付出任何创造性努力的情况下轻易获得其他附图。
54.图1a和图1b分别示出了本公开一些实施例提供的控制设备的结构图和利用该控制设备的控制方法；
55.图2示出了基于图1a和图1b所示的控制设备和控制方法的车门控制设备和控制方法；
56.图3a和图3b分别示出了车门控制设备的具体应用场景和利用该车门控制设备的车门控制方法的工作流程；
57.图4示出了根据本公开某些实施例的控制器的框图；以及
58.图5示出了本公开一些实施例提供的控制器的结构图。
具体实施方式
59.下文中，参照本公开所附附图，对本发明各种实施例提供的技术方案进行更详细的描述。应当注意，本公开提供的实施例应视为仅代表本公开所涵盖的实施例的一部分而非全部，而不应视为对本公开的保护范围施加任何限制。基于本文提供的实施例，在设计上稍有变化的其他实施例，只要它们遵循本文公开的发明主旨，并且能够由本领域普通技术人员在不涉及任何创造性劳动的情况下轻易获得，都应视为涵盖在本公开的范围内。
60.在某些方面，本公开提供了一种控制设备和控制方法。控制方法基本上是通过控制设备来执行的。
61.图1a出了本公开一些实施例提供的控制设备的结构图。如图所示，控制设备001包括控制器100、第一感测装置200、光学装置300和第二感测装置400。第一感测装置200、光学装置300和第二感测装置400中的每一个都与控制器100通信连接。
62.第一感测装置200实质上为物体检测器，该物体检测器配置为检测用户u是否在目标物体t附近，然后向控制器100发送物体检测数据。
63.控制器100配置为基于来自第一感测装置200的物体检测数据，确定用户u是否在距目标物体t的预设距离内，并且被进一步配置为如果确定用户u在预设距离内，则向光学装置300发送第一控制命令(即图1中的“第一控制命令”)。
64.光学装置300配置为在接收到第一控制命令时，将预设图像投影到表面的预设区域以呈现给用户u。
65.在光学装置300投影的图像的提示下，用户u可以表现出对此的响应。
66.第二感测装置400配置为检测用户u对投影图像的响应，然后将用户响应数据传输到控制器100。
67.控制器100还配置为基于来自第二感测装置400的用户响应数据，确定来自用户u的响应是否满足预定标准，并进一步配置为向目标物体t发送第二控制命令(即图1中的“第二控制命令”)以用于执行对应于第二控制命令的任务。
68.相应地，图1b示出了根据本公开某些实施例的使用控制设备001的控制方法的流程图。如图1b所示，控制方法包括以下步骤：
69.s10：确定用户是否在距目标物体的预设距离内；
70.s20：如果是，则控制光学装置将预设图像投影到表面的预设区域以呈现给用户；
71.s30：检测用户对预设图像的响应；
72.s40：基于用户的响应确定是否满足预定标准；
73.s50：如果是，则控制目标物体执行相应的任务。
74.如在整个公开中所使用的，术语“用户”通常是指人，但也能够扩展为指动物、机器人、机器或能够对光学装置投射的图像做出响应的任何事物。
75.在一个同样涵盖本公开优选实施例的这样的场景中，控制设备001设置在车辆(例如客车)中并且配置为控制车辆执行车辆相关的任务，诸如开启车门(例如后备箱盖或后备箱门)。在该特定场景下，目标物体是车辆，用户能够是接近车辆并想要开启感兴趣的车门(例如后备箱门或后车门)的驾驶员或乘客，并且目标物体要执行的任务是开启车门。
76.因此，借助于上述的控制设备001和控制方法，能够实现当用户接近车辆(例如客车)的后备箱以试图开启后备箱门时，设置在车辆上的光学装置(例如投影仪)能够在控制设备检测到用户离后备箱足够近时，将图像(例如光斑，或诸如光环或特定标志的光学图案)投影到车辆后备箱正前方的地面区域(即“表面的预设区域”)上。在投影在地面上的光学图案的提示下，用户能够踢动脚以在光学图案上方扫过。然后，在检测到该用户响应后，控制设备能够控制车辆的后备箱门开启。这样，用户无需用手即能够方便地开启汽车后备箱门，这在用户用双手拿着很多东西(例如大箱子)并打算将这些东西放入到后备箱中时特别有用。
77.下文中，将提供对用于控制车门开启的控制设备和控制方法的上述具体实施例以及其他相关实施例的更详细的描述。
78.图2示出了车门控制设备和车门控制方法，它们基本上基于如上所阐述并在图1a和图1b中示出的控制设备和方法。
79.如图2所示，车门控制设备001a包括车辆控制器110、物体检测器210、光学装置310和用户响应检测器410，它们对应于如图1a所示的控制设备001的控制器100、第一感测装置200、光学装置300和第二感测装置400。
80.图2中还示出了车门控制方法的各个步骤。简而言之，物体检测器210检测用户u是否正在接近感兴趣的车门t(例如后备箱门，参见s100)，然后向车辆控制器110发送物体检测数据(s200)。然后，基于物体检测数据，车辆控制器110确定用户u是否在距车门t的预设距离内，如果是，则向光学装置310发送第一控制命令(s300)，从而控制光学装置310将预设图像投影到地面上(s400)。在投影图像的提示下，用户u可以表现出响应，然后，该响应被用户响应检测器410检测(s500)，并且用户响应检测器410向车辆控制器110进一步发送用户响应数据(s600)。然后基于用户响应数据，车辆控制器110进一步确定来自用户u的响应是否满足预定标准，如果满足，则控制车门t开启(s700)。
81.如本文所使用的，术语“车辆”通常是指运输人或货物的运输机器，该运输机器能够包括机动车辆，例如客车、汽车、运动型多功能车辆(suv)、摩托车、公共汽车、卡车或各种商用车辆，并且还能够包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料(例如源自石油以外的资源的燃料)车辆。在本公开同样涵盖的更广泛范围内，该术语还能够包括其他类型的运输工具，诸如货车、自行车、有轨车辆(例如火车、电车等)、船只(例如轮船或小船)、飞行器和航天器等。
82.如本文所使用的，术语“门”应视为等同于“大门”、“盖”等，并且是指车辆的可移动部分，该可移动部分如果开启，则提供进入特定隔间的开口，如果关闭，则关闭特定隔间的开口，该隔间诸如是车辆的货物后备箱(或以下简称为后备箱)、内部驾驶员/乘客空间或发动机箱。在图2所示的实施例中，车门是设置在客车后部处的后备箱门，然而应当注意的是，替代地，“车门”能够是通向内部驾驶员/乘客空间的电动门或通向车辆其他隔间(例如发动机箱)的盖/门。这样的车门能够是铰链门或滑动门，但也能够是其他类型的门。
83.如本文所使用的，“用户”能够是打算乘坐车辆的驾驶员或乘客，或者能够是不打算乘坐车辆的客人或第三方人。
84.如本文所使用的，距车门的“预设距离”能够由技术人员根据实际需要预先设置。例如，在典型的客车中，只有当用户接近车门大约1m(米)内时，才视为用户有开启车门的需要。因此，根据某些实施例，预设距离被设置为半径为1.0米的范围。然而可选地，预设距离能够设置为0.5m、1.5m、2.0m或任何其他距离。在本公开中，预设距离通常能够设置为0.1m-5m，优选为0.5m-2m，更优选为约1m。
85.在图1a所示的通用控制设备和图2所示的车门控制设备的具体实施例二者中，第一感测装置200或物体检测器210根据具体方式或工作机制能够存在不同的实施例。为简洁起见，仅提供了对图2所示的车门控制设备中的物体检测器210的描述，但应当注意的是，这样的描述也将不受任何限制地应用于图1a所示的通用控制设备中的第一感测装置200。
86.在某些实施例中，物体检测器210包括超声波感测装置，该超声波感测装置能够周期性地发射超声波信号。当用户正在接近车门时，用户反射的回波信号能够由超声波感测装置接收。然后基于回波信号的强度和接收回波信号的时间段，用户距车门的距离能够基于它们之间的特定的预定关系来测量或估计。类似地，物体检测器210包括雷达感测装置(即雷达传感器)，诸如毫米波(即mmwave)雷达传感器，其能够根据实际需要用于相对短程(例如大约30m)或相对远程(例如大约200m)的物体检测。
87.在某些实施例中，物体检测器210依赖于由其拍摄的图像来测量或估计用户距车门的距离。例如，在一个这样的实施例中，物体检测器210包括相机(例如摄像机)。相机能够
周期性地对车门附近的景物进行拍摄。当用户正在接近车门时，相机能够周期性地拍摄用户的一系列照片。然后基于该系列照片中的每一张，能够测量或估计用户距车门的距离。例如能够通过特征识别并通过测量每张照片中用户或其部位(例如头部或身体上的某些特征点)的尺寸来实现，然后基于预定的尺寸-距离关系，能够计算或估计用户距车门的距离。除了上述方法之外，其他距离评估方法也是可能的。此外，该系列照片可以可选地包括包含用户的某些特征(诸如面部特征、手势和/或动作等)的图像，并通过特征比较和深度学习，可以进一步确定用户的身份以用于其他目的，诸如认证。
88.在某些实施例中，物体检测器210依赖于由其捕获的无线信号来测量或估计用户距车门的距离，因此物体检测器210可以可选地包括无线信号检测器，该无线信号检测器配置为检测从接近的用户携带的随身装置发射的无线信号。此处，“无线信号”能够是射频(rf)信号、wifi信号、蓝牙信号、4g/lte信号、5g信号等，这些信号能够由基本上为无线信号发射装置的随身装置(诸如车钥匙、移动电话或专用无线信号发射器)发射。这种无线信号发射装置通常由车辆用户携带，因此在他或她正在接近车门时，能够用来估计该用户的距离。
89.在一个这样的特定实施例中，物体检测器210包括rf检测器(诸如有时嵌入在车辆控制器110中的无线感应模块)，该rf检测器配置为感应或检测从车辆钥匙发射的rf信号。当携带这种车钥匙的用户正在接近车门时，无线感应模块能够基于rf信号的强度来估计用户距车门的距离。可选地，车钥匙可以发射其他类型的无线信号(例如蓝牙信号)，并且相应的物体检测器可以配置为接收这些类型的无线信号并以类似的方式工作。
90.在另一个这样的实施例中，物体检测器210包括无线信号检测器，该无线信号检测器配置为检测从移动电话发射的rf信号、蓝牙信号、wifi信号、蓝牙信号、4g/lte信号、5g信号等中的一个或更多个。当携带移动电话的用户正在接近车门时，信号检测器能够基于接收到的无线信号强度估计用户距车门的距离。
91.在其他实施例中，物体检测器可以包括可以用来测量或估计接近的用户距车门的距离的其他类型的感测装置，诸如红外感测装置、热电传感器、tof(飞行时间)相机、vcsel(垂直腔面发射激光器)传感器等。
92.此处，可选地，将物体检测器210和车辆控制器110设置在车辆中能够存在不同的方式。
93.根据一些实施例，物体检测器210和车辆控制器110在物理上是分开的，但在通信上是连接的。车辆控制器110能够根据从物体检测器210发射的物体检测信号来判断或确定用户是否出现在距车门的预设距离内。
94.根据一些其他实施例，物体检测器210可以在功能上和/或物理上嵌入在车辆控制器110中。例如，车辆控制器110本身可以具有检测用户的功能。例如，配置在车辆控制器110中的无线感应模块能够基本上用作用于感应或获取用户的信息的物体检测器210。
95.可选地，物体检测器210可以包括上述不同实施例的任意组合。在一个这样的实施例中，车门控制设备001a的物体检测器210可以包括相机和rf信号检测器(例如嵌入在车辆控制器110中的无线感应模块)。相机配置为捕获接近的用户的图像，而rf信号检测器配置为检测从用户携带的车钥匙发射的rf信号。这样的组合使用可以实现较好的安全性、稳健性(即，如果一个失败，另一个仍然工作)、较高的有效性(例如，第一种方法用作激活第二种
方法的触发器)或距离估计和用户认证的组合功能。更具体地说，如果仅在距车门的预设距离内检测到用户，而该用户可能是未携带车钥匙的人，则存在误开启车门的风险。因此，为了确保更好的安全性，能够同时确定是否检测到物体出现在距车门的预设距离内以及是否检测到来自车钥匙的rf信号。如果两者都被检测到，则能够向光学装置发送驱动命令。
96.此处，在图2所示的车门控制方法的s200中，物体检测器210获得并向车辆控制器110传输的物体检测数据能够是任何数据类型(诸如电信号、数据包、或二进制代码等)，并且能够具有不同的实施例。
97.根据一些实施例，物体检测数据可以包括当用户正在接近车门时由物体检测器210周期性地捕获的初始数据(例如图像、无线信号强度、回波信号强度、回波反射时间等)。因此，这种捕获的初始数据被周期性地传输到车辆控制器110，该车辆控制器能够通过处理器中的计算模块来计算距离，并且还能够通过处理器中的确定模块来确定用户是否到达了距车门的预设距离内。因此，在这些实施例中，物体检测器210不处理物体检测数据，而是将所有物体检测数据传输到车辆控制器110以进行处理和确定。
98.根据一些其他实施例，物体检测数据可以仅包括确定结果。此处，除了能够周期性地捕获距离相关的数据(例如图像、无线讯号强度、回波信号强度、回波反射时间等)之外，物体检测器210本身还能够确定捕获的数据是否符合特定标准(例如无线信号的强度高于预定阈值，或者回波信号的时间段小于预定阈值)，这基本上等同于确定正在接近的用户是否在距车门的预设距离内。因此，物体检测数据可以呈协议数据的形式。例如，物体检测数据可以仅包括指示用户在预设距离内的二进制代码“1”。因此，当用户正在接近车门时，物体检测器210周期性获取用户的相关数据，并确定正在接近的用户是否在距车门的预设距离内，且仅当确定用户在预设距离内时，才向车辆控制器110发送二进制代码“1”。在接收到二进制代码“1”时，车辆控制器110相应地确定用户在预设距离内，并能够向光学装置310进一步发送第一控制命令，以便控制该光学装置将预设图像投影到地面上。因此，在这些实施例中，物体检测器210尽最大努力处理检测到的关于用户的数据并据此进行确定，并且仅将基本上是物体检测数据的确定结果传输到车辆控制器110。
99.应当注意的是，除了上述两个不同的实施例之外，还能够存在中间类型的物体检测数据，即物体检测器210部分地处理检测到的关于用户的数据，然后将这种处理过的数据作为物体检测数据传输到车辆控制器110，车辆控制器110据此进一步确定接近的用户是否在距车门的预设距离内。
100.在图2所示的车门控制设备和方法中，光学装置310能够是安装在车辆上的适当位置处且以适当方向指向地面预设区域的照明装置。此处，对于光学装置310和由其投影在地面上的预设图像(s400)来说，能够存在不同的实施例。
101.在某些实施例中，光学装置310包括投影仪(例如激光投影仪、led投影仪等)。此处，投影仪投影的图像能够是任何形状、任何颜色、任何形式或用于任何目的。可选地，图像可以是特殊图案(诸如标志)的点、环、箭头，或者包括文字。进一步可选地，图像可以是单色图像或彩色图像。进一步可选地，图像可以是静止图像、闪烁图像、交替的一系列图像、动态图像或视频(例如商业广告)。
102.进一步可选地，图像可以用于某些目的。在一个示例中，图像可以包括诸如“请将您的脚滑过或踩在图像上”的提示文字，该提示文字实质上提示用户按照提示执行特定行
为或动作以便开启车门。
103.在另一个示例中，图像可以包括提示，诸如“请执行动作作为开启后备箱门的通行证”，并且用户可以执行之前已经同意的动作(例如脚的逆时针移动)作为通行证。然后，该动作可以由相机(即用户响应检测器410)捕获，车辆控制器110能够进一步确定用户执行的动作是否与预先存储的钥匙匹配，如果是，则车辆控制器110能够控制车门开启，如果否，则车辆控制器110可以进一步控制光学装置310投影另一个预设图像作为提示，要求用户重试。因此，该动作实质上用作认证水平。
104.在某些其他实施例中，光学装置310包括聚光灯(例如普通聚光灯、led灯等)，该聚光灯配置为简单地将光束投射到地面上，由此形成的预设图像可以仅包括由光束在地面上形成的光斑。
105.在图2所示的车门控制方法的s500中，在观察到光学装置310投影在地面上的图像后，用户表现出响应，该响应由用户响应检测器410检测。此外，在s600中，用户响应检测器410将用户响应数据传输到车辆控制器110。然后基于用户响应数据，车辆控制器110进一步确定来自用户u的响应是否满足预定标准，如果是，则控制车门t开启(s700)。
106.在本公开中，取决于光学装置310投影的图像的类型，能够检测到的用户对投影图像的响应能够存在各种不同的实施例。
107.在某些实施例中，光学装置310投影在地面上的图像相应可以包括静止图像(例如光斑、光环、标志和/或诸如“请将您的脚滑过或踩在图像上方”的提示文字)。因此，在投影图像的提示下，用户能够执行图像指定的行为或动作，诸如将他/她的脚滑过或踩在图像上。然后，用户响应检测器410可以包括障碍物检测装置(即障碍物检测器)，该障碍物检测装置与车辆控制器110一起配置为检测光学装置310投影在地面上的图像与车门之间是否存在障碍物。此处，其间是否存在障碍物实质上构成了控制车门开启的预定标准。
108.在一个实施例中，障碍物检测器包括相机。当投影图像的区域中出现阴影时，这是用户的脚滑过或在图像上造成的，相机(即用户响应检测器410)能够拍摄一张或更多张照片(本质上为用户响应数据)，然后将其传输到车辆控制器110以进行分析和确定。此处，更具体地，车辆控制器110能够基于接收到的一张或更多张照片，检测投影图像中是否存在任何像素变化，从而确定投影图像与车门之间是否存在障碍物，或者更具体地，确定在投影图像的光学路径中是否出现障碍物。
109.在其他实施例中，障碍物检测器可以包括红外感测装置或tof检测装置。当在投影预设图像的区域中检测到红外光束的遮挡或tof检测信号的波动时，则视为出现了障碍物。
110.在其他实施例中，障碍物检测器可替代地包括雷达传感器(例如mmwave雷达传感器、短程雷达传感器或障碍检测雷达)或非接触式电容传感器。
111.在其他实施例中，用户对投影图像的响应可以是在用户看到由光学装置投影的图像时用户执行或表现出的行为(例如动作、手势、面部表情、语音等)。用户响应检测器410可以相应地包括能够检测用户执行的响应的用户行为检测装置或用户行为检测器(例如，诸如相机的成像装置或诸如麦克风的语音记录装置)。然后，在接收到从用户响应检测器410发送的用户响应数据后，车辆控制器110确定是否满足预定标准，如果是，则进一步控制车门开启。
112.在一个示例中，投影图像可以提示用户做出动作(例如移动腿或逆时针移动脚
等)，并且动作检测器(例如相机)可以用作用户响应检测器410来检测是否检测到用户腿的移动，或者是否能够识别用户的动作(即预定标准)。如果是，则车辆控制器110能够进一步控制车门开启。
113.在另一示例中，投影图像可以提示用户将他/她的面部朝向车门的特定部分(例如安装在后备箱门上的相机)，并且相机可以用作用户响应检测器410来捕获用户的面部。然后车辆控制器110确定是否检测到用户的面部，或者甚至确定是否能够识别用户的面部(即预定标准)，如果是，则进一步控制车门开启。
114.在又一示例中，投影图像可以提示用户说话或说出特定单词，并且安装在车辆中的麦克风可以用作用于捕获用户的语音的用户响应检测器410。然后车辆控制器110确定是否检测到用户的语音，或者甚至确定是否能够识别用户的语音(即预定标准)，如果是，则进一步控制车门开启。
115.在上述实施例中的任何一个中，车辆控制器110确定的预定标准可以根据具体需要来变化。举一个示例，预定标准可以是没有任何特征识别功能的简单标准(即“是”与“否”，取决于是否检测到用户行为)。也就是说，一旦检测到用户的行为(诸如动作、语音、面部或手势等)，车辆控制器110就可以确定预定标准满足。在另一个示例中，车辆控制器110应用的预定标准可以是涉及特征识别的复杂标准。也就是说，在用户响应检测器410检测到用户的动作、语音、面部、手势等后，车辆控制器110进一步执行特征识别(例如面部识别、动作/手势识别或语音识别等)，并且仅在特征识别的结果指示出用户特征与预先存储的记录相匹配(例如能够识别用户的身份)后，才确定满足预定标准。因此，这些后面的实施例实质上在开启车门之前授予用户认证。
116.在上述实施例中的任何一个中，可选地，从用户响应检测器410传输到车辆控制器110的用户响应数据能够周期性地发送到车辆控制器。这样，用户响应数据可以包括记录由用户响应检测器410捕获的用户响应的原始数据，诸如相机捕获的图像数据或麦克风捕获的语音数据。车辆控制器110配备有分析原始数据以确定是否满足预定标准的功能。车辆控制器110的这种分析和确定可以是简单的(例如是与否的确定)或者是复杂的(例如特征识别)。
117.替代地，用户响应检测器410本身可以具有在不诉诸于车辆控制器110的情况下基于原始响应数据进行分析和确定的能力。因此，从用户响应检测器410传输到车辆控制器110的用户响应数据可以仅包括能够呈协议数据的形式的确定结果。例如，代码“1”意味着满足预定标准，而代码“0”意味着不满足预定标准。
118.在某些实施例中，当光学装置310接收到来自车辆控制器110的第一控制命令时，光学装置310还能够向车辆控制器110发送时间戳信息，时间戳信息记录光学装置110开始投影预设图像的时间。在接收到时间戳信息后，车辆控制器110能够基于时间戳信息来计算光学装置310的工作时间。
119.如果光学装置310的工作时间长于预设阈值(例如大约2秒-30分钟，优选5秒-5分钟，更优选大约10秒-1分钟)，同时用户响应检测器410没有接收到来自用户的响应，则车辆控制器110能够进一步向光学装置310发送停止命令，从而控制光学装置310停止投影。当用户接近车门时，并不一定意味着用户想要开启车门。在这种情况下，在光学装置310投影预设图像后，可能会在一段时间内无法检测到用户的响应。通过计算光学装置310的工作时间
段，车辆控制器110能够向光学装置310发送停止投影命令以停止投影。因此，该特征能够节省电力并延长光学装置310的工作寿命。
120.根据开启车门的不同机制，车辆控制器110控制车门开启能够存在各种不同的方式。
121.在某些实施例中，车门借助于与驱动马达可操作地连接并由其驱动的液压杆开启。因此，在车辆控制器110向驱动马达发出第二控制命令后，驱动马达能够驱动液压杆在特定方向上移动，从而开启车门。
122.在另一个实施例中，车门借助于闩锁锁定。当车辆控制器110向致动器(例如马达或电磁装置)发送第二控制命令时，接下来，致动器能够释放闩锁，然后弹簧推动或拉动车门开启。
123.在某些实施例中，车辆控制器110能够进一步配置为记录车门保持开启的时间段。如果时间段长于预设阈值，则车辆控制器能够控制车门关闭或闭合。在通过液压杆开启或关闭车门的特定实施例中，这能够借助于驱动马达来实现，该驱动马达在接收到来自车辆控制器的反向驱动信号时，驱动液压杆在相反的方向上移动，从而关闭车门。
124.本文公开的车门控制设备和方法能够用来方便地实现车门的免手动开启。物体检测器210和车辆控制器110能够检测并确定是否有用户接近并出现在距车门的预设距离内。如果是，则车辆控制器110控制光学装置310将预设图像投影到地面上。用户响应检测器410能够记录用户的响应。基于从用户响应检测器410接收到的用户响应，车辆控制器110进一步确定是否满足预定标准，如果是，则控制车门开启。
125.为了更好地理解上述车门控制设备和方法，下文中提供了如图3a和图3b所示的具体应用场景。
126.如图3a所示，当用户u进入超声波感测装置211(即图2所示的物体检测器210的一种类型)的感应范围a内时，光学装置311被触发以投影光束b，在地面上形成投影图像c。用户观察到地面上的投影图像后，他或她能够在投影图像c上方执行动作(例如滑动脚或踩)或将动作执行到投影图像c上。在tof检测装置(即障碍检测器，其是在图2中示出而在图3中未示出的用户响应检测器410的一种类型)检测到动作后，车辆控制器(即在图2中示出而在图3中未示出的车辆控制器110)控制后备箱门t开启。
127.图3b进一步示出了利用图3a所示的车门控制设备的车门控制方法的更详细描述。如图3b所示，物体检测器211(例如图3a中的超声波感测装置)持续周期性地检测是否存在物体(例如用户)接近并出现在距后备箱门t的预设距离内，并向车辆控制器111发送物体检测数据。如果确定用户出现在预设距离内，则车辆控制器111向光学装置311发送第一控制命令以将当前图像投影到地面上。障碍物检测器411(例如图3a中的tof检测装置)持续周期性地检测投影图像与车门之间是否存在障碍物，并向车辆控制器111发送障碍物检测数据(即图1a所示的用户响应数据的一种类型)。如果确定存在障碍物(例如，如图3a所示，用户踩到投影图像上)，则车辆控制器111向后备箱门t发送第二控制命令，从而将其开启。此处，由于车辆控制器111能够及时确定投影图像与车门之间存在障碍物，因此在开启车门时具有改进的响应性。
128.在下文中，将对如上所述并在图1a和图1b中示出的控制设备001中的控制器提供更详细的描述。
129.图4示出了参照控制设备001的控制器的框图。如图所示，控制器包括接收模块401、确定模块402、控制模块403、传输模块404，并且可选地还可以包括特征识别模块405。
130.接收模块401配置为从控制设备001中的一个或更多个检测装置接收检测数据，包括从第一传感装置200接收物体检测数据并从第二传感装置400接收用户响应数据。可选地，接收模块401包括第一接收子模块4011和第二接收子模块4012，它们分别配置为从第一感测装置200接收物体检测数据并从第二感测装置400接收用户响应数据。
131.确定模块402配置为基于从一个或更多个检测装置接收到的一个或更多个检测数据进行确定，包括基于物体检测数据确定用户是否出现在距目标物体的预设距离内并基于用户响应数据确定来自用户的响应是否满足预定标准。可选地，确定模块402包括第一确定子模块4021和第二确定子模块4022，它们配置为分别基于物体检测数据和用户响应数据进行上述两种确定。
132.控制模块403配置为如果确定模块402确定用户出现在距目标物体的预设距离内，则生成第一控制命令，该第一控制命令配置为控制光学装置投影预设图像，并且如果确定模块402确定来自用户的响应满足预定标准，生成第二控制命令，该第二控制命令配置为控制目标物体执行相应的任务。可选地，控制模块403包括第一控制子模块4031和第二控制子模块4032，它们配置为分别生成第一控制命令和第二控制命令。
133.传输模块404配置为将第一控制命令传输到光学装置，并将第二控制命令传输到目标物体。可选地，传输模块404包括第一传输子模块4041和第二传输子模块4042，它们配置为分别传输第一控制命令和第二控制命令。
134.可选地，控制器还包括特征识别模块405，该特征识别模块配置为基于用户响应数据执行特征识别。此处，特征识别模块405可以包括对应于用户响应数据的语音识别、动作识别或面部识别等中的任何一个，这可以额外地促进用户认证过程。
135.在某些实施例中，为了节省电力并延长光学装置的工作寿命，控制器还配置为实现对光学装置工作时间的计算，使得如果光学装置的工作时间长于预设时间段(例如1分钟)同时没有接收到来自用户的响应，则控制器控制光学装置停止投影。因此，接收模块401配置为从光学装置接收时间戳信息，并由此记录光学装置开始投影的时刻。控制器还包括计算模块406，该计算模块配置为基于时间戳信息计算光学装置的工作时间。确定模块402还配置为确定光学装置的工作时间是否长于预设阈值(例如1分钟)。控制模块403还配置为如果光学装置的工作时间长于预设阈值且没有接收到来自用户的响应，则生成用于控制光学装置停止投影的停止命令。传输模块404还配置为将控制模块403生成的停止命令传输到光学装置。
136.在某些实施例中，如上所述的控制器能够定制为用于如上所述的车门控制设备的车辆控制器，每个定制的功能模块的详细描述能够参考如上所述的车门控制设备和方法，此处将不再赘述。
137.如本文所使用的，术语“模块”、“子模块”等中的每一个均指计算机实施的功能实体，该功能实体能够包括硬件部件(即处理器或存储器)和软件部件二者。某些硬件部件和软件部件的组合工作允许在控制器中执行与某个功能模块相对应的规定功能。
138.图5示出了本公开一些实施例提供的控制器的结构图。如图所示，控制器包括存储器501和处理器502。存储器501配置为存储包括可执行指令的计算机程序，该可执行指令当
由处理器执行时执行如本公开所提供的控制方法(诸如车门控制方法)的一个或更多个步骤。处理器602配置为执行存储器501中存储的计算机程序。
139.此处，存储器501的示例能够包括随机存取存储器(ram)和/或非易失性存储器(nvm，例如磁盘存储器)。可选地，存储器501能够远离处理器502。
140.处理器502能够是通用处理器，诸如中央处理器(cpu)、网络处理器(np)、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、可编程逻辑器件(例如现场可编程门阵列(fpga))、分立门或晶体管逻辑装置或者分立硬件部件等。
141.在某些方面，本公开还提供了计算机可读的非易失性存储介质。存储介质配置为存储计算机可执行指令，这些计算机可执行指令在由处理器执行时使处理器执行根据如上所述的任何实施例的控制方法的各个步骤。
142.此处，机器可读的非易失性存储介质能够是便携式硬盘(即hdd)、闪存驱动器、固态盘(即ssd)、光盘(例如cd或dvd)或磁带等。
143.然而应当注意的是，如本文提供的控制设备和控制方法并不局限于控制车门开启的应用，还能够应用于许多其他不同的应用场景。
144.在与上述场景类似的一个这样的场景中，目标物体是建筑物(不是车辆)的门，并且该物体能够是意在穿过门进入到建筑物中的人。借助于该控制设备，能够实现用户无需用手即能够方便地开启门进入到建筑物中。
145.应当注意的是，在整个公开中，诸如“第一”、“第二”等关系术语仅用于将一个实体或操作与另一个实体或操作区分开来，并不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。如本文所使用的，术语“包括”、“含有”、“包含”等是同义词并以开放式的方式包容地使用，并且不排除附加元件、特征、步骤、动作、操作等等。
146.如本文所使用的，术语“约”、“近似”、“左右”等是指与参考的数量、水平、值、数字、频率、百分比、尺寸、大小、程度、重量或长度相比，变化多达30％、25％、20％、25％、10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或1％的数量、水平、值、数字、频率、百分比、尺寸、大小、程度、重量或长度。在特定实施方案中，在数值之前的术语“约”或“近似”指示该值加或减15％、10％、5％或1％的范围。
147.在整个公开中，所有的实施例都以相关的方式描述。每个实施例的相同或相似的诸如部件、构件、步骤或过程的部分的描述能够互相参照。每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。特别地，对于装置、系统、车辆控制器和机器可读存储介质来说，由于它们与方法基本相似，因此描述的比较简单，相关之处请参见方法的相关描述。
148.上面提供和描述的所有实施例都应理解为仅代表在本公开中公开的本发明的相对较好的实施例，并不旨在限制本公开的范围。凡是在本文公开的本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应视为包含在本发明的保护范围之内。