DE102008063366A1

DE102008063366A1 - Einrichtung zum berührungslosen Betätigen einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102008063366A1
Application number: DE102008063366A
Authority: DE
Inventors: Peter Van Gastel
Original assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Current assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Priority date: 2008-12-30
Filing date: 2008-12-30
Publication date: 2010-07-01
Anticipated expiration: 2028-12-31
Also published as: US9587417B2; US20110276234A1; WO2010076332A1; CN102271975B; EP2384294B1; EP2384294A1; DE102008063366B4; CN102271975A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum berührungslosen Betätigen einer Heckklappe (10) eines Kraftfahrzeugs (1) mit einem ersten Erkennungsmittel (11) zur Detektion eines Objektes in einem ersten Detektionsbereich (11a) und einem zweiten Erkennungsmittel (12) zur Detektion eines Objektes in einem zweiten Detektionsbereich (12a), sodass über die Erkennungsmittel (11, 12) die Betätigung der Heckklappe (10) aktivierbar ist. Erfindungsgemäß ist das erste Erkennungsmittel (11) als ein erster Kapazitätssensor (11) und das zweite Erkennungsmittel (12) als ein zweiter Kapazitätssensor (12) ausgebildet, wobei Mittel (13, 14) vorgesehen sind, mit denen die Detektionsbereiche (11a, 12a) in voneinander getrennte Bereiche vorgebbar sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum berührungslosen Betätigen einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs mit einem ersten Erkennungsmittel zur Detektion eines Objektes in einem ersten Detektionsbereich und einem zweiten Erkennungsmittel zur Detektion eines Objektes in einem zweiten Detektionsbereich, so dass über die Erkennungsmittel die Betätigung der Heckklappe aktivierbar ist.
Das berührungslose Betätigen einer Heckklappe kann dann sinnvoll genutzt werden, wenn eine Person Gegenstände beispielsweise mit beiden Händen trägt und eine manuelle Betätigung der Heckklappe nicht oder nur erschwert möglich ist. Das durch die Erkennungsmittel detektierte Objekt kann eine Person sein, die sich dem Kraftfahrzeug in der Absicht nähert, die Heckklappe zu betätigen. Die Betätigung der Heckklappe beschreibt dabei sowohl einen Öffnungsvorgang, beispielsweise wenn die Person einen Gegenstand beidhändig in den Kofferraum einlegen möchte oder die Betätigung der Heckklappe betrifft einen Schließvorgang der Heckklappe, wenn die Person beidhändig einen Gegenstand aus dem Kofferraum entnommen hat.
Aus der EP 1 902 912 A1 ist eine gattungsbildende Einrichtung zum berührungslosen Betätigen einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs bekannt. Hierin wird ein Erkennungsmittel in Form einer Sensoranordnung vorgeschlagen, mit der Teile des Außenbereiches des Kraftfahrzeuges auf die Anwesenheit eines Körperteils einer Person oder eines Gegenstandes überwacht wird. Die Sensoreinrichtung ist so angebracht und ausgerichtet, dass ein Teil eines Beins oder eines Fußes der Person, die neben dem Kraftfahrzeug steht, detektiert werden kann.
Die Detektion umfasst dabei ferner eine Körperbewegung, die zum Beispiel das Anheben oder das Schwenken des Beins oder des Fußes der Person im von der Sensoranordnung überwachten Teil des Außenbereiches des Kraftfahrzeugs betrifft. Nachteilhafterweise kann dabei ein Signal zum Betätigen der Heckklappe auch dann ausgelöst werden, wenn es sich nicht zwingend um das Bein oder um den Fuß der Person handelt. Beispielsweise können Tiere den durch die Sensoranordnung überwachten Teil des Außenbereichs des Kraftfahrzeugs passieren oder ein Gegenstand, beispielsweise ein Ball, läuft oder rollt durch den überwachten Außenbereich. Es ist daher wünschenswert, eine Fehlfunktion der Betätigung der Heckklappe des Kraftfahrzeugs zu vermeiden.
Aus der DE 10 2004 041 709 B3 ist eine weitere Einrichtung zum berührungslosen Betätigen einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs über Erkennungsmittel bekannt. Hierhin wird vorgeschlagen, ein erstes Erkennungsmittel zur Detektion eines Objektes in einem ersten Detektionsbereich und ein zweites Erkennungsmittel zur Detektion eines Objektes in einem zweiten Detektionsbereich anzuordnen, so dass über die Erkennungsmittel die Betätigung der Heckklappe aktivierbar ist. Als Erkennungsmittel wird auf bereits bekannte Einrichtungen in einem Kraftfahrzeug verwiesen, die als Abstandserfassungssysteme, auch PDC-Systeme (Park-Distance-Control-Systeme) bekannt sind. Diese Systeme arbeiten mit Ultraschallsensoren oder mit Radarsensoren, und dienen der Überwachung eines Außenbereiches des Kraftfahrzeugs.
Ultraschallsensoren oder Radarsensoren, die als Erkennungsmittel zur Detektion von Objekten im Außenbereich des Kraftfahrzeugs eingesetzt werden, weisen eine große Stromaufnahme auf. Eine dauerhafte Überwachung des Außenbereiches des Kraftfahrzeugs durch derartige Sensoren kann daher nicht zufriedenstellend umgesetzt werden. Als Energiequelle zur Versorgung derartiger Sensoren dient die im Kraftfahrzeug vorhandene Batterie, so dass die Einrichtung zum berührungslosen Betätigen einer Heckklappe nicht dauerhaft eingeschaltet bleiben kann.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zum berührungslosen Betätigen einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die die Nachteile des voranstehend genannten Standes der Technik überwindet und eine dauerhafte Überwachung des Außenbereiches eines Kraftfahrzeuges ermöglicht.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Einrichtung zum berührungslosen Betätigen einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, gemäß dem Anspruch 14 und gemäß dem Anspruch 15 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das erste Erkennungsmittel als ein erster Kapazitätssensor und das zweite Erkennungsmittel als ein zweiter Kapazitätssensor ausgebildet ist und wobei Mittel vorgesehen sind, mit denen die Detektionsbereiche in voneinander getrennte Bereiche vorgebbar sind.
Durch die Ausführung der Erkennungsmittel als Kapazitätssensoren ergibt sich ein sehr niedriger Stromverbrauch für die Einrichtung zum berührungslosen Betätigen einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die Kapazitätssensoren dauerhaft in Betrieb gehalten werden können, um einen Außenbereich des Kraftfahrzeugs, vorzugsweise im Bereich der Heckklappe, zu überwachen. Die Kapazitätssensoren können derart ausgeführt und dimensioniert sein, dass diese zumindest im Ruhezustand einen Stromverbrauch von weniger als 100 μA aufweisen. Ein derartig niedriger Stromverbrauch ermöglicht eine dauerhafte Überwachung des Außenbereiches des Kraftfahrzeugs, so dass die Einrichtung zum berührungslosen Betätigen der Heckklappe des Kraftfahrzeugs stets in Einsatzbereitschaft verbleiben kann.
Eine weitere Verbesserung der Funktion der Einrichtung zum berührungslosen Betätigen der Heckklappe wird dadurch erreicht, dass Mittel vorgesehen sind, mit denen die Detektionsbereiche in voneinander getrennte Bereiche vorgebbar sind. Damit wird der Vorteil erreicht, dass sich der erste Detektionsbereich mit dem zweiten Detektionsbereich nicht überschneidet. Durch die voneinander getrennten Detektionsbereiche können verschiedene Körperteile einer Person unabhängig voneinander detektiert werden. Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Mittel zur räumlichen Trennung der Detektionsbereiche kann die Stromaufnahme der Kapazitätssensoren weiter reduziert werden. Die Kapazitätssensoren können jeweils Sensorelektroden besitzen, die mit der näheren Umgebung eine kapazitive Kopplung aufweisen. Je höher die kapazitive Kopplung ausgeführt ist, desto mehr Ladung kann auf den Sensorelektroden gespeichert werden.
Bei Vorhandensein der erfindungsgemäßen Mittel zur Vorgabe der jeweiligen Detektionsbereiche kann die auf den Sensorelektroden gespeicherte elektrische Ladung jedoch niedriger ausfallen, um dennoch eine hohe Sensitivität der Kapazitätssensoren zu erreichen. Die Folge ist eine weitere Reduktion der Stromaufnahme, wodurch eine weitere Verbesserung der Einrichtung zum berührungslosen Betätigen einer Heckklappe erreicht wird.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Einrichtung weist sowohl Mittel für den ersten als auch Mittel für den zweiten Detektionsbereich auf. Die Mittel sind so ausgeführt, dass der erste Detektionsbereich eine im Wesentlichen horizontale Erstreckung besitzt, wohingegen der zweite Detektionsbereich eine im Wesentlichen vertikale Erstreckung aufweist. Die Kapazitätssensoren können vorzugsweise im Heckbereich des Kraftfahrzeugs und insbesondere im und/oder am hinteren Stoßfänger des Kraftfahrzeugs angeordnet werden. Die Anordnung der Kapazitätssensoren erfolgt derart, dass durch den ersten Kapazitätssensor mit dem horizontalen Detektionsbereich beispielsweise ein Bein einer sich aufrecht bewegenden Person detektiert werden kann. Läuft also eine Person auf den Heckbereich des Kraftfahrzeugs zu, wird diese Bewegung durch den ersten Kapazitätssensor mit dem horizontalen Detektionsbereich erfasst. Bleibt die Person hinter dem Kraftfahrzeug stehen und bewegt die Person einen Fuß in den Bereich unterhalb des hinteren Stoßfängers, kann diese Bewegung durch den zweiten Kapazitätssensor mit dem vertikalen Detektionsbereich erfasst werden.
Durch dieses Bewegungsmuster der Person kann durch die Einrichtung die Absicht erkannt werden, die Heckklappe des Kraftfahrzeugs betätigen zu wollen. Hebt die Person beispielsweise den Fuß an, kann eine weitere Veränderung der Ladung auf der Sensorelektrode des zweiten Kapazitätssensors erfolgen. Folglich besteht die Möglichkeit, die Betätigung der Heckklappe an ein vorgegebenes Bewegungsmuster der Person und insbesondere ein Bewegungsmuster des Fußes der Person zu binden. Dieses Bewegungsmuster kann beispielsweise nach der Annäherung der Person an das Kraftfahrzeug folgen und eine einfache und bevorzugt eine zweifache oder mehrfache Fußbewegung umfassen.
Der erste und/oder der zweite Kapazitätssensor kann drahtartig oder folienartig ausgebildet werden, wobei der Draht oder die Folie die Sensorelektrode des Kapazitätssensors bildet. Vorzugsweise kann sich die drahtartige oder folienartige Sensorelektrode über einen Teil oder bevorzugt über der gesamten Breite des Stoßfängers des Kraftfahrzeugs erstrecken. Folglich ist die Einrichtung zur Betätigung einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs aus verschiedenen Bereichen in der näheren Umgebung des Hecks des Kraftfahrzeugs möglich. Die Sensorelektroden können Bestandteil des hinteren Stoßfängers sein oder innenseitig in diesem aufgeklebt oder mit Befestigungsmitteln befestigt sein. Ferner können die Sensorelektroden im Spritzgussprozess zur Herstellung des Stoßfängers bereits verarbeitet werden. Dabei weisen die Kapazitätssensoren innerhalb des Stoßfängers eine räumliche Trennung auf, so dass sich der erste Kapazitätssensor eher im vertikalen Erstreckungsbereich des Stoßfängers befindet, wohingegen der zweite Kapazitätssensor vorzugsweise im unteren, in die Waagerechte übergehenden Bereich des hinteren Stoßfängers eingebracht ist.
Zur verbesserten Vorgabe der geometrisch voneinander getrennten Detektionsbereiche sind die dazu vorgesehenen Mittel in Form metallischer Abschirmungen ausgebildet. Diese metallischen Abschirmungen erstrecken sich auf der dem ersten und dem zweiten Detektionsbereich abgewandten Seite der Kapazitätssensoren, so dass die Abschirmungen die Kapazitätssensoren halbschalenartig umschließen, wobei zumindest eine Isolationsschicht zwischen den Kapazitätssensoren und den Abschirmungen vorgesehen ist. Ferner sind die metallischen Abschirmungen jeweils mit Masse verbunden, wodurch die kapazitive Kopplung der Sensorelektroden in Richtung zum Überwachungsbereich hinter und unterhalb des Stoßfängers erhöht wird. Dadurch wird ein „Active Shield” gebildet, da durch die vorgesehenen Massekontakte eine Erdung erreicht wird und eine kapazitive Kopplung der Sensorelektroden in Richtung zum Innenbereich des Stoßfängers im Wesentlichen unterbunden wird. Um die Anordnung der Detektionsbereiche der Kapazitätssensoren ganz gezielt ausrichten zu können, wird vorgeschlagen, dass die Abschirmungen zumindest bereichsweise U-förmig die Kapazitätssensoren umschließen, wobei die Kapazitätssensoren in der U-förmigen Öffnung angeordnet sind und der jeweilige Detektionsbereich der Kapazitätssensoren vor der U-förmigen Öffnung der Abschirmung liegt. Folglich sind die Kapazitätssensoren in diesem Fall (U-förmige Abschirmung) nicht nur auf der abgewandten Rückseite des Detektionsbereich durch die Abschirmung bedeckt, sondern auch auf den jeweiligen Randseiten.
Auch ist es denkbar, dass zusätzlich zu den Kapazitätssensoren sogenannte Kompensations- oder Ausgleichselektroden eingesetzt werden, die jeweils elektrisch isoliert z. B. links und rechtsseitig neben der eigentlichen Kapazitätselektrode angeordnet sind. Diese Ausgleichselektroden können optional ebenfalls von der Abschirmung abgedeckt werden. Sofern eine U-förmige Abschirmung vorhanden ist, sind die Ausgleichselektroden, wie die Kapazitätselektrode in der U-förmigen Öffnung anzuordnen. Die Ausgleichselektroden dienen dazu messtechnische Störungen, z. B. durch Verschmutzung, Regen oder dergleichen, im Detektionsbereich der Kapazitätselektroden zu erfassen und zu kompensieren, um Fehlmessung der Kapazitätssensoren zu vermeiden.
Die metallischen Abschirmungen der jeweiligen Kapazitätssensoren, ggf. mit den zuvor erwähnten Kompensations- oder Ausgleichselektroden, können mit den Sensorelektroden als einzelnes Bauteil ausgeführt werden, das eine sandwichartige Struktur besitzt. Dabei ist eine Isolierung zwischen den metallischen Abschirmungen und der Sensorelektrode und ggf. der Kompensations- oder Ausgleichselektroden vorgesehen, so dass die metallische Abschirmung einen geometrischen Abstand zur Sensorelektrode in Form von Leiterbahnen oder in Form einer Folie beibehält. Insbesondere umschließt die metallische Abschirmung die Sensorelektroden randseitig (z. B. U-förmig, wie bereits zuvor beschrieben), wodurch eine weitere Verbesserung der geometrischen Trennung der jeweiligen Detektionsbereiche voneinander ermöglicht wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist eine Steuereinheit vorgesehen, die mit den Kapazitätssensoren verbunden ist und die mit einer Betätigungseinheit der Heckklappe des Kraftfahrzeugs wirkverbunden ist. Die Steuereinheit kann Mittel umfassen, die zur Speisung und zum Betrieb der Kapazitätssensoren dienen. Ferner kann die Steuereinheit ein Logik-Verknüpfungsglied zwischen den Kapazitätssensoren und einer Betätigungseinheit zur Betätigung der Heckklappe des Kraftfahrzeugs umfassen. Folglich können die Kapazitätssensoren die Information an die Steuereinheit liefern, ob sich ein Objekt im jeweiligen Detektionsbereich der Kapazitätssensoren befindet. Die Erkennung eines vorgegebenen Bewegungsmusters kann dabei in der Steuereinheit erfolgen, so dass die Betätigungseinheit zum Öffnen oder zum Schließen der Heckklappe des Kraftfahrzeugs erst bei Vorliegen des geforderten Bewegungsmusters ausgelöst wird.
Zum Betrieb der erfindungsgemäßen Einrichtung kann weiterführend vorgesehen sein, dass ein ID-Geber vorhanden ist, der mit der Steuereinheit vorzugsweise mittels einer drahtlosen Kommunikationsverbindung wirkverbunden ist. Derartige ID-Geber sind auch als Zugangsberechtigungssysteme für einen Benutzer eines Kraftfahrzeugs bekannt und werden häufig als „Keyless-Go-Systeme” bezeichnet. Besitzt der Benutzer eines Kraftfahrzeugs einen derartigen ID-Geber, so wird dieser von einer Sende-Empfangseinheit innerhalb des Kraftfahrzeugs erkannt. Dadurch erfolgt eine Authentifizierung des Benutzers des Kraftfahrzeugs, so dass dieser beispielsweise das Kraftfahrzeug öffnen oder das Kraftfahrzeug in Betrieb nehmen kann. Ein derartiger ID-Geber kann ferner zur Kommunikation mit der Steuereinheit ausgebildet sein, die Bestandteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist.
Erfindungsgemäß kann die Steuereinheit derart weitergebildet sein, dass eine Betätigung der Heckklappe erst dann erfolgt, wenn das Vorhandensein eines ID-Gebers durch die Steuereinheit erkannt wird. Befindet sich beispielsweise die Person mit dem ID-Geber nicht im Bereich des Kraftfahrzeugs, so können zwar die Kapazitätssensoren das Bewegungsmuster einer Person im Bereich der hinteren Stoßstange des Kraftfahrzeugs detektieren, jedoch löst die Steuereinheit nicht das Öffnen oder Schließen der Heckklappe aus. Erst bei Vorhandensein des ID-Gebers und einer damit erfolgten Authentifizierung erfolgt bei gleichzeitig ausgeführtem und durch die Kapazitätssensoren detektierten Bewegungsmusters die Betätigung der Heckklappe.
Die Auslösung der Öffnung oder der Schließung der Heckklappe kann ferner davon abhängig gemacht werden, ob das Kraftfahrzeug fährt oder steht, wobei die Betätigung der Heckklappe vorzugsweise nur dann ausgelöst wird, wenn das Kraftfahrzeug steht und die Geschwindigkeit Null erkannt wird.
Nach einer Weiterbildung der Steuereinheit ist diese derart ausgebildet, dass eine Betätigung der Heckklappe erst dann stattfindet, wenn der erste Kapazitätssensor das Vorhandensein eines Beines innerhalb des ersten Detektionsbereiches und der zweite Kapazitätssensor das Vorhandensein eines Fußes innerhalb des zweiten Detektionsbereiches detektiert. Selbstverständlich wird die Betätigung der Heckklappe auch nach diesem Detektionsmuster erst dann ausgelöst, wenn zuvor, währenddessen oder danach der ID-Geber von der Steuereinheit der Einrichtung erkannt wird.
Nach einer noch weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit derart ausgebildet, dass eine Betätigung der Heckklappe nur dann stattfindet, wenn der erste Kapazitätssensor das Bein vor der Detektion des Fußes durch den zweiten Kapazitätssensor detektiert. Dadurch wird vermieden, dass bei Vorhandensein eines Gegenstandes im unteren Bereich des hinteren Stoßfängers die Annäherung einer Person nicht ausreicht, um die Schließbewegung oder Öffnungsbewegung der Heckklappe auszulösen. Auch hierbei wird von der Steuereinheit die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs überwacht, die zum Auslösen der Öffnungs- oder Schließbewegung der Heckklappe vorzugsweise Null sein muss, so dass das Fahrzeug steht.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
1 ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung zum berührungslosen Betätigen einer Heckklappe mit einem ersten Kapazitätssensor und einem zweiten Kapazitätssensor sowie jeweiligen Mitteln zur Vorgabe der Detektionsbereiche,
2 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Auslösung der Betätigung einer Heckklappe durch ein Bein und einen Fuß einer Person,
3 eine schematische Draufsicht der Anordnung der Kapazitätssensoren innerhalb eines hinteren Stoßfängers eines Kraftfahrzeugs,
4 eine schematische Seitenansicht der Anordnung des zweiten Kapazitätssensors innerhalb des hinteren Stoßfängers eines Kraftfahrzeugs mit einer metallischen Abschirmung und
5 eine Schemaansicht der Steuereinheit in Wirkverbindung mit den Kapazitätssensoren, dem ID-Geber und der Heckklappe.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung zum berührungslosen Betätigen einer Heckklappe 10 eines Kraftfahrzeugs 1. Die Einrichtung umfasst ein erstes Erkennungsmittel 11 zur Detektion eines Objektes in einem ersten Detektionsbereich 11a und ein zweites Erkennungsmittel 12 zur Detektion eines Objektes in einem zweiten Detektionsbereich 12a. Die Erkennungsmittel 11 und 12 sind als Kapazitätssensoren 11 und 12 ausgebildet und in der Ansicht lediglich schematisch angedeutet. Der Detektionsbereich 11a deckt den horizontalen Bereich hinter dem hinteren Stoßfänger 16 des Kraftfahrzeugs 1 ab. Hingegen deckt der Detektionsbereich 12a den unteren Bereich unterhalb des hinteren Stoßfängers 16 ab. Damit ist ein erster Detektionsbereich 11a und ein zweiter Detektionsbereich 12a geschaffen, die geometrisch voneinander getrennt sind und keinen gemeinsamen Bereich außenseitig vom hinteren Stoßfänger 16 umfassen. Die Detektionsbereiche 11a und 12a sind durch Strahlen angedeutet, die jedoch lediglich Bereiche andeuten, in denen eine Änderung der Dielektrizitätskonstante zwischen den Kapazitätssensoren 11 und 12 sowie der Umgebung des hinteren Stoßfängers 16 beschreiben. Diese Änderung der Dielektrizitätskonstante bewirkt eine Änderung der auf den Elektroden der Kapazitätssensoren 11 und 12 speicherbaren Ladung, die von der Einrichtung detektiert werden kann. Damit kann durch die Kapazitätssensoren 11 und 12 das Vorhandensein eines Objektes, insbesondere das Vorhandensein von Körperteilen einer Person bei minimalem Stromverbrauch bereitgestellt werden.
Hinter den Kapazitätssensoren 11 und 12 erstrecken sich Mittel 13 und 14, die in Gestalt metallischer Abschirmungen 13 und 14 ausgeführt sind und die die Kapazitätssensoren 11 und 12 bogenartig oder halbschalenartig umschließen. Durch die Abschirmungen 13 und 14 wird sowohl der jeweilige Detektionsbereich 11a und 12a vorgegeben, wobei eine verbesserte Trennung der Detektionsbereiche 11a und 12a voneinander ermöglicht wird.
In 2 ist in einer Seitenansicht ein Ausschnitt des hinteren Stoßfängers 16 gezeigt, in dem die Kapazitätssensoren 11 und 12 mit den jeweiligen Abschirmungen 13 und 14 eingebracht sind. Gemäß der Darstellung ist ein Bein 17 einer Person teilweise gezeigt und ragt in den horizontal verlaufenden ersten Detektionsbereich 11a hinein. Der sich an das Bein 17 anschließende Fuß 18 ragt hingegen in den sich vertikal unterhalb des hinteren Stoßfängers 16 erstreckenden Detektionsbereich 12a hinein. Die Person hat sich beispielhaft dem Kraftfahrzeug 1 im Bereich des hinteren Stoßfängers 16 genähert. Folglich kann der erste Kapazitätssensor 11 durch das Eindringen des Beines 17 in den ersten Detektionsbereich 11a die Annäherung der Person detektieren. Signalisiert die Person die Absicht der Betätigung der Heckklappe 10 durch ein Hineinbewegen des Fußes 18 in den zweiten Detektionsbereich 12a, so entsteht ein vorgegebenes Bewegungsmuster der Person. Durch die gekoppelte Detektion sowohl des Beines 17 als auch des Fußes 18 kann die Betätigung der Heckklappe 10 ausgelöst werden.
3 zeigt in einer Draufsicht die Anordnung der Kapazitätssensoren 11 und 12 innerhalb des hinteren Stoßfängers 16 des Kraftfahrzeugs 1. Der hintere Stoßfänger 16 erstreckt sich über den gesamten Heckbereich 15 des Kraftfahrzeugs, wobei der Stoßfänger 16 in der gesamten Breite gezeigt ist. Gemäß der Darstellung ist erkennbar, dass sich die Kapazitätssensoren 11 und 12 etwa über der gesamten Breite des Stoßfängers 16 hinweg erstrecken können. Folglich kann sich eine Person an einer beliebigen Stelle über dem gesamten Heckbereich 15 des Kraftfahrzeugs 1 nähern und die in 2 beschriebene Bewegung des Beines 17 sowie des Fußes 18 ausführen.
Die Darstellung zeigt die Anordnung des ersten Kapazitätssensors 11 im vertikalen Bereich des Stoßfängers 16, wohingegen der zweite Kapazitätssensor 12 mit der diesen umschließenden Abschirmung 14 im unteren Bereich des Stoßfängers 16 angedeutet ist. Die Kapazitätssensoren 12 können folienartig oder leiterbahnartig über der Breite des Stoßfängers 16 in diesem eingebracht oder verlegt sein.
Vorzugsweise werden die Kapazitätssensoren 11 und 12 mit den jeweiligen Abschirmungen 13 und 14 innenseitig im Stoßfänger 16 angeordnet.
4 zeigt eine schematische Seitenansicht der Anordnung des zweiten Kapazitätssensors 12 innerhalb des Stoßfängers 16. Der Kapazitätssensor 12 ist im Querschnitt dargestellt und besitzt eine flächenförmige Erstreckung. Der Kapazitätssensor 12 ist durch eine metallische Abschirmung 14 rückseitig umschlossen, so dass der Detektionsbereich 12a lediglich in Richtung zur Unterseite des hinteren Stoßfängers 16 ausgerichtet ist. Zur Verbesserung der abschirmenden Wirkung besitzt die Abschirmung 14 einen Massekontakt 19, der als Erdung beispielhaft angedeutet ist und der die Abschirmung 14 mit der Masse des Kraftfahrzeugs verbindet. Dadurch wird die gerichtete Vorgabe des Detektionsbereiches 12a weiter verbessert.
5 zeigt in einer schematischen Ansicht die Wirkverbindung der Steuereinheit 20 mit dem ersten Kapazitätssensor 11 und dem zweiten Kapazitätssensor 12. Die Steuereinheit 20 weist ein Verknüpfungsglied 22 auf, das als UND-Verknüpfungsglied ausgeführt ist.
Das UND-Verknüpfungsglied 22 bewirkt eine Aktivierung der Heckklappe 10, wenn wenigstens der erste Kapazitätssensor 11 und der zweite Kapazitätssensor 12 das Vorhandensein eines Objektes detektiert. Wird lediglich durch einen der Kapazitätssensoren 11 oder 12 das Vorhandensein eines Objektes, beispielsweise eines Beines 17 oder eines Fußes 18, detektiert, so löst die Steuereinheit 20 die Heckklappe 10 nicht aus. Erst bei der Detektion des Vorhandenseins eines Objektes durch beide Kapazitätssensoren 11 und 12 kann die Betätigung der Heckklappe 10 ausgelöst werden.
Ferner ist ein ID-Geber 21 angedeutet, der über eine drahtlose Verbindung mit der Steuereinheit 20 kommuniziert. Der ID-Geber 21 bildet eine Zugangsberechtigung zur Authentifizierung einer Person, die durch die Steuereinheit 20 abgefragt wird. Erst bei Vorhandensein eines derartigen ID-Gebers 21 und der positiven Meldung beider Kapazitätssensoren 11 und 12 wird die Betätigung der Heckklappe 10 ausgelöst.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. So können z. B. auch mehr als zwei Kapazitätssensoren mit zusätzlichen Detektionsbereichen eingesetzt werden.

1: Kraftfahrzeug
10: Heckklappe
11: erstes Erkennungsmittel, erster Kapazitätssensor
11a: erster Detektionsbereich
12: zweites Erkennungsmittel, zweiter Kapazitätssensor
12a: zweiter Detektionsbereich
13: Mittel zur Vorgabe des ersten Detektionsbereiches
14: Mittel zur Vorgabe des ersten Detektionsbereiches
15: Heckbereich
16: hinterer Stoßfänger
17: Bein
18: Fuß
19: Massekontakt
20: Steuereinheit
21: ID-Geber
22: Verknüpfungsglied

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 1902912 A1 [0003]
- DE 102004041709 B3 [0005]

Claims

Einrichtung zum berührungslosen Betätigen einer Heckklappe (10) eines Kraftfahrzeugs (1) mit einem ersten Erkennungsmittel (11) zur Detektion eines Objektes in einem ersten Detektionsbereich (11a) und einem zweiten Erkennungsmittel (12) zur Detektion eines Objektes in einem zweiten Detektionsbereich (12a), sodass über die Erkennungsmittel (11, 12) die Betätigung der Heckklappe (10) aktivierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Erkennungsmittel (11) als ein erster Kapazitätssensor (11) und das zweite Erkennungsmittel (12) als ein zweiter Kapazitätssensor (12) ausgebildet ist und wobei Mittel (13, 14) vorgesehen sind, mit denen die Detektionsbereiche (11a, 12a) in voneinander getrennte Bereiche vorgebbar sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (13) derart ausgebildet ist, dass der erste Detektionsbereich (11a) eine im Wesentlichen horizontale Erstreckung aufweist und dass das Mittel (14) derart ausgebildet ist, dass der zweite Detektionsbereich (12a) eine im Wesentlichen vertikale Erstreckung aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazitätssensoren (11, 12) im Heckbereich (15) des Kraftfahrzeugs (1) und insbesondere im und/oder am hinteren Stoßfänger (16) des Kraftfahrzeuges (1) angeordnet sind.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kapazitätssensor (11) im und/oder am hinteren Stoßfänger (16) des Kraftfahrzeugs (1) derart angeordnet ist, dass zumindest ein Bein (17) wenigstens einer sich aufrecht bewegenden Person durch den sich horizontal erstreckenden Detektionsbereich (11a) des ersten Kapazitätssensors (11) detektierbar ist.
Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kapazitätssensor (12) im und/oder am hinteren Stoßfänger (16) des Kraftfahrzeugs (1) derart angeordnet ist, dass zumindest ein Fuß (18) wenigstens einer sich aufrecht bewegenden Person durch den sich vertikal erstreckenden Detektionsbereich (12a) des zweiten Kapazitätssensors (12) detektierbar ist.
Einrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazitätssensoren (11, 12) drahtartig oder folienartig ausgebildet sind und sich im Wesentlichen über der gesamten Breite des Stoßfängers (16) erstrecken.
Einrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (13, 14) in Form einer metallischen Abschirmung (13, 14) ausgebildet sind, die sich auf der dem ersten und zweiten Detektionsbereich (11a, 12a) abgewandten Seite der Kapazitätssensoren (11, 12) erstrecken und diese halbschalenartig umschließen.
Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die metallischen Abschirmungen (13, 14) jeweils einen Massekontakt (19) aufweisen.
Einrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (20) vorgesehen ist, die mit den Kapazitätssensoren (11, 12) verbunden ist und die mit einer Betätigungseinheit der Heckklappe (10) des Kraftfahrzeugs (1) wirkverbunden ist.
Einrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein ID-Geber (21) vorgesehen ist, der mit der Steuereinheit (20) vorzugsweise mittels einer drahtlosen Kommunikationsverbindung wirkverbunden ist.
Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) derart ausgebildet ist, dass eine Betätigung der Heckklappe (10) erst dann erfolgt, wenn das Vorhandensein des ID-Gebers (21) durch die Steuereinheit (20) detektiert wird.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (21) derart ausgebildet ist, dass eine Betätigung der Heckklappe (10) erst dann stattfindet, wenn der erste Kapazitätssensor (11) das Vorhandensein eines Beines (17) innerhalb des ersten Detektionsbereiches (11a) und der zweite Kapazitätssensor (12) das Vorhandensein eines Fußes (18) innerhalb des zweiten Detektionsbereiches (12a) detektiert.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (21) derart ausgebildet ist, dass eine Betätigung der Heckklappe (10) nur dann stattfindet, wenn der erste Kapazitätssensor (11) das Bein (17) vor der Detektion des Fußes (18) durch den zweiten Kapazitätssensor (12) detektiert.
Verfahren zur Betätigung einer Heckklappe (10) eines Kraftfahrzeugs (1) mit einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
Kraftfahrzeug (1) mit einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13.