DE102018222198A1

DE102018222198A1 - Vorrichtung zur Erkennung von mindestens einem Objekt in einem Umgebungsbereich eines Fahrzeugs, Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung

Info

Publication number: DE102018222198A1
Application number: DE102018222198.7A
Authority: DE
Inventors: Nino Lahmer; Christian Zammert; Janosch Jordan; Michael Linner
Original assignee: Witte Automotive GmbH
Current assignee: Witte Automotive GmbH
Priority date: 2018-12-18
Filing date: 2018-12-18
Publication date: 2020-06-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (V) zur Erkennung von mindestens einem Objekt (O1 bis O4) in einem Umgebungsbereich (U) eines Fahrzeugs (1), umfassend- zumindest eine Sensoreinheit (3) mit- zumindest einem Näherungssensor (3.1) mit einem zugehörigen Detektionsnahbereich (D1) und- zumindest einem Ultraschallsensor (3.2) mit einem zugehörigen Detektionsfernbereich (D2). Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug (1) mit einer solchen Vorrichtung (V).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung von mindestens einem Objekt in einem Umgebungsbereich eines Fahrzeugs, insbesondere eines beweglichen Fahrzeugteils, wie einer Fahrzeugtür, einer Motorhaube oder einer Heckklappe des Fahrzeuges. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.
Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeuge mit verschiedenen Vorrichtungen zur Erkennung von Objekten in einem Öffnungsbereich einer Heckklappe bekannt.
US 10,086,833 B1 beschreibt ein System für ein Fahrzeug, umfassend einen Annäherungssensor, der konfiguriert ist, an dem Fahrzeug befestigt zu werden und Annäherungssensordaten zur Anzeige eines sich nähernden Objekts zu erzeugen, das mit einer Seitentür des Fahrzeugs kollidieren könnte.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zur Erkennung von Objekten in einem Umgebungsbereich eines Fahrzeuges, sowie ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Fahrzeug anzugeben.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Hinsichtlich des Fahrzeugs wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 11 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erkennung von mindestens einem Objekt in einem Umgebungsbereich eines Fahrzeugs umfasst zumindest eine Sensoreinheit mit zumindest einem Näherungssensor mit einem zugehörigen Detektionsnahbereich und zumindest einem Ultraschallsensor mit einem zugehörigen Detektionsfernbereich.
Beispielsweise ist die Sensoreinheit zumindest in einem Bereich eines beweglichen Fahrzeugteils und/oder an dem beweglichen Fahrzeugteil angeordnet. Beispielsweise ist das bewegliche Fahrzeugteil eine Fahrzeugtür, eine Heckklappe oder eine Motorhaube.
Beispielsweise umfasst die Sensoreinheit zumindest einen Näherungssensor und zumindest einen Ultraschallsensor, welche in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich sind mehrere Sensoreinheiten mit jeweils einem Näherungssensor und jeweils einem Ultraschallsensor an dem Fahrzeug, insbesondere im Bereich des beweglichen Fahrzeugteils und/oder an diesem Fahrzeugteil, vorgesehen.
Ein mit der Erfindung erzielter Vorteil besteht darin, dass die Erkennung von Objekten in einem Umgebungsbereich zum Beispiel der Heckklappe durch Einteilung des Umgebungsbereiches in den Detektionsnahbereich und den Detektionsfernbereich verbessert wird.
In einer Weiterbildung umfasst die Sensoreinheit mehrere Näherungssensoren und mehrere Ultraschallsensoren. Zum Beispiel umfasst die Sensoreinheit mehrere nebeneinander und/oder übereinander angeordnete Näherungssensoren und mehrere nebeneinander und/oder übereinander angeordnete Ultraschallsensoren. Die Näherungssensoren und die Ultraschallsensoren sind beispielsweise entlang einer Randseite und/oder in einem mittleren Bereich des beweglichen Fahrzeugteils angeordnet. Insbesondere ist die Sensoreinheit an dem beweglichen Fahrzeugteil angeordnet und überwacht einen Schwenkbereich des beweglichen Fahrzeugteils.
Beispielsweise ist eine Ausführung möglich, in welcher die Sensoreinheit drei nebeneinander angeordnete und voneinander beabstandete Ultraschallsensoren umfasst. Die Ultraschallsensoren sind beispielsweise an der Randseite des beweglichen Fahrzeugteils angeordnet, wobei die Randseite eine einem Verbindungsbereich des beweglichen Fahrzeugteils und des Fahrzeugs gegenüberliegende Seite ist. Weiterhin umfasst die Sensoreinheit beispielsweise vier Näherungssensoren. Drei Näherungssensoren sind beispielsweise nebeneinander und beabstandet zueinander an der Randseite des beweglichen Fahrzeugteils angeordnet. Ein vierter Näherungssensor ist beispielsweise senkrecht zu einer Verbindungslinie der drei Näherungssensoren angeordnet. Zum Beispiel ist der vierte Näherungssensor in dem mittelten Bereich des beweglichen Fahrzeugteils zur Überwachung des Detektionsnahbereichs, beispielsweise von 0 m bis 0,2 m, angeordnet.
Durch eine Kombination von einem Näherungssensor oder mehreren Näherungssensoren und einem Ultraschallsensor oder mehreren Ultraschallsensoren ist es möglich, eine berührungslose Objekterkennungsvorrichtung, insbesondere eine Hinderniserkennungsvorrichtung zu realisieren. Insbesondere ist die Sensoreinheit ausgebildet, Objekte und Hindernisse in dem Umgebungsbereich des Fahrzeugs berührungslos zu erkennen. Beispielsweise ist die Sensoreinheit als eine berührungslose Abstandssensorik ausgebildet. Dadurch sind Kollisionen mit Personen, Garagen- und Parkhausdecken, Säulen und Poller, Gebäudewänden und Zäunen verringert oder gar vermieden. Beispielsweise ist die Objekterkennungsvorrichtung eingerichtet, bei Detektion eines Objekts in einem Detektionsnahbereich von 2 cm bis 20 cm eine Notbremsfunktion einzuleiten.
Zum Beispiel ist das bewegliche Fahrzeugteil elektrisch betreibbar. Beispielsweise ist das bewegliche Fahrzeugteil mit einem Aktuator gekoppelt, welcher eingerichtet ist, das bewegliche Fahrzeugteil autonom zu öffnen und zu schließen. Zum Beispiel ist das bewegliche Fahrzeugteil automatisch schwenkbar oder ein- und ausfahrbar. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bildet eine autonome Erkennungsvorrichtung aus, welche Objekte und Hindernisse in einem Öffnungsbereich des elektrisch angetriebenen Fahrzeugteils, beispielsweise der Heckklappe, Motorhaube oder Fahrzeugtür, zuverlässig detektiert.
Des Weiteren ist die Sensoreinheit vergleichsweise kostengünstig herstellbar. Der Näherungssensor ist beispielsweise ein herkömmlicher Annäherungssensor, wie ein Näherungsschalter. Beispielsweise ist der Näherungssensor ein optischer Sensor (auch Proximity Sensor genannt) zur Erkennung von Objekten in einem Nahbereich. Insbesondere ist mittels einer Verwendung des Näherungssensors oder mehrerer Näherungssensoren eine hohe Auflösung zur Überwachung des Detektionsnahbereichs realisierbar.
Der Ultraschallsensor ist beispielsweise ein Sensorchip mit zumindest einem so genannten Transducer zur Erfassung von Objekten in einem Mittel- bis Fernbereich. Durch Verwendung einer Anzahl von vergleichsweise kleinen Näherungssensoren und einer Anzahl von Ultraschallsensoren ist insbesondere eine bauraumsparende Ausgestaltung der Sensoreinheit ermöglicht. Dadurch ist die Sensoreinheit in einfacher Weise an das Fahrzeug anordenbar, insbesondere in einer Oberflächenseite des Fahrzeugs und/oder des beweglichen Fahrzeugteils integrierbar.
Darüber hinaus ist mittels der Kombination aus Näherungssensor und Ultraschallsensor ein zuverlässiges Erkennen einer breiten Vielfalt von Objekten, die sich in Materialien, Beschichtungen, Größen und Formen unterscheiden und sich in einem Umgebungsbereich von 0 m bis beispielsweise mindestens 11 m des Fahrzeugs befinden, realisiert. Mittels des Ultraschallsensors ist eine weitestgehend präzise Erkennung von Objekten im Detektionsfernbereich sichergestellt. Durch Verwendung des Näherungssensors, insbesondere des optischen Sensors, ist eine weitestgehend präzise Erkennung von Objekten im Detektionsnahbereich, welche von einem Ultraschallsensor allein nicht erfassbar ist, sichergestellt. Der als optischer Sensor ausgebildete Näherungssensor kann im Detektionsnahbereich Objekte in unterschiedlichen Winkelbereichen des beweglichen Fahrzeugteils auch bei relativ hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten erkennen. Weiterhin ist die Sensoreinheit ausgebildet, auch bei unterschiedlichen Umgebungseinflüssen, wie Licht- und Temperaturverhältnissen, zu funktionieren. Ferner kann die Vorrichtung zu einer Erfassung von Abständen des beweglichen Fahrzeugteils zu im Öffnungsbereich befindlichen Objekten genutzt werden. Anders als bei herkömmlichen Kameras ist darüber hinaus eine Erfassung von Abständen in Dunkelheit möglich. Dabei ist zu verstehen, dass der jeweilige Detektionsbereich vom Fahrzeug aus bemessen wird, wobei ein Detektionsnahbereich von 0 m einen direkt am Fahrzeug befindlichen Bereich definiert und ein Detektionsfernbereich von 11 m einen vom Fahrzeug aus entfernten Bereich definiert.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung ist der Näherungssensor ausgebildet, das Objekt in einem Detektionsnahbereich von 0 m bis zumindest 0,2 m zu detektieren. Der Ultraschallsensor ist ausgebildet, das Objekt in einem Detektionsfernbereich von zumindest 0,2 m bis zumindest 10 m zu detektieren. Insbesondere ist die Sensoreinheit eingerichtet, eine lückenlöse Erkennung und Überwachung eines Bereichs mit einer Entfernung bis zu zumindest 10 m im Umgebungsbereich des Fahrzeugs durchzuführen. Zum Beispiel grenzt ein Minimal-Detektionsbereich des Detektionsfernbereichs direkt an einen Maximal-Detektionsbereich des Detektionsnahbereichs an. Ein Angrenzbereich zwischen dem Detektionsfernbereich und dem Detektionsnahbereich liegt beispielsweise bei 0,15 m bis 0,25 m, insbesondere bei 0,2 m. Dadurch sind Blindzonen vermieden.
Um den Detektionsfernbereich einzustellen, weist die Vorrichtung zumindest eine elektronische Steuereinheit auf, die mit der Sensoreinheit gekoppelt ist. Beispielsweise umfasst die Steuereinheit eine Analyseeinheit zur Einstellung der jeweiligen Detektionsbereiche. Beispielsweise ist die Steuereinheit zur Einstellung des Detektionsfernbereichs vorgesehen, wobei die Steuereinheit einen dem Detektionsnahbereich entsprechenden Bereich aus einem vom Ultraschallsensor erfassbaren Bereich filtert. Der Ultraschallsensor kann beispielsweise allgemein einen Bereich, insbesondere Erfassungsbereich, von 0 m bis 11 m erfassen. Damit der Ultraschallsensor Objekte in dem vorgegebenen Detektionsfernbereich detektiert, ist der dem Detektionsnahbereich entsprechende Bereich aus dem erfassbaren Bereich des Ultraschallsensors auszufiltern. Mit anderen Worten: Beispielsweise bildet ein vollständiger Erfassungsbereich des Ultraschallsensors und der Detektionsnahbereich des Näherungssensors einen gemeinsamen Überlappungsbereich. Insbesondere entspricht eine Abmessung des Überlappungsbereichs dem Detektionsnahbereich. Der Überlappungsbereich umfasst beispielsweise 0 m bis 0,2 m des Umgebungsbereichs des Fahrzeugs. Dieser Überlappungsbereich wird mittels der Steuereinheit aus dem Erfassungsbereich des Ultraschallsensors gefiltert, beispielsweise ausgeblendet, wobei der Ultraschallsensor so ausbildbar ist, dass er Objekte in dem definierten Detektionsfernbereich ab 0,2 m erfasst.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform ist die Sensoreinheit eingerichtet, mindestens ein Detektionssignal zu erzeugen, wenn die Sensoreinheit ein bewegliches oder ein ruhendes Objekt in dem Detektionsnahbereich und/oder in dem Detektionsfernbereich detektiert. Dabei ist es beispielsweise möglich, dass einer der beiden Sensoren mindestens ein erstes Detektionssignal erzeugt, sofern der jeweilige Sensor ein bewegliches oder ruhendes Objekt im jeweiligen Detektionsbereich detektiert, und/oder einer der beiden Sensoren mindestens ein zweites Detektionssignal erzeugt, sofern der jeweilige Sensor ein ruhendes oder bewegliches Objekt in einem jeweiligen Detektionsbereich detektiert. Dadurch sind ein Abstand des Fahrzeugs bzw. des beweglichen Fahrzeugteils zum Objekt und eine Position des Objekts zum Fahrzeug bzw. zum beweglichen Fahrzeugteil ermittelbar. So ist es beispielsweise möglich, Objekte, welche sich über einem Fahrzeugdach befinden, frühzeitig zu erkennen. Eine Person, beispielsweise ein Fahrzeughalter, kann dadurch einen Sicherheitsabstand der Heckklappe, der Fahrzeugtür oder der Motorhaube gegenüber beweglichen Objekten, wie beispielsweise Ästen, erhöhen, welche durch starke Winde unter Umständen die Heckklappe berühren würden. Eine Bewegung der Heckklappe kann beispielsweise gestoppt werden durch ein im Öffnungsbereich der Heckklappe befindliches Hindernis, wie einen Koffer oder eine Wand. Somit ist die Vorrichtung sowohl als Positions- und Abstandsermittlungseinheit als auch als eine Sicherheitsvorrichtung mit Stopp-/ Begrenzungsfunktion für eine Öffnungsbewegung des beweglichen Fahrzeugteiles zur Vermeidung von Beschädigungen an im Öffnungsbereich befindlichen Objekten und mit Einklemmschutzfunktion für eine Schließbewegung des beweglichen Fahrzeugteiles zur Vermeidung des Einklemmens von im Schließbereich befindlichen Objekten einsetzbar.
In einer möglichen Weiterbildung umfasst die Sensoreinheit eine ParkhilfeFunktionalität. Zum Beispiel ist die Sensoreinheit mit einer Steuereinheit des Fahrzeugs gekoppelt. Bei Ermittlung eines Einparkens oder Ausparkens wird die Sensoreinheit aktiviert. Insbesondere ist der Ultraschallsensor geeignet, unterschiedliche Objekte, wie Personen und Gegenstände in dem Detektionsfernbereich, beispielsweise von 0,2 m bis 11 m, weitestgehend genau und frühzeitig zu erkennen. Insbesondere ist eine zusätzliche Ausbildung eines Parkhilfesystems vermieden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst sowohl eine Parkhilfefunktionalität als auch eine Hinderniserkennungsfunktionalität.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Vorrichtung mindestens eine Ausgabeeinheit umfasst, welche mit der Sensoreinheit signaltechnisch gekoppelt ist, wobei ein von der Sensoreinheit erzeugtes Detektionssignal an die Ausgabeeinheit übermittelbar ist, und wobei mittels der Ausgabeeinheit in Abhängigkeit des Detektionssignals zumindest ein Warnsignal erzeugbar ist. Beispielsweise ist die Ausgabeeinheit ausgebildet, ein optisches, haptisches und/oder akustisches Warnsignal an einen Fahrzeugnutzer auszugeben. Hierdurch wird der Fahrzeugnutzer frühzeitig vor einer bevorstehenden möglichen Kollision mit einem Objekt im Detektionsnah- und/oder Detektionsfernbereich gewarnt. Die Ausgabeeinheit ist beispielsweise im Fahrzeug angeordnet und hilft einem Fahrzeugfahrer beim Ein- oder Ausparken. Bei einer Aktivierung eines automatischen Öffnens des beweglichen Fahrzeugteils erhält der Fahrzeugnutzer ebenfalls ein Warnsignal, wenn sich ein Objekt im Öffnungs- bzw. Schwenkbereich des beweglichen Fahrzeugteils befindet oder sich diesem annähert. Hierdurch wird in einfacher Art und Weise bei einem Objekt in dem Detektionsnahbereich und/oder in dem Detektionsfernbereich, zum Beispiel bei einem identifizierten Objekt in dem Öffnungsbereich der Heckklappe oder bei einer Ermittlung eines sich annähernden Fahrzeugs oder einer sich annähernden Person zum Fahrzeug, das Warnsignal ausgegeben.
Eine mögliche weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Vorrichtung mindestens eine elektronische Steuereinheit umfasst, welche mit der Sensoreinheit signaltechnisch gekoppelt ist, wobei ein von der Sensoreinheit erzeugtes Detektionssignal an die elektronische Steuereinheit übermittelbar ist, und wobei mittels der Steuereinheit in Abhängigkeit des Detektionssignals zumindest ein Stellsignal für einen Aktuator zur Verstellung des beweglichen Fahrzeugteils erzeugbar ist. Hierdurch wird in einfacher Art und Weise bei einem Objekt in dem Detektionsnahbereich und/oder in dem Detektionsfernbereich, zum Beispiel bei einem identifizierten Objekt in dem Öffnungsbereich der Heckklappe oder bei einer Ermittlung eines sich annähernden Fahrzeugs oder einer sich annähernden Person zum Fahrzeug, eine Bewegung des beweglichen Fahrzeugteils beeinflusst. Ebenso ist es möglich, dass die elektrische Steuereinheit ein Empfangs- und/oder Sendemodul umfasst, welches für eine drahtlose Übertragung von Sensorsignalen, Informationen, Konfigurationsdaten und/oder Steuerbefehlen genutzt werden kann. Eine solche drahtlose Verbindung kann beispielsweise als eine Funkverbindung ausgebildet sein.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Aktuator mit dem beweglichen Fahrzeugteil derart bewegungsgekoppelt, dass der Aktuator in Abhängigkeit vom Stellsignal das bewegliche Fahrzeugteil öffnet, schließt oder eine Bewegung des beweglichen Fahrzeugteils stoppt oder begrenzt. Durch die signaltechnische Kopplung des Aktuators mit der elektrischen Steuereinheit ist es möglich, dass beispielsweise bei einem gewünschten Öffnen die Öffnungsbewegung des beweglichen Fahrzeugteils in Abhängigkeit von den erfassten Sensorsignalen gesteuert werden kann. So kann beispielsweise mittels der erfassten Sensorsignale ein in den Öffnungsbereich hineinragendes Objekt, wie beispielsweise ein in den Öffnungsbereich hineinragender Pfeiler detektiert werden und anhand des Stellsignals die Öffnungsbewegung entsprechend angepasst, beispielsweise gestoppt oder begrenzt werden. Somit ist in einfacher Art und Weise eine Berührung des beweglichen Fahrzeugteils mit dem Objekt und somit eine Beschädigung des beweglichen Fahrzeugteils vermieden.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung ist die Ausgabeeinheit mit der Steuereinheit gekoppelt. Die Sensoreinheit übermittelt erfasste Sensordaten an die Steuereinheit, wobei die Sensordaten anschließend über die Ausgabeeinheit im Fahrzeug ausgebbar sind. Beispielsweise sind/ist ein Bild und/oder ein Warnsignal im Fahrzeug ausgebbar. Des Weiteren weist die Ausgabeeinheit beispielsweise eine Eingabeeinheit auf. Zum Beispiel ist die Ausgabeeinheit in einer zentralen Bedieneinheit des Fahrzeugs integriert. Beispielsweise sind die Ausgabeeinheit und die Eingabeeinheit Teile eines so genannten Infotainment-Systems. Über die Eingabeeinheit sind/ist ein Öffnen oder ein Schließen und/oder ein Begrenzen eines Öffnungswinkels des beweglichen Fahrzeugteils, wie der Heckklappe des Fahrzeuges, aktivierbar oder deaktivierbar. Die Eingabeeinheit umfasst beispielsweise Bedienelemente und/oder eine Sprachsteuerung. Beispielsweise sind über die Eingabeeinheit eingegebene Befehle an die Steuereinheit übertragbar. Über die Steuereinheit sind diese Befehle in entsprechende Stellsignale für den Aktuator transformierbar. Dies hat den Vorteil, dass eine erleichterte Bedienung des beweglichen Fahrzeugteils für den Fahrzeugnutzer ermöglicht ist. Ferner ist es möglich, die Länge des Detektionsnahbereichs und die Länge des Detektionsfernbereichs mittels der Eingabeeinheit einzustellen.
Die oben beschriebene Vorrichtung kann sowohl zur Begrenzung eines Öffnungswinkels des beweglichen Fahrzeugteils, wie der Heckklappe des Fahrzeuges, als auch zum automatisierten Öffnen oder Schließen des beweglichen Fahrzeugteils, wie der Heckklappe des Fahrzeugs, genutzt werden. Zum Beispiel kann ein automatisiertes Öffnen der Heckklappe beispielsweise durch eine Hand oder einen Fuß ausgelöst werden, sofern diese/r in einem Auslösebereich des Umgebungsbereiches durch mindestens einen Sensor der Sensoreinheit detektiert wird. Beispielsweise umfasst die Sensoreinheit einen weiteren Näherungssensor und/oder einen Abstandssensor, welche/r ausgebildet sind/ist, den entsprechenden Auslösebereich zu erfassen. Auch kann eine Bewegung des beweglichen Fahrzeugteils beispielsweise gestoppt werden durch ein im Öffnungsbereich des beweglichen Fahrzeugteils befindliches und identifiziertes Hindernis, wie beispielsweise einen Koffer oder eine Wand. Somit ist die Vorrichtung sowohl als ein Auslöser als auch als eine Sicherheitseinrichtung einsetzbar. Darüber hinaus wird der Bedienungskomfort erhöht, da ein Öffnen einer Heckklappe keine manuelle Betätigung erfordert und ein Zusammenstoß mit Objekten, wie einem Hindernis, verhindert wird.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Erkennung von mindestens einem Objekt in einem Umgebungsbereich. Das Fahrzeug umfasst zumindest ein bewegliches Fahrzeugteil, wie eine Heckklappe, Motorhaube oder Fahrzeugtür, wobei die Sensoreinheit zumindest in einem Bereich des beweglichen Fahrzeugteils und/oder an dem beweglichen Fahrzeugteil angeordnet ist. Insbesondere sind Beschädigungen am Fahrzeug und am Objekt sowie Verletzungsgefahren bei einer Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt vermieden. Beispielsweise ist eine Kollisionssicherheit für den Fahrzeugnutzer sowie für ein im Umgebungsbereich des Fahrzeugs befindliches Fahrzeug, einem Fußgänger oder einem Fahrradfahrer, erhöht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

1A und 1B schematisch eine Seitenansicht und eine Rückansicht einer Ausführungsform eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zur Erkennung von mindestens einem Objekt in einem Umgebungsbereich des Fahrzeugs,
2 schematisch eine Ausführungsform einer Sensoreinheit der Vorrichtung mit einem Detektionsnahbereich und einem Detektionsfernbereich,
3A schematisch eine Rückansicht einer möglichen Ausführungsform des Fahrzeugs mit einer Sensoreinheit, umfassend eine Mehrzahl von Näherungssensoren und Ultraschallsensoren,
3B schematisch eine Rückansicht einer möglichen Ausführungsform des Fahrzeugs mit einer Sensoreinheit, umfassend eine Mehrzahl von Näherungssensoren und Ultraschallsensoren,
4 schematisch eine Draufsicht einer Rückseite des Fahrzeugs mit mehreren Näherungssensoren,
5 schematisch eine Seitenansicht der Rückseite des Fahrzeugs nach 4,
6 schematisch einen Ablauf einer Öffnungsbewegung eines beweglichen Fahrzeugteils mit einem Objekt in einem Umgebungsbereich des beweglichen Fahrzeugteils des Fahrzeugs,
7A schematisch eine Seitenansicht eines beweglichen Fahrzeugteils in geschlossener Position mit einem Aktuator zur Verstellung des beweglichen Fahrzeugteils, zum Beispiel für ein Öffnen oder ein Schließen des beweglichen Fahrzeugteils und/oder ein Begrenzen eines Öffnungswinkels des beweglichen Fahrzeugteils, und
7B schematisch eine Seitenansicht des beweglichen Fahrzeugteils nach 7A in geöffneter Position.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1A und 1B zeigen schematisch eine Seitenansicht und eine Rückansicht einer Ausführungsform eines Fahrzeugs 1 mit einer Vorrichtung V zur Erkennung von mindestens einem Objekt O1 bis O4 in einem Umgebungsbereich U des Fahrzeugs 1. Das Fahrzeug 1 umfasst ein bewegliches Fahrzeugteil 2, welches in den dargestellten Ausführungsbeispielen eine Heckklappe des Fahrzeugs 1 ist. Die Erfindung wird nachfolgend anhand des Beispiels für eine Heckklappe näher beschrieben. Anstelle der Heckklappe kann das bewegliche Fahrzeugteil 2 auch eine Fahrzeugtür, ein nach oben verstellbares Schiebedach und/oder eine Motorhaube sein.
Die Vorrichtung V zur Erkennung des mindestens einen Objekts O1 bis O4 ist insbesondere im Bereich des beweglichen Fahrzeugteils 2 angeordnet. Beispielsweise ist der Umgebungsbereich U ein Innenbereich einer Garage, in welchem das Fahrzeug 1 geparkt werden soll. Die Objekte O1 bis O4 sind beispielsweise Wände der Garage.
Zum besseren Verständnis der nachfolgenden Beschreibungen ist in den Abbildungen jeweils ein Koordinatensystem dargestellt. Das Koordinatensystem umfasst eine Längsachse X, eine Querachse Y und eine Vertikalachse Z in Bezug auf das Fahrzeug 1. Insbesondere definiert die Längsachse X eine Längsausdehnung des Fahrzeugs 1, die Querachse Y eine Querausdehnung des Fahrzeugs 1 und die Vertikalachse Z eine Hochausdehnung des Fahrzeugs 1.
Das bewegliche Fahrzeugteil 2 ist in den 1A und 1B in einem geschlossenen Zustand dargestellt.
Die Vorrichtung V umfasst eine Sensoreinheit 3 zur Erkennung der Objekte O1 bis O4 in dem Umgebungsbereich U des Fahrzeugs 1, insbesondere des beweglichen Fahrzeugteils 2.
Die Sensoreinheit 3 ist beispielsweise an dem beweglichen Fahrzeugteil 2 angeordnet. Beispielsweise ist die Sensoreinheit 3 in einem Randbereich des Fahrzeugteils 2 angeordnet, insbesondere in das bewegliche Fahrzeugteil integriert. Dadurch ist ermöglicht, dass die Sensoreinheit 3 den Umgebungsbereich U in einem vollständigen Schwenkbereich, insbesondere Öffnungsbereich OB, des beweglichen Fahrzeugteils 2 während eines Schwenk- bzw. Öffnungs- oder Schließvorgangs überwacht.
Die Sensoreinheit 3 umfasst einen Näherungssensor 3.1 mit einem zugehörigen Detektionsnahbereich D1. Zudem umfasst die Sensoreinheit 3 einen Ultraschallsensor 3.2 mit einem zugehörigen Detektionsfernbereich D2. Insbesondere ist der Detektionsfernbereich D2 eingestellt, an den Detektionsnahbereich D1 direkt anzugrenzen. Dadurch sind Blindzonen vermieden. Der Umgebungsbereich U ist mittels einer Unterteilung in den Detektionsnahbereich D1 und den Detektionsfernbereich D2 kontinuierlich und vollständig erfassbar. Insbesondere sind der Detektionsnahbereich D1 und der Detektionsfernbereich D2 Erfassungsbereiche, die in den Umgebungsbereich U gerichtet sind. Beispielsweise sind der Detektionsnahbereich D1 und der Detektionsfernbereich D2 in Abhängigkeit eines Schwenkungsgrads des beweglichen Fahrzeugteils 2 in den unmittelbaren Umgebungsbereich U ausrichtbar.
Zum Beispiel weist der Detektionsnahbereich D1 einen Erfassungsbereich von 0 m bis zumindest 0,2 m auf. Der Detektionsfernbereich D2 weist einen Erfassungsbereich von zumindest 0,2 m bis zumindest 10m auf. Weist der Detektionsnahbereich D1 einen Erfassungsbereich von 0 m bis 20,5 cm auf, umfasst der Detektionsfernbereich D2 einen Erfassungsbereich von 20,5 cm bis zumindest 10 m, beispielsweise 11 m. Durch eine kombinierte Verwendung des zumindest einen Näherungssensors 3.1 und des zumindest einen Ultraschallsensors 3.2 zur Hinderniserkennung kann ein im Umgebungsbereich U identifiziertes Objekt O1 bis O4 auf Plausibilität und dessen korrekte Position ermittelt und geprüft werden. Darüber hinaus ist eine solche Kombination aufweisende Vorrichtung V geeignet, verschiedene Funktionen, wie Hinderniserkennung in dem Öffnungsbereich OB innerhalb des Umgebungsbereichs U des beweglichen Fahrzeugteils 2, wie der Heckklappe, und/oder automatisiertes Entriegeln und Öffnen des beweglichen Fahrzeugteils 2 zu ermöglichen. Zudem ist die Vorrichtung V geeignet, Funktionen eines Parkhilfesystems zu übernehmen.
Darüber hinaus ist es möglich, dass die Sensoreinheit 3 derart ausgestaltet ist, dass der Detektionsnahbereich D1 und der Detektionsfernbereich D2 einstellbar sind. Dabei kann beispielsweise eine Länge des jeweiligen Detektionsbereichs eingestellt werden.
Der Detektionsnahbereich D1 und der Detektionsfernbereich D2 sind beispielsweise derart ausgerichtet, dass diese bei aktivierter Vorrichtung V über Abmessungen des beweglichen Fahrzeugteils 2 hinaus den Umgebungsbereich U des beweglichen Fahrzeugteils 2 und insbesondere dessen benötigten Öffnungsbereich OB abtastet und erfassen kann. Beispielsweise sind der Näherungssensor 3.1 und der Ultraschallsensor 3.2 derart angeordnet und der jeweils zugehörige Detektionsnahbereich D1 und Detektionsfernbereich D2 derart ausgerichtet, dass der gesamte Detektionsbereich eine Dreiecksform aufweist. Dies ermöglicht eine einfache und wenige Sensoren aufweisende Vorrichtung V, die den Öffnungsbereich OB, insbesondere dessen entfernteste Grenzen, sicher erfasst.
Beispielsweise sind der Näherungssensor 3.1 und der Ultraschallsensor 3.2 in vertikaler Richtung des Fahrzeugs 1 übereinander angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform sind beispielsweise der Näherungssensor 3.1 und der Ultraschallsensor 3.2 in Querrichtung und/oder Längsrichtung des Fahrzeugs 1 nebeneinander angeordnet. In einer Weiterbildung ist der Näherungssensor 3.1 und der Ultraschalsensor 3.2 in Längsrichtung, Querrichtung und/oder Vertikalrichtung versetzt zueinander an dem beweglichen Fahrzeugteil 2 angeordnet.
Der Näherungssensor 3.1 ist beispielsweise ein optischer Sensor, wie ein optischer Näherungsschalter, insbesondere ein so genannter optischer Annäherungssensor. Der Näherungssensor 3.1 ist ausgebildet, auf sich annähernde Objekte O1 bis O4 ohne direkten Kontakt, d. h. berührungsfrei zu reagieren.
Der Ultraschallsensor 3.2 ist beispielsweise ein Sensorchip. Zum Beispiel umfasst der Ultraschallsensor 3.2 einen Sensorchip mit einem so genannten Transducer. Insbesondere ist der Ultraschallsensor 3.2 als Abstandssensor ausgebildet und eingerichtet, Objekte O1 bis O4 berührungslos zu erfassen und ihre Entfernung zur Sensoreinheit 3 zu ermitteln.
2 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Sensoreinheit 3 der Vorrichtung V mit dem Detektionsnahbereich D1 und dem Detektionsfernbereich D2.
Beispielsweise zeigt die dargestellte Ausführungsform eine nebeneinander ausgestaltete Anordnung des Näherungssensors 3.1 und des Ultraschallsensors 3.2. Im Detektionsnahbereich D1 sind Objekte O1 bis O4 beispielsweise von 0 m bis 0,2 m innerhalb des Umgebungsbereichs U des Fahrzeugs 1 erfassbar, wobei 0 m einen Bereich unmittelbar am Fahrzeug 1 definiert. Im Detektionsfernbereich D2 sind Objekte O1 bis O4 beispielsweise von 0,2 m bis 11 m erfassbar. Insbesondere grenzt der Detektionsfernbereich D2 am Detektionsnahbereich D1 zur Vermeidung von nicht erfassbaren Blindstellen an.
Der Ultraschallsensor 3.2 weist einen vollständig erfassbaren Bereich E1, insbesondere einen vollständigen Erfassungsbereich, auf. Beispielsweise liegt der Detektionsnahbereich D1 innerhalb des vom Ultraschallsensor 3.2 erfassbaren Bereichs E1.
Um den Detektionsfernbereich D2 von 0,2 m bis 11 m einzustellen, weist die Vorrichtung V zumindest eine elektronische Steuereinheit 4 auf, die mit der Sensoreinheit 3 gekoppelt ist. Beispielsweise umfasst die Steuereinheit 4 eine Analyseeinheit zur Einstellung der jeweiligen Detektionsbereiche. Beispielsweise ist die Steuereinheit 4 zur Einstellung des Detektionsfernbereichs D2 vorgesehen, wobei die Steuereinheit 4 einen dem Detektionsnahbereich D1 entsprechenden Bereich E2 aus dem vom Ultraschallsensor 3.2 erfassbaren Bereich E1 filtert. Mit anderen Worten: Beispielsweise bildet ein vollständiger Erfassungsbereich E1 des Ultraschallsensors 3.2 und der Detektionsnahbereich D1 des Näherungssensors 3.1 einen gemeinsamen Überlappungsbereich. Im dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht der Überlappungsbereich dem Bereich E2. Dieser Überlappungsbereich wird mittels der Steuereinheit 4 aus dem Erfassungsbereich des Ultraschallsensors 3.2 gefiltert, beispielsweise ausgeblendet, wodurch der Ultraschallsensor 3.2 eingestellt ist, Objekte O1 bis O4 in dem definierten Detektionsfernbereich ab 0,2 m zu erfassen.
Die Sensoreinheit 3 ist dabei eingerichtet, mindestens ein Detektionssignal DS zu erzeugen, wenn die Sensoreinheit 3 ein bewegliches oder ein ruhendes Objekt O1 bis O4 in dem Detektionsnahbereich D1 und/oder in dem Detektionsfernbereich D2 detektiert. Das erzeugte Detektionssignal DS wird an die Steuereinheit 4 übermittelt. Die Steuereinheit 4 wertet das Detektionssignal DS aus und generiert zumindest ein Stellsignal ST und/oder ein Ausgabesignal AS. Beispielsweise ist die Steuereinheit 4 mit einem in den 7A und 7B gezeigten Aktuator 5 gekoppelt, an welchen die Steuereinheit 4 das Stellsignal ST übermittelt. Weiterhin ist die Steuereinheit 4 beispielsweise mit einer in den 7A und 7B gezeigten Ausgabeeinheit 11 gekoppelt, an welche die Steuereinheit 4 das Ausgabesignal AS übermittelt. Näheres hierzu wird in den 7A und 7B beschrieben.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Sensoreinheit 3 beispielsweise mehrere Näherungssensoren 3.1 bis 3.1" und mehrere Ultraschallsensoren 3.2 und 3.2', wobei in 3B bis 5 die Näherungssensoren 3.1 näher beschrieben werden und in 3A die Ultraschallsensoren 3.2 näher beschrieben werden. Eine Kombination einer unterschiedlichen Anzahl von Näherungssensoren 3.1 und Ultraschallsensoren 3.2 ist ebenfalls möglich. Die dargestellten Ausführungsformen sind nur als Beispiele zu verstehen. Zum Beispiel ist die Sensoreinheit 3 als eine Multisensor-Anordnung ausgestaltet.
3A zeigt schematisch eine Rückansicht einer möglichen Ausführungsform des Fahrzeugs 1 mit einer Sensoreinheit 3, umfassend eine Mehrzahl von Näherungssensoren 3.1 bis 3.1" und Ultraschallsensoren 3.2 und 3.2'. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine beispielhafte Positionierung von drei Ultraschallsensoren 3.2, 3.2' gezeigt.
Beispielsweise sind die Ultraschallsensoren 3.2 an dem beweglichen Fahrzeugteil 2, beispielsweise der Heckklappe, insbesondere im Randbereich der Heckklappe, angeordnet. Insbesondere ist die Sensoreinheit 3 im Bereich einer Randoberflächenseite 2.1 des beweglichen Fahrzeugteils 2 angeordnet. Die Randoberflächenseite 2.1 ist insbesondere eine einer Kopplungsseite des beweglichen Fahrzeugteils 2 mit dem Fahrzeug 1 gegenüberliegenden Seite.
Die Ultraschallsensoren 3.2, 3.2' sind beispielsweise in die Randoberflächenseite 2.1 des beweglichen Fahrzeugteils 2 integriert. Zum Beispiel sind die Ultraschallsensoren 3.2, 3.2' zur Parkhilfe-Umgebungserfassung und Hinderniserkennung am beweglichen Fahrzeugteil 2 vorgesehen.
Die Sensoreinheit 3 weist beispielsweise zwei äußere Ultraschallsensoren 3.2 und einen mittleren Ultraschallsensor 3.2' auf. Insbesondere ist der mittlere Ultraschallsensor 3.2' auf einer Mittelachse MA der Rückseite des Fahrzeugs 1 angeordnet. Die drei Ultraschallsensoren 3.2, 3.2' sind nebeneinander und jeweils zueinander beabstandet angeordnet. Insbesondere sind die Ultraschallsensoren 3.2 parallel zueinander angeordnet.
Die Rückseite des dargestellten Fahrzeugs 1 weist beispielsweise eine Gesamtbreite B von 1,7 m auf. Ein Abstand B1 zwischen jeweils einer äußeren Fahrzeugkarosserieseite 1.1 und einem äußeren, insbesondere randseitig des beweglichen Fahrzeugteils 2 angeordneten Ultraschallsensor 3.2 beträgt beispielsweise jeweils 0,25 m. Die äußeren, eckseitig angeordneten Ultraschallsensoren 3.2 sind jeweils in einem Abstand B2 oder B3 zum mittleren Ultraschallsensor 3.2' angeordnet. Die Abstände B2 und B3 betragen beispielsweise jeweils 0,6 m. Die äußeren Ultraschallsensoren 3.2 sind somit 1,2 m voneinander beabstandet angeordnet. Ein Abstand H, insbesondere ein Höhenabstand, zwischen den Ultraschallsensoren 3.2 und einem Boden G umfasst beispielsweise 0,7 m. Diese Anordnung ermöglicht einen vergleichsweise großen Detektionsbereich. Insbesondere ist eine Überwachung äußerer Eckpunkte der Heckklappe erzielbar, wobei eine Kollision einer der beiden Eckpunkte der Heckklappe mit einem hinter dem Fahrzeug 1 befindlichen Objekt O4 vermeidbar ist. Die Abstände B1 bis B3 können je nach Ausgestaltung des Fahrzeugs 1, des beweglichen Fahrzeugteils 2 und der Anzahl von Ultraschallsensoren 3.2, 3.2' variieren. Zusätzlich oder alternativ sind die Abstände B1 bis B5 in Abhängigkeit einer Länge des Detektionsfernbereichs D2 des jeweiligen Ultraschallsensors 3.2, 3.2' variierbar.
3B, 4 und 5 zeigen schematisch eine Rückansicht, eine Draufsicht und eine Seitenansicht einer möglichen Ausführungsform des Fahrzeugs 1 mit einer Sensoreinheit 3, umfassend eine Mehrzahl von Näherungssensoren 3.1 bis 3.1" und Ultraschallsensoren 3.2 und 3.2'. In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist jeweils eine beispielhafte Positionierung von vier optischen Näherungssensoren 3.1 bis 3.1" beschrieben. Zur besseren Übersicht ist die Darstellung der Ultraschallsensoren 3.2, 3.2' in den 4 und 5 entfallen.
Beispielsweise sind die Näherungssensoren 3.1 an dem beweglichen Fahrzeugteil 2, beispielsweise der Heckklappe, angeordnet. Insbesondere sind die Näherungssensoren 3.1 bis 3.1" in das bewegliche Fahrzeugteil 2 integriert. Zum Beispiel sind die Näherungssensoren 3.1 zur Hinderniserkennung in dem Detektionsnahbereich D1 vorgesehen.
Die Sensoreinheit 3 weist beispielsweise zwei äußere Näherungssensoren 3.1 und zwei mittlere Näherungssensoren 3.1', 3.1" auf. Insbesondere sind die mittleren Näherungssensoren 3.1', 3.1" auf einer Mittelachse MA der Rückseite des Fahrzeugs 1 angeordnet. Dabei sind die beiden mittleren Näherungssensoren 3.1', 3.1" übereinander und in vertikaler Richtung voneinander beabstandet an dem beweglichen Fahrzeugteil 2 angeordnet.
In der dargestellten Ausführungsform ist der obere Näherungssensor 3.1" über einem Nummernschild des Fahrzeugs 1 angeordnet. Die drei unteren Näherungssensoren 3.1, 3.1' sind nebeneinander und jeweils zueinander beabstandet angeordnet. Beispielsweise sind die Näherungssensoren 3.1, 3.1' im Wesentlichen parallel zueinander im Randbereich der Heckklappe anordenbar. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der untere, mittlere Näherungssensor 3.1' in vertikaler Richtung leicht versetzt zu den äußeren, eckseitig angeordneten Näherungssensoren 3.1 angeordnet. Beispielsweise sind die drei unteren Näherungssensoren 3.1, 3.1' im Bereich der Randoberflächenseite 2.1 der Heckklappe angeordnet.
Zum Beispiel beträgt ein Abstand B4 zwischen einem äußeren, eckseitig angeordneten Näherungssensor 3.1 und dem unteren, mittleren Näherungssensor 3.1' 0,4 m bis 0,8 m, insbesondere 0,6 m. Der Abstand B5 beträgt beispielsweise 0,4 m bis 0,8 m, insbesondere ebenfalls 0,6 m. Ein Abstand H1, insbesondere ein Höhenabstand, zwischen dem unteren, mittleren Näherungssensor 3.1' und dem darüber parallel angeordneten oberen Näherungssensor 3.1" beträgt beispielsweise 0,2 m bis 0,4 m, insbesondere 0,28 m. Die Detektionsnahbereiche D1 können sich zumindest teilweise überlappen. Die Abstände B4, B5 und H1 können je nach Ausgestaltung des Fahrzeugs 1, des beweglichen Fahrzeugteils 2 und der Anzahl von Näherungssensoren 3.1 bis 3.1" variieren. Zusätzlich oder alternativ sind die Abstände B4, B5 und H1 in Abhängigkeit einer Länge des Detektionsnahbereichs D1 des jeweiligen Näherungssensors 3.1 bis 3.1" variierbar.
6 zeigt schematisch einen Ablauf einer Öffnungsbewegung eines beweglichen Fahrzeugteils 2, insbesondere der Heckklappe, mit dem Objekt O2 im Umgebungsbereich U des beweglichen Fahrzeugteils 2 des Fahrzeugs 1. Insbesondere ist eine Seitenansicht einer Rückseite des Fahrzeugs 1 mit dem beweglichen Fahrzeugteil 2 gezeigt. Dabei ist das bewegliche Fahrzeugteil 2 in Vollliniendarstellung in geöffnetem Zustand dargestellt. Weiterhin sind unterschiedliche Öffnungswinkel OW1 bis OW4 des beweglichen Fahrzeugteils 2 gezeigt, wobei das bewegliche Fahrzeugteil 2 in gestrichelten Liniendarstellungen für die verschiedenen Öffnungswinkel OW1 bis OW4 in verschiedenen Zwischenstellungen gezeigt ist. Bei dem Objekt O2 handelt es sich beispielsweise um eine Decke einer Garage.
Das Objekt O2 kann mittels der Sensoreinheit 3 bei einem Öffnungswinkel O4 des beweglichen Fahrzeugteils 2 innerhalb des Detektionsfernbereichs D2 detektiert werden, wodurch ein entsprechendes Messsignal von dem zumindest einen Ultraschallsensor 3.2 an eine signaltechnische, in 7A und 7B gezeigte elektrische Steuereinheit 4 weitergeleitet wird. Mittels der elektrischen Steuereinheit 4 wird ein Stellsignal ST zur Ansteuerung eines in 7A und 7B gezeigten Aktuators 5 zur Ansteuerung des beweglichen Fahrzeugteils 2 in Abhängigkeit des Messsignals erzeugt. Das Stellsignal ST ermöglicht eine Beeinflussung der Öffnungs- oder Schließbewegung, wie beispielsweise eine Unterbrechung der Öffnungsbewegung in Folge des im Öffnungsbereich OB detektierten Objekts O2, insbesondere bevor es zu einer Kollision kommt.
Es ist auch möglich, dass bei einer Öffnungsbewegung ein nicht näher gezeigtes Objekt bei einem Öffnungswinkel OW1, OW2 oder OW3 des beweglichen Fahrzeugteils 2 im Detektionsnahbereich D1 und/oder im Detektionsfernbereich D2 detektiert wird. Dadurch kann die Öffnungsbewegung des beweglichen Fahrzeugteils 2 in dem jeweiligen Öffnungswinkel OW1 bis OW3 gestoppt werden.
In den 7A und 7B ist eine schematische Seitenansicht einer möglichen Ausführungsform des Aktuators 5 für ein Öffnen, ein Schließen oder ein Halten und/oder ein Begrenzen eines Öffnungswinkels OW1 bis OW4 des beweglichen Fahrzeugteils 2 dargestellt. Dabei befindet sich das bewegliche Fahrzeugteil 2 in 7A in einer geschlossenen Position, insbesondere einer Anfangsposition AP, und in 7B in einer geöffneten Position, insbesondere einer Endposition EP. Der Aktuator 5 ist mit der elektronischen Steuereinheit 4 gekoppelt.
Der Aktuator 5 ist mittels mindestens einer Befestigungseinheit 6 an einem ersten Rahmenteil 7 des Fahrzeugs 1 befestigt. An einem der Befestigungseinheit 6 gegenüberliegenden Ende des Aktuators 5 kann ein Verstellelement 8, insbesondere ein Schwing- oder Gelenkarm oder Scharnierelement, beweglich befestigt sein. Bei dem Verstellelement 8 handelt es sich beispielsweise um ein Scharnier, insbesondere Schwanenhalsscharnier oder ein geeignetes Gelenk. Das Verstellelement 8 wird mittels des Aktuators 5 verstellt und daraus resultierend wird das am Verstellelement 8 befestigte bewegliche Fahrzeugteil 2 ebenfalls bewegt. Der Aktuator 5 ist hierzu beispielsweise als ein Spindelantrieb ausgebildet, dessen Spindel 9 das Verstellelement 8 antreibt und bewegt.
In der Anfangsposition AP ist die Spindel 9 des Aktuators 5 eingezogen. Dabei ist das Verstellelement 8 in einer zurückgezogenen Position gelagert und das bewegliche Fahrzeugteil 2 in der geschlossenen Position gehalten.
In der Endposition EP ist die Spindel 9 ausgefahren. Dabei ist das Verstellelement 8 in der ausgefahrenen Position gelagert und fixiert und das bewegliche Fahrzeugteil 2 in der geöffneten Position gehalten.
Ebenso kann das Verstellelement 8 durch ein zweites, dem beweglichen Fahrzeugteil 2 zugewandtes Rahmenteil 10 verlaufen. Das zweite Rahmenteil 10 kann dabei als eine Auflage- oder Führungsfläche für das Verstellelement 8 ausgebildet sein.
Weiterhin kann der als ein Spindelantrieb ausgebildete Aktuator 5 aufgrund von einer geringen Größe seiner Motoreinheit 5.1 in einer trockenen Umgebung, beispielsweise im Inneren einer Dichtung des beweglichen Fahrzeugteils 2, im Fahrzeug 1 für einen Nutzer nicht sichtbar angebracht werden. Ebenso ist es möglich, dass der Aktuator 5 im Regenrinnenbereich angeordnet ist, wobei der Regenrinnenbereich ohne Streben ausgebildet ist. Weiterhin ist es möglich, dass durch einen Gebrauch von beispielsweise einem Spindelantrieb ein geräuschärmerer Betrieb des Aktuators 5 möglich ist. Es sind auch andere Ausbildungsformen eines Aktuators 5, beispielsweise ein Schneckenantrieb, denkbar.
Darüber hinaus ist es möglich, dass das bewegliche Fahrzeugteil 2 in einer Zwischenposition der Spindel 9 zwischen der Anfangsposition AP und der Endposition EP mit einem bestimmten Öffnungswinkel OW1 bis OW4 gehalten wird oder durch eine Verstellung der Position der Spindel 9 der Öffnungswinkel OW1 bis OW4 verstellt wird. Eine Bewegung der Spindel 9 erfolgt mittels der Motoreinheit 5.1 sowie einer nicht näher dargestellten Stromquelle, welche mit dem Aktuator 5 verbunden ist. Ferner kann die Bewegung der Spindel 9 durch das von der Steuereinheit 4 erzeugte Stellsignal ST ausgelöst oder beendet werden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Steuereinheit 4 mit einer im Fahrzeug 1 angeordneten Ausgabeeinheit 11 gekoppelt. Insbesondere ist die Ausgabeeinheit 11 beispielsweise in einem Fahrerraum des Fahrzeugs 1 angeordnet. Beispielsweise ist die Ausgabeeinheit 11 Teil eines so genannten Infotainment-Systems. Zum Beispiel ist die am beweglichen Fahrzeugteil 2 angeordnete Sensoreinheit 3 als Parkhilfe- und Hinderniserkennungssystem ausgebildet. Ein von der Sensoreinheit 3 erzeugtes Detektionssignal DS ist über die Steuereinheit 4 an die Ausgabeeinheit 11 in Form eines Ausgabesignals AS übermittelbar, wobei mittels der Ausgabeeinheit 11 in Abhängigkeit des Detektionssignals DS zumindest ein Warnsignal erzeugbar ist. Beispielsweise ist die Ausgabeeinheit 11 ausgebildet, ein optisches, haptisches und/oder akustisches Warnsignal an einen Fahrzeugnutzer auszugeben. Hierdurch wird der Fahrzeugnutzer frühzeitig vor einer bevorstehenden möglichen Kollision mit einem Objekt O1 bis O4 im Detektionsnah- und/oder Detektionsfernbereich D1, D2 gewarnt.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: bewegliches Fahrzeugteil
2.1: Randoberflächenseite
3: Sensoreinheit
3.1 bis 3.1": Näherungssensor
3.2, 3.2': Ultraschallsensor
4: Steuereinheit
5: Aktuator
5.1: Motoreinheit
6: Befestigungseinheit
7: Rahmenteil
8: Verstellelement
9: Spindel
10: Rahmenteil
11: Ausgabeeinheit
AS: Ausgabesignal
B: Gesamtbreite
B1 bis B5: Abstand
D1: Detektionsnahbereich
D2: Detektionsfernbereich
D2.1: Bereich
DS: Detektionssignal
E1,E2: Bereich
G: Boden
H, H1: Abstand
O1 bis O4: Objekt
OB: Öffnungsbereich
OW1 bis OW4: Öffnungswinkel
ST: Stellsignal
U: Umgebungsbereich
V: Vorrichtung
MA: Mittelachse
X: Längsachse
Y: Querachse
Z: Vertikalachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 10086833 B1 [0003]

Claims

Vorrichtung (V) zur Erkennung von mindestens einem Objekt (O1 bis O4) in einem Umgebungsbereich (U) eines Fahrzeugs (1), umfassend - zumindest eine Sensoreinheit (3) mit - zumindest einem Näherungssensor (3.1) mit einem zugehörigen Detektionsnahbereich (D1) und - zumindest einem Ultraschallsensor (3.2) mit einem zugehörigen Detektionsfernbereich (D2).
Vorrichtung (V) nach Anspruch 1, wobei der Näherungssensor (3.1) als optischer Sensor ausgebildet und eingerichtet ist, das Objekt (O1 bis O4) in einem Detektionsnahbereich (D1) von 0 m bis zumindest 0,2 m zu detektieren.
Vorrichtung (V) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Ultraschallsensor (3.2) ausgebildet ist, das Objekt (O1 bis O4) in einem Detektionsfernbereich (D2) von zumindest 0,2 m bis zumindest 10 m zu detektieren.
Vorrichtung (V) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend zumindest eine elektronische Steuereinheit (4), die mit der Sensoreinheit (3) gekoppelt ist, wobei die Steuereinheit (4) zur Einstellung des Detektionsfernbereichs (D2) einen dem Detektionsnahbereich (D1) entsprechenden Bereich (E2) aus einem vom Ultraschallsensor (3.2, 3.2') erfassbaren Bereich (E1) filtert.
Vorrichtung (V) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinheit (3) zumindest in einem Bereich eines beweglichen Fahrzeugteils (2) des Fahrzeugs (1) und/oder an dem beweglichen Fahrzeugteil (2) angeordnet ist.
Vorrichtung (V) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinheit (3) mehrere Näherungssensoren (3.1 bis 3.1") und/oder mehrere Ultraschallsensoren (3.2, 3.2') umfasst.
Vorrichtung (V) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinheit (3) eingerichtet ist, mindestens ein Detektionssignal (DS) zu erzeugen, wenn die Sensoreinheit (3) ein bewegliches oder ein ruhendes Objekt (O1 bis O4) in dem Detektionsnahbereich (D1) und/oder in dem Detektionsfernbereich (D2) detektiert.
Vorrichtung (V) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend mindestens eine Ausgabeeinheit (11), welche mit der Sensoreinheit (3) signaltechnisch gekoppelt ist, wobei die Sensoreinheit (3) das erzeugte Detektionssignal (DS) an die Ausgabeeinheit (11) übermittelt, und wobei die Ausgabeeinheit (11) in Abhängigkeit des Detektionssignals (DS) zumindest ein Warnsignal im Fahrzeug (1) erzeugt.
Vorrichtung (V) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektronische Steuereinheit mit der Sensoreinheit (3) signaltechnisch gekoppelt ist, wobei das von der Sensoreinheit (3) erzeugte Detektionssignal (DS) an die elektronische Steuereinheit (4) übermittelbar ist, und wobei die Steuereinheit (4) in Abhängigkeit des Detektionssignals (DS) zumindest ein Stellsignal für einen Aktuator (5) zur Verstellung eines beweglichen Fahrzeugteils (2) erzeugt.
Vorrichtung (V) nach Anspruch 9, wobei der Aktuator (5) mit dem beweglichen Fahrzeugteil (2) bewegungsgekoppelt ist und in Abhängigkeit vom Stellsignal das bewegliche Fahrzeugteil (2) öffnet, schließt oder eine Bewegung des beweglichen Fahrzeugteils (2) stoppt oder begrenzt.
Fahrzeug (1) mit einer Vorrichtung (V) zur Erkennung von mindestens einem Objekt (O1 bis O4) in einem Umgebungsbereich (U) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.