-
Die Erfindung betrifft ein System zum Verstellen einer Fahrzeugtür relativ zu einer Fahrzeugkarosserie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Verstellen einer Fahrzeugtür relativ zu einer Fahrzeugkarosserie.
-
Bei einer solchen Fahrzeugtür kann es sich beispielsweise um eine Heckklappe oder eine Fahrzeugseitentür an einem Fahrzeug handeln. Eine solche Fahrzeugtür kann aber auch durch eine andere, insbesondere verschwenkbar an der Fahrzeugkarosserie angeordnete Klappeneinrichtung, zum Beispiel eine Motorhaube oder eine Abdeckung für eine Ladefläche, verwirklicht sein.
-
Ein derartiges System umfasst eine elektromotorische Verstelleinrichtung, eine Steuereinrichtung zum Steuern der Verstelleinrichtung und eine Sensoreinrichtung zum Erfassen eines Objekts. Die Steuereinrichtung ist ausgebildet, einen Bedienbefehl zu empfangen und die Verstelleinrichtung in Abhängigkeit von dem Empfangen eines Bedienbefehls zum Verstellen der Fahrzeugtür anzusteuern. Die Steuereinrichtung ist für eine Kollisionsschutzüberwachung weiter ausgebildet, ein durch die Sensoreinrichtung in einem Erkennungsbereich erfasstes Objekt als Kollisionshindernis zu erkennen.
-
Ein solches System soll eine Kollisionsschutzüberwachung bei einem automatischen Verstellen der Fahrzeugtür bereitstellen. Im Rahmen einer solchen Kollisionsschutzüberwachung soll festgestellt werden, ob beispielsweise beim Öffnen die Fahrzeugtür gegebenenfalls mit einem Objekt kollidiert, um die Verstellbewegung der Fahrzeugtür in Abhängigkeit von einer solchen Kollisionsgefahr zu steuern. Eine Kollisionsschutzüberwachung soll hierbei vorzugsweise derart durchgeführt werden, dass die Präsenz eines Objekts in einem Verstellweg der Fahrzeugtür frühzeitig bereits vor einer Berührung des Objekts durch die Fahrzeugtür erkannt wird, um auf diese Weise eine Gefährdung für das Objekt und eine Beschädigung an der Fahrzeugtür auszuschließen.
-
Hierbei ist zu berücksichtigen, dass Sensoreinrichtungen üblicherweise einen Blindbereich aufweisen, in dem eine Erkennung eines Kollisionshindernisses nicht ohne weiteres möglich ist.
-
Bei einem aus der
DE 10 2012 014 243 B4 bekannten Verstellsystem zum automatischen Bewegen eines Fahrzeugflügels, insbesondere einer Heckklappe, ist eine Auswerte- und Steuereinheit vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, eine Priorisierung von Bedienstellen vorzunehmen, um einer ersten Bedienstelle eine höhere Priorität für die Bedienung des Fahrzeugflügels zuzuordnen als einer zweiten Bedienstelle.
-
Aus der
EP 1 407 106 B2 ist ein Verfahren zum Öffnen und Schließen eines an einem Fahrzeug drehbar oder kippbar gelagerten Teils bekannt, wobei bei einem Verstellen des Teils mittels eines Verstellmotors Parameter, die für eine Verstellkraft des Teils repräsentativ sind, für eine Hinderniserkennung erfasst und ausgewertet werden.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System und Verfahren zum Verstellen einer Fahrzeugtür relativ zu einer Fahrzeugkarosserie zur Verfügung zu stellen, die eine zuverlässige Hinderniserkennung zum Zwecke einer Kollisionsschutzüberwachung ermöglichen.
-
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
-
Demnach ist die Steuereinrichtung ausgebildet, bei Erkennung eines Kollisionshindernisses ein Verstellen der Fahrzeugtür auf einen vom Ort des Kollisionshindernisses abhängigen Verstellweg zu begrenzen, indem die Steuereinrichtung eine Projektion des Kollisionshindernisses bestimmt und den Verstellweg in Abhängigkeit von der Projektion festlegt.
-
In Abhängigkeit von einem erkannten Kollisionshindernis soll ein Verstellvorgang der Fahrzeugtür gesteuert werden. Insbesondere soll bei Erkennung eines Kollisionshindernisses ein Verstellen der Fahrzeugtür so gesteuert werden, dass der Verstellweg in Abhängigkeit von dem Ort des Kollisionshindernisses begrenzt wird. Die Steuerung kann somit so erfolgen, dass bei einem Verstellen der Fahrzeugtür die Fahrzeugtür nur so weit bewegt wird, dass sie nicht in Berührung mit dem Kollisionshindernis gelangt.
-
Die Steuereinrichtung ist zu diesem Zweck dazu ausgebildet, eine Projektion des Kollisionshindernisses zu bestimmen und den Verstellweg in Abhängigkeit von der Projektion zu begrenzen. Die Sensoreinrichtung weist üblicherweise einen Blindbereich auf, in dem keine Kollisionsschutzüberwachung durchgeführt werden kann. Wird in einem Erkennungsbereich ein Objekt detektiert, kann gegebenenfalls davon ausgegangen werden, dass sich das Objekt bis hinein in den Blindbereich der Sensoreinrichtung erstreckt, sodass eine Lokalisierung des Objekts in dem Erkennungsbereich gegebenenfalls unzureichend für eine geeignete Steuerung der Verstellbewegung der Fahrzeugtür ist. Um abzuschätzen, ob gegebenenfalls eine Gefahr einer Kollision auch im Blindbereich besteht, wird daher eine Projektion in Abhängigkeit von einer Lokalisierung des Objekts im Erkennungsbereich bestimmt, um den Verstellweg der Fahrzeugtür in Abhängigkeit von der so bestimmten Projektion zu begrenzen.
-
Für die Bestimmung der Projektion kann beispielsweise ein Ort des Kollisionshindernisses entlang einer vorbestimmten Raumrichtung projiziert werden, beispielsweise entlang einer der Schwerkraftrichtung entsprechenden senkrechten Raumrichtung. Dies erfolgt vor dem Hintergrund, dass Objekte häufig senkrecht vom Boden erstreckt sind, beispielsweise eine Wand, ein Baum oder ein Schild, sodass davon ausgegangen werden kann, dass sich ein in einem Erkennungsbereich lokalisiertes Objekt gegebenenfalls senkrecht nach unten bis in einen Blindbereich der Sensoreinrichtung hinein erstreckt. Die Projektion des Objekts entlang der vorbestimmten Raumrichtung wird als Kollisionsbereich identifiziert, also als ein solcher Bereich, in dem gegebenenfalls die Gefahr einer Kollision bei Bewegung der Fahrzeugtür in diesen Bereich hinein besteht. Entsprechend kann die Bewegung der Fahrzeugtür angepasst werden, sodass die Fahrzeugtür nicht in den Kollisionsbereich hinein bewegt wird.
-
In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung ausgebildet, für die Kollisionsschutzüberwachung auszuwerten, ob ein Bedienbefehl über eine Bedieneinrichtung in einem Nahbereich relativ zu der Fahrzeugtür empfangen wird. Die Steuereinrichtung ist für die Kollision zur Überwachung weiter ausgebildet, in einem ersten Betriebsmodus bei einem über eine Bedieneinrichtung in dem Nahbereich empfangenen Bedienbefehl einen ersten Erkennungsbereich zu verwenden, um ein durch die Sensoreinrichtung in dem ersten Erkennungsbereich erfasstes Objekt als Kollisionshindernis zu erkennen, und in einem zweiten Betriebsmodus bei einem nicht in dem Nahbereich empfangenen Bedienbefehl einen vom ersten Erkennungsbereich unterschiedlichen, zweiten Erkennungsbereich zu verwenden, um ein durch die Sensoreinrichtung in dem zweiten Erkennungsbereich erfasstes Objekt als Kollisionshindernis zu erkennen.
-
Die Steuereinrichtung ist demgemäß dazu ausgestaltet auszuwerten, ob ein Bedienbefehl zum Verstellen der Fahrzeugtür in einem Nahbereich oder in einem Fernbereich relativ zu der Fahrzeugtür empfangen wird. Generell kann beispielsweise das Öffnen (oder Schließen) einer Heckklappe oder einer Fahrzeugseitentür dadurch erfolgen, dass ein Nutzer unmittelbar im Bereich der Heckklappe oder Fahrzeugseitentür auf einen Griff oder Taster an der Heckklappe oder Fahrzeugseitentür einwirkt oder eine bestimmungsgemäße Geste im Bereich der Heckklappe oder Fahrzeugseitentür ausübt. In diesem Fall befindet sich der Nutzer in unmittelbarer Nähe zu der Fahrzeugtür, was zur Folge haben könnte, dass zum Beispiel bei einem Öffnungsvorgang (gegebenenfalls aber auch bei einem Schließvorgang) der Fahrzeugtür sich der Nutzer im Verstellweg der Fahrzeugtür befindet. Bei Erkennung des Nutzers als Hindernis würde somit gegebenenfalls ein Verstellvorgang der Fahrzeugtür verhindert werden, was ungewünscht ist.
-
Demgemäß ist die Steuereinrichtung dazu ausgestaltet, für die Kollisionsschutzüberwachung zu unterscheiden, ob ein Bedienbefehl aus dem Nahbereich der Fahrzeugtür herrührt oder nicht. Wird ein Bedienbefehl über eine Bedieneinrichtung im Nahbereich der Fahrzeugtür empfangen, so soll für die Kollisionsschutzüberwachung in einem ersten Betriebsmodus ein erster Erkennungsbereich verwendet werden, sodass ein durch die Sensoreinrichtung in dem ersten Erkennungsbereich erfasstes Objekt als Kollisionshindernis erkannt wird. Der erste Erkennungsbereich kann hierbei beispielsweise so gestaltet sein, dass ein Bereich, in dem sich der Benutzer zum Einwirken auf eine Bedieneinrichtung im Bereich der Fahrzeugtür üblicherweise befindet, von dem Erkennungsbereich ausgeschlossen ist, sodass der Nutzer nicht als Hindernis erkannt wird.
-
Befindet sich ein Nutzer bei der Bedienung der Fahrzeugtür im Nahbereich an der Fahrzeugtür, so ist davon auszugehen, dass der Nutzer selbsttätig auf die Verstellbewegung der Fahrzeugtür reagieren wird, beispielsweise indem der Nutzer sich nach Betätigung in geeigneter Weise aus dem Verstellraum der Fahrzeugtür entfernt. Bei Bedienung der Fahrzeugtür im Nahbereich soll der Nutzer daher nicht als Hindernis erkannt werden und insbesondere ein Verstellen der Fahrzeugtür, zum Beispiel zum Öffnen der Fahrzeugtür, nicht verhindern.
-
Bei der Bedieneinrichtung, über die ein Nutzer im Nahbereich der Fahrzeugtür einen Bedienbefehl zum Verstellen der Fahrzeugtür bewirken kann, kann es sich beispielsweise um einen Griff oder Taster an der Fahrzeugtür, um eine Gestenerkennungseinrichtung oder auch um eine Fernbedienung handeln. Ein Griff oder Taster kann unmittelbar an der Fahrzeugtür angeordnet sein, sodass dann, wenn der Griff oder Taster an der Fahrzeugtür betätigt wird, davon auszugehen ist, dass sich der Nutzer im unmittelbaren Bereich an der Fahrzeugtür und somit im Nahbereich zu der Fahrzeugtür befindet. Eine Gestenerkennungseinrichtung erfordert üblicherweise, dass ein Nutzer eine Geste, zum Beispiel eine Kick-Geste oder dergleichen, unmittelbar im Bereich der Fahrzeugtür ausführt, sodass auch in diesem Fall sich der Nutzer im Bereich der Fahrzeugtür befindet. Zudem kann erkannt werden, ob bei Bedienung der Fahrzeugtür durch eine Fernbedienung sich der Nutzer in einem definierten Nahbereich zu der Fahrzeugtür befindet, beispielsweise durch örtliche Auswertung der über die Fernbedienung empfangenen Bediensignale und eine Lokalisierung der Fernbedienung relativ zum Fahrzeug.
-
Eine Gestenfassung zum Erkennen und Empfangen eines Bedienbefehls im Nahbereich an der Fahrzeugtür kann gegebenenfalls auch durch die Sensoreinrichtung, die zur Kollisionsschutzüberwachung verwendet wird, durchgeführt werden.
-
Der Nahbereich kann beispielsweise anhand des Raums, den die Fahrzeugtür bei einem Verstellen überstreicht, gegebenenfalls senkrecht projiziert auf den Boden, definiert und vorab festgelegt sein.
-
Wird ein Bedienbefehl demgegenüber nicht aus dem Nahbereich empfangen, so kann darauf geschlossen werden, dass sich der Nutzer nicht im Nahbereich an der Fahrzeugtür befindet und somit die Fahrzeugtür ungehindert durch den Nutzer beispielsweise zum Öffnen verstellt werden kann. Es folgt somit, dass ein Objekt, das im Bereich der Fahrzeugtür angeordnet ist, ein Kollisionshindernis darstellt und im Rahmen der Kollisionsschutzüberwachung entsprechend erkannt werden sollte. Entsprechend wird in einem zweiten Betriebsmodus ein zweiter, vorzugsweise größerer Erkennungsbereich verwendet, sodass ein durch die Sensoreinrichtung in dem zweiten Erkennungsbereich erfasstes Objekt als Kollisionshindernis erkannt wird. Eine Bedienung im Fernbereich kann beispielsweise durch ein Öffnen der Fahrzeugtür über eine Bedieneinrichtung im Fahrzeuginnenraum, zum Beispiel einen Schalter oder dergleichen, erfolgen. Eine Bedienung im Fernbereich kann zudem über eine Fernbedienung im Fernbereich, also außerhalb des Nahbereichs, erfolgen.
-
Bei dem ersten Erkennungsbereich kann es sich beispielsweise um einen Teilbereich des zweiten Erkennungsbereichs handeln. Der zweite Erkennungsbereich ist somit größer als der erste Erkennungsbereich. Der zweite Erkennungsbereich kann beispielsweise dem gesamten Erfassungsbereich entsprechen, in dem die Sensoreinrichtung Signale zum Erfassen eines Objekts detektieren kann. Der erste Erkennungsbereich schließt demgegenüber solche Bereiche, in denen ein Nutzer im Nahbereich zur Bedienung der Fahrzeugtür sich üblicherweise befindet, aus, sodass eine Erkennung eines Objekts zum Zwecke einer Kollisionsschutzüberwachung nur in einem solchen Bereich durchgeführt wird, in dem sich ein Nutzer bei Bedienung im Nahbereich üblicherweise nicht befindet.
-
Eine solche Kollisionsschutzüberwachung durch Verwenden unterschiedlicher Betriebsmodi mit unterschiedlichen Erkennungsbereichen kann beispielsweise beim Öffnen der Fahrzeugtür, beispielsweise beim Öffnen einer Heckklappe oder einer Fahrzeugseitentür, gegebenenfalls aber auch einer Abdeckung einer Ladefläche oder einer Motorhaube, durchgeführt werden. Dies ist jedoch nicht beschränkend. Eine solche Kollisionsschutzüberwachung durch Verwenden unterschiedlicher Betriebsmodi mit unterschiedlichen Erkennungsbereichen kann auch beim Schließen der Fahrzeugtür durchgeführt werden.
-
Eine Begrenzung des Verstellwegs unter Berechnung der Projektion erfolgt hierbei beispielsweise - in einer Ausgestaltung - nur im zweiten Betriebsmodus, also bei einer Bedienung aus dem Fernbereich.
-
In einer Ausgestaltung ist die Sensoreinrichtung dazu ausgebildet, eine Ortsinformation über ein erfasstes Objekt zu generieren. Anhand der Ortsinformation kann somit erkannt werden, ob sich das Objekt im ersten Erkennungsbereich befindet, wenn eine Kollisionsschutzüberwachung im ersten Betriebsmodus lediglich im ersten Erkennungsbereich durchgeführt wird. Anhand der Ortsinformation, die durch die Sensoreinrichtung generiert wird, kann somit unterschieden werden, ob das Objekt sich im ersten Erkennungsbereich oder außerhalb des ersten Erkennungsbereichs befindet, sodass das Objekt abhängig davon als mögliches Kollisionshindernis eingestuft werden kann oder nicht. Anhand der Ortsinformation kann zudem im zweiten Betriebsmodus erkannt werden, ob das Objekt sich im zweiten Erkennungsbereich befindet, um eine Kollisionsschutzüberwachung im zweiten Erkennungsbereich durchzuführen.
-
Anhand der Ortsinformation kann zudem eine Steuerung der Fahrzeugtür durchgeführt werden. So kann anhand der Lokalisierung des Objekts ein Verstellvorgang so gesteuert werden, dass die Fahrzeugtür beim Öffnen oder Schießen dem Objekt angenähert werden kann, ein Verstellvorgang aber gestoppt wird, bevor das Objekt berührt wird. Anhand eines lokalisierten Objekts im ersten Erkennungsbereich oder im zweiten Erkennungsbereich kann somit ein Verstellweg für die Fahrzeugtür begrenzt werden.
-
Bei der Sensoreinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Radarsensor, einen Ultraschallsensor oder eine TOF-Kameraeinrichtung handeln. Ein Radarsensor, ein Ultraschallsensor oder eine TOF-Kameraeinrichtung ermöglichen eine Lokalisierung eines Objekts in einem dreidimensionalen Raum. Bei einer TOF-Kameraeinrichtung handelt es sich um ein 3D-Kamerasystem, das mit dem sogenannten Laufzeitverfahren (englisch: „Time of Flight“, kurz TOF) Distanzen misst.
-
Eine Fahrzeugtür, beispielsweise eine Heckklappe und eine Fahrzeugseitentür, kann beispielsweise eine Scheibe aufweisen. Die Sensoreinrichtung kann hierbei beispielsweise innenseitig der Scheibe der Fahrzeugtür angeordnet sein, sodass die Sensoreinrichtung nach außen hin durch die Scheibe verdeckt ist und beispielsweise durch geeignete Tönung der Scheibe von außen nicht sichtbar ist.
-
Die Sensoreinrichtung kann beispielsweise mittig an der Scheibe angeordnet sein, beispielsweise im Bereich eines Fußes eines an der Scheibe angeordneten Scheibenwischers (zum Beispiel bei einer Heckklappe).
-
Die Sensoreinrichtung kann in den Fuß des Scheibenwischers integriert sein.
-
Alternativ kann die Sensoreinrichtung beispielsweise auch in einem anderen Abschnitt, zum Beispiel einem Rahmenabschnitt oder einem an der Fahrzeugtür angeordneten Spoiler oder dergleichen, angeordnet sein.
-
In einer Ausgestaltung ist der erste Erkennungsbereich so gestaltet, dass ein Bereich oberhalb der Fahrzeugtür überwacht wird. Der Bereich oberhalb der Fahrzeugtür kann beispielsweise durch eine Grenze begrenzt sein, die entlang einer senkrechten Raumrichtung von einer Kante der Fahrzeugtür nach oben weist (wobei die senkrechte Raumrichtung zum Beispiel entlang einer Schwerkraftrichtung weisen kann). Dadurch, dass nur ein Bereich oberhalb der Fahrzeugtür zum Beispiel beim Öffnen überwacht wird, sind solche Bereiche, in denen ein Nutzer sich bei Bedienung im Nahbereich befindet, von der Kollisionsschutzüberwachung ausgeschlossen, sodass ein Nutzer nicht fälschlicherweise als Hindernis erkannt wird.
-
Der durch eine geeignete Grenze definierte erste Erkennungsbereich kann fix und unveränderlich und insbesondere von der Verstellbewegung der Fahrzeugtür unabhängig sein.
-
Alternativ ist jedoch auch denkbar, den ersten Erkennungsbereich in Abhängigkeit von zum Beispiel der Stellposition der Fahrzeugtür anzupassen, sodass stets ein Bereich oberhalb der Fahrzeugtür zum Zwecke einer Kollisionsschutzüberwachung überwacht wird. Eine Grenze des ersten Erkennungsbereichs kann somit bei einem Verstellen der Fahrzeugtür so angepasst werden, dass sie beispielsweise ausgehend von einem fixen oder veränderlichen Ort an der Fahrzeugtür stets senkrecht nach oben weist und somit ihre Ausrichtung relativ zu der Fahrzeugtür ändert.
-
Zusätzlich oder alternativ kann der erste Betriebsmodus beispielsweise zeitabhängig beendet werden. Beispielsweise kann nach einer vorbestimmten Zeit aus dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus geschaltet werden, um eine vollumfängliche Kollisionsüberwachung in dem (größeren) zweiten Erkennungsbereich durchzuführen. Dies erfolgt vor dem Hintergrund, dass davon auszugehen ist, dass sich der Nutzer, der die Fahrzeugtür im Nahbereich bedient, selbsttätig aus dem Nahbereich entfernt, nachdem die Bedienung erfolgt ist, sodass nach einer gewissen Zeit eine Kollisionsschutzüberwachung in einem größeren Erkennungsbereich durchgeführt werden sollte.
-
Zusätzlich oder alternativ kann aus dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus geschaltet werden, wenn eine Positionsveränderung des Nutzers detektiert wird. Wird beispielsweise anhand der Lokalisierung der Fernbedienung des Nutzers erkannt, dass sich der Nutzer aus dem Nahbereich in den Fernbereich bewegt hat, beispielsweise indem der Nutzer aus dem Nahbereich einer Heckklappe herausgetreten ist, so kann aus dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus geschaltet werden, um bei einem weiteren Verstellen eine Kollisionsschutzüberwachung in einem größeren Erkennungsbereich durchzuführen.
-
Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Verstellen einer Fahrzeugtür relativ zu einer Fahrzeugkarosserie gelöst. Bei dem Verfahren wird eine elektromotorische Verstelleinrichtung durch eine Steuereinrichtung gesteuert, wobei die Steuereinrichtung einen Bedienbefehl empfängt und die Verstelleinrichtung in Abhängigkeit von dem Empfangen eines Bedienbefehls zum Verstellen der Fahrzeugtür steuert. Durch eine Sensoreinrichtung wird ein Objekt erfasst, wobei die Steuereinrichtung für eine Kollisionsschutzüberwachung ein durch die Sensoreinrichtung in einem Erkennungsbereich erfasstes Objekt als Kollisionshindernis erkennt. Dabei ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung bei Erkennung eines Kollisionshindernisses ein Verstellen der Fahrzeugtür auf einen vom Ort des Kollisionshindernisses abhängigen Verstellweg begrenzt, indem die Steuereinrichtung eine Projektion des Kollisionshindernisses bestimmt und den Verstellweg in Abhängigkeit von der Projektion festlegt.
-
Die vorangehend für das System beschriebenen Vorteile und vorteilhaften Ausgestaltungen finden analog auch auf das Verfahren Anwendung, sodass diesbezüglich auf die vorangehenden Ausführungen verwiesen werden soll.
-
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einer an einer Fahrzeugkarosserie angeordneten Fahrzeugtür;
- 2 eine schematische, rückseitige Ansicht des Fahrzeugs;
- 3 eine schematische Ansicht des Fahrzeugs, darstellend einen Erkennungsbereich einer Sensoreinrichtung zum Erkennen eines Kollisionshindernisses;
- 4 eine schematische Draufsicht auf das Fahrzeug, mit einem Nahbereich im Bereich der Fahrzeugtür;
- 5 eine andere schematische Ansicht des Fahrzeugs, mit einem Erkennungsbereich zum Zwecke einer Kollisionsschutzüberwachung;
- 6 eine schematische Ansicht des Fahrzeugs, bei teilweise geöffneter Fahrzeugtür und angepasstem Erkennungsbereich;
- 7 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs, bei anderer Ausgestaltung einer Sensoreinrichtung; und
- 8 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs, darstellend einen begrenzten, in Abhängigkeit von einer Projektion eines Kollisionshindernisses bestimmten Verstellweg der Fahrzeugtür.
-
1 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Fahrzeug 1, das eine schwenkbar zu einer Fahrzeugkarosserie 10 angeordnete Fahrzeugtür 11 in Form einer rückwärtig am Fahrzeug 1 angeordneten Heckklappe aufweist.
-
Bei dem in 1 dargestellten System kann die Fahrzeugtür 11 über eine elektromotorische Verstelleinrichtung 2, zum Beispiel in Form eines Spindelantriebs oder dergleichen, relativ zu der Fahrzeugkarosserie 10 verstellt werden, um die Fahrzeugtür 11 entlang einer Öffnungsrichtung O aus einer geschlossenen Stellung in eine geöffnete Stellung zu bringen oder, umgekehrt, entgegen der Öffnungsrichtung O aus einer geöffneten Stellung zu schließen.
-
Eine Steuereinrichtung 4 dient zum Steuern der Verstelleinrichtung 2.
-
Über eine Sensoreinrichtung 3 können Signale erfasst werden, um in einem Erkennungsbereich E an der Fahrzeugtür 11 eine Kollisionsschutzüberwachung durchzuführen und bei einem Verstellen der Fahrzeugtür 11 zu verhindern, dass die Fahrzeugtür 11 in Berührung mit einem Objekt im Verstellweg der Fahrzeugtür 11 gelangt, um auf diese Weise eine Gefährdung des Objekts und eine Beschädigung an der Fahrzeugtür 11 auszuschließen.
-
Wie aus der rückwärtigen Ansicht des Fahrzeugs 1 gemäß 2 ersichtlich, kann die Sensoreinrichtung 3 beispielsweise innenseitig einer Fensterscheibe 110 der Fahrzeugtür 11 angeordnet und beispielsweise in etwa mittig im Bereich eines Fußes 112 eines Scheibenwischers 111 der Fahrzeugtür 11 gelegen sein.
-
Denkbar ist auch, die Sensoreinrichtung 3 in den Fuß 112 des Scheibenwischers 111 zu integrieren.
-
Eine Bedienung der Fahrzeugtür 11 zum Beispiel zum Öffnen kann durch unterschiedliche Bedieneinrichtungen 113, 114, 115 erfolgen.
-
So kann ein Nutzer beispielsweise an einem Griff oder Taster 113 der Fahrzeugtür 11 anfassen, um auf diese Weise einen Bedienbefehl zu erzeugen und die Fahrzeugtür 11 zum Beispiel aus einer geschlossenen Stellung in eine geöffnete Stellung zu bringen, wobei bei Bedienung des Griffes oder Tasters 113 ein Bedienbefehl erzeugt und die Verstellvorrichtung 2 über die Steuereinrichtung 4 zum elektromotorischen, automatischen Verstellen der Fahrzeugtür 11 angesteuert wird.
-
Alternativ kann ein Nutzer über eine Fernbedienung 114 einen Bedienbefehl generieren, der zu einem Verstellen der Fahrzeugtür 11, zum Beispiel zu einem Öffnen der Fahrzeugtür 11, führt.
-
Wiederum alternativ kann ein Nutzer zum Beispiel eine Geste, zum Beispiel in Form einer Kick-Geste, ausführen, die über eine Gestenerkennungseinrichtung 115 erkannt werden kann und zu einem Verstellen der Fahrzeugtür 11, zum Beispiel einem Öffnen, führt.
-
Eine Gestenerfassung kann hierbei beispielsweise auch über die Sensoreinrichtung 3, die zur Kollisionsschutzüberwachung dient, durchgeführt werden.
-
Unter Bezugnahme auf 3 und 4, kann ein Bedienbefehl durch einen Nutzer U generell in unterschiedlichen räumlichen Bereichen zu einem Fahrzeug ausgelöst werden.
-
So kann sich ein Nutzer U in einem Nahbereich N unmittelbar an der Fahrzeugtür 11 befinden, um auf den Griff oder Taster 113 einzuwirken oder eine Geste an der Gestenerkennungseinrichtung 115 auszuüben, wie sich dies aus 4 ergibt. Ebenso kann ein Nutzer U im Nahbereich N eine Fernbedienung 114 bedienen.
-
Ein Nutzer U kann sich jedoch auch in einem Fernbereich F außerhalb des Nahbereichs N aufhalten, wenn er zum Beispiel über eine Fernbedienung 114 einen Bedienbefehl zum Verstellen der Fahrzeugtür 11 auslöst. In diesem Fall befindet sich der Nutzer U somit nicht im unmittelbaren Bereich an der Fahrzeugtür 11, sondern ist von der Fahrzeugtür 11 entfernt. In einem solchen Fernbereich F befindet sich der Nutzer U zum Beispiel auch, wenn er sich im Fahrzeuginnenraum aufhält und ein Verstellen der Fahrzeugtür 11 durch eine geeignete Betätigungseinrichtung im Fahrzeuginnenraum bewirkt.
-
Abhängig davon, ob der Nutzer U sich bei Bedienung der Fahrzeugtür 11 im Nahbereich N oder außerhalb des Nahbereichs N befindet, kann eine Kollisionsschutzüberwachung zum Verstellen der Fahrzeugtür 11 in unterschiedlicher Weise erfolgen.
-
Wie aus 3 ersichtlich, ist die Sensoreinrichtung 3, die beispielsweise durch einen Radarsensor, einen Ultraschallsensor oder eine TOF-Kameraeinrichtung verwirklicht ist, dazu ausgestaltet, Sensorsignale insbesondere zur räumlichen Lokalisierung von Objekten O1, O2 in einem Erkennungsbereich E zu erzeugen. Der Erkennungsbereich E erstreckt sich hierbei (in der in 3 dargestellten Schnittebene, die durch die Fahrzeuglängsrichtung und die Fahrzeugvertikalrichtung aufgespannt ist) über einen Winkel α zwischen Erfassungsgrenzen A1, A2. Durch Abstandsmessung kann die Sensoreinrichtung 3 bestimmen, wo sich ein jeweiliges Objekt O1, O2 in dem Erkennungsbereich E befindet.
-
Beispielsweise bei einem Öffnen der Fahrzeugtür 11 soll ein Nutzer U, wenn er eine Bedienung der Fahrzeugtür 11 aus dem Nahbereich N vornimmt, nicht als Kollisionshindernis erkannt werden, um zu verhindern, dass aufgrund der Präsenz des Nutzers U ein Verstellen der Fahrzeugtür 11 verhindert wird. Dies geht davon aus, dass der Nutzer U sich im Nahbereich N aufhalten muss, um zum Beispiel auf den Griff oder Taster 113 einzuwirken oder eine Geste im Bereich der Gestenerkennungseinrichtung 115 auszuüben. Der Nutzer U wird aber üblicherweise selbsttätig aus dem Nahbereich N heraustreten, wenn sich bei einer solchen Bedienung die Fahrzeugtür 11 öffnet.
-
Um zu verhindern, dass die Präsenz des Nutzers U ein Öffnen der Fahrzeugtür 11 verhindert, wird eine Kollisionsschutzüberwachung abhängig von der räumlichen Herkunft eines Bedienbefehls in unterschiedlicher Weise durchgeführt.
-
So verwendet die Steuereinrichtung 4 zum Zwecke der Kollisionsschutzüberwachung einen ersten Erkennungsbereich Z1, der einem Teilbereich des Erkennungsbereichs E entspricht und durch eine Grenze G begrenzt ist, wenn ein Bedienbefehl durch einen Nutzer U im Nahbereich N ausgelöst wird, beispielsweise indem der Bedienbefehl über den Griff oder Taster 113, eine Fernbedienung 114 im Nahbereich N oder die Gestenerkennungseinrichtung 115 erhalten wird. In einem solchen ersten Betriebsmodus wird eine Kollisionsschutzüberwachung somit nur in einem Bereich oberhalb der Fahrzeugtür 11 durchgeführt, nicht aber in einem Bereich, in dem sich ein Nutzer U an der Fahrzeugtür 11 befindet.
-
Wird ein Bedienbefehl hingegen nicht im Nahbereich N, sondern aus dem Fernbereich F erhalten, so verwendet die Steuereinrichtung 4 zum Zwecke der Kollisionsschutzüberwachung in einem zweiten Betriebsmodus einen zweiten Erkennungsbereich E, sodass im zweiten Betriebsmodus zusätzlich zu einer Erkennung im Bereich Z1 auch eine Erkennung im Bereich Z2 und somit im gesamten Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung 3 durchgeführt wird.
-
Im ersten Betriebsmodus wird somit eine Objekt O1 im Bereich Z1 als Kollisionshindernis erkannt, ein Objekt O2 außerhalb des Bereichs Z1 hingegen nicht. Im zweiten Betriebsmodus hingegen werden beide Objekte O1, O2 als Kollisionshindernis erkannt.
-
In Abhängigkeit von der Erkennung eines Kollisionshindernisses kann dann der Verstellvorgang so gesteuert werden, dass die Fahrzeugtür 11 beispielsweise gar nicht geöffnet oder nur so weit geöffnet wird, dass die Fahrzeugtür 11 nicht an dem Objekt O1, O2 anschlägt, sondern vorher gestoppt wird.
-
Die Erkennungsbereiche Z1, Z2, E können fest definiert und unveränderlich sein.
-
Alternativ kann insbesondere der Erkennungsbereich Z1 im ersten Betriebsmodus aber auch veränderlich sein, beispielsweise in Abhängigkeit von der gerade eingenommenen Position der Fahrzeugtür 11 beispielsweise beim Öffnen, wie dies in 5 und 6 dargestellt ist. So kann die Grenze G des Erkennungsbereichs Z1 abhängig von der Stellposition der Fahrzeugtür 11 so angepasst werden, dass die Grenze G stets senkrecht von einem definierten, gegebenenfalls aber auch veränderlichen Ort an der Fahrzeugtür 11 senkrecht nach oben weist, sodass stets ein Bereich oberhalb der Fahrzeugtür 11 überwacht wird, wie dies im Übergang von 5 hin zu 6 ersichtlich ist.
-
Der Erkennungsbereich E im zweiten Betriebsmodus verbleibt hierbei unveränderlich, lediglich das Verhältnis zwischen dem ersten Erkennungsbereich Z1 und dem zweiten Erkennungsbereich E (entsprechend der Kombination der Bereiche Z1, Z2) verändert sich.
-
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, zum Beispiel nach einer vorbestimmten Zeit aus dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus zu schalten, während die Fahrzeugtür 11 bewegt wird. Dies erfolgt vor dem Hintergrund, dass davon ausgegangen werden kann, dass ein Nutzer selbsttätig aus dem Verstellbereich der Fahrzeugtür 11 heraustreten wird, nachdem die Bedienung über eine Bedieneinrichtung 113, 114, 115 erfolgt ist, sodass nach einer gewissen Zeit eine vollständige Kollisionsschutzüberwachung im gesamten Erkennungsbereich E durchgeführt werden kann und somit in den zweiten Betriebsmodus geschaltet werden sollte.
-
Wiederum zusätzlich oder alternativ kann auch aus dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus geschaltet werden, wenn zum Beispiel anhand einer Lokalisierung einer Fernbedienung 114 detektiert wird, dass ein Nutzer seine Position zu dem Fahrzeug 1 verändert, beispielsweise indem der Nutzer aus dem Nahbereich N heraustritt und somit nicht mehr in der Nähe zu der Fahrzeugtür 11 angeordnet ist.
-
Bei den in 1 bis 6 dargestellten Beispielen ist die Sensoreinrichtung 3 im Bereich der unteren Kante einer Scheibe 110 der Fahrzeugtür 11 angeordnet, wie dies beispielsweise aus 2 ersichtlich ist. Dies ist jedoch in keinster Weise beschränkend. Grundsätzlich kann die Sensoreinrichtung 3 an beliebigen Orten an der Fahrzeugtür 11 angeordnet sein, beispielsweise im Bereich eines Spoiler 116 an einer oberen Kante der Fahrzeugtür 11, wie dies aus 7 ersichtlich ist. Obwohl der Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung 3 hierdurch beeinflusst ist, ändert sich die Funktionsweise durch eine andere Positionierung der Sensoreinrichtung 3 nicht.
-
In Abhängigkeit von der Erkennung eines Objekts O1, O2 als Kollisionshindernis soll die Steuerung der Verstellbewegung der Fahrzeugtür 11 durch die Steuereinrichtung 4 beeinflusst werden. So kann bei Erkennen eines Kollisionshindernisses ein Verstellvorgang der Fahrzeugtür 11 ganz verhindert werden oder, alternativ, ein Verstellvorgang so begrenzt werden, dass die Fahrzeugtür 11 zwar bewegt wird, dabei aber nur soweit einem Hindernis angenähert wird, dass die Fahrzeugtür 11 nicht in Berührung mit dem Hindernis gelangt.
-
Wie in 8 dargestellt, kann ein Objekt O3 beispielsweise in einem Erkennungsbereich E der Sensoreinrichtung 3 erkannt und als Kollisionshindernis eingestuft werden, wobei die Sensoreinrichtung 3 dazu ausgestaltet ist, eine Ortsinformation für das Objekt O3 zu generieren und das Objekt O3 somit zu lokalisieren. Um einen einem Verstellwinkel β entsprechenden Verstellweg zu bestimmen, der so bemessen ist, dass die Fahrzeugtür 11 zwar bewegt, aber nicht mit dem Hindernis in Kontakt gelangt, wird bei dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Projektion P für das Objekt O3 berechnet, im Rahmen derer das Objekt O3 entlang einer der Schwerkraftrichtung entsprechenden, senkrechten Raumrichtung Z nach unten projiziert wird. Dadurch wird das durch die Sensoreinrichtung 3 lokalisierte Objekt O3 in einen Blindbereich B jenseits einer Erfassungsgrenze A2 der Sensoreinrichtung 3 hinein projiziert, wobei der Bereich der Projektion P als Kollisionsbereich angenommen und der Verstellweg so berechnet wird, dass die Fahrzeugtür 11 nicht in den Bereich der Projektion P hinein bewegt wird.
-
Dies geht davon aus, dass Objekte zum Beispiel in Form von Bäumen, Schildern oder Wänden üblicherweise am Boden angeordnet sind und sich (näherungsweise) senkrecht vom Boden erstrecken. Es besteht somit eine (nicht geringe) Wahrscheinlichkeit dafür, dass ein im Erkennungsbereich E lokalisiertes Objekt O3 sich senkrecht nach unten auch in einen Blindbereich B der Sensoreinrichtung 3 hinein erstreckt, was bei der Steuerung des Verstellvorgangs der Fahrzeugtür 11 entsprechend berücksichtigt werden sollte.
-
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auch in anderer Weise verwirklichen.
-
Bei der Fahrzeugtür kann es sich um eine Heckklappe, eine Fahrzeugseitentür, eine Motorhaube, eine Abdeckung einer Lagerfläche (zum Beispiel bei einem Pick-up-Truck) oder dergleichen handeln. Eine solche Fahrzeugtür kann verschwenkbar, gegebenenfalls aber auch verschiebbar an einer Fahrzeugkarosserie angeordnet sein.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Fahrzeug
- 10
- Fahrzeugkarosserie
- 11
- Fahrzeugtür (Heckklappe)
- 110
- Scheibe
- 111
- Scheibenwischer
- 112
- Fuß
- 113
- Bedieneinrichtung (Griff)
- 114
- Bedieneinrichtung (Fernbedienung)
- 115
- Bedieneinrichtung (Gestenerkennungseinrichtung)
- 116
- Spoiler
- 2
- Verstelleinrichtung
- 3
- Sensoreinrichtung
- 4
- Steuereinrichtung
- α, β
- Winkel
- A1, A2
- Erfassungsgrenze
- B
- Blindbereich
- E
- Erkennungsbereich
- F
- Fernbereich
- N
- Nahbereich
- O
- Öffnungsrichtung
- O1, O2, O3
- Objekt
- P
- Projektion
- U
- Nutzer
- Z
- Raumrichtung
- Z1, Z2
- Erkennungsbereich
-
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
-
- DE 102012014243 B4 [0006]
- EP 1407106 B2 [0007]
