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Die
Erfindung betrifft eine Sensoranordnung zur Überwachung
von Gefährdungsbereichen eines Fahrzeugs mit einem verfahrbaren
Dachbereich vorzugsweise eines Cabriolets. Dazu weist das Fahrzeug
einen Aufnahmeraum für den Dachbereich und eine Kinematik
zum Verfahren des Dachbereichs auf. Beim Ein- und Ausfahren des
Dachbereichs in den bzw. aus dem Aufnahmeraum überwacht
die Sensoranordnung Gefährdungsbereiche eines Einklemmens
von Sachen oder Körperteilen. Der Dachbereich mit Kinematik
und die Sensoranordnung sind dabei nahezu spiegelsymmetrisch zu
einer Längsachse des Fahrzeugs aufgebaut.
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Eine
derartige symmetrisch aufgebaute Sensoranordnung ist aus der Druckschrift
DE 10 2004.061 578
A1 bekannt, wobei die Einklemmschutzeinrichtung mindestens
zwei Sensoranordnungen zum Erkennen einer Gefahr für ein
Einklemmen durch ein Fahrzeugteil aufweist. Die symmetrisch angeordneten
Sensoren geben ein Überwachungssignal an eine gemeinsame
Auswerteeinrichtung. Die Auswerteeinrichtung ist derart ausgelegt,
dass sie einen Antrieb der symmetrisch angeordneten Fahrzeugteile
reversiert, wenn sich die Einklemmüberwachungssignale der
beiden Sensoranordnungen um einen vorbestimmten Mindestwert voneinander
unterscheiden.
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Ein
Nachteil dieser Klemmschutzeinrichtung liegt in der Sensorik, für
die lediglich kapazitive Geber vorgeschlagen werden. Derartige kapazitive
Geber haben den Nachteil einer lediglich Nahempfindlichkeit, d.
h. die vor einem Einklemmen zu schützende Sachen oder Körperteile
können nur wenige Zentimeter vor dem Einklemmen selbst
erfasst werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Kinematik
des bewegbaren Fahrzeugteils eine der kapazitiven Elektroden bilden
soll, so dass Gelenkverbindungen mit einem hohen Aufwand zu isolieren
sind, um sicherzustellen, dass einander gegenüberliegende Elektroden
durch derartige Ge lenke nicht kurzgeschlossen werden. Ferner ist
es erforderlich, dass gelenkig verbundene Kinematikbereiche, die
gemeinsam eine kapazitive Elektrode bilden sollen, keine oder nur
minimale elektrische Übergangswiderstände aufweisen
dürfen, so dass elektrische Überbrückungsleitungen
der Gelenke vorzusehen sind, was erhebliche Kosten verursachen kann.
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Aus
der Druckschrift
DE
40 30 607 C2 ist ein nach dem Radarprinzip konzipiertes Überwachungssystem
zum Überwachung eines Objektes bekannt, wobei unter Radarprinzip
das Abstrahlen und Empfangen von Ultraschallimpulsen, Infrarotimpulsen oder
elektromagnetischen Hochfrequenzimpulsen verstanden wird. Dabei
ist vorgesehen, dass jeder mögliche Spalt mit einer nach
einem derartigen Radarprinzip arbeitenden Sensorik ausgestattet
wird, was den Nachteil hat, dass eine Vielzahl von Spalten auch
eine Vielzahl von Sensoren erfordert. Ferner ist es von Nachteil,
dass eine hohe Speicherkapazität vorzusehen ist, weil so
genannte Bezugsechoprofile für jeden der zu überwachenden
Spalte abzuspeichern sind. Schließlich offenbart diese
Druckschrift lediglich die Möglichkeit, Gefahren eines
Schließvorgangs abzusichern. Gefahren, die mit dem Öffnen
eines verfahrbaren Dachbereichs verbunden sind, können
mit der in der Druckschrift
DE
40 30 607 C2 vorgesehenen Lösung weder erfasst
noch vermieden werden.
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Aus
der Druckschrift
DE
10 2004 029 727 A1 ist ein ablegbares Fahrzeugdach für
ein Cabriolet bekannt. Dabei wird als Einklemmschutz ein in allen
Bewegungsphasen durchgehender, zumindest zum überwiegenden
Teil abgedeckter Bereich vorgesehen, der die Mehrgelenkeinrichtung
bzw. Kinematik eines derartigen ablegbares Fahrzeugdaches praktisch
mit einer flexiblen Stoffbahn schützt. Ein derartiger Einklemmschutz
hat den Nachteil, dass die Konstruktionsfreiheit in Bezug auf eine
Kinematik für ein ablegbares oder verfahrbares Fahrzeugdach
deutlich eingeschränkt ist. Ferner schränkt die
aufspannbare Stoffbahn den Bewegungsfreiraum für die Insassen des
Fahrzeugs nachteilig ein. Darüber hinaus werden lediglich
die Gefährdungsbereiche der Kinematik abgedeckt, so dass
die Gefährdungsbereiche zwischen verfahrbarem Dachbereich
und feststehenden Teilen des Fahrzeugs nicht geschützt
werden.
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Aus
der Druckschrift
DE
102 48 762 B4 ist ein Kraftfahrzeug mit einem fahrbaren
Verdeck bekannt, das eine Sensorik zur Erkennung eines Eingriffs
in einen Bewegungsraum eines Verdeckmechanismus aufweist, wobei
für die Sensorik unterschiedliche Messprinzipien eingesetzt
werden. Neben einer rein kapazitiven Erfassung soll vor allem die
Stromaufnahme einer Antriebsvorrichtung sowie eine kontinuierliche
Wegabfrage beim Öffnungs- bzw. Schließvorgang
des Verdecks die Sicherheit der kapazitiven Messtechnik vergrößern.
Eine weitere Unterstützung durch Lichtsende- und Empfangseinrichtungen
ist ebenfalls vorgesehen. Ein Nachteil dieser Einklemmschutzvorrichtung
für ein Kraftfahrzeug mit einem fahrbaren Verdeck ist der
hohe Aufwand der mit einer derartigen Mehrfachabsicherung des Bewegungsablaufs
des Verdecks verbunden ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Sensoranordnung anzugeben, mit der eine
Mehrzahl von Gefährdungsbereichen eines verfahrbaren Dachbereichs
durch eine einfache, preisgünstige Sensorik bzw. Sensoranordnung
abgesichert werden kann.
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Gelöst
wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand der unabhängigen
Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Erfindungsgemäß wird
eine Sensoranordnung zur Überwachung von Gefährdungsbereichen eines
Fahrzeugs mit einem verfahrbaren Dachbereich vorzugsweise eines
Cabriolets geschaffen. Dazu weist das Fahrzeug einen Aufnahmeraum
für den Dachbereich und eine Kinematik zum Verfahren des
Dachbereichs auf. Beim Ein- und Ausfahren des Dachbereichs in den
bzw. aus dem Aufnahmeraum überwacht die Sensoranordnung
Gefährdungsbereiche eines Einklemmens von Sachen oder Körperteilen.
Der Dachbereich mit der Kinematik und die Sensoranordnung sind dabei
nahezu spiegelsymmetrisch zu einer Längsachse des Fahrzeugs
aufgebaut, und die Sensoranordnung weist zwei Radarsende- und Empfangseinrichtungen
auf, die spiegelsymmetrisch beiderseits der Längsachse
des Fahrzeugs in hinteren Seitenbereichen des Fahrzeugs angeordnet sind.
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Diese
Sensoranordnung hat den Vorteil, dass sie nicht nur eine Vielzahl
von Klemmstellen gleichzeitig während des gesamten Bewegungsablaufs
des verfahrbaren Dachbereichs überwachen kann, sondern
auch Klemmstellen zwischen sich überlagernden Bewegungsabläufen
von Gestänge, Dachschalen und Klappen sicherstellt. Zusätzlich kann
auch die Kinematik des Aufnahmeraums, der auch Verdeckkasten genannt
wird, sowie der Öffnungs- und Schließvorgang des
Kofferraumdeckels sowie der auftretende Spalt zwischen Kofferraumdeckel
und Karosserie mit dieser Sensoranordnung abgesichert werden.
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Durch
die symmetrische Anordnung kann ein Rechts-Links-Vergleich der Signale
herangezogen werden, um so den Einfluss der Teile des Verdecks oder
der Dachschalen sowie der links- und rechtsseitigen Kinematik zu
eliminieren. Da dieser Rechts-Links-Vergleich aufgrund der symmetrischen Anordnung
des Dachbereichs mit Kinematik von der symmetrisch aufgebauten Sensoranordnung
praktisch in-situ vorgenommen werden kann, können die intensiven
Radarreflexionen der Kinematik und der Dachschalenelemente des bewegbaren
Dachbereichs in-situ kompensiert bzw. eliminiert werden, so dass
sich auch schwache Reflexionen bzw. Radarechos durch Körperteile
oder Sachen, die in Gefährdungsbereiche gelangen, deutlich
als Nutzsignale von dem Hintergrundrauschen und den Hintergrundreflexionen
abheben.
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Dazu
ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Sensoranordnung mit einer
Steuer- und Auswerteeinheit in Wirkverbindung steht, wobei die Steuer- und
Auswerteeinheit einen Komparator aufweist, welcher die Empfangssignale
der beiden Radar Empfangseinrichtungen vergleichend derart gegeneinander
eliminiert, dass ein Eindringen von Sachen oder Körperteilen
in die Gefährdungsbereiche beim Ein- und Ausfahren des
Dachbereichs ein deutliches Gefährdungssignal am Ausgang
der Steuer- und Auswerteeinheit verursacht. Da mit nur zwei derartigen
Radarsende- und Empfangseinrichtungen gleichzeitig eine Vielzahl
von Gefährdungsbe reichen überwachen können,
ist der finanzielle und technische Aufwand für die Sensorik
im Vergleich zu anderen Möglichkeiten, wie sie oben im
Stand der Technik bereits erörtert wurden, relativ gering.
Auch der Aufwand für Auswerteprogramme, für Speicherplätze und ähnliches
kann gering gehalten werden, da sich die größten
Reflexionen, die von der Kinematik und den Dachelementen erzeugt
werden, unmittelbar in-situ und ohne Zwischenspeicherung gegenseitig eliminieren.
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Können
die beiden symmetrischen Signalprofile nicht gegeneinander eliminiert
werden, so erzeugt die Steuer- und Auswerteeinheit ein Gefährdungssignal,
das eine Stoppphase des Ein- und Ausfahrens des Dachbereichs mit
nachfolgend verminderter Ein- oder Ausfahrgeschwindigkeit des Dachbereichs
oder nachfolgendem Anhalten oder nachfolgendem Reversieren des Ein-
und Ausfahrens des Dachbereichs verursacht.
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Durch
die Radarsende- und Empfangseinrichtungen ist es möglich,
deutlich kürzere Reaktionszeiten gegenüber beispielsweise
Ultraschallreflexionen zu ermöglichen, was die Sicherheit
weiter erhöht. Außerdem ist die Radarsensorik
unabhängig von Systemeigenschaften wie dem elektrischen
Widerstand oder Leitwert der Kinematik oder der Masse derselben
oder von Temperatur- und Witterungseinflüssen. Aufgrund
des gleichzeitigen Erfassens von mehreren Klemmstellen beim komplexen
Bewegungsablauf der Kinematiken des Dachbereichs, des Verdeckkastendeckels
sowie des Kofferraumdeckels bedeutet dieses einen deutlichen Kostenvorteil.
Damit werden Klemmstellen und Gefährdungsbereiche abgesichert,
die anderweitig schwierig zu erreichen sind, wie die Abdeckung des
Aufnahmeraums für die Dachelemente und die Kinematik des
verfahrbaren Dachbereichs. Ferner sind keine elektrischen Überbrückungsleitungen über
Drehgelenke vorzusehen oder umgekehrt Drehgelenke in besonderer
Weise zu isolieren. Schließlich ist die Sensoranordnung
völlig ortsfest in Bezug auf die Karosserie während
des Ein- und Ausfahrens des Dachbereichs montiert. Außerdem
ist die Sensorreichweite größer als bei beispielsweise
kapazitiven Sensortechniken. Ferner kann die Sensorreichweite und
Sensorcharakteristik variabel eingestellt werden, worauf im Nachfolgenden
noch eingegangen wird.
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In
einer Ausführungsform ist die Sensoranordnung während
des Ein- und Ausfahrens des Dachbereichs zwischen Gurtabdeckungen
und hinteren Seitenverkleidungen ortsstabil positioniert. Damit weist
die Sensoranordnung einen zur Karosserie ortsfesten Bezug beim Ein-
und Ausfahren des Dachbereichs auf. Außerdem kann die Sensoranordnung während
des Ein- und Ausfahrens des Dachbereichs am Rahmen einer Kofferraumdeckelmechanik
ortsstabil positioniert sein. Damit weist die Sensoranordnung einen
stabilen und zur Karosserie definierten ortsfesten Bezug beim Ein-
und Ausfahren des Dachbereichs auf. Die Kofferraumdeckelmechanik
wird nur dann zusammen mit der Sensoranordnung verstellt, wenn der
Kofferraumdeckel selbst zum Gepäck Ein- und Ausladen betätigt
wird, und folglich die Sensoranordnung der Erfindung nicht aktiv
ist.
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Damit
ist die Sensoranordnung im Heckbereich des Fahrzeugs positioniert,
so dass zum Frontbereich gerichtete Radarkeulen der zwei Radarsende-
und Empfangseinrichtungen die Gefährdungsbereiche beim
Verfahren des Dachbereichs beidseitig der Längsachse eines
Fahrzeugs erfassen. Durch die hohe Variabilität der Radarsende-
und Empfangseinrichtungen insbesondere der so genannten „Patchantennen-Arrays"
(Flachantennenfeld), die symmetrisch vorzugsweise im Heckbereich
angeordnet sind, können die Radarkeulen sehr genau auf
die Kinematik bzw. die zu überwachenden Bereiche eingestellt
werden. Dabei kann der Erfassungsraum bzw. das Sichtfeld bzw. das
FOV (field of view) der Radarsende- und Empfangseinrichtungen in
Längsrichtung an die Fahrzeuggeometrie insbesondere im Außenbereich
des Fahrzeugs angepasst sein.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die
Sensoranordnung derart positioniert, dass sich die Radarkeulen der
zwei Radarsende- und Empfangseinrichtungen im Innenbereich des Fahrzeugs überlappen.
Eine derartige Überlappung wird dann eingestellt, wenn
der Steuer- und Auswerteeinrichtung signalisiert wird, dass keiner
der Fahrzeugsitze belegt ist. Liegt jedoch ein Bele gungssignal für
die Fahrzeugsitze an der Steuer- und Auswerteeinrichtung vor, so
kann die Radarsende- und Empfangseinrichtung bzw. das „Patchantennen-Array" Radarkeulen
erzeugen, die den Innenraum nicht vollständig einbeziehen,
so dass sich Insassen dort frei bewegen können, solange
sie nicht den Überwachungsbereich der Radarkeulen und damit
nicht in den Bewegungsbereich des verfahrbaren Dachbereichs und
der Kinematiken gelangen.
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Wie
bereits oben erwähnt, wird insbesondere zu Beginn eines
Ausfahrens oder Einfahrens eines Dachbereichs aus dem bzw. in den
Aufnahmeraum für den Dachbereich im Heckbereich des Fahrzeugs der Öffnungs-
und Schließvorgang eines Kofferraumdeckels von der Sensoranordnung
miterfasst. Auch die Kinematik des Verdeckkastendeckels, der den Aufnahmeraum
für den Dachbereich bei geöffnetem Dachbereich
abdeckt, kann durch die optimale Sensoranordnung der beiden Radarsende-
und Empfangseinrichtungen an der Kofferraumdeckelmechanik miterfasst
werden. Schließlich ist ein besonderes Problem bei derartigen
verfahrbaren Dachbereichen ein Spalt zwischen der Karosserie und
dem Verdeckkastendeckel, der jedoch durch die Anordnung der Sensoren
im Heckbereich ebenfalls miterfasst wird, sobald sich der Verdeckkastendeckel
in Bewegung setzt.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die
Radarempfangseinrichtung ein begrenztes Zeitfenster für
reflektierte Radarimpulse auf. Mit diesem begrenzten Zeitfenster
wird gleichzeitig ein Erfassungsraum der Radarkeulen in seiner Tiefe
beispielsweise auf 2,5 m begrenzt, wodurch störende Reflexe
von benachbarten parkenden Autos oder benachbarten Gebäudebereichen
von vornherein ausgeblendet werden können, da das Zeitfenster
exakt an den räumlichen Bedarf beim Ein- und Ausfahren
des Dachbereichs angepasst ist.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen,
dass die Steuer- und Auswerteeinheit einen Schwellwertgeber aufweist.
Der Schwellwertgeber ermöglicht eine Anpassung von Schwellwerten
an Toleranzen, die durch temperatur- oder spannungs- oder neigungsbedingte
Geschwindigkeitsdifferenzen beim Ein- und Ausfahrten des Dachbereichs
zwischen den symmetrisch angeord neten Kinematiken der Seitenbereiche
des bewegten Dachbereichs auftreten können. Derartige Schwellwerte
dürfen jedoch nicht so hoch liegen, dass die von zu detektierenden
Sachen oder Körperteilen verursachten Unsymmetrien nicht
mehr erfassbar sind, zumal die Erfassung derartiger einklemmgefährdeter Gegenstände
sich deutlich vom Hintergrundrauschen und von durch Unsymmetrien
verursachten Signalen abheben muss.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die
Steuer- und Auswerteeinheit eine Speichereinrichtung für
Signalprofile der einzelnen Radar Empfangseinrichtungen auf, in
der unsymmetrische Signalprofile aufgrund von Unsymmetrien im Fahrzeugaufbau
oder in der Fahrzeugkonstruktion des verfahrbaren Dachbereichs gespeichert
sind und durch eine zusätzliche Auswerteelektronik kompensierbar
sind. Dabei ist von Vorteil, dass lediglich Unsymmetrien erzeugende
Signalprofile zu speichern sind und nicht die kompletten Reflexionssignale
der symmetrisch angeordneten Kinematiken bzw. Dachelemente in einem
Zwischen- oder Vergleichsspeicher aufzuzeichnen sind, wie es der
Stand der Technik teilweise vorsieht. Da sich die Radarechos des verfahrbaren
Dachbereich und der Kinematik durch den in-situ Signalvergleich
unmittelbar gegenseitig eliminieren, bleibt lediglich das für
einen Einklemmzustand auftretende Nutzsignal übrig, das
sich vom Hintergrundrauschen abhebt. Zusätzlich können
Unsymmetrien durch den Signalprofilvergleich ebenfalls herausgefiltert
werden.
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Ein
weiteres vorteilhaftes Merkmal der Radarsensoranordnung besteht
darin, dass die Steuer- und Auswerteeinheit ein Zu- und Abschalten
von unterschiedlichen Abstrahlungscharakteristiken in Anhängigkeit
von der Fahrzeugsitzbelegung vorsehen kann. Dabei wird wiederum
die bereits oben erwähnte Eigenschaft der Patchantennen-Arrays
genutzt, mit denen unterschiedliche Abstrahlungscharakteristiken
in Form von Radarkeulen erzeugt werden können. Je nach
Fahrersitzbelegung können die Abstrahlcharakteristiken
auf die Kinematik des verfahrbaren Dachbereichs gerichtet werden,
ohne sich im Fahrzeuginnenraum zu überlappen. Ferner ist
es möglich, das Radarecho der Kinematik dadurch zu vermindern,
dass die Radarkeule stärker an der Kinematik vorbeigeleitet
wird und damit geringere Radarechos verursacht.
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Außerdem
kann in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit die
Steuer- und Auswerteeinheit blockiert werden, wobei gleichzeitig
auch ein Zu- und Abschalten der Sensoranordnung erfolgt. Dadurch
wird sichergestellt, dass bei zu hoher Fahrzeuggeschwindigkeit ein Öffnen
oder Schließen des verfahrbaren Dachbereichs nicht erfolgen
kann und damit die empfindliche Kinematik vor überhöhter
Belastung geschützt wird.
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Die
Sicherheitstechnik und der Einklemmschutz können weiter
erhöht werden, indem die Sensoranordnung zusätzlich
zu den zwei Radarsende- und Empfangseinrichtungen im Heckbereich
des Fahrzeugs zwei symmetrisch zur Längsachse des Fahrzeugs
angeordnete Radarsende- und Empfangseinrichtungen im Frontbereich
aufweist, deren Radarkeulen in Richtung auf die Radarsende- und Empfangseinrichtungen
im Heckbereich des Fahrzeugs ausgerichtet sind. Dieses hat den Vorteil,
dass mit geringem technischen Aufwand nun nicht nur die Reflexionseigenschaften
der einklemmgefährdeten Sachen und Körperteile
für die Detektion genutzt werden können, sondern
auch die Absorptionseigenschaften von Radarimpulsen durch die einklemmgefährdeten
Körperteile oder Sachen zur Ausgabe eines Gefährdungssignals
bzw. eines Nutzsignals herangezogen werden können.
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So
kann wahlweise oder im Wechsel zur Nutzung der Absorptionseigenschaften
die frontseitig angebrachte oder fixierte Sensoranordnung mal als Sender
und mal als Empfänger fungieren und umgekehrt die heckseitige
Sensoranordnung im Gleichtakt oder im Gegentakt aktiviert werden.
Durch relativ kurzzeitiges Umschalten von einem Reflexionsmodus
in einen Durchstrahlungsmodus und umgekehrt kann somit der Einklemmschutz
in den Gefährdungsbereichen deutlich erhöht werden.
Die für eine derartige Sensoranordnung im Frontbereich
anzubringenden Patchantennen-Arrays können in den Bereichen der
Dichtungsknoten der A-Säulen der Windschutzscheibe am Übergang
zu einer Schließkante zwischen Endleiste der Windschutzscheibe
und Dachbereich Fixiert werden. Die relativ flachen Patchantennen-Arrays
können unter diesen Dichtknoten angeordnet sein.
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Neben
dieser Sensoranordnung, die zusätzliche Radarsende- und
Empfangseinrichtungen aufweist, können wie oben bereits
schon erwähnt, weitere Sensoren die Sicherheit beim Ein-
und Ausfahren von Dachbereichen erhöhen. Beispielsweise durch
Sitzplatzsensoren, die üblicherweise Drucksensoren aus
piezoelektrischen Bauelementen aufweisen oder als Ultraschallsensoren
in Sitzbereichen des Fahrzeugs angeordnet sind. Auch können
in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zusätzlich
zu den Radarsende- und Empfangseinrichtungen Reflexionen von sichtbaren
Lichtquellen, Infrarotlichtquellen, UV-Lichtquellen, Laserstrahlquellen
oder Ultraschallquellen detektiert und mit der Steuer- und Auswerteeinheit
zusammen wirken. Um sicherzustellen, dass in kritischen Bereichen
wie an Schließ-, End- oder Dichtleisten ein Einklemmen
völlig ausgeschlossen wird, kann auch auf eine kapazitive
Messung zur Erfassung von schlitzartigen Gefährdungsbereichen
zurückgegriffen werden, wobei die kapazitiven Sensoren
mit der Steuer- und Auswerteeinheit zusammen wirken.
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Hallsensoren
können vorzugsweise zusätzlich im Antriebsbereich
eingesetzt werden, um ein Absinken der Drehzahl bei Einklemmgefahr
zu überwachen. Auch ist es vorteilhaft möglich,
die Stromaufnahme der Antriebsaggregate der Kinematik beim Verfahren
des Dachbereichs zu erfassen, zu speichern und zu vergleichen, um
bei erhöhter Stromaufnahme das Verfahren des Dachbereichs
zu unterbrechen oder zu reversieren. Schließlich können
auch durch Positionsänderungsgeber Positionsänderungsgeschwindigkeiten
des verfahrbaren Dachbereichs erfasst, gespeichert und verglichen
werden, um auch hier bei Unregelmäßigkeiten in
den Bewegungs- und Antriebsabläufen des verfahrbaren Dachbereichs
einzugreifen. Neben einer zusätzlichen kapazitiven Überwachung
von Spalten und Schließkanten ist es auch möglich,
Dichtelemente mit ohmscher Kontaktgabe einzubauen, die beim Einklemmen
von Körperteilen einen Kontakt auslösen, der wiederum mit
der Steuereinheit zusammen wirkt und ein Anhalten oder Reversieren
der Bewegung des Dachbereichs auslöst.
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Infrarotbildauswertungen
und photometrische Bildauswertungen bei sichtbarem Licht können die
vorgesehenen Radarsensoranordnungen unterstützen. Jedoch
ist bei jeder Ergänzung des Sensorsystems zu prüfen,
ob der zusätzliche Sensorikeinsatz eventuell sogar zu Koordinationsproblemen
der unterschiedlichen Sensortechnologien führt. Dabei kann
ein Hindernis die unterschiedliche Erfassungsgeschwindigkeit sein,
zumal die radargestützte Sensorik eine der schnellsten
Möglichkeiten ist, eine Einklemmgefährdung zu
erfassen.
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Ein
Verfahren zur Erfassung eines Gefährdungsbereichs unter
Verwendung der oben beschriebenen Sensoranordnung mit einer Steuer-
und Auswerteeinheit weist die nachfolgenden Verfahrensschritte auf.
Zunächst wird ein Öffnen oder Schließen eines
verfahrbaren Dachbereichs ausgelöst. Diese Auslösung
kann durch eine Fernbedienung erfolgen, oder durch einen Sensor,
der das Annähern eines Unbefugten signalisiert, oder durch
einen Sensor, der beispielsweise Regen detektiert, wie er heute
schon für Intervallschaltungen von Scheibenwischanlagen eingesetzt
wird. Nach Auslösen des Öffnens oder Schließens
eines verfahrbaren Dachbereichs wird eine symmetrisch zur Längsachse
des Fahrzeugs im Heckbereich angeordnete Radarsende- und Empfangseinrichtung
mit mindestens zwei Sende- und Empfangseinrichtungen zugeschaltet.
Die links- und rechtsseitig durch die Sende- und Empfangseinrichtung
erzeugten Reflexionssignale bzw. Radarechos der Kinematik, der Dachelemente,
der Heck- und der Frontbereiche, die von Radarkeulen erfasst und
signalisiert werden, können schließlich verglichen
und durch Subtrahieren kompensiert werden. Bei nicht Kompensation
der links- und rechtsseitigen Reflexionssignale wird die Ein- und
Ausfahrgeschwindigkeit des Dachbereichs vermindert und bei Fortdauer
dieser Unsymmetrie wird ein Anhalten und ein nachfolgendes Reversieren
des Ein- und Ausfahrens des Dachbereichs durchgeführt.
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Dieses
Verfahren hat den Vorteil, dass gegenüber anderen Technologien
eine exakt begrenzbare Reichweite einstellbar ist, beispielsweise
auf einen Raumbedarf, der in seiner Längserstreckung 2,50
m erfordert und in seiner Breite auf den Kinematikbereich des verfahrbaren
Dachbereichs beschränkt werden kann, so dass Echos von
benachbarten parkenden Fahrzeugen, von Gebäuden oder Fahrzeugen
im Frontbereich von vornherein durch die Anpassung der Laufzeit
bzw. durch die Anpassung des Empfangszeitfenster für das
Echosignal abgeblockt werden können.
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Dabei
können Unsymmetrien zwischen den links- und rechtsseitigen
Kinematiken, Dachelementen, Heckbereichen und Frontbereichen in
der Steuer- und Auswerteeinheit als Signalprofile gespeichert und
beim Kompensieren berücksichtigt werden. Derartige Unsymmetrien,
die durch Fertigungstoleranzen der Kinematiken und der Dachelemente
eventuell vorhanden sind, können somit nicht zu Fehlinterpretationen
führen. Darüber hinaus ist es möglich,
in das Verfahren die Ergebnisse von Wettersensoren und/oder Fahrzeuggeschwindigkeitsmesseinrichtungen
einzubringen, so dass das Auslösen des Öffnens oder
Schließens des verfahrbaren Dachbereichs automatisch blockiert
oder automatisch freigegeben wird.
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Außerdem
ist es möglich, wetter- und/oder geschwindigkeitsabhängig
ein automatisches Auslösen des Schließens des
verfahrbaren Dachbereichs unter Überwachung durch die Sensoranordnung
erfolgen zu lassen. Das hat den Vorteil, dass das Fahrzeug mit geöffnetem
Dachbereich unbeaufsichtigt abgestellt werden kann und dennoch bei
Erfassen von Regen ein automatischer Schließvorgang des Dachbereichs
ausgelöst wird, solange in den Gefährdungsbereichen
keine Hindernisse festgestellt werden.
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Eine
weitere vorteilhafte Verfahrensvariante sieht vor, dass frontseitig
angeordnete zusätzlich integrierte Radarsende- und Empfangseinrichtungen vorhanden
sind, deren Radarkeulen auf heckseitige Sende- und Empfangseinrichtungen
ausgerichtet sind. Damit ist der Vorteil verbunden, dass mit einem wechselseitigen
Umstellen von Reflexionsmessintervallen und Durchlassmessintervallen
zwischen den heckseitigen und den frontseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen
eine deutliche Steigerung der Sicherheit des durch Radarsensorik überwachten
Einklemmschutzes erreicht wird, da sowohl die Reflexionseigenschaften
der Hinder nisse in den Gefährdungsbereichen als auch die
Absorptionseigenschaften derartiger Hindernisse genutzt werden können.
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Bei
einer weiteren Durchführungsform des Verfahrens wird der
Erfassungsbereich bzw. das Sichtfeld (FOV) der Radarsende- und Empfangseinrichtungen
in Längsrichtung an die Fahrzeuggeometrie insbesondere
im Außenbereich angepasst, Zusätzlich werden mit
der Steuer- und Auswerteeinheit unterschiedlich begrenzte Zeitfenster
für reflektierte Radarimpulse für die Radarempfangseinrichtungen eingestellt.
Damit wird der Erfassungsraum einerseits den Bewegungen des verfahrbaren
Dachbereichs angepasst und andererseits auch dafür gesorgt,
dass sich nähernde Personen von der Radarsensorik erfasst
werden.
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Ferner
ist es vorgesehen, dass die Radarsende- und Empfangseinrichtungen
mindestens jedoch ihre Sende- und Empfangsantennen jeweils verkleidet
und nicht offensichtlich sichtbar sind. Dabei können die
Radarsende- und Empfangseinrichtungen in ohnehin vorgesehene Verkleidungs-, Kunststoff-
oder Dichtungsteile des Fahrzeugs derart integriert eingebaut sein,
dass das im Sichtfeld (FOV) befindliche Material an der entsprechenden
Stelle als Radom ausgebildet ist und in Geometrie und Material das
Feld der elektromagnetischen Wellen nicht beeinträchtigt.
Auch eine Integration der Sende- und Empfangsantennen auf oder in
Glas kann vorgesehen werden.
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Die
Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher
erläutert.
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1 zeigt
eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug mit einer Sensoreinstellung
einer Radarsensoranordnung gemäß einer ersten
Ausführungsform der Erfindung;
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2 zeigt
eine schematische Frontansicht eines Fahrzeugs mit einer Sensoreinstellung
einer Radarsensoranordnung gemäß einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung;
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3 zeigt
eine schematische Frontansicht eines Fahrzeugs mit einer variablen
Sensoreinstellung einer Radarsensoranordnung gemäß einer
dritten Ausführungsform der Erfindung;
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4 zeigt
eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug mit einer Sensoreinstellung
einer Radarsensoranordnung gemäß einer vierten
Ausführungsform der Erfindung;
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5 zeigt
schematisch eine Frontansicht des Fahrzeugs mit der Radarsensoranordnung
gemäß 4;
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6 zeigt
eine schematische Seitenansicht des Fahrzeugs mit der Radarsensoranordnung
gemäß 4;
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7 zeigt
schematisch eine Ansicht einer Kinematik im Bereich eines Erfassungsraums
der Radarsensoranordnung gemäß 4;
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8 zeigt
eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug mit vier Radarsende-
und Empfangseinrichtungen einer Sensoranordnung gemäß einer
fünften Ausführungsform der Erfindung.
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1 zeigt
eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug 3 mit einer
Sensoreinstellung einer Radarsensoranordnung 1 gemäß einer
ersten Ausführungsform der Erfindung. Das Fahrzeug 3 ist
in dieser Ausführungsform der Erfindung ein Cabriolet 15.
Zur Verdeutlichung der Anordnung und Wirkungsweise der Radarsensoranordnung 1 sind
bei dieser Draufsicht auf das Fahrzeug 3 ein verfahrbarer Dachbereich
sowie der nach hinten um die Kofferraumdeckelschwenkachse 39 ausschwenkbar
Kofferraumdeckel weggelassen, der gleichzeitig einen nicht gezeigten
Verdeckkastendeckel mit verschiebt, wodurch ein Aufnahmeraum 5 für
den verfahrbaren Dachbereich freigegeben wird, dessen Grenzen mit einer
gestrichelten Linie 38 in 1 markiert
sind.
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Das
Fahrzeug 3 weist einen Heckbereich 16 mit einem
Kofferraum 42, dem Aufnahmeraum 5 für den
nicht gezeigten verfahrbaren Dachbereich und einen Frontbereich 27 auf.
Der Frontbereich 27 weist zwischen zwei A-Säulen 31 und
einer Schließkante 43 einer Endleiste einer Windschutzscheibe 36 Dichtungsknoten 34 und 35 auf.
Die Dichtungsknoten 34 und 35 bilden den Übergang
von den A-Säulen zu der Schließkante 43.
Im ausgefahrenen Zustand des verfahrbaren nicht gezeigten Dachbereichs
schließt der verfahrbare Dachbereich wasserdicht mit der Schließkante 43 der
Windschutzscheibe 36 ab. Die für das Ausfahren
des nicht gezeigten verfahrbaren Dachbereichs erforderliche Kinematik
ist symmetrisch zu einer Längsachse 7 des Fahrzeugs 3 aufgebaut,
so dass sowohl rechts als auch linksseitig die Kinematik annähernd
gleichgroße Radarechos erzeugt.
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Dazu
sind zwei Radarsende- und Empfangseinrichtungen 8 und 9 symmetrisch
zur Längsachse 7 innerhalb des Kofferraums 42 an
einem Rahmen der Kofferraumdeckelmechanik positioniert. Diese Kofferraumdeckelmechanik
ermöglicht es, dass der Kofferraum 42 sowohl bei
einem ausgefahrenen Dachbereich als auch bei einem in dem Aufnahmeraum 5 eingefahrenen
Dachbereich durch Schwenken des nicht gezeigte Kofferraumdeckels
um eine weitere Schwenkachse 50 im Heckbereich 16 geöffnet
werden kann, um den Kofferraum 42 zum Be- und Entladen
zugänglich zu machen. Beim Schwenken des Kofferraumdeckels
um die Schwenkachse 50 können die Radarsende-
und Empfangseinrichtungen 8 und 9, die am Rahmen
der Kofferraumdeckelmechanik fixiert sind, mitgeschwenkt werden.
Beim Ein- und Ausfahren des verfahrbaren Dachbereichs verbleiben
jedoch die Positionen der Radarsende- und Empfangseinrichtungen 8 und 9 ortsfest
gegenüber der Karosserie des Fahrzeugs 3 angeordnet.
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Sobald
ein Öffnen des Kofferraumdeckels durch Schwenken um die
Kofferraumdeckelschwenkachse 39 erfolgt, werden die nun
ortsfesten Radarsende- und Empfangseinrichtungen 8 und 9 aktiviert.
Bei der in 1 gezeigten Sensoreinstellung
liefern die beiden Radarsende- und Empfangseinrichtungen 8 und 9 rechtsseitig
eine Radarkeule Br und linksseitig eine
Radarkeule Bl. Die Zentren der Radarkeulen
Br und Bl bzw. der
Erfassungsräume 19 sind mit m markiert. Eine Öffnungsbreite
o der Radarkeulen Br und Bl ist
bei begrenztem Zeitfenster für den Empfang reflektierter
Radarimpulse in dieser Radarsensoreneinstellung so gewählt,
dass der mit strichpunktierte Linie 51 markierte Innenbereich 26 des
Fahrzeugs 3, der evtl. von Insassen eingenommen wird, frei
bleibt. Eine Öffnungslänge p der Radarkeulen Br und Bl ist bei
begrenztem Zeitfenster für den Empfang reflektierter Radarimpulse
so gewählt, dass die Radarkeulen Br und
Bl entlang der Fahrzeugkontur des Außenbereichs 23 in
Richtung auf den Frontbereich 27 ausgerichtet sind. Bei
Vergrößerung des Zeitfensters für den
Empfang reflektierter Radarimpulse kann die Öffnungslänge
p bis zu den Dichtungsknoten 34 und 35 reichen,
ohne den nicht gefährdeten Innenbereich 26, der
durch strichpunktierte Linien 51 markiert ist, zu erfassen.
-
Dabei
wird deutlich, dass ein Spalt zwischen der Schließkante 43 der
Windschutzscheibe 36 und dem verfahrbaren Dachbereich nicht
durch die beiden in ihrer Öffnungsbreite o eingeschränkten
Radarkeulen Br und Bl in
dieser ersten Ausführungsform der Erfindung erfasst werden
kann. Ist der Innenbereich 26 des Fahrzeugs 3 mit
Insassen belegt, wird für die Schließkante 43 bei
dieser ersten Ausführungsform der Erfindung eine von den
Radarsende- und Empfangseinrichtungen 8 und 9 unabhängige zusätzliche
Sensorik erforderlich, um den Schließspalt zwischen Schließkante 43 und
verfahrbaren Dachbereich zu überwachen. Dazu bieten sich
die bereits oben aufgeführten zusätzlichen Sensortechniken
an, wobei an dieser Stelle auf eine Wiederholung verzichtet wird.
Die hier gezeigten Sensoreinstellungen mit den Radarkeulen Br und Bl zeigen jedoch,
dass die gesamte rechts- und linksseitige Kinematik erfasst werden
kann, sofern die Öffnungsbreite o und die Öffnungslänge
p durch entsprechend begrenzte Zeitfenster für den Empfang
von reflektierten Radarimpulsen auf die Länge des Verfahrbereichs des
Dachbereichs sowie auf die Breite der Kinematik und des zu überwachenden
Außenbereichs abgestimmt sind.
-
Die
Sensoranordnung 1 kann jedoch auch im Bereich zwischen
Gurtabdeckungen 54 und hinteren Seitenverkleidungen 55 angeordnet
sein um von dort aus die Dichtungsknoten 34 und 35 der
Schließkante 43 mitzuerfassen. Um die relativ starken
Radarechos der linksseitigen und der rechtsseitigen Kinematik des
verfahrbaren Dachbereichs zu kompensieren, ist in einer Steuer-
und Auswerteeinheit 17 ein Komparator K angeordnet, der
die reflektierten Radarechos aus der linken Empfangseinrichtung
El und der rechten Empfangseinrichtung Er miteinander subtrahiert und damit die starken
Radarechos der Kinematiken eliminiert. Aufgrund der symmetrischen
Anordnung der Radarsende- und Empfangseinrichtungen 8 und 9 ergeben
sich beim gleichförmigen Aus- oder Einfahren des Dachbereichs
gleichgroße Radarechos. Um geringe Unsymmetrien bei dem
Aus- oder Einfahren des Dachbereichs zu berücksichtigen,
ist in der Auswerteeinheit 17 zusätzlich ein Schwellwertgeber
W vorgesehen, dessen Schwellwert jedoch so gering eingestellt wird,
dass Radarechos aufgrund von Unsymmetrien durch Eindringen von Körperteilen
oder Sachen in Gefährdungsbereiche 2 der Kinematik
noch detektierbar sind. Ferner weist die Steuer- und Auswerteelektronik
eine Speichereinrichtung M für Signalprofile der einzelnen
Radarempfangseinrichtungen Er und El auf, in der unsymmetrische Signalprofile
aufgrund von Unsymmetrien im Fahrzeugaufbau oder in der Konstruktion
des verfahrbaren Dachbereichs gespeichert sind und durch eine Auswertelektronik
D kompensierbar sind.
-
Solange
keine durch Körperteile oder Sachen in den Gefährdungsbereichen 2 verursachten Unsymmetrien
bei der Kompensation der Radarechos erfasst werden, bleibt über
den Ausgang 18 der Steuer- und Auswerteeinheit 17 das
Ein- bzw. Ausfahren des Dachbereichs ungestört. Sobald
jedoch eine Unsymmetrie festgestellt wird, die den eingestellten
Schwellwert des Schwellwertgebers W überschreitet oder
durch die Auswerteelektronik D nicht einem der Signalprofile für
Unsymmetrien zugeordnet werden kann, liegt am Ausgang 18 der
Steuer- und Auswerteeingang ein Gefährdungssignal an, das eine
Stoppphase des Ein- und Ausfahrens des Dachbereichs mit nachfolgend
verminderter Ein- oder Ausfahrgeschwindigkeit des Dachbereichs oder nachfolgendem
Anhalten oder nachfolgendem Reversieren des Ein- und Ausfahrens
des Dachbereichs verursacht.
-
Um
eine ständige Überwachung sicherzustellen, sobald
der Kofferraumdeckel nur einen geringfügigen Spalt in Richtung
auf den Frontbereich 27 geöffnet ist, sorgt die
Steuer- und Auswerteeinheit 17 dafür, dass Radarimpulse
sowohl von der rechtsseitigen Radarsendeeinrichtung Sr als
auch von der linksseitigen Radarsendeeinrichtung Sl über
entsprechende Radarantennen in Form von Patchantennen-Arrays in
die Erfassungsräume 19 der Radarkeulen 21 und 22 abgestrahlt
werden und die Radarechos bis zu einem voreingestellten Zeitfenster
von der rechtsseitigen Radarempfangseinrichtung Er und
von der linksseitigen Radarempfangseinrichtung El der
Auswerteeinheit 17 zugeführt werden.
-
2 zeigt
eine schematische Frontansicht auf ein Fahrzeug 3 mit einer
Sensoreinstellung einer Radarsensoranordnung 20 gemäß einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die Sensoranordnung 20 ist
wiederum im Heckbereich des Fahrzeugs 3 mit zwei zur Fahrzeuglängsachse
symmetrisch angeordneten Radarsende- und Empfangseinrichtungen 8 und 9 ausgestattet.
Die Radarkeulen 11 in Form einer linksseitigen Radarkeule
Al und einer rechtsseitigen Radarkeule Ar überlappen sich gegenseitig, so
dass der gesamte Innenraum 26 nun von den Radarkeulen 24 und 25 miterfasst
wird.
-
Eine
derartige Radarsensoreinstellung kann durch Umschalten der Steuer-
und Auswerteeinheit bzw. der Radarantennen in Form von Patchantennen-Arrays
in den Positionen 8 und 9 auf überlappende
Radarkeulen 11 umgeschaltet werden. Dabei ändert
sich das Zentrum mAr der rechtseitigen Radarkeule
Ar derart, dass die rechtsseitige Radarkeule
Ar auch den linken Frontbereich des Fahrzeugs überdeckt
und somit die gesamte Schließkante 43 von dem
Dichtungsknoten 34 bis zum Dichtungsknoten 35 überwachen
kann und keine zusätzliche Sensorik erforderlich ist. Das
setzt jedoch voraus, dass innerhalb des Fahrzeugs 3 keine
Insassen anwesend sind und kann somit für den Fall eingesetzt
werden, wenn das Fahrzeug 3 beispielsweise offen abgestellt
ist und plötzlich Regen durch einen Regensensor detektiert
wird, was ein Schließen des Dachbereichs erforderlich macht.
Außerdem wird auch ein begrenzter Bereich im Außenbereich 23 des
Fahrzeugs 3 überwacht, da beide Radarkeulen Ar und Al jeweils über die
Außenkontur des Fahrzeugs 3 hinausragen. Die Öffnungsbreiten
oAr und oAl der
rechtsseitigen und der linksseitigen Radarkeulen Ar und
Al sind so weit eingeschränkt, dass
der gesamte Verfahrbereich des Dachbereichs erfasst werden kann,
während die Öffnungslänge pAr und
pAl so weit ausgedehnt ist, dass beide Radarkeulen
die Schließkante 43 erfassen können.
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3 zeigt
eine schematische Frontansicht auf ein Fahrzeug 3 mit einer
variablen Sensoreinstellung einer Radarsensoranordnung 30 gemäß einer dritten
Ausführungsform der Erfindung. Auch in diesem Fall sind
die beiden Radarsende- und Empfangseinrichtungen 8 und 9 mit
ihren Radarantennen im Heckbereich angeordnet, jedoch sind die Patchantennen-Arrays
derart strukturiert und ansteuerbar, dass sie jeweils zwei unterschiedliche
Radarkeulen A und B und damit zwei unterschiedliche Erfassungsräume 19 abdecken
können. Im Fall von Insassen im Fahrzeug 3 werden
die Radarkeulen Br und Bl eingestellt,
die in etwa den Radarkeulen der Draufsicht, wie sie in 1 gezeigt
werden entsprechen, jedoch wie bereits beschrieben bis zu den A-Säulen 31 der Windschutzscheibe 36 durch
Anpassung des Zeitfensters für den Empfang reflektierter
Radarsignale reichen.
-
In
der zweiten Einstellung der Patchantennen-Arrays wird ein Überlappen
der Radarkeulen Ar und Al,
wie es bereits zur 2 beschrieben wurde, erreicht,
so dass damit Gefährdungsbereiche 2 der Kinematik
und des verfahrbaren Dachs überwacht werden können,
wenn keine Insassen im Fahrzeug 3 anwesend sind. Bemerkenswert
ist, dass selbst bei eingeschränktem Erfassungsbereich 19 der
Radarkeulen Br und Bl die Überwachung
der Dichtungsknoten 34 und 35 gewährleistet
werden kann, jedoch bleibt in diesem Fall der Mittenbereich der
Schließkante 43 unüberwacht, so dass
bei einer Anwesenheit von Insassen im Fahrzeug 3 eine weitere
der oben erwähnten zusätzlichen Sensorik erforderlich wird
um den Spalt zwischen verfahrbarem Dachbereich und Schließkante 43 zu
erfassen.
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4 zeigt
eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug 3 mit einer
Sensoreinstellung einer Radarsensoranordnung 40 gemäß einer
vierten Ausführungsform der Erfindung. Auch bei dieser
Ausführungsform der Erfindung wird zu der hier linksseitig gezeigten
Radarsende- und Empfangseinrichtung 9 eine entsprechende
Radarsende- und Empfangseinrichtung auf der hier nicht gezeigten
gegenüber liegenden Seite symmetrisch zur Fahrzeuglängsachse 7 auf
der x-Achse des hier gezeigten kartesischen Koordinatensystems vorgesehen.
Die y-Achse zeigt in Richtung der Breite des Fahrzeugs 3,
während die z-Achse in Richtung der Höhe des Fahrzeugs 3 ausgerichtet
ist. Die Radarkeule 11, die von der Sende- und Empfangseinrichtung 9 ausgeht,
bildet einen Erfassungsraum 19, der einen großen
Teil des Außenbereichs 23 des Fahrzeugs erfasst,
der deutlich gegenüber den bisherigen Ausführungsformen
in Richtung des Heckbereichs als auch in Richtung y der Fahrzeugbreite
vergrößert ist, um Passanten beim Ein- oder Ausfahren
des Dachbereichs vor einem Einklemmen zu schützen.
-
5 zeigt
schematisch eine Frontansicht des Fahrzeugs 3 mit der Radarsensoranordnung 40 gemäß 4.
Dabei ist der Sensorerfassungsraum 19 derart gestaltet,
dass er die Dachelemente 44, 45 und 46 des
verfahrbaren Dachbereichs 4 sowie den aufgeklappten Kofferraumdeckel 13 voll
erfasst. Aufgrund der Anordnung der Radarsende- und Empfangseinrichtung 9 im
Heckbereich des Fahrzeugs 3 und innerhalb des Kofferraums
an dem Rahmen der Kofferraumdeckelmechanik wird ein Außenbereich 47 unterhalb
einer Fahrzeugbrüstung 41 nicht erfasst.
-
6 zeigt
eine schematische Seitenansicht mit der Radarsensoranordnung 40 gemäß 4.
In dieser Figur wird einerseits die Kinematik 6 beim Ausfahren
bzw. Einfahren des Fahrzeugdachbereichs 4 mit dem Fahrzeugdachelementen 44, 45 und 46 sowie
die Kinematik 12 zum Aufklappen des Kofferraumdeckels 13 um
die in 1 gezeigte Kofferraumdeckelschwenkachse 39 gezeigt.
Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehende Figuren
werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra
erörtert. Aufgrund der gegenüber der Brüstung 41 des
Fahrzeugs 3 abgesenkten Position der Radarsende- und Empfangseinrichtung 9 des
Kofferraums im Heckbereich 16 des Fahrzeugs 3 wird
durch die Radarkeule Al mit dem Erfassungsraum 19 ein
Außenbereich 47, der hier schraffiert dargestellt
ist, nicht überwacht. In diesem nicht erfassten Außenraum 47 ist
jedoch die Gefahr des Einklemmens nicht gegeben. Mit einer gestrichelten Linie 38 ist
der Aufnahmeraum 9, der auch Verdeckkasten ge nannt wird,
für die Dachelemente 44, 45 und 46 markiert,
indem diese beim Einfahren verstaut werden können.
-
7 zeigt
schematisch eine Ansicht einer Kinematik 6 im Bereich eines
Erfassungsraums 19 der Radarsensoranordnung 40 gemäß 4.
Dabei wird die Geometrie der Radarkeule Al beispielsweise teilweise
durch eine Abschattung durch den Kofferraumdeckel 13 eingeengt,
so dass lediglich Bereiche, die in Richtung der Frontseite des Fahrzeugs
liegen mit dem Erfassungsraum 19 detektiert werden können.
Jedoch kann durch die Radarsensoranordnung 40 sowohl die
Kinematik 6 des verfahrbaren Dachbereichs 4 mit
den Dachelementen 44, 45 und 46 als auch
die Kinematik 12 des Kofferraumdeckels 13, sowie
der daran schwenkbar angeordneten Elemente wie beispielsweise ein
Verdeckkastendeckel für den Aufnahmeraum des verfahrbaren
Dachbereichs 4 vollständig überwacht
werden.
-
8 zeigt
eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug 3 mit vier
Radarsende- und Empfangseinrichtungen 8, 9, 28 und 29 einer
Sensoranordnung 10 gemäß einer fünften
Ausführungsform der Erfindung. Komponenten mit gleichen
Funktionen wie in den vorhergehende Figuren werden mit gleichen
Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
-
Zusätzlich
zu den beiden im Heckbereich 16 angeordneten Radarsende-
und Empfangseinrichtungen 8 und 9 sind in dieser
fünften Ausführungsform der Erfindung zusätzlich
symmetrisch zur Längsachse 7 des Fahrzeugs 3 zwei
weitere Radarsende- und Empfangseinrichtungen 28 und 29 bzw. deren
Patchantennen-Arrays unter den Dichtungsknoten 34 und 35 der
Windschutzscheibe 36 im Frontbereich 27 des Fahrzeugs 3 angeordnet.
Die Radarkeule Cr auf der rechten Seite
des Fahrzeugs 3 und Cl auf der
linken Seite des Fahrzeugs 3 sind auf den Heckbereich 16 des
Fahrzeugs 3 in der Weise ausgerichtet, dass ihre Sendesignale
von den Radar Empfangseinrichtungen der Radarsende- und Empfangseinrichtungen 8 und 9 aufgenommen
werden können. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass einerseits
die Kinematik des Dachbereichs sowohl vom Heckbereich aus als auch
vom Frontbereich aus überwacht werden kann. Hinzu kommt
der weitere Vorteil, dass durch entsprechendes Zusammenwirken der
frontseitigen Radarsende- und Empfangseinrichtungen 28 bzw. 29 mit
den heckseitigen Radarsende- und Empfangseinrichtungen 8 bzw. 9 nicht nur
die Reflexionseigenschaften von Körperteilen oder anderen
Sachen in den Gefährdungsbereichen 2 erfasst werden
können, was von der Reflexionseigenschaft derartiger Körperteile
und Sachen abhängt, sondern nun auch die Absorption von
Radarstrahlen derartiger Körperteile und Sachen genutzt werden
kann, um einen Eingriff in Gefährdungsbereiche 2 zu
detektieren.
-
Dazu
können die miteinander korrespondierenden rechtsseitigen
Radarsende- und Empfangseinrichtungen 28 und 8 sowie
die linksseitigen korrespondierenden Radarsende- und Empfangseinrichtungen 29 und 9 in
schneller Folge von einem Reflexionsmodus in einen Durchstrahlungs-
bzw. Absorptionsmodus umgeschaltet werden. Ferner ist bei dieser
Ausführungsform vorgesehen, dass die heckseitigen Radarsende-
und Empfangseinrichtungen 8 und 9 unterschiedliche
Radarkeulencharakteristiken ausbilden können, wie es bereits
mit 3 offenbart wird, wobei Radarkeulen Br und
Bl mit geringerer Öffnungsbreite
eingesetzt werden, wenn der Innenbereich 26 des Fahrzeugs 3 von
Insassen belegt ist und sich überlappende Radarkeulen Ar und Al erzeugt werden,
wenn sichergestellt ist, dass keine Insassen im Innenbereich 26 des
Fahrzeugs 3 anwesend sind.
-
Im
Heckbereich 16 sind darüber hinaus die Positionen
des Verdeckkastendeckels 37 bei offenem Dach und bei geschlossenem
Dach gezeigt. Der Verdeckkastendeckel befindet sich in einer Position die
mit einer durchgezogenen Linie 49 gekennzeichnet ist, wenn
das Dach offen ist. Ist das Dach geschlossen und damit der Dachbereich
aus dem Aufnahmeraum 5 herausgefahren, so wird der Verdeckkastendeckel 37 in
der mit einer punktierten Linie 48 gekennzeichneten Position
innerhalb des Kofferraums 42 gehalten. Wenn der Verdeckkastendeckel eine
dieser beiden Positionen eingenommen hat, werden gleichzeitig die
Radarsende- und Empfangseinrichtungen abgeschaltet. Jedoch sind
sie davor noch aktiv, um beispielsweise einen Spalt zwischen Karosserie
und Verdeckkastendeckel 37 nach Einfahren des Dachbereichs
zu prüfen oder um auch diese Einklemmgefahrenstel le vor
einem Schließen des Spalts abzusichern. Auch die Bewegungen
des Kofferraumdeckels sind durch die im Heckbereich 16 symmetrisch
angeordneten Radarsende- und Empfangseinrichtungen 8 und 9 detektierbar,
so dass eine hohe Sicherheit gegen Einklemmen gewährleistet werden
kann.
-
- 1
- Sensoranordnung
(erste Ausführungsform)
- 2
- Gefährdungsbereich
- 3
- Fahrzeug
- 4
- Dachbereich
- 5
- Aufnahmeraum
für Dachbereich
- 6
- Kinematik
des Dachbereichs
- 7
- Längsachse
des Fahrzeugs
- 8
- Radarsende-
und Empfangseinrichtung (rechts, heckseitig)
- 9
- Radarsende-
und Empfangseinrichtung (links, heckseitig)
- 10
- Sensoranordnung
(fünfte Ausführungsform)
- 11
- Radarkeule
- 12
- Kinematik
des Kofferraumdeckels
- 13
- Kofferraumdeckel
- 14
- Spalt
zur Karosserie
- 15
- Cabriolet
- 16
- Heckbereich
- 17
- Steuer-
und Auswerteeinheit
- 18
- Ausgang
der Steuer- und Auswerteeinheit
- 19
- Erfassungsraum
- 20
- Sensoranordnung
(zweite Ausführungsform)
- 21
- Radarkeule
(links, heckseitig)
- 22
- Radarkeule
(rechts, heckseitig)
- 23
- Außenbereich
- 24
- Radarkeule
(überlapppend, rechts, heckseitig)
- 25
- Radarkeule
(überlapppend, links, heckseitig)
- 26
- Innenbereich
- 27
- Frontbereich
- 28
- Radarsende-
und Empfangseinrichtung (rechts, frontseitig)
- 29
- Radarsende-
und Empfangseinrichtung (links, frontseitig)
- 30
- Sensoranordnung
(dritte Ausführungsform)
- 31
- A-Säule
- 34
- Dichtungsknoten
(rechts)
- 35
- Dichtungsknoten
(links)
- 36
- Windschutzscheibe
- 37
- Verdeckkastendeckel
- 38
- gestrichelte
Linie
- 39
- Kofferraumdeckelachse
- 40
- Sensoranordnung
(vierte Ausführungsform)
- 41
- Brüstung
- 42
- Kofferraum
- 43
- Schließkante
- 44
- Dachelement
- 45
- Dachelement
- 46
- Dachelement
- 47
- nicht
erfasster Außenbereich
- 48
- punktierte
Linie
- 49
- durchgezogene
Linie
- 50
- Schwenkachse
- 51
- strichpunktierte
Linie
- 52
- hinterer
Seitenbereich (rechts)
- 53
- hinterer
Seitenbereich (links)
- 54
- Gurtabdeckung
- 55
- hintere
Seitenverkleidung
- Al
- Radarkeule
(überlappend, links, heckseitig)
- Ar
- Radarkeule
(überlappend, rechts, heckseitig)
- Bl
- Radarkeule
(links, heckseitig)
- Br
- Radarkeule
(rechts, heckseitig)
- Cl
- Radarkeule
(links, frontseitig)
- Cr
- Radarkeule
(rechts, frontseitig)
- D
- Auswerteelektronik
- El
- Empfangseinrichtung
(links)
- Er
- Empfangseinrichtung
(rechts)
- K
- Komparator
- M
- Speichereinrichtung
- m
- Zentrum
einer Radarkeule
- o
- Öffnungsbreite
einer Radarkeile
- p
- Öffnungslänge
einer Radarkeule
- Sl
- Sendeeinrichtung
(links)
- Sr
- Sendeeinrichtung
(rechts)
- W
- Schwellwertgeber
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102004061578
A1 [0002]
- - DE 4030607 C2 [0004, 0004]
- - DE 102004029727 A1 [0005]
- - DE 10248762 B4 [0006]