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Die Erfindung betrifft eine Heckklappenbedienvorrichtung für eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs, mit einer Sensoreinrichtung zum berührungslosen Erfassen eines beweglichen Objekts in einem vorgegebenen Erfassungsbereich in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs und mit einer Steuereinrichtung zum Erkennen des Einbringens des erfassten Objekts in den Erfassungsbereich als Bedienhandlung und zum Steuern eines Aktuators zum Bewegen der Heckklappe in Abhängigkeit der erkannten Bedienhandlung. Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Heckklappenbedienvorrichtung.
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In Kraftfahrzeugen kommen mehr und mehr Bedienvorrichtungen zum berührungslosen Bedienen oder Aktivieren, beispielsweise einem Öffnen und/oder Schließen, einer jeweiligen Heckklappe zum Einsatz. So kann zwischenzeitlich nicht nur über eine Fernbedienung, sondern auch beispielsweise durch ein Bewegen eines Fußes unter einem Heckbereich des entsprechenden Kraftfahrzeugs die Heckklappe geöffnet werden. Hierfür werden im Allgemeinen passive optische Sensoren verwendet, die eine Helligkeitsänderung unter dem genannten Heckbereich als Bedienhandlung erkennen oder interpretieren. Diese Sensoren sind verhältnismäßig ungenau, sodass es schwierig ist, eine Bedienhandlung eindeutig zu definieren, beziehungsweise eine eindeutig definierte Bedienhandlung als solche zu erkennen. Überdies ändern derartige Sensoren ihr Verhalten bei einer Verschmutzung mit Spritzgut, beispielsweise Wasser oder Schmutz. Fehlbedienungen, also irrtümlich als Bedienhandlung erkannte zufällige Handlungen oder Bewegungen in dem Heckbereich oder nicht als Bedienhandlung erkannte Bedienhandlungen sind die Folge.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Bedienkomfort und Zuverlässigkeit einer Heckklappenbedienvorrichtung zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
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Die Erfindung betrifft eine Heckklappenbedienvorrichtung für eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs. Die Heckklappenbedienvorrichtung weist eine Sensoreinrichtung zum berührungslosen Erfassen zumindest eines beweglichen Objekts, beispielsweise einer Bedienextremität einer Bedienperson, in einem vorgegebenen oder vorgebbaren Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung in einer (insbesondere heckseitigen) Umgebung des Kraftfahrzeugs auf. Der Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung kann auch als Detektionsbereich oder als Bedienbereich bezeichnet werden. Die Heckklappenbedienvorrichtung umfasst auch eine Steuereinrichtung zum Erkennen oder Identifizieren des Einbringens des Objekts in den Erfassungsbereich als Bedienhandlung, die dem Bedienen der Heckklappe dient, und zum Steuern eines Aktuators für ein Bewegen der Heckklappe in Abhängigkeit der erkannten Bedienhandlung. Die Steuereinrichtung ist also ausgelegt, anhand des erfassten Objekts eine Bedienhandlung zu erkennen. Insbesondere kann die Heckklappenbedienvorrichtung auch den Aktuator zum Bewegen der Heckklappe aufweisen. Ein Bewegen eines Objekts, beispielsweise einer Bedienextremität, in den Erfassungsbereich kann also von der Steuereinrichtung als Bedienhandlung interpretiert werden, sodass durch die Steuereinrichtung die Heckklappe aktiviert, beispielsweise geöffnet oder geschlossen wird.
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Wichtig ist dabei, dass die Sensoreinrichtung ausgebildet ist, den Erfassungsbereich optisch mit einem von der Sensoreinrichtung in den Erfassungsbereich abgestrahlten Licht abzutasten und für den Erfassungsbereich mittels einer optischen Laufzeitmessung, einer sogenannten time-of-flight-Messung, eines in dem Erfassungsbereich beispielsweise von dem Objekt oder einem Boden reflektierten Lichtanteils des abgestrahlten Lichtes zumindest einen Abstand zu der Sensoreinrichtung zu ermitteln. Die Sensoreinrichtung kann insbesondere eine Light-Detection-and-Ranging(Lidar)-Sensoreinrichtung umfassen oder sein. Der Abstand kann beispielsweise der Abstand zwischen dem Boden und der Sensoreinrichtung oder zwischen dem Objekt und der Sensoreinrichtung sein. Bei bestimmungsgemäßem Gebrauch der Sensoreinrichtung wird somit ohne das Objekt der Abstand zwischen Sensoreinrichtung und Boden erfasst und bei in den Erfassungsbereich eingebrachtem Objekt der Abstand zwischen Sensoreinrichtung und Objekt. Der Abstand zwischen Sensoreinrichtung und Objekt ist dabei geringer als der Abstand zwischen Sensoreinrichtung und Boden. Dadurch kann das eingebrachte Objekt oder das Einbringen des Objekts in den Erfassungsbereich als Bedienhandlung interpretiert und für ein Aktivieren der Heckklappe genutzt werden. Entsprechend ist die Steuereinrichtung ausgebildet, anhand des ermittelten Abstands das Einbringen des Objekts als Bedienhandlung zu erkennen, beispielsweise wenn sich der ermittelte Abstand um mehr als einen vorgegebenen Toleranzwert verringert. Das Einbringen des Objekts kann also in Abhängigkeit des ermittelten Abstands durch die Steuereinrichtung als Bedienhandlung erkannt werden. Beispielsweise kann so ein Einbringen eines Fußes als Bedienextremität zu einem Verringern des ermittelten Abstands führen, sodass das Einbringen als Bedienhandlung erkannt wird und die Heckklappe aktiviert wird. Insbesondere kann in der Steuereinrichtung vorgegeben sein, dass der ermittelte Abstand sich für die Bedienhandlung von einem Standardabstand, welcher durch den Abstand des Bodens von der Sensoreinrichtung bestimmt ist, um mehr als den vorgegebenen Toleranzwert, beispielsweise 40 cm, unterscheiden muss, um als Bedienhandlung erkannt zu werden. Damit wird beispielsweise unterbunden, dass ein anderes Objekt wie ein in den Heckbereich des Kraftfahrzeugs rollender Fußball die Heckklappe aktiviert.
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Das hat den Vorteil, dass sich eine gewünschte Bedienhandlung genau spezifizieren lässt, nämlich beispielsweise über einen entsprechend für das Objekt, dessen Einbringen in den Erfassungsbereich als Bedienhandlung erkannt werden soll, das heißt die Bedienextremität, vorgegebenen Maximalabstand zu der Sensoreinrichtung. Der Maximalabstand kann durch dem Standardabstand des Bodens abzüglich des Toleranzabstandes vorgegeben sein. Damit kann entsprechend dem oben beschriebenen Beispiel eine Vielzahl an fehlerhaft erkannten Bedienhandlungen vermieden werden. Da eine Verschmutzung der Sensoreinrichtung die Laufzeit des Lichtes nicht beeinflusst, sondern nur dessen Intensität, ist auch die Zuverlässigkeit der Heckklappenbedienvorrichtung verbessert. Da über das Vorgeben eines jeweiligen Maximalabstandes, bis zu welchem ein Einbringen des Objekts als Bedienhandlung interpretiert wird, die Bedienhandlung auch genau spezifiziert werden kann, ist auch der Komfort für eine Bedienperson gesteigert.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung eine Infrarotlichtquelle aufweist und das zum Abtasten abgestrahlte Licht ein von der Infrarotlichtquelle erzeugtes Infrarotlicht umfasst oder ist. Die Infrarotlichtquelle kann insbesondere eine lichtemittierende Diode (LED) und oder eine Laserdiode (LD) umfassen oder sein. Das Infrarotlicht kann insbesondere eine Wellenlänge von mehr als 780 nm, beispielsweise 800+/-10 nm oder insbesondere auch eine Wellenlänge von mehr als 1400 nm, beispielsweise 1500+/-15 nm aufweisen oder haben.
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Das hat den Vorteil, dass das Abtasten und Erfassen für einen menschlichen Beobachter verborgen bleibt. Überdies sind Infrarotlichtquellen, insbesondere lichtemittierende Dioden, sehr robuste und kostengünstige Bauteile, welche die zuverlässige und damit komfortable Funktionsweise der Heckklappenbedienvorrichtung weiter verbessern.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung ausgebildet ist, für den Erfassungsbereich zumindest eine Intensität des reflektierten Lichtanteils zu ermitteln und die Steuereinrichtung ausgebildet ist, auch anhand der ermittelten Intensität das Einbringen des Objekts als Bedienhandlung zu erkennen. Die Steuereinrichtung ist also ausgebildet, das Einbringen des Objekts auch in Abhängigkeit der ermittelten Intensität als Bedienhandlung zu erkennen.
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Das hat den Vorteil, dass eine redundante Information, nämlich eine Abstandsinformation und eine Intensitätsinformation bezüglich des Einbringens des Objektes in den Erfassungsbereich vorliegt, sodass die Heckklappenbedienvorrichtung über die Auswertung der beiden Informationen robuster gegen Störeinflüsse und Fehlauslösungen wird.
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In einer anderen, besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Erfassungsbereich in mehrere Abtastbereiche, also zumindest 2, insbesondere 4 oder 8, beispielsweise 16 Abtastbereiche, unterteilt ist und die Sensoreinrichtung mehrere Sensorkanäle, also zumindest 2, insbesondere 4 oder 8, beispielsweise 16 Sensorkanäle, aufweist, über welche jeweils ein zugeordneter Abtastbereich optisch mittels der Laufzeitmessung abgetastet werden kann. Insbesondere können die zugeordneten Abtastbereiche dabei unabhängig voneinander optisch abgetastet werden. Die Sensoreinrichtung ist dabei ausgebildet, den Abstand für jeden oder in jedem Abtastbereich zu ermitteln. Bevorzugt ist die Sensoreinrichtung dabei eine sogenannte Blitzlicht- oder Flash-Sensoreinrichtung, welche den Erfassungsbereich und damit die Abtastbereiche im Gegensatz zu den bekannten Scanner-Sensoreinrichtungen nicht seriell sondern parallel abtastet. Die Blitzlicht-Sensoreinrichtung beleuchtet den Erfassungsbereich dabei gleichzeitig und fährt ihn somit im Gegensatz zu den Scanner-Sensoreinrichtungen nicht mit einem Lichtstrahl Punkt für Punkt ab. Es kann insbesondere eine Sensoreinrichtung der Firma Leddartech oder eine gleichwertige Sensoreinrichtung genutzt werden, beispielsweise mit einem solid-state-lidar(SSL)-Sensor. Beispielsweise kann so für einen oder mehrere Abtastbereiche, in welche das Objekt eingebracht wird, ein erster Abstand ermittelt werden, und für einen oder mehrere Abtastbereiche, in welche das Objekt nicht eingebracht wird, der Standardabstand, der durch den Boden bestimmt ist.
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Die Steuereinrichtung ist dabei ausgebildet, anhand der ermittelten Abstände das Einbringen des Objekts als Bedienhandlung zu erkennen. Jeder Sensorkanal entspricht somit einem Abtastbereich. Die Zahl der Sensorkanäle entspricht somit der Zahl der Abtastbereiche. Der Abtastbereich kann auch als optisches Feld bezeichnet werden. Dabei können beispielsweise für jeden Abtastbereich unterschiedliche Maximalabstände, bis zu welchem ein Einbringen des Objekts als Bedienhandlung interpretiert wird, vorgegeben werden. Die einzelnen Sensorkanäle können somit unabhängig voneinander auswertbar und konfigurierbar sein. Damit kann innerhalb des Erfassungsbereichs zum Beispiel ein Aktivierungsbereich definiert werden, in welchen das Objekt, also beispielsweise die Bedienextremität, eingebracht werden muss, die Heckklappe zu aktivieren. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein jeweiliger, beispielsweise gleicher, Abstand für unterschiedliche, bevorzugt benachbarte Abtastbereiche ermittelt werden muss, um das Einbringen des Objekts als Bedienhandlung zu erkennen.
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Das hat den Vorteil, dass die Bedienhandlung nochmals mit erhöhter Genauigkeit vorgegeben, erfasst und erkannt werden kann. Damit wird der Bedienkomfort erhöht und die Zuverlässigkeit verbessert. Auch kann durch das Ermitteln des Abstands für mehrere Abtastbereiche eine Fehleranfälligkeit reduziert werden, beispielsweise indem für zumindest zwei bevorzugt benachbarte Abtastbereiche der (innerhalb vorgegebener Grenzwerte) gleiche Abstand ermittelt werden muss, um das Einbringen des Objekts als Bedienhandlung zu erkennen.
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Dabei kann in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Sensoreinrichtung ausgebildet ist, die Intensität des reflektierten Lichtanteils jeweils für mehrere, insbesondere alle, Sensorkanäle oder in mehreren, insbesondere allen, Sensorkanälen zu ermitteln, und die Steuereinrichtung ausgebildet ist, anhand der, insbesondere aller, ermittelten Abstände und Intensitäten das Einbringen des Objekts als Bedienhandlung zu erkennen.
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Das hat den Vorteil, dass die Zuverlässigkeit über die redundante Information in jedem Sensorkanal nochmals erhöht wird, sodass sich wiederum die Erfassungsgenauigkeit und damit auch der Bedienkomfort verbessert.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung ausgebildet ist, anhand seines zeitlichen Verlaufs der ermittelten Abstände und insbesondere auch anhand eines zeitlichen Verlaufs der ermittelten Intensitäten das Einbringen des Objekts als Bedienhandlung zu erkennen. Es kann somit eine zeitliche Abfolge von in den unterschiedlichen Sensorkanälen für die jeweiligen Abtastbereiche ermittelten Abständen vorgegeben sein, welche einer vorgegebenen Bedienfunktion, beispielsweise einem Öffnen oder Schließen der Heckklappe, zugeordnet ist und entsprechend als Bedienhandlung zum Auslösen der zugeordneten Bedienfunktion erkannt wird. Dabei können unterschiedliche zeitliche Abfolgen unterschiedlichen Bedienfunktionen zugeordnet sein. Es kann somit für die Heckklappe eine Gestensteuerung realisiert sein. Die jeweiligen Gesten können dabei unterschiedlichen zeitlichen Verläufen entsprechen. Die Steuereinrichtung kann damit ausgebildet sein, eine Vielzahl unterschiedlicher Bedienhandlungen zu erkennen, mit welchen die Heckklappe nicht nur geöffnet und/oder geschlossen werden kann, sondern beispielsweise bei einer mehrteiligen Heckklappe auch bestimmt werden kann, welcher Teil der Heckklappe aktiviert, also geöffnet und/oder geschlossen werden soll. Die Heckklappenbedienvorrichtung kann dabei auch genutzt werden, weitere Aktionen des Kraftfahrzeugs zu steuern, beispielsweise eine Innenbeleuchtung zu aktivieren oder eine weitere Tür des Kraftfahrzeugs zu öffnen oder zu schließen.
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Das hat den Vorteil, dass die Bedienhandlung wiederum genauer spezifiziert, erfasst und erkannt werden kann. Dadurch wird erneut die Zuverlässigkeit der Erkennung verbessert und der Bedienkomfort gesteigert. Überdies können so auf einfache Weise auch unterschiedliche oder zusätzliche Funktionen gesteuert werden, wodurch der Bedienkomfort nochmals verbessert wird.
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In einer bevorzugten weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Abtastbereiche matrixartig in zumindest einer Reihe, also einer oder mehreren Reihen, und in zumindest einer Zeile, also einer oder mehreren Zeilen, angeordnet sind. Insbesondere kann die entsprechende Matrix dabei nur eine einzige Zeile aufweisen, das heißt die Abtastbereiche nebeneinander in einer Reihe angeordnet sein. Die Abtastbereiche können beispielsweise eine rechteckige Grundfläche des Erfassungsbereichs, welche sich bei bestimmungsgemäßem Einbau der Heckklappenbedienvorrichtung parallel zu dem Boden erstreckt, matrixartig in genannte Reihen und Zeilen unterteilen.
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Das hat den Vorteil, dass die Bedienhandlung besonders genau vorgegeben werden kann. Bei den in einer Reihe, insbesondere einer einzigen Reihe, angeordneten Abtastbereichen kann so beispielsweise anhand der ermittelten Abstände für jeden oder in jedem Abtastbereich besonders gut eine Bewegung des Objekts in dem Erfassungsbereich entlang der Reihe erfasst werden. In Abhängigkeit der genauen Vorgaben kann eine solche Bewegung des Objekts dann zuverlässig als Bedienhandlung, der eine Bedienfunktion zugeordnet ist, oder als zufällige Handlung, der keine Bedienfunktion zugeordnet ist, erkannt werden. So kann beispielsweise ausgeschlossen werden, dass ein Fußgänger, welcher sich in Richtung der Reihe durch den Erfassungsbereich bewegt, zufällig die Heckklappe aktiviert. Die Ausführungsform mit der in einer einzigen Reihe hat auch den Vorteil, dass entsprechende Sensoren bereits in der Praxis erprobt und entsprechend zuverlässig und kostengünstig sind. Hat die Matrix mehrere Zeilen und Reihen, kann die Bedienhandlung nochmals genauer vorgegeben sein. So kann beispielsweise ausschließlich ein Bewegen einer Bedienextremität in den Erfassungsbereich von einer vorgegebenen Richtung aus als Bedienhandlung erkannt werden.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung ausgebildet ist, das Einbringen des Objektes in den Erfassungsbereich nur als Bedienhandlung zu erkennen, falls das Objekt in eine vorbestimmte Teilmenge der Abtastbereiche eingebracht wird, also für die vorbestimmte Teilmenge der Abtastbereiche einen Abstand ermittelt wird, welcher einem in den Abtastbereich eingebrachten Objekt entspricht. Bevorzugt umfasst die vorbestimmte Teilmenge dabei zumindest zwei Abtastbereiche. Insbesondere umfasst die vorbestimmte Teilmenge dabei zumindest einen mittleren Abtastbereich, bevorzugt mehr als zwei mittlere Abtastbereiche. Unter einem mittleren Abtastbereich kann hier ein Abtastbereich verstanden werden, welcher nicht an einem Ende der Reihe oder an einem Rand der Matrix angeordnet ist. Bevorzugt bilden die Abtastbereiche der vorbestimmten Teilmenge einen ununterbrochenen Erfassungsbereich.
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Das hat den Vorteil, dass die Zuverlässigkeit und damit der Komfort der Bedienvorrichtung weiter gesteigert werden. Einerseits kann so die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers durch die redundante Ermittlung des Abstandes in der Teilmenge mit mehreren Abtastbereichen reduziert werden, andererseits muss nun für ein Erkennen der Bedienhandlung das Objekt in genau den oder die Abtastbereiche der Teilmenge eingebracht werden, sodass nur ein wohldefiniertes Einbringen des Objekts in den Erfassungsbereich als Bedienhandlung erkannt wird. Damit wird ein irrtümliches Aktivieren oder Nichtaktivieren der Heckklappe vermieden.
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In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung ausgebildet ist, das Einbringen des Objekts in den Erfassungsbereich, insbesondere auch in den zumindest einen (bevorzugt mittleren) Abtastbereich der vorbestimmten Teilmenge, nicht als Bedienhandlung zu erkennen, falls das oder ein weiteres Objekt in eine vorbestimmte weitere Teilmenge der Abtastbereiche mit zumindest einem Abtastbereich, bevorzugt zumindest zwei Abtastbereichen, eingebracht wird. Die vorbestimmte weitere Teilmenge umfasst insbesondere zumindest einen, bevorzugt zwei oder mehr periphere Abtastbereiche. Unter einem peripheren Abtastbereich kann hier ein Abtastbereich verstanden werden, der an einem Ende der Reihe oder an den Rand der Matrix angeordnet ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung ausgebildet ist, das Einbringen des Objekts in den Erfassungsbereich, beispielsweise den zumindest einen Abtastbereich der vorgegebenen einen Teilmenge, nach einem Einbringen des einen oder des weiteren Objekts in die vorbestimmte weitere Teilmenge der Abtastbereiche für einen vorgegebenen Zeitraum, beispielsweise zwei Sekunden, nicht als Bedienhandlung zu erkennen.
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Das hat den Vorteil, dass eine zufällige Handlung, welche im Gegensatz zur Bedienhandlung nicht dem Bedienen der Heckklappe dient, besser als solche erkannt werden und ein Aktivieren der Heckklappe entsprechend blockiert werden kann. So kann beispielsweise ein Hund, welcher durch den Erfassungsbereich und damit durch einen peripheren Abtastbereich hindurch in einen weiteren, beispielsweise mittleren Abtastbereich hinein läuft, in welchem ein Einbringen eines Objekts ansonsten als Bedienhandlung erkannt wird, die Heckklappe nicht aktivieren. Gerade der vorgegebene Zeitraum ist hier vorteilhaft, um Zuverlässigkeit und Bedienkomfort zu erhöhen.
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Dabei kann in einer anderen vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen sein, dass zusätzlich zu dem zumindest einen mittleren und dem zumindest einen peripheren Abtastbereich, insbesondere zwischen dem zumindest einen mittleren und dem zumindest einen peripheren Abtastbereich, zumindest ein weiterer Abtastbereich angeordnet ist, und die Steuereinrichtung ausgebildet ist, das Einbringen des oder eines Objektes in den weiteren Abtastbereich zu ignorieren. Ein Einbringen eines Objektes in den weiteren Abtastbereich wird somit unabhängig von einem ermittelten Abstand und/oder einer ermittelten Intensität als zufällige Handlung und nicht als Bedienhandlung erkannt.
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Das hat den Vorteil, dass einerseits die Bedienhandlung sehr genau vorgegeben sein kann, andererseits allerdings eine Ungenauigkeit bei dem Durchführen der Bedienhandlung nicht zu dem beschriebenen Blockieren der Aktivierung der Heckklappe führt.
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Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einer Heckklappenbedienvorrichtung nach einer oder mehreren der beschriebenen Ausführungsformen. Dabei ist die Sensoreinrichtung in einem Heckbereich, also insbesondere in einer Fahrzeuglängsrichtung betrachtet hinter einer hinteren oder hintersten Radachse des Kraftfahrzeugs angeordnet. Insbesondere kann die Sensoreinrichtung in einer Heckklappe des Kraftfahrzeugs oder in einem Stoßfänger des Kraftfahrzeugs angeordnet sein.
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Die Haupterfassungsrichtung der Sensoreinrichtung erstreckt sich dabei im Wesentlichen in der Fahrzeughochrichtung nach unten, sodass beispielsweise ein unter das Fahrzeugheck gestreckter Fuß oder aber auch ein unter dem Kraftfahrzeug durchrollender Ball als Objekt erfasst werden kann, da sich der dann ermittelte Abstand und gegebenenfalls die Intensität des reflektierten Lichtanteils von dem ansonsten erfassten Boden unterscheidet. Unter im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung kann hier auch eine Abweichung von der Fahrzeughochrichtung von maximal 45°, insbesondere maximal 20°oder maximal 10°, verstand en werden. Die Richtungen sind hier für den bestimmungsgemäßen Gebrauch des Kraftfahrzeugs angegeben.
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Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Perspektivansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer beispielhaften Ausführungsform einer Heckklappenbedienvorrichtung; und
- 2 eine schematische Perspektivansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer Heckklappenbedienvorrichtung.
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In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer beispielhaften Ausführungsform einer Heckklappenbedienvorrichtung. Das Kraftfahrzeug 1 ist dabei perspektivisch in einer Heckansicht gezeigt.
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In dem Kraftfahrzeug 1 ist eine Heckklappenbedienvorrichtung 2 angeordnet, welche eine Sensoreinrichtung 3, eine Steuereinrichtung 4 und hier einen Aktuator 5 aufweist. Die Sensoreinrichtung 3 dient dabei dem berührungslosen Erfassen eines beweglichen Objekts 9, welches vorliegend als Fuß ausgeführt ist, in einem vorgegebenen Erfassungsbereich 6 in einer Umgebung 7 des Kraftfahrzeugs 1. Die Steuereinrichtung 4 dient dem Erkennen des Einbringens des Objekts 9 in den Erfassungsbereich 6 als Bedienhandlung sowie zum Steuern des Aktuators 5 in Abhängigkeit der erkannten Bedienhandlung. Der Aktuator 5 dient dem Aktivieren, also beispielsweise dem Öffnen und/oder Schließen einer Heckklappe 8 des Kraftfahrzeugs 1. Es kann somit das Objekt 9, hier beispielsweise der Fuß einer Bedienperson 10 als Bedienextremität, genutzt werden um in dem Erfassungsbereich 6 die Bedienhandlung zum Aktivieren der Heckklappe 8 durchzuführen.
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Die Bedienhandlung wird dabei von der Steuereinrichtung 4 anhand eines in dem Erfassungsbereich 6 ermittelten Abstands des Objekts 9 von der Sensoreinrichtung 3 erkannt. Der Abstand wird dabei von der Sensoreinrichtung 3 ermittelt, indem der Erfassungsbereich 6 optisch mit einem von der Sensoreinrichtung 3 den Erfassungsbereich 6 abgestrahlten Licht abgetastet wird und für den Erfassungsbereich 6 eine optische Laufzeitmessung, eine sogenannte time-of-flight-Messung, eines reflektierten Lichtanteils des abgestrahlten Lichts durchgeführt wird.
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Im gezeigten Beispiel ist die Sensoreinrichtung 3 in die Heckklappe 8 integriert. Der Erfassungsbereich 6 erstreckt sich dabei von der Sensoreinrichtung 3 in einer Fahrzeughochrichtung, welche parallel zur y-Richtung verläuft, nach unten in Richtung des Bodens 11, auf dem das Kraftfahrzeug 1 steht. Der Erfassungsbereich 6 hat vorliegend die Form eines sich von der Sensoreinrichtung 3 aus in negativer y-Richtung verbreiternden Kegels mit einer rechteckigen Grundfläche auf dem Boden 11. Dadurch kann mit dem Objekt 9, beispielsweise dem Fuß der Bedienperson 10, auf bequeme Weise durch ein Strecken des Fußes in den Erfassungsbereich 6 unter das Kraftfahrzeug 1 eine Bedienhandlung zum Bewegen der Heckklappe 8 vorgenommen werden.
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Vorliegend ist der Erfassungsbereich 6 in mehrere, im gezeigten Beispiel sechzehn Abtastbereiche 12a-12p unterteilt. Diese erstrecken sich von der Sensoreinrichtung 3 fächerartig Richtung Boden 11. Jedem Abtastbereich 12a-12p entspricht dabei ein Sensorkanal der Sensoreinrichtung 3, sodass der zugeordnete Abtastbereich hier unabhängig von den anderen Abtastbereichen 12a-12p optisch abgetastet werden kann. Für jeden Abtastbereich 12a-12p wird somit beispielsweise bei einem Einbringen des Objekts 9 in den Erfassungsbereich 6 ein jeweiliger Abstand ermittelt. Damit kann bestimmt werden, in welche Abtastbereiche 12a-12p das Objekt 9 eingebracht wurde, und somit das Einbringen des Objekts 9 in den Erfassungsbereichen 6 als Bedienhandlung oder zufällige Handlung erkannt werden.
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Die hier sechzehn Abtastbereiche 12a-12p sind vorliegend in einer Reihe angeordnet, welche sich in der x-Richtung und somit einer Fahrzeugquerrichtung erstreckt. Im gezeigten Beispiel sind die Abtastbereiche 12a-12p auch unterschiedlichen Teilmengen 13, 14, 15 zugeordnet. So sind vorliegend die vier mittleren Abtastbereiche 12g-12j einer ersten Teilmenge 13 zugeordnet und die acht peripheren Abtastbereiche 12a-12d und 12m-12p an den Enden der Reihe einer zweiten weiteren Teilmenge 15. Die weiteren Abtastbereiche 12e, 12f und 12k, 12l zwischen den jeweiligen Abtastbereich in der ersten und der zweiten Teilmenge 13,15 sind dabei der dritten Teilmenge 14 zugeordnet.
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Vorliegend ist nun die Steuereinrichtung 4 ausgebildet, das Einbringen des Objektes 9 in den Erfassungsbereich 6 nur dann als Bedienhandlung zu erkennen, falls das Objekt 9 in zumindest einen, bevorzugt sämtliche mittleren Abtastbereiche 12g-12j der ersten Teilmenge 13 eingebracht wird. Zugleich ist die Steuereinrichtung 4 im gezeigten Beispiel ausgebildet, das Einbringen des Objekts 9 in die mittleren Abtastbereiche 12g-12j nicht als Bedienhandlung zu erkennen, falls das Objekt 9 zeitgleich oder zuvor in zumindest einen peripheren Abtastbereich 12a-12d und 12m-12p der zweiten Teilmenge 15 eingebracht wird. Die Steuereinrichtung 4 ist vorliegend des Weiteren ausgebildet, ein Einbringen des Objekts 9 in einen oder mehrere der weiteren Abtastbereiche 12e, 12f und 12k, 12l zu ignorieren.
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Somit kann beispielsweise die Bedienperson 10 über ein Einbringen des Fußes als Objekt 9 in die mittleren Abtastbereiche 12g-12j eine Bedienhandlung ausführen und die Heckklappe 8 bewegen. Dabei ist zugleich ausgeschlossen, dass eine zufällige Bewegung eines anderen Objektes 9, beispielsweise eines Hundes, der hinter dem Kraftfahrzeug 1 quer an dem Kraftfahrzeug 1 vorbeiläuft, dazu führt, dass die Bedienhandlung irrtümlich erkannt wird. In diesem Fall wird nämlich vor (und nach) dem Einbringen des Objektes 9, dann des Hundes, in die mittleren Abtastbereiche 12g-12j das Objekt 9 in den peripheren Abtastbereichen 12a-12d und 12m-12p erfasst, und somit das Erkennen des Einbringens des Objektes 9 in die mittleren Abtastbereiche 12g-12j als Bedienhandlung für ein vorbestimmtes Zeitintervall nach dem Einbringen in einen der peripheren Abtastbereiche 12a-12d und 12m-12p blockiert.
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Da weiteren Abtastbereiche 12e, 12f und 12k, 12l zwischen den mittleren Abtastbereichen 12g-12j und peripheren Abtastbereichen 12a-12d und 12m-12p angeordnet sind, ist hier auch vermieden, dass die Bedienperson ein aus Versehen, beispielsweise durch ein ungenaues Einbringen des Objekts 9 in die mittleren Abtastbereiche 12g-12j, das beschriebene Blockieren des Erkennens des Einbringens des Objektes 9 als Bedienhandlung auslöst.
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In 2 ist eine weitere schematische Perspektivansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer weiteren beispielhaften Heckklappenbedienvorrichtung dargestellt.
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Im Unterschied zu dem in 1 gezeigten Beispiel ist die Sensoreinrichtung 3 vorliegend in einem Stoßfänger 16 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet. Wieder dient hier die Sensoreinrichtung 3 dem berührungslosen Erfassen eines beweglichen Objektes 9 dem Erfassungsbereich 6. Wieder ist auch der Erfassungsbereich 6 mehrere, hier erneut sechzehn Abtastbereiche 12a-12p unterteilt.
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Im Gegensatz zu dem in 1 gezeigten Beispiel sind die Abtastbereiche 12a-12p jedoch nicht in einer Reihe angeordnet, welche parallel zur x-Richtung verläuft, sondern matrixartig in der x-z-Ebene angeordnet. Vorliegend ist so in der x-z-Ebene, welche parallel zu dem Boden 11 verläuft, eine 4x4-Matrix definiert. Die mittleren Abtastbereiche 12g-12j sind hier im Zentrum der Matrix angeordnet und in positiver z-Richtung, also in Richtung des Kraftfahrzeugbugs, sowie in positiver und negativer x-Richtung, also in Richtung der Kraftfahrzeugseiten, von denen peripheren Abtastbereichen 12a-12d und 12m-12p, welche in einer U-Form angeordnet sind, umgeben. Zusätzlich den mittleren Abtastbereichen 12g-12j und den peripheren Abtastbereichen 12a-12d und 12m-12p sind auch hier die weiteren Abtastbereiche 12e, 12f und 12k, 12l vorhanden, welche sich hier in negativer z-Richtung in einer in die x-Richtung verlaufenden Reihe an die mittleren Abtastbereiche 12g-12j und peripheren Abtastbereiche 12d, 12g, 12j, 12m anschließen.
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Das Einbringen des Objektes 9 (1) in einen oder mehrere der Abtastbereiche 12a-12p hat hier für die jeweiligen Abtastbereiche 12a-12p die gleichen Folgen wie in 1 geschildert. Durch die matrixartige Anordnung der Abtastbereiche 12a-12p kann hier die entsprechende Bedienhandlung, welche dem Einbringen des Fußes als Objekt 9 den Erfassungsbereich 6 entspricht, nochmals genauer vorgegeben und gegen ein irrtümliches Erkennen einer zufälligen Handlung als Bedienhandlung abgesichert werden. So muss im gezeigten Beispiel für ein ordentliches Erkennen des Einbringens des Fußes als Objekt 9 in den Erfassungsbereich 6 das als Fuß ausgeführte Objekt 9 in positiver z-Richtung zum Kraftfahrzeug 1 hin unter den Stoßfänger 16 geschoben werden. Ein seitliches, also in x-Richtung, oder ein in negativer z-Richtung erfolgendes Einbringen des Objekts 9, beispielsweise ein Durchrollen eines Balls als Objekt 9 in z-Richtung unter dem Kraftfahrzeug 1 führt damit nicht zu einem irrtümlichen Bewegen der Heckklappe 8.
