DE102004062370A1 - Device for detection of object within range of movable car body panel has transmitting and receiving installation which are arranged in car body panel in such a manner that transmitting installation is parallel to radiation surface - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Detektion eines Objekts im Bereich eines an einem Kraftfahrzeug beweglich gelagerten Karosserieteils. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs, welches eine solche Vorrichtung aufweist.The The present invention relates to a device for detecting a Object in the area of a mobile mounted on a motor vehicle Body part. About that In addition, the invention relates to a tailgate of a motor vehicle, which has such a device.
Bei vor allem sich automatisch bewegenden Karosserieteilen an einem Kraftfahrzeug besteht die Gefahr des Einklemmens von Hindernissen, die sich, wenn auch nur kurzzeitig, im unmittelbaren Bewegungsbereich dieser Karosserieteile befinden können. Insbesondere liegt hier das Augenmerk vermehrt auf menschlichen Gliedmaßen, insbesondere von Kindern.at especially automatically moving body parts on one Motor vehicle there is a risk of trapping obstacles, which, albeit only for a short time, is in the immediate range of motion this body parts can be located. In particular, here lies the focus is increasingly on human limbs, especially children.
Es ist daher ein allgemeines Bestreben in der Kraftfahrzeugtechnik, derartige beweglich gelagerte Karosserieteile, welche automatisch angesteuert werden, mit einem Einklemmschutz zu versehen, welcher verhindert, dass die von dem Karosserieteil zu vollführende Bewegung abgeschlossen wird, wenn sich im Bewegungsbereich ein Hindernis befindet. Insbesondere soll eine Berührung des Karosserieteils mit dem Objekt von Anfang an ausgeschlossen sein.It is therefore a general endeavor in automotive engineering, Such movably mounted body parts, which automatically be driven to provide with a pinch protection, which prevents the movement to be completed by the body part is completed when there is an obstacle in the movement area located. In particular, a touch of the body part with be excluded from the beginning.
Ein derartiger Einklemmschutz ist im Stand der Technik beispielsweise dadurch realisiert worden, dass der Motorstrom des Aggregats, welcher das Karosserieteil antreibt, überwacht wird. Stößt das Karosserieteil an ein Hindernis, beispielsweise eine eingeklemmte Hand, erhöht sich automatisch der Strom in dem Aggregat. Eine Steuerung stoppt bei einem kritischen Anstieg des Motorstroms unverzüglich den Motor und bewirkt gegebenenfalls eine Bewegung in umgekehrter Richtung.One Such anti-trap protection is in the prior art, for example realized by the fact that the motor current of the unit, which the Body part drives, monitors becomes. Bumps the body part an obstacle, such as a trapped hand, increases automatically the current in the unit. A control stops a critical increase in the motor current immediately causes the motor and if necessary, a movement in the opposite direction.
Der Nachteil einer solchen Lösung besteht darin, dass bereits das Karosserieteil konkret in Kontakt mit dem Hindernis steht, so dass insbesondere bei menschlichen Gliedmaßen ein Verletzungsrisiko keinesfalls ausgeschlossen werden kann.Of the Disadvantage of such a solution is that already the body part in concrete contact with the obstacle stands, so that in particular with human limbs one Injury risk can not be ruled out.
Weitere Einklemmschutzvorrichtungen umfassen taktile Sensoren, welche beispielsweise in einem Dichtgummi integriert sind, welcher sich zwischen bewegenden Karosserieteilen und der feststehenden Karosserie befindet.Further Anti-jamming devices include tactile sensors, for example are integrated in a rubber seal, which is moving between Body parts and the fixed body is located.
Aus dem Stand der Technik ist es weiterhin bekannt, berührungslose Überwachungsvorrichtungen zur Detektion von Objekten in räumlichen Bereichen vorzusehen. Diese Vorrichtungen nutzen unterschiedliche Strahlquellen, um über Reflektionseigenschaften und unterschiedliche Laufzeiten der ausgesandten Strahlung, unter Umständen über eine Änderung der Strahlungsfrequenz, Hindernisse zu detektieren.Out The prior art also discloses contactless monitoring devices for the detection of objects in spatial Areas. These devices use different Beam sources to over Reflection properties and different transit times of the sent Radiation, possibly over a change the radiation frequency to detect obstacles.
Beispielsweise
ist aus der deutschen Offenlegungsschrift
Ausgehend von dem vorgehend geschilderten Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine derartige Vorrichtung zur Detektion eines Objekts weiter zu bilden, so dass auf einfache Art und Weise ein Objekt detektiert werden kann, ohne dass das zu überwachende Bauteil mit diesem Objekt in Berührung kommt.outgoing from the foregoing prior art, it is the task of the present invention, such a device for detection to further form an object, so that in a simple way an object can be detected without that to be monitored Component in contact with this object comes.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorzugsweise kommt eine derartige erfindungsgemäße Vorrichtung bei einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs zum Einsatz.Is solved this task according to the invention with a device having the features of claim 1. Preferably such device according to the invention comes in a tailgate a motor vehicle used.
Der Kern der Erfindung liegt demzufolge darin, dass ausschließlich der Bereich der gesamten Fläche eines an einem Kraftfahrzeug beweglich gelagerten Karosserieteils überwacht wird. Hierbei kann es sich um ein schwenkbar oder verschiebbar gelagertes Karosserieteil handeln.Of the The core of the invention is therefore that only the Area of the entire area monitored on a motor vehicle movably mounted body part becomes. This may be a pivotally mounted or displaceable Body part act.
Dies wird dadurch bewerkstelligt, dass die Sendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung an dem Karosserieteil derart angeordnet sind, dass sich eine von der Strahlung der Sendeeinrichtung eingenommene Abstrahlfläche im Wesentlichen parallel und vollständig über die Fläche des Karosserieteils legt.This is accomplished by the fact that the transmitting device and the receiving device are arranged on the body part such that one of the radiation of the transmitting device occupied radiating surface substantially parallel and completely over the area of the body part lays.
Es wird deutlich, dass hierdurch in mittelbarer Umgebung zu dem Karosserieteil befindliche Hindernisse, also bei solchen, bei denen vorerst keine Kollision droht, von der Vorrichtung ausgeblendet werden können. Mit anderen Worten, die Vorrichtung ist so ausgebildet, dass nur Objekte detektiert werden, welche sich ausschließlich im unmittelbaren Flächenbereich des Karosserieteils befinden.It it becomes clear that this indirectly in an environment to the body part obstacles, ie those where there is no collision for the time being threatens to be hidden by the device. In other words, the Device is designed so that only objects are detected which exclusively in the immediate area of the body part.
Ist dies der Fall, so wird aufgrund einer entsprechenden Steuereinheit und Auswerteelektronik die automatische Bewegung des Karosserieteils kurzzeitig unterbunden, was über eine entsprechende Ansteuerung der Stellaggregate auf einfache Art und Weise bewerkstelligt werden kann.is this is the case, so will be due to a corresponding control unit and evaluation the automatic movement of the body part for a short time stopped what about a corresponding control of the actuators in a simple way and Way can be accomplished.
Gemäß der Erfindung legt sich auf die Fläche des Karosserieteils quasi ein "Vorhang", welcher aus einer Strahlung gebildet wird.According to the invention lies down on the surface of the Body part almost a "curtain", which consists of a Radiation is formed.
Die Abstrahlfläche der Sendeeinrichtung kann auf einfache Art und Weise über eine Gestaltung der Optik der Sendeelemente einer solchen Sendeeinrichtung realisiert werden. Denkbar sind neben einer Fresnel-Optik, Mehrfach-Linsen usw., auch mechanische Abschirmelemente, welche die auszusendende Strahlfläche eingrenzen.The radiating the transmitting device can easily via a Design of the optics of the transmitting elements of such a transmitting device will be realized. Conceivable are next to a Fresnel optics, multiple lenses etc., also mechanical shielding elements which send the beam area enclose.
Die sich durch diese Mittel ergebende Abstrahlfläche des "Lichtvorhangs" wird dabei gemäß der Erfindung so ausgelegt, dass Hindergrundobjekte, also Objekte, die sich nicht im direkten Überwachungsbereich der Fläche des beweglich gelagerten Karosserieteils befinden, nicht detektiert werden können.The In this case, the emission surface of the "light curtain" resulting from these means is designed in accordance with the invention, that obstruction objects, ie objects that are not in the direct surveillance area the area of the movably mounted body part are not detected can be.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung weist die Sendeeinrichtung zumindest zwei Sendelemente auf, deren Abstrahlflächen sich überlappen, so dass die gesamte zu überwachende Fläche abgedeckt wird.In an embodiment the device according to the invention the transmitting device has at least two transmitting elements whose radiating overlap, so the whole to be monitored area is covered.
In weiteren Ausführungsformen sind mehrere Sendeelemente denkbar, deren Abstrahlflächen sich jeweils überlappen. Hierbei beträgt der Grenzbereich der jeweiligen Abstrahlflächen im Überlappungsbereich mit einer anderen Abstrahlfläche ca. 20% der Strahlleistung des jeweiligen Senders. Durch eine Auswahl eines geeigneten Schwellwertes in einer hierfür vorgesehenen Auswerteelektronik wird sichergestellt, dass stets nur die zu überwachende Fläche trotz der einzelnen Überlappungsbereiche, überwacht wird.In further embodiments are several transmission elements conceivable whose radiating surfaces themselves each overlap. This is the border area of the respective radiating surfaces in the overlapping area with a other radiating surface about 20% of the beam power of the respective transmitter. By a selection a suitable threshold in a dedicated evaluation is Ensures that only the area to be monitored despite the individual overlap areas, monitored becomes.
Bedingt durch die Geometrie des Karosserieteils bestimmt sich die Ausdehnung und ggfs. Form der zu überwachenden Gesamtfläche. Auf Basis dieser Gesamtfläche können die Anzahl und die Ausrichtung der Sendeelemente der Sendeeinrichtung und gegebenenfalls mehrerer Empfangselemente der Empfangseinrichtung variiert werden und darauf sowie aufeinander definiert abgestimmt werden.conditioned the geometry of the body part determines the extent and if necessary. Form of the monitored Total area. Based on this total area can the number and orientation of the transmitting elements of the transmitting device and optionally a plurality of receiving elements of the receiving device be varied and tuned to it as well as to each other become.
Die Auswertung beispielsweise der von zwei Sendeelementen und einem Empfangselement definierten Abstrahlfläche erfolgt auf einfache Art und Weise durch das hinlänglich bekannte Messbrückenverfahren.The Evaluation, for example, of two transmitting elements and a Receiving element defined radiating surface is done in a simple way and way through that known measuring bridge method.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Fläche des zu überwachenden Karosserieteils vollständig von einem Reflektor umgeben. Bei dieser Ausführungsform genügt es lediglich ein Sendeelement und ein Empfangselement vorzusehen, welche einander gegenüberliegend in einer Linie angeordnet sind, da die Abgrenzung der zu überwachenden Fläche durch diesen Reflektor sicher gestellt wird.In a particularly preferred embodiment is the area to be monitored Body part completely surrounded by a reflector. In this embodiment, it is sufficient only one Provide transmitting element and a receiving element, which each other opposite are arranged in a line, as the demarcation of the monitored area is ensured by this reflector.
Um eine räumlich Zuordnung des möglicherweise mit dem Karosserieteil kollidierenden Objekts zu ermöglichen, werden gemäß der Erfindung die Sende- bzw. Empfangselemente sequenziell angesteuert, wobei über die unterschiedlichen Laufzeiten und Frequenzen der reflektierten Strahlung eine entsprechende Auswertung für die Lokalisierung des Objekts bewerkstelligt werden kann.Around a spatially Assignment of possibly to allow colliding object with the bodywork part be according to the invention the transmitting and receiving elements are driven sequentially, wherein on the different durations and frequencies of the reflected radiation a corresponding evaluation for the localization of the object can be accomplished.
Des Weiteren ist es gemäß der Erfindung in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung vorgesehen, dass die zumindest zwei Sendeelemente unterschiedliche spektrale Sendecharakteristiken aussenden. Hierdurch können über das unterschiedliche Reflektionsverhalten von unterschiedlichen Materialien der möglichen Objekte diese auf einfache Weise erkannt werden.Of Further it is according to the invention in a particularly preferred embodiment of the device provided that the at least two transmission elements different Send out spectral transmission characteristics. This can be about the different Reflection behavior of different materials of the possible Objects can be easily recognized.
Der Wahl der Strahlungen sind bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung keine Grenzen gesetzt. So können die Sendelemente Ultraschallstrahlung, Infrarotstrahlung, Laserstrahlung, Lichtstrahlung, Radarstrahlung oder anderweitige elektromagnetische Wellen aussenden, wie diese allgemein aus der Sensortechnik bekannt sind.Of the Choice of radiations are in the device according to the invention no limits. So can the transmitting elements ultrasonic radiation, infrared radiation, laser radiation, Light radiation, radar radiation or other electromagnetic Send out waves as these are commonly known from sensor technology are.
Da sich die Sendelemente und Empfangselemente bei einem Einsatz an einem Karosserieteil in der Regel außenseitig befinden, ist es vorteilhaft, wenn die Sendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung unter einer strahldurchlässigen Schutzschicht für einen Schutz gegen Umwelteinflüsse angeordnet sind.There the transmitting elements and receiving elements in an application a body part is usually located on the outside, it is advantageous if the transmitting device and the receiving device under a radiolucent Protective layer for a protection against environmental influences are arranged.
Es wird deutlich, dass mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine kontaktlose Detektion eines Objekts ermöglicht wird, welches sich im Bewegungsbereich eines schwenkbar oder verschiebbar an einen Kraftfahrzeug angelenkten Karosserieteils befindet. Bei einer drohenden Kollision mit einem Objekt des Karosserieteils werden von einer Steuereinheit entsprechende Signale an die Stellaggregate ausgegeben, so dass ein wirksamer Kollisions- bzw. Einklemmschutz bei sich derart automatisch bewegenden Karosserieteilen realisiert werden kann.It becomes clear that a contactless detection of an object is made possible by means of the device according to the invention, which is located in the range of motion of a body part hinged or displaceable to a motor vehicle. In an imminent collision with an ob jekt of the body part of a control unit corresponding signals are output to the actuators, so that an effective collision or anti-trap can be realized in such automatically moving body parts.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs, bei welcher eine Vorrichtung gemäß der Erfindung nach den vorhergehend beschriebenen Ausführungen implementiert ist.Furthermore The invention relates to a tailgate of a motor vehicle, in which is a device according to the invention implemented according to the previously described embodiments.
Vorzugsweise befinden sich zumindest ein Sendelement und/oder Empfangselement der Vorrichtung im Bereich der in der Rahmenstruktur der Heckklappe angeordneten Hilfsbremsleuchte, von welcher aus die Fläche der Heckklappe überwacht werden kann.Preferably There are at least one transmitting element and / or receiving element the device in the area in the frame structure of the tailgate arranged auxiliary brake light, from which the surface of Tailgate to be monitored can.
Um die Öffnungsbewegung der Heckklappe zu überwachen, ist gemäß der Erfindung eine Vorrichtung an der Außenseite der Heckklappe vorgesehen. Zusätzlich kann eine weitere derartige Vorrichtung an der Innenseite der Heckklappe integriert werden, um eine Schließbewegung dieser Heckklappe zu überwachen.Around the opening movement to monitor the tailgate, is according to the invention a device on the outside the tailgate provided. additionally may be another such device on the inside of the tailgate integrated to monitor a closing movement of this tailgate.
Ein Einklemmschutz lässt sich darüber hinaus dadurch realisieren, dass zumindest Bestandteile der Sendeeinrichtung und/oder Empfangseinrichtung im Bereich des hinteren Kotflügels und/oder des Fahrzeughecks angeordnet sein können.One Pinching protection leaves about it Be realized in that at least components of the transmitting device and / or receiving device in the region of the rear fender and / or the rear of the vehicle can be arranged.
Die Erfindung soll nun anhand der in den beiliegenden Zeichnungen beschriebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:The Invention will now be described with reference to the accompanying drawings embodiments be explained in more detail. Show it:
In
Die
Heckklappe
In
analoger Weise befindet sich an der Innenseite der Heckklappe
Das
Sendelement
In
An
jeder Ecke der Fläche
befindet sich jeweils ein Sendelement
Wie
in
An
einer Seite der zu überwachenden
Fläche ist
ein Empfangselement
Wenn
es sich im vorliegenden Fall um die Heckklappe eines Kraftfahrzeugs
handeln sollte, befinden sich die einzelnen Sendelemente
- 11
- Heckklappetailgate
- 22
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 33
- Sendelementtransmitting element
- 44
- Empfangselementreceiving element
- 55
- Sendelementtransmitting element
- 66
- Empfangselementreceiving element
- 7, 87, 8th
- Strahlungsvorhangradiation curtain
- 9.1 bis 9.49.1 to 9.4
- Sendeelementetransmitting elements
- 1010
- Empfangselementreceiving element
- A, B, C, DA, B, C, D
- Abstrahlflächenradiating
Claims (15)
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ID=36571250
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
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Effective date: 20111015 |
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R016 | Response to examination communication | ||
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