-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, zur Steuerung einer stellmotorisch angetriebenen Fahrzeugtür eines Kraftfahrzeugs, mit den Verfahrensschritten:
- Detektieren eines Bedienerbefehls zum Öffnen oder Schließen der Fahrzeugtür und Ausführen des Bedienerbefehls, wobei ein zumindest teilweises oder vollständiges Öffnen oder ein zumindest teilweises oder vollständiges Schließen der Fahrzeugtür ausgeführt wird.
-
Moderne Kraftfahrzeuge weisen teil- oder vollautomatisch öffnende und schließende Türen und Klappen auf. So ist es möglich, beispielsweise eine Kofferraumklappe mittels einer mit dem Fuß oder der Hand ausgeführten Geste zu öffnen oder zu schließen bzw. mittels einer mit dem Fuß oder der Hand ausgeführten Geste einen Befehl zum Öffnen oder Schließen der Kofferraumklappe an das Fahrzeug abzugeben. Gleichermaßen können auch Türen der Fahrgastzelle mit Hilfe von Gesten geöffnet oder geschlossen werden.
-
Alternativ zu mit der Hand oder dem Fuß ausgeführten Gesten, die üblicherweise kontaktlos mit einem Abstand zu einem betreffenden Sensor zur Gestenerkennung ausgeführt werden, ist es bekannt, einen Befehl zum Öffnen oder Schließen einer Tür oder Klappe durch eine Berührung, wie ein Antippen oder dergleichen, ein teilweises Verschieben oder eine Kraftausübung auf die Tür oder Klappe einzuleiten. Demnach führt die Tür oder Klappe nach der Berührung oder nach dem einleitenden Verschieben oder Kraftausüben selbsttätig eine Öffnungs- oder Schließbewegung aus bzw. führt diese selbsttätig fort.
-
Es können daher einerseits kontaktlose Gesten, wie die vorgenannten Hand- oder Fußgesten, oder kontaktbehaftete Gesten, wie das vorgenannte Berühren, Verschieben oder Kraftausüben, als Befehl zum Öffnen oder Schließen einer Tür oder einer Klappe eines Fahrzeugs verwendet werden.
-
Die Dokumente
DE 10 2014 218 571 A1 ,
US 9 797 179 B2 ,
JP 2010/013824 A und
US 2021/0072892 A1 beschreiben jeweils Gestenerkennungen im Zusammenhang mit der Steuerung von Funktionen von Kraftfahrzeugen.
-
Die beschriebenen kontaktlosen und kontaktbehafteten Gesten funktionieren unter Laborbedingungen störungsfrei. Jedoch kann es im realen Betrieb eines Kraftfahrzeugs für bestimmte Umgebungsbedingungen dazu kommen, dass ein Umgebungseinfluss fehlerhafter weise als kontaktlose und kontaktbehaftete Geste und damit als Befehl zum Öffnen oder Schließen einer Tür oder Klappe des Fahrzeugs erkannt wird. Beispielsweise kann eine Windlast auf eine Tür des Fahrzeugs als bedienerinduzierter Kraftimpuls auf die Tür erkannt werden und so ein unerwünschtes Öffnen oder Schließen der Tür durch den Stellantrieb auslösen. Gleichermaßen können sich in der Fahrzeugumgebung bewegende Objekte als kontaktlose Geste erkannt werden und in fehlerhafter weise ein Öffnen oder Schließen der Tür durch den Stellantrieb auslösen.
-
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die technische Problemstellung zugrunde, eine zuverlässige Unterscheidung von Umgebungseinflüssen und Gesten eines Bedieners zu ermöglichen, um ein durch Umgebungseinflüsse ausgelöstes, unerwünschtes Öffnen oder Schließen einer Tür oder Klappe des Fahrzeugs zu vermeiden.
-
Die voranstehend beschriebene technische Problemstellung wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung.
-
Der Erfindung liegt die grundsätzliche Idee zugrunde, einen Bedienerbefehl zum Öffnen oder Schließen einer Fahrzeugtür anhand zweier separater Signalauswertungen zu erkennen. Mit anderen Worten kann eine erste Signalauswertung anhand einer zweiten Signalauswertung auf Plausibilität überprüft oder verifiziert werden, und umgekehrt, um ein fehlerhaftes Erkennen von Umgebungseinflüssen als Befehl zum Öffnen oder Schließen der Fahrzeugtür zu vermeiden. Hierzu setzt das Erkennen eines Befehls einerseits das Erkennen einer Geste, einer Annäherung oder einer Berührung und andererseits das Erkennen einer Kraftausübung des Bedieners auf die Fahrzeugtür und/oder eine Bewegung der Fahrzeugtür durch den Bediener voraus. Mit anderen Worten wird der Befehl nur ausgeführt, sofern ein Bediener die Fahrzeugtür aktiv durch ein Bewegen der Fahrzeugtür und/oder durch ein Kraftausüben auf die Fahrzeugtür betätigt.
-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer stellmotorisch angetriebenen Fahrzeugtür eines Kraftfahrzeugs, mit den Verfahrensschritten: Detektieren eines Bedienerbefehls zum Öffnen oder Schließen der Fahrzeugtür; Ausführen des Bedienerbefehls, wobei ein zumindest teilweises oder vollständiges Öffnen oder ein zumindest teilweises oder vollständiges Schließen der Fahrzeugtür ausgeführt wird; wobei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, dass das Detektieren des Bedienerbefehls ein Erkennen einer Geste des Bedieners und/oder einer Fahrzeugberührung des Bedieners und/oder einer Annäherung eines Bedieners anhand mindestens einer ersten Signalauswertung aufweist, und das Detektieren des Bedienerbefehls ein Erkennen einer Kraftausübung des Bedieners auf die Fahrzeugtür und/oder einer Fahrzeugtürbewegung des Bedieners anhand einer zweiten Signalauswertung aufweist.
-
Das Ausführen des Bedienerbefehls hängt daher sowohl von der ersten Signalauswertung als auch von der zweiten Signalauswertung ab. Die Wahrscheinlichkeit des Ausführens eines durch Umgebungseinflüsse induzierten, unerwünschten Öffnens oder Schließens der Fahrzeugtür kann hierdurch reduziert werden.
-
Wenn vorliegend im Zusammenhang mit der Erfindung von einer Fahrzeugtür gesprochen wird, so umfasst dieser Begriff Türen des Kraftfahrzeugs, die einen Zugang von Personen zur Fahrgastzelle ermöglichen, wie eine Fahrertür, eine Beifahrertür, Soziustüren und dergleichen. Wenn vorliegend im Zusammenhang mit der Erfindung von einer Fahrzeugtür gesprochen wird, so umfasst dieser Begriff zudem Klappen und Deckel des Fahrzeugs, die einen Stauraum, einen Motorraum oder Tank- oder Lade- oder Wartungsschnittstellen, zugänglich machen, wie Motorhauben, Kofferraumklappen, Tank- bzw. Ladeklappen oder dergleichen.
-
Die Begriffe Kraftfahrzeug und Fahrzeug werden im vorliegenden Text synonym verwendet und betreffen insbesondere rein verbrennungsmotorisch angetriebene Kraftfahrzeuge, rein elektromotorisch angetriebene Kraftfahrzeuge sowie Hybridfahrzeuge.
-
Das Ausführen des Bedienerbefehls ist ein Bewegen der Fahrzeugtür mittels eines Stellantriebs, der mit der Fahrzeugtür gekoppelt ist.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die erste Signalauswertung eine Auswertung eines Signals eines berührungslos arbeitenden Sensors aufweist. Ein berührungslos arbeitender Sensor kann z.B. ein Ultraschallsensor, optischer Sensor, ein induktiver Sensor, ein kapazitiver Sensor oder dergleichen sein.
-
Gemäß einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine vorgegebene Kontaktfläche des Kraftfahrzeugs und/oder ein vorgegebener, dem Kraftfahrzeug zugeordneter Kontaktbereich von dem berührungslos arbeitenden Sensor abgedeckt werden. Beispielsweise kann eine Fläche der Fahrzeugtür oder eine Fläche in der Nähe der Fahrzeugtür als Kontaktfläche definiert sein, deren Berührung durch einen Benutzer von dem berührungslos arbeitenden Sensor detektiert wird. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Kontaktfläche selbst keinen berührungsempfindlichen Sensor aufweist. Dies gilt gleichermaßen für einen entsprechenden Kontaktbereich, insbesondere einen dreidimensionalen räumlichen Kontaktbereich.
-
Gemäß einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine Position einer Berührung des Fahrzeugs und/oder eine Position des Bedieners und/oder eine Geste des Bedieners mittels des berührungslos arbeitenden Sensors erfasst werden, wobei der berührungslos arbeitende Sensor insbesondere ein Sensor zur Umfeldüberwachung des Kraftfahrzeugs ist. Der Sensor kann daher ein Sensor zur Positionsbestimmung eines zu erfassenden Objekts sein, so dass der Sensor insbesondere einen Abstand des zu erfassenden Objekts zu dem Sensor oder einem Referenzpunkt oder eine Position eines Objekts bezüglich eines Koordinatensystems erfasst, insbesondere eine Position eines Objekts im dreidimensionalen Raum erfasst.
-
Es kann vorgesehen sein, dass eine von dem Bediener ausgeführte Geste von dem berührungslos arbeitenden Sensor erfasst wird und dass die von dem Bediener ausgeführte Geste bezüglich ihrer Raumrichtung und/oder Geschwindigkeit und/oder Wegstrecke ausgewertet wird. Je präziser die Geste hinsichtlich ihrer erforderlichen Raumrichtung und/oder Geschwindigkeit und/oder Wegstrecke definiert wird, umso unwahrscheinlicher ist die zufällige Erfüllung dieser Bedingungen durch ein Ereignis in einer Umgebung des Fahrzeugs, das keine gezielte Geste eines Bedieners ist.
-
Gemäß einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die erste Signalauswertung eine Auswertung eines Signals eines Drehmomentsensors und/oder Kraftsensors aufweist, um eine Fahrzeugtürberührung des Bedieners zu erfassen. Insbesondere kann anhand eines erfassten Momentenverlaufs erkannt werden, ob das betreffende Moment durch Umgebungseinflüsse, wie Wind oder dergleichen, oder durch einen Bediener in die Fahrzeugtür eingeleitet worden ist.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die erste Signalauswertung eine Auswertung eines Signals eines berührungsempfindlichen Sensors aufweist. Ein solcher Sensor kann ein Touchscreen bzw. ein Touch-Bedienfeld sein, das eine Berührung eines Bedieners erkennt.
-
Gemäß einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die zweite Signalauswertung eine Auswertung eines Signals oder mehrerer Signale zur Bestimmung einer oder mehrere der nachfolgend aufgelisteten Parameter aufweist: auf die Fahrzeugtür ausgeübtes Drehmoment und/oder ausgeübter Drehmomentverlauf und/oder ausgeübte Kraft, auf die Fahrzeugtür ausgeübte Kraft und/oder ausgeübter Kraftverlauf, Geschwindigkeit der Fahrzeugtür relativ zur Fahrzeugkarosserie.
-
Die zweite Signalauswertung überprüft daher, ob ein Bediener die zu öffnende oder zu schließende Fahrzeugtür aktiv greift bzw. fasst, um diese zu Bewegen. Die die zweite Signalauswertung kann als sogenannte „Hands-on“-Funktion verstanden werden, die ein aktives Handhaben der Fahrzeugtür voraussetzt, um in der Folge ein teil- oder vollautomatisches Bewegen der Fahrzeugtür mittels des Stellantriebs auszulösen.
-
Es kann vorgesehen sein, dass anhand des Bedienerbefehls eine gewünschte Bewegungsgeschwindigkeit für das Öffnen oder Schließen der Fahrzeugtür bestimmt wird. So kann beispielsweise eine Geschwindigkeit einer im Rahmen der ersten Signalauswertung erfassten Geste herangezogen werden, um eine gewünschte Bewegungsgeschwindigkeit der Fahrzeugtür zu bestimmten.
-
Alternativ oder ergänzend kann beispielsweise eine gemessene, auf die Fahrzeugtür ausgeübte maximale Kraft, ein gemessenes, auf die Fahrzeugtür ausgeübtes maximales Drehmoment oder ein gemessener Anstieg einer auf die Fahrzeugtür ausgeübten Kraft oder eines auf die Fahrzeugtür ausgeübten Drehmoments im Rahmen der zweiten Signalauswertung herangezogen werden, um eine gewünschte Bewegungsgeschwindigkeit der Fahrzeugtür zu bestimmten.
-
Es kann daher vorgesehen sein, dass ein Messwert der ersten Signalauswertung und/oder ein Messwert der zweiten Signalauswertung zur Bestimmung einer gewünschten Bewegungsgeschwindigkeit der Fahrzeugtür herangezogen werden.
-
Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass ein Messwert der ersten Signalauswertung und/oder ein Messwert der zweiten Signalauswertung zur Bestimmung eines gewünschten Öffnungswegs bzw. Stellwegs der Fahrzeugtür herangezogen werden.
-
Beispielsweise kann eine zügig ausgeführte Geste ein schnelles Öffnen der Fahrzeugtür bis zum vollständigen Öffnen der Fahrzeugtür bewirken, während eine langsam ausgeführte Geste ein langsames Öffnen der Fahrzeugtür bis zu einer Zwischenposition vor dem Erreichen einer vollständigen Offenstellung bewirkt.
-
Es kann vorgesehen sein, dass Umgebungsbedingungen, wie eine Windlast, Hindernisse in einer Fahrzeugumgebung oder dergleichen, erfasst werden, und eine Geschwindigkeit der Fahrzeugtür und/oder ein Stellweg der Fahrzeugtür und/oder ein Nothalt und/oder ein Feststellen der Fahrzeugtür in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen gesteuert werden.
-
So können eine Bewegungsgeschwindigkeit der Fahrzeugtür und/oder ein Stellweg der Fahrzeugtür in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen eingestellt werden. Wird beispielsweise ein statisches oder dynamisches Hindernis in der Nähe des Fahrzeugs erkannt, wie ein benachbartes Fahrzeug, eine Mauer, ein Stein, ein Poller oder dergleichen, kann der Stellweg derart begrenzt werden, dass eine Kollision mit dem Objekt vermieden wird. Alternativ oder ergänzend kann eine Bewegungsgeschwindigkeit der Fahrzeugtür verlangsamt oder auf eine geringe Geschwindigkeit eingestellt werden, um ein langsames Annähern der Fahrzeugtür an das betreffende Objekt zu gewährleisten.
-
Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass eine Lage des Fahrzeugs, wie eine Neigung des Fahrzeugs in Hanglage oder dergleichen, erfasst wird, und eine Geschwindigkeit der Fahrzeugtür und/oder ein Stellweg der Fahrzeugtür und/oder ein Nothalt und/oder ein Feststellen der Fahrzeugtür in Abhängigkeit von der Lage des Fahrzeugs gesteuert werden.
-
So können eine Bewegungsgeschwindigkeit der Fahrzeugtür und/oder ein Stellweg der Fahrzeugtür in Abhängigkeit von der Neigung des Fahrzeugs eingestellt werden. Wird beispielsweise eine starke Hanglage oder Neigung erkannt, kann eine Bewegungsgeschwindigkeit der Fahrzeugtür unter Berücksichtigung der Gravitation angepasst werden.
-
Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass ein Ausführen einer teilweisen oder vollständigen Öffnungsbewegung oder einer teilweisen oder vollständigen Schließbewegung und das Erreichen einer vorgesehenen Engposition in einem teilweise oder vollständig geöffneten Zustand oder in einem teilweise oder vollständig geschlossenen Zustand mittels der ersten und/oder der zweiten Signalauswertung überwacht werden.
-
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen jeweils schematisch:
- 1 ein Kraftfahrzeug in einer Draufsicht;
- 2 einen Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 2 in einer Draufsicht.
-
Das Kraftfahrzeug 2 hat eine Fahrzeugtür 4, die die Fahrertür ist. Das Kraftfahrzeug 2 hat eine Fahrzeugtür 6, die die Beifahrertür ist.
-
Der Fahrzeugtür 4 sind Sensoren 8, 10 zur Umfeldüberwachung zugeordnet. Der Fahrzeugtür 6 sind Sensoren 12, 14 zur Umfeldüberwachung zugeordnet. Die Kegel 16, 18, 20, 22 zeigen jeweils den Überwachungsbereich, der von dem jeweiligen Sensor, 8, 10, 12, 14 abgedeckt wird.
-
Jeder Fahrzeugtür 4, 6 ist jeweils eine Stelleinrichtung 24, 26 zugeordnet, die zum teil- oder vollautomatisierten stellmotorischen Bewegen der jeweils zugordneten Fahrzeugtür 4, 6 eingerichtet ist.
-
Jeder Fahrzeugtür 4, 6 ist jeweils ein Sensor 28, 30 zur Messung einer Winkel-Position, einer Winkel-Geschwindigkeit der jeweils zugeordneten Fahrzeugtür 4, 6 sowie eines auf die jeweilige Fahrzeugtür 4, 6 wirkenden Drehmoments und/oder einer auf die Fahrzeugtür wirkenden Kraft.
-
In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung der stellmotorisch angetriebenen Fahrzeugtür 4 des Kraftfahrzeugs 2 erfolgt zunächst in einem Verfahrensschritt (A) ein Detektieren eines Bedienerbefehls zum Öffnen oder Schließen der Fahrzeugtür 4. Vorliegend soll ein Befehl zum Schließen der Fahrzeugtür 4 durch einen Bediener 30 dargestellt werden.
-
Der Verfahrensschritt (A) weist zwei Teilschritt auf, und zwar einen ersten Teilschritt, der das Detektieren des Bedienerbefehls durch ein Erkennen einer Geste des Bedieners und/oder einer Fahrzeugberührung des Bedieners und/oder einer Annäherung eines Bedieners anhand mindestens einer ersten Signalauswertung umfasst, und einen zweiten Teilschritt, der das Detektieren des Bedienerbefehls durch ein Erkennen einer Kraftausübung des Bedieners auf die Fahrzeugtür und/oder einer Fahrzeugtürbewegung des Bedieners anhand einer zweiten Signalauswertung umfasst.
-
Die erste Signalauswertung erfolgt für die Fahrzeugtür 4 durch eine Auswertung der Signale der berührungslos arbeitenden Sensoren 8, 10 der Umfeldüberwachung. Die Sensoren 8, 10 erkennen, dass sich der Bediener 32 dem Fahrzeug 2 genähert hat bzw. sich in der Nähe des Fahrzeugs 2 befindet und dass der Bediener 32 eine Kontaktfläche 34 des Fahrzeugs 2 berührt. Die Kontaktfläche 34 hat ihrerseits keine eigene Sensorik, sondern wird von den Sensoren 8, 10 überwacht. Die Sensoren 8, 10 sind zur Bestimmung der Position von Objekten im dreidimensionalen Raum eingerichtet. Die Sensoren 8, 10 sind zur Erfassung einer von dem Bediener 32 ausgeführten Geste und zur Erkennung einer Raumrichtung, Geschwindigkeit, Wegstrecke und Position der ausgeführten Geste eingerichtet.
-
Die zweite Signalauswertung erfolgt für die Fahrzeugtür 4 durch eine Auswertung der Signale des Sensors 28, der ein von dem Bediener auf die Fahrzeugtür 4 ausgeübtes Drehmoment und/oder einer auf die Fahrzeugtür 4 ausgeübten Kraft und eine Winkelgeschwindigkeit der Fahrzeugtür 4 erfasst.
-
Die Kombination aus dem Ergebnis der ersten Signalauswertung und der zweiten Signalauswertung ergibt vorliegend, dass ein Befehl zum Schließen der Fahrzeugtür 4 vorliegt, so dass in einem Verfahrensschritt (B) ein Schließen der Fahrzeugtür 4 durchgeführt wird.
-
Die Sensoren 12, 14, 30 der Fahrzeugtür 6 weisen die gleiche Funktionsweise auf, die zuvor im Zusammenhang zur Fahrzeugtür 4 beschrieben worden ist.
-
Die Fahrzeugtür 6 wird vorliegend durch eine Windlast 36 beaufschlagt, so dass der Sensor 30 ein auf die Fahrzeugtür 6 wirkendes Drehmoment und/oder eine auf die Fahrzeugtür 6 wirkende Kraft detektiert, und dass, je nach Stärke und Dauer der Windlast die zweite Signalauswertung das Vorliegen eines Bedienerbefehls zum Schließen der Fahrzeugtür 6 erkennen könnte. Es wird, unabhängig vom Ergebnis der zweiten Signalauswertung, vorliegend jedoch kein Schließen der Fahrzeugtür 6 ausgelöst, da im Bereich einer Kontaktfläche 38 keine Berührung durch den Bediener 32 erkannt wird und keine Annährung bzw. Präsenz des Bedieners 32 im Bereich der Fahrzeugtür 6 durch die Sensoren 12, 14 der Umfelderkennung detektiert worden ist.
-
Das Ausführen eines Befehls zum Öffnen oder Schließen der jeweiligen Fahrzeugtür erfolgt daher nur, falls sowohl die erste als auch die zweite Signalauswertung einen solchen Bedienerbefehlt erkennen.
-
Bezugszeichen
-
- 2
- Kraftfahrzeug
- 4
- Fahrzeugtür
- 6
- Fahrzeugtür
- 8
- Sensor
- 10
- Sensor
- 12
- Sensor
- 14
- Sensor
- 16
- Überwachungsbereich
- 18
- Überwachungsbereich
- 20
- Überwachungsbereich
- 22
- Überwachungsbereich
- 24
- Stelleinrichtung
- 26
- Stelleinrichtung
- 28
- Sensor
- 30
- Sensor
- 32
- Bediener
- 34
- Kontaktfläche
- 36
- Windlast
- 38
- Kontaktfläche
-
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 102014218571 A1 [0005]
- US 9797179 B2 [0005]
- JP 2010013824 A [0005]
- US 2021/0072892 A1 [0005]
