DE102010038705A1 - Control device for controlling automatic opening/closing of tailgate of motor vehicle i.e. car, has control unit outputting closing command for closing tailgate only when monitoring device detects non-existence of obstacle - Google Patents

Control device for controlling automatic opening/closing of tailgate of motor vehicle i.e. car, has control unit outputting closing command for closing tailgate only when monitoring device detects non-existence of obstacle Download PDF

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Abstract

The device has an opening/closing mechanism (2a, 2b) for automatic opening/closing of a tailgate (2) of a motor vehicle, and a proximity sensor (4) in the vicinity of the tailgate, where the sensor produces a control request signal (A) for an electronic control unit (6). A monitoring device (12) cooperates with the control unit for monitoring swiveling range of the tailgate. The control unit outputs a closing command to the opening/closing mechanism for closing the tailgate only when the monitoring device detects non-existence of an obstacle in the swiveling range of the tailgate.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit automatisch öffnender und/oder automatisch schließender Klappe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a control device for a vehicle with automatically opening and / or automatically closing flap according to the preamble of patent claim 1.

Eine derartige Steuervorrichtung ist im Zusammenhang mit einem Fahrzeug, das zumindest eine automatisch öffnende Klappe aufweist, bereits aus der DE 10 2004 041 709 B3 bekannt.Such a control device is already in connection with a vehicle having at least one automatically opening flap, from the DE 10 2004 041 709 B3 known.

Weiterhin ist aus dem Fahrzeugprogramm der Anmelderin (siehe beispielsweise Betriebsanleitung zum BMW 5-er Modell, Jahrgang 2002 Bestell-Nr. 01 40 0 156 808, Seite 34–36 ) ein Kraftfahrzeug mit über Fernbedienung aktivierbarer selbst öffnender Klappe beschrieben. Hierbei kann der Bediener per Tastendruck auf der Fernbedienung manuell einen Öffnungsbefehl für die Heckklappe initiieren, welche sich dann automatisch vollständig öffnet.Furthermore, from the vehicle program of the Applicant (see, for example Operating instructions for the BMW 5-series model, year 2002 Order no. 01 40 0 156 808, page 34-36 ) describes a motor vehicle with remote activatable self-opening flap. Here, the operator can manually initiate an opening command for the tailgate by pressing a button on the remote control, which then automatically opens completely.

Weiterhin sind insbesondere im Zusammenhang mit automatischen Fensterschließsystemen Einklemmschutzvorrichtungen bekannt, die bei erkannter Einklemmsituation ein Stoppen oder Reversieren des im Schließvorgang befindlichen Fensters veranlassen.Furthermore, anti-pinch devices are known, in particular in connection with automatic window closing systems, which cause a stoppage or reversal of the window in the closing process when the pinching situation is detected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung zum automatischen Schließen einer Klappe im Hinblick auf eine Kollisionsverhinderung weiterzubilden.The invention has the object of developing a control device for automatically closing a flap with respect to a collision prevention.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche.According to the invention, the object is solved by the features of patent claim 1. Advantageous developments are the subject matters of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung betrifft ein Fahrzeug mit automatisch öffnender und/oder automatisch schließender Klappe, mit mindestens einem Bedienschalter in der Nähe der Klappe, mit einem programmierbaren elektronischen Steuergerät und mit einer Vorrichtung zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes bei geöffneter Klappe, wobei der Bedienschalter in Form eines Näherungssensors willkürlich berührungslos zu betätigen ist und bei erfolgter Betätigung ein Bedienanforderungssignal erzeugt, das Eingangssignal des Steuergerätes ist, wobei die Vorrichtung zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes über eine Datenverbindung ebenfalls mit dem Steuergerät zusammenwirkt, und wobei das Steuergerät derart programmiert ist, dass es bei Vorliegen des Bedienanforderungssignals bei geöffneter Klappe einen Schwenkbefehl an einen Schließmechanismus zum Schließen der Klappe nur dann ausgibt, wenn die Vorrichtung zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes nicht das Vorhandensein eines Hindernisses erfasst.The control device according to the invention relates to a vehicle with automatically opening and / or automatically closing flap, with at least one control switch in the vicinity of the flap, with a programmable electronic control unit and with a device for monitoring the pivoting range space with the door open, wherein the control switch in the form of a proximity sensor is arbitrary to operate contactless and when actuated generates a control request signal, the input signal of the control unit, wherein the device for monitoring the Schwenkbereichsraumes via a data link also interacts with the controller, and wherein the controller is programmed such that it at presence of the control request signal at opened flap will issue a swivel command to a closing mechanism for closing the flap only if the device for monitoring the Schwenkbereichsraumes not the presence of n an obstacle detected.

Vorzugsweise gibt das Steuergerät den Schwenkbefehl an den Schließmechanismus zum Schließen der Klappe verzögert doch aus, wenn die Vorrichtung zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes das Entfernen des Hindernisses innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne erfasst.Preferably, the controller gives the pan command to the closing mechanism to close the door yet delayed when the pan area monitoring device detects the obstacle removal within a predetermined period of time.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes ein einziger an der Innenseite der Klappe angeordneter Raumüberwachungssensor mit kegelförmiger Abstrahlcharakteristik.In a further advantageous embodiment of the invention, the device for monitoring the pivoting range space is a single arranged on the inside of the flap room monitoring sensor with conical radiation characteristic.

Hintergrund der Erfindung ist die Überlegung, dass automatisch schließende Klappen ungewollt mit Körperteilen oder Gegenständen kollidieren können. Die Erfindung erkennt im Unterschied zu bekannten Einklemmschutzvorrichtungen, dass nicht erst ein Einklemmen abgewartet werden darf, sondern dass bereits die Bedienanforderung zum automatischen Schließen der Klappe erst gar nicht umgesetzt werden darf, wenn ein Hindernis im Schwenkbereichsraum erkannt wird. Die Erfindung berücksichtigt im Unterschied zu Tür- oder Aufzugsüberwachungsschranken auch, dass eine räumliche und nicht nur eine flächige Überwachung vorgenommen werden sollte. Die vorzugsweise Verwendung eines Infrarotsensors berücksichtigt, dass beispielsweise ultraschall- oder radarbasierte Kollisionssysteme einige Nachteile aufweisen, wie geringe Auflösung, hohe Kosten, Designbeeinträchtigung und Verschmutzungempfndlichkeit.Background of the invention is the consideration that automatically closing flaps can inadvertently collide with body parts or objects. The invention recognizes, in contrast to known anti-trap devices, that not only a jamming may be waited, but that the operating request for automatic closing of the flap may not be implemented even if an obstacle in the swivel range space is detected. The invention also takes into account, in contrast to door or elevator monitoring barriers, that a spatial and not only a planar monitoring should be performed. The preferable use of an infrared sensor takes into account that, for example, ultrasonic or radar-based collision systems have some drawbacks such as low resolution, high cost, design degradation, and contamination sensitivity.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie zeigt in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug, das eine aufgrund eines Schwenkbefehls (Öffnungsbefehl oder Schließbefehl) automatisch öffnende und/oder schließende Klappe und eine daran angebrachte Vorrichtung zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes umfasst.In the drawing, an embodiment of the invention is shown. It shows a schematic representation of a motor vehicle, which comprises an automatically opening and / or closing flap on the basis of a swivel command (opening command or closing command) and a device for monitoring the swivel area space attached thereto.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Klappe 2 als Heckklappe eines Kraftfahrzeugs ausgebildet. Eine Klappe könnte jedoch beispielsweise auch eine Türe, eine Fronthaube oder ein Tankdeckel sein.In the illustrated embodiment, the flap 2 designed as a tailgate of a motor vehicle. However, a flap could for example also be a door, a bonnet or a gas cap.

Die automatische Öffnung der Klappe 2 wird ausgehend von einem geschlossenen Zustand der Heckklappe 2 durch einen Öffnungsbefehl in Form eines Steuersignals c eines programmierbaren Steuergerätes 6 an einen Verriegelungs- bzw. Entriegelungsmechanismus 2a, 2b initiiert. Die Heckklappe 2 wird daraufhin entweder aufgrund einer Federvorspannung oder aufgrund einer aktivierten (z. B. elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen) Motorik in eine geöffnete Position übergeführt. Vorzugsweisel wird die Klappe 2 dabei über ihren gesamten Öffnungsweg oder bis zu einem maximal erlaubten Öffnungsweg automatisch geöffnet.The automatic opening of the flap 2 is starting from a closed state of the tailgate 2 by an opening command in the form of a control signal c of a programmable controller 6 to a locking or unlocking mechanism 2a . 2 B initiated. The tailgate 2 is then transferred either due to a spring preload or due to an activated (eg electric, hydraulic or pneumatic) motor in an open position. Preferably, the flap 2 thereby over their entire Opening path or up to a maximum permitted opening path automatically opened.

Ferner umfasst das Kraftfahrzeug zumindest einen, vorzugsweise zwei Näherungssensor(en) 4, der (die) mit dem Steuergerät 6 wirkverbunden ist (sind). Im Folgenden wird zur Vereinfachung nur von einem Näherungssensor 4 gesprochen. Der Näherungssensor 4 ist ein Bedienschalter, der willkürlich berührungslos zu betätigen ist. Bei erfolgter Betätigung erzeugt er ein Bedienanforderungssignal a, das als Eingangssignal an das Steuergerät 6 geleitet wird.Furthermore, the motor vehicle comprises at least one, preferably two proximity sensor (s) 4 who (the) with the control unit 6 is actively connected (are). In the following, for simplicity, only a proximity sensor will be used 4 spoken. The proximity sensor 4 is an operating switch that can be operated arbitrarily without contact. Upon successful actuation, it generates a service request signal a, which is an input to the controller 6 is directed.

Das Steuergerät 6 und der Näherungssensor 4 sind entweder getrennte programmierbare zusammenarbeitende Module oder sind in einem einzigen elektronischen programmierbaren Modul integriert. Die Erfindung kann in jedem Modul in Form eines Programmes oder in Form von Programmteilen enthalten sein. Vorzugsweise werden getrennte Module verwendet, wobei für den Näherungssensor 4 ein vergleichsweise einfaches elektronisches Modul verwendet wird, das im aktivierten Zustand möglichst wenig elektrische Energie verbraucht und vom Steuergerät 6 die für die Erfindung notwendigen Signale erhält.The control unit 6 and the proximity sensor 4 are either separate programmable cooperative modules or integrated into a single electronic programmable module. The invention can be contained in each module in the form of a program or in the form of program parts. Preferably, separate modules are used, with the proximity sensor 4 a comparatively simple electronic module is used which consumes as little electrical energy as possible in the activated state and from the control unit 6 receives the signals necessary for the invention.

Das Steuergerät 6 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass nicht nur das Vorliegen des Bedienanforderungssignals a überwacht wird, sondern auch weitere festgelegte Bedingungen, bevor es ein Steuersignal c – hier zum Öffnen der Heckklappe – ausgibt. Eine derartige weitere festgelegte Bedingung ist beispielsweise das zusätzliche Vorhandensein eines definierten Fahrzeug-Zustandssignals x, durch das beispielsweise eine nichtberechtigte Fahrzeuginbetriebnahme ausgeschlossen werden kann. Ein derartiges Zustandssignal x kann beispielsweise ein Entriegelungszustandssignal der Zentralverriegelung oder ein Erkennungssignal über das Vorhandensein eines Zugangsberechtigungsmittels 8 im Verriegelungszustand sein. Für die zweite Alternative wird beispielsweise unter Einbindung des Steuergerätes 6 geprüft, ob innerhalb eines vorgegebenen Bereiches U um das Fahrzeug herum ein Zugangsberechtigungsmittel (in der Regel ein Benutzer, der einen Funk-Schlüssel oder eine Key-Card mit sich führt) vorhanden ist. Derartige Überwachungsmittel sind bereits bekannt.The control unit 6 is preferably designed such that not only the presence of the operating request signal a is monitored, but also further specified conditions before it outputs a control signal c - here for opening the tailgate. Such a further specified condition is, for example, the additional presence of a defined vehicle status signal x, by means of which, for example, an unauthorized vehicle startup can be excluded. Such a status signal x may, for example, be an unlocking state signal of the central locking or a detection signal on the presence of an access authorization means 8th be in the locked state. For the second alternative, for example, with the involvement of the control unit 6 checked whether within a predetermined range U around the vehicle access authorization means (usually a user who carries a wireless key or a key card with it) is present. Such monitoring means are already known.

Eine weitere festgelegte Bedingung kann vorzugsweise auch das Erkennen eines Signals b eines Abstandserfassungssystem 10 (beispielsweise die Sensoren eines PDC-Systems) sein, das immer dann vom Abstandserfassungssystem 10 erzeugt wird, wenn sich ein Objekt (z. B. ein Bein) innerhalb eines vorgegebenen Abstandes zu einem Abstandssensor befindet. Vorzugsweise ist der Näherungssensor 4 in der Weise in der Nähe des Abstandserfassungssystems 10 angeordnet, dass sich ein bestimmtes detailliertes Annäherungsmuster eines Objekts erkennen lässt. Das Signal b ist dann ebenfalls Eingangssignal des Steuergerätes 6.A further stipulated condition may preferably also be the detection of a signal b of a distance detection system 10 (For example, the sensors of a PDC system), which is always from the distance detection system 10 is generated when an object (eg, a leg) is within a predetermined distance from a distance sensor. Preferably, the proximity sensor 4 in the proximity of the distance detection system 10 arranged to recognize a particular detailed approach pattern of an object. The signal b is then also the input signal of the control unit 6 ,

Der mindestens eine Näherungssensor 4 ist vorzugsweise derart angeordnet, dass ein Benutzer ihn durch Schwenken des Fußes im Bereich zwischen dem Fahrzeugaufbau und der Fahrbahnoberfläche zur Schaltung veranlassen bzw. schalten kann. Insbesondere ist der Näherungssensor 4 unterhalb eines Stoßfängers oder auf der unteren Seite eines Stoßfängers in diesen integriert angeordnet.The at least one proximity sensor 4 is preferably arranged such that a user can switch it by pivoting the foot in the area between the vehicle body and the road surface for switching. In particular, the proximity sensor 4 below a bumper or on the lower side of a bumper integrated in this.

Liegen im Steuergerät 6 das Bedienanforderungssignal a und vorzugsweise zusätzlich die Signale x und/oder b vor, aktiviert das Steuergerät 6 durch das Steuersignal c den Ent-/Verriegelungsmechanismus 2a, 2b zur Freigabe der automatisch öffnenden Klappe 2, z. B. verzögert um eine vorgegebene Zeit nach der Abgabe eines Bestätigungssignals oder des Bedienanforderungssignals a.Lying in the control unit 6 the control request signal a and preferably additionally the signals x and / or b before, activates the control unit 6 by the control signal c the unlocking / locking mechanism 2a . 2 B to release the automatically opening flap 2 , z. B. delayed by a predetermined time after the delivery of an acknowledgment signal or the operation request signal a.

Vorzugsweise ist hier der Näherungssensor 4 grundsätzlich bei stehendem Fahrzeug eingeschaltet.Preferably, here is the proximity sensor 4 always switched on when the vehicle is stationary.

Im Folgenden wird der erfindungsgemäße automatische Schließvorgang der Klappe beschrieben: Die Klappe 2 weist eine Vorrichtung 12 zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes auf. Diese Vorrichtung 12 ist vorzugsweise ein einziger beispielsweise im Wesentlichen mittig an der Innenseite der Klappe 2 angeordneter Raumüberwachungssensor (z. B. Infrarotsensor) mit kegelförmiger Abstrahlcharakteristik.The automatic closing operation of the flap according to the invention is described below: The flap 2 has a device 12 for monitoring the swivel range space. This device 12 is preferably a single, for example, substantially centrally on the inside of the flap 2 arranged room monitoring sensor (eg infrared sensor) with conical radiation characteristic.

Im geöffneten Zustand der Klappe 2 wird bei (hier erneuter) Betätigung des Näherungssensors 4 wieder ein Bedienanforderungssignal a erzeugt, nun zum automatischen Schließen der Klappe 2. Die Vorrichtung 12 zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes ist über eine Datenverbindung d ebenfalls mit dem Steuergerät 6 verbunden und wirkt mit diesem funktionell zusammen. Das Steuergerät 6 ist erfindungsgemäß derart programmiert, dass es bei Vorliegen des Bedienanforderungssignals a bei geöffneter Klappe 2 einen Schwenkbefehl an den Schließmechanismus 2a und 2b zum Schließen der Klappe 2 nur dann ausgibt, wenn die Vorrichtung 12 zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes nicht das Vorhandensein eines Hindernisses erfasst. Vorzugsweise jedoch gibt das Steuergerät 6 den Schwenkbefehl zum Schließen der Klappe 2 verzögert doch aus, wenn die Vorrichtung 12 zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes das Entfernen des Hindernisses innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne dt erfasst.In the opened state of the flap 2 will be at (here again) actuation of the proximity sensor 4 again generates an operation request signal a, now to automatically close the door 2 , The device 12 for monitoring the swivel range space is also connected to the control unit via a data connection d 6 connected and interacts with this functionally. The control unit 6 According to the invention is programmed such that it is in the presence of the operating request signal a with the door open 2 a pivoting command to the locking mechanism 2a and 2 B to close the flap 2 only spends when the device 12 does not detect the presence of an obstacle for monitoring the swivel range space. Preferably, however, gives the controller 6 the swivel command to close the door 2 but it delays when the device 12 detects the removal of the obstacle within a predetermined period of time dt to monitor the Schwenkbereichsraumes.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102004041709 B3 [0002] DE 102004041709 B3 [0002]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Betriebsanleitung zum BMW 5-er Modell, Jahrgang 2002 Bestell-Nr. 01 40 0 156 808, Seite 34–36 [0003] Operating instructions for the BMW 5-series model, year 2002 Order no. 01 40 0 156 808, pages 34-36 [0003]

Claims (3)

Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit automatisch öffnender und/oder automatisch schließender Klappe (2), mit mindestens einem Bedienschalter (4) in der Nähe der Klappe (2), mit einem programmierbaren elektronischen Steuergerät (6) und mit einer Vorrichtung (12) zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes bei geöffneter Klappe (2) wobei der Bedienschalter in Form eines Näherungssensors (4) willkürlich berührungslos zu betätigen ist und bei erfolgter Betätigung ein Bedienanforderungssignal (a) erzeugt, das Eingangssignal des Steuergerätes (6) ist, wobei die Vorrichtung (12) zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes über eine Datenverbindung (d) ebenfalls mit dem Steuergerät (6) zusammenwirkt, und wobei das Steuergerät (6) derart programmiert ist, dass es bei Vorliegen des Bedienanforderungssignals (a) bei geöffneter Klappe einen Schwenkbefehl an einen Schließmechanismus (2a, 2b) zum Schließen der Klappe (2) nur dann ausgibt, wenn die Vorrichtung (12) zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes nicht das Vorhandensein eines Hindernisses erfasst.Control device for a vehicle with automatically opening and / or automatically closing flap ( 2 ), with at least one control switch ( 4 ) near the flap ( 2 ), with a programmable electronic control unit ( 6 ) and with a device ( 12 ) for monitoring the swivel range space with the flap open ( 2 ) wherein the operating switch in the form of a proximity sensor ( 4 ) is arbitrarily to operate without contact and when actuated an operating request signal (a) is generated, the input signal of the control unit ( 6 ), the device ( 12 ) for monitoring the pivoting range space via a data connection (d) also with the control unit ( 6 ), and wherein the control unit ( 6 ) is programmed such that it is in the presence of the operating request signal (a) with the door open a swivel command to a locking mechanism ( 2a . 2 B ) to close the flap ( 2 ) only when the device ( 12 ) does not detect the presence of an obstacle for monitoring the swivel range space. Steuervorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät den Schwenkbefehl an den Schließmechanismus (2a, 2b) zum Schließen der Klappe (2) verzögert doch ausgibt, wenn die Vorrichtung (12) zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes das Entfernen des Hindernisses innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne (dt) erfasst.Control device according to Patent Claim 1, characterized in that the control device sends the pivoting command to the closing mechanism ( 2a . 2 B ) to close the flap ( 2 ) delayed yet outputs when the device ( 12 ) detects the removal of the obstacle within a predetermined period of time (dt) for monitoring the pivoting range space. Steuervorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (12) zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes ein einziger an der Innenseite der Klappe (2) angeordneter Raumüberwachungssensor mit kegelförmiger Abstrahlcharakteristik ist.Control device according to claim 1 or 2, characterized in that the device ( 12 ) to monitor the Schwenkbereichsraumes a single on the inside of the flap ( 2 ) is arranged room monitoring sensor with conical radiation characteristic.
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