DE102012107837A1 - Motor car assembly, has heating wires extended over visible surface of vehicle part, and electronic control unit controlling heating wires as part of sensor device to detect alteration of electric capacitance in region of vehicle part - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugbaugruppe nach den Oberbegriff des Anspruchs 1 und des Anspruchs 13. The present invention relates to a vehicle assembly according to the preamble of
Eine derartige Fahrzeugbaugruppe weist unter anderem ein flächiges Fahrzeugteil, wie zum Beispiel eine Scheibe, ein zumindest teilweise transparenten Dachelement eines Schiebedachs oder einen (Rück-)Spiegel, auf und definiert eine Sichtfläche, die bei bestimmungsgemäßer Montage von außen am Fahrzeug sichtbar ist. Such a vehicle assembly has, inter alia, a planar vehicle part, such as a pane, an at least partially transparent roof element of a sliding roof or a (rear) mirror, and defines a visible surface, which is visible from the outside when properly mounted on the vehicle.
Ein solches flächiges Fahrzeugteil ist häufig mit mindestens einem elektrischen Leiter versehen, der sich zumindest teilweise über die Sichtfläche des flächiges Fahrzeugteils erstreckt und dazu ausgebildet und vorgesehen ist, als Teil einer Heizvorrichtung die Sichtfläche des Fahrzeugteils zu beheizen. Der elektrische Leiter ist hier beispielsweise Teil einer Scheibenheizung. Alternativ ist es bekannt, durch einen elektrischen Leiter an eine Sichtfläche des Fahrzeugteils einen Teil einer Antennenvorrichtung auszubilden, um hierüber elektromagnetische Wellen, zum Beispiel Funkwellen für den Radioempfang, zu empfangen. Such a flat vehicle part is often provided with at least one electrical conductor which extends at least partially over the visible surface of the planar vehicle part and is designed and provided to heat as part of a heating device, the visible surface of the vehicle part. The electrical conductor is here for example part of a window heater. Alternatively, it is known to form by an electrical conductor to a visible surface of the vehicle part, a part of an antenna device in order to receive electromagnetic waves, for example radio waves for radio reception, about this.
Sowohl bei einer Heizvorrichtung als auch bei einer Antennenvorrichtung wird der elektrische Leiter regelmäßig in die Sichtfläche, zum Beispiel in Form eines dünnen oder schmalen Drahtes integriert. Damit können Teile der Heizvorrichtung bzw. der Antennenvorrichtung Bauraum sparend untergebracht und bereits zusammen mit dem flächigen Fahrzeugteil montiert werden. Both in a heating device and in an antenna device, the electrical conductor is regularly integrated into the visible surface, for example in the form of a thin or narrow wire. Thus, parts of the heater or the antenna device can be accommodated space saving and already mounted together with the flat vehicle part.
In diesem Zusammenhang ist es weiterhin aus der
Des Weiteren sind aus dem Stand der Technik unterschiedliche kapazitive Sensorvorrichtungen bekannt, um anhand einer Änderung einer elektrischen Kapazität auf das Vorliegen eines Hindernisses im Verstellweg eines fremdkraftbetätigten Fahrzeugschließelements, wie zum Beispiel einer Heckklappe, einer Seitentür, einer Fensterscheibe oder einem Fahrzeugschiebedach, zu folgern. Hierbei wird sich zunutze gemacht, dass bei Erzeugung eines elektrischen Feldes durch die Sensorvorrichtung dieses elektrische Feld durch ein Hindernis derart beeinflusst wird, dass sich eine elektrische Kapazität messbar verändert. Die Erzeugung des elektrischen Feldes sowie die Erfassung eines die elektrische Kapazität repräsentierenden Messsignals erfolgt hierbei über elektrische Leiter der kapazitiven Sensorvorrichtung in Form von Sende- und/oder Empfangselektroden. Furthermore, different capacitive sensor devices are known from the prior art for inferring, based on a change in an electrical capacitance, the presence of an obstacle in the displacement path of a power-operated vehicle closing element, such as a tailgate, a side door, a window pane or a vehicle sunroof. In this case, use is made of the fact that when an electric field is generated by the sensor device, this electric field is influenced by an obstacle such that an electrical capacitance changes measurably. The generation of the electric field and the detection of a measurement signal representing the electrical capacitance takes place here via electrical conductors of the capacitive sensor device in the form of transmitting and / or receiving electrodes.
Die elektrischen Leiter einer kapazitiven Sensorvorrichtung für die Erkennung eines Hindernisses sind üblicherweise an einem Rand eines Fahrzeugschließelements entlang angeordnet, beispielsweise bei einer Fahrzeug-Heckklappe sowohl entlang von längsseitigen, rechten und linken Schließkanten, an denen das Risiko für ein Einklemmen eines Hindernisses zwischen der Fahrzeug-Heckklappe und einer eine Karosserieöffnung berandenden Fahrzeugstruktur erfahrungsgemäß relativ hoch ist. The electrical conductors of a capacitive sensor device for the detection of an obstacle are usually arranged along an edge of a vehicle closing element, for example in a vehicle tailgate both along longitudinal, right and left closing edges, at which the risk of pinching an obstacle between the vehicle Tailgate and a vehicle bodywork opening bordering vehicle structure is relatively high experience.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugbaugruppe weiter zu verbessern und insbesondere eine für die Ansteuerung und Auswertung der unterschiedlichen Funktionen notwendige Steuerelektronik effizienter auszugestalten und den durch ein flächiges Fahrzeugteil mit einer Sichtfläche zur Verfügung gestellten Bauraum besser zu nutzen. Based on this prior art, the present invention has the object to further improve a vehicle assembly and in particular to design a more efficient for controlling and evaluating the various functions control electronics and better use the space provided by a flat vehicle part with a visible space available space ,
Diese Aufgabe wird sowohl mit der Fahrzeugbaugruppe des Anspruchs 1 als auch mit der Fahrzeugbaugruppe des Anspruchs 13 gelöst. This object is achieved both with the vehicle assembly of
Dabei ist eine Fahrzeugbaugruppe nach dem Anspruch 1 erfindungsgemäß mit einer elektronischen Steuereinheit versehen, mittels der derselbe elektrische Leiter, der sich zumindest teilweise über eine Sichtfläche des flächigen Fahrzeugteils erstreckt und einen Teil einer Heizvorrichtung zum Beheizen der Sichtfläche oder einen Teil einer Antennenvorrichtung bildet, auch als Teil einer kapazitiven Sensorvorrichtung angesteuert wird, um eine Änderung einer elektrischen Kapazität im Bereich des flächigen Fahrzeugteils zu detektieren. In this case, a vehicle assembly according to
Bei dem flächigen Fahrzeugteil kann es sich beispielsweise um eine (Front-, Heck- oder Seiten-)Scheibe, ein zumindest teilweise transparenten Dachelement eines Schiebedachs oder einen (Rück-)Spiegel des Fahrzeugs handeln. Demgemäß wird unter einer Sichtfläche eine Fläche verstanden, die bei bestimmungsgemäßer Montage von außen am Fahrzeug und/oder in einem Innenraum des Fahrzeugs sichtbar ist. Im Fall einer Scheibe, z.B. Glas- oder Kunststoffscheibe, oder eines Dachelements, z.B. eines gläsernen Dachelements oder einem Dachelement mit einer Kunststoffscheibe, ist eine solche Sichtfläche zudem wenigstens teilweise transparent, so dass durch die Sichtfläche hindurch ein Blick aus einem Fahrzeuginnenraum heraus auf die Umgebung des Fahrzeugs möglich ist. Bei einem flächigen Fahrzeugteil in Form eines Rückspiegels des Kraftfahrzeugs (Außen- oder Innenspiegel) ist dessen Sichtfläche zwar auch von außen am Fahrzeug und/oder im Fahrzeuginnenraum sichtbar, jedoch ist diese nicht transparent, sondern vielmehr reflektierend. The planar vehicle part may be, for example, a (front, rear or side) pane, an at least partially transparent roof element of a sliding roof or a (rear) mirror of the vehicle. Accordingly, a visible surface is understood to mean a surface that is visible from the outside on the vehicle and / or in an interior of the vehicle when mounted as intended. In the case of a disc, eg Glass or plastic pane, or a roof element, such as a glass roof element or a roof element with a plastic disc, such a visible surface is also at least partially transparent, so that through the viewing surface through a view from a vehicle interior out on the environment of the vehicle is possible. In the case of a two-dimensional vehicle part in the form of a rear-view mirror of the motor vehicle (exterior or interior mirror), its visible surface is also visible from outside the vehicle and / or in the vehicle interior, but this is not transparent, but rather reflective.
Die Erfindung geht vorliegend gemäß ihrem ersten Aspekt von dem Grundgedanken aus, dass ein bereits vorgesehener elektrischer Leiter eines flächigen Fahrzeugteils, der für dessen Beheizung oder als Antenne bzw. Teil einer Antennenvorrichtung vorgesehen ist, über eine elektronische Steuereinheit auch als Teil einer kapazitiven Sensorvorrichtung angesteuert werden kann, um hierdurch mehrere Funktionalitäten kostengünstig und montagefreundlich in möglichst wenige Komponenten zu integrieren. Vorzugsweise werden hierbei Teile einer Scheibenheizung oder einer in eine Scheibe integrierten Antenne gleichzeitig auch als Elektrode(n) einer kapazitiven Sensorik verwendet und angesteuert. In the present invention, the present invention is based on the basic idea that an already provided electrical conductor of a planar vehicle part, which is provided for heating it or as an antenna or part of an antenna device, is also controlled via an electronic control unit as part of a capacitive sensor device In order to thereby integrate several functionalities cost-effective and easy to install in as few components as possible. In this case, parts of a pane heater or of an antenna integrated into a pane are preferably simultaneously used and controlled as the electrode (s) of a capacitive sensor system.
Die kapazitive Sensorvorrichtung kann hierbei insbesondere dazu ausgebildet und vorgesehen sein, eine (bevorstehende) Kollision eines verlagerbaren Fahrzeugteils, wie z.B. einer Scheibe oder einer Front-, Seiten- oder Hecktür bzw. -klappe, bei einem Verlagern, also bei dessen Öffnen oder Schließen, kapazitiv zu detektieren und/oder einen Einklemmfall zu detektieren, bei dem ein Hindernis zwischen dem verlagerten Fahrzeugteil und einer Fahrzeugstruktur eingeklemmt zu werden droht. Die kapazitive Sensorvorrichtung ist hier somit bevorzugt zum berührungslosen Detektieren eines Hindernisses als Teil eines Kollisionsschutzsystems und/oder eines Einklemmschutzsystems für ein fremdkraftbetätigt verlagerbares Fahrzeugteil ausgebildet und vorgesehen. The capacitive sensor device can in this case be designed and provided in particular to prevent an (imminent) collision of a displaceable vehicle part, such as a vehicle. a disc or a front, side or rear door or flap, during a displacement, so when opening or closing, capacitive to detect and / or to detect a pinch, in which an obstacle between the displaced vehicle part and a vehicle structure clamped threatens to become. The capacitive sensor device is thus preferably designed and provided for non-contact detection of an obstacle as part of a collision protection system and / or an anti-pinch system for a vehicle part displaceable by external force.
Um eine gegenseitige Beeinflussung bei Umsetzung der unterschiedlichen Funktionen über den mindestens einen Leiter mit möglichst geringer Komplexität der Steuerelektronik zu vermeiden, ist in einer ersten Ausführungsvariante die Steuereinheit dazu ausgebildet und vorgesehen, den elektrischen Leiter zeitweise als Teil der Heizvorrichtung oder der Antennenvorrichtung und zeitweise als Teil der kapazitiven Sensorvorrichtung zu betreiben. Hierfür wird der elektrische Leiter (oder eine Mehrzahl von Leitern) beispielsweise im Zeitmultiplex angesteuert. Hierdurch kann beispielsweise ein elektrischer Leiter wahlweise und im zeitlichen Wechsel als Heizdraht einer Heizvorrichtung oder als Elektrode einer kapazitiven Sensorvorrichtung angesteuert werden. In order to avoid mutual interference when implementing the different functions via the at least one conductor with the least possible complexity of the control electronics, the control unit is designed and provided in a first embodiment, the electric conductor temporarily as part of the heater or the antenna device and temporarily as part to operate the capacitive sensor device. For this purpose, the electrical conductor (or a plurality of conductors) is driven, for example, in time division multiplex. As a result, for example, an electrical conductor can be controlled selectively and in temporal change as a heating wire of a heater or as an electrode of a capacitive sensor device.
In einer hierauf basierenden Weiterbildung ist die Steuereinheit dazu ausgebildet und vorgesehen, die Heizvorrichtung oder die Antennenvorrichtung für diejenige Zeit zu deaktivieren, in der der elektrische Leiter als Teil der Sensorvorrichtung angesteuert wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist folglich nicht nur zeitweise der elektrische Leiter von der elektronischen Steuereinheit ansteuerbar, sondern auch die Heizvorrichtung bzw. die Antennenvorrichtung selbst ist über die Steuereinheit steuerbar. In a refinement based thereon, the control unit is designed and provided to deactivate the heating device or the antenna device for the time in which the electrical conductor is actuated as part of the sensor device. Consequently, in this exemplary embodiment, not only is the electrical conductor temporarily controllable by the electronic control unit, but the heating device or the antenna device itself can also be controlled by the control unit.
In diesem Zusammenhang kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der elektrische Leiter Teil einer Heizvorrichtung in Form einer Scheibenheizung für eine Scheibe des Fahrzeugs ist und diese Scheibe selbst verstellbar oder an einem verstellbaren Fahrzeugschließelement wie einer Seitentür oder einer Heckklappe angeordnet ist. Ferner ist die kapazitive Sensorvorrichtung zur Detektion eines Hindernisses im Verstellweg der Fensterscheibe oder des Fahrzeugschließelements vorgesehen. Über die elektronische Steuereinheit ist eine zum Beispiel durch einen Benutzer angeschaltete Heizvorrichtung dann beispielsweise über die Steuereinheit deaktivierbar, während die Fensterscheibe oder das Fahrzeugschließelement fremdkraftbetätigt, z. B. über wenigstens einen Elektro-, Pneumatik und/oder Hydraulikmotor, verstellt wird. Derart wird der Leiter in dieser Phase (d.h., während der Verstellung) ausschließlich als Teil der kapazitiven Sensorvorrichtung angesteuert, um ein Hindernis im Verstellweg der Fensterscheibe bzw. des Fahrzeugschließelements – vorzugsweise berührungslos – feststellen zu können. Nach Abschluss der Verstellbewegung wird dann die Heizvorrichtung wieder aktiviert, so dass der elektrische Leiter nicht mehr als Teil der kapazitiven Sensorvorrichtung, sondern erneut nur als Heizdraht arbeitet. In this context, it may be provided, for example, that the electrical conductor is part of a heating device in the form of a window heater for a window of the vehicle and this disc itself is arranged adjustable or on an adjustable vehicle closing element such as a side door or a tailgate. Furthermore, the capacitive sensor device is provided for detecting an obstacle in the adjustment path of the window pane or the vehicle closing element. About the electronic control unit, for example, by a user turned on heating device is then deactivated, for example via the control unit, while the window pane or the vehicle closing element force-actuated, z. B. via at least one electric, pneumatic and / or hydraulic motor, is adjusted. In this way, during this phase (i.e., during adjustment), the conductor is driven exclusively as part of the capacitive sensor device in order to be able to detect an obstacle in the adjustment path of the window pane or of the vehicle closing element, preferably non-contact. After completion of the adjustment, the heater is then reactivated so that the electrical conductor no longer works as part of the capacitive sensor device, but again only as a heating wire.
Gemäß einer zweiten Ausführungsvariante ist die Steuereinheit alternativ oder ergänzend dazu ausgebildet und vorgesehen, den elektrischen Leiter zeitgleich als Teil einer Heizvorrichtung und als Teil der kapazitiven Sensorvorrichtung zu betreiben. So wird hier der elektrische Leiter über die elektronische Steuereinheit beispielsweise parallel im Frequenzmultiplex angesteuert, um über den elektrischen Leiter gleichzeitig beide Funktionen ohne Komforteinbußen umzusetzen. According to a second embodiment, the control unit is alternatively or additionally designed and provided to operate the electrical conductor at the same time as part of a heating device and as part of the capacitive sensor device. For example, the electrical conductor is controlled by the electronic control unit, for example, in parallel in the frequency division multiplex, in order to simultaneously implement both functions without sacrificing comfort via the electrical conductor.
Beim gleichzeitigen Betrieb des elektrischen Leiters bzw. einer Mehrzahl von elektrischen Leitern als Teil einer Heizvorrichtung und als Teil einer Sensorvorrichtung wird der elektrische Leiter bzw. werden die elektrischen Leiter vorzugsweise für jede Funktion mit unterschiedlichen Arbeitsfrequenzen betrieben. Beispielsweise kann der elektrische Leiter mittels der Steuereinheit als Teil der Heizvorrichtung bei einer Arbeitsfrequenz von bis zu 20 kHz und als Teil der Sensorvorrichtung bei einer Arbeitsfrequenz ab 100 kHz, zum Beispiel in einem Bereich von 100 kHz bis 10 MHz, betrieben werden. Insbesondere hierfür können wenigstens ein Tiefpass, der beispielsweise mithilfe einer Filterschaltung mit einer Induktivität gebildet wird, und ein Hochpass, der beispielsweise mithilfe einer Filterschaltung mit einem Kondensator gebildet wird, in Kombination mit der elektronischen Steuereinheit oder in diese integriert vorgesehen sein. During simultaneous operation of the electrical conductor or a plurality of electrical conductors as part of a heating device and as part of a sensor device, the electrical conductor or the electrical conductors are preferably operated for each function with different operating frequencies. For example, the electric Conductor by means of the control unit as part of the heating device at an operating frequency of up to 20 kHz and as part of the sensor device at an operating frequency from 100 kHz, for example in a range of 100 kHz to 10 MHz, operated. In particular, at least one low-pass filter, which is formed for example by means of a filter circuit with an inductance, and a high-pass filter, which is formed for example by means of a filter circuit with a capacitor, may be provided in combination with or integrated into the electronic control unit.
Grundsätzlich ist auch ein paralleler Betrieb des elektrischen Leiters als Teil der kapazitiven Sensorvorrichtung, z.B. als Elektrode, und als Antenne denkbar. Hierbei kann beispielsweise der elektrische Leiter mittels der Steuereinheit als Teil der Sensorvorrichtung bei einer Arbeitsfrequenz ab 100 kHz, zum Beispiel in einem Bereich von 100 kHz bis 10 MHz, und als Antenne bei einer Arbeitsfrequenz ab 87,5 MHz, zum Beispiel für den UKW-Radioempfang in einem Bereich von 87,5 MHz bis 108 MHz, betrieben werden. Basically, parallel operation of the electrical conductor as part of the capacitive sensing device, e.g. as an electrode, and as an antenna conceivable. Here, for example, the electrical conductor by means of the control unit as part of the sensor device at an operating frequency from 100 kHz, for example in a range of 100 kHz to 10 MHz, and as an antenna at an operating frequency from 87.5 MHz, for example, for the FM Radio reception in a range of 87.5 MHz to 108 MHz, operated.
Es ist grundsätzlich denkbar, die zuvor beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsvariante miteinander zu kombinieren, so dass beispielsweise in einem ersten Betriebsmodus der elektrische Leiter – vorzugsweise im Zeitmultiplexverfahren – jeweils nur wahl- und zeitweise als Teil einer Heinzvorrichtung oder als Teil einer Sensorvorrichtung angesteuert wird und in einem zweiten Betriebsmodus der elektrische Leiter zeitgleich – vorzugsweise im Frequenzmultiplexverfahren – sowohl als Teil der Heizvorrichtung als auch als Teil der kapazitiven Sensorvorrichtung angesteuert wird. In principle, it is conceivable to combine the first and second embodiment variants described above so that, for example, in a first operating mode, the electrical conductor is driven selectively and temporarily as part of a hot device or as part of a sensor device, preferably temporarily multiplexed a second mode of operation of the electrical conductor at the same time - preferably in frequency division multiplexing - both as part of the heater and as part of the capacitive sensor device is driven.
Derart könnte eine elektronische Steuereinheit in Form eines einzelnen Steuergeräts dazu in der Lage sein, die Ansteuerung eines elektrischen Leiters in beiden unterschiedlichen Betriebsmodi auszuführen. Dieses einzelne Steuergerät könnte dann je nach gewünschtem Betriebsmodus so konfigurierbar sein, dass entweder der erste Betriebsmodus oder der zweite Betriebsmodus fest eingestellt sind. In this way, an electronic control unit in the form of a single control unit could be able to carry out the control of an electrical conductor in both different operating modes. This single controller could then be configurable depending on the desired operating mode so that either the first operating mode or the second operating mode are fixed.
Alternativ könnte ein solches einzelnes Steuergerät auch so konfigurierbar sein, dass auf einen Benutzerwunsch hin und einen dazu gehörigen Empfang eines entsprechenden Bediensignals zwischen den beiden Betriebsmodi gewechselt werden kann. Dies könnte zum Beispiel gewünscht sein, um wahlweise die Vorteile beider Varianten nutzen zu können. So können beispielsweise die unterschiedlichen Arbeitsfrequenzen, die zur Vermeidung von störenden, wechselseitigen Beeinflussungen bei einem gleichzeitigen Betrieb vorgegeben werden müssen, unter Umständen als nachteilig empfunden werden. In der vorgeschlagenen Ausführungsform könnten dann benutzerseitig in den anderen Betriebsmodus gewechselt werden, in dem der elektrischen Leiter nur zu der einen oder der anderen Funktion angesteuert wird. Alternatively, such a single control unit could also be configured so that it is possible to switch between the two operating modes in response to a user request and a corresponding reception of a corresponding operating signal. This could, for example, be desired in order to be able to selectively use the advantages of both variants. Thus, for example, the different operating frequencies, which must be specified to avoid disturbing, mutual influences in a simultaneous operation, may be perceived as disadvantageous. In the proposed embodiment, it would then be possible for the user to switch to the other operating mode in which the electrical conductor is driven only for one or the other function.
Wie eingangs bereits erläutert, handelt es sich bei dem Fahrzeugteil in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fahrzeugbaugruppe um eine (Front-, Heck- oder Seiten-)Scheibe, insbesondere um eine Heckscheibe eines Kraftfahrzeugs. In einer Ausführungsvariante ist nun vorgesehen, dass bei einer Heckscheibe eine Heckklappe oder ein Kofferraumdeckel einen Spoiler umfasst und dieser Spoiler einen zusätzlichen elektrischen Leiter aufweist, der eine Elektrode der kapazitiven Sensorvorrichtung bildet. In dieser Variante ist folglich nicht nur mindestens ein elektrischer Leiter in der Heckscheibe vorgesehen, der an oder in der Heckscheibe angeordnet ist und sich sowohl als Antenne einer Antennenvorrichtung oder Heizdraht einer Heizvorrichtung als auch als eine Elektrode der kapazitiven Sensorvorrichtung ansteuern lässt. Vielmehr ist auch noch ein zusätzlicher elektrischer Leiter in einem Spoiler einer Heckklappe oder eines Kofferraumdeckels vorgesehen, um die Wirkung der kapazitiven Sensorvorrichtung zu verbessern. Hierbei ist die kapazitive Sensorvorrichtung vorzugsweise insbesondere zum Detektieren eines Hindernisses im Verstellweg einer fremdkraftbetätigt verstellbaren Heckklappe oder eines fremdkraftbetätigt verstellbaren Kofferraumdeckels vorgesehen. Indem durch den elektrischen Leiter der Heckscheibe und den elektrischen Leiter des Spoilers Teile dieser kapazitiven Sensorvorrichtung, insbesondere jeweils eine (Sende- oder Empfangs-)Elektrode gebildet wird, kann ein durch diese Sensorvorrichtung auf ein Hindernis überwachter Bereich um die Heckklappe bzw. den Kofferraumdeckel im Vergleich zu einer ausschließlichen Anordnung einer Elektrode an oder in der Heckscheibe nennenswert vergrößert werden. As already explained, the vehicle part in a preferred exemplary embodiment of a vehicle assembly according to the invention is a (front, rear or side) disk, in particular a rear window of a motor vehicle. In one embodiment, it is now provided that in a rear window a tailgate or a boot lid comprises a spoiler and this spoiler has an additional electrical conductor which forms an electrode of the capacitive sensor device. Consequently, in this variant, not only at least one electrical conductor is provided in the rear window, which is arranged on or in the rear window and can be controlled both as an antenna of an antenna device or heating wire of a heating device and as an electrode of the capacitive sensor device. Rather, an additional electrical conductor is also provided in a spoiler of a tailgate or a boot lid in order to improve the effect of the capacitive sensor device. In this case, the capacitive sensor device is preferably provided in particular for detecting an obstacle in the adjustment path of a power-operated tailgate or a power-operated adjustable boot lid. By parts of this capacitive sensor device, in particular each one (transmitting or receiving) electrode is formed by the electrical conductor of the rear window and the electrical conductor of the spoiler, an area monitored by this sensor device on an obstacle around the tailgate or the boot lid in Compared to an exclusive arrangement of an electrode on or in the rear window can be increased significantly.
In einem Ausführungsbeispiel erstrecken sich mehrere elektrische Leiter der Fahrzeugbaugruppe derart zumindest teilweise über die Sichtfläche des flächigen Fahrzeugteils, dass über die elektrischen Leiter bei einer Ansteuerung als Teil einer kapazitiven Sensorvorrichtung eine Geste eines Benutzers im Bereich der Sichtfläche erkennbar ist. So werden hier die elektrischen Leiter derart räumlich voneinander getrennt angeordnet und mit der elektronischen Steuereinheit verbunden, dass eine Geste eines Benutzers, das heißt zum Beispiel ein Bewegen einer Hand an der Sichtfläche entlang, voneinander unterscheidbare Signale an den mehreren Leitern generiert und hierdurch von der Steuereinheit erkennbar ist. Hier ist vorzugsweise aufgrund der Anordnung der elektrischen Leiter eine Bewegungsrichtung feststellbar, in die eine Hand eines Benutzers entlang der Sichtfläche bewegt wird. Beispielsweise kann über die kapazitive Sensorvorrichtung mit den mehreren elektrischen Leitern eine Bewegung einer Hand oder mindestens eines Fingers in eine bestimmte Bewegungsrichtung erkennbar sein, bei der der Benutzer mit der Hand bzw. dem Finger oder den Fingern entlang der Sichtfläche streicht. In one exemplary embodiment, a plurality of electrical conductors of the vehicle assembly extend at least partially over the visible surface of the planar vehicle part such that a gesture of a user in the region of the visible surface can be recognized via the electrical conductors when actuated as part of a capacitive sensor device. Thus, here the electrical conductors are arranged spatially separated from each other and connected to the electronic control unit, that a gesture of a user, that is, for example, moving a hand along the visible surface generates mutually distinguishable signals to the plurality of conductors and thereby from the control unit is recognizable. Here, preferably due to the arrangement of the electrical conductors, a direction of movement can be detected, in which a user's hand is moved along the visible surface. For example, via the capacitive sensor device with the plurality electrical conductors a movement of a hand or at least one finger in a particular direction of movement be recognizable, in which the user sweeps along the visible surface with the hand or the finger or fingers.
Die Steuereinheit ist hierbei bevorzugt dazu ausgebildet und vorgesehen, anhand einer bestimmten Geste Bedienbefehle zu erkennen und als Erwiderung hierauf ein Betätigungs- und/oder Verstellsignal zu erzeugen. Bevorzugt ist über die Steuereinheit anhand einer erkannten Geste eine fremdkraftbetätigte Verstellung eines Fahrzeugschließelements, wie zum Beispiel einer Seitentür, einer Heckklappe oder eines Kofferraumdeckels des Fahrzeugs, steuerbar. Streicht ein Benutzer somit beispielsweise über eine Scheibe des jeweiligen Fahrzeugschließelements oder über eine Scheibe in dessen Nähe, an der elektrische Leiter einer Heiz- oder Antennenvorrichtung gleichzeitig oder zeitversetzt auch als Teile einer kapazitiven Sensorvorrichtung, das heißt, als Elektroden, angesteuert werden, mittels denen die Bewegungsrichtung dieses Entlangstreichens auswertbar ist, kann bei aktiver Sensorvorrichtung je nach erkannter Bewegungsrichtung und/oder aktueller Verstellposition des Fahrzeugschließelements über die elektronische Steuereinheit eine vorgegebene Verstellbewegung des Fahrzeugschließelements veranlasst werden. Streicht bzw. wischt ein Benutzer mit seiner Hand beispielsweise in einer Ausführungsvariante an einer Heckscheibe entlang nach oben in Richtung des Fahrzeugdaches, wird dies als ein Bedienbefehl zum Öffnen der Heckklappe bewertet. Streicht bzw. wischt ein Benutzer demgegenüber nach unten in Richtung des Fahrzeugbodens, wird dies bei zumindest teilweise geöffneter Heckklappe als Bedienbefehl zum Schließen der Heckklappe bewertet. In this case, the control unit is preferably designed and provided to recognize operating commands based on a specific gesture and to generate an actuation and / or adjustment signal in response thereto. A power-operated adjustment of a vehicle closing element, such as a side door, a tailgate or a boot lid of the vehicle, is preferably controllable via the control unit on the basis of a recognized gesture. Thus, a user strokes, for example, over a pane of the respective vehicle closure element or via a pane in the vicinity thereof, at the same time or with a time delay as part of a capacitive sensor device, that is to say as electrodes, by means of which the electric conductors of a heating or antenna device are actuated Direction of movement of this delays can be evaluated, with active sensor device depending on the detected direction of movement and / or current adjustment of the vehicle closure element via the electronic control unit a predetermined adjustment of the vehicle closure element can be caused. If a user strokes or wipes his hand, for example in an embodiment variant along a rear window upwards in the direction of the vehicle roof, this is evaluated as an operating command for opening the tailgate. On the other hand, if a user strokes or wipes downwards in the direction of the vehicle floor, this is evaluated as an operating command for closing the tailgate when the tailgate is at least partially open.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der ohne Weiteres mit dem zuerst genannten Aspekt und den diesbezüglich erläuterten Ausführungsbeispielen kombinierbar ist, ist vorgesehen, dass sich mindestens ein (zweiter) elektrischer Leiter als Teil einer kapazitiven Sensorvorrichtung zusätzlich zu einem (ersten) Leiter oder zusätzlich zu mehreren (ersten) Leitern einer Heiz- oder Antennenvorrichtung für die Detektion eines Hindernisses in der Umgebung des Fahrzeugteils über die Sichtfläche des flächigen Fahrzeugteils erstreckt. According to a second aspect of the present invention, which can readily be combined with the first-mentioned aspect and the exemplary embodiments explained in this regard, it is provided that at least one (second) electrical conductor as part of a capacitive sensor device is additionally or additionally provided to a (first) conductor extends to a plurality of (first) ladders of a heating or antenna device for the detection of an obstacle in the vicinity of the vehicle part over the visible surface of the flat vehicle part.
In einer Variante gemäß diesem Erfindungsaspekt ist folglich ein als Elektrode arbeitender elektrischer Leiter der kapazitiven Sensorvorrichtung dauerhaft zusätzlich zu einem Leiter oder mehreren Leitern einer Heizungsvorrichtung oder einer Antennenvorrichtung an derselben Sichtfläche eines flächigen Fahrzeugteils, wie zum Beispiel einer Heckscheibe einer Heckklappe, vorgesehen. Ein solcher zusätzlicher elektrischer Leiter kann dementsprechend auch in Ergänzung zu einem elektrischen Leiter oder mehreren elektrischen Leitern vorgesehen sein, die von einer elektronischen Steuereinheit gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung sowohl als Teil einer Heizvorrichtung oder Antennenvorrichtung als auch als Teil der kapazitiven Sensorvorrichtung ansteuerbar sind. In jedem Fall wird über den zusätzlichen elektrischen Leiter, der ausschließlich als Teil einer kapazitiven Sensorvorrichtung betrieben und in Ergänzung zu Leitern einer Heiz- oder Antennenvorrichtung an der Sichtfläche vorgesehen ist, die Erkennung eines Hindernis im Bereich der Sichtfläche verbessert. In a variant according to this aspect of the invention, therefore, an electrical conductor of the capacitive sensor device operating as an electrode is permanently provided in addition to a conductor or a plurality of conductors of a heating device or an antenna device on the same visible surface of a flat vehicle part, such as a rear window of a tailgate. Accordingly, such an additional electrical conductor can also be provided in addition to an electrical conductor or a plurality of electrical conductors, which can be controlled by an electronic control unit according to the first aspect of the present invention both as part of a heating device or antenna device and as part of the capacitive sensor device. In any case, the detection of an obstacle in the area of the visible surface is improved via the additional electrical conductor, which is operated exclusively as part of a capacitive sensor device and is provided in addition to conductors of a heating or antenna device on the visible surface.
Vorzugsweise werden ein zusätzlicher elektrischer Leiter, der ausschließlich als Teil der kapazitiven Sensorvorrichtung für die Detektion eines Hindernisses in der Umgebung des Fahrzeugteils arbeitet, ebenso wie die anderen elektrischen Leiter einer Heiz- oder Antennenvorrichtung in die Sichtfläche integriert, sind also jeweils vorzugsweise in das Material der Sichtfläche eingebettet, wie es beispielsweise bei Heizdrähten einer Scheibenheizung hinlänglich bekannt ist. Derart können eine durch einen elektrischen Leiter bereitgestellte Elektrode einer kapazitiven Sensorvorrichtung und zum Beispiel elektrische Leiter für eine Scheibenheizung oder für eine in eine Scheibe integrierte Antenne in einem gemeinsamen Prozessschritt während der Fertigstellung der Scheibe angeordnet werden. Preferably, an additional electrical conductor, which works exclusively as part of the capacitive sensor device for the detection of an obstacle in the vicinity of the vehicle part, as well as the other electrical conductors of a heating or antenna device are integrated into the visible surface, so in each case preferably in the material of Embedded visible surface, as is well known, for example in heating wires of a disk heater. In this way, an electrode provided by an electrical conductor of a capacitive sensor device and, for example, electrical conductors for a pane heater or for a disk-integrated antenna can be arranged in a common process step during the completion of the pane.
Bei einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Fahrzeugbaugruppe – sowohl gemäß dem ersten als auch gemäß dem zweiten Aspekt – kann vorgesehen sein, dass bei einer Ansteuerung eines elektrischen Leiters als Teil einer kapazitiven Sensorvorrichtung mittels einer Auswertlogik und anhand eines erfassten Messsignals eine Beschädigung des Leiters erkannt wird. So variiert bekanntermaßen ein von einem als Sendeelektrode der Sensorvorrichtung arbeitenden elektrischen Leiter erzeugte elektrische Feld, wenn dieser beschädigt, insbesondere wenn dieser gebrochen ist. Demzufolge ändert sich hierbei auch in charakteristischer Weise ein erfasstes Messsignal, über das das Auftreten eines Hindernisses in dem erzeugten elektrischen Feld messbar ist. Über eine Auswertlogik, die vorzugsweise in der elektronischen Steuereinheit vorgesehen ist, kann nun dieses Messsignal ausgewertet und mit einem Referenzwert oder mehreren Referenzwerten verglichen werden, um anhand eines Ergebnisses dieses Vergleichs auf eine etwaige Beschädigung des elektrischen Leiters zu schließen. In one embodiment variant of a vehicle assembly according to the invention-both according to the first aspect and according to the second aspect-it can be provided that damage to the conductor is detected when an electrical conductor is actuated as part of a capacitive sensor device by means of an evaluation logic and based on a detected measurement signal. As is known, an electric field generated by an electrical conductor operating as a transmitting electrode of the sensor device varies if it is damaged, in particular if it is broken. As a result, a detected measurement signal, by which the occurrence of an obstacle in the generated electric field can be measured, also changes in a characteristic manner. By means of an evaluation logic, which is preferably provided in the electronic control unit, this measurement signal can now be evaluated and compared with a reference value or a plurality of reference values in order to conclude, based on a result of this comparison, on any damage to the electrical conductor.
Wird über die Auswertlogik eine Beschädigung festgestellt, ist die Auswertelogik dazu ausgelegt, die Ausgabe einer Hinweismeldung, vorzugsweise die Auslösung eines Alarms zu steuern. If damage is detected via the evaluation logic, the evaluation logic is designed to control the output of a message, preferably the triggering of an alarm.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit eine solche Hinweismeldung ausgibt oder einen Alarm auslöst, wenn mehrere an der Sichtfläche vorgesehene Leiter gebrochen sind, da dann auch von einer beträchtlichen Beschädigung des flächigen Fahrzeugteils auszugehen ist. Auf diese Art kann beispielsweise auch ein Glasbruch bei einer Scheibe als flächigem Fahrzeugteil elektronisch festgestellt werden, wenn an dieser Scheibe die jeweiligen (auch) kapazitiv auszuwertenden elektrischen Leiter vorgesehen sind. So werden auch die elektrischen Leiter einer Heiz- oder Antennenvorrichtung oder etwaige zusätzliche elektrische Leiter der kapazitiven Sensorvorrichtung beschädigt, wenn die Scheibe zerbirst. Da ein Zerbrechen der Scheibe üblicherweise nur im Fall eines Unfalls oder einer mutwilligen Beschädigung der Scheibe, zum Beispiel um sich unerlaubt Zutritt zu dem Fahrzeug zu verschaffen, auftreten wird, kann somit über die kapazitiv arbeitende Sensorvorrichtung und ihre in der Scheibe (zusätzlich) vorgesehenen elektrischen Leiter eine Sicherheitsfunktion bereitgestellt werden. Wird in diesem Ausführungsbeispiel ein Bruch mehrerer durch je einen elektrischen Leiter in der Scheibe gebildeter Elektroden detektiert, ist die Auswertelogik so ausgelegt, dies bei abgestelltem Fahrzeug als Versuch zu bewerten, sich unerlaubt Zutritt zum Inneren des Fahrzeugs zu verschaffen und einen Alarm auszulösen. For example, it can be provided that the control unit issues such an information message or triggers an alarm if a plurality of conductors provided on the visible surface are broken, since then considerable damage to the planar vehicle part can also be assumed. In this way, for example, a broken glass in a disk as a flat vehicle part can be detected electronically, if the respective (also) capacitively evaluating electrical conductors are provided on this disc. Thus, the electrical conductors of a heating or antenna device or any additional electrical conductors of the capacitive sensor device are damaged when the disc breaks. Since a breakage of the disc usually occurs only in the event of accident or willful damage to the disc, for example to gain unauthorized access to the vehicle, can thus on the capacitive sensor device and its in the disc (additional) provided electrical Head of a security function can be provided. If, in this exemplary embodiment, a break of several electrodes formed by one electrical conductor in the disk is detected, the evaluation logic is designed to evaluate this when the vehicle is parked as an attempt to gain unauthorized access to the interior of the vehicle and to trigger an alarm.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren deutlich werden. Further advantages and features of the present invention will become apparent in the following description of exemplary embodiments with reference to the figures.
Es zeigen: Show it:
Aus der
Bei einem fremdkraftbetätigten Verstellen der Heckklappe
Um dieses Risiko zu minimieren ist es bekannt, eine kapazitive Sensorvorrichtung vorzusehen, mittels der bei einer Verstellung der Heckklappe
Zusätzlich zu der kapazitiven Sensorvorrichtung mit den Elektroden E1, E2 und E3 und der elektronischen Steuereinheit
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in einem in der
Die Steuereinheit
Beispielsweise hat es sich bei dieser Ausführungsform als vorteilhaft erwiesen, die Heizdrähte
Anstelle einer zeitversetzten Ansteuerung der Heizdrähte
Über die Steuereinheit
Mit der
Dabei werden hier die einzelnen Heizdrähte
Dementsprechend ist in dem Ausführungsbeispiel durch die gezeigte Anordnung der Heizdrähte
In Abhängigkeit von der festgestellten Bewegungsrichtung erkennt die Steuereinheit
Die Gestenerkennung über die Sensorvorrichtung ist hierbei beispielsweise aktiv, wenn sich die Heckklappe
Obwohl in den dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils eine Heckklappe
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Heckklappe tailgate
- 10 10
- Heckscheibe rear window
- 11, 12, 13 11, 12, 13
- Schließkante closing edge
- 2.1, 2.2 2.1, 2.2
- Antriebseinheit drive unit
- 3.1, 3.2 3.1, 3.2
- Antriebsmotor drive motor
- 4 4
- Schloss lock
- 5, 5' 5, 5 '
- Steuereinheit control unit
- 51, 52 51, 52
- Steuerelektronik control electronics
- 53 53
- Schaltelektronik Schaltelektronik
- 5A, 5B 5A, 5B
- Steuereinheit control unit
- 6, 6* 6, 6 *
- Heckscheibenheizung rear window defroster
- 61, 62, 63, 64 61, 62, 63, 64
- Heizdraht heating wire
- E1, E2, E3 E1, E2, E3
- Elektrode electrode
- F F
- Fahrzeugstruktur vehicle structure
- K K
- Kraftfahrzeug motor vehicle
- O O
- Karosserieöffnung body opening
- P P
- Pfeil arrow
- VS, VO V S , V O
- Verstellrichtung adjustment
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 202006004053 U1 [0005] DE 202006004053 U1 [0005]
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-
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