DE102006051486B4

DE102006051486B4 - Verfahren zum Bereitstellen eines Einklemmschutzes für bewegte Teile eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Verwirklichung eines Einklemmschutzes bei einem Cabriolet-Fahrzeug

Info

Publication number: DE102006051486B4
Application number: DE200610051486
Authority: DE
Inventors: Marius Cammerer; Rudolf Dietl
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2010-09-02
Anticipated expiration: 2026-11-01
Also published as: DE102006051486A1

Abstract

Verfahren zum Bereitstellen eines Einklemmschutzes für bewegte Teile eines Kraftfahrzeugs (1), insbesondere eines verlagerbaren Daches (2a, 2b) eines Cabriolets, aufweisend die folgenden Schritte:
– Erzeugen zumindest eines Sensorsichtfeldes (12a, 13a) (FOV), welches vom Fahrzeug (1) weg orientiert ist,
– wobei als Sensoreinrichtung (12, 13) zumindest ein Sensor arbeitend nach dem Seebeck-Effekt verwendet wird,
– Sensorsignale einzelner Sensoren an eine Auswerteelektronik weitergegeben und ausgewertet werden, und
– eine Aktuatoreinrichtung und zumindest eine weitere Sensorik von der Auswerteelektronik beeinflusst wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen eines Einklemmschutzes für bewegte Teile eines Kraftfahrzeugs mittels optischer Sensoren, insbesondere mittels Infrarot-Sensoren.
Aus der DE 33 20 705 A1 ist eine Vorrichtung zum Verhindern des Einklemmens eines Gegenstandes zwischen dem Rahmen und der Scheibe eines von einem Motor zu öffnenden und zu schließenden Fensters mittels eines pyroelektrischen Sensors bekannt. Der Sensor ist in einem von einem Rahmen und einem bewegten Kraftfahrzeugteil umfassten Raum gerichtet, so dass festgestellt werden kann, wenn sich ein Hindernis, insbesondere Gliedmaßen einer Person, im gefährdeten Raum befindet.
Aus der DE 42 15 744 A1 ist eine Vorrichtung zur Begrenzung oder Steuerung der Bewegung von fremdkraftbetätigten Fahrzeugteilen bekannt, welche auf einem akustischen Sensorikprinzip basiert, wobei ein Teil einer vom Aktuator abgegebenen Energie in akustische Oberflächenwellen umgewandelt wird, die von einem Sensor empfangen werden können. Durch eine Berührung des fremdkraftbetätigten Teils verändert sich die akustische Einwirkung auf den Sensor, welche detektiert werden kann und zur Steuerung des Antriebs verwendet wird. Hierbei handelt es sich um einen sogenannten berührungsempfindlichen Einklemmschutz.
Beiden vorbeschriebenen Vorrichtungen bzw. Verfahren ist gemeinsam, dass lediglich der Raum zwischen den eine Gefährdung hervorrufenden bewegten Teilen überwacht wird und ein Einklemmschutz dahingehend verwirklicht wird, dass ein fremdkraftbetätigtes Teil erst dann abgeschaltet wird, wenn sich eine Person oder ein Körperteil einer Person bereits im Gefahrenraum befindet.
Aus der DE 102 48 762 B4 ist ein Kraftfahrzeug mit einem verfahrbaren Verdeck bekannt, welches verschiedene Arten von Sensoriken zur Erkennung eines Eingriffs in einen Bewegungsraum eines Verdeckmechanismus besitzt, wobei nach dem Erkennen einer Störung einer der Detektionseinrichtungen oder nach dem Erkennen einer Einklemmsituation die Verdeckbewegung beeinflusst wird. Es soll dabei möglichst frühzeitig eine Eingriffssituation bzw. eine drohende Einklemmsituation in dem Verfahrbereich des Verdeckmechanismus erkannt werden und eine zuverlässige Abschaltung bzw. Bremsung des Verdecks erreicht werden. Hierzu wird im Wesentlichen vorgeschlagen, verschiedenartige Sensorsysteme gleichzeitig am Fahrzeug vorzusehen, damit auf Grund sich ergänzender Vorteile der einzelnen Sensorprinzipien in Summe eine zuverlässige Erkennung eines Einklemmschutzes erreicht ist. Vorgeschlagen werden optische Sensoren, eine Mikrowellen-basierte Sensorik, Ultraschall-Sensoriken, Drucksensoriken oder kapazitive Sensoriken. Außerdem kann als mögliches Erkennungsprinzip die Messung und Auswertung der Stromaufnahme des Verdeckantriebs sein. Es wird weiterhin angegeben, eine optische Sensorik dahingehend auszubilden, dass Bildsensoren im Bereich einer A-Säule angeordnet sind, wobei die Bildsensoren schwarz/weiß-Kameras sind, die einen Fahrzeuginnenraum und einen hinteren Schwenkbereich des Verdecks aufnehmen.
Aus der DE 10 2004 005 688 A1 ist ein Einklemmschutzsystem für ein Fensterhebersystem in einem Kraftfahrzeug bekannt, mit einer Steuerung, die einen Antriebsmotor für eine Fensterscheibe ansteuern kann und einer Erfassungseinheit, die der Steuerung ein Bild bereitstellt. Von diesem Bild ausgehend kann ein Hindernis im Weg der Fensterscheibe erkannt werden, wobei die Erfassungseinheit Teil eines Umgebungserfassungssystems ist, mit dem beispielsweise ein fremdes Fahrzeug im toten Winkel des eigenen Fahrzeugs erkannt werden kann. Zusätzlich wird ein Verfahren zur Steuerung eines Fensterhebersystems eines Kraftfahrzeugs beschrieben.
Aus der US 2006/0087430 A1 ist eine wärmeempfindliche Array-Vorrichtung zum Erkennen des Vorhandenseins eines Objekts in einem Überwachungsbereich bekannt, wobei mindestens zwei als Array vorgesehene wärmeempfindliche Sensoren jeweils mit einem Überwachungskegel einer entsprechenden Vielzahl von mindestens zwei im Überwachungsbereich enthaltenen Überwachungskegeln verbunden sind. Jeder wärmeempfindliche Sensor ist derart konzipiert, dass er die vom entsprechenden mit ihm verbundenen Überwachungskegel der Vielzahl von Überwachungskegeln ausgestrahlte thermische Infrarotstrahlung erfasst. Um auch sich nicht bewegende Objekte im Überwachungsbereich zu erfassen, ist jeder wärmempfindliche Sensor ein passiver Infrarot-Präsenzsensor, welcher derart ausgelegt ist, dass er die Temperatur auf der Grundlage dieser thermischen Infrarotstrahlungs-Dauertemperatur erfasst. Jeder wärmeempfindliche Sensor umfasst eine elektronische Schaltung, die zur Messung eines infolge einer Soll-Dauertemperatur im temperaturempfindlichen Sensor erzeugten Signals elektrisch mit dem Sensor gekoppelt ist und die wärmeempfindlichen Sensoren auf einem gemeinsamen Substrat hergestellt sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Bereitstellen eines Einklemmschutzes anzugeben, welches insbesondere ein verbessertes Früherkennen eines Einklemmfalles gewährleistet. Weiterhin soll ein Einklemmschutz angegeben werden, welcher kostengünstig und insbesondere mit am Markt erhältlichen Mitteln einfach verwirklichbar ist. Außerdem soll das Verfahren einfach umsetzbar und insbesondere andere Einklemmschutzverfahren ergänzend anwendbar sein.
Diese Aufgaben werden mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß der Erfindung wird zumindest ein, bevorzugt gefächertes, Sensorsichtfeld (ein sogenanntes ”field of view” eines Sensors), welches vom Fahrzeug wegorientiert ist, erzeugt. Hierbei wird eine Sensoreinrichtung mit zumindest einem Sensor verwendet, die vorteilhafter Weise als Mehrfachsensor ausgebildet ist und nach dem Seebeck-Effekt arbeitet. Sensorsignale des/der Einzelsensoren der Sensoreinrichtung werden nacheinander oder parallel an eine Auswerteelektronik weitergegeben und ausgewertet. Die Auswerteelektronik wirkt auf eine Aktuatoreinrichtung eines verlagerbaren Dachs eines Cabriolet-Fahrzeuges und auf zumindest eine weitere vorhandene Sensorik zum Verhindern eines Einklemmens von Gliedmaßen von Personen ein und/oder steuert diese an.
Bei der Erfindung ist von Vorteil, dass bereits im Nahbereich um ein Kraftfahrzeug oder in einem an ein Kraftfahrzeug angrenzenden Nahbereich das Annähern einer Person detektiert werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es somit, nach Art eines Frühwarnsystems bereits frühzeitig Perso nen oder Hindernisse zu erkennen, welche sich einem Gefahrenbereich, insbesondere einem Verlagerungsbereich, eines Cabriolet-Verdecks nähern. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es somit auch, ein verlagerbares Dach eines Cabriolets beim Öffnen und Schließen mit erhöhter Geschwindigkeit anzutreiben und so die Öffnungs- bzw. Schließzeiten, z. B. bei Einsetzen eines Regenschauers, gering zu halten. Das gelingt im Wesentlichen dadurch, dass durch die Erfindung ein Frühwarnsystem verwirklicht ist, welches es ermöglicht, rechtzeitig bei Annähern einer Person in den Gefahrenbereich die Antriebsgeschwindigkeit der Dachöffnungs- bzw. der Dachschließmechanik auf ein Niveau abzusenken, welches bei einem tatsächlich drohenden Eingriff der Person in Einklemmbereiche schnell abgebremst werden kann. Es steht somit mehr Zeit zur Verfügung, eine geeignete Abbremsung durchzuführen.
Als zweckmäßige Sensoreinrichtung hat sich ein Mehrfach-Infrarotsensor mit mehreren, insbesondere mit acht bevorzugt linien- oder zeilenförmig angeordneten Einzel-Infrarotsensoren erwiesen, mittels dem das zumindest eine Sensorsichtfeld aufgespannt wird. Derartige Sensoren sind ausgereift und im Bauraum relativ klein.
Sobald das Eintreten einer Person in den Überwachungsbereich im Nahbereich eines Kraftfahrzeuges festgestellt wird, wird die Aktuatoreinrichtung, welche eine Antriebseinrichtung für ein verlagerbares Dach eines Cabriolets ist, bevorzugt abgeschaltet, zumindest jedoch verlangsamt weiterbetrieben oder gar in einen Rückwärtsbetrieb überführt.
Je nach Größe des Fahrzeuges kann es zweckmäßig sein, das gefächerte Sensorsichtfeld aus mehr als einem Mehrfach-Infrarotsensor aufzubauen, wobei es zweckmäßig ist, die zusätzlichen Mehrfachsensoren derart anzuordnen, dass sich die Sensorsichtfelder der einzelnen Mehrfachsensoren nicht über schneiden und die Summe der Einzelsichtfelder der Mehrfachsensoren ein gemeinsames überschneidungsfreies Sensorsichtfeld der Gesamtanordnung ergeben.
Vorteilhaft ist es auch, gegebenenfalls ein zweites gefächertes Sensorsichtfeld zu erzeugen, welches sich zumindest teilbereichsweise mit dem ersten gefächerten Sensorsichtfeld, z. B. in einer Draufsicht, überschneidet oder dieses kreuzt. Dies ermöglicht mittels Einrichtungen der Stereoskopie neben dem Erkennen einer Person im Nahbereich des Fahrzeuges auch eine Bestimmung ihrer Distanz bzw. einer Distanzänderung der Person relativ zum Fahrzeug.
Außerdem kann es sinnvoll sein, eines der gefächerten Sensorsichtfelder derart hinsichtlich seiner Erstreckung auszulegen, dass Verdeckgestängeteile des verlagerbaren Daches mit im Beobachtungsbereich des Sensorsichtfeldes liegen.
Der Rechenaufwand zur Auswertung der Sensorsignale verringert sich, wenn das gefächerte Sensorsichtfeld relativ zum Fahrzeug ortsfest erzeugt wird. Dies bedeutet, dass möglichst während einer Verlagerung eines Cabriolet-Daches die das Sensorsichtfeld aufbauenden Sensoreinrichtungen an möglichst karosseriefesten Bauteilen montiert werden sollen. Hierbei hat sich insbesondere ein Einbauort am oberen Eckbereich der A-Säule zum Windlauf eines Cabriolet-Fahrzeuges bewährt. Gleichfalls vorteilhaft ist auch die Anordnung einer zweiten Sensoreinrichtung zur Erzeugung des zweiten gefächerten Sensorsichtfeldes in einem Bereich eines Verdeckkastendeckels oder Kofferraumdeckels, welcher beim Öffnen oder Schließen eines verlagerbaren Dachs möglichst weit oben angeordnet ist.
Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, die Empfindlichkeit des zumindest einen weiteren vorhandenen Sensorik systems, welche z. B. nach dem kapazitiven Prinzip oder mit Radio- oder Mikrowellen arbeiten, erhöht wird. Dies hat zwar einen erhöhten Rechenaufwand für diese zusätzlichen Sensorsysteme zur Folge, jedoch kann dieser erhöhte Aufwand in Kauf genommen werden, da auf Grund der Nahbereichserkennung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Zeiten des Betriebes mit erhöhter Empfindlichkeit kurz gehalten werden können.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in weiteren Unteransprüchen angegeben.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung beispielhaft erläutert. Es zeigen:
1: eine Seitenansicht auf ein Cabriolet-Fahrzeug, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren verwirklicht ist;
2: eine Frontansicht auf das Cabriolet-Fahrzeug gemäß 1;
3: eine Draufsicht auf das Cabriolet-Fahrzeug gemäß 1.
1 zeigt ein Cabriolet-Fahrzeug 1 in einer Seitenansicht während einer Dachöffnungs- bzw. einer Dachschließphase, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren verwirklicht ist. Das Cabriolet-Fahrzeug 1 besitzt im gezeigten Ausführungsbeispiel ein sogenanntes zweiteiliges RHT-Dach (Retractable Hard Top-Dach) mit zwei starren Dachteilen 2a, 2b, welche mittels einer Betätigungskinematik 3 an der Fahrzeugkarosserie 4 angelenkt sind. Derartige Dächer können auch als 3-teilige Variante oder als Stoffverdecke ausgebildet sein. Zum Ablegen des verlagerbaren Dachs 2a, 2b in einen Kofferraum des Fahrzeugs 1 ist ein Kof ferraumdeckel 5 mittels einer geeigneten Betätigungsmechanik 6 in eine geöffneten Stellung verbracht, bei der ein in einer Fahrtrichtung 7 vorderer Bereich 8 des Kofferraumdeckels 5 in einer gegenüber einer Fahrbahn 9 angehobenen Position angeordnet ist. Im Endbereich zwischen einer A-Säule 10 und eines Windlaufes 11 ist ein erster Mehrfachsensor 12 angeordnet.
In dem in einer geöffneten Stellung des Kofferraumdeckels 5 angehobenen (vorderen) Bereich 8 ist ein zweiter Mehrfachsensor 13 angeordnet.
Der Mehrfachsensor 12 besitzt ein erstes gefächertes Sensorsichtfeld 12a. Das erste Sensorsichtfeld 12a ist in einer Seitenansicht auf das Fahrzeug 1 (1) durch einen vorderen Begrenzungsstrahl 12e und einen hinteren Begrenzungsstrahl 12d begrenzt, welche derart ausgerichtet sind, dass die Begrenzungsstrahlen 12e und 12d einen Bereich A auf der Fahrbahn 9 abgrenzen, wobei der Bereich A in einer Seitenansicht im Wesentlichen den Bereich der Fahrgastzelle und des Kofferraums des Fahrzeugs 1 umfasst. In der Seitenansicht auf das Fahrzeug 1 gemäß 1 deckt der Bereich A somit in etwa den Bereich zwischen den Rädern 14 des Kraftfahrzeugs 1 ab.
Außerdem ist das Sensorsichtfeld 12a vom Sensor 12 ausgehend seitlich vom Fahrzeug weggerichtet (vergleiche 2) und ist bezüglich seiner Auffächerung in einer Frontansicht des Fahrzeugs 1 (Darstellung gemäß 2) derart aufgefächert, dass ein innerer Randbegrenzungsstrahl 12b des ersten Sensorsichtfeldes 12a in einem Abstand d₁ seitlich beabstandet von dem Fahrzeug 1 auf die Fahrbahn 9 trifft. Ein äußerer Randbegrenzungsstrahl 12c trifft in einem Abstand D₁ seitlich neben dem Fahrzeug 1 auf die Fahrbahn 9.
Der Sensor 13 erzeugt ein zweites gefächertes Sensorsichtfeld 13a, welches in einer Seitenansicht bis zu einem Ort 15 im Bereich des Hecks des Fahrzeugs 1 oder im Bereich hinter dem Heck des Fahrzeugs 1 reicht. Das zweite Sensorsichtfeld 13a ist in Fahrzeuglängsrichtung 7 durch einen hinteren Begrenzungsstrahl 13d begrenzt. Anderendig ist das zweite gefächerte Sensorsichtfeld 13a nach oben und/oder vorne durch einen vorderen Begrenzungsstrahl 13e begrenzt. Der vordere Begrenzungsstrahl 13e ist bevorzugt derart orientiert, dass dieser vom Sensor 13 aus in Fahrtrichtung 7 nach vorne ansteigend, den Verfahrbereich des verlagerbaren Dachs 2a, 2b und den Windlauf 11 des Fahrzeugs 1 in einer Seitenansicht überragend nach oben vorne gerichtet ist.
In einer Frontansicht auf das Fahrzeug 1 (vergleiche Darstellung von 2) besitzt das zweite Sensorsichtfeld 13a einen inneren Begrenzungsstrahl 13b und einen äußeren Begrenzungsstrahl 13c, welche das zweite Sensorsichtfeld 13a begrenzen. Der innere Begrenzungsstrahl 13b trifft ein einem Abstand d₂ seitlich neben dem Fahrzeug auf die Fahrbahn 9. Der äußere Begrenzungsstrahl 13c trifft in einem Abstand D₂ auf die Fahrbahn 9.
Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, den Abstand d₂ kleiner als den Abstand d₁ und den Abstand D₂ kleiner als den Abstand D₁ zu wählen. Dies gelingt insbesondere dann, wenn der zweite Mehrfachsensor 13 an einem Ort möglichst nahe an der Fahrzeugaußenkontur und möglichst weit entfernt von der Fahrbahn 9 angeordnet ist. Somit wird mittels des zweiten Mehrfachsensors 13 und dem zugehörigen gefächerten zweiten Sensorsichtfeld 13a der Bereich unmittelbar benachbart neben dem Fahrzeug 1 überwacht und mittels des ersten Mehrfachsensors 12 und seinem zugeordneten ersten gefächerten Sensorsichtfeld 12a ein Bereich etwas weiter beabstandet vom Fahr zeug 1 abgedeckt, wobei sich die beiden gefächerten Sensorsichtfelder 12a, 13a in einem großen Bereich überdecken bzw. überkreuzen. In einer Seitenansicht (1) ist dieser Bereich des Überschneidens oder des Überkreuzens etwa der Bereich A. In einer Frontansicht auf das Fahrzeug 1 (2) ist der Bereich der Überschneidung bzw. Überdeckung seitwärts vom Fahrzeug weg etwa der Bereich zwischen dem inneren Begrenzungsstrahl 12b des ersten gefächerten Sensorsichtfeldes 12a und dem äußeren Begrenzungsstrahl 13c des zweiten gefächerten Sensorsichtfeldes 13a.
Die Mehrfachsensoren 12, 13 sind Sensoren, welche auf dem Seebeck-Effekt basierend arbeiten. Es handelt sich somit um Infrarot-Sensoren, welche insbesondere als Mehrfach-Infrarotsensoren ausgebildet sind. Als geeignete Mehrfachsensoren hat sich ein Thermopile-Array mit Vorsatzoptik bewährt, welches bewirkt, dass jedem einzelnen Einzelsensor des Mehrfach-Infrarotsensors ein kleiner Ausschnitt des gefächerten Sensorsichtfeldes 12a, 13a zugeordnet ist. Diese Ausschnitte sind bei derartigen Sensoren im Gegensatz beispielsweise zu Ultraschallsensoren scharf umgrenzt und somit genau definierbar ausrichtbar.
Insbesondere hat sich ein Thermopile-Modul als Mehrfachsensor bewährt, wobei eine Ausführungsform dieser Mehrfachsensoren 12, 13 nach Art eines 8-fach-Zeilen-Arrays gewählt wurde. Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel wurde vorne mit drei und hinten drei, bevorzugt vier, derartiger 8-fach-Zeilen-Arrays für jedes Sensorsichtfeld 13a, 12a erreicht.
Geeignete Einbauorte für die Anbringung der Mehrfachsensoren 12, 13 sind insbesondere Stellen am Fahrzeug 1, die über eine bestimmte Zeit während der Verlagerung des Daches 2a, 2b stillstehen, um eine Auswertung der Sensorsignale betreffend die Bewegungen und die Temperaturen sowie Temperaturänderungen innerhalb des Überwachungsbereichs mit möglichst geringem Rechenaufwand in einer Auswerteeinheit (nicht gezeigt) erkennen zu können. Als geeignete Stellen haben sich insbesondere der Eckbereich zwischen A-Säule 10 und Windlauf 11 und ein im geöffneten Zustand oberer Bereich des Kofferraumdeckels 5 bewährt. Weitere geeignete Positionen sind beispielsweise Teile des Verdeckgestänges 3, wobei jedoch sicherzustellen ist, dass gegebenenfalls mit einer Zusatzkinematik (nicht gezeigt) während des Verfahrens des Daches 2a, 2b der Mehrfachsensor relativ zum Fahrzeug möglichst lange still steht.
Unter dem Begriff Thermopile sind in Reihe geschaltete Thermoelemente zu verstehen, die den in der Physik bekannten Seebeck-Effekt nutzen. Ein Thermoelement besteht aus zwei elektrisch leitenden Materialien, die als Leiterbahnen ausgebildet, in einem Punkt, genannt hot junction, miteinander kontaktiert werden. Wird durch äußere Einflüsse eine Temperaturdifferenz zwischen dem Kontaktpunkt und den beiden offenen Enden induziert, entsteht an beiden Enden des Thermoelements eine Spannung von mehreren mV.
Der Einsatz von den genannten Zeilen-Array-Sensoranordnungen hat den Vorteil, dass die Array-Module einen internen Multiplexer aufweisen, welcher die Ereignisse, z. B. eine Temperaturänderung, an den einzelnen Thermoelementen nacheinander einer Auswertelektronik weitergibt und so ein potenzieller Einklemmfall mit hoher Sicherheit errechnet werden kann.
Gegebenenfalls ist es zweckmäßig, mehrere Array-Module auf einer Schaltungsplatine in zwei geeigneten Gehäusen mit je einer Vorsatzoptik auszustatten und anzuordnen.
Die Mehrfachsensoren 12, 13 sind mit einer Auswertelektronik (nicht gezeigt) verbunden, welche wiederum beim Erkennen einer Person 20 im gefächerten Sensorsichtfeld 12a oder 13a eine Aktuatoreinrichtung (nicht gezeigt) für die Verdeckkinematik 3 abbremst, reversiert oder anhält.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist zumindest eines der gefächerten Sensorsichtfelder 12a, 13a derart ausgerichtet, dass ein Verdeckgestänge 3 des verlagerbaren Dachs 2a, 2b vom gefächerten Sensorsichtfeld 12a, 13a erfasst wird.
3 zeigt eine Draufsicht auf ein Cabriolet-Fahrzeug 1, an dem das erfindungsgemäße Verfahren verwirklicht ist. Es ist schematisch mittels einer Kreuzschraffur ein Durchdringungsbereich, Überschneidungsbereich oder Überlappungsbereich B dargestellt, wobei als Schnittebene die Fahrbahnebene dient. Der Durchdringungsbereich B gibt denjenigen Bereich an, in dem sowohl das erste gefächerte Sensorsichtfeld 12a als auch das zweite gefächerte Sensorsichtfeld 13a vorhanden sind. Dieser Bereich, welcher in beiden gefächerten Sensorsichtfeldern 12a, 13a liegt, eignet sich insbesondere auch zur Überwachung mittels Mitteln der Stereoskopie, beispielsweise mittels einer Stereokamera, da Daten zweier unabhängiger Sensoren 12, 13 vorhanden sind. Sofern eine Person 20 sich im Bereich B aufhält oder dort bewegt, ist eine Distanzbestimmung der Person 20 relativ zum Fahrzeug 1, insbesondere eine Bestimmung der Änderung der Distanz der Person 20 relativ zum Fahrzeug 1, möglich und vorteilhaft. Aus einer solchen Bestimmung kann errechnet werden, ob sich eine Person 20 dem Fahrzeug 1 nähert, also die Gefahr eines Eingriffs in einen Gefahrenbereich unmittelbar bevorsteht, oder ob sich die Person 20 vom Fahrzeug 1 entfernt, also ein Eingriff in den Gefahrenbereich unwahrscheinlicher wird. Hierdurch lässt sich in einfacher Art und Weise das erfindungsgemäße Verfahren dahingehend weiter verbessern, dass eine Einflussnahme auf Aktuatoren und andere Sensoriksysteme des Fahrzeuges 1 nur dann erfolgt, wenn sich einen Person 20 tatsächlich dem Gefahrenbereich nähert. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, den Durchdringungsbereich B derart anzuordnen, dass er sich auf dem Niveau der Fahrbahn 9 in einem Abstand von 0,5 m bis 2 m seitlich vom Fahrzeug entfernt befindet. In Fahrzeuglängsrichtung 7 ist es zweckmäßig, den Bereich B derart anzuordnen, dass zumindest in Fahrzeuglängsrichtung 7 gesehen der Fahrgastraum und gegebenenfalls der Verlagerungsraum des verlagerbaren Dachs 2a, 2b in einer Seitenansicht auf das Fahrzeug 1 abgedeckt ist.
Sofern eines der gefächerten Sensorsichtfelder 12a, 13a derart ausgerichtet ist, dass eine Antriebskinematik 3 des verlagerbaren Dachs 2a, 2b von dem gefächerten Sensorsichtfeld 12a, 13a abgedeckt wird, empfiehlt es sich gegebenenfalls zur besseren Kontrastbildung Gestängeteile mit thermischen oder optischen Markierungen passiver oder aktiver Art zu versehen. Sofern am Fahrzeug 1 auf Grund der ästhetisch bedingten Außenkontur eine geeignete Position zur Positionierung einer oder mehrerer Sensoren 12, 13 nicht oder nur schwer gefunden werden kann, kann beispielsweise die Sensoreinrichtung 12, 13 an einer ausfahrbaren Vorrichtung, z. B. einem ausfahrbaren Stab, befestigt sein, mit welchem der Sensor 12, 13 in eine ideale Position zur Überwachung des Nahbereichs des Fahrzeuges 1 verbringbar ist. Beispielsweise kann hierdurch erreicht werden, einen störenden Einfluss eines Außenspiegels eines Sensorsichtfeldes 12a, 13a auszublenden.

1: Cabriolet-Fahrzeug
2a, 2b: starres Dachteil verlagerbares Dach
3: Betätigungskinematik für 2a, 2b
4: Fahrzeugkarosserie
5: Kofferraumdeckel
6: Betätigungsmechanik für 5
7: Fahrtrichtung
8: vorderer Bereich von 5
9: Fahrbahn
10: A-Säule
11: Windlauf
12: erster Mehrfachsensor
12a: erstes gefächertes Sensorsichtfeld
12b: innerer Randbegrenzungsstrahl
12c: äußerer Randbegrenzungsstrahl
12d: hintere Randbegrenzungsstrahl
12e: vorderer Randbegrenzungsstrahl
13: zweiter Mehrfachsensor
13a: zweites gefächertes Sensorsichtfeld
13b: innerer Begrenzungsstrahl
13c: äußerer Begrenzungsstrahl
13d: hinterer Begrenzungsstrahl
13e: vorderer Begrenzungsstrahl
14: Räder
15: Ort
20: Person
d₁: Abstand zwischen Fahrzeugseite und Punkt 12b/9
D1: Abstand zwischen Fahrzeugseite und Punkt 12c/9
d₂: Abstand zwischen Fahrzeugseite und Punkt 13c/9
D2: Abstand zwischen Fahrzeugseite und Punkt 13c/9
A: durch Begrenzungsstrahlen 12e und 12d abgegrenzter Bereich
B: Durchdringungs-, Überschneidungs-, Überlappungsbereich

Claims

Verfahren zum Bereitstellen eines Einklemmschutzes für bewegte Teile eines Kraftfahrzeugs (1), insbesondere eines verlagerbaren Daches (2a, 2b) eines Cabriolets, aufweisend die folgenden Schritte: – Erzeugen zumindest eines Sensorsichtfeldes (12a, 13a) (FOV), welches vom Fahrzeug (1) weg orientiert ist, – wobei als Sensoreinrichtung (12, 13) zumindest ein Sensor arbeitend nach dem Seebeck-Effekt verwendet wird, – Sensorsignale einzelner Sensoren an eine Auswerteelektronik weitergegeben und ausgewertet werden, und – eine Aktuatoreinrichtung und zumindest eine weitere Sensorik von der Auswerteelektronik beeinflusst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsichtfeld als gefächertes Sensorsichtfeld (12a, 13a) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensoreinrichtung (12, 13) ein Mehrfachsensor verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sensorsignale einzelner Sensoren pa rallel oder nacheinander an eine Auswerteelektronik weitergegeben und ausgewertet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensoreinrichtung (12, 13) ein Mehrfach-Infrarotsensor mit mehreren, insbesondere 8, linienförmig angeordneten Einzel-Infrarotsensoren verwendet wird.
Verfahren einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoreinrichtung eine Antriebseinrichtung für ein verlagerbares Dach (2a, 2b) eines Cabriolets ist und nach dem Erkennen einer Person (20) oder eines Hindernisses im gefächerten Sensorsichtfeld (12a, 13a) die Antriebseinrichtung abgeschaltet oder reversiert wird oder zumindest verlangsamt weiterbetrieben wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gefächerte Sensorsichtfeld (12a, 13a) aus mehreren Sensorsichtfeldern mehrerer Mehrfach-Infrarotsensoren mit sich nicht überschneidenden Bereichen erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites gefächertes Sensorsichtfeld (13a) erzeugt wird, welches sich zumindest teilbereichsweise mit dem ersten Sensorsichtfeld (12a) kreuzt oder schneidet.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein gefächertes Sensorsichtfeld (12a, 13a) zumindest teilweise auf ein Verdeckgestänge (3) eines verlagerbaren Dachs (2a, 2b) eines Cabriolets gerichtet ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Mehrfach-Infrarot-Sensoreinrichtung (12, 13) ein Thermopile-Array mit einer Vorsatzoptik verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine gefächerte Sensorsichtfeld (12a, 13a) relativ zum Fahrzeug (1) ortsfest erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine gefächerte Sensorsichtfeld (12a, 13a) von einem oberen Eckbereich einer A-Säule (10) eines Fahrzeugs (1) mit verlagerbarem Dach (2a, 2b) im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsrichtung (7) und zur Fahrbahn (9) hin abfallend gerichtet ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite gefächerte Sensorsichtfeld (13a) von einem oberen Endbereich eines zur Freigabe eines Verdeckkastens geöffneten Verdeckkastendeckels (5) quer zur Fahrzeuglängsrichtung (7) und zur Fahrbahn hin abfallend gerichtet ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der sich überkreuzende bzw. überdeckende Bereich zweier gefächerter Sensorsichtfelder (12a, 13a) mittels Stereoskopieverfahren oder geeigneter Algorithmen eine Distanzbestimmung einer in den sich überkreuzenden Bereich der gefächerten Sensorsichtfelder (12a, 13a) eintretenden Person (20) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der Distanz und/oder der Änderung der Distanz der Person (20) relativ zum Fahrzeug (1) der Antrieb des verlagerbaren Dachs (2a, 2b) verlangsamt, angehalten oder reversiert wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Detektierung des Vorhandenseins einer Person (20) in zumindest einem gefächerten Sensorsichtfeld (12a, 13a) oder bei der Detektierung des Annäherns einer Person (20) hin zum Fahrzeug (1) weitere im Fahrzeug (1) vorhandene Sensoriken weiterer Einklemmschutzeinrichtungen mit höherer Empfindlichkeit betrieben werden.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine gefächerte Sensorsichtfeld (12a, 13a) in einem seitlichen Abstand vom Fahrzeug (1) von 0,5 m bis 2,5 m, insbesondere 0,5 m bis 1,0 m auf die Fahrbahn (9) trifft.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die gefächerten Sensorsichtfelder (12a, 13a) in einem Bereich seitlich neben einem Verfahrbereich des verlagerbaren Dachs (2a, 2b) überkreuzen.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der das zweite gefächerte Sensorsichtfeld (13a) erzeugende Mehrfach-Infrarotsensor (13) durch eine mit einer Antriebsmechanik des verlagerbaren Dachs (2a, 2b) gekoppelten Kinematik während des Verfahrens des verlagerbaren Dachs (2a, 2b) relativ zum verlagerbaren Dach (2a, 2b) ortsfest oder nahezu ortsfest gehalten wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der das zumindest eine gefächerte Sensorsichtfeld (12a, 13a) erzeugende Mehrfach-Infrarotsensor (12, 13) mittels einer ausfahrbaren Vorrichtung relativ zum Fahrzeug (1) so positioniert wird, dass keine beweglichen Dachelemente (2a, 2b) oder sonstige Fahrzeugteile im gefächerten Sensorsichtfeld (12a, 13a) vorhanden sind.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreiten einer minimalen Temperaturdifferenz zwischen einem Einzelsensor oder Mehrfach-Infrarotsensor (12, 13) und der Umgebung der Sensor oder der Mehrfachsensor (12, 13) gekühlt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung mittels eines Peltier-Elements erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung ab einer Umgebungstemperatur von etwa 20°C erfolgt.