DE102004048329B4

DE102004048329B4 - Verfahren zum Betreiben eines Außensensors und entsprechende Vorrichtung

Info

Publication number: DE102004048329B4
Application number: DE102004048329.9A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Grave; Christian Wick; Markus Grossmann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2004-10-05
Filing date: 2004-10-05
Publication date: 2022-08-11
Anticipated expiration: 2024-10-06
Also published as: DE102004048329A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Außensensors (14) für ein Kraftfahrzeug (12),dadurch gekennzeichnet,dass erfasst wird, falls der Außensensor (14) einer gegenüber einem Toleranzwert geänderten Feuchtigkeit ausgesetzt ist,dass in diesem Fall ein Schwellenwert (2; 3), bei welchem der Außensensor (14) auslöst, an die sich ändernde Feuchtigkeit angepasst wird,dass ein Mittelwert von Messwerten (1) bestimmt wird, welche von dem Außensensor (14) erfasst werden, unddass, wenn ein Absolutwert einer Differenz zwischen dem Mittelwert und dem Schwellenwert (2; 3) erfasst wird, welcher kleiner als ein Mindestabstand ist, der Schwellenwert (2; 3) abhängig von den Messwerten (1) angepasst wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Außensensors für ein Kraftfahrzeug, womit ein Schwellenwert für einen Messwert einer physikalischen Größe, insbesondere eine Kapazität, an sich ändernde äußere Bedingungen adaptiert werden kann.
Die EP 1 450 489 A1 und die EP 1 339 025 A1 offenbaren einen Auslösesignalgeber zur Betätigung eines Kraftfahrzeugtürverschlusses mit einem ersten und einem zweiten jeweils kapazitiv arbeitenden Sensor, wobei der erste Sensor als Auslösesensor und der zweite Sensor als Umweltsensor ausgebildet ist. Dabei kann der Umweltsensor dazu dienen, in Abhängigkeit von den Umweltbedingungen (z.B. Regen, Eis oder Schnee) die Empfindlichkeit des Auslösesensors einzustellen.
Die JP 2005 - 139 634 A beschreibt einen Personen-erkennenden Sensor zur Entriegelung eines Fahrzeugs. Dabei wird ein Schwellenwert des Personen-erkennenden Sensors abhängig von einem Regensensor angepasst.
Die DE 197 01 899 A1 offenbart eine Schaltungsanordnung zur Erfassung einer Kapazität bzw. einer Kapazitätsänderung eines kapazitiven Schaltungs- oder Bauelements zur Verwendung bei einem kapazitiven Näherungsschalter. Dabei wird anhand einer Überlagerung von Messsignal und Störsignal ein ungestörtes Messsignal erzeugt.
Die DE 43 13 054 A1 beschreibt eine Fahrzeug-Manövrierhilfe mit Erfassungssystemen zum Erfassen von Hindernissen. Dabei werden Umgebungsbedingungen ausgeglichen, indem zugeführte Zeitwerte mit dem stets aktualisierten Durchschnitt der in einem Speicher gespeicherten Werte verglichen werden, die in den vorhergehenden 8 s aufgenommen wurden.
Neuere Kraftfahrzeuge detektieren z. B. eine Annäherung eines Fahrers des Kraftfahrzeugs, indem ein Anstieg einer Kapazität über einen vorbestimmten Schwellenwert erfasst wird, welche z. B. an einem Türgriff des Kraftfahrzeugs gemessen werden kann. Nachteiliger Weise kann auch eine Veränderung von äußeren Bedingungen, wie z. B. Regen, dazu führen, dass die gemessene Kapazität ansteigt, obwohl sich niemand dem Kraftfahrzeug nähert. Dadurch erfasst das Kraftfahrzeug häufig fälschlicherweise die Annäherung, was eine unnötige Aktivierung von Energie verbrauchenden Funktionen nach sich zieht und/oder einen Spielschutz des Kraftfahrzeuges aktiviert, welcher dann erst vom Fahrer deaktiviert werden muss.
Deshalb ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine fälschliche Aktivierung einer Funktion, welche auf einer Erfassung eines Messwerts einer physikalischen Größe basiert, aufgrund von sich ändernden Bedingungen zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 10 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Außensensors für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. Dabei wird erfasst, falls der Außensensor einer sich ändernden Feuchtigkeit, z. B. aufgrund von Umweltbedingungen wie Regen, ausgesetzt ist. Ist dies der Fall, wird ein Schwellenwert, bei welchem der Außensensor auslöst, adaptiert bzw. angepasst.
Wenn sich ändernde Umweltbedingungen, wie z. B. einsetzender Regen, dazu führen, dass sich eine physikalische Größe ändert, sorgt das erfindungsgemäße Verfahren dafür, dass der Schwellenwert an die sich ändernden Umweltbedingungen vorteilhafter Weise derart angepasst wird, dass er seine Funktion als Schwellenwert beibehält. Dabei wird unter der Funktion des Schwellenwerts verstanden, dass ein Messwert, welcher von dem Außensensor erfasst wird und den Schwellenwert erreicht, ein besonderes Ereignis darstellt, d.h. ein Ereignis, welches zu einem Messwert führt, welcher sich von den sonst von dem Außensensor gemessenen Messwerten abhebt.
Insbesondere wird dabei eine Funktion des Kraftfahrzeugs aktiviert, wenn der aktuell erfasste Messwert den Schwellenwert erreicht.
Bestimmte Funktionen des Kraftfahrzeugs werden aktiviert, wenn erfasst wird, dass der Messwert den Schwellenwert erreicht. Wenn die zu messende physikalische Größe z. B. eine Kapazität ist, welche an einem Türgriff des Kraftfahrzeuges gemessen wird, kann dadurch eine Annäherung einer Person an das Kraftfahrzeug detektiert werden, dass erkannt wird, dass der aktuelle Messwert der Kapazität über dem für das Messen der Kapazität geltenden Schwellenwert liegt. Wenn andererseits die zu messende physikalische Größe ein Widerstand ist, welcher an dem Türgriff gemessen wird, kann die Annäherung detektiert werden, wenn der aktuelle Messwert des Widerstandes unterhalb des für das Messen des Widerstands geltenden Schwellenwertes liegt.
Dabei kann der Schwellenwert in einem Schritt sprunghaft oder kontinuierlich angepasst werden.
Im Fall dass der Schwellenwert in einem Schritt angepasst wird, erfolgt die Anpassung des Schwellenwertes an die sich ändernden Bedingungen sprunghaft, d.h. ein über der Zeit aufgetragener Verlauf des Schwellenwertes weist einen Sprung auf. Bei der kontinuierlichen Anpassung erfolgt die Anpassung dagegen nahezu linear, wobei der Schwellenwert ohne Sprünge angepasst wird. In beiden Fällen ist ein Umfang der Anpassung davon abhängig, wie weit sich ein Mittelwert der Messwerte im Vergleich zu einem Mindestabstand bereits dem Schwellenwert genähert hat.
Dabei wird der Mittelwert der Messwerte bestimmt und mit dem Schwellenwert verglichen. Wenn eine absolute Differenz zwischen dem Mittelwert und dem Schwellenwert kleiner als ein Mindestabstand ist, wird der Schwellenwert in Abhängigkeit der gemessenen Messwerte verändert.
Wenn sich ändernde Umweltbedingungen, wie z. B. einsetzender Regen, dazu führen, dass sich die physikalische Größe und damit der Mittelwert dauerhaft derart ändern, dass der Mittelwert dichter als der Mindestabstand an den Schwellenwert heranrückt, sorgt das erfindungsgemäße Verfahren dafür, dass der Schwellenwert an die sich ändernden Umweltbedingungen vorteilhafter Weise derart angepasst wird, dass der Mindestabstand wieder eingehalten wird. Das heißt, nach der Anpassung ist ein Abstand zwischen dem Mittelwert und dem Schwellenwert wieder größer als der Mindestabstand.
Erfindungsgemäß kann der Schwellenwert erst mit einer zeitlichen Verzögerung angepasst werden. Dabei wird der Schwellenwert erst dann angepasst, wenn seit einem Zeitpunkt, zu welchem der Absolutwert der Differenz erstmals kleiner als der Mindestabstand ist, eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist und während dieser Zeitspanne der Absolutwert der Differenz nie wieder größer als der Mindestabstand ist.
Die Anpassung des Schwellenwertes mit der zeitlichen Verzögerung besitzt den Vorteil, dass der Schwellenwert nicht verändert bzw. angepasst wird, wenn nur eine kurzfristige und vorübergehende Veränderung der physikalischen Größe vorliegt.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend näher unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert.

1 stellt einen Kapazitätsverlauf mit zwei verschiedenen erfindungsgemäß angepassten Verläufen eines Schwellenwertes dar.
2 stellt ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dar.

In 1 ist ein Kapazitätsverlauf 1 einer von einem Außensensor 14 an einem Türgriff 11 eines Kraftfahrzeugs 12 (siehe 2) gemessenen Kapazität dargestellt, wobei ein Kapazitätswert 4 gegenüber der Zeit t aufgetragen ist. Zusätzlich sind in der 1 ein erster Schwellenwertverlauf 2, welcher sich sprunghaft an den Kapazitätsverlauf 1 anpasst, und ein zweiter Schwellenwertverlauf 3, welcher sich kontinuierlich an den Kapazitätsverlauf 1 anpasst, dargestellt. Anfangs pendelt der Kapazitätsverlauf 1 um einen Kapazitätsmittelwert K₁, weshalb sowohl der erste als auch der zweiter Schwellenwertverlauf 2, 3 bei einem Kapazitätswert K₂ verlaufen. Dabei ist eine Differenz zwischen K₂ und K₁ größer als ein Mindestabstand. Zu einem Zeitpunkt t₁ beginnt es zu regnen, wodurch der Kapazitätsverlauf 1 anzusteigen beginnt. Zu einem Zeitpunkt t₂ beginnt der zweite Schwellenwertverlauf 3 auf den Anstieg des Kapazitätsverlaufs 1 zu reagieren und steigt ebenfalls an. Dagegen beginnt der erste Schwellenwertverlauf 2 erst bei einem Zeitpunkt t₃, sprunghaft anzusteigen. Bei einem Zeitpunkt t₄ hat der Kapazitätsverlauf 1 in etwa seinen Anstieg beendet und pendelt ab dem Zeitpunkt t₄ um einen Kapazitätsmittelwert von K₃. Während der zweite Schwellenwertverlauf 3 auf Grund des weiteren Anstiegs des Kapazitätsverlaufs 1 weiter bis zu einem Zeitpunkt t₆ kontinuierlich ansteigt, hat der erste Schwellenwertverlauf 2 bei einem Zeitpunkt t₅ seine letzte Anpassung an den Kapazitätsverlauf 1 vorgenommen. Ab dem Zeitpunkt t₆ verlaufen die beiden Schwellenwertverläufe 2, 3 gleich bei einem Kapazitätswert K₄. Dabei ist sowohl bis zu dem Zeitpunkt t₁ als auch ab dem Zeitpunkt t₆ eine Differenz zwischen dem Schwellenwert und einem Mittelwert des an dem Türgriff 11 gemessenen Kapazitätswerts gleich und ist größer als der Mindestabstand. Das zeigt, dass sich der Schwellenwert gut an eine Veränderung der Kapazität, welche in diesem Fall durch Regen verursacht wurde, angepasst hat.
Es sei darauf hingewiesen, dass der erste Schwellenwertverlauf 2 und der zweite Schwellenwertverlauf 3 zwei unterschiedliche Konzepte der vorliegenden Erfindung repräsentieren und niemals gleichzeitig zur Anpassung desselben Schwellenwertes angewendet werden.
In 2 ist ein Kraftfahrzeug 12 mit einem Türgriff 11 und einer Vorrichtung, welche aus einer Steuerung 10 und einem Außensensor 14 besteht, dargestellt. Dabei ist die Vorrichtung 10, 14 zur Anpassung von Schwellenwerten an eine sich auf Grund äußerer Bedingungen ändernden Kapazität, welche von dem Außensensor 14 an dem Türgriff 11 gemessen wird, ausgestaltet. Nähert sich nun eine Person bzw. ein Fahrer 13 dem Kraftfahrzeug 12 und beginnt seine Hand um den Türgriff 11 zu legen, erhöht sich die von dem Außensensor 14 gemessene Kapazität auf einen Wert, welcher höher als ein erster Schwellenwert (oder gleich diesem) ist, und die Vorrichtung 10 aktiviert eine Funktion, mit welcher nach Funksignalen von einem für das Kraftfahrzeug 12 berechtigten Schlüssel gesucht wird. Legt der Fahrer 13 nun seine Hand weiter um den Türgriff 11 misst der Außensensor 14 eine Kapazität, welche höher (oder gleich) als ein zweiter Schwellenwert ist, wodurch die Vorrichtung das Kraftfahrzeug 12 entriegelt, wenn vorher Funksignale des für das Kraftfahrzeug 12 berechtigten Schlüssels erfasst worden sind.
Indem die Vorrichtung 10, 14 sowohl den ersten als auch den zweiten Schwellenwert an sich ändernde Bedingungen, wie z. B. Regen, anpasst, wie es vorab im Zusammenhang mit 1 beschrieben ist, sorgt die Vorrichtung 10, 14 dafür, dass die Funktion, mit welcher nach Funksignalen von dem für das Kraftfahrzeug berechtigten Schlüssel gesucht wird, nicht fälschlicherweise durch eine von dem Regen verursachte Kapazitätserhöhung aktiviert wird. Dadurch wird eine Anzahl von unbeabsichtigten Auslösungen zumindest verringert und ein Ruhestromverbrauch abgesenkt. Des Weiteren wird eine Wahrscheinlichkeit eines Auslösens eines Spielschutzes verringert, wodurch von dem Fahrer 13 feststellbare Einschränkungen ebenfalls verringert werden. Der Spielschutz deaktiviert dabei z. B. die Funktion, mit welcher nach Funksignalen von dem für das Kraftfahrzeug 12 berechtigten Schlüssel gesucht wird, wenn die Funktion in einem Zeitintervall zu oft aktiviert wird, um dadurch einen zu großen Stromverbrauch zu vermeiden, wenn z. B. Kinder mit dem Türgriff 11 des Kraftfahrzeugs 12 spielen.
Da in 1 der Kapazitätsverlauf 1 immer unterhalb der Schwellenwertverläufe 2, 3 verläuft, kommt es dabei auch bei dem dargestellten einsetzenden Regen nie zu einer Fehlauslösung, da die am Türgriff gemessene Kapazität zu einem bestimmten Zeitpunkt nie größer als der angepasste Schwellenwert ist. Dies gilt für beide Schwellenwertverläufe 2, 3.
Bezugszeichenliste

1: Kapazitätsverlauf
2: sprunghafter Schwellenwertverlauf
3: kontinuierlicher Schwellenwertverlauf
4: Kapazität
10: Steuerung
11: Türgriff
12: Kraftfahrzeug
13: Fahrer des Kraftfahrzeugs
14: Außensensor
t: Zeit
t1-t6: Zeitpunkte
K1-K4: Kapazitätswerte

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Außensensors (14) für ein Kraftfahrzeug (12), dadurch gekennzeichnet, dass erfasst wird, falls der Außensensor (14) einer gegenüber einem Toleranzwert geänderten Feuchtigkeit ausgesetzt ist, dass in diesem Fall ein Schwellenwert (2; 3), bei welchem der Außensensor (14) auslöst, an die sich ändernde Feuchtigkeit angepasst wird, dass ein Mittelwert von Messwerten (1) bestimmt wird, welche von dem Außensensor (14) erfasst werden, und dass, wenn ein Absolutwert einer Differenz zwischen dem Mittelwert und dem Schwellenwert (2; 3) erfasst wird, welcher kleiner als ein Mindestabstand ist, der Schwellenwert (2; 3) abhängig von den Messwerten (1) angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Funktion des Kraftfahrzeuges (12) aktiviert wird, wenn der Außensensor (14) auslöst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert kontinuierlich (3) oder sprunghaft (2) angepasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert (2; 3) entsprechend eines weiteren Absolutwerts einer weiteren Differenz zwischen dem Absolutwert und dem Mindestabstand angepasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert (2; 3) erst dann angepasst wird, wenn seit einem Zeitpunkt, zu welchem erfasst wird, dass der Absolutwert der Differenz kleiner als der Mindestabstand ist, mindestens eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist und während der Zeitspanne der Absolutwert der Differenz nie größer als der Mindestabstand ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Außensensor (14) eine Kapazität gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazität an einem Türgriff (11) des Kraftfahrzeugs (12) gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 2 und Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Funktion ein Suchen nach Funksignalen ist, welche von einem für das Kraftfahrzeug (12) berechtigten Schlüssel ausgesendet werden, wobei das Suchen gestartet wird, wenn die gemessene Kapazität über dem Schwellenwert (2; 3) liegt.
Verfahren nach Anspruch 2 und Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Funktion ein Entriegeln des Kraftfahrzeuges (12) ist, welche aktiviert wird, wenn Funksignale eines für das Kraftfahrzeug (12) berechtigten Schlüssels erfasst werden und die gemessene Kapazität über dem Schwellenwert (2; 3) liegt.
Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche einen Außensensor (14) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10, 14) derart ausgestaltet ist, dass sie erfasst, falls der Außensensor (14) einer gegenüber einem Toleranzwert geänderten Feuchtigkeit ausgesetzt ist, dass die Vorrichtung (10, 14) in diesem Fall einen Schwellenwert (2; 3) an die sich ändernde Feuchtigkeit anpasst, dass der Außensensor (14) auslöst, wenn eine physikalische Größe, welche der Außensensor (14) misst, den Schwellenwert (2; 3) erreicht, dass die Vorrichtung (10, 14) ausgestaltet ist, um einen Mittelwert von Messwerten (1) zu bestimmen, welche von dem Außensensor (14) erfasst werden, und dass die Vorrichtung (10, 14) ausgestaltet ist, um, wenn die Vorrichtung (10, 14) einen Absolutwert einer Differenz zwischen dem Mittelwert und dem Schwellenwert (2; 3) erfasst, welcher kleiner als ein Mindestabstand ist, den Schwellenwert (2; 3) abhängig von den Messwerten (1) anzupassen.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10, 14) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-9 ausgestaltet ist.