DE102018211781A1

DE102018211781A1 - Verfahren zum Betrieb eines Kollisionsschutzes

Info

Publication number: DE102018211781A1
Application number: DE102018211781.0A
Authority: DE
Inventors: Bernd Herthan
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2018-07-16
Filing date: 2018-07-16
Publication date: 2020-01-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (44) zum Betrieb eines Kollisionsschutzes (20) eines Verstellantriebs (14) eines Kraftfahrzeugs (2), wobei der Kollisionsschutz (20) eine Einheit (24) zur Bestimmung eines Abstands (26) und einen Ultraschallsensor (30) aufweist, der innenseitig eines metallischen Karosserieteils (8) angeordnet ist. Ein Testsignal (48) wird auf das Karosserieteil (8) aufgebracht, und eine resultierende Schwingung (52) des Karosserieteils (8) wird erfasst. Anhand der erfassten resultierenden Schwingung (52) wird ein charakteristischer Wert (56) bestimmt, und anhand des charakteristischen Werts (56) wird die Einheit (24) zur Bestimmung des Abstands (26) angepasst. Die Erfindung betrifft ferner eine Tür (6) eines Kraftfahrzeugs (2) und eine Verwendung eines Testsignals (48).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kollisionsschutzes eines Verstellantriebs eines Kraftfahrzeugs. Der Verstellantrieb ist insbesondere ein Bestandteil einer Tür eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner eine Tür eines Kraftfahrzeugs sowie die Verwendung eines Testsignals.
Kraftfahrzeuge weisen zur Erhöhung des Komforts elektromotorische Verstellantriebe auf. Mittels dieser wird ein Verstellteil, wie eine Heckklappe oder eine Seitentür, mittels eines Elektromotors bei Aktivierung verschwenkt. Hierbei ist es möglich, dass sich ein Hindernis in dem Verstellbereich befindet. Sofern der Benutzer den Verstellbereich nicht vollständig überblickt und der Verstellantrieb aktiviert, oder falls ein Hindernis in den Verstellbereich hinein bewegt wird, verfährt das Verstellteil gegen das Hindernis. Somit ist es möglich, dass das Verstellteil und/oder das Hindernis beschädigt werden. Zur Vermeidung davon wird üblicherweise ein Kollisionsschutz herangezogen. Dieser arbeiten beispielsweise nach dem kapazitiven Prinzip, und der Kollisionsschutz weist somit Elektroden auf, mittels derer ein elektromagnetisches Feld erstellt wird. Sofern sich ein Objekt im Nahbereich der Elektroden befindet, wird das elektromagnetische Feld gestört, und somit die Kapazität des mittels der Elektroden des Kollisionsschutzes gebildeten Kondensators verändert. Mittels Auswertung hiervon ist es ermöglicht, das Hindernis zu erfassen, wobei jedoch lediglich eine vergleichsweise geringe Ortsauflösung ermöglicht ist. Zudem ist es erforderlich, dass sich das Hindernis im Bereich der Elektroden befindet.
Infolgedessen ist es erforderlich, dass die Elektroden an dem Verstellteil angebunden werden, insbesondere an einem Abschnitt des Verstellteils, der vergleichsweise stark verstellt wird. Dies ist jedoch aufgrund eines begrenzten Platzes nicht immer möglich. Auch erhöht dies das Gewicht des Verstellteils. Zudem ist aufgrund der exponierten Lage eine Beschädigung des Kollisionsschutzes möglich, falls dennoch ein Hindernis gegen das Verstellteil bewegt wird.
Eine Alternative hierzu ist die Verwendung eines Kollisionsschutzes mit einem Ultraschallsensor. Mittels dessen werden bei Betrieb Ultraschallwellen abgestrahlt, die an dem Hindernis, sofern dieses geeignete physikalische Eigenschaften aufweist, reflektiert oder gestreut werden. Die reflektierten Wellen werden mittels des Ultraschallsensors erneut erfasst, und anhand der Laufzeit der Wellen wird der Abstand des Hindernisses zu dem Radarsensor bestimmt. Mit anderen Worten wird die Zeitspanne zwischen dem Aussenden und dem Empfangen der elektromagnetischen Wellen bestimmt und unter Berücksichtigung der Schallgeschwindigkeit der Abstand bestimmt.
Um eine Beschädigung des Ultraschallsensors zu vermeiden, wird diese üblicherweise hinter einem Karosserieteil angeordnet. Auch ist der Ultraschallsensor auf diese Weise für einen Benutzer nicht sichtbar, was einen visuellen Eindruck verbessert. Aufgrund der Anordnung wird jedoch das Karosserieteil, insbesondere sofern dies aus einem Blech erstellt ist, beim Aussenden der Ultraschallwellen in Schwingungen versetzt, die das Erfassen der reflektierten/gestreuten Ultraschallwellen erschweren. Somit ist es erforderlich, den Kollisionsschutz an das jeweilige Karosserieteil an zu passen. Bei einer Kollision und auch bei einer nachfolgenden Reparatur, wird die Geometrie des Karosserie Teils verändert. Daher unterscheiden sich in diesem Fall die Art der Schwingungen, in die das Karosserieteil beim aussenden der Ultraschallwellen versetzt wird. Infolgedessen ist ein korrektes Bestimmen des Abstands nicht mehr möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders geeignetes Verfahren zum Betrieb eines Kollisionsschutzes eines Verstellantriebs eines Kraftfahrzeugs sowie eine besonders geeignete Tür eines Kraftfahrzeugs als auch eine besonders geeignete Verwendung eines Testsignals anzugeben, wobei vorteilhafterweise eine Sicherheit ist, und wobei zweckmäßigerweise Reparaturkosten verringert sind.
Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1, hinsichtlich der Tür durch die Merkmale des Anspruchs 9 und hinsichtlich der Verwendung durch die Merkmale des Anspruchs 10 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Das Verfahren dient dem Betrieb eines Kollisionsschutzes eines Verstellantriebs. Insbesondere umfasst der Kollisionsschutz eine Steuereinheit, mittels derer das Verfahren durchgeführt wird. Hierfür ist die Steuereinheit geeignet, insbesondere vorgesehen eingerichtet. Der Verstellantrieb ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs und weist insbesondere ein Verstellteil auf. Vorzugsweise umfasst der Verstellantrieb einen Elektromotor, der in Wirkverbindung mit dem Verstellteil ist, das bei Betrieb des Elektromotors entlang eines Verstellwegs verbracht wird. Das Verstellteil ist beispielsweise ein Schiebedach oder ein Cabrioletverdeck. Besonders bevorzugt jedoch ist das Verstellteil eine Tür, wie eine Seitentür. Hierbei wird bei Betrieb des Verstellantriebs die Tür um eine Achse verschwenkt, die im Wesentlichen lotrecht ist. Alternativ hierzu wird die Tür translatorisch verschoben, sodass die Tür eine Schiebetür ist. In einer weiteren Alternative ist die Tür eine Heckklappe oder Motorhaube des Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere ein landgebundenes Kraftfahrzeug, wie ein Personenkraftwagen (Pkw) oder ein Nutzkraftwagen, wie ein Lastkraftwagen (Lkw) oder Bus.
Der Kollisionsschutz weist einen Ultraschallsensor sowie eine Einheit zur Bestimmung eines Abstandes auf. Beispielsweise bilden die Einheit zur Bestimmung des Abstands und der Ultraschallsensor eine gemeinsame Baueinheit. Alternativ hierzu sind diese zueinander beabstandet und beispielsweise mittels einer Leitung signaltechnisch und/oder elektrisch miteinander gekoppelt. Mittels der Einheit zur Bestimmung des Abstandes wird insbesondere der Ultraschallsensor betrieben und/oder Sensordaten des Ultraschallsensors ausgewertet. Bei Betrieb werden mittels des Ultraschallsensors vorzugsweise Ultraschallwellen, also Wellen, die nicht mit dem menschlichen Gehör wahrnehmbar sind, ausgesandt oder empfangen. Mit anderen Worten ist der Ultraschallsensor als Lautsprecher bzw. Mikrofon ausgebildet. Besonders bevorzugt werden mittels des Ultraschallsensors sowohl Ultraschallwellen ausgesandt als auch empfangen. Somit ist eine Anzahl an Bauelementen reduziert, was Herstellungskosten verringert.
Mittels des Kollisionsschutzes wird eine Kollision des Verstellteils verhindert. Hierfür wird mittels des Kollisionsschutzes insbesondere ein Hindernis erfasst, das sich im Verstellbereich des Verstellteils befindet. Mittels der Einheit zur Bestimmung des Abstands werden die mittels des Ultraschallsensors generierten Sensorsignale ausgewertet und somit bestimmt, ob sich das Hindernis im Abstrahlbereich des Ultraschallsensors befindet und gegebenenfalls welchen Abstand dieses zu dem Ultraschallsensor aufweist. Sofern das Hindernis erkannt wurde und/oder das Hindernis einen vergleichsweise geringen Abstand zu dem Ultraschallsensor und/oder dem etwaigen Verstellteil aufweist, wird geeigneterweise ein Signal ausgegeben. In Abhängigkeit des Signals wird beispielsweise eine Verstellung des Verstellteils beendet, zweckmäßigerweise der Verstellantrieb stillgesetzt, sofern dieser vorhanden ist, und/oder eine Warnmeldung ausgegeben. Hierfür ist das Signal geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet.
Der Ultraschallsensor ist innenseitig eines metallischen Karosserieteils, also an dessen Innenseite, angeordnet. Das metallische Karosserieteil ist hierbei zweckmäßigerweise ein Bestandteil der Tür. Vorzugsweise bildet das metallische Karosserieteils zumindest teilweise die Außenhaut des Kraftfahrzeugs und/oder ist aus einem Blech erstellt. Aufgrund der Anordnung an der Innenseite des metallischen Karosserieteils ist der Ultraschallsensor vor Beschädigungen sowie Umwelteinflüssen geschützt, was eine Zuverlässigkeit erhöht. Mit anderen Worten befindet sich der Ultraschallsensor hinter der Karosserie des Kraftfahrzeugs, also im Inneren des Kraftfahrzeugs.
Der mittels des Ultraschallsensors überwachte Bereich (Abstrahlbereich) befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite des metallischen Karosserieteils, sodass dieses zwischen dem überwachten Bereich und dem Ultraschallsensors angeordnet ist. Das metallischen Karosserieteils ist zweckmäßigerweise ein Bestandteil des etwaigen Verstellantriebs und wird somit bei Betrieb des Verstellantriebs entlang des Verstellwegs verbracht. Auf diese Weise ist eine vergleichsweise sichere Überwachung des Verstellwegs ermöglicht, da der Ultraschallsensor mit verschwenkt wird.
Der Ultraschallsensor ist vorzugsweise akustisch mit dem metallischen Karosserieteils gekoppelt. Zur Koppelung liegt der Ultraschallsensor beispielsweise mechanisch direkt an dem metallischen Karosserieteil an. Besonders bevorzugt jedoch ist zwischen diesen ein Koppelmedium angeordnet, sodass eine akustische Anbindung verbessert ist. Mittels des Koppelmediums wird zweckmäßigerweise der akustische Widerstand zwischen dem Ultraschallsensor und dem metallischen Karosserieteil verringert, weswegen bei Betrieb mittels des Ultraschallsensors erzeugte Ultraschallwellen nicht oder zumindest nicht lediglich an der Innenseite des metallischen Karosserieteils reflektiert werden sondern in den Außenbereich des Kraftfahrzeugs eintreten bzw. umgekehrt.
Das Verfahren sieht vor, dass ein Testsignal auf das Karosserieteil aufgebracht wird. Das Testsignal ist zweckmäßigerweise ein Schallsignal und das Karosserieteil wird somit angeregt, vorzugsweise zur Aussendung oder zumindest Weiterleitung von Schallwellen. Insbesondere ist das Testsignal eine sinusförmige Schwingung und vorzugsweise ein Schallsignal. Die resultierende Schwingung des Karosserieteils wird in einem weiteren Arbeitsschritt erfasst. Mit anderen Worten wird die Reaktion des Karosserieteils auf das Aufbringen des Testsignals erfasst. Zweckmäßigerweise wird das Aufbringen des Testsignals beendet bevor die resultierende Schwingung erfasst wird. Anhand der erfassten resultierenden Schwingung wird ein charakteristischer Wert bestimmt. Der charakteristische Wert korrespondiert zu der erfassten resultierenden Schwingung und beschreibt diese beispielsweise vollständig oder zumindest teilweise. Insbesondere ist der charakteristische Wert abhängig von dem Testsignal, sodass bei einem veränderten Testsignal der charakteristische Wert ebenfalls verändert ist. Zumindest jedoch ist der charakteristische Wert abhängig von der Beschaffenheit des Karosserieteils, insbesondere dessen Geometrie. Somit ist bei gleichem Testsignal und unterschiedlichen Geometrien des Karosserieteils der charakteristische Wert verändert. Insbesondere ist bei einer Verformung des Karosserieteils der charakteristische Wert anders. Auch bei einer Reparatur des Karosserieteils nach einer Verformung ist die Geometrie zumindest leicht verändert, sodass der charakteristische Wert von dem ursprünglichen charakteristischen Wert auch bei gleichem Testsignal abweicht. Zudem ist insbesondere der charakteristische Wert aufgrund einer zusätzlichen Lackschicht oder geänderten Lackschicht verändert. Beispielsweise ist der charakteristische Wert ein einzelner Wert oder umfasst eine Anzahl an Einzelwerten und ist somit insbesondere ein Vektor.
Anhand des charakteristischen Werts wird die Einheit zur Bestimmung des Abstands angepasst, also die Einheit, mittels derer die Sensorsignale des Ultraschallsensors erfasst und/oder bearbeitet werden. Somit wird die Einheit zur Bestimmung des Abstands mittels des charakteristischen Werts kalibriert. Insbesondere wird somit der Abstand anderweitig, zweckmäßigerweise mit anderen/geänderten Parametern, berechnet. Vorzugsweise wird das Testsignal dann nicht aufgebracht, wenn mittels des Kollisionsschutzes der Abstand bestimmt wird und somit die eigentliche Funktion des Kollisionsschutzes durchgeführt wird.
Aufgrund des Verfahrens ist auch bei einer Veränderung der Geometrie und/oder sonstigen Veränderungen des (metallischen) Karosserieteils und/oder einer Veränderung der Anbindung des Ultraschallsensors an dem Karosserieteil eine korrekte Bestimmung des Abstands ermöglicht, weswegen erforderlich, weswegen Reparaturkosten verringert sind. So ist ein Austausch des Kollisionsschutzes bei einer Reparatur/Instandsetzung des Karosserieteils nicht erforderlich. Zudem ist aufgrund der Anpassung der Einheit zur Bestimmung des Abstands eine Berücksichtigung von Umwelteinflüssen ermöglicht, insbesondere Ablagerungen an dem metallischen Karosserieteil, wie Verschmutzungen, Wasser oder Eis. Somit werden derartige Einflüsse kompensiert.
Beispielsweise erfolgt die Anpassung der Einheit zur Bestimmung des Abstands mittels eines Algorithmus der in dem Kollisionsschutz hinterlegt ist, zweckmäßigerweise in der Steuereinheit. Alternativ hierzu wird eine Tabelle (Lookup Table) herangezogen, die beispielsweise experimentell auf einem Prüfstand ermittelt wurde. Hierbei ist die Ermittlung der Tabelle lediglich ein einziges Mal erforderlich, wobei insbesondere die gleiche Tabelle für sämtliche Kraftfahrzeuge eines bestimmten Typs herangezogen wird, zumindest für sämtliche metallischen Karosserieteile, die die gleiche Geometrie aufweisen. Somit sind Herstellungskosten reduziert wird. Insbesondere wird das Testsignal bei Fertigung des Kraftfahrzeugs aufgebracht und somit bei der Fertigung die Einheit zur Bestimmung des Abstands bereits das erste Mal konfiguriert. Auf diese Weise ist gleich zu Beginn ein sicherer Betrieb des Kollisionsschutzes möglich, und etwaige Fertigungstoleranzen werden auf diese Weise kompensiert. Zweckmäßigerweise wird das Verfahren durchgeführt, wenn das Kraftfahrzeug bereits in Betrieb ist. Auf diese Weise werden Alterungseffekte berücksichtigt, insbesondere des Ultraschallsensors und/oder des Karosserieteils, was eine Sicherheit über die vollständige Betriebsdauer des Kraftfahrzeugs erhöht.
Vorzugsweise wird das Testsignal periodisch aufgebracht. Somit wird auch insbesondere die resultierende Schwingung periodisch erfasst, und der charakteristische Wert wird periodisch bestimmt, sowie die Einheit zur Bestimmung des Abstands wird periodisch angepasst. Beispielsweise wird als Periode ein Tag, ein Monat oder ein Jahr gewählt. Alternativ hierzu wird das Testsignal stets bei einer Wartung des Kraftfahrzeugs aufgebracht und die resultierende Schwingung erfasst sowie der charakteristische Werts bestimmt und anhand dessen die Einheit zur Bestimmung des Abstands angepasst. Zweckmäßigerweise wird das Testsignal stets dann aufgebracht und die resultierende Schwingung erfasst sowie der charakteristische Wert bestimmt als auch die Einheit zur Bestimmung des Abstands angepasst, wenn das Kraftfahrzeug in Betrieb genommen wird, insbesondere nach einem Stillstand. Mit anderen Worten wird das Testsignal dann aufgebracht, wenn das Kraftfahrzeug gestartet wird, also beispielsweise eine Zündung betätigt wird.
Alternativ oder besonders bevorzugt in Kombination hierzu wird das Testsignal aufgebracht, wenn eine Verstellaufforderung erfasst wird. Anhand der Verstellaufforderung soll zweckmäßigerweise der Verstellantrieb betrieben und zweckmäßigerweise das Verstellteil verstellt werden. Hierbei wird die Aufbringung des Testsignals vorzugsweise beendet bevor der Verstellantrieb selbst betrieben wird und somit das Verstellteil, insbesondere das Karosserieteil, verbracht wird. Somit ist auch ein sicherer Betrieb des Verstellantriebs ermöglicht. Da vor der eigentlichen Durchführung der Verstellung die Einheit zur Bestimmung des Abstands angepasst und daher auf die aktuellen Gegebenheiten eingestellt wird, ist eine Sicherheit erhöht. Mit anderen Worten wird die Einheit zur Bestimmung des Abstands vor jedem Bestimmen des Abstands, also vor jedem Zeitraum, in dem der Abstand bestimmt bzw. das Hindernis erfasst werden soll, neu kalibriert, weswegen eine Sicherheit erhöht ist. Die Verstellaufforderung wird insbesondere mittels des Verstellantriebs erstellt und mittels des Kollisionsschutzes erfasst. Insbesondere wird die Verstellaufforderung in Abhängigkeit einer Benutzereingabe generiert.
Beispielsweise weist das Testsignal lediglich eine Frequenz oder mehrere Frequenzen auf. Zum Beispiel ist die Frequenz des Testsignal die gleiche, mittels derer auch der Ultraschallsensor betrieben wird. Mit anderen Worten entspricht die Frequenz des Signals der Frequenz der Ultraschallwellen. Bevorzugt jedoch unterscheiden sich die beiden Frequenzen, sodass nicht fehlerhaft das Testsignal zur Bestimmung des Abstandes herangezogen wird bzw. die resultierende Schwingung. Vorzugsweise wird als Frequenzen des Testsignal eine Resonanzfrequenz des Karosserieteils gewählt, wobei die Resonanzfrequenz beispielsweise vermessen oder anhand eines theoretischen Models ermittelt ist. Insbesondere entspricht die Resonanzfrequenz der Resonanzfrequenz, die das Karosserieteil im ursprünglichen Zustand, also vor einer etwaigen Deformation, aufweist oder zumindest aufweisen müsste. Somit ist eine vergleichsweise effiziente Anregung des Karosserieteils möglich, und die resultierende Schwingung weist eine vergleichsweise große Amplitude auf, sodass eine Erfassung und Bestimmung des charakteristischen Werts vereinfacht ist.
Alternativ oder besonders bevorzugt in Kombination hierzu wird die Frequenz des Testsignals variiert, wobei das Testsignal vorzugsweise zumindest zeitweise als Frequenz die Resonanzfrequenz des Karosserieteils aufweist. Aufgrund der Variation der Frequenz ist die Bestimmung des charakteristischen Werts verbessert oder es können mehrere charakteristische Werte bestimmt werden. Somit ist es ermöglicht, die Anpassung der Einheit zur Bestimmung des Abstandes zu verbessern, weswegen eine Genauigkeit erhöht wird. Vorzugsweise wird als Testsignal ein Puls herangezogen. Somit ist lediglich eine vergleichsweise kurze Zeitspanne zur Anpassung der Einheit zur Bestimmung des Abstands erforderlich, sodass der Kollisionsschutz vergleichsweise bald nach Aufbringen des Testsignals einsatzbereit ist, was einen Komfort erhöht.
Beispielsweise ist der charakteristische Wert die Frequenz der resultierenden Schwingung. Besonders bevorzugt wird als charakteristischer Wert eine Amplitude, insbesondere ein erster Ausschlag, der erfassten resultierenden Schwingung herangezogen. Dieser ist vergleichsweise einfach und sicher bestimmbar. Zudem liegt dieser bereits vergleichsweise bald nach Aufbringen des Testsignals vor, sodass die Anpassung der Einheit zur Bestimmung des Abstands vergleichsweise bald abgeschlossen ist. Insbesondere wird hierbei als Testsignal ein Puls herangezogen. Beispielsweise wird die Amplitude der erfassten resultierenden Schwingung bestimmt, sobald das Aufbringen des Testsignals beendet wird. Alternativ hierzu wird bereits die Amplitude bestimmt, während das Testsignal aufgebracht wird. Auf diese Weise ist eine vergleichsweise sichere Bestimmung möglich, insbesondere bei einer Mittelwertbildung. Geeigneterweise wird hierbei das Testsignal über eine vergleichsweisegroße Zeitdauer, beispielsweise 1 Sekunde oder 2 Sekunden, aufgebracht, wobei die Frequenz beispielsweise nicht verändert wird.
In einer Alternative oder in einer Kombination hierzu wird als charakteristischer Wert eine Abklingzeit der erfassten resultierenden Schwingung herangezogen. Hierbei wird zweckmäßigerweise nach Aufbringen des Testsignal, also wenn das Aufbringen des Testsignal beendet ist, die Zeitspanne bestimmt, bis die Amplitude der resultierenden Schwingung um die Hälfte, 60 %, 70 %, 80 % oder 90 % abgenommen hat. Somit korrespondiert der charakteristische Wert zumindest teilweise zur Dämpfung des Karosserieteils. Folglich wird die Dämpfung des Karosserieteils bei der Anpassung der Einheit zur Bestimmung des Abstands berücksichtigt. Somit sind die aktuellen akustischen Eigenschaften des Karosserieteils vergleichsweise sicher bestimmt. Auch ist eine Bestimmung der Abklingzeit vergleichsweise einfach möglich, sodass zur Durchführung des Verfahrens lediglich vergleichsweise geringe Ressourcen erforderlich sind.
Beispielsweise umfasst der Kollisionsschutz einen Lautsprecher, der beispielsweise ein MEMS-Lautsprecher ist. Mittels dessen wird zweckmäßigerweise das Testsignal auf das Karosserieteil aufgebracht. Alternativ hierzu umfasst der Kollisionsschutz hierfür einen Piezo Aktuator. Besonders bevorzugt jedoch wird das Testsignal mittels des Ultraschallsensors selbst aufgebracht, insbesondere des Teils des Ultraschallsensors, mittels dessen sonst die Ultraschallwellen ausgesandt werden. Auf diese Weise sind vergleichsweise wenige Bauteile erforderlich, und es können bereits vorhandene Bauteile genutzt werden, was Herstellungskosten reduziert. Alternativ oder besonders bevorzugt in Kombination hierzu wird die resultierende Schwingung mittels des Ultraschallsensors selbst erfasst. Somit wird bei der Bestimmung des charakteristischen Werts auch die akustische Ankopplung des Ultraschallsensors am Karosserieteil berücksichtigt, weswegen eine Zuverlässigkeit und eine Genauigkeit erhöht sind. In einer Alternative hierzu ist ein weiterer Bestandteil vorhanden, das lediglich zur Erfassung der resultierenden Schwingung dient.
Zweckmäßigerweise weist der Ultraschallsensor mehrere einzelne Sensoren auf, wobei jeder Sensor beispielsweise sowohl zum Senden als auch zum Empfangen von Ultraschallwellen ausgebildet ist. Alternativ hierzu weist jeder der Sensoren lediglich eine bestimmte Funktion auf, also beispielsweise das Senden oder das Empfangen von Ultraschallwellen. Aufgrund der mehreren Sensoren ist eine Ortsauflösung und somit eine Genauigkeit verbessert. Sofern der Ultraschallsensor mehrere einzelne Sensoren (Sensoreinheiten) aufweist, die sowohl zum Senden als auch zum Empfangen ertüchtigt sind, wird zweckmäßigerweise mittels eines dieser Sensoren das Testsignal aufgebracht und mittels der weiteren Sensoren oder zumindest eines der weiteren Sensoren die resultierende Schwingung erfasst. Auf diese Weise ist eine Rückkopplung verhindert oder zumindest reduziert.
Zweckmäßigerweise wird der charakteristische Wert mit einem Grenzwert verglichen. Insbesondere wird dann, wenn der charakteristische Wert den Grenzwert über- oder unterschreitet, also größer bzw. kleiner als der entsprechende Grenzwert ist, ein Fehler erkannt. Mit anderen Worten wird in Abhängigkeit des Vergleichs der Fehler erkannt. Sofern der charakteristische Wert die Amplitude ist oder umfasst, ist zweckmäßigerweise dann der Fehler erkannt, wenn die Amplitude kleiner als der Grenzwert ist. In diesem Fall ist somit ein Schwingen des Karosserieteils und daher eine Anregung nicht möglich. In diesem Fall ist folglich auch kein Aussenden von Ultraschallwellen aus dem Kraftfahrzeug heraus sowie ein Empfang von reflektierten/gestreuten Ultraschallwellen möglich. Dieser Fall tritt beispielsweise aufgrund einer sehr umfangreichen Verformung des Karosserieteils auf. Geeigneterweise wird der Fehler ausgegeben, insbesondere mit einer Ausgabeeinheit. Hierbei wird der Fehler beispielsweise akustisch und/oder visuell ausgegeben. Alternativ oder in Kombination hierzu wird der Fehler an einen Bordcomputer des Kraftfahrzeugs übermittelt, sodass dieser beispielsweise in einer Werkstatt ausgelesen werden kann.
Beispielsweise wird der charakteristische Wert mit einem weiteren Grenzwert verglichen. Anhand des Vergleichs mit dem weiteren Grenzwert wird zweckmäßigerweise bestimmt, ob das Karosserieteil verformt ist. Insbesondere wird jedes Mal dann, wenn die Einheit zur Bestimmung des Abstands angepasst wird, der charakteristische Wert mit dem weiteren Grenzwert verglichen. Beispielsweise wird in Abhängigkeit des Vergleichs ein Signal ausgegeben, zum Beispiel auf einer Anzeigevorrichtung, wie einem Display, oder das Signal wird an eine externe Einheit übermittelt, beispielsweise kabellos. Geeigneterweise ist die externe Einheit ein Smartphone oder ein tragbarer Computer. Somit wird dem Nutzer oder beispielsweise dem Inhaber des Kraftfahrzeugs, wie einer Leihwagenfirma, mitgeteilt, dass eine Beschädigung des Karosserieteils stattgefunden hat. Alternativ oder in Kombination hierzu wird in Abhängigkeit des Signals eine etwaige Alarmanlage des Kraftfahrzeugs betätigt, sodass sich in der Umgebung des Kraftfahrzeugs befindende Personen aufmerksam gemacht werden und gegebenenfalls als Zeugen bereitstehen. Auch wird auf diese Weise, sofern nötig, Hilfe herbeigerufen.
Die Tür ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs und weist beispielsweise eine Lagerung, insbesondere ein Scharnier und/oder eine Führungsschiene, zur Lagerung an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs auf. Alternativ hierzu ist die Tür geeignet, insbesondere vorgesehen eingerichtet, an einem Scharnier und/oder Führungsschienen montiert zu werden. Die Tür selbst ist insbesondere ein Bestandteil einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs und bildet zumindest teilweise eine Außenhaut des Kraftfahrzeugs. Beispielsweise ist die Tür eine Seitentür des Kraftfahrzeugs, die bei Betrieb bezüglich weiterer Bestandteile des Kraftfahrzeugs verschwenkt wird. Beispielsweise ist die Tür eine Fahrer- oder Beifahrertür. In einer weiteren Alternative ist die Tür eine Seitentür, die verfahren wird. Zur Öffnung der Tür, also insbesondere zur Freigabe eine Öffnung der Karosserie des Kraftfahrzeugs, wird diese zumindest teilweise in translatorischer Richtung verfahren. Beispielsweise ist hierbei das Kraftfahrzeug ein Van. Zum Beispiel ist die Tür eine Motorhaube, mittels derer eine Öffnung im Frontbereich des Kraftfahrzeugs abgedeckt wird. In der Öffnung ist beispielsweise ein Verbrennungsmotor oder sonstige, dem Betrieb des Kraftfahrzeugs dienende Elemente, wie ein Elektromotor, Batterien, ein Reserverad oder dergleichen im bestimmungsgemäßen Zustand angeordnet. In einer weiteren Alternative ist die Tür eine Heckklappe, mittels derer eine sich in einem rückwärtigen Bereich des Kraftfahrzeugs befindende Öffnung abgedeckt oder zumindest abdeckbar ist. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise eine Limousine oder ein Kombi. Insbesondere wird bei Öffnung der Heckklappe diese um eine horizontale Achse verschwenkt. Beispielsweise ist die Öffnung lediglich mittels einer derartigen Tür abgedeckt. Alternativ hierzu weist das Kraftfahrzeug zwei derartige Türen auf, die zur Öffnung beispielsweise synchron oder unabhängig voneinander verschwenkt werden, wobei die Verschwenkrichtungen vorzugsweise gegenläufig sind.
Die Tür weist eine metallisches Karosserieteil auf, welches beispielsweise zumindest teilweise eine Außenhaut des Kraftfahrzeugs bildet. Insbesondere ist das Karosserieteil mit einer Farbschicht versehen und/oder aus einem Blech erstellt. Die Tür ist geeigneterweise angetrieben oder zumindest hierfür geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Beispielsweise umfasst die Tür einen Verstellantrieb oder ist ein Bestandteil des Verstellantriebs. Der Verstellantrieb weist einen Elektromotor auf, mittels dessen die Tür angetrieben ist. Der Verstellantrieb umfasst vorzugsweise ein Getriebe oder dergleichen, beispielsweise eine Spindel, über die der Elektromotor in Wirkverbindung mit der Tür ist. Zudem umfasst die Tür einen Kollisionsschutz, der dem Verhindern oder zumindest Erkennen einer bevorstehenden Kollision der Tür mit einem Hindernis dient, insbesondere sofern diese entlang des Verstellwegs verbracht wird. Vorzugsweise wird der Kollisionsschutz nicht zur Erkennung eines Unfalls bei einer Fortbewegung des Kraftfahrzeugs verwendet. Alternativ hierzu wird der Kollisionsschutz auch dafür verwendet. Mittels des Kollisionsschutz des wird ein sich vor der Tür befindendes Hindernis erfasst und oder dessen Abstand zu dem Kollisionsschutz und oder der Tür bestimmt.
Der Kollisionsschutz weist einen Ultraschallsensor und eine Einheit zur Bestimmung eines Abstands auf. Die Einheit zur Bestimmung des Abstands ist zweckmäßigerweise signaltechnisch und/oder elektrisch mit dem Ultraschallsensor gekoppelt, wobei der Ultraschallsensor zweckmäßigerweise mittels der Einheit zur Bestimmung des Abstands betrieben ist. Hierbei werden Sensordaten des Ultraschallsensors mittels der Einheit zur Bestimmung des Abstands ausgewertet und/oder der Ultraschallsensor zur Abgabe von Ultraschallwellen geeignet betrieben, insbesondere bestromt.
Der Ultraschallsensor ist akustisch mit dem metallischen Karosserieteil gekoppelt und beispielsweise an diesem befestigt, insbesondere direkt oder indirekt mittels eines weiteren Bauteils. Vorzugsweise ist zwischen dem Ultraschallsensor und dem Karosserieteil ein Koppelmedium vorhanden, mittels dessen beispielsweise der akustische Widerstand abgesenkt wird, sodass ein Einleiten von Ultraschallwellen von dem Ultraschallsensor in das Karosserieteil und/oder von dem Karosserieteil in den Ultraschallsensor ermöglicht ist. Zweckmäßigerweise ist der Ultraschallsensor innenseitig des Karosserieteils angeordnet, beispielsweise in einer Aussparung. Insbesondere befindet sich der Ultraschallsensor zwischen einer Innenverkleidung und dem Karosserieteil. Beispielsweise ist der Ultraschallsensor an einem Türmodul angebunden, an dem das metallische Karosserieteil befestigt ist.
Der Kollisionsschutz ist gemäß einem Verfahren betrieben, bei dem ein Testsignal auf das Karosserieteil aufgebracht und eine resultierende Schwingung des Karosserieteils erfasst wird. Anhand der erfassten resultierenden Schwingung wird ein charakteristischer Wert bestimmt, und anhand des charakteristischen Werts wird die Einheit zur Bestimmung des Abstands angepasst und somit insbesondere kalibriert. Vorzugsweise umfasst der Kollisionsschutz eine Steuereinheit, die geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet, ist, das Verfahren durchzuführen.
Ein Testsignal wird zur Anpassung einer Einheit zur Bestimmung eines Abstands eines Kollisionsschutzes eines Verstellantriebs eines Kraftfahrzeugs nach einer Deformation eines Karosserieteils verwendet, mit dem ein Ultraschallsensor des Kollisionsschutzes akustisch gekoppelt ist. Die Deformation ist hierbei beispielsweise aufgrund einer Beschädigung, insbesondere eines Unfalls, erfolgt und/oder aufgrund einer Wiederinstandsetzung, wobei das Karosserieteil, das insbesondere ein metallisches Karosserieteil ist, nicht ersetzt sondern annähernd in die ursprüngliche Form verbracht wurde. Auch ist es möglich, dass die Deformation aufgrund von Umwelteinflüssen, beispielsweise aufgrund von Ablagerung von Partikeln, zum Beispiel Schmutz, Schlamm, Wasser oder Eis, erfolgt ist. Zumindest jedoch wird insbesondere eine Abstrahlcharakteristik des Karosserieteils aufgrund der Deformation verändert. Somit wird das Testsignal zweckmäßigerweise zur Kalibrierung der Einheit zur Bestimmung des Abstandes verwendet.
Die im Zusammenhang mit dem Verfahren genannten Vorteile und Weiterbildungen sind sinngemäß auch auf die Tür/die Verwendung zu übertragen und umgekehrt.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

1 schematisch ein Kraftfahrzeug mit einer einen Kollisionsschutz aufweisenden Tür,
2 schematisch ausschnittsweise den Kollisionsschutz, und
3 ein Verfahren zum Betrieb eines die Tür umfassenden Verstellantriebs, dass ein Verfahren zum Betrieb des Kollisionsschutzes umfasst,
4, 5 unterschiedliche Arten von Testsignalen, und
6 das Testsignal bei unbeschädigter und deformierte Tür.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist schematisch vereinfacht in einer Draufsicht ein Kraftfahrzeug 2 mit einer Anzahl an Rädern 4 gezeigt. Das Kraftfahrzeug 2 umfasst ferner eine Tür 6, die ein Karosserieteil 8 aufweist, welches mittels eines Scharniers 10 an einer Karosserie 12 schwenkbar befestigt ist. Die Tür 8 ist hierbei eine Fahrertür, wobei die Tür 6 in einer anderen Ausführungsform jedoch auch als eine Beifahrertür oder eine Fondtür oder eine Heckklappe ausgeführt ist. Das Karosserieteil 8 ist, ebenso wie die Karosserie 12, aus einem Metall erstellt, beispielsweise einem Aluminium oder einem verzinkten Blech. Zudem weist die Tür 6 einen Verstellantrieb 14 mit einem Elektromotor 16 auf, der an der Karosserie befestigt und mittels eines Getriebes 18 an dem Karosserieteil 8 zumindest indirekt abgestützt ist. Bei Betrieb des Elektromotors 16 wird das Karosserieteil 8 bezüglich der Karosserie 12 mittels des Scharniers 10 verschwenkt.
Der Verstellantrieb 14 umfasst ferner einen Kollisionsschutz 20, der zwischen dem Karosserieteil 8 und einer Innenverkleidung 22 angeordnet ist, die fahrzeuginnenseitig an dem Karosserieteil 8 befestigt ist. Bei geschlossener Tür 6 ist das Karosserieteil 8 im Wesentlichen bündig mit der Außenhaut der Karosserie 12, sodass die Innenverkleidung 22 und der Kollisionsschutz 20 im Inneren des Kraftfahrzeugs 2 zumindest teilweise angeordnet sind.
Der Kollisionsschutz 20 weist eine Einheit 24 zur Bestimmung eines Abstands 26 zu einem Hindernis 28 auf, das sich in einem Verstellbereich der Tür 8 befindet. Die Einheit 24 zur Bestimmung des Abstands 26 ist mit einem Ultraschallsensor 30 signaltechnisch und elektrisch gekoppelt, sodass der Ultraschallsensor 30 mittels der Einheit 24 zur Bestimmung des Abstands 26 betrieben ist. Der Ultraschallsensor 30 ist akustisch mittels eines Koppelmediums 32 mit dem Karosserieteil 8 gekoppelt und liegt über das Koppelmedium 32 an dem Karosserieteil 8 innenseitig an. Mit anderen Worten ist der Ultraschallsensor 30 innenseitig des metallischen Karosserieteils 8 angeordnet und akustisch mit diesem gekoppelt.
Bei Betrieb werden mittels des Ultraschallsensors 30 und mittels des Koppelmediums 32 Ultraschallwellen in das Karosserieteil 8 ein- und durch dieses hindurch in einen Überwachungsbereich geleitet, der sich auf der dem Ultraschallsensor 30 gegenüberliegenden Seite des Karosserieteils 8 befindet. Wenn sich das Hindernis 38 in dem Überwachungsbereich 34 befindet, werden die Schallwellen an dem Hindernis 28 reflektiert und teilweise gestreut. Diese Schallwellen treffen erneut auf das Karosserieteil 8 und treten durch dieses hindurch. Diese Schwingungen werden mittels des Ultraschallsensors 30 erfasst und die Sensordaten an die Einheit 24 zur Bestimmung des Abstands 28 geleitet. Anhand der Sensordaten wird mittels der Einheit 24 der Abstand 26 des Hindernisses 28 zum Karosserieteil 8 bestimmt. Sofern das Hindernis 28 erfasst wird, und der Abstand 26 unterhalb eines bestimmten kritischen Werts ist, wird der Elektromotor 16 gestoppt, sofern dieser betrieben ist, sodass die Tür 6 nicht gegen das Hindernis 28 verbracht wird.
In 2 ist perspektivisch vereinfacht das Karosserieteil 8 ausschnittsweise gezeigt. Der Ultraschallsensor 30 weist drei einzelne Sensoreinheiten 36 auf, die zueinander beabstandet sind und an dem Karosserieteil 8 mittels des nicht näher dargestellten jeweiligen Koppelmediums 32 angebunden sind. Aufgrund der Anzahl an Sensoreinheiten 36 ist der Überwachungsbereich 34 vergrößert sowie segmentiert, sodass die Position des Hindernisses 28 bezüglich des Karosserieteils 8 vergleichsweise sicher bestimmt werden kann, insbesondere mittels Triangulation.
In 3 ist ein Verfahren 38 zum Betrieb der Tür 6 gezeigt. In einem ersten Arbeitsschritt 40 wird eine Benutzereingabe eines Benutzers des Kraftfahrzeugs 2 erfasst. Diese wird beispielsweise mittels eines Schalters erstellt oder anhand eines Funkschlüssels übertragen. Die Benutzereingabe wird mittels einer Steuereinheit des Verstellantriebs 14 erfasst und hieraus eine Verstellaufforderung 41 generiert, die zu dem Kollisionsschutz 20 gesandt wird.
Im Anschluss hieran wird ein zweiter Arbeitsschritt 42 durchgeführt und ein Verfahren 44 zum Betrieb des Kollisionsschutzes 20 ausgeführt. Mit anderen Worten wird das Verfahren 44 zum Betrieb des Kollisionsschutzes 20 dann ausgeführt, wenn die Verstellaufforderung 41 erfasst wird, und das Erfassen der Verstellaufforderung 41 ist der erste Verfahrensschritt des Verfahrens 44 zum Betrieb des Kollisionsschutzes 20.
In einem sich anschließenden dritten Arbeitsschritt 46, der ein Bestandteil des Verfahrens 44 zum Betrieb des Kollisionsschutzes 20 ist, wird mittels des Ultraschallsensors 30 ein Testsignal 48 auf das Karosserieteil 8 aufgebracht. Hierfür wird eine der Sensoreinheiten 36 zur Aussendungen des Testsignals 48 angesteuert, das Ultraschallwellen sind, deren zeitlicher Verlauf in 4 gezeigt ist. Das Testsignal 48 wird somit dann aufgebracht, wenn die Verstellaufforderung 41 erfasst wurde. In einer Alternative hierzu wird das Testsignal 48 periodisch aufgebracht und somit insbesondere das vollständige Verfahren 44 periodisch durchgeführt, beispielsweise jede Stunde, jeden Tag, jeden Monat oder jedes Jahr.
Somit wird das Testsignal 48 mittels des Ultraschallsensors 30, nämlich einer dessen Sensoreinheiten 36 aufgebracht. Die Frequenz des Testsignals 48 ist entsprechend der Resonanzfrequenz des Karosserieteils 8 gewählt. Somit führt das Karosserieteil 8 eine Schwingung auf, deren Frequenz zu der des Testsignals 48 korrespondiert. In diesem Beispiel ist die Frequenz des Testsignals 48 im Wesentlichen konstant, und das Testsignal 48 wird über einen vergleichsweise langen Zeitraum, beispielsweise 1 Sekunde, aufgebracht.
In einem sich anschließenden 4. Arbeitsschritt 50 wird die resultierende Schwingung 52 des Karosserieteils 8 mittels der verbleibenden Sensoreinheiten 36 erfasst. Somit wird die resultierende Schwingung 52 mittels des Ultraschallsensors 30 selbst erfasst, nämlich der Sensoreinheiten 36, die nicht zum Aufbringen des Testsignals 48 herangezogen werden. Aufgrund der Beabstandung der Sensoreinheiten 36 zueinander ist die Amplitude der erfassten resultierenden Schwingung 52 geringer als die Amplitude des Testsignals 48, also des Signals, dass auf das Karosserieteil 8 aufgebracht wurde.
In einem fünften Arbeitsschritt 54 wird anhand der erfassten resultierenden Schwingung 52 ein charakteristischer Wert 56 bestimmt. Der charakteristische Wert 56 ist beispielsweise die Amplitude der erfassten Schwingung 52, wobei die einzelnen Sensoreinheiten 36 und deren Abstand zu der Sensoreinheit 36 berücksichtigt werden, mittels derer das Testsignal 48 aufgebracht wurde. Bei dem in 4 gezeigten Beispiel weisen daher die beiden erfassten resultierenden Schwingungen 52 eine unterschiedliche Amplitude auf.
Bei der in 5 gezeigten abweichenden Ausführungsform ist das Testsignal 48 ein kurzzeitiger Puls, und dessen Frequenz wird zu dem variiert wird. In diesem Fall wird als charakteristischer Wert 56 ebenfalls beispielsweise die Amplitude der erfassten Schwingung 52, insbesondere deren erster Ausschlag, herangezogen. In einer Alternative oder in Kombination wird eine Abklingzeit der erfassten resultierenden Schwingung 52 als charakteristischer Wert 56 verwendet. Hierbei wird insbesondere als Abklingzeit die Zeitspanne herangezogen, die zwischen dem höchsten Ausschlag und der Abnahme auf einen bestimmten Wert, beispielsweise auf „0“ oder einen sonstigen Wert vergangen ist.
Die charakteristischen Wert 56 unterscheiden sich je nach dem Zustand des Karosserieteils 8. So ist insbesondere bei einer Deformation nach einem Unfall und/oder einer anschließenden Instandsetzung die resultierende Schwingung 52 und somit auch der charakteristische Wert 56 abgeändert. So ist in 6 stets die Aufbringung des gleichen Testsignals 48 gezeigt, wobei lediglich mittels einer der Sensoreinheiten 36 die resultierende Schwingung 52 erfasst wird. Aufgrund der Deformation ist die Amplitude verringert, wie in dem rechten Graphen gezeigt, wohingegen in dem linken Grafen der zeitliche Verlauf der resultierenden Schwingung 52 im Auslieferzustand des Kraftfahrzeugs 2 dargestellt ist.
In einem sich anschließenden sechsten Arbeitsschritt 58 wird der charakteristische Wert 56, insbesondere die Amplitude, mit einem Grenzwert 60 verglichen. Sofern folglich die Amplitude der resultierenden Schwingung 2 50, also deren erster Ausschlag, kleiner als der Grenzwert 60 ist, wird ein Fehler 62 erkannt. Dies ist beispielsweise der Fall, sofern die Verformung des Karosserieteils 8 vergleichsweise umfangreich ist. In diesem Fall ist somit eine Ankopplung und eine Auskopplung von Ultraschallwellen in das Karosserieteil 8 mittels des Ultraschallsensors 30 und somit eine sichere Überwachung des Überwachungsbereich 34 auf das Hindernis 28 nicht möglich. Insbesondere wird der Fehler 62 gemeldet und der Verstellantrieb 14 in einem passiven Modus versetzt, sodass lediglich eine manuelle Verstellung der Tür 6 ermöglicht ist.
Anderenfalls wird ein siebter Arbeitsschritt 64 durchgeführt und die Einheit 24 zur Bestimmung des Abstands 26 angepasst. Hierbei wird der charakteristische Wert 56 herangezogen und somit die Reaktion des Karosserieteils 8 auf das Testsignal 48. Beispielsweise sind in einer Tabelle eine Anzahl an Parameter hinterlegt, anhand derer insbesondere eine Berechnungsvorschrift zur Bestimmung des Abstands 26 in Abhängigkeit des charakteristische Wert 56 hinterlegt ist. Somit wird das Testsignal 48 zur Anpassung der Einheit 24 zur Bestimmung des Abstandes 26 verwendet, insbesondere nach einer Deformation des Karosserieteils 8, mittels dem der Ultraschallsensor 30 akustisch gekoppelt ist.
In einem sich anschließenden achten Arbeitsschritt 66 werden die Sensoreinheiten 36 mittels der Einheit 24 zur Bestimmung des Abstands 26 zur Erstellung des Überwachungsbereichs 34 angesteuert. Hierfür werden Ultraschallwellen in das Karosserieteil 8 eingeleitet, wobei sich die Frequenz von der Frequenz des Testsignals 48 unterscheidet, sodass dieses zweckmäßigerweise vergleichsweise gering schwingt. In einem sich anschließenden neunten Arbeitsschritt 68 wird der Elektromotor 16 bestromt und die Tür 6 verschwenkt. Sofern hierbei das Hindernis 28 erfasst wird oder anhand der Ultraschallwellen bestimmt wird, dass der Abstand 26 vergleichsweise gering ist, beispielsweise kleiner als 10 cm, wird der Elektromotor 16 gestoppt und folglich auch die Tür 8. Aufgrund der Anpassung der Einheit 24 zur Bestimmung des Abstands 26 anhand des charakteristischen Werts 56 ist stets eine korrekte Bestimmung des Abstands 26 gewährleistet, auch wenn das Karosserieteil 8 deformiert ist, beispielsweise nach einer Verformung, oder aufgrund einer Ablagerung von Partikel, insbesondere Schmutz, Wasser oder Eis.
Zusammenfassend wird mittels des Ultraschallsensors 30 ein kurzes Testsignal 48, beispielsweise eine Schwingung oder Impuls, ausgegeben um das Karosserieteil 8, also insbesondere das Türblech, zum Schwingen anzuregen. Diese Schwingungen geben Aufschluss darüber, ob eine Änderung aufgetreten ist. So ändert sich insbesondere die Amplitude, Phase oder Dauer der Schwingung aufgrund einer mechanischen Änderung oder einer abweichende Temperatur. Hieraus wird der charakteristische Wert 56 bestimmt und dieser dann zur Anpassung der Einheit 24 zur Bestimmung des Abstands 26 herangezogen, wobei beispielsweise ein Algorithmus oder eine Tabelle, insbesondere ein Lookup Table, verwendet wird. Somit wird der Kollisionsschutz 20 automatisch an seine Umgebung angepasst.
Das Verfahren 44 wird kurz vor der eigentlichen Bewegung der Tür 6 durchgeführt oder insbesondere dann, wenn der Verstellantrieb 14 in einem Betriebsmodus ist. Aufgrund des Verfahrens 44 können Veränderungen über die Zeit automatisch kompensiert werden, insbesondere Alterungseffekte, wie ein Verhärten des Koppelmediums 32 aufgrund von Ausgasen von Weichmachern. Auch werden strukturelle Veränderungen, insbesondere Dellen oder ein Ausbessern von Unfallschäden, kompensiert. Zudem werden Umwelteinflüsse kompensiert, wie Ablagerungen von Schmutz, Wasser oder Eis.
Als Alternative wird ein zusätzlicher Anreger verwendet, beispielsweise ein MEMS-Lautsprecher oder Piezo Aktuator, mittels dessen das Karosserieteil 8 angeregt wird und sämtliche Ultraschallsensoren 30, insbesondere deren Sensoreinheiten 36 nehmen diese Schwingungen 52 auf. Beispielsweise ist dabei das Koppelmedium 32 vorhanden, insbesondere sofern ein zusätzlicher Anreger verbaut ist. Alternativ hierzu ist dieser direkt mit dem Karosserieteil 8 gekoppelt.
Vorzugsweise unterscheidet sich das Testsignal 48 von den eigentlichen Messsignalen. Insbesondere ist das Testsignal 48 derart ausgelegt, insbesondere dessen Amplitude und/oder Dauer, dass das Karosserieteil 8 lediglich kurz schwingt, um nicht die eigentliche Messung des Abstands 26 zu stören. Auch ist die Genauigkeit der Messung verbessert, sofern die Frequenz des Testsignals 48 der Resonanzfrequenz des Karosserieteils 8. spricht und/oder die Frequenz des Testsignals 48 verändert wird („sweep“).
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

2: Kraftfahrzeug
4: Rad
6: Tür
8: Karosserieteil
10: Scharnier
12: Karosserie
14: Verstellantrieb
16: Elektromotor
18: Getriebe
20: Kollisionsschutz
22: Innenverkleidung
24: Einheit zur Bestimmung eines Abstands
26: Abstand
28: Hindernis
30: Ultraschallsensor
32: Koppelmedium
34: Überwachungsbereich
36: Sensoreinheit
38: Verfahren zum Betrieb der Tür
40: erster Arbeitsschritt
41: Verstellaufforderung
42: zweiter Arbeitsschritt
44: Verfahren zum Betrieb des Kollisionsschutzes
46: dritter Arbeitsschritt
48: Testsignal
50: vierter Arbeitsschritt
52: resultierende Schwingung
54: fünfter Arbeitsschritt
56: charakteristischer Wert
58: sechster Arbeitsschritt
60: Grenzwert
62: Fehler
64: siebter Arbeitsschritt
66: achter Arbeitsschritt
68: neunter Arbeitsschritt

Claims

Verfahren (44) zum Betrieb eines Kollisionsschutzes (20) eines Verstellantriebs (14) eines Kraftfahrzeugs (2), wobei der Kollisionsschutz (20) eine Einheit (24) zur Bestimmung eines Abstands (26) und einen Ultraschallsensor (30) aufweist, der innenseitig eines metallischen Karosserieteils (8) angeordnet ist, bei dem - ein Testsignal (48) auf das Karosserieteil (8) aufgebracht wird, - eine resultierende Schwingung (52) des Karosserieteils (8) erfasst wird, - anhand der erfassten resultierenden Schwingung (52) ein charakteristischer Wert (56) bestimmt wird, und - anhand des charakteristischen Werts (56) die Einheit (24) zur Bestimmung des Abstands (26) angepasst wird.
Verfahren (44) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Testsignal (48) periodisch aufgebracht wird.
Verfahren (44) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Testsignal (48) aufgebracht wird, wenn eine Verstellaufforderung (41) erfasst wird.
Verfahren (44) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Frequenz des Testsignals (48) eine Resonanzfrequenz des Karosserieteils (8) gewählt wird.
Verfahren (44) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des Testsignals (48) variiert wird
Verfahren (44) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als charakteristischer Wert (56) eine Amplitude und/oder eine Abklingzeit der erfassten resultierenden Schwingung (52) herangezogen werden.
Verfahren (44) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Testsignal (48) mittels des Ultraschallsensors (30) aufgebracht wird, und/oder dass die resultierende Schwingung (52) mittels des Ultraschallsensors (30) erfasst wird.
Verfahren (44) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der charakteristische Wert (56) mit einem Grenzwert (60) verglichen wird, und dass in Abhängigkeit des Vergleichs ein Fehler (62) erkannt wird.
Tür (6) eines Kraftfahrzeugs (2), insbesondere Seitentür, mit einem metallischen Karosserieteil (8) und mit einem Kollisionsschutz (20), der einen Ultraschallsensor (30), der innenseitig des metallischen Karosserieteils (8) angeordnet und akustisch mit dem metallischen Karosserieteil (8) gekoppelt ist, und eine Einheit (24) zur Bestimmung eines Abstands (26) aufweist, und der gemäß einem Verfahren (44) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 betrieben ist.
Verwendung eines Testsignals (48) zur Anpassung einer Einheit (24) zur Bestimmung eines Abstands (26) eines Kollisionsschutzes (20) eines Verstellantriebs (14) eines Kraftfahrzeugs (2) nach einer Deformation eines Karosserieteils (8), mit dem ein Ultraschallsensor (30) des Kollisionsschutzes (20) akustisch gekoppelt ist.