DE102012014677A1

DE102012014677A1 - Verfahren zur Ansteuerung einer Verschlusselementanordnung insbesondere eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102012014677A1
Application number: DE201210014677
Authority: DE
Inventors: Frank Holzberg; Udo Geuther
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2012-07-25
Filing date: 2012-07-25
Publication date: 2014-01-30

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Verschlusselementanordnung (1) insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei die Verschlusselementanordnung (1) ein Steuersystem (4) mit einer Steuerung (5) und einer Sensoranordnung (6) aufweist, wobei die Sensoranordnung (6) mindestens einen länglichen Abstandssensor (7, 8) mit einer Sensorerstreckung (9, 10) aufweist, wobei mittels des Abstandssensors (7, 8) quer zur Sensorerstreckung (9, 10) ein Abstand A zu einem Benutzer B erfassbar ist, der sich entlang der Sensorerstreckung (9, 10) an einer Längsposition L befindet und wobei der mindestens eine Abstandssensor (7, 8) als kapazitiver Abstandssensor ausgestaltet ist und mindestens eine längliche Messelektrode (7a, 8a) aufweist, die zusammen mit der Sensorumgebung gegen Masse M oder zusammen mit einer Gegenelektrode eine Messkapazität C bildet. Es wird vorgeschlagen, dass mittels der Steuerung (5) zur Ermittlung der Längsposition L des Benutzers B die Messkapazität C in einem Ladezyklus aufgeladen wird und anschließend in einem Entladezyklus entladen wird, dass das Zeitverhalten des Ladezyklus und/oder des Entladezyklus aufgrund des Widerstands der Messkapazität C entlang der Sensorerstreckung (9, 10) von der Längsposition L des Benutzers B abhängt und dass mittels der Steuerung (5) aus dem Zeitverhalten des Ladezyklus und/oder des Entladezyklus die Längsposition L des Benutzers B ermittelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Verschlusselementanordnung insbesondere eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Steuersystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 11.
Bei heutigen Kraftfahrzeugen haben sich motorisch betätigbare Verschlusselemente mittlerweile durchgesetzt. Bei solchen Verschlusselementen kann es sich beispielsweise um Türen, wie Seiten- und Hecktüren, insbesondere Schiebetüren, Klappen, insbesondere Heckklappen, Heckdeckel, Motorhauben, Laderaumböden oder dgl. eines Kraftfahrzeugs handeln. Insoweit ist der Begriff „Verschlusselement” vorliegend weit zu verstehen.
Das Auslösen der motorischen Betätigung des Verschlusselements lässt sich bei dem bekannten Verfahren ( DE 10 2010 055 297 A1 ), von dem die Erfindung ausgeht, besonders komfortabel durch eine Fußbewegung des Benutzers bewerkstelligen. Hierfür ist ein Steuersystem mit einer Steuerung und einer Sensoranordnung vorgesehen, die zwei längliche, kapazitive Abstandssensoren aufweist. Mittels der Steuerung werden die Sensormesswerte der beiden Abstandssensoren daraufhin überwacht, ob der Benutzer eine vorbestimmte Fußbewegung durchgeführt hat. Bei der Erfassung eines solchen Bedienereignisses wird eine entsprechende Ansteuerung der Antriebsanordnung vorgenommen, hier die zugeordnete Heckklappe oder dgl. motorisch geöffnet oder geschlossen.
Die Zuverlässigkeit der Bedienereignisüberwachung stellt bei der Umsetzung des bekannten Verfahrens eine Herausforderung dar. Ein Grund hierfür besteht darin, dass die hier zur Anwendung kommenden, kapazitiven Abstandssensoren nur dafür ausgelegt sind, den Abstand zum Benutzer quer zur Sensorerstreckung zu erfassen. Das kann dazu führen, dass ein Vorbeilaufen des Benutzers entlang der Sensorerstreckung, das gegebenenfalls auch mit einer Annäherung des Benutzers an den Abstandssensor verbunden ist, fälschlicherweise als Bedienereignis erfasst werden kann. Der Steuerung liegen ja keine Informationen darüber vor, ob eine Bewegung des Benutzers entlang der Sensorerstreckung vorliegt.
Die Position des Benutzers entlang der Sensorerstreckung wird im Folgenden als „Längsposition” bezeichnet. Dies bedeutet, dass sich der Benutzer auf irgendeiner Bahnkurve befindet, die parallel zur Sensorerstreckung verläuft. In jeder Längsposition kann der Benutzer einen beliebigen Abstand zu dem Abstandssensor einnehmen. Es darf schon jetzt darauf hingewiesen werden, dass es sich bei der Sensorerstreckung nicht notwendigerweise um eine gerade Linie handelt. Vielmehr kann die Sensorerstreckung auf beliebigen Kurven liegen, also auch gekrümmt sein.
Die Umsetzung des bekannten Verfahrens stellt außerdem eine Herausforderung dar, weil heutige Kraftfahrzeuge mit einer Vielzahl von Anbaukomponenten, insbesondere mit Anhängerkupplungen, Fahrradträgern oder dgl. ausgestattet werden können, die eine sensorische Erfassung von Bedienereignissen stören. Beispielsweise ist eine Bedienereignisüberwachung nicht unproblematisch, sofern sich der Benutzer in einer Längsposition befindet, in der auch die Anhängerkupplung montiert worden ist.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, das bekannte Verfahren derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Zuverlässigkeit der Bedienereignisüberwachung mit einfachen Mitteln gesteigert wird.
Das obige Problem wird bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Die grundsätzliche Überlegung besteht darin, den für die Bedienereignisüberwachung ohnehin vorgesehenen, mindestens einen Abstandssensor für die Ermittlung der Längsposition des Benutzers zu nutzen. Mit der so gewonnenen Information über die Längsposition des Benutzers kann beispielsweise Aufschluss darüber gewonnen werden, ob der Benutzer lediglich am Abstandssensor vorbeiläuft oder ob der Benutzer ein Bedienereignis vollzieht. Ferner ist es mit der vorschlagsgemäßen Lösung möglich, ein zu überwachendes Bedienereignis zu definieren, das eine Längsbewegung des Benutzers entlang der Sensorerstreckung umfasst.
Bei geeigneter Auslegung kann sich bei einer Längsbewegung des Benutzers entlang der Sensorerstreckung ein charakteristischer zeitlicher Verlauf der Sensormessweite der Sensorstränge ergeben, der beispielsweise wiederum Bestandteil eines zu überwachenden Bedienereignisses sein kann.
Es darf darauf hingewiesen werden, dass der Begriff „Längsposition” nicht notwendigerweise die absolute Längsposition des Benutzers betrifft. Vielmehr ist der Begriff „Längsposition” vorliegend weit zu verstehen. Er umfasst alle Angaben, die einen Wert für die Längsposition des Benutzers bereitstellen. Entsprechendes gilt für das Verständnis des Begriffs „Abstand”.
Im Einzelnen wird zunächst die Tatsache ausgenutzt, dass es sich bei dem mindestens einen Abstandssensor um einen kapazitiven Abstandssensor handelt. Ein solcher kapazitiver Abstandssensor weist mindestens eine längliche Messelektrode auf, die zusammen mit der Sensorumgebung gegen Masse oder zusammen mit einer Gegenelektrode eine Messkapazität bildet. Im einfachsten Fall handelt es sich bei der länglichen Messelektrode um einen elektrischen Leiter in Form eines Kabels oder dgl., der entlang der Sensorerstreckung einen entsprechenden Widerstand aufweist. Der zwischen zwei Punkten auf der Messelektrode gemessene Widerstand ändert sich daher in Abhängigkeit von den jeweiligen Messpositionen entlang der Sensorerstreckung. Dies wird vorschlagsgemäß für die Ermittlung der Längsposition des Benutzers ausgenutzt.
Mittels der Steuerung wird zur Ermittlung der Längsposition des Benutzers die Messkapazität in einem Ladezyklus aufgeladen und anschließend in einem Entladezyklus entladen. Sofern sich ein Benutzer in einer Längsposition vor dem Abstandssensor befindet, erfolgt der Ladezyklus und der Entladezyklus überwiegend über den Benutzer, da der Benutzer zusammen mit dem nächstliegenden Elektrodenabschnitt die Messkapazität im Wesentlichen bereitstellt. Der Anteil der Messkapazität, der durch die übrige Sensorumgebung zusammen mit den übrigen Elektrodenabschnitten bereitgestellt wird, ist dann vernachlässigbar gering.
Da das Laden bzw. Entladen jeweils über die Messelektrode und damit über den Widerstand der Messelektrode erfolgt, hängt das Zeitverhalten des Ladezyklus bzw. des Entladezyklus aufgrund des Widerstands der Messkapazität entlang der Sensorerstreckung von der Längsposition des Benutzers ab.
Vorschlagsgemäß wird daher vorgeschlagen, dass mittels der Steuerung aus dem Zeitverhalten des Ladezyklus und/oder des Entladezyklus die Längsposition des Benutzers ermittelt wird.
Gemäß Anspruch 3 wird vorgeschlagen, dass zur Ermittlung der Längsposition des Benutzers der Ladestrom und/oder der Entladestrom während des Ladezyklus bzw. des Entladezyklus gemessen wird. Dies lässt sich hardwaretechnisch besonders einfach umsetzen.
Bei der weiter bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 wird die Zykluszeit für den Ladezyklus bzw. den Entladezyklus bei der Ermittlung der Längsposition des Benutzers herangezogen. Im einfachsten Fall kann die Zykluszeit sogar selbst als Maß für die Längsposition herangezogen werden.
Für das Auslösen des Ladezyklus sind verschiedene Varianten denkbar. Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 5 erfolgt das Laden über das Aufschalten eines Spannungsimpulses und das Entladen über das Aufschalten eines Entladestrangs. Dies lässt sich gemäß Anspruch 6 mit einer entsprechenden Ansteuerung einer Schaltvorrichtung mit geringem Aufwand umsetzen.
Grundsätzlich kann die Längsposition des Benutzers bzw. eine Bewegung des Benutzers entlang der Sensorerstreckung Bestandteil eines vorbestimmten, zu erfassenden Bedienereignisses sein. Für diesen Fall kann die nach dem vorschlagsgemäßen Verfahren ermittelte Längsposition des Benutzers im Rahmen der Bedienereignisüberwachung genutzt werden.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung gemäß Anspruch 8 ist es jedoch vorgesehen, dass die Bedienereignisüberwachung in Abhängigkeit von der Längsposition des Benutzers unterschiedlich vorgenommen wird. Beispielsweise kann damit erreicht werden, dass die Bedienereignisüberwachung für den Fall, dass sich der Benutzer in der gleichen Längsposition befindet wie eine montierte Anhängerkupplung, auf genau dieses Szenario angepasst wird. Bewegt sich nun der Benutzer in eine Längsposition, an der sich kein Anbauteil befindet, kann die Bedienereignisüberwachung beispielsweise auf eine Standardüberwachung zurückgesetzt werden. Damit lässt sich die Zuverlässigkeit bei der Bedienereignisüberwachung steigern, da die Bedienereignisüberwachung optimal auf die Randbedingungen an der jeweiligen Längsposition des Benutzers angepasst werden kann.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 11, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Steuersystem für eine obige Verschlusselementanordnung als solches beansprucht.
Wesentlich nach der weiteren Lehre ist die spezielle Ausgestaltung der Steuerung einerseits und der Sensoranordnung andererseits derart, dass die Ermittlung der Längsposition des Benutzers in den oben genannten Lade- und Entladezyklen gewährleistet ist. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Verfahren, die geeignet sind, das Steuersystem zu erläutern, darf verwiesen werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1a) den Heckbereich eines Kraftfahrzeugs mit einer Verschlusselementanordnung zur Durchführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens in einer Seitenansicht und b) diesen Heckbereich in einer Draufsicht,
2 eine Sequenz eines vorschlagsgemäßen, zu erfassenden Bedienereignisses in den fünf Stufen a) bis e), und
3 in ganz schematischer Darstellung einen Abstandssensor der Verschlusselementanordnung gemäß 1.
Das vorschlagsgemäße Verfahren wird im Folgenden anhand einer Verschlusselementanordnung 1 eines Kraftfahrzeugs erläutert, die ein als Heckklappe ausgestaltetes Verschlusselement 2 aufweist. Die Ausgestaltung des Verschlusselements 2 als Heckklappe eines Kraftfahrzeugs ist vorliegend bevorzugt. Allerdings darf im Hinblick auf das weite Verständnis des Begriffs „Verschlusselement” auf den einleitenden Teil der Beschreibung verwiesen werden. Insoweit gelten alle Ausführungen zu einer Heckklappe 2 entsprechend für alle anderen Arten von Verschlusselementen.
Der Heckklappe 2 ist eine Antriebsanordnung 3 zugeordnet, mittels der hier und vorzugsweise eine motorische Verstellung der Heckklappe 2 zwischen der in 1 in durchgezogener Linie dargestellten Schließstellung und der in 1 in gestrichelter Linie dargestellten Offenstellung bewirkbar ist. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, dass die Antriebsanordnung 3 Bestandteil eines der Heckklappe 2 zugeordneten Kraftfahrzeugschlosses ist und dass eine entsprechende Ansteuerung der Antriebsanordnung 3 das Öffnen des Kraftfahrzeugschlosses und ggf. eine federgetriebene Verstellung der Heckklappe 2 auslöst. Insoweit ist der Begriff „Antriebsanordnung” vorliegend weit auszulegen.
Es ist ferner ein Steuersystem 4 mit einer Steuerung 5 und einer Sensoranordnung 6 vorgesehen. Die Sensoranordnung 6 weist mindestens einen länglichen Abstandssensor 7, 8, hier und vorzugweise zwei längliche Abstandssensoren 7, 8, jeweils mit einer Sensorerstreckung 9, 10 auf. Die Abstandssensoren 7, 8 verlaufen im Wesentlichen nebeneinander, jedoch beabstandet zueinander. Mittels der Abstandssensoren 7, 8 lässt sich jeweils quer zur Sensorerstreckung 9, 10 ein Abstand A zu einem Benutzer B erfassen, der sich entlang der Sensorerstreckung an einer Längsposition L befindet.
Die vorliegende Bedeutung der Begriffe „Sensorerstreckung”, „Abstand A” und „Längsposition L” werden im Folgenden mit Bezug auf die Darstellung gemäß 1b) erläutert. Den Abständen A₁ und A₂ ist zu entnehmen, dass die Abstände quer zu dem für den Benutzer B aktuell relevanten Abschnitt der Sensorerstreckung erfasst werden. Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass die hier in Rede stehenden Abstandssensoren 7, 8, bei denen es sich vorzugsweise um kapazitive Abstandssensoren handelt, den Abstand in erster Linie senkrecht zu ihrer jeweiligen Sensorerstreckung 9, 10 erfassen. Entsprechend ändert sich die Richtung der Abstandserfassung je nach Geometrie der Abstandssensoren 7, 8 mit der Längsposition L des Benutzers B.
Bei der Längsposition L handelt es sich um die Position des Benutzers B entlang der jeweiligen Sensorerstreckung 9, 10. Dabei ist zu berücksichtigen, dass der Benutzer B eine Längsposition L in unterschiedlichen Abständen von dem jeweiligen Abstandssensor 7, 8 einnehmen kann.
Bestimmte Benutzerbewegungen sind hier als Bedienereignisse definiert, die jeweils eine bestimmte Reaktion der Steuerung 5 und damit der Antriebsanordnung 3 auslösen sollen. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Bedienereignis um eine noch zu erläuternde Fußbewegung des Benutzers.
Um auf das Vorliegen von Bedienereignissen wie oben angesprochen reagieren zu können, ist eine Bedienereignisüberwachung vorgesehen, die von der Steuerung 5 durchgeführt wird. Im Rahmen der Bedienereignisüberwachung werden mittels der Steuerung 5 die Sensormesswerte der Abstandssensoren 7, 8 daraufhin überwacht, ob ein vorbestimmtes Bedienereignis vorliegt oder nicht. In Abhängigkeit vom Ergebnis der Bedienereignisüberwachung wird eine entsprechende Ansteuerung der Antriebsanordnung 3, beispielsweise das motorische Öffnen der Heckklappe 2, vorgenommen.
Hier und vorzugsweise sind beide Abstandssensoren 7, 8 als kapazitive Abstandssensoren ausgestaltet. Solche an sich bekannten Abstandssensoren basieren auf dem Effekt, dass sich mit dem Einbringen eines Objekts, hier eines Benutzers, zwischen die Elektroden einer Kapazität das zwischen den Elektroden befindliche Dielektrikum ändert. Dies wirkt sich auf die Höhe der Kapazität aus, was auf einfache Weise erfassbar ist.
Die beiden Abstandssensoren 7, 8 weisen jeweils eine längliche Messelektrode 7a, 8a auf. Hier und vorzugsweise ist es sogar so, dass die beiden Abstandssensoren 7, 8 aus den Messelektroden 7a, 8a bestehen. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass einem Abstandssensor 7, 8 mehrere Messelektroden 7a, 8a zugeordnet sind.
Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel bilden die Messelektroden 7, 8 zusammen mit der Sensorumgebung gegen Masse M eine Messkapazität, die sich durch eine Annäherung des Benutzers B wie oben angesprochen ändert. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Messkapazität durch die Messelektrode 7a, 8a zusammen mit mindestens einer Gegenelektrode gebildet wird.
Wesentlich ist nun, dass mittels der Steuerung 5 zur Ermittlung der Längsposition L des Benutzers B die Messkapazität in einem Ladezyklus aufgeladen wird und anschließend in einem Entladezyklus entladen wird. Vorzugsweise folgt der Entladezyklus dem Ladezyklus unmittelbar. Denkbar ist hier aber auch die Einhaltung einer gewissen Wartezeit.
Der Gesamtzyklus, der den Ladezyklus und den Entladezyklus einschließt, erfolgt in einem Zeitrahmen, der vorzugsweise weniger als 100 ms beträgt.
Es wurde weiter oben erläutert, dass das Zeitverhalten des Ladezyklus und/oder des Entladezyklus aufgrund des Widerstands der Messkapazität entlang der Sensorerstreckung 9, 10 von der Längsposition L des Benutzers B abhängt. Vorschlagsgemäß ist es entsprechend so, dass mittels der Steuerung 5 aus dem Zeitverhalten des Ladezyklus und/oder des Entladezyklus die Längsposition L des Benutzers B ermittelt wird. Dabei ist es denkbar, dass ausschließlich das Zeitverhalten des Ladezyklus oder ausschließlich das Zeitverhalten des Entladezyklus bei der Ermittlung der Längsposition L des Benutzers B herangezogen wird. Es kann aber auch vorteilhaft sein, beide Zyklen in die Ermittlung der Längsposition L einzubeziehen, um eine gewisse Redundanz bei der Ermittlung zu gewährleisten.
Für die Ausgestaltung der Messelektroden 7, 8 sind zahlreiche Varianten denkbar. Beispielsweise kann eine Messelektrode 7a, 8a aus einem oder mehreren elektrischen Leitern bestehen. Ein solcher Leiter kann als Drahtleiter, als Flachleiter, als aufgedampfte Leiterbahn oder dgl. realisiert sein.
In einer besonders einfachen Variante wird für die vorschlagsgemäße Überprüfung des Zeitverhaltens der betreffenden Zyklen der Ladestrom und/oder der Entladestrom während des Ladezyklus bzw. des Entladezyklus gemessen, wobei dann aus dem Zeitverhalten des Ladestroms bzw. des Entladestroms während des Ladezyklus bzw. des Entladezyklus die Längsposition L des Benutzers B ermittelt wird. Eine solche Strommessung ist im Vergleich zu einer entsprechenden Spannungsmessung hardwaretechnisch weniger problematisch.
Die Längsposition L des Benutzers B lässt sich in einer ebenfalls leicht zu realisierenden Variante aus der Zykluszeit für den Ladezyklus und/oder für den Entladezyklus ermitteln. In bevorzugter Ausgestaltung bestimmt sich die Zykluszeit für den Ladezyklus bzw. für den Entladezyklus durch die Absenkung des Ladestroms bzw. des Entladestroms unter einen vorbestimmten Schwellwert. Dabei folgt der Ladestrom bzw. der Entladestrom regelmäßig einer e-Funktion.
3 zeigt in erster Näherung den schaltungstechnischen Aufbau zur Ermittlung der Längsposition L des Benutzers B aus den Sensormesswerten eines Abstandssensors 7, 8, hier des in 2 oberen Abstandssensors 7. Angedeutet sind dort zwei Messkapazitäten C₁, C₂, die von den benutzernahen Elektrodenabschnitten in den Längspositionen L₁ und L₂ zusammen mit dem Benutzer B gebildet werden. Sofern der Benutzer B in beiden Längspositionen L₁ und L₂ quer zur Sensorerstreckung den gleichen Abstand A zum Abstandssensor 7 einhält, sind die beiden Kapazitäten C₁ und C₂ weitgehend identisch.
Interessant ist aber die Tatsache, dass der vom Lade- und Entladestrom „zurückzulegende” Weg entlang der Sensorerstreckung 9 für die Längsposition L₁ wesentlich länger als für die Längsposition L₂ ist. Dadurch, dass der resultierende Widerstand in Reihe zu der Kapazität C₁ bzw. C₂ geschaltet ist, ergibt sich für die Längsposition L₁ ein vergleichsweise langsamer Ladezyklus und für die Längsposition L₂ ein vergleichsweise schneller Ladezyklus. Dies äußert sich in der oben angesprochenen Zykluszeit, die bei geeigneter Auslegung für die Längsposition L des Benutzers B steht.
Besonders einfach ist die Auswertung, wenn das Laden bzw. Entladen der Messkapazität von einer Endseite der länglichen Messelektrode 7a, 8a aus erfolgt. Denkbar ist aber auch, dass das Laden bzw. Entladen von der Mitte der Messelektrode 7a, 8a aus vorgenommen wird. Andere Varianten sind je nach Anwendungsfall denkbar.
Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist es so, dass zum Auslösen des Ladezyklus ein Spannungsimpuls U_L auf die Messelektrode 7a, 8a geschaltet wird. Alternativ oder zusätzlich kann es zum Auslösen des Entladezyklus vorgesehen sein, dass ein Entladestrang auf die Messelektrode 7a, 8a geschaltet wird. Bei dem Entladestrang kann es sich um einen Kurzschlussstrang oder um eine elektrische Schaltung mit einer Entladekapazität handeln. Wesentlich ist, dass der Entladestrang eine Entladung der Messkapazität derart erlaubt, dass ein die Längsposition L des Benutzers B bestimmender Parameter ermittelbar ist.
Die Ermittlung des in Rede stehenden Abstands A zu dem Benutzer B lässt sich über die Messelektroden 7a, 8a auf unterschiedliche Weise realisieren. Vorzugsweise wird die jeweilige Messelektrode 7a, 8a hierfür mit einer Mess-Wechselspannung beschaltet, wobei der resultierende Wechselstrom gemessen wird und wobei aus dem gemessenen Wechselstrom, vorzugsweise aus dem Betrag des Wechselstroms, der gewünschte Abstand A zu dem Benutzer B ermittelt wird.
Es wurde schon darauf hingewiesen, dass die nach dem vorschlagsgemäßen Verfahren ermittelte Längsposition L des Benutzers B bei der Erfassung von Bedienereignissen nützlich sein kann, die eine Bewegung des Benutzers B entlang der Sensorerstreckung 9, 10 betreffen. Hier und vorzugsweise ist es allerdings so, dass zur Steigerung der Zuverlässigkeit der Bedienereignisüberwachung die Längsposition L des Benutzers B ermittelt wird, um die Bedienereignisüberwachung in Abhängigkeit von der ermittelten Längsposition L zu modifizieren.
Für die oben angesprochene Modifikation der Bedienereignisüberwachung sind zahlreiche Varianten denkbar. Bei einer besonders bevorzugten Modifikation wird davon ausgegangen, dass einem Bedienereignis ein Bedienereignismodell aus Signal-Kennwerten zugeordnet ist, wobei im Rahmen der Bedienereignisüberwachung mittels der Steuerung 5 überwacht wird, ob die Sensormesswerte zu den Signal-Kennwerten des Bedienereignismodells korrespondieren. Ein solches Bedienereignismodell repräsentiert gewissermaßen die Form bzw. den Verlauf der Sensormesswerte während eines Bedienereignisses. Es wird nun vorgeschlagen, dass das Bedienereignismodell in Abhängigkeit von der Längsposition L des Benutzers B erzeugt oder in Abhängigkeit von der Längsposition L des Benutzers B aus einer Anzahl gespeicherter Bedienereignismodelle ausgewählt oder in Abhängigkeit von der Längsposition L des Benutzers B parametriert wird.
Im einfachsten Fall ist einem Bedienereignis ein Bedienereignis-Kennwertsatz aus Signal-Kennwerten zugeordnet, die wiederum im Rahmen der Bedienereignisüberwachung mit den Sensormesswerten abgeglichen werden. Bei dem Bedienereignis-Kennwertsatz handelt es sich um eine einfache Form eines Bedienereignismodells. Vorschlagsgemäß wird entsprechend eine Modifikation des Bedienereignis-Kennwertsatzes in Abhängigkeit von der Längsposition L des Benutzers B vorgeschlagen.
Die Modifikation der Bedienereignisüberwachung kann in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform das Signalverarbeitungsverfahren betreffen, auf dem die Ermittlung der Sensormesswerte mittels der Steuerung 5 basiert. Dabei ist es vorgesehen, dass das Signalverarbeitungsverfahren durch einen Signalverarbeitungs-Parametersatz mit Signalverarbeitungs-Parametern wie Mindest-Signalpegel, zeitlicher Messauflösung oder Amplituden-Messauflösung definiert wird. Vorschlagsgemäß ist es vorzugsweise so, dass der Signalverarbeitungs-Parametersatz in Abhängigkeit von der Längsposition L des Benutzers B aus einer Anzahl gespeicherter Signalverarbeitungs-Parametersätze ausgewählt oder in Abhängigkeit von der Längsposition L des Benutzers B parametriert wird.
Denkbar ist auch, dass die Modifikation der Bedienereignisüberwachung die Auswertung der digitalisierten Sensormesswerte betrifft. Im Einzelnen umfasst dabei die Bedienereignisüberwachung zunächst die Digitalisierung der Sensormesswerte, wobei die anschließende Auswertung der digitalisierten Messdaten, insbesondere der Abgleich mit einem Bedienereignis-Kennwertsatz, basierend auf einem entsprechenden Auswerteverfahren durchgeführt wird. Das Auswerteverfahren wird durch einen Auswerte-Parametersatz mit Auswerte-Parametern, wie der Rechengenauigkeit oder der Art des Abgleichalgorithmus, definiert. Auch hier wird vorgeschlagen, dass der Auswerte-Parametersatz in Abhängigkeit von der Längsposition L des Benutzers B aus einer Anzahl gespeicherter Auswerte-Parametersätze ausgewählt oder in Abhängigkeit von der Längsposition L des Benutzers B parametriert wird.
Die vorschlagsgemäße Modifikation der Bedienereignisüberwachung kann grundsätzlich auch die Ansteuerung der Sensoranordnung 6 betreffen. Der Begriff „Ansteuerung” ist dabei weit zu verstehen und betrifft alle steuerungstechnischen Maßnahmen, die zur Ermittlung der Sensormesswerte führen. Im Einzelnen wird dabei vorgeschlagen, dass im Rahmen der Bedienereignisüberwachung die Sensoranordnung 6 mittel der Steuerung 5 in Abhängigkeit von der Längsposition L des Benutzers B angesteuert wird.
Grundsätzlich kann es aber auch ganz allgemein vorgesehen sein, dass die Modifikation der Bedienereignisüberwachung auf die Modifikation einer sogenannten „Plausibilisierung” erfolgt. Eine solche Plausibilisierung umfasst, vorbestimmte Bedingungen, deren Eintreten für oder gegen das Vorliegen eines Bedienereignisses sprechen. Denkbar wäre hier, dass in Abhängigkeit von der Längsposition L des Benutzers B unterschiedliche Plausibilitätsbedingungen zur Anwendung kommen.
Gemäß 2 ist mindestens ein Bedienereignis als Fußbewegung des Benutzers B definiert. Dabei ist mindestens ein Abstandssensor 7, 8 in oder an einem hinteren Verkleidungsteil 11, hier und vorzugsweise am hinteren Stoßfänger 11, des Kraftfahrzeugs angeordnet. Der mindestens eine Abstandssensor 7, 8 erstreckt sich vorzugsweise über einen wesentlichen Teil der Breite des Kraftfahrzeugs, wie der Darstellung gemäß 2a) zu entnehmen ist.
Im Einzelnen ist es vorzugsweise so, dass mindestens ein Bedienereignis als eine Hin- und Rückbewegung des Fußes des Benutzers definiert ist. 2 zeigt in den bis e) die Stationen der Sequenz eines solchen Bedienereignisses, das eine Hin- und Rückbewegung des Fußes des Benutzers umfasst. Eine solche Fußbewegung erzeugt in den Sensormesswerten der Abstandssensoren 7, 8 vorzugsweise einen impulsartigen zeitlichen Verlauf, der im Rahmen der Bedienereignisüberwachung ausgewertet wird.
Der konstruktiven Auslegung des Steuersystems 4, also der Steuerung 5 einerseits und der Sensoranordnung 6 andererseits, kommt vorliegend ganz besondere Bedeutung zu. Entsprechend ist das Steuersystem 4 Gegenstand einer weiteren, eigenständigen Lehre. Hinsichtlich dieser weiteren Lehre darf auf die Erläuterung der vorschlagsgemäßen Verfahren verwiesen werden, soweit diese geeignet sind, das Steuersystem 4 zu erläutern.
Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird das obige Steuersystem 4 mit der Steuerung 5 und der Sensoranordnung 6 als solches beansprucht.
Wesentlich für das Steuersystem ist die Tatsache, dass die Steuerung 5 zur Ermittlung der Längsposition L des Benutzers B die Messkapazität in einem Ladezyklus auflädt und anschließend in einem Entladezyklus entlädt, dass das Zeitverhalten des Ladezyklus und/oder des Entladezyklus aufgrund des Widerstands der Messkapazität entlang der Sensorerstreckung 9, 10 von der Längsposition L des Benutzers B abhängt und dass die Steuerung 5 aus dem Zeitverhalten des Ladezyklus und/oder des Entladezyklus die Längsposition L des Benutzers B ermittelt. Auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Lehre, die geeignet sind, vorteilhafte Varianten des Steuersystems 4 zu beschreiben, darf verwiesen werden.
Es darf schließlich darauf hingewiesen werden, dass die vorschlagsgemäßen Lehren nicht auf den Anwendungsbereich eines Kraftfahrzeugs beschränkt sind. Vielmehr sind zahlreiche andere Anwendungsbereiche denkbar, beispielweise der Anwendungsbereich der Hausautomatisierung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010055297 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Ansteuerung einer Verschlusselementanordnung (1) insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei die Verschlusselementanordnung (1) ein Verschlusselement (2), eine dem Verschlusselement (2) zugeordnete Antriebsanordnung (3) und ein Steuersystem (4) mit einer Steuerung (5) und einer Sensoranordnung (6) aufweist, wobei die Sensoranordnung (6) mindestens einen länglichen Abstandssensor (7, 8) mit einer Sensorerstreckung (9, 10) aufweist, wobei mittels des Abstandssensors (7, 8) quer zur Sensorerstreckung (9, 10) ein Abstand A zu einem Benutzer B erfassbar ist, der sich entlang der Sensorerstreckung (9, 10) an einer Längsposition L befindet, wobei mittels der Steuerung (5) im Rahmen einer Bedienereignisüberwachung die Sensormesswerte des mindestens einen Abstandsensors (7, 8) daraufhin überwacht werden, ob ein vorbestimmtes Bedienereignis vorliegt, und in Abhängigkeit vom Ergebnis der Bedienereignisüberwachung eine Ansteuerung der Antriebsanordnung (3) vorgenommen wird, wobei der mindestens eine Abstandssensor (7, 8) als kapazitiver Abstandssensor ausgestaltet ist und mindestens eine längliche Messelektrode (7a, 8a) aufweist, die zusammen mit der Sensorumgebung gegen Masse M oder zusammen mit einer Gegenelektrode eine Messkapazität C bildet, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuerung (5) zur Ermittlung der Längsposition L des Benutzers B die Messkapazität C in einem Ladezyklus aufgeladen wird und anschließend in einem Entladezyklus entladen wird, dass das Zeitverhalten des Ladezyklus und/oder des Entladezyklus aufgrund des Widerstands der Messkapazität C entlang der Sensorerstreckung (9, 10) von der Längsposition L des Benutzers B abhängt und dass mittels der Steuerung (5) aus dem Zeitverhalten des Ladezyklus und/oder des Entladezyklus die Längsposition L des Benutzers B ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektrode (7a, 8a) aus mindestens einem, vorzugsweise genau einem, elektrischen Leiter besteht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladestrom und/oder der Entladestrom während des Ladezyklus bzw. des Entladezyklus gemessen wird und dass aus dem Zeitverhalten des Ladestroms und/oder des Entladestroms während des Ladezyklus bzw. des Entladezyklus die Längsposition L des Benutzers B ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsposition L aus der Zykluszeit für den Ladezyklus und/oder für den Entladezyklus ermittelt wird, vorzugsweise, dass die Zykluszeit für den Ladezyklus und/oder für den Entladezyklus durch die Absenkung des Ladestroms bzw. des Entladestroms unter einen vorbestimmten Schwellwert bestimmt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Auslösen des Ladezyklus ein Spannungsimpuls auf die Messelektrode (7a) geschaltet wird, und/oder, dass zum Auslösen des Entladezyklus ein Entladestrang auf die Messelektrode (7a) geschaltet wird, vorzugsweise, dass der Entladestrang eine Entladekapazität aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaltvorrichtung vorgesehen ist, mittels der die Messelektrode (7a) zum Auslösen des Ladezyklus mit einer Spannungsversorgung und zum Auslösen des Entladezyklus mit einem Entladestrang verbunden wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektrode (7a, 8a) zur Ermittlung des Abstands A zu dem Benutzer B mit einer Mess-Wechselspannung beschaltet wird, dass der resultierende Wechselstrom gemessen wird und dass aus dem Wechselstrom, insbesondere aus dem Betrag des Wechselstroms, der Abstand A zu dem Benutzer B ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienereignisüberwachung in Abhängigkeit von der Längsposition L des Benutzers B modifiziert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einem Bedienereignis ein Bedienereignismodell aus Signal-Kennwerten zugeordnet ist, dass im Rahmen der Bedienereignisüberwachung mittels der Steuerung (5) überwacht wird, ob die Sensormesswerte zu den Signal-Kennwerten des Bedienereignismodells korrespondieren und dass das Bedienereignismodell in Abhängigkeit von der Längsposition L des Benutzers B erzeugt oder in Abhängigkeit von der Längsposition L des Benutzers B aus einer Anzahl gespeicherter Bedienereignismodelle ausgewählt oder in Abhängigkeit von der Längsposition L des Benutzers B parametriert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Bedienereignis als Fußbewegung des Benutzers B definiert ist, vorzugsweise, dass der mindestens eine Abstandssensor (7, 8) in oder an einem hinteren Verkleidungsteil (11), insbesondere dem hinteren Stoßfänger (11), eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist und sich vorzugsweise über einen wesentlichen Teil der Breite des Kraftfahrzeugs erstreckt, vorzugsweise, dass mindestens ein Bedienereignis als eine Hin- und Rückbewegung des Fußes des Benutzers B definiert ist, vorzugsweise, dass während des Bedienereignisses der mindestens eine Abstandssensor (7, 8) einen impulsartigen zeitlichen Verlauf der Sensormesswerte erzeugt.
Steuersystem für eine Verschlusselementanordnung (1) insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei die Verschlusselementanordnung (1) ein Verschlusselement (2) und eine dem Verschlusselement (2) zugeordnete Antriebsanordnung (3) aufweist, wobei das Steuersystem (4) eine Steuerung (5) und eine Sensoranordnung (6) aufweist, wobei die Sensoranordnung (6) mindestens einen länglichen Abstandssensor (7, 8) mit einer Sensorerstreckung (9, 10) aufweist, wobei mittels des Abstandssensors (7, 8) quer zur Sensorerstreckung (9, 10) ein Abstand A zu einem Benutzer B erfassbar ist, der sich entlang der Sensorerstreckung (9, 10) an einer Längsposition L befindet, wobei die Steuerung (5) im Rahmen einer Bedienereignisüberwachung die Sensormesswerte des mindestens einen Abstandsensors (7, 8) daraufhin überwacht, ob ein vorbestimmtes Bedienereignis vorliegt, und in Abhängigkeit vom Ergebnis der Bedienereignisüberwachung eine Ansteuerung der Antriebsanordnung (3) vornimmt, wobei der mindestens eine Abstandssensor (7, 8) als kapazitiver Abstandssensor ausgestaltet ist und mindestens eine längliche Messelektrode (7a, 8a) aufweist, die zusammen mit der Sensorumgebung gegen Masse M oder zusammen mit einer Gegenelektrode eine Messkapazität C bildet, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (5) zur Ermittlung der Längsposition L des Benutzers B die Messkapazität C in einem Ladezyklus auflädt und anschließend in einem Entladezyklus entlädt, dass das Zeitverhalten des Ladezyklus und/oder des Entladezyklus aufgrund des Widerstands der Messkapazität C entlang der Sensorerstreckung (9, 10) von der Längsposition L des Benutzers B abhängt und dass die Steuerung (5) aus dem Zeitverhalten des Ladezyklus und/oder des Entladezyklus die Längsposition L des Benutzers B ermittelt.