DE102016114759A1

DE102016114759A1 - Verfahren und System zum Steuern der rückseitigen Tür eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102016114759A1
Application number: DE102016114759.1A
Authority: DE
Inventors: Stuart C. Salter; Terry Lobsinger; Pietro Buttolo
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-08-13
Filing date: 2016-08-09
Publication date: 2017-02-16
Also published as: US20170044816A1; MX362742B; CN106437404B; US9605471B2; CN106437404A; MX2016010515A

Abstract

Ein Steuerungssystem für eine rückseitige Tür eines Fahrzeugs und ein Verfahren zum Steuern der rückseitigen Tür eines Fahrzeugs, etwa einer Heckklappe oder eines Kofferraumdeckels, werden bereitgestellt. Das Verfahren erkennt das Öffnen einer Seitentür eines Fahrzeugs und erfasst mit mehreren Näherungssensoren eine Bewegung eines Objekts, etwas eines Fahrers oder Passagiers des Fahrzeugs, der aus dem Fahrzeug aussteigt und sich von einer Seite des Fahrzeugs zur Rückseite bewegt. Das Verfahren steuert ein Betätigungselement zum Öffnen der rückseitigen Tür des Fahrzeugs in Reaktion auf das erkannte Öffnen der Seitentür gefolgt von der erfassten Bewegung des Fahrers oder Passagiers von der Seite des Fahrzeugs zur Rückseite.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein den Steuerungsbetrieb einer rückseitigen Tür eines Fahrzeugs, etwa einer Heckklappe oder eines Kofferraumdeckels, und betrifft spezieller das Öffnen der rückseitigen Tür basierend auf einer Näherungssensorerfassung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Kraftfahrzeuge weisen typischerweise eine rückseitige Tür auf, im Allgemeinen in Form einer Heckklappe oder eines Kofferraumdeckels, die schließt, so dass sie einen hinteren Laderaum eingrenzt, und öffnet, um den Zugang zum Laderaum von der Rückseite des Fahrzeugs her zu ermöglichen. Die rückseitige Tür schwenkt typischerweise zwischen einer geschlossenen Position und einer offenen Position. Einige Heckklappen können einen Motor oder ein anderes Betätigungselement aufweisen, um die Heckklappe zwischen der geöffneten und der geschlossenen Position zu betätigen. Andere rückseitige Türen wie etwa ein Kofferraumdeckel eines Fahrzeugs können einen betätigbaren Entriegelungsmechanismus aufweisen, um den Kofferraumdeckel öffnen zu können. Typischerweise muss ein Benutzer, etwa ein Fahrer des Fahrzeugs, eine Verriegelung manuell oder über einen Schalter (z. B. Schlüsselanhänger) bzw. einen Sensor betätigen, um das Öffnen und Schließen der Heckklappe zu veranlassen. Es ist wünschenswert, ein Öffnen der rückseitigen Tür bereitzustellen, das Benutzereingriffe zum Aktivieren der Tür auf ein Minimum reduziert.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern einer rückseitigen Tür eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet die Schritte des Erkennens des Öffnens einer Seitentür eines Fahrzeugs, das Erkennen einer Bewegung einer Person, die sich von einer Seite des Fahrzeugs zur Rückseite bewegt, mittels mehrerer Näherungssensoren und das Steuern eines Betätigungselements zum Öffnen der rückseitigen Tür des Fahrzeugs in Reaktion auf das erkannte Öffnen der Seitentür gefolgt von der erfassten Bewegung der Person.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerungssystem für eine rückseitige Tür eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das Steuerungssystem weist ein Betätigungselement auf, das operativ mit der rückseitigen Tür des Fahrzeugs gekoppelt ist, sowie mehrere Näherungssensoren, die an den Seiten und an der Rückseite des Fahrzeugs angeordnet sind, um eine Bewegung einer Person von der Seite des Fahrzeugs zur Rückseite zu erkennen. Das Steuerungssystem weist außerdem eine Steuerung auf, die das Betätigungselement derart steuert, dass es die rückseitige Tür öffnet, sobald die Bewegung der Person von der Seite des Fahrzeugs zur Rückseite erkannt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Fahrzeug weist eine rückseitige Tür, eine Seitentür, einen Türsensor zum Erkennen eines offenen Zustands der Seitentür und ein Betätigungselement zum Betätigen der rückseitigen Tür auf. Außerdem weist das Fahrzeug mehrere Näherungssensoren auf, die an den Seiten und an der Rückseite des Fahrzeuges angeordnet sind, um eine Bewegung einer Person von der Seite des Fahrzeugs zur Rückseite zu erkennen, nachdem ein offener Zustand der Seitentür erkannt wurde. Das Fahrzeug weist ferner eine Steuerung auf, die das Betätigungselement derart steuert, dass es die rückseitige Tür öffnet, wobei die Bewegung der Person von der Seite des Fahrzeugs zur Rückseite erkannt wird.
Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für einen Fachmann auf diesem Gebiet der Technik beim Studium der folgenden Spezifikation, Ansprüche und beigefügten Zeichnungen verständlich und erkennbar.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen gilt:
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem Steuerungssystem für eine rückseitige Tür gemäß einer Ausführungsform;
2 ist eine Draufsicht auf das Fahrzeug, die ferner verschiedene in den Fenstern angeordnete Näherungssensoren darstellt, die im Steuerungssystem verwendet werden;
3 ist eine perspektivische Seitenansicht des Fahrzeugs, die die in den Fenstern angeordneten Näherungssensoren näher darstellt;
4 ist eine vergrößerte Ansicht der im Heckfenster montierten Näherungssensoren, die im Steuerungssystem verwendet werden;
5 ist ein Blockschaltbild, das das Steuerungssystem für die rückseitige Tür des Fahrzeugs näher darstellt;
6 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerungsroutine für das Steuerungssystem für die rückseitige Tür des Fahrzeugs darstellt;
7 ist ein Graph, der eine Entriegelungssequenz für die rückseitige Tür für das Steuerungssystem gemäß einer Ausführungsform darstellt; und
8 ist ein Graph, der einen alternativen Schritt in der Entriegelungssequenz für die rückseitige Tür für das Steuerungssystem gemäß einer anderen Ausführungsform darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wird Bezug genommen auf – ; ein selbst fahrendes Radfahrzeug 10 ist allgemein dargestellt mit einer rückseitigen Tür 16, die öffnet und schließt, und einem Steuerungssystem 50 zum Steuern der rückseitigen Tür 16, so dass sie infolge erfasster Bedingungen automatisch öffnet und schließt, sowie einer Steuerungsroutine. Das Fahrzeug 10 weist allgemein einen Fahrgastraum mit Fahrzeugsitzen auf, auf denen ein Fahrer und ein oder mehrere Passagiere sitzen. Das Fahrzeug 10 besitzt einen fahrerseitigen Sitz 18A, der vor dem Lenkrad angeordnet ist, und einen Beifahrersitz 18B an der gegenüberliegenden Seite sowie hintere Passagiersitze, die hinter den Vordersitzen angeordnet sind. Das Fahrzeug 10 ist dargestellt mit vorderen Seitentüren 12A und 12B und hinteren Seitentüren 14A und 14B auf gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs 10. Die Seitentür 12A schwenkt zwischen offener und geschlossener Position, um dem Fahrer zu gestatten, in das Fahrzeug 10 einzusteigen bzw. daraus auszusteigen. Die Seitentür 12B schwenkt zwischen offener und geschlossener Position, um einem Beifahrer auf der der Fahrerseite gegenüberliegenden Seite zu gestatten, in das Fahrzeug 10 einzusteigen bzw. daraus auszusteigen. Die hinteren Türen 14A und 14B schwenken in gleicher Weise zwischen offener und geschlossener Position, um im hinteren Sitzbereich sitzenden Passagieren zu gestatten, in das Fahrzeug 10 einzusteigen bzw. daraus auszusteigen. Jede der Seitentüren 12A, 12B, 14A und 14B ist mit einem oder mehreren Fenstern dargestellt, wobei jedes Fenster eine durchsichtige Scheibe aufweist, welche in der Regel aus Glas besteht, um einen ungehinderten Blick durch das Fenster zu ermöglichen. Die Fahrertür 12A ist mit einem Fenster 22A dargestellt, während die Beifahrertür 12B mit einem Fenster 22B dargestellt ist. Die hintere Seitentür 14A hat ein Fenster 24A und die gegenüberliegende hintere Seitentür 14B hat ein Fenster 24B. Es ist einzusehen, dass das Fahrzeug mit mehr oder weniger Türen sowie mehr oder weniger Fenstern ausgestattet sein kann und dass zusätzliche Fenster rückwärts der hinteren Seitentüren 14A und 14B vorgesehen sein können.
Gemäß einer Ausführungsform kann die rückseitige Tür 16 des Fahrzeugs 10 die Form einer Heckklappe haben wie bei einem Van oder SUV oder einem anderen Fahrzeug mit Fließheck. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die rückseitige Tür 16 die Form eines Kofferraumdeckels haben wie bei einem Fahrzeug mit Stufenheck. Die rückseitige Tür 16 weist wenigstens ein Heckfenster 26 auf, um einen Blick rückwärts aus dem Fahrzeug 10 heraus zu gestatten. Die rückseitige Tür 16 schwenkt in der Regel zwischen einer offenen Position, in der der Zugang zum Fahrzeuginnern an der Fahrzeugrückseite möglich ist, und einer geschlossenen Position. Die rückseitige Tür 16 besitzt ein Betätigungselement, das zum Öffnen der Hecktür 16 betätigbar ist. Gemäß einer Ausführungsform kann das Betätigungselement einen Motor (z. B. einen Gleichstrommotor) aufweisen, der angetrieben wird, um die rückseitige Tür 16 zwischen der offenen und der geschlossenen Position zu bewegen. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann das Betätigungselement einen Verriegelungsmechanismus aufweisen, der entriegelbar ist, um eine Fahrzeugtür, etwa einen Kofferraumdeckel, aus der geschlossenen Position zu entriegeln und das Öffnen des Kofferraumdeckels in die geöffnete Position zu gestatten, etwa durch eine Vorspannfeder. Bei Fahrzeugen, die mit einer Hecktür ausgestattet sind, kann die Hecktür als rückseitige Tür betrachtet werden. Es ist einzusehen, dass bei Verwendung eines Motors die rückseitige Tür 16 mithilfe des Motors sowohl öffnen als auch schließen kann.
Das Fahrzeug 10 ist mit einem Steuerungssystem für eine rückseitige Tür ausgestattet, das die Betätigung der rückseitigen Tür steuert, so dass sie gemäß einer Steuerungsroutine automatisch öffnen kann, wenn ein Fahrer oder Passagier des Fahrzeugs 10 aus einer Seitentür des Fahrzeugs aussteigt und sich zur Rückseite des Fahrzeugs 10 bewegt. Das Steuerungssystem 50 weist mehrere Näherungssensoren auf, die an den Seiten und an der Rückseite des Fahrzeugs 10 angeordnet sind, um eine Bewegung eines Fahrers oder Passagiers zu erfassen, der sich von einer Seite des Fahrzeugs in eine Position an der Rückseite des Fahrzeugs bewegt. Die Näherungssensoren schließen die Näherungssensoren 30A–30K ein, die an den verschiedenen Fenstern 22A, 22B, 24A, 24B und 26 des Fahrzeugs dargestellt sind. In der gezeigten Ausführungsform weist das vordere fahrerseitige Seitentürfenster 22A einen ersten und einen zweiten Näherungssensor 30A und 30B auf, die nebeneinander einer vor dem anderen angeordnet sind. In gleicher Weise weist das hintere fahrerseitige Seitentürfenster 24A einen dritten und einen vierten Näherungssensor 30C und 30D auf, die ebenfalls nebeneinander einer vor dem anderen angeordnet sind. Das Fenster 26 der rückseitigen Tür ist mit drei Näherungssensoren 30E–30G dargestellt, die nebeneinander so angeordnet sind, dass der Näherungssensor 30F in der Mitte des rückseitigen Fensters 26 ist und die Sensoren 30E und 30G an den gegenüberliegenden Seiten des rückseitigen Fensters 26 angeordnet sind. Zusätzlich weist Fenster 24B der hinteren beifahrerseitigen Seitentür nebeneinander angeordnete Näherungssensoren 30H und 30I auf, während das Fenster 22B der Beifahrertür nebeneinander angeordnete Näherungssensoren 30J und 30K aufweist. Es ist einzusehen, dass die Näherungssensoren an verschiedenen anderen Teilen der Fenster oder an anderen Fenstern des Fahrzeugs 10 angeordnet sein können, die sich entlang der Seite und der Rückseite des Fahrzeugs erstrecken, die die Erfassung eines Objekts, etwa eines Fahrers oder Passagiers des Fahrzeugs, der sich von einer vorwärts gelegenen Position an der Seite des Fahrzeugs zu einer rückwärtigen Position an der Rückseite des Fahrzeugs und allgemein rückwärts der rückseitigen Tür 16 bewegt. Bei Fahrzeugen mit zusätzlichen Seitenfenstern rückwärts der hinteren Seitentüren 14A und 14B können die zusätzlichen Seitenfenster einen oder mehrere Näherungssensoren aufweisen. Es wird bevorzugt, dass die Näherungssensoren derart angeordnet und beabstandet sind, dass eine durchgängige Erfassung des Fahrers oder Passagiers ermöglicht wird, während sich die Person von der Seite des Fahrzeugs 10 zur Rückseite bewegt.
Gemäß einer Ausführungsform können die Näherungssensoren 30A–30K kapazitive Sensoren sein. Jeder Näherungssensor 32 sieht ein Sensoraktivierungsfeld vor, um die Nähe eines Objekts wie etwa einer Person (z. B. Fahrer oder Passagier) bezogen auf die Näherungssensoren zu erfassen. In dieser Ausführungsform ist das Sensoraktivierungsfeld jedes Näherungssensors ein kapazitives Feld, und der Körper einer Person weist eine elektrische Leitfähigkeit und dielektrische Eigenschaften auf, die eine Änderung oder Störung des Sensoraktivierungsfeldes bewirken, wie für Fachleute auf diesem Gebiet offensichtlich sein sollte. Allerdings ist für Fachleute auf diesem Gebiet einzusehen, dass zusätzliche oder alternative Arten von Näherungssensoren eingesetzt werden können, um ein Objekt in unmittelbarer Nähe zu erfassen, beispielsweise, jedoch nicht beschränkt auf induktive Sensoren, optische Sensoren, Temperatursensoren, resistive Sensoren, Ultraschallsensoren, Laser, Feldeffektsensoren und dergleichen oder eine Kombination davon. Beispielhafte Näherungssensoren werden in dem Dokument ATMEL® Touch Sensors Design Guide, 10620 D-AT42-04/09, vom 9. April 2009 beschrieben, dessen Inhalt durch diesen Querverweis als insgesamt in die vorliegende Patentschrift aufgenommen gilt.
Eine Anordnung von Näherungssensoren in Form von kapazitiven Sensoren innerhalb eines der Fenster, etwa dem Heckfenster 26, ist in dargestellt. In diesem Beispiel sind die drei rückseitigen Näherungssensoren 30E–30G nebeneinander angeordnet und mit jeweils einem Paar Elektroden dargestellt. Die Elektroden können eine Ansteuerungselektrode 52 zum Senden eines Signals und eine Empfangselektrode 54 zum Empfangen eines Signals einschließen. Die Elektroden 52 und 54 sind allgemein aus einem durchsichtigen leitfähigen Material hergestellt, das es ermöglicht, dass der kapazitive Sensor für eine Person allgemein unsichtbar ist. Somit hindert der durchsichtige Näherungssensor nicht den Blick durch das Fenster. Die Ansteuerungselektrode 52 und die Empfangselektrode 54 weisen jeweils verschränkte Finger auf, um ein kapazitives Feld zu erzeugen. Die Ansteuerungselektrode 52 kann Rechteckwellen-Ansteuerungssignalimpulse empfangen, die bei einer Spannung V_I angelegt werden, und die Empfangselektrode 54 besitzt einen Ausgang zum Erzeugen einer Ausgangsspannung V_O. Es ist einzusehen, dass die Elektroden 52 und 54 in verschiedenen anderen Konfigurationen angeordnet sein können, um das kapazitive Feld als das Aktivierungsfeld zu erzeugen. Die Ansteuerungselektrode 52 jedes Näherungssensors kann mit dem Spannungseingang V_I als Rechteckwellen-Signalimpulse mit einem Ladeimpulszyklus bei einer Taktgeschwindigkeit von 96 Megahertz beaufschlagt werden, was ausreicht, um die Empfangselektrode 54 auf eine gewünschte Spannung aufzuladen und eine gewünschte Empfindlichkeit zu erzielen. Die Empfangselektrode 54 dient dadurch als Messelektrode. Wenn eine Person, etwa ein Fahrer oder Passagier, in das Aktivierungsfeld eintritt, erkennt jeder der Näherungssensoren in unmittelbarer Nähe dazu eine Störung, die durch die Person in dem entsprechenden Aktivierungsfeld verursacht wird, und bestimmt, ob die Störung ausreichend ist, um eine Nähe der Person innerhalb einer Entfernung wie etwa ca. ein (1) Meter (oder mehr) festzustellen. Die Störung des Aktivierungsfeldes wird durch Verarbeitung des Ladeimpulssignals erkannt, das mit dem entsprechenden Signalkanal für jeden Näherungssensor verbunden ist. Jeder Näherungssensor besitzt einen eigenen, dedizierten Signalkanal, der Ladeimpulszahlen erzeugt, welche von einer Steuerung verarbeitet werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann bei den kapazitiven Sensoren Indiumzinnoxid als der durchsichtige Leiter zum Einsatz kommen. Gemäß einem Beispiel kann für die kapazitiven Sensoren auch eine durchsichtige leitfähige Tinte verwendet werden, die eine handelsübliche leitfähige Standardtinte einschließen kann, etwa EL-P-Tinte, die unter dem Markennamen Orgacon^TM verkauft wird, etwa EL-P 3000, die von AGFA in den Handel gebracht wird. Orgacon^TM EL-P-Tinte ist eine hochtransparente, siebdruckfähige leitfähige Tinte auf Basis leitfähiger Polymere. Die Tinte enthält leitfähige Polymere und ein thermoplastisches Polymerbindemittel. Die flüssige leitfähige Tinte kann in einem gewünschten Muster direkt auf die Glasfenster aufgebracht werden oder kann auf einer Folie ausgebildet werden, die wiederum anschließend auf das Fenster aufgebracht und geklebt wird. In jedem Fall wird die transparente Tinte, die die kapazitiven Sensoren bildet, auf dem Fenster ausgebildet und ist für den Benutzer vollkommen durchsichtig. Es ist einzusehen, dass die Näherungssensoren 30A–30K auf ihren jeweiligen Fenstern des Fahrzeugs 10 mittels eines vollständig durchsichtigen Materials ausgebildet sind. Demzufolge haben Passagiere im Innern des Fahrzeugs eine ungehinderte Sicht durch das Fenster und sind die Näherungssensoren nicht durch Metalle oder andere potenziell störende Materialien gehindert, die die Erfassung eines Objekts wie etwa einer Person, die sich außerhalb des Fahrzeugs 10 in unmittelbarer Nähe der Sensoren bewegt, verhindert oder beeinträchtigt. Es ist einzusehen, dass an einem Seitenfenster montierte Näherungssensoren 30A–30D und 30H–30K in den entsprechenden Fenstern in gleicher Weise ausgebildet werden können wie die Bildung der rückseitigen Näherungssensoren 30E–30G im Heckfenster 26. Zwar werden drei im Heckfenster der rückseitigen Tür 16 angeordnete Näherungssensoren 30E–30G dargestellt, doch ist einzusehen, dass gemäß anderen Ausführungsformen die Näherungssensoren 30E–30G andernfalls auch an anderer Stelle an der rückseitigen Tür 16 oder der Fahrzeugkarosserie vorgesehen werden können, etwa in einer Verbundheckklappe des Fahrzeugs.
Es wird Bezug genommen auf ; das Steuerungssystem für die rückseitige Tür 50 ist ferner mit einer Steuerschaltung dargestellt, die in einer Ausführungsform als Steuerung 40 dargestellt ist, welche einen Mikroprozessor 42 und einen Speicher 44 aufweist. Die Steuerung 40 kann andere oder zusätzliche analoge und/oder digitale Schaltungen aufweisen. Im Speicher gespeichert ist eine Steuerungsroutine 100, die verschiedene Eingänge empfängt, etwa die erfassten Ausgänge der Sensoren, und Steuerungsausgänge zum Steuern der Betätigung der rückseitigen Tür 16 bereitstellt. Eingänge in die Steuerung 40 beinhalten das Fahrzeuggetriebestellungssignal (PRNDL) 32, das anzeigt, wenn das Fahrzeug im Park-Modus (P) ist und sich das Fahrzeug somit nicht bewegt, und Insassenerkennungssensoren zum Erkennen eines oder mehrerer Insassen im Fahrzeug. Die Insassenerkennungssensoren 34 können einen oder mehrere Sitzgewichtsensoren, Ultraschallsensoren oder andere Sensoren zum Erkennen der Anwesenheit eines Insassen im Fahrzeugsitzbereich einschließen. Andere Eingänge in die Steuerung 40 schließen die fahrerseitigen und beifahrerseitigen Türsensoren 36 ein, die Signale bereitstellen, welche den offenen oder geschlossenen Zustand der Seitentüren des Fahrzeugs anzeigen, sowie einen Kofferraumdeckel/Heckklappe-offen/geschlossen-Sensor 38, der ein Signal bereitstellt, das den offenen oder geschlossenen Zustand der rückseitigen Tür 16 des Fahrzeugs 10 anzeigt. Ferner empfängt die Steuerung 40 als Eingänge erfasste Näherungssignale, die von jedem der Näherungssensoren 30A–30K ausgegeben werden. Die Steuerung 40 führt basierend auf den verschiedenen Eingängen die Kofferraumdeckel/Heckklappe-Steuerungsroutine 100 aus und erzeugt Ausgänge an ein Kofferraumdeckel/Heckklappe-Betätigungselement 48, um die Betätigung der rückseitigen Tür zwischen der offenen und der geschlossenen Position zu steuern. Darüber hinaus stellt die Steuerung 40 einen Ausgang an die Beleuchtung sowie akustische Ausgänge 46 bereit, etwa um ein sichtbares Blinklicht und/oder ein hörbares Tonsignal bereitzustellen.
Das Steuerungssystem für die rückseitige Tür 50 kann ferner den Fahrzeugschlüsselanhänger 52 nutzen, der als weiterer Eingang in die Steuerung 40 gezeigt wird. Der Fahrzeugschlüsselanhänger 52 befindet sich erwartungsgemäß im Besitz des Fahrers, daher wird bei Erkennung unter bestimmten Umständen angenommen, dass der Fahrer die Person ist, die sich dem Fahrzeug nähert bzw. daraus aussteigt. Beispielsweise kann der Fahrer des Fahrzeugs anhand des Vorhandenseins des Schlüsselanhängers erkannt werden, wenn sich der Fahrer dem Fahrzeug nähert, und kann unter gewissen Umständen von den Näherungssensoren erkannt werden und die Aktivierung der rückseitigen Tür 16 zum Öffnen der rückseitigen Tür 16 bewirken. Andersherum kann erkannt werden, wenn sich der Fahrer mit dem Schlüsselanhänger vom Fahrzeug entfernt, und das Steuerungssystem kann unter gewissen Umständen automatisch die rückseitige Tür 16 schließen. Bei Verwendung des Schlüsselanhängers 52 wie hier gezeigt und beschrieben gemäß einer anderen Ausführungsform ist einzusehen, dass das Steuerungssystem ohne Verarbeitung des Schlüsselanhängersignals betrieben werden kann.
Es wird Bezug genommen auf , in der eine Steuerungsroutine 100 gemäß einer Ausführungsform dargestellt ist. Die Steuerungsroutine 100 beginnt bei Schritt 102 und wird mit dem Entscheidungsschritt 104 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug im Park-Modus befindet und mit einer Person besetzt ist, etwa einem Fahrer oder Beifahrer. Falls sich das Fahrzeug nicht im Park-Modus befindet oder das Fahrzeug nicht mit einer Person besetzt ist, kehrt die Routine 100 zu Schritt 104 zurück und wartet, bis die Bedingungen „Fahrzeug im Park-Modus“ und „mit einer Person besetzt“ erfüllt sind. Andernfalls, wenn das Fahrzeug im Park-Modus ist und mit einer Person besetzt ist, wird die Routine 100 mit dem Entscheidungsschritt 106 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob entweder die fahrerseitige oder die beifahrerseitige vordere Seitentür offen ist. Falls keine der vorderen Seitentüren offen ist, kehrt die Routine 100 zu Schritt 104 zurück und wartet, bis die Bedingungen der Schritte 102 und 104 erfüllt sind. Andernfalls, wenn entweder die fahrerseitige oder die beifahrerseitige Seitentür offen ist, fährt die Routine 100 mit dem Entscheidungsschritt 108 fort, um zu bestimmen, ob eine Person wie etwa ein Fahrer oder ein Beifahrer aus dem Fahrzeug ausgestiegen ist und ob die Person sich nach rückwärts zur Rückseite des Fahrzeugs bewegt. Dass eine Person aus dem Fahrzeug aussteigt, kann erkannt werden, indem mithilfe eines oder mehrerer Insassenerkennungssensoren erfasst wird, dass ein Insasse den Sitzbereich verlässt, und indem mithilfe der Vordertür-Näherungssensoren 30A und 30B bzw. 30J und 30K erkannt wird, dass sich ein Insasse außerhalb des Fahrzeugs befindet, wenn die entsprechende Seitentür in der offenen Position steht. Es ist einzusehen, dass die Näherungssensoren 30A und 30B bzw. 30J und 30K den Insassen in unmittelbarer Nähe der fahrerseitigen vorderen Seitentür bzw. der beifahrerseitigen vorderen Seitentür erkennen können, wenn die Tür geöffnet wird. Dies wird dadurch ermöglicht, dass die Näherungssensorsignale sowohl nach innen als auch nach außen ungehindert durch das Glasfenster gesendet werden. Die Bewegung der Person zur Rückseite des Fahrzeugs kann durch Erfassen der Nähe der Person relativ zu den Näherungssensoren erkannt werden, das der Reihe nach von der Vordertür nach rückwärts fortschreitet, etwa durch die in den hinteren Seitentüren montierten Näherungssensoren 30C und 30D bzw. 30H und 30I. Indem mehrere Näherungssensoren zum Einsatz kommen, kann eine Bewegung von einer vorderen Position des Fahrzeugs entlang der Außenseite des Fahrzeug zu einer rückwärtigen Position erfasst werden, indem die Person der Reihe nach relativ zu der Reihe von Näherungssensors erkannt wird. Ferner kann die Bewegung der Person zur und an der Rückseite des Fahrzeugs von den rückseitigen Näherungssensoren 30E–30G erkannt werden, die im Heckfenster 26 angeordnet sind. Falls die Person nicht aus dem Fahrzeug ausgestiegen ist und falls die Person sich nicht zur Rückseite des Fahrzeugs bewegt, fährt die Routine 100 mit Schritt 110 fort, um das Schließen der vorderen Seitentür des Fahrzeugs abzuwarten, um die Sequenz bei Schritt 110 zurückzusetzen, und kehrt zu Schritt 104 zurück.
Falls erkannt wird, das eine Person aus dem Fahrzeug aussteigt und sich dann zur Rückseite des Fahrzeugs bewegt, wird die Routine 100 mit Schritt 112 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob die Person in kurzer Entfernung (z. B. ca. 1 m) vom Fahrzeug bleibt. Eine Person kann an einer Position in geringer Entfernung vom Fahrzeug erkannt werden, mithilfe der Näherungssensoren, die ein Signal ausreichender Amplitude erkennen, wenn sich die Person in Richtung der Fahrzeugrückseite bewegt. Falls die Person auf dem Weg zur Rückseite des Fahrzeugs über diese kurze Entfernung hinaustritt, wird die Routine 100 mit Schritt 114 fortgesetzt, um abzuwarten, dass die vordere Seitentür des Fahrzeugs geschlossen wird, und die Sequenz zurückzusetzen, bevor sie zu Schritt 104 zurückkehrt. Falls die Person innerhalb einer kurzen Entfernung vom Fahrzeug bleibt, wird die Routine 100 mit dem Entscheidungsschritt 116 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob die Person annähernd in der Mitte des Kofferraumdeckels/der Heckklappe an der Rückseite des Fahrzeugs angekommen ist und für eine vorbestimmte Zeitdauer wie etwa eine (1) Sekunde stehen geblieben ist. Die Position der Person annähernd in der Mitte des Kofferraumdeckels/der Heckklappe kann von den Näherungssensoren 30E–30G erkannt werden, die ein Objekt in unmittelbarer Nähe davon erfassen. Das Stehenbleiben der Person im mittleren Bereich der Fahrzeugrückseite kann erkannt werden, indem ein im Wesentlichen konstantes Signal mit dem mittleren rückseitigen Näherungssensor 30F erkannt wird. Falls keine der Bedingungen von Schritt 116 erfüllt ist, wird die Routine 100 mit Schritt 114 fortgesetzt, um abzuwarten, dass die vordere Seitentür des Fahrzeugs geschlossen wird, und die Sequenz zurückzusetzen, bevor sie zu Schritt 104 zurückkehrt. Falls die Person annähernd in der Mitte des Kofferraumdeckels/der Heckklappe erkannt wird und die Person stehen geblieben ist, wird die Routine 100 mit Schritt 118 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob ein vorbestimmter Zeitraum, etwa weniger als dreißig (30) Sekunden, seit Öffnen der vorderen Seitentür vergangen ist. Falls wenigstens dreißig (30) Sekunden seit Öffnen der vorderen Seitentür vergangen sind, läuft die Zeit für die Routine 100 ab und wird diese mit Schritt 120 fortgesetzt, um ein hörbares Fehlertonsignal und/oder ein sichtbares Blinklicht auszugeben, um die Person darauf aufmerksam zu machen, dass die Anforderungen nicht erfüllt sind, aufgrund der Anforderung, dass das Ereignis innerhalb von dreißig (30) Sekunden stattfinden muss, gemäß einem Beispiel. Anschließend wird die Routine 100 mit Schritt 114 fortgesetzt, um abzuwarten, dass die vordere Seitentür des Fahrzeugs geschlossen wird, und die Sequenz zurückzusetzen, bevor sie zu Schritt 104 zurückkehrt. Falls die Ereignisse der Routine in weniger als dreißig (30) Sekunden seit Öffnen der vorderen Seitentür erfolgen, wird die Routine 100 mit Schritt 122 fortgesetzt, um ein hörbares Tonsignal auszugeben als Signal für die Person, sich von der rückseitigen Tür zu entfernen. Als Nächstes bestimmt bei Schritt 124 die Routine 100, ob die Person innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums, etwa drei (3) Sekunden, von der Rückseite des Fahrzeugs weggetreten ist, und öffnet, falls dies der Fall ist, bei Schritt 126 den Kofferraumdeckel/die Heckklappe mit dem Betätigungselement. Es ist einzusehen, dass, falls während des Öffnens der rückseitigen Tür die Person das Heckfenster mit der Hand berührt, was eine Spitze in dem entsprechenden Näherungssensorsignal verursacht, die Kofferraumdeckel-/Heckklappenbetätigung umgekehrt und die rückseitige Tür geschlossen wird. Falls die Person nicht innerhalb der drei (3) Sekunden vom Fahrzeug wegtritt, wird die Routine 100 mit dem Entscheidungsschritt 110 fortgesetzt, um das Schließen der vorderen Seitentür des Fahrzeugs abzuwarten und die Sequenz zurückzusetzen, bevor wieder bei Schritt 104 gestartet wird. Entsprechend muss der Benutzer innerhalb von weniger als dreißig (30) Sekunden aus dem Fahrzeug aussteigen und sich zur Rückseite des Fahrzeugs bewegen, eine (1) Sekunde stehen bleiben und dann nach einer entsprechenden Benachrichtigung innerhalb von drei (3) Sekunden vom Fahrzeug wegtreten, um eine Betätigung des Kofferraumdeckels/der Heckklappe in die offene Position zu bewirken. Ferner kann ein Benutzer das Öffnen der Tür/Heckklappe unterbrechen, indem er mit der Hand das Heckfenster berührt, um so das Öffnen in einen Schließvorgang umzukehren, um eine unbeabsichtigte Aktivierung der rückseitigen Tür zum Öffnen zu unterbinden.
Es wird Bezug genommen auf , in der die Entriegelungssequenz für den Kofferraumdeckel/die Heckklappe ferner veranschaulicht ist mit einer Darstellung der verschiedenen Signale der Näherungssensoren während einer Folge von Ereignissen, die zum Öffnen der rückseitigen Tür führen. In diesem Beispiel entsprechen die Signale 60A–60H den Signalen, die jeweils von den Näherungssensoren 30A–30H erzeugt werden. Die Zeitsequenz beginnt damit, dass die vordere Seitentür während des Zeitraums 61 geöffnet wird und ein Fahrer während des Zeitraums 62 aus dem Fahrzeug aussteigt. Wenn dies geschieht, erkennen die Näherungssensoren 30A und 30B, dass der Fahrer aus dem Fahrzeug aussteigt, wie durch die Signale 60A und 60B gezeigt, deren Amplitude der Reihe nach zunimmt und abfällt, sobald der Fahrer den Aktivierungsbereich passiert und den Sensorbereich verlässt. Die Amplitude jedes Signals kann mit einem Schwellwert verglichen werden, um eine Erkennung der Person zu bestimmen, und die Signale können relativ zueinander verarbeitet werden, um eine Bewegungsrichtung der Person zu bestimmen. Danach bewegt sich der Fahrer weiter in unmittelbare Nähe des Näherungssensors 30C und schließt die vordere Seitentür im Zeitraum 64. Danach bewegt sich der Fahrer während Zeitraum 66 weiter (z. B. geht) zur Rückseite des Fahrzeugs und bleibt dabei in unmittelbarer Nähe des Fahrzeugs. Während dieser Zeit erzeugen die Sensoren 30D und 30E der Reihe nach Signale 60D bzw. 60E, wodurch die Bewegung des Fahrers nach rückwärts der Seitentür 14A des Fahrzeugs erkannt wird. Während sich der Fahrer der Rückseite des Fahrzeugs nähert, erkennen die Näherungssensoren 30E und 30F im Heckfenster 16 den Fahrer in der Nähe der Fahrzeugrückseite hinter der rückseitigen Tür und erzeugen jeweilige Signale 60E und 60F. Der Fahrer bleibt dann im Zeitraum 68 vor der Heckklappe/dem Kofferraumdeckel stehen, während der rückseitige mittlere Näherungssensor 30F ein Ausgangssignal 60F mit einer im Wesentlichen konstanten Magnitude erzeugt, das anzeigt, dass der Fahrer stehen geblieben ist und sich nicht bewegt. An diesem Punkt gibt das Steuerungssystem ein hörbares Tonsignal und/oder ein sichtbares Blinklicht als Signal aus, um den Fahrer zu benachrichtigen, dass er von der rückseitigen Tür wegtreten muss. Während Zeitraum 70 tritt der Fahrer von der Rückseite des Fahrzeugs zurück, so dass der Signalausgang 60F vom Näherungssensor 30F abnimmt. Falls dies innerhalb von drei (3) Sekunden erfolgt, wird der Kofferraumdeckel/die Heckklappe während Zeitraum 72 in die offene Position betätigt.
In dem obigen Beispiel bewegt sich der Fahrer des Fahrzeugs innerhalb von drei (3) Sekunden vom rückseitigen Kofferraumdeckel weg, als letzten Schritt, um die Betätigung der rückseitigen Tür in die offene Position zu bewirken. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann sich der Fahrer des Fahrzeugs zu einer Seite des Fahrzeugs bewegen wie in dargestellt. In wird davon ausgegangen, dass die Entriegelungssequenz für den Kofferraumdeckel/die Heckklappe im Wesentlichen dieselbe ist wie in gezeigt, nur dass sich der Fahrer im Zeitraum 74 als letzten Schritt zu einer hinteren linken oder hinteren rechten Seite des Fahrzeugs bewegt. Die Bewegung an der Rückseite wird durch die rückseitigen Näherungssensoren 30E oder 30G und die hinteren seitlichen Näherungssensoren 30D und 30H erkannt. Wenn sich so der Fahrer zu der der Fahrerseite nächstgelegenen Seite bewegt, erkennen die Sensoren 30E und 30D, dass sich der Fahrer zur hinteren seitlichen Ecke des Fahrzeugs bewegt hat, wohingegen die Sensoren 30G und 30H erkennen, dass der Fahrer sich zur entgegengesetzten hinteren Ecke des Fahrzeugs bewegt hat. Wenn dies innerhalb des Zeitraums von drei (3) Sekunden geschieht, öffnet sich in Zeitraum 76 der Kofferraumdeckel/die Heckklappe.
Es ist einzusehen, dass die Entriegelungssequenz für den Kofferraumdeckel/die Heckklappe automatisch den Kofferraumdeckel/die Heckklappe des Fahrzeugs öffnen kann, ohne weitere Eingaben vom Fahrer oder Passagier des Fahrzeugs zu erfordern. Es sollte ferner einzusehen sein, dass der Kofferraumdeckel/die Heckklappe basierend auf anderen Zeitsequenzen geöffnet werden kann, etwa wenn sich der Fahrer oder Passagier dem Fahrzeug aus einer anderen Richtung nähert und/oder einen Schlüsselanhänger besitzt. Ferner sollte einzusehen sein, dass der Kofferraumdeckel/die Heckklappe automatisch geschlossen werden kann, wenn die Näherungssensoren erkennen, dass sich der Fahrer oder Passagier vom Fahrzeug entfernt. Falls beispielsweise der Fahrer oder Passagier in unmittelbarer Nähe des Fahrzeugs erkannt wird, wenn der Kofferraumdeckel/die Heckklappe in der offenen Position ist, und in der Folge dann vom Fahrzeug weg geht, kann der Kofferraumdeckel/die Heckklappe in die geschlossene Position betätigt werden. Es ist einzusehen, dass die Näherungssensoren 30E–30G im Heckfenster 26 vorteilhafterweise nicht verdeckt werden und die unmittelbare Nähe des Objekts sowohl bei geschlossener Position als auch bei offener Position des Kofferraumdeckels/der Heckklappe erfassen können, indem eine Erfassung in beiden Richtungen durch das Glasfenster erfolgt.
Entsprechend steuern das Fahrzeugsteuerungssystem und -verfahren eine rückseitige Tür 16 vorteilhafterweise derart, dass die rückseitige Tür 16 mit minimalen Eingriffen durch den Fahrer geöffnet und auch geschlossen werden kann. Dies ermöglicht dem Fahrer oder Passagier des Fahrzeugs auf einfache und bequeme Weise den Zugang zum Bereich des Kofferraumdeckels bzw. der Heckklappe des Fahrzeugs ohne Betätigen eindrückbarer mechanischer Schalter oder andere aufwendige berührungsgebundene Eingaben oder eingelernte Gesten oder Aktionen.
Es versteht sich, dass Variationen und Modifikationen an der oben beschriebenen Struktur vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es versteht sich ferner, dass diese Konzepte von den folgenden Ansprüchen abgedeckt sein sollen, sofern diese Ansprüche nicht ausdrücklich etwas anderes besagen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Dokument ATMEL® Touch Sensors Design Guide, 10620 D-AT42-04/09, vom 9. April 2009 [0019]

Claims

Verfahren zum Steuern der rückseitigen Tür eines Fahrzeugs, umfassend: Erkennen des Öffnens einer Seitentür eines Fahrzeugs; Erfassen einer Bewegung einer Person, die sich von einer Seite des Fahrzeugs zur Rückseite bewegt, mittels mehrerer Näherungssensoren; und Steuern eines Betätigungselements zum Öffnen der rückseitigen Tür des Fahrzeugs in Reaktion auf das erkannte Öffnen der Seitentür gefolgt von der erfassten Bewegung der Person.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner den Schritt umfassend zu erkennen, dass sich die Person von der Rückseite des Fahrzeugs weg bewegt, bevor das Betätigungselement gesteuert wird, die Tür zu öffnen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Näherungssensoren mehrere Näherungssensoren umfassen, die an einem oder mehreren Seitenfenstern des Fahrzeugs angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Näherungssensoren kapazitive Sensoren umfassen.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die kapazitiven Sensoren durchsichtige Elektroden umfassen.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die mehreren Näherungssensoren ferner einen oder mehrere Näherungssensoren umfassen, die an einem Heckfenster des Fahrzeugs angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner den Schritt umfassend zu erkennen, dass die Person aus dem Fahrzeug aussteigt, bevor das Betätigungselement gesteuert wird, die rückseitige Tür zu öffnen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die rückseitige Tür eines von einer Heckklappe und einem Kofferraumdeckel umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Steuerns einer Aktivierung umfasst, einen Motor zu aktivieren, so dass er die rückseitige Tür öffnet, wobei der Motor ferner dazu betätigbar ist, die offene rückseitige Tür zu schließen, wenn erkannt wird, dass sich die Person von einem rückseitigen Näherungssensor weg bewegt.
Steuerungssystem für eine rückseitige Tür eines Fahrzeugs, umfassend: ein Betätigungselement, das operativ mit der rückseitigen Tür des Fahrzeugs gekoppelt ist; mehrere Näherungssensoren, die an den Seiten und an der Rückseite des Fahrzeuges angeordnet sind, um eine Bewegung einer Person von der Seite des Fahrzeugs zur Rückseite zu erkennen; und eine Steuerung, die das Betätigungselement derart steuert, dass es die rückseitige Tür öffnet, sobald die Bewegung der Person von der Seite des Fahrzeugs zur Rückseite erkannt wird.
Steuerungssystem nach Anspruch 10, ferner einen Seitentürsensor umfassend, um das Öffnen der Seitentür zu erfassen, wobei die Steuerung das Betätigungselement ferner basierend auf dem erkannten Öffnen der Seitentür steuert, die rückseitige Tür zu öffnen.
Steuerungssystem nach Anspruch 11, ferner ein Insassenerkennungssystem umfassend, um zu erkennen, dass die Person aus dem Fahrzeug aussteigt, wobei die Steuerung die Aktivierung ferner basierend auf dem erkannten Aussteigen der Person aus dem Fahrzeug steuert.
Steuerungssystem nach Anspruch 10, wobei der Näherungssensor mehrere Näherungssensoren umfasst, die an einem oder mehreren Seitenfenstern des Fahrzeugs angeordnet sind.
Steuerungssystem nach Anspruch 13, wobei die Näherungssensoren kapazitive Sensoren umfassen.
Steuerungssystem nach Anspruch 14, wobei die kapazitiven Sensoren durchsichtige Elektroden umfassen.
Steuerungssystem nach Anspruch 13, wobei die mehreren Näherungssensoren ferner einen oder mehrere Näherungssensoren umfassen, die an einem Heckfenster des Fahrzeugs angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die rückseitige Tür eines von einer Heckklappe und einem Kofferraumdeckel umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Schritt des Steuerns einer Aktivierung umfasst, einen Motor zu aktivieren, so dass er die rückseitige Tür öffnet, wobei der Motor ferner dazu betätigbar ist, die offene rückseitige Tür zu schließen, wenn erkannt wird, dass sich die Person von einem rückseitigen Näherungssensor weg bewegt.
Fahrzeug, umfassend: eine rückseitige Tür; eine Seitentür; einen Türsensor zum Erkennen eines offenen Zustands der Seitentür; ein Betätigungselement zum Betätigen der rückseitigen Tür; mehrere Näherungssensoren, die an den Seiten und an der Rückseite des Fahrzeuges angeordnet sind, um eine Bewegung einer Person von der Seite des Fahrzeugs zur Rückseite zu erkennen, nachdem ein offener Zustand der Seitentür erkannt wurde; und eine Steuerung, die das Betätigungselement derart steuert, dass es die rückseitige Tür öffnet, wobei die Bewegung der Person von der Seite des Fahrzeugs zur Rückseite erkannt wird.
System nach Anspruch 19, ferner einen Insassenerkennungssensor umfassend, um zu erkennen, dass die Person aus dem Fahrzeug aussteigt, wobei die Steuerung das Betätigungselement ferner basierend auf der Erkennung steuert, dass die Person aus dem Fahrzeug ausgestiegen ist, bevor sie sich von der Seite des Fahrzeugs zur Rückseite bewegt.