生成用于触发脚踏检测的自适应信号阈值的方法技术

一种针对生成表示事件发生的触发信号来操作传感器系统的方法，该传感器系统包括至少一个传感器，尤其是被设计为接近传感器，所述事件尤其是噪声存在时的操作员预期事件，该方法包括如下重复步骤：以指定的采样次数采集传感器信号；将作为当前采样的传感器信号获得的值与当前有效的第一阈值进行比较；如果作为当前采样的传感器信号获得的值等于或者超过当前有效的第一阈值，则生成触发信号；如果作为当前采样的传感器信号获得的值小于或等于当前有效的第一阈值，则省去生成触发信号；从采样的传感器信号中形成子集，其中紧接在当前采样的传感器信号之前的预定数量的连续采集的传感器信号被排除在形成子集之外；基于所形成的采样的传感器信号的子集，确定第一阈值的更新值，以及将当前有效的第一阈值替换为第一阈值的更新值作为新的当前有效的第一阈值。

A Method of Generating Adaptive Signal Threshold for Triggering Foot Detection

A method of operating a sensor system for generating a trigger signal indicating the occurrence of an event, which includes at least one sensor, especially one designed as a proximity sensor, the event, especially the operator's expected event in the presence of noise, comprises the following repetitive steps: acquiring sensor signals at a specified number of sampling times; transmitting them as current sampling The value obtained by the sensor signal is compared with the current valid first threshold; if the value obtained by the current sampled sensor signal equals or exceeds the current valid first threshold, the trigger signal is generated; if the value obtained by the current sampled sensor signal is less than or equal to the current valid first threshold, the trigger signal is omitted; and the sampled sensor signal is omitted. A subset is formed, in which a predetermined number of continuously collected sensor signals immediately before the current sampled sensor signals are excluded from the formation subset; based on the subset of the sampled sensor signals formed, the update value of the first threshold is determined, and the update value of the current valid first threshold is replaced by the first threshold as the new valid first threshold. \u3002

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生成用于触发脚踏检测的自适应信号阈值的方法
本专利技术涉及针对在存在噪声时生成表示事件发生的触发信号来操作传感器系统的方法，用于生成触发信号的系统的控制单元，该触发信号使用这样的方法激活电机驱动的车门构件，以及用于执行该方法的软件模块。
技术介绍
传感器控制的机动车辆的电动后备箱门的自动致动在现有技术中是已知的。技术文献DE202005020140U1描述了一种电动车门装置，其具有至少一个电动车门和用于将电动车门从关闭位置电动移动到打开位置以及从打开位置电动移动到关闭位置的驱动装置。该装置还包括用于触发驱动的控制器，该控制器被分配有可任选致动的移动部分，其通常被用户携带，并且当用户接近机动车时该移动部分可经无线传输链路与控制模块交互作用，增强地激活自动地执行了打开和/或关闭，如同由预定的使用过程触发并且不需要激活移动部件。在一个实施例中，规定用户侧操作员控制事件，即用户侧脚部移动，以引起后备箱门的电动打开。相对于增强地激活，控制装置，特别是车辆停止时的控制装置，可以移动到激活和去激活状态，并且可以仅在控制装置处于激活状态时通过预定的使用过程触发。此外，国际申请WO2012/08411A1描述了一种具有可电机移位的闭合件的机动车辆的闭合件组件，其中提供传感器组件和传感器控制器用于生成操作信息。通过操作信息，可以触发该闭合件的电机位移。该传感器控制器在操作事件监测期间监视传感器测量值。在故障状况监测期间，传感器控制器监测传感器测量值，以发现作为故障状况特征的行为的发生。在故障状况监测过程期间，如果在监测时间处登记了故障的指示，则传感器控制器增加“故障指示符”变量，并且当超过故障指示符的预定阈值时，在传感器控制器中将故障状况登记为真。根据两个监测动作，传感器控制器仅在出现操作事件但不存在故障情况时才生成操作消息。上述现有技术应用的操作可靠性关键取决于所采用的用于检测周围的操作员预期事件的发生的方法的能力，事件包括噪声，例如来自干扰对象的噪声，其大小可能足以达到为触发而设置的任何预定阈值。在现有技术的上述系统中，当脚或腿接近传感器时，传感器生成的信号增大。当与指定阈值相交时，系统执行高级测量来验证脚部移动/使脚部移动无效。如果信号噪声过高，定义低的固定指定阈值以便尽快开始高级测量以对事件快速响应是不可行的。会过于频繁与指定阈值相交，这会导致功耗过大。相反，为了保护不受噪声影响而定义高的固定指定阈值可能导致较差的系统性能，因为对事件的反应将以延迟的方式发生。专利技术目的因此，希望有一种针对生成表示操作员预期事件发生的触发信号来操作传感器系统的方法，该方法在存在噪声时操作员预期事件的检测、传感器系统功耗和对于操作员预期事件快速响应方面具有改进的性能。
技术实现思路
在本专利技术的一个方面中，该目的是通过针对在存在噪声时生成表示事件发生的触发信号来操作传感器系统的方法实现的，其中该传感器系统包括至少一个生成表示感测到的物理量的传感器信号的传感器。该方法包括如下重复步骤：-以指定的采样次数采集传感器信号，-将作为当前采样的传感器信号获得的值与当前有效的第一阈值进行比较，-如果作为当前采样的传感器信号获得的值等于或者超过当前有效的第一阈值，则生成触发信号；-如果作为当前采样的传感器信号获得的值小于当前有效的第一阈值，则省去生成触发信号；-从采样的传感器信号中形成子集，其中紧接在当前采样的传感器信号之前的预定数量的连续采集的传感器信号被排除在形成子集之外，-基于所形成的采样的传感器信号的子集，确定第一阈值的更新值，-将当前有效的第一阈值替换为第一阈值的更新值，作为新的当前有效的第一阈值。该方法的一个优点在于可靠地防止了由于取决于时间的噪声引起的误触发，因为更新的阈值防止了在存在取决于时间的噪声的情况下生成触发信号。应该注意的是，该方法是一种自适应方法，这意味着第一阈值可以在高噪声环境下增大，或者在低噪声环境下降低。因此该方法针对相应环境调整灵敏度，从而确保触发事件的可靠检测。噪声可能是由周围关于至少一个传感器敏感的物理量的变化引起的。噪声也可能起源于电磁干扰(EMI)。同时另一个优点在于，可以以高性能的方式快速响应真实事件的发生而生成触发信号。从形成子集的步骤中排除紧接在当前采样的传感器信号之前的预定数量连续采集的传感器信号可以防止在传感器信号突然增大的情况下，将当前有效的第一阈值快速替换为更大(或更小)的新的当前有效的第一阈值，在这种情况下可能不会生成触发信号。指定的采样次数可以基于关于要感测的事件的频率范围的先验知识以及预期的当前噪声。根据Nyquist-Shannon采样定理，低于或等于采样频率的一半的频率是完全可重构的。在一个实施例中，要被排除的预定数量连续采集的传感器信号可以被选择为包括至少三个周期，更优选地包括至少五个周期，并且最优选地包括至少十个周期的最高完全可重构频率。优选地，在执行该方法的同时保持指定的采样次数不变。然而，也可以考虑根据传感器信号的大小来调整指定的采样次数。例如，如果传感器信号的大小与另一个预定阈值相交，则指定的采样次数可以逐步减小。如果以指定的采样次数采集传感器信号的步骤包括对所采集的传感器信号进行数字转换，公知的数字信号处理方法的优点可以应用于该方法的后续步骤。在该方法的优选实施例中，确定第一阈值的更新值的步骤包括计算统计度量值，其表示至少采样传感器信号形成的子集的值的波动性。确定第一阈值的更新值的步骤基于所计算的统计度量值。用于统计度量值的例子包括但不限于标准偏差、方差和平均绝对偏差。也考虑加权统计度量值，例如基于传感器信号的大小和/或频率的加权。通过这种方式，传感器信号中存在的噪声可被视为整体，以可靠地防止由于时间相关噪声而生成误触发。在该方法的另一个实施例中，确定第一阈值的更新值的步骤包括：-将所计算的统计度量值乘以预定常数因子，-将所计算的乘积与预定下限值进行比较，以及-确定第一阈值的更新值为所计算的乘积和预定下限值的最大值。通过这种方式，可以保持包括叠加有噪声的有用信号的传感器信号与第一阈值的更新值之间的预定距离，以防止由于噪声的存在而生成触发信号，这意味着误报警。在该方法的又一个实施例中，确定第一阈值的更新值的步骤包括：-计算当前有效的第一阈值和当前采样的传感器信号的差值，-将所计算的差值与预定距离值进行比较，-如果所计算的差值小于预定距离值，则计算第一阈值的更新值为当前采样的传感器信号与预定距离值之和；-如果所计算的差值大于预定距离值，则计算第一阈值的更新值为在当前采样的传感器信号之前采集的预定数量的样本中的最大值与预定距离值之和。同样通过这种方式，可以保持包括叠加有噪声的有用信号的传感器信号与第一阈值的更新值之间的预定距离，以避免由于噪声的存在而生成触发信号，即可以有利和可靠地避免误报警。在具有类似益处的该方法的该优选实施例的变型中，确定第一阈值的更新值的步骤还包括：-将所计算的第一阈值的更新值与预定下限值进行比较，以及-确定第一阈值的更新值为计算的更新值和预定的下限值的最大值。在该方法的另一个优选实施例中，确定第一阈值的更新值的步骤包括：-计算关于合适的分解矢量组的多个系数，用于至少所采样的传感器信号中所形成的子集，例如像它们在离散傅立叶变换中使用的正交单位矢量，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对在存在噪声的情况下生成表示事件发生的触发信号(40)来操作传感器系统的方法，所述传感器系统包括生成表示感测到的物理量的传感器信号(28，32)的至少一个传感器(26，30)，所述方法包括如下重复步骤：‑以指定的采样次数采集(50)所述传感器信号(28，32)，‑将作为当前采样的传感器信号(28，32)获得的值与当前有效的第一阈值(36)进行比较(52)，‑如果作为所述当前采样的传感器信号(28，32)获得的所述值等于或者超过所述当前有效的第一阈值(36)，则生成(54)触发信号(40)；‑如果作为所述当前采样的传感器信号(28，32)获得的所述值小于所述当前有效的第一阈值(36)，则省去生成触发信号(40)；‑从所采样的传感器信号(28，32)中形成(56)子集(44)，其中紧接在所述当前采样的传感器信号(28，32)之前的预定数量的连续采集的传感器信号(28，32)被排除在形成所述子集(44)之外，‑基于所形成的采样的传感器信号(28，32)的子集(44)，确定(58)所述第一阈值(36)的更新值，以及‑将所述当前有效的第一阈值(36)替换(60)为所述第一阈值(36)的所述更新值，作为新的当前有效的第一阈值(36)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.24 LU 92805;2015.12.24 LU 929331.一种针对在存在噪声的情况下生成表示事件发生的触发信号(40)来操作传感器系统的方法，所述传感器系统包括生成表示感测到的物理量的传感器信号(28，32)的至少一个传感器(26，30)，所述方法包括如下重复步骤：-以指定的采样次数采集(50)所述传感器信号(28，32)，-将作为当前采样的传感器信号(28，32)获得的值与当前有效的第一阈值(36)进行比较(52)，-如果作为所述当前采样的传感器信号(28，32)获得的所述值等于或者超过所述当前有效的第一阈值(36)，则生成(54)触发信号(40)；-如果作为所述当前采样的传感器信号(28，32)获得的所述值小于所述当前有效的第一阈值(36)，则省去生成触发信号(40)；-从所采样的传感器信号(28，32)中形成(56)子集(44)，其中紧接在所述当前采样的传感器信号(28，32)之前的预定数量的连续采集的传感器信号(28，32)被排除在形成所述子集(44)之外，-基于所形成的采样的传感器信号(28，32)的子集(44)，确定(58)所述第一阈值(36)的更新值，以及-将所述当前有效的第一阈值(36)替换(60)为所述第一阈值(36)的所述更新值，作为新的当前有效的第一阈值(36)。2.根据权利要求1所述的方法，其中以指定的采样次数采集所述传感器信号(28，32)的所述步骤(50)包括对所采集的传感器信号(28，32)进行数字转换。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中确定(58)所述第一阈值(36)的更新值的所述步骤包括：计算表示至少所形成的采样的传感器信号(28，32)的子集(44)的值的波动性的统计度量值，并且其中确定(58)所述第一阈值(36)的更新值的所述步骤基于所计算的统计度量值。4.根据权利要求3所述的方法，其中确定(58)所述第一阈值(36)的更新值的所述步骤包括：-将所计算的统计度量值乘以预定常数因子，-将所计算的乘积与预定下限值进行比较，以及-确定所述第一阈值(36)的更新值为所计算的乘积和所述预定下限值的最大值。5.根据权利要求1或2所述的方法，其中确定(58)所述第一阈值(36)的更新值的所述步骤包括：-计算所述当前有效的第一阈值(46)和所述当前采样的传感器信号(28、32)的差值，-将所计算的差值与预定距离值进行比较，-如果所计算的差值小于或等于所述预定距离值，则确定所述第一阈值(36)的所述更新值为所述当前采样的传感器信号(28，32)与所述预定距离值之和；-如果所计算的差值大于所述预定距离值，则确定所述第一阈值(36)的所述更新值为在所述当前采样的传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·巴尔，B·安蒂，H·P·拜泽，T·施蒂夫特，
申请(专利权)人：IEE国际电子工程股份公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡,LU