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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Verschlusselementanordnung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Verschlusselementanordnung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 9.
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Heutige Kraftfahrzeuge sind mit zahlreichen Komfortfunktionen ausgestattet, die auf das Zusammenspiel zwischen einer Sensoranordnung und einer Antriebsanordnung zurückgehen. Um eine größtmögliche Betriebssicherheit in allen denkbaren Bediensituationen zu gewährleisten, müssen die hier beteiligten Betriebsverfahren robust gegen Änderungen jeglicher Art sein. Solche Änderungen können das Bedienerverhalten, die Umgebungsbedingungen des Kraftfahrzeugs oder auch das Kraftfahrzeug selbst betreffen, beispielsweise, wenn das Kraftfahrzeug im Rahmen eines Unfalls geringfügig verformt worden ist.
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Vorliegend steht ein Verfahren zur Ansteuerung einer motorischen Verschlusselementanordnung eines Kraftfahrzeugs im Vordergrund. Eine solche Verschlusselementanordnung weist ein Verschlusselement sowie eine Antriebsanordnung zur motorischen Verstellung des Verschlusselements, eine Steuerungsanordnung zur Ansteuerung der Antriebsanordnung sowie eine Sensoranordnung auf. Basierend auf den Sensormesswerten der Sensoranordnung lassen sich Bedienereignisse wie Bedienergesten erfassen, die eine motorische Verstellung des Verschlusselements auslösen.
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Das bekannte Verfahren (
DE 10 2011 018 847 A1 ), von dem die Erfindung ausgeht, bildet in einer Variante ein vorbestimmtes, zu erfassendes Bedienereignis in einem Bedienereignismodell ab, das zur Erfassung des Bedienereignisses mit den Sensormesswerten der Sensoranordnung abgeglichen wird. Das Bedienereignismodell wird ständig auf oben angesprochene Änderungen angepasst, so dass sich in allen Bediensituationen eine gute Betriebssicherheit ergibt. Dies wird dadurch realisiert, dass ein mittlerer Abstandswert zwischen dem Bedienereignismodell und den tatsächlichen Sensormesswerten ermittelt und ausgewertet wird. Dieses Verfahren der Anpassung des Verfahrens an auftretende Änderungen ist jedoch vergleichsweise rechenaufwendig.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, das bekannte Verfahren derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Betriebssicherheit auch bei Änderungen in der Bediensituation mit einfachen Mitteln gesteigert wird.
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Das obige Problem wird bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
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Zunächst einmal wird davon ausgegangen, dass ein vorbestimmtes, zu erfassendes Bedienereignis durch erlaubte Bereiche in Bedienereignisvariablen definiert ist, wobei die Bedienereignisvariablen Sensormesswerte der Sensoranordnung sind oder von diesen abgeleitet werden. Im erstgenannten Fall handelt es sich beispielsweise um die Maxima und Minima der Abstandswerte eines Näherungssensors. Im zweitgenannten Fall handelt es sich beispielsweise um die Impulsbreite im zeitlichen Verlauf der Abstandswerte des Näherungssensors. Die erlaubten Bereiche in den Bedienereignisvariablen definieren also die Kriterien dafür, dass das Bedienereignis durch die Steuerungsanordnung als erfasst gilt.
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Es darf darauf hingewiesen werden, dass hier zwingend mit Bereichen, und nicht diskreten Werten, von Bedienereignisvariablen gearbeitet werden muss, da ein Bedienereignis, beispielsweise eine Geste eines Bedieners, grundsätzlich gewissen Schwankungen in der Ausführung unterworfen ist.
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Vorschlagsgemäß ist erkannt worden, dass es für die Erzielung einer hohen Erfassungssicherheit darauf ankommt, dass die Bereichsgrenzen der erlaubten Bereiche optimal definiert sind. Weiter ist vorschlagsgemäß erkannt worden, dass es für eine gute Erfassungssicherheit zwar darauf ankommt, welcher Stelle innerhalb der erlaubten Bereiche die Sensormessewerte der Sensoranordnung entsprechen, dass es allerdings nicht darauf ankommt, diese Information als diskreten Wert zu ermitteln. Vor diesem Hintergrund wird vorgeschlagen, einem vorbestimmten, zu erfassenden Bedienereignis mehrere Bedienereignisklassen zuzuordnen, die die normalbetriebsgemäße Ausführung des Bedienereignisses sowie zulässige Abweichungen in der Ausführung des Bedienereignisses repräsentieren.
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Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass für das vorbestimmte Bedienereignis der erlaubte Bereich einer Bedienereignisvariablen nach einer Klassenvorschrift aus Unterbereichen zusammengesetzt ist, die jeweils eine Bedienereignisklasse des vorbestimmten Bedienereignisses definieren. Mittels der Steuerungsanordnung wird dann in einer Bedienereignisüberwachungsroutine, die der Erfassung des vorbestimmten Bedienereignisses dient, überprüft, ob die Sensormesswerte der Sensoranordnung einer der Bedienereignisklassen entsprechen. Für den Fall, dass die Sensormesswerte einer der Bedienereignisklassen für das vorbestimmte Bedienereignis entsprechen, wird in Abhängigkeit von der Überprüfung die Antriebsanordnung angesteuert.
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Sofern die Sensormesswerte der Sensoranordnung keiner der Bedienereignisklassen entsprechen, so liegt kein gültiges Bedienereignis vor. Die Bedienereignisüberwachungsroutine wird weitergeführt oder abgebrochen, ohne dass es zu einer Ansteuerung der Antriebsanordnung kommt.
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Mit der vorschlagsgemäßen Lösung steht bei der Erfassung des vorbestimmten Bedienereignisses fest, welcher Bedienereignisklasse das erfasste Bedienereignis zuzuordnen ist. Damit kann auf einfache Weise Aufschluss über die tatsächlichen Zusammenhänge bei der Ausführung eines vorbestimmten Bedienereignisses gewonnen werden.
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Die vorschlagsgemäße Lösung erlaubt auf einfache Weise eine statistische Untersuchung darüber, welche Bedienereignisklassen für ein vorbestimmtes Bedienereignis am häufigsten aufgetreten sind. Auf dieser Basis kann eine Anpassung der Klassenvorschrift und damit des erlaubten Bereichs der betreffenden Bedienereignisvariablen vorgenommen werden.
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Grundsätzlich können mit dem vorschlagsgemäßen Verfahren mehrere unterschiedliche, vorbestimmte Bedienereignisse erfasst werden. Im Sinne einer übersichtlichen Darstellung ist vorliegend stets von einem einzigen Bedienereignis die Rede. Alle diesbezüglichen Ausführungen gelten für weitere, eventuell vorgesehene, vorbestimmte Bedienereignisse entsprechend.
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Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 sind dem vorbestimmten Bedienereignis zumindest drei Bedienereignisklassen zugeordnet. Dabei ist eine Bedienereignisklasse als Standardklasse definiert, wobei der Standardklasse im Hinblick auf eine Bedienereignisvariable eine untere Abweichungsklasse und eine obere Abweichungsklasse zugeordnet ist, deren Unterbereiche der Bedienereignisvariable sich jeweils an den Unterbereich der Standardklasse anschließen. Dabei repräsentiert die Standardklasse die Bedienereignisklasse, die eine als standardmäßig definierte Ausführung des vorbestimmten Bedienereignisses zur Anwendung kommt. Die untere Abweichungsklasse und die obere Abweichungsklasse sind solche Bedienereignisklassen, die noch erlaubte Abweichungen in der Ausführung des vorbestimmten Bedienereignisses betreffen. Mit dieser Klassifizierung des vorbestimmten Bedienereignisses lässt sich leicht feststellen, ob die Standardklasse am häufigsten auftritt oder nicht. Für den Fall, dass dem nicht so ist, ist eine Anpassung der Klassenvorschrift geboten, wie noch erläutert wird.
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Bei der weiter bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 repräsentiert die der Klassifizierung zugrundeliegende Bedienereignisvariable die Ausführungszeit des Bedienereignisses, wobei die untere Abweichungsklasse die Ausführung des vorbestimmten Bedienereignisses mit niedriger Ausführungszeit betrifft und wobei die obere Abweichungsklasse die Ausführung des vorbestimmten Bedienereignisses mit hoher Ausführungszeit betrifft. Eine niedrige Ausführungszeit bedeutet hier eine hohe Ausführungsgeschwindigkeit, während eine hohe Ausführungszeit eine niedrige Ausführungsgeschwindigkeit bedeutet.
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Die weiter bevorzugten Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 4 bis 6 betreffen die Anpassung der Klassenvorschrift in einer Anpassungsroutine, die in Abhängigkeit von der Auftrittsverteilung der Bedienereignisklassen vorgenommen wird. Die Basis für die Anpassung der Klassenvorschrift ist also die Ermittlung der Auftrittsverteilung der Bedienereignisklassen über eine Anzahl von erfassten Bedienereignissen, was mit äußerst geringem steuerungstechnischem Aufwand umsetzbar ist.
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Bei der weiter bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 6 wird der Unterbereich, der der Standardklasse zugeordnet ist, derart verschoben, dass es sich bei der Standardklasse voraussichtlich wieder um die häufigste Bedienereignisklasse handeln wird. Hier kommt ein schrittweises Verschieben des der Standardklasse zugeordneten Unterbereichs infrage, was wiederum steuerungstechnisch einfach umzusetzen ist. Die Verschiebung des der Standardklasse zugeordneten Unterbereichs kann auch mit einer Veränderung der Bereichsgröße einhergehen, ohne die vorschlagsgemäße Lösung zu verlassen.
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Um sicherzustellen, dass sich der hier relevante erlaubte Bereich ebenfalls verschiebt, wird gemäß Anspruch 7 vorgeschlagen, dass die beiden Abweichungsklassen ebenfalls mitverschoben werden.
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Die vorschlagsgemäße Ermittlung der Bedienereignisklasse eines vorbestimmten Bedienereignisses kann gemäß Anspruch 8 zusätzlich genutzt werden, um die Antriebsanordnung in Abhängigkeit von der Bedienereignisklasse unterschiedlich anzusteuern. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass bei der Erfassung einer Bedienereignisklasse, die eine hohe Ausführungsgeschwindigkeit betrifft, eine schnellere motorische Verstellung des Verschlusselements ausgelöst wird als bei der Erfassung einer Bedienereignisklasse, die eine niedrige Ausführungsgeschwindigkeit betrifft.
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Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 9, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Verschlusselementanordnung beansprucht, die nach dem vorschlagsgemäßen Verfahren arbeitet. Auf alle Ausführungen, die geeignet sind, die Verschlusselementanordnung als solche zu beschreiben, darf verwiesen werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
- 1 den Heckbereich eines Kraftfahrzeugs mit einer vorschlagsgemäßen Verschlusselementanordnung zur Durchführung eines vorschlagsgemäßen Verfahrens,
- 2 während der Ausführung eines vorbestimmten Bedienereignisses die Sensormesswerte a) eines ersten Sensorelements und b) eines zweiten Sensorelements, die der Verschlusselementanordnung zugeordnet sind und
- 3 die Auftrittshäufigkeit der Impulsbreite B gemäß 2 a) bei einer ersten Bediensituation für das vorbestimmte Bedienereignis und b) bei einer zweiten Bediensituation für das vorbestimmte Bedienereignis.
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Die in der Zeichnung dargestellte Verschlusselementanordnung 1 weist ein Verschlusselement 2 auf. Der Begriff „Verschlusselement“ ist vorliegend stets weit auszulegen. Er umfasst eine Heckklappe, einen Heckdeckel, eine Fronthaube, insbesondere eine Motorhaube, eine Tür, insbesondere Seitentür, oder dergleichen. Die Tür kann hier grundsätzlich auch als Schiebetür ausgestaltet sein. Das in der Zeichnung dargestellte Verschlusselement 2 ist als Heckklappe ausgestaltet. Alle eine Heckklappe betreffenden Ausführungen gelten für alle anderen Arten von Verschlusselementen entsprechend.
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Die Verschlusselementanordnung 1 weist neben dem Verschlusselement 2 eine dem Verschlusselement 2 zugeordnete Antriebsanordnung 3, eine der Ansteuerung der Antriebsanordnung 3 dienende Steuerungsanordnung 4 sowie eine Sensoranordnung 5 auf. Die Sensoranordnung 5 weist hier und vorzugsweise mindestens ein insbesondere als Näherungssensor ausgestaltetes Sensorelement 6, 7 auf. Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel sind zwei Sensorelemente 6, 7 vorgesehen, die jeweils als länglicher, kapazitiver Näherungssensor ausgestaltet sind. Für die Ausführung des vorbestimmten Bedienereignisses zeigen 2a) die Sensormesswerte des einen Sensorelements 6 und 2b) die Sensormesswerte des anderen Sensorelements 7.
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Die Verschlusselementanordnung 1 ist vorschlagsgemäß eingerichtet, ein vorbestimmtes Bedienereignis mittels der Sensoranordnung 5 zu erfassen und auf die Erfassung des Bedienereignisses eine Ansteuerung der Antriebsanordnung 3, insbesondere für das motorische Öffnen und/oder Schließen des Verschlusselements 2, vorzunehmen. Hierfür ist das vorbestimmte, zu erfassende Bedienereignis in der Steuerungsanordnung 4 durch erlaubte Bereiche E von Bedienereignisvariabien B definiert, wobei die Bedienereignisvariablen B Sensormesswerte S der Sensoranordnung 5 sind oder von diesen abgeleitet werden.
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Im Folgenden ist im Sinne einer übersichtlichen Darstellung nur von einer Bedienereignisvariablen B die Rede, die die Impulsbreite des in 2a) gezeigten Impulses betrifft. Andere Bedienereignisvariablen, beispielsweise die Impulshöhe H oder dergleichen, insbesondere abgeleitete Bedienereignisvariablen sind denkbar.
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Bei dem vorbestimmten Bedienereignis handelt es sich vorzugsweise um eine Geste eines Bedieners, die mittels einer Gliedmaße des Bedieners durchgeführt wird. Darunter fallen beispielsweise Hand-, Kopf-, Fußbewegungen oder dergleichen. Hier und vorzugsweise handelt es sich bei dem vorbestimmten Bedienereignis um eine Fußbewegung eines Fußes 8 des Bedieners, das zu den in 2 gezeigten Sensormesswerten der beiden Sensorelemente 6, 7 führt. Bei den Sensormesswerten handelt es sich hier und vorzugsweise, wie oben angedeutet, um Abstandswerte betreffend einen Abstand zwischen dem Fuß 8 des Bedieners und dem betreffenden Sensorelement 6, 7.
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Wesentlich ist nun, dass für das vorbestimmte Bedienereignis nach einer Klassenvorschrift der erlaubte Bereich E einer Bedienereignisvariablen B aus Unterbereichen Ks , Ku , Ko zusammengesetzt ist, die jeweils eine Bedienereignisklasse des vorbestimmten Bedienereignisses definieren. Dies bedeutet, dass die drei Unterbereiche Ks , Ku , Ko jeweils einer noch zu erläuternden Bedienereignisklasse für das vorbestimmte Bedienereignis, hier die Fußbewegung, zugeordnet sind.
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Vorschlagsgemäß ist es weiter vorgesehen, dass mittels der Steuerungsanordnung 4 in der Bedienereignisüberwachungsroutine zur Erfassung des vorbestimmten Bedienereignisses überprüft wird, ob die Sensormesswerte S der Sensoranordnung 5 einer der Bedienereignisklassen entsprechen und in Abhängigkeit von der Überprüfung die Antriebsanordnung 3 angesteuert wird. Lassen sich die Sensormesswerte der Sensoranordnung 5 also einer Bedienereignisklasse zuordnen, so gilt das vorbestimmte Bedienereignis als erfasst. Lassen sich die Sensormesswerte der Sensoranordnung 5 keiner Bedienereignisklasse zuordnen, so gilt kein Bedienereignis als erfasst.
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Die obige Umsetzung der Bedienereignisüberwachungsroutine hat den Vorteil, dass mit der Erfassung des Bedienereignisses sofort klar ist, welcher Bedienereignisklasse die Ausführung des Bedienereignisses zuzuordnen ist. Dies lässt sich bei geeigneter Definition der Bedienereignisklassen besonders gut für eine automatisierte Optimierung der Klassenvorschrift und damit des erlaubten Bereichs der betreffenden Bedienereignisvariablen B nutzen.
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Vorzugsweise ist eine Bedienereignisklasse als Standardklasse mit dem Unterbereich Ks definiert, wobei der Standardklasse im Hinblick auf eine Bedienereignisvariable, hier die Bedienereignisvariable B, eine untere Abweichungsklasse mit dem Unterbereich Ku und eine obere Abweichungsklasse Ko zugeordnet ist. Dabei ist es so, dass sich die Unterbereiche Ku und Ko der Bedienereignisvariable B jeweils an den Unterbereich Ks der Standardklasse anschließen. Dies ist am besten der noch zu erläuternden Darstellung gemäß 3 a) zu entnehmen.
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Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel repräsentiert die Bedienereignisvariable B die Ausführungszeit des vorbestimmten Bedienereignisses. Die Ausführungszeit des Bedienereignisses entspricht hier der Impulsbreite des in 2a) gezeigten, auf das vorbestimmte Bedienereignis zurückgehenden Impulses in den Signalmesswerten S des Sensorelements 6. Die untere Abweichungsklasse betrifft hier die Ausführungsvariante des vorbestimmten Bedienereignisses mit kurzer Ausführungszeit während die obere Abweichungsklasse die Ausführungsvariante des vorbestimmten Bedienereignisses mit hoher Ausführungszeit betrifft.
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Die Auftrittsverteilung der Bedienereignisklassen über eine Anzahl von erfassten Bedienereignissen ist der Darstellung gemäß 3a) zu entnehmen. Im Sine einer vereinfachten Darstellung ist eine Normalverteilung für die Ausführungszeit B angenommen worden. Die in durchgezogener Linie gezeigte Auftrittsverteilung φ der Bedienereignisklassen zeigt, dass die Standardklasse mit dem Unterbereich Ks mit größter Häufigkeit auftritt, während die untere Abweichungsklasse mit dem Unterbereich Ku und die obere Abweichungsklasse mit dem Unterbereich Ko weniger häufig auftreten. Dies bedeutet, dass im Normalfall bei der Erfassung des Bedienereignisses die Standardklasse auftritt, während Ausreißer, also besonders schnell oder besonders langsam durchgeführte Bedienereignisse seltener auftreten, aber noch als Bedienereignis erfasst werden, solange diese einer der beiden Abweichungsklassen, also dem erlaubten Bereich der Bedienereignisvariable B, zuzurechnen sind.
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Anders ist es für den Fall, dass die in 3a) in gestrichelter Linie dargestellte Auftrittsverteilung vorliegt. Hier tritt die obere Abweichungsklasse mit dem Unterbereich Ko am häufigsten auf, während die übrigen beiden Bedienereignisklassen weniger häufig auftreten. Dies bedeutet aber auch, dass sich die erfassten Bedienereignisse meist ganz am Rande des erlaubten Bereichs E befinden, so dass mit einiger Wahrscheinlichkeit an sich zu erfassende Bedienereignisse unberücksichtigt bleiben.
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Wenn man unterstellt, dass sich die in gestrichelter Linie dargestellte Auftrittsverteilung gemäß 3a) langfristig einstellt, so ist eine Anpassung der Klassenvorschrift, also eine Anpassung der Lage und/oder Ausdehnung der Unterbereiche Ks , Ku , Ko angezeigt. Eine solche Änderung der Auftrittsverteilung kann beispielsweise auf eine Änderung des Bedienerverhaltens aber auch auf eine Änderung am Kraftfahrzeug, beispielsweise durch eine geringfügige Verformung des Kraftfahrzeugs, insbesondere der Kraftfahrzeugkarosserie, zurückgehen. Eine obige Anpassung der Klassenvorschrift wird hier und vorzugsweise entsprechend immer dann vorgenommen, wenn die nach der ermittelten Auftrittsverteilung φ häufigste Bedienereignisklasse nicht die Standardklasse ist.
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3b) zeigt, dass die Anpassung derart vorgenommen wird, dass der der Standardklasse zugeordnete Unterbereich Ks in Richtung des Unterbereichs Ko verschoben wird, der hier nach der ermittelten Auftrittsverteilung φ die häufigste Bedienereignisklasse ist. Um sicherzustellen, dass dieses Verschieben nur in sachgerechten Grenzen erfolgen kann, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der der Standardklasse zugeordnete Unterbereich Ks innerhalb eines vorbestimmten, insbesondere werksvoreingestellten, Grenzbereichs verschoben wird. Dieser Grenzbereich umfasst und begrenzt weiter vorzugsweise werksvoreingestellte Unterbereiche Ks , Ku , Ko , die dem vorschlagsgemäßen Verfahren bei der ersten Inbetriebnahme der Verschlusselementanordnung zugrunde liegen.
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In 3b) sind alle Bedienereignisklassen in die angepassten Bedienereignisklassen K's , K'u , K'o überführt worden, was insgesamt zu einem angepassten erlaubten Bereich E' für die Bedienereignisvariable B führt. Die Anpassung ist derart vorgenommen worden, dass die angepasste Standardklasse mit dem Unterbereich K's nunmehr die am häufigsten auftretende Bedienereignisklasse ist, so dass Abweichungen dieser neuen Standardklasse nach oben und nach unten bezogen auf die Bedienereignisvariable B immer noch zu einer Erfassung des vorbestimmten Bedienereignisses führt.
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Die vorschlagsgemäße Klassifizierung des vorbestimmten Bedienereignisses lässt sich auch im Hinblick auf die Ansteuerung der Antriebsanordnung 3 einsetzen. Hier und vorzugsweise ist es so, dass die Antriebsanordnung 3 in Abhängigkeit davon, welcher Bedienereignisklasse die Sensormesswerte entsprechen, unterschiedlich angesteuert wird. Beispielsweise kann eine besonders schnelle Ausführung des vorbestimmten Bedienereignisses, wie oben angesprochen, zu einer besonders schnellen motorischen Verstellung des Verschlusselements 2 mittels der Antriebsanordnung 3 führen.
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Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird die Verschlusselementanordnung 1 mit Verschlusselement 2, Antriebsanordnung 3, Steuerungsanordnung 4 und Sensoranordnung 5 als solche beansprucht. Auf alle Ausführungen, die geeignet sind, die Verschlusselementanordnung 1 zu beschreiben, darf verwiesen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011018847 A1 [0004]
