DE102013010993A1

DE102013010993A1 - Objekterfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102013010993A1
Application number: DE201310010993
Authority: DE
Inventors: Bernd Herthan
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2013-07-02
Publication date: 2015-01-08
Also published as: CN104278907A; US9689982B2; CN104278907B; US20150009062A1; KR20150004280A; KR101719529B1

Abstract

Es wird eine Objekterfassungsvorrichtung (16) für ein Fahrzeug zur Überwachung der rückwärtigen Umgebung des Fahrzeugs angegeben. Die Objekterfassungsvorrichtung (16) umfasst einen Radarsensor (18) zur Erzeugung eines Radarsignals, das eine Information über einen Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem Fahrzeugnutzer (50) oder einem anderen Objekt in der rückwärtigen Umgebung des Fahrzeugs enthält. Der Radarsensor (18) ist dabei zur Montage an einem zur rückwärtigen Umgebung des Fahrzeugs weisenden Fahrzeugbauteil (7, 8, 9, 12, 14) eingerichtet. Des Weiteren umfasst die Objekterfassungsvorrichtung (16) eine Steuer- und Auswerteeinheit (20), die dazu eingerichtet ist, anhand des Radarsignals ein Bewegungsmuster des Fahrzeugnutzers (50) zu ermitteln, das Bewegungsmuster mit einem vorgegebenen Referenzmuster zu vergleichen und einen einer Heckklappe (2) des Fahrzeugs zugeordneten Stellmotor (3) zur Verstellung der Heckklappe (2) zwischen einer Offenstellung (5) und einer Schließstellung (4) anzusteuern, wenn das Bewegungsmuster mit dem Referenzmuster übereinstimmt. Weiterhin wird ein Fahrzeug mit einer solchen Objekterfassungsvorrichtung (16) angegeben.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Objekterfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die zur Überwachung der rückwärtigen Umgebung des Fahrzeugs eingerichtet und vorgesehen ist. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Fahrzeug mit einer solchen Objekterfassungsvorrichtung.
Moderne Fahrzeuge weisen zur Erhöhung des Bedienkomforts bisweilen automatisch verstellbare Kofferraumtüren (d. h. Kofferraumdeckel oder Heckklappen) auf. Solche Kofferraumtüren werden in der Regel um ein Scharnier verschwenkt. Normalerweise wird die Öffnung der Kofferraumtür durch Betätigung eines Schalters am Fahrzeug selbst (beispielsweise in den Türgriff integriert) oder an einer Schlüsselfernbedienung ausgelöst.
Nachteilig ist hierbei, dass einem Fahrzeugnutzer, der im Begriff steht, etwas durch die Kofferraumöffnung einzuladen, häufig beide Hände (z. B. durch den Transport von Gegenständen) gebunden sind, so dass der Fahrzeugnutzer ohne Mühe weder einen Schalter noch die Schlüsselfernbedienung betätigen kann.
Um diesem Nachteil abzuhelfen, ist beispielsweise aus der DE 10 2011 008 275 A1 bekannt, mittels eines kapazitiven Sensors eine unter den hinteren Stoßfänger gerichtete Fußkickbewegung zu detektieren. Die erfasste Fußkickbewegung wird hierbei als Heckklappenöffnungsbefehl interpretiert. Die automatische Heckklappenöffnung kann somit durch einen Fußkick unter den hinteren Stoßfänger ausgelöst werden. Allerdings ist die Reichweite eines solchen kapazitiven Sensors begrenzt. Daher muss der Fahrzeugnutzer, der mittels Fußkick die Heckklappe öffnen möchte, sich meist in einem Abstand von deutlich weniger als einem Meter zu dem Fahrzeug aufhalten. Insbesondere steht der Fahrzeugnutzer damit häufig im Stellweg der sich öffnenden Kofferraumtür und muss der Kofferraumtür ausweichen, was insbesondere beim Tragen von schweren Gegenständen oder im Falle von körperlichen Einschränkungen mühsam sein kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bedienung eines Fahrzeugs diesbezüglich zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Objekterfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Des Weiteren wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
Die erfindungsgemäße Objekterfassungsvorrichtung ist zur Überwachung der rückwärtigen Umgebung des Fahrzeugs eingerichtet und vorgesehen. Hierzu umfasst die Objekterfassungsvorrichtung einen Radarsensor zur Erzeugung eines Radarsignals, welches eine Information über einen Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem Fahrzeugnutzer oder einem anderen Objekt in der rückwärtigen Umgebung des Fahrzeugs enthält. Der Radarsensor ist hierbei zur Montage an einem zur rückwärtigen Umgebung des Fahrzeugs weisenden Fahrzeugbauteil eingerichtet. Somit ist der Radarsensor im dem bestimmungsgemäßen Endmontagezustand des Fahrzeugs an einem solchen nach hinten weisenden Fahrzeugbauteil montiert, insbesondere in ein solches Fahrzeugbauteil integriert.
Des Weiteren umfasst die Objekterfassungsvorrichtung eine Steuer- und Auswerteeinheit, die schaltungs- oder programmtechnisch dazu eingerichtet ist, anhand des Radarsignals ein Bewegungsmuster des Fahrzeugnutzers zu ermitteln. Als Fahrzeugnutzer ist hierbei allgemein eine Person bezeichnet, die sich dem Fahrzeug in der Absicht nähert, eine Kofferraumtür (Kofferraumdeckel (Heckklappe) des Fahrzeugs zu öffnen oder zu schließen. Des Weiteren ist die Steuer- und Auswerteeinheit dazu eingerichtet, das Bewegungsmuster mit einem vorgegebenen Referenzmuster zu vergleichen und einen der Kofferraumtür zugeordneten Stellmotor zur Verstellung der Kofferraumtür zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung anzusteuern, wenn das Bewegungsmuster mit dem Referenzmuster übereinstimmt. Die Steuer- und Auswerteeinheit ist folglich dazu eingerichtet, einen durch eine bestimmte Bewegung des Fahrzeugnutzers signalisierten Öffnungs- oder Schließbefehl (allgemein „Verstellbefehl”) für die Kofferraumtür zu erkennen und die entsprechende Verstellung der Kofferraumtür einzuleiten.
Da menschliche Bewegungen in der Regel nicht exakt reproduziert werden können, und somit bei wiederholter Ausführung durch einen oder mehrere Fahrzeugnutzer stets in gewissem Umfang verschieden ausfallen, ist dabei eine exakte Übereinstimmung des erfassten Bewegungsmusters mit dem hinterlegten Referenzmuster nicht zu erwarten. Entsprechend nimmt die Steuereinheit eine grobkörnige Prüfung dahingehend vor, ob eine hinreichende Übereinstimmung (d. h. eine hinreichende Ähnlichkeit) des erfassten Bewegungsmusters mit dem hinterlegten Referenzmuster gegeben ist. Für die Beurteilung, ob (hinreichende) Übereinstimmung gegeben ist, zieht die Steuereinheit hierbei ein vorgegebenes Kriterium (z. B. vorgegebene Toleranzgrenzen) heran.
Vorzugsweise ist die Steuer- und Auswerteeinheit hierbei dazu eingerichtet, aus dem Radarsignal unter Anwendung von einer Mustererkennungsmethode auf das Bewegungsmuster des Fahrzeugnutzers zu schließen und ein Testsignal zu erzeugen, das für dieses Bewegungsmuster charakteristisch ist. Die Steuer- und Auswerteeinheit ist dabei vorzugsweise weiterhin dazu eingerichtet, das Testsignal anschließend mit einem für das Referenzmuster charakteristischen Referenzsignal zu vergleichen, das zweckmäßigerweise in einem Speichermodul der Objekterfassungsvorrichtung hinterlegt ist.
Die Steuer- und Auswerteeinheit kann im Rahmen der Erfindung als nichtprogrammierbare elektronische Schaltung ausgebildet sein und hierbei beispielsweise in eine Steuerung des Stellmotors integriert sein. Die Steuereinheit kann im Rahmen der Erfindung allerdings auch durch einen Mikrocontroller gebildet sein, in dem die Funktionalität zur Auswertung des Radarsignals in Form eines Softwaremoduls implementiert ist.
Der Radarsensor weist vorteilhafterweise eine – im Vergleich zu den üblicherweise eingesetzten kapazitiven Sensoren – große Reichweite von mehreren Metern auf. Somit kann der Fahrzeugnutzer sich zur Abgabe des Verstellbefehls auch in einem vergleichsweise großen Abstand (von z. B. zwei Metern) zu der Kofferraumtür befinden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Person schwer beladen ist, d. h. einen oder mehrere schwere Gegenstände trägt. In diesem Fall kann die Person die Verstellung der Kofferraumtür außerhalb des Schwenkbereichs der Kofferraumtür einleiten, ohne anschließend wieder aus dem Stellweg heraustreten zu müssen, um der Kofferraumtür auszuweichen. Der Begriff „Stellweg” und der für eine Kofferraumtür präzisere Begriff „Schwenkbereich” bezeichnen hierbei das Raumvolumen, das die Kofferraumtür während ihrer Verstellung durchstreift.
Das Bewegungsmuster, das zur Signalisierung des Verstellbefehls herangezogen wird, kann im Rahmen der Erfindung dank der Verwendung des Radarsensors aus einer Vielfalt verschiedener Körperbewegungen gewählt werden. So kann es sich bei diesem Bewegungsmuster im Rahmen der Erfindung insbesondere um eine Fußbewegung (insbesondere ein „Fußkick”), eine Verbeugung, eine Bewegung des gesamten Kopfes (z. B. ein Kopfnicken oder Kopfschütteln), oder eines Teils des Kopfes (z. B. eine Änderung der Mimik) handeln. Aufgrund der Verwendung des Radarsensors sind hierbei vorteilhafterweise auch kleine Bewegungen, wie beispielsweise eine Lidschlagbewegung oder Änderung der Blickrichtung der Augen, erfassbar. Somit kann ein schwer beladener Fahrzeugnutzer das zur Signalisierung des Verstellbefehls erforderliche Bewegungsmuster auf besonders einfache Weise und mit äußerst geringer körperlicher Anstrengung durchführen, während er mit beiden Füßen stabil auf dem Boden steht.
In zweckmäßiger Ausführung handelt es sich bei dem Fahrzeugbauteil, in dem im bestimmungsgemäßen Endmontagezustand der Radarsensor montiert ist, um ein (Heck-)Leuchtenmodul. Im Rahmen der Erfindung kann es sich hierbei um die seitlich an dem Fahrzeug angeordneten Leuchtenmodule, in denen Rück- und Bremsleuchten, Blinker etc. integriert sind, oder um die regelmäßig oberhalb oder unterhalb der Heckscheibe angeordnete dritte Bremsleuchte handeln. Die Leuchtenmodule sind hierbei regelmäßig derart an dem Heck des Fahrzeugs angeordnet, dass von dem jeweiligen Leuchtenmodul aus nahezu die gesamte rückwärtige Umgebung des Fahrzeugs einsehbar (und somit mittels des Radarsensors erfassbar) ist. Aufgrund der exponierten Lage im Leuchtenmodul wird der Messbereich des Radarsensors vorteilhafterweise nicht oder nur vernachlässigbar durch metallische Karosseriebauteile des Fahrzeugs abgeschattet.
In einer weiteren Ausführung handelt es sich bei dem Fahrzeugbauteil um einen Heckstoßfänger, der vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt und somit besonders durchlässig für Radarstrahlung ist. In wiederum weiterer Ausführung handelt es sich bei dem Fahrzeugbauteil um eine Dachabrisskante, die oberhalb der Heckscheibe an dem Fahrzeug angeordnet ist. Eine solche Dachabrisskante ist herkömmlicherweise dazu vorgesehen, die bei der Fahrt entlang des Fahrzeugdachs strömende Luft gezielt über das Heck des Fahrzeugs zu leiten. Die Dachabrisskante steht dabei regelmäßig in Form eines kleinen Spoilers von dem Fahrzeug ab, so dass die von dem in der Dachabrisskante montierten Radarsensor emittierte Radarstrahlung kaum von Fahrzeugbauteilen abgeschattet wird.
Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin auch denkbar, dass der Radarsensor im bestimmungsgemäßen Endmontagezustand in einer am Heck des Fahrzeugs eigelassenen Nummernschildmulde angeordnet ist. Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin auch denkbar, dass der Radarsensor mehrere Radarantennen aufweist, die jeweils zum Senden und Empfangen von Radarstrahlung dienen. Jede der mehreren Radarantennen kann im Rahmen der Erfindung jeweils an einem von mehreren verschiedenen Fahrzeugbauteilen angeordnet sein. Eine oder mehrere Radarantennen können aber auch über mehrere Fahrzeugbauteile disloziert, d. h. verteilt sind. Durch die Nutzung mehrerer, insbesondere unterschiedlich ausgerichteter Radarantennen können mittels des Radarsensors Radarechos, d. h. reflektierte Radarstrahlung, aus unterschiedlichen Richtungen erfasst und somit ein besonders großer Bereich der rückwärtigen Umgebung überwacht werden.
In bevorzugter Ausführung ist der Radarsensor als Ultrabreitband-Radarsensor (auch als UWB-Radarsensor bezeichnet) ausgeführt. UWB-Radar hat hierbei den Vorteil, dass besonders kurze Strahlungsimpulse emittiert werden, die eine besonders große Frequenzbandbreite bei sehr niedriger Impulsleistung aufweisen.
UWB-Radar eignet sich dabei besonders zur Erfassung von Gegenständen und Bewegungen mit besonders hoher Ortsauflösung. Das heißt, dass vergleichsweise kleine Bewegungen, wie beispielsweise ein Lidschlag oder eine Augenbewegung, besonders präzise erfasst werden können. Aufgrund der niedrigen Impulsleistung ist die Energieaufnahme des UWB-Radarsensors besonders gering. Des Weiteren hat ein UWB-Radarsensor eine für die Anwendung an einem Fahrzeug zweckmäßige Erfassungsreichweite von mehreren Metern.
In zweckmäßiger Ausführung ist die Steuer- und Auswerteeinheit dazu eingerichtet, anhand des Radarsignals zu erkennen, ob ein erfasstes Objekt Mensch oder Tier oder ein Gegenstand (wobei hierzu auch Pflanzen gezählt werden) ist. Dadurch wird eine besonders hohe Fehlersicherheit bei der Erkennung des Bewegungsmusters erreicht. Zudem kann die Unterscheidbarkeit zwischen menschlichen (oder tierischen) Hindernissen einerseits und Gegenständen andererseits anhand des Radarsignals auch im Rahmen eines Fahrer-Assistenzsystems (beispielsweise einer Rückfahrhilfe) vorteilhaft genutzt werden. Diese Unterscheidung ist beispielsweise in einer Waschstraße besonders zweckmäßig, zumal das Fahrer-Assistenzsystem in diesem Fall zwischen den – unvermeidlich sehr nahe am Fahrzeug angeordneten – Waschbürsten und etwaigen Menschen oder Tieren im toten Winkel des Fahrzeugs unterscheiden kann. Von gleichem Vorteil ist die Unterscheidung zwischen Menschen bzw. Tieren und Gegenständen durch ein Fahrer-Assistenzsystem auch beim Rangieren in Parkgaragen und anderen engen Räumen. Entsprechend wird die Objekterfassungsvorrichtung vorzugsweise auch im Rahmen eines solchen Fahrer-Assistenzsystems eingesetzt.
Zur Unterscheidung zwischen Menschen bzw. Tieren und Gegenständen prüft die Steuer- und Auswerteeinheit beispielsweise unter Anwendung einer Mustererkennungs- oder Frequenzanalysemethode, ob das Radarsignal ein für einen Herzschlag charakteristisches Bewegungsmuster enthält. Alternativ kann im Rahmen der Erfindung mittels des UWB-Radarsensors auch die Permittivität (Dielektrizitätszahl) des Materials des erfassten Gegenstands ermittelt und somit zwischen menschlichem/tierischem Gewebe und leblosem Material unterschieden werden.
In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist die Steuer- und Auswerteeinheit für eine schlüssellose Zugangsfunktion (bisweilen auch als „keyless-entry” oder „keyless-go” bezeichnet) eingerichtet. Bei einer solchen Funktion werden die Türen des Fahrzeugs automatisch entriegelt, wenn die Anwesenheit des dem Fahrzeug zugeordneten elektronischen Fahrzeugschlüssels (Funkschlüssel) detektiert wird. Die schlüssellose Zugangsfunktion wird von der Steuer- und Auswerteeinheit dahingehend mitgenutzt, dass in einer zeitlichen Umgebung mit der Erfassung und/oder Auswertung des Bewegungsmusters (d. h. vor, während und/oder nach der Erfassung des Bewegungsmusters) das Vorliegen eines dem elektronischen Fahrzeugschlüssel zugeordneten Schlüsselsignals geprüft wird. Im Rahmen der Erfindung ist es dabei denkbar, dass der Steuer- und Auswerteeinheit die Information über die An- oder Abwesenheit des Schlüsselsignals von einem externen Steuergerät zugeführt wird. Alternativ kann die schlüssellose Zugangsfunktion, und somit die Funktion zur Detektion des Schlüsselsignals im Rahmen der Erfindung auch direkt in der Steuer- und Auswerteeinheit integriert sein. Die Steuer- und Auswerteeinheit weist hierzu optional ein Empfangsmodul zur Detektion des Schlüsselsignals auf.
Im Rahmen der Erfindung ist es hierbei denkbar, dass die Steuer- und Auswerteeinheit den Radarsensor zunächst in einem Abstandsmessmodus (vergleichbar zu einem Dopplerradar) zur reinen Abstandsmessung zwischen einem Objekt in der rückwärtigen Umgebung und dem Fahrzeug ansteuert. Erfasst die Steuer- und Auswerteeinheit anhand einer Änderung des Abstands die Annäherung eines Objekts und liegt zusätzlich das Schlüsselsignal vor, schaltet die Steuer- und Auswerteeinheit in einen bildgebenden Modus, in dem die Steuer- und Auswerteeinheit anhand des Radarsignals das Bewegungsmuster ermittelt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist die Steuer- und Auswerteeinheit zusätzlich dazu eingerichtet, während der Verstellung der Kofferraumtür anhand des Radarsignals auf die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Hindernisses in dem der Kofferraumtür vorgelagerten Schwenkbereich zu schließen, und bei Erkennung eines Hindernisses die Verstellung der Kofferraumtür zu stoppen oder zu reversieren, d. h. die Bewegungsrichtung umzukehren. Die erfindungsgemäße Objekterfassungsvorrichtung wird somit in dieser Ausgestaltung zusätzlich als Kollisionsschutz eingesetzt, um beim Öffnen oder Schließen der Kofferraumtür die Kollision der Kofferraumtür mit dem Hindernis, insbesondere ein Einklemmen eines Körperteils oder Gegenstands zwischen der Kofferraumtür und der Umrandung der Kofferraumöffnung zu verhindern.
In vorteilhafter Ausführung umfasst der Radarsensor eine zusätzliche Radarantenne, die zur Oberseite des Fahrzeugs hin ausgerichtet ist. Diese zusätzliche Radarantenne ist insbesondere im Rahmen des Kollisionsschutzes zweckmäßig, da mittels dieser nach oben ausgerichteten Radarantenne der Abstand der Kofferraumtür zu einem oberhalb des Fahrzeugs angeordneten Hindernis, z. B. einer Parkhaus- oder Garagendecke, erfassbar ist. Somit kann die Öffnung der Kofferraumtür durch die Steuer- und Auswerteeinheit gestoppt werden, bevor die Kofferraumtür an diesem Hindernis anschlägt.
In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist die Steuer- und Auswerteeinheit zusätzlich dazu eingerichtet, bei einer Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs anhand des Radarsignals ein in der rückwärtigen Umgebung des Fahrzeugs angeordnetes Hindernis zu erfassen und gegebenenfalls in Abhängigkeit des Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis ein Warnsignal auszugeben. Die erfindungsgemäße Objekterfassungsvorrichtung wird in dieser Ausführung somit auch als (Rückfahrhilfe) eingesetzt.
Die erfindungsgemäße Objekterfassungsvorrichtung kann mithin auf vorteilhafte und einfache Weise unter Einsparung zusätzlicher Sensorik für verschiedene Funktionen, nämlich zur Erkennung eines Bewegungsmusters, sowie zusätzlich im Rahmen eines Fahrerassistenzsystems, als Rückfahrhilfe und/oder als Kollisionsschutz eingesetzt werden.
Insbesondere bei Nutzung der Objekterfassungsvorrichtung als Rückfahrhilfe weist der Radarsensor optional eine (weitere) Radarantenne auf, die in Richtung auf den das Fahrzeug rückwärtig umgebenden Boden gerichtet ist. Somit kann mittels des Radarsensors zusätzlich zu einem hinter dem Fahrzeug angeordneten Hindernis (beispielsweise einem Fahrzeug) auch die regelmäßig deutlich tiefer angeordnete Bordsteinkante erfasst werden. Dies löst insbesondere das Problem, dass die Höhe einer Bordsteinkanten häufig derart dimensioniert ist, dass die Bordsteinkante zwar mittels herkömmlicher Parksensoren nicht als Hindernis erfasst wird, dennoch aber mit einer Heckschürze des Fahrzeugs in Kontakt kommen kann.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen, umfasst eine Kofferraumtür und eine Objekterfassungsvorrichtung der vorstehend beschriebenen Art.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
1 in schematischer Rückansicht das Heck eines Fahrzeugs mit einer Objekterfassungsvorrichtung,
2 das Heck gemäß 1 in einer Seitenansicht sowie ein Fahrzeugnutzer, der zur Signalisierung eines Verstellbefehls eine bestimmte Bewegung ausführt,
3 in Ansicht gemäß 2 das Heck des Fahrzeugs mit geöffneter Heckklappe,
4 und 5 in Ansicht gemäß 2 jeweils ein weiteres Ausführungsbeispiel der Objekterfassungsvorrichtung, und
6 in Ansicht gemäß 1 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Objekterfassungsvorrichtung.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 bis 3 ist das Heck 1 eines Fahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, dargestellt. An dem Heck 1 ist eine Heckklappe 2 angeordnet, die mittels eines Stellmotors 3 zwischen einer Schließstellung 4 und einer (in 3 dargestellten) Offenstellung 5 reversibel verstellbar ist. Die Heckklappe 2 weist ein Heckfenster auf, das mittels einer Heckscheibe 6 verschlossen ist. Oberhalb der Heckscheibe 6 ist eine („dritte”) Bremsleuchte 7 angeordnet. Oberhalb der Heckscheibe 6 ist wiederum eine Dachabrisskante 8 angeordnet, die in Form eines kleinen Spoilers ausgebildet ist. In der Heckklappe 2 ist außerdem eine Nummernschildmulde 9 eingeformt.
Beidseitig der Heckklappe 2 ist jeweils ein Rückleuchtenmodul 12 an dem Heck 1 des Fahrzeugs montiert. In die Rückleuchtenmodule 12 sind die jeweils Rückleuchten, die Bremsleuchten, die Fahrtrichtungsanzeiger (Blinker) etc. integriert. Des Weiteren ist an der unteren Kante des Hecks 1 ein Heckstoßfänger 14 montiert. Das Fahrzeug umfasst außerdem eine Objekterfassungsvorrichtung 16, die einen Radarsensor 18 sowie eine Steuer- und Auswerteeinheit (kurz: Steuereinheit 20) aufweist. Die Steuereinheit 20 ist dabei mittels einer Signalleitung 22 mit dem Radarsensor 18 gekoppelt.
Der Radarsensor 18 umfasst, wie in den 4 bis 6 näher dargestellt ist, drei voneinander separate Radarantennen, die in unterschiedlichen Winkeln zu der Fahrtrichtung 10 ausgerichtet sind. Jede einzelne Radarantenne sendet und empfängt somit Radarstrahlung in einen bzw. aus einem unterschiedlichen Raumwinkel, d. h. einem näherungsweise kegelförmigen Volumen, das sich von der Radarantenne her in Richtung der Fahrzeugumgebung öffnet. Eine als Oberantenne 30 bezeichnete Radarantenne strahlt dabei in einen Raumwinkel ab, der näherungsweise senkrecht zur Fahrtrichtung 10 zur Oberseite des Fahrzeugs ausgerichtet ist und als oberer Messbereich 32 bezeichnet wird. Die als Mittelantenne 34 bezeichnete Radarantenne strahlt in einen als mittlerer Messbereich 36 bezeichneten Raumwinkel ab. Die dritte Radarantenne wird als Unterantenne 38 bezeichnet und strahlt in einen als unterer Messbereich 40 bezeichneten Raumwinkel ab. Die Messbereiche 32, 36, 40 sind hierbei in Fahrzeughochrichtung aufgefächert, so dass die Messbereiche 32, 36, 40 aneinander angrenzen (s. 4 und 5).
In 2 ist gezeigt, dass die Steuereinheit 20 der Objekterfassungsvorrichtung 16 dazu eingerichtet ist, mittels des Radarsensors 18 die Annäherung einer Person (nachfolgend als Fahrzeugnutzer 50 bezeichnet) an das Heck 1 zu erfassen. Hierzu nutzt die Steuereinheit 20 die Mittelantenne 34. Die Steuereinheit 20 ist weiterhin dazu eingerichtet, aus einem von dem Radarsensor 18 ausgegebenen Radarsignal eine durch den Pfeil 52 angedeutete Bewegung des Fahrzeugnutzers 50 zu erfassen und dabei unter Verwendung einer Mustererkennungsmethode ein Bewegungsmuster zu ermitteln. Die Steuereinheit 20 vergleicht anschließend das ermittelte Bewegungsmuster mit einem – z. B. in einer Speichereinheit der Steuereinheit 20 – hinterlegten Referenzmuster. Das Referenzmuster ist beispielsweise derart vorgegeben, dass es für eine Nickbewegung des Kopfes 54 des Fahrzeugnutzers 50 charakteristisch ist.
Für den Fall, dass das von dem Fahrzeugnutzer 50 ausgeführte Bewegungsmuster mit dem Referenzmuster übereinstimmt, wenn also von dem Radarsensor 18 eine Nickbewegung des Fahrzeugnutzers 50 als Bewegungsmuster erfasst wurde, interpretiert die Steuereinheit 20 das erfasste Bewegungsmuster als Türöffnungsbefehl für die Heckklappe 2 und steuert den Stellmotor 3 über eine Steuerleitung 56 an, so dass dieser die Heckklappe 2 in die Offenstellung 5 bewegt.
Vor und während der Verstellung der Heckklappe 2 in die Offenstellung 5 überprüft die Steuereinheit 20 in einem Kollisionsschutzmodus, ob sich ein Hindernis im oberen Messbereich 32 oder im mittleren Messbereich 36 befindet. Der Messbereich 32 dient hierbei dazu, die lichte Höhe eines Parkhauses oder einer Garage (also die Höhe der Decke) zu ermitteln. Der mittlere Messbereich 36 dient hingegen dazu, zu überprüfen, ob sich der Fahrzeugnutzer 50 oder ein anderes Hindernis innerhalb des Schwenkbereichs der Heckklappe 2 befindet. Reicht die lichte Höhe zur vollständigen Öffnung der Heckklappe 2 nicht aus oder befindet sich ein anderes Hindernis im Schwenkbereich, stoppt die Steuereinheit 20 den Stellmotor 3 und damit die Öffnung der Heckklappe 2.
Wie in 3 zu sehen ist, überwacht die Steuereinheit 20 bei geöffneter Heckklappe 2 die rückwärtige Umgebung mittels des unteren Messbereichs 40 der Unterantenne 38. Die Steuereinheit 20 ist dabei dazu eingerichtet, einerseits wiederum ein Bewegungsmuster des Fahrzeugnutzers 50 zu erkennen und daraufhin die Heckklappe 2 in die Schließstellung 4 zu verstellen. Andererseits prüft die Steuereinheit 20 beim Schließen der Heckklappe 2 mittels der Unterantenne 38, ob sich ein Hindernis in dem Schwenkbereich zwischen der Heckklappe 2 und einer Schließkante 58, an der die Heckklappe 2 in der Schließstellung 4 anschlägt befindet. Gegebenenfalls stoppt oder reversiert die Steuereinheit 20 den Stellmotor 3. Die Steuereinheit 20 arbeitet somit beim Schließen der Heckklappe 2 als Einklemmschutz.
In 4 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel der Objekterfassungsvorrichtung 16 dargestellt. Der Radarsensor 18 ist hierbei in eines der beiden Rückleuchtenmodule 12 eingebaut. Die Oberantenne 30 dient hierbei ebenfalls zur Ermittlung der lichten Höhe. Die Unterantenne 38 ist im Gegensatz zum vorstehenden Ausführungsbeispiel allerdings derart angeordnet, dass mittels ihres unteren Messbereichs 40 der Bereich unmittelbar vor dem Heckstoßfänger 14 auf ein Hindernis, beispielsweise eine hohe Bordsteinkante, überprüft werden kann. Die Unterantenne 38 wird hierbei auch im Rahmen einer Einparkhilfe genutzt, um den Abstand des Heckstoßfängers 14 zu dem Hindernis präzise zu ermitteln.
In 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Objekterfassungsvorrichtung 16 dargestellt. Der Radarsensor 18 ist hierbei mit seinen Radarantennen 30, 34 und 38 in den Heckstoßfänger 14 integriert. Die Ausrichtung und Funktion der jeweiligen Radarantennen 30, 34 und 38 entspricht dabei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4.
Wie aus 5 weiterhin zu erkennen ist, können die Messbereiche 32, 36 und 40 auch überlappend angeordnet sein.
Ein weiteres alternatives Beispiel der Objekterfassungsvorrichtung 16 ist in 6 dargestellt. Der Radarsensor 18 ist hierbei mit seinen drei Radarantennen 30, 34 und 38 in die Nummernschildmulde 9 eingebaut.
Der Gegenstand der Erfindung ist an den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen besonders deutlich erkennbar. Gleichwohl ist die Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele aber nicht beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus den Ansprüchen und der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden. Insbesondere können die anhand der verschiedenen Ausführungsbeispiele beschriebenen Einzelmerkmale der Erfindung und deren Ausgestaltungsvarianten auch in anderer Weise miteinander kombiniert werden, ohne von der Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

1: Heck
2: Heckklappe
3: Stellmotor
4: Schließstellung
5: Offenstellung
6: Heckscheibe
7: Bremsleuchte
8: Dachabrisskante
9: Nummernschildmulde
10: Fahrtrichtung
12: Rückleuchtenmodul
14: Heckstoßfänger
16: Objekterfassungsvorrichtung
18: Radarsensor
20: Steuereinheit
22: Signalleitung
30: Oberantenne
32: (oberer) Messbereich
34: Mittelantenne
36: (mittlerer) Messbereich
38: Unterantenne
40: (unterer) Messbereich
50: Fahrzeugnutzer
52: Pfeil
54: Kopf
56: Steuerleitung
58: Schließkante

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102011008275 A1 [0004]

Claims

Objekterfassungsvorrichtung (16) für ein Fahrzeug zur Überwachung der rückwärtigen Umgebung des Fahrzeugs, – mit einem Radarsensor (18) zur Erzeugung eines Radarsignals, das eine Information über einen Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem Fahrzeugnutzer (50) oder sonstigen Objekt in der rückwärtigen Umgebung des Fahrzeugs enthält, wobei der Radarsensor (18) zur Montage an einem zur rückwärtigen Umgebung des Fahrzeugs weisenden Fahrzeugbauteil (7, 8, 9, 12, 14) eingerichtet ist, und – mit einer Steuer- und Auswerteeinheit (20), die dazu eingerichtet ist, anhand des Radarsignals ein Bewegungsmuster des Fahrzeugnutzers (50) zu ermitteln, das Bewegungsmuster mit einem vorgegebenen Referenzmuster zu vergleichen und einen einer Kofferraumtür (2) des Fahrzeugs zugeordneten Stellmotor (3) zur Verstellung der Kofferraumtür (2) zwischen einer Offenstellung (5) und einer Schließstellung (4) anzusteuern, wenn das Bewegungsmuster mit dem Referenzmuster übereinstimmt.
Objekterfassungsvorrichtung (16) nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Fahrzeugbauteil um ein Leuchtenmodul (12) handelt.
Objekterfassungsvorrichtung (16) nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Fahrzeugbauteil um einen Heckstoßfänger (14) handelt.
Objekterfassungsvorrichtung (16) nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Fahrzeugbauteil um eine Dachabrisskante (8) handelt, die oberhalb einer Heckscheibe (6) an dem Fahrzeug angeordnet ist.
Objekterfassungsvorrichtung (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Radarsensor (18) als Ultrabreitband-Radarsensor ausgeführt ist.
Objekterfassungsvorrichtung (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuer- und Auswerteeinheit (20) dazu eingerichtet ist, anhand des Radarsignals zu unterscheiden, ob ein detektiertes Objekt ein Mensch oder Tier einerseits oder ein Gegenstand andererseits ist.
Objekterfassungsvorrichtung (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuer- und Auswerteeinheit (20) dazu eingerichtet ist, in einem zeitlichen Umfeld mit der Erfassung des Bewegungsmusters das Vorliegen eines Schlüsselsignals eines dem Fahrzeug zugeordneten elektronischen Fahrzeugschlüssels zu prüfen.
Objekterfassungsvorrichtung (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuer- und Auswerteeinheit (20) dazu eingerichtet ist, während einer Verstellung der Kofferraumtür (2) anhand des Radarsignals den Schwenkbereich der Kofferraumtür auf die Anwesenheit oder Abwesenheit von Hindernissen zu überwachen, und bei Erkennung eines Hindernisses im Schwenkbereich die Verstellung zu stoppen oder zu reversieren.
Objekterfassungsvorrichtung (16) nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Radarsensor (18) eine zur Oberseite des Fahrzeugs gerichtete Radarantenne (30) umfasst.
Objekterfassungsvorrichtung (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Steuer- und Auswerteeinheit (20) dazu eingerichtet ist, bei einer Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs anhand des Radarsignals ein in der rückwärtigen Umgebung des Fahrzeugs angeordnetes Hindernis zu erfassen und gegebenenfalls in Abhängigkeit des Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis ein Warnsignal auszugeben.
Objekterfassungsvorrichtung (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Radarsensor (18) eine in Richtung auf den das Fahrzeug rückwärtig umgebenden Boden gerichtete Radarantenne (38) umfasst.
Fahrzeug mit einer Kofferraumtür (2) und mit einer Objekterfassungsvorrichtung (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.