DE102019108693A1

DE102019108693A1 - Steuersystem für eine Verstellanordnung eines Verschlusselements eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102019108693A1
Application number: DE102019108693.0A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Schödel
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2019-04-03
Filing date: 2019-04-03
Publication date: 2020-10-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuersystem (1) für eine Verstellanordnung (2) eines Verschlusselements (3) eines Kraftfahrzeugs (4), wobei die Verstellanordnung (2) einen Aktuator (5) und eine Sensoranordnung (6) mit mindestens einem kapazitiven Abstandssensor (7) aufweist und wobei das Steuersystem (1) in einer Überwachungsroutine ein Sensorsignal (S) von der Sensoranordnung (6) empfängt, auf das Auftreten eines vorbestimmten Bedienereignisses hin überwacht und in Abhängigkeit davon den Aktuator (5) zur Verstellung des Verschlusselements (3) ansteuert. Es wird vorgeschlagen, dass das Steuersystem (1) ein Frequenzfilter (8) zur Filterung des empfangenen Sensorsignals (S) aufweist und das durch das Frequenzfilter (8) gefilterte Sensorsignal (Sf) mittels des Steuersystems (1) auf das Auftreten des vorbestimmten Bedienereignisses hin überwacht wird, dass sich der Filterzustand des Frequenzfilters (8) bei einer Änderung des empfangenen Sensorsignals (S) einschwingt und das Frequenzfilter (8) bei fortlaufender Filterung in einen Rücksetzzustand rücksetzbar ist und dass mittels des Steuersystems (1) in der Überwachungsroutine das empfangene Sensorsignal (S) hinsichtlich des Auftretens eines vorbestimmten Signalsprungs (P) überwacht und auf die Erfassung des vorbestimmten Signalsprungs (P) hin bei fortlaufender Überwachungsroutine das Frequenzfilter (8) rückgesetzt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuersystem für eine, insbesondere motorische, Verstellanordnung eines Verschlusselements eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Verstellanordnung mit einem solchen Steuersystem gemäß Anspruch 10, ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Steuersystem gemäß Anspruch 11 sowie ein Verfahren zur Ansteuerung einer Verstellanordnung mittels eines solchen Steuersystems gemäß Anspruch 13.
Der Begriff „Verschlusselement eines Kraftfahrzeugs“ ist vorliegend weit zu verstehen. Er umfasst eine Heckklappe, einen Heckdeckel, eine Fronthaube, einen Frontdeckel, eine Seitentür oder dergleichen. All diese Verschlusselemente können schwenkbar nach Art einer Schwenktür oder verschieblich nach Art einer Schiebetür ausgestaltet sein.
Dem gestengesteuerten Auslösen der Aktuator-basierten Verstellung des betreffenden Verschlusselements kommt heute zunehmende Bedeutung zu. Ein bekanntes Steuersystem ( EP 2 655 136 B1 ), von dem die Erfindung ausgeht, stellt eine Bedienereignisüberwachung bereit, mit der sich ein bestimmtes Bedienereignis beispielsweise in Form einer Fußbewegung sensorisch erfassen lässt. Hierfür ist die Sensoranordnung mit einem kapazitiven Abstandssensor ausgestattet, dessen Sensorsignal von dem Steuersystem in einer Überwachungsroutine entsprechend überwacht wird.
Das von dem Steuersystem empfangene Sensorsignal wird regelmäßig gefiltert. Damit kann vermieden werden, dass sich Signalbestandteile, die nicht auf ein Bedienereignis zurückgehen, nachteilig auf die Bedienereignisüberwachung auswirken. Die Filterung des empfangenen Sensorsignals, bei der es sich beispielsweise um eine Hochpassfilterung handeln kann, führt bei einer zeitlichen Änderung des empfangenen Sensorsignals zu einem Einschwingen des Filterzustands des Filters und damit des gefilterten Sensorsignals. Nach dem vorliegenden Verständnis kann das Einschwingen auch ein einfacher Abklingvorgang sein. Das Einschwingen ergibt sich letztlich aus der Sprungantwort des Filters, die von der speziellen Auslegung des Filters abhängt. Die mit dem Einschwingen einhergehende Trägheit im Systemverhalten kann dazu führen, dass die Systemsteuerung ein zeitlich ungünstig gelegenes Bedienereignis nicht als solches erkennt.
Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, die bekannte Systemsteuerung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Dynamik bei der Bedienereignisüberwachung mit geringem Aufwand gesteigert wird.
Das obige Problem wird bei einem Steuersystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, dass sich ein Frequenzfilter grundsätzlich in einen Rücksetzzustand rücksetzen lässt, um den Einschwingvorgang in speziellen, vordefinierten Situationen zu beseitigen. Für Situationen, in denen der Einschwingvorgang nicht gefordert ist, führt dies zu einer Steigerung der Dynamik im Systemverhalten.
Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass das Steuersystem ein Frequenzfilter zur Filterung des empfangenen Sensorsignals aufweist, wobei das durch das Frequenzfilter gefilterte Sensorsignal mittels des Steuersystems auf das Auftreten des vorbestimmten Bedienereignisses hin überwacht wird. Der Filterzustand des Frequenzfilters schwingt sich bei einer Änderung des empfangenen Sensorsignals auf einen eingeschwungenen Filterzustand ein.
Der Begriff „Filterzustand“ trägt dem Umstand Rechnung, dass ein Frequenzfilter stets mehrere zeitlich hintereinanderliegende Sensorsignalwerte miteinander verarbeitet, beispielsweise durch Differenzieren oder Integrieren. Hierfür ist eine irgendwie geartete Speicherung von Daten erforderlich, die bei einem analogen Frequenzfilter beispielsweise auf den Ladestand einer Kapazität und bei einem digitalen Frequenzfilter beispielsweise auf den Inhalt eines digitalen Datenspeichers zurückgeht. Der Begriff „Filterzustand“ repräsentiert vorliegend ganz allgemein den Speicherzustand des Frequenzfilters.
Vorschlagsgemäß durchläuft der Filterzustand des Frequenzfilters bei einer Änderung des empfangenen Sensorsignals also einen transienten Änderungsprozess, der von der Auslegung des Frequenzfilters abhängt und der vorliegend als „Einschwingen“ bezeichnet wird. Der Begriff „Einschwingen“ ist vorliegend stets weit auszulegen. Er ist nicht auf ein Einschwingen mit notwendigerweise periodischen Signalanteilen beschränkt. Vielmehr kann er auch ein, insbesondere exponentielles, Abklingen eines Signals, insbesondere des gefilterten Sensorsignals, auf eine Signaländerung hin umfassen.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass sich der Filterzustand des Frequenzfilters in einem Rücksetzvorgang auf einen vordefinierten Filterzustand, der vorliegend als „Rücksetzzustand“ bezeichnet wird, einstellen lässt, und zwar bei fortlaufender Filterung. Der Begriff „bei fortlaufender Filterung“ bedeutet, dass das Frequenzfilter den Filterbetrieb vor und nach dem Rücksetzen vorbehaltlich des neuen Filterzustands in gleicher Weise umsetzt.
Schließlich wird vorgeschlagen, dass das Steuersystem in der Überwachungsroutine das empfangene Sensorsignal hinsichtlich des Auftretens eines vorbestimmten Signalsprungs überwacht und auf die Erfassung des vorbestimmten Signalsprungs hin bei fortlaufender Überwachungsroutine das Frequenzfilter rücksetzt. Dies bedeutet, dass vorschlagsgemäß das Frequenzfilter beim Auftreten eines vorbestimmten Signalsprungs außer Kraft gesetzt wird, indem das Frequenzfilter in den Rücksetzzustand rückgesetzt wird. Der Begriff „bei fortlaufender Überwachungsroutine“ bedeutet hier entsprechend, dass die Überwachungsroutine ungeachtet des eventuellen Rücksetzens des Frequenzfilters fortläuft.
Der besondere Vorteil der vorschlagsgemäßen Lösung zeigt sich beispielsweise an der folgenden Situation, in der die Sensoranordnung in einem Stoßfänger des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Für den Fall, dass sich ein Fahrzeugbediener bei geöffneter Klappe auf die Laderaumkante, also auf den Stoßfänger setzt, kommt es zu einer geringfügigen Verformung des Stoßfängers und damit zu einer Änderung der Ruhekapazität der Sensoranordnung, die mit einer entsprechenden Änderung des Sensorsignals einhergeht. Nach einem Einschwingen des Filterzustands des vorzugsweise als Hochpassfilter ausgestalteten Frequenzfilters hat diese zeitliche Änderung des empfangenen Sensorsignals keinen Einfluss mehr auf das gefilterte Sensorsignal. Der Grund hierfür besteht darin, dass die auf die Verformung zurückgehende Änderung des empfangenen Sensorsignals einem Gleichanteil des Sensorsignals entspricht, der durch die Hochpassfilterung entsprechend herausgefiltert wird.
Für den Fall, dass sich der Fahrzeugbediener nun von dem Stoßfänger erhebt und unmittelbar darauf ein Bedienereignis, beispielsweise in Form einer Fußbewegung, umsetzt, kommt es ohne die vorschlagsgemäße Lösung zu Problemen bei der Erfassung des Bedienereignisses, da sich das Frequenzfilter gerade noch im Einschwingvorgang befindet, wenn das Bedienereignis stattfindet.
Hier setzt die vorschlagsgemäße Lösung ein, indem zunächst einmal ein vorbestimmter Signalsprung definiert ist, dem der mit dem Aufstehen des Fahrzeugbedieners einhergehende Signalsprung entspricht. Auf die Erfassung des vorbestimmten Signalsprungs hin, also auf die Erfassung des Aufstehens des Fahrzeugbedieners hin, wird vorschlagsgemäß bei fortlaufender Überwachungsroutine das Frequenzfilter in den Rücksetzzustand rückgesetzt. Dies bedeutet vorzugsweise, dass der Einschwingvorgang, der sich ohne die vorschlagsgemäße Lösung an den mit dem Aufstehen des Fahrzeugbedieners einhergehenden Signalsprung anschließen würde, beseitigt wird.
Ein sich unmittelbar an das Aufstehen des Fahrzeugbedieners anschließendes Bedienereignis kann damit erfasst werden, ohne dass diese Erfassung von einem auf das Aufstehen des Fahrzeugbedieners zurückgehenden Einschwingvorgang des Filterzustands des Frequenzfilters beeinträchtigt wird.
Die vorschlagsgemäße Lösung verbessert damit die Dynamik der Bedienereignisüberwachung. Hinzu kommt, dass sich die vorschlagsgemäße Lösung besonders leicht umsetzen lässt, insbesondere, wenn es sich bei dem Frequenzfilter um einen Digitalfilter handelt. In diesem Fall ist das Rücksetzen des Frequenzfilters lediglich mit einem Setzen eventueller digitaler Pufferspeicher des digitalen Frequenzfilters verbunden.
Bei der vorschlagsgemäßen Überwachung des empfangenen Sensorsignals hinsichtlich des Auftretens eines vorbestimmten Signalsprungs kann das empfangene Sensorsignal selbst oder irgendein anderes damit in Beziehung stehendes Sensorsignal entsprechend überwacht werden. Bei der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 handelt es sich bei dem überwachten Sensorsignal um das gefilterte Sensorsignal, was besonders einfach umsetzbar ist. Der Grund hierfür besteht darin, dass die Systemsteuerung ohnehin bereits eingerichtet ist, das gefilterte Sensorsignal zu überwachen, nämlich in Hinblick auf das Auftreten des vorbestimmten Bedienereignisses.
Die weiter bevorzugte Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 betrifft die Umsetzung des Rücksetzens des Frequenzfilters, indem es sich bei dem Rücksetzzustand um den jeweils eingeschwungenen Zustand entspricht. Der eingeschwungene Zustand bezieht sich dann vorzugsweise auf den jeweils aktuellen Sensorsignalwert des empfangenen Sensorsignal S_e .
Anspruch 4 betrifft eine Reihe bevorzugter Definitionen für den vorbestimmten Signalsprung. Hier wird deutlich, dass sich die vorschlagsgemäße Lösung für die Steigerung der Dynamik der Bedienereignisüberwachung in ganz unterschiedlichen Spezialsituationen anwenden lässt.
Die weiter bevorzugten Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 5 und 6 betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen des Frequenzfilters. Hinsichtlich der Ausstattung des Frequenzfilters mit einem Hochpassfilter gemäß Anspruch 5 darf darauf hingewiesen werden, dass das Frequenzfilter je nach Anwendungsfall unterschiedlich ausgelegt sein kann. Insbesondere kann das Frequenzfilter als Bandpassfilter ausgestaltet sein. Denkbar ist auch, dass in Anhängigkeit von den Umgebungsbedingungen, insbesondere von einer Umgebungstemperatur, einer Umgebungsluftfeuchtigkeit oder dergleichen unterschiedliche Frequenzfilter zur Anwendung kommen. Die vorschlagsgemäße Lösung ist auf die jeweilige Art des Frequenzfilters nicht beschränkt.
Wie oben angesprochen, realisiert sich der vorbestimmte Signalsprung als Signal, insbesondere als Signalimpuls, in dem gefilterten Sensorsignal. Die weiter bevorzugten Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 7, 8 und 9 in Kombination zeigen eine besonders einfache Möglichkeit auf, eine fehlerhafte Erfassung eines Bedienereignisses basierend auf einem solchen Signalimpuls zu verhindern.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 10, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Verstellanordnung mit einem vorschlagsgemäßen Steuersystem als solche beansprucht. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Steuersystem darf verwiesen werden.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 11, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Kraftfahrzeug mit einem Verschlusselement, einer dem Verschlusselement zugeordneten Verstellanordnung und einem der Verstellanordnung zugeordneten, vorschlagsgemäßen Steuersystem beansprucht. Auch insoweit darf auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Steuersystem verwiesen werden.
Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 12 ist eine gewisse Verformbarkeit des die Sensoranordnung aufnehmenden Karosseriebauteils vorgesehen. Dies entspricht in einer bevorzugten Option der oben angesprochenen Nutzung des Karosseriebauteils, insbesondere eines Stoßfängers, als Sitzgelegenheit für einen Fahrzeugbediener.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 13, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zur Ansteuerung einer Verstellanordnung eines Verschlusselements eines Kraftfahrzeugs mittels eines vorschlagsgemäßen Steuersystems als solches beansprucht.
Nach dem vorschlagsgemäßen Verfahren wird mittels des Steuersystems in einer Überwachungsroutine ein Sensorsignal von der Sensoranordnung empfangen, auf das Auftreten eines vorbestimmten Bedienereignisses hin überwacht und in Abhängigkeit davon der Aktuator angesteuert.
Wesentlich nach dem vorschlagsgemäßen Verfahren ist, dass das Steuersystem ein Frequenzfilter zur Filterung des empfangenen Sensorsignals aufweist, der bei fortlaufender Filterung in einen Rücksetzzustand rücksetzbar ist, wobei mittels des Steuersystems in der Überwachungsroutine das empfangene Steuersignal hinsichtlich des Auftretens eines vorbestimmten Signalsprungs überwacht und auf die Erfassung des vorbestimmten Signalsprungs hin bei fortlaufender Überwachungsroutine das Frequenzfilter rückgesetzt wird. Auch insoweit darf auf alle Ausführungen zu der Betriebsweise des Steuersystems verwiesen werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

1 den Heckbereich eines vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einer Übersichtsdarstellung einer vorschlagsgemäßen Systemsteuerung und
2 den zeitlichen Verlauf des von der Systemsteuerung gemäß 1 empfangenen Sensorsignals a) ohne Filterung, b) nach der Frequenzfilterung und c) nach anschließendem Durchlaufen eines Schmitt-Triggers.

Das vorschlagsgemäße Steuersystem 1 ist einer Verstellanordnung 2 eines Verschlusselements 3 eines Kraftfahrzeugs 4 zugeordnet. Im Einzelnen dient das Steuersystem 1 der Ansteuerung eines Aktuators 5 der Verstellanordnung 2, um das Verschlusselement 3 zwischen einer in 1 in durchgezogener Linie dargestellten, geschlossenen Stellung und einer in 1 in gestrichelter Linie dargestellten Offenstellung Aktuator-basiert zu verstellen. Dies umfasst auch eine Aktuator-basierte Verstellung des Verschlusselements 3 aus einer Zwischenstellung heraus.
Bei dem Aktuator 5 handelt es sich vorzugsweise um einen, insbesondere elektrischen, Antriebsmotor, der antriebstechnisch mit dem Verschlusselement 3 zu dessen motorischer Verstellung gekoppelt ist und der die Verstellung des Verschlusselements 3 zwischen der geschlossenen Stellung und der Offenstellung in einem Öffnungsvorgang und/oder einem Schließvorgang motorisch führt. Bei dem Aktuator 5 handelt es sich vorzugsweise um einen rotatorischen Antriebsmotor mit einer entsprechend rotatorischen Antriebswelle.
Grundsätzlich kann es sich bei dem Aktuator 5 aber auch um einen hydraulischen, pneumatischen, piezoelektrischen Aktuator handeln. Die Verstellanordnung kann auch eine Federanordnung aufweisen, wobei der Aktuator 5 mittels des Steuersystems 1 ansteuerbar ist, um das Verschlusselement 3 zur federgetriebenen Verstellung freizugeben. Andere Wirkprinzipien zur vorschlagsgemäßen, Aktuator-basierten Verstellung des Verschlusselements 3 sind denkbar. Insoweit ist der Begriff „Aktuator-basiert“ vorliegend weit auszulegen.
Die Verstellanordnung 2 weist einen obigen Aktuator 5 und eine Sensoranordnung 6 mit mindestens einem kapazitiven Abstandssensor 7 auf. Einzelheiten zu einer solchen kapazitiven Sensoranordnung ergeben sich aus der EP 2 655 136 B1 , die auf die Anmelderin zurückgeht und deren Inhalt insoweit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
Das Steuersystem 1 ist eingerichtet, in einer Überwachungsroutine ein Sensorsignal S_e von der Sensoranordnung 6 zu empfangen, auf das Auftreten eines vorbestimmten Bedienereignisses hin zu überwachen und in Abhängigkeit davon den Aktuator 5 der Verstellanordnung 2 zur Aktuator-basierten, hier motorischen, Verstellung des Verschlusselements 3 anzusteuern.
Bei dem vorbestimmten Bedienereignis handelt es sich vorzugsweise um eine Bedienergeste. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist die Bedienergeste als Fußbewegung des Bedieners definiert. Auch insoweit darf auf die EP 2 655 136 B1 verwiesen werden.
Wesentlich ist nun, dass das Steuersystem 1 ein Frequenzfilter 8 zur Filterung des empfangenen Sensorsignals S_e aufweist und das durch das Frequenzfilter gefilterte Sensorsignal Sf auf das Auftreten des vorbestimmten Bedienereignisses hin überwacht. Der Filterzustand des Frequenzfilters 8 schwingt sich bei einer Änderung des empfangenen Sensorsignals S_e ein.
Das Frequenzfilter 8 ist bei fortlaufender Filterung in einen Rücksetzzustand rücksetzbar. Der Rücksetzvorgang ist vorzugsweise mit einer Beseitigung eines eventuell stattfindenden Einschwingvorgangs verbunden, wie noch erläutert wird.
Die Darstellung gemäß 2a zeigt beispielhaft ein empfangenes Sensorsignal S_e bei insgesamt sechs Bedienereignissen, hier Fußbewegungen, die sich jeweils in einem Signalimpuls 9 in dem empfangenen Sensorsignal S_e realisieren.
2a zeigt weiter, dass sich das empfangene Sensorsignal S_e zum Zeitpunkt ts sprunghaft um einen Gleichanteil G erhöht. Der resultierende Signalsprung P geht hier und vorzugsweise darauf zurück, dass ein auf dem Stoßfänger 10 sitzender Fahrzeugbediener aufsteht, was mit einer entsprechenden Verformung bzw. Rückverformung des Stoßfängers 10 einhergeht. Dadurch, dass die Sensoranordnung 6 hier und vorzugsweise in oder an dem Stoßfänger 10 angeordnet ist, ist diese Verformung vorzugsweise mit einer Änderung der Ruhekapazität des kapazitiven Abstandssensors 7 verbunden, was sich im Ergebnis in dem in 2a gezeigten Signalsprung P realisiert.
Das mittels des Frequenzfilters 8 gefilterte Sensorsignal Sf ist in 2b dargestellt. Dort ist in gestichelter Linie gezeigt, in welcher Weise das gefilterte Sensorsignal Sf ohne die vorschlagsgemäße Lösung abweichen würde. Hier zeigt sich, dass es sich bei dem Frequenzfilter 8 hier und vorzugsweise um einen Hochpassfilter handelt, dessen Sprungantwort auf den Signalsprung P der Darstellung gemäß 2b zu entnehmen ist. Die Signalimpulse 9 in dem empfangenen Sensorsignal S_e werden mittels des Frequenzfilters 8 in die in 2b dargestellten Signalimpulse 11 überführt.
2c zeigt, dass das gefilterte Sensorsignal Sf schließlich mittels eines Schmitt-Triggers gefiltert und in ein Schmitt-Trigger-Signal S_T mit Schmitt-Trigger-Signalimpulsen 12 überführt wird. Das Schmitt-Trigger-Signal S_T dient hier und vorzugsweise dazu, basierend auf der Breite der Schmitt-Trigger-Impulse 12 zu entscheiden, ob grundsätzlich ein Bedienereignis vorliegen kann. In diesem Fall wird das gefilterte Sensorsignal S_f einer Feinauswertung zugeführt, in der das Sensorsignal S_f dann auf weitere Bedienereigniskriterien hin überprüft wird.
Wesentlich für die vorschlagsgemäße Lösung ist nun weiter, dass das Steuersystem 1 in der Überwachungsroutine das empfangene Sensorsignal S_e hinsichtlich des Auftretens eines vorbestimmten Signalsprungs P überwacht und auf die Erfassung des vorbestimmten Signalsprungs P hin bei fortlaufender Überwachungsroutine das Frequenzfilter 8 wie oben beschrieben rücksetzt. Das Ergebnis ist, dass der Einschwingvorgang des Frequenzfilters 8, der auf den Signalsprung P zurückgeht, beseitigt wird, so dass der in 2b gezeigte, gestrichelte Verlauf, durch den in durchgezogener Linie gezeigten Verlauf gewissermaßen ersetzt wird. Dadurch ergibt sich in 2c anstelle des in gestrichelter Linie dargestellten Verlaufs der in durchgezogener Linie dargestellte Verlauf. Hier zeigt sich, dass mit der vorschlagsgemäßen Lösung ein Bedienereignis, das dem Signalsprung P unmittelbar folgt, über das Schmitt-Trigger-Signal S_T überhaupt erfasst werden kann. Der betreffende, diesem speziellen Bedienereignis zugeordnete Signalimpuls ist in 2 mit den Bezugszeichen 9', 11', 12' angedeutet. Diese Erfassung wäre ohne die vorschlagsgemäße Lösung basierend auf dem Schmitt-Trigger-Signal S_T nicht möglich, wie der in 2c in gestrichelter Linie dargestellte Signalverlauf zeigt.
Die Überwachung des empfangenen Sensorsignals S_e hinsichtlich des Auftretens des vorbestimmten Signalsprungs P wird vorzugsweise durch eine Überwachung des empfangenen Sensorsignals S_e selbst vorgenommen. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass diese Überwachung basierend auf dem gefilterten Sensorsignal Sf vorgenommen wird. 2b zeigt, dass sich der Signalsprung P in dem gefilterten Sensorsignal Sf zumindest anfänglich entsprechend abbildet, so dass sich das gefilterte Sensorsignal Sf gleichermaßen zur Erfassung des vorbestimmten Signalsprungs P eignet.
Für das Rücksetzen des Frequenzfilters 8 sind verschiedene Varianten denkbar. Hier und vorzugsweise ist es so, dass sich der Filterzustand des Frequenzfilters 8 auf den vorbestimmten Signalsprung P hin einschwingt und dass der Rücksetzzustand dem jeweils eingeschwungenen Zustand entspricht. Dies ist in 2b wie oben angesprochen gezeigt.
Auch für die Definition des vorbestimmten Signalsprungs P sind verschiedene vorteilhafte Varianten denkbar. Hier und vorzugsweise weist der vorbestimmte Signalsprung P einen vorbestimmten Signalverlauf auf. Mit diesem Signalverlauf kann beispielsweise definiert sein, dass der Signalsprung zumindest ansatzweise ein Plateau ausbildet. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass der vorbestimmte Signalsprung P eine vorbestimmte Mindeststeigung über der Zeit aufweist. Weiter alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass der vorbestimmte Signalsprung eine vorbestimmte Mindestamplitude aufweist. Andere Varianten für die Definition des vorbestimmten Signalsprungs P sind denkbar.
Wie oben angesprochen, umfasst das Frequenzfilter 8 hier und vorzugsweise einen Hochpassfilter. Andere Filtervarianten können hier alternativ oder zusätzlich zur Anwendung kommen.
Eine besonders einfache Umsetzung ergibt sich dadurch, dass das Frequenzfilter 8 hier und vorzugsweise als digitaler Filter ausgestaltet ist. Dann ist das Steuersystem 1 vorzugsweise wie in der Darstellung gemäß 1 ausgestaltet. Das empfangene Sensorsignal S_e wird zunächst mittels eines Verstärkers 13 verstärkt und einem Analog-Digital-Wandler 14 zugeführt. Dem Analog-Digital-Wandler 14 ist das digitale Frequenzfilter 8 zugeordnet, dem eine Rücksetzlogik 15 zugeordnet ist. In der Rücksetzlogik 15 wird fortlaufend überprüft, ob ein vorbestimmter Signalsprung P vorliegt. Für den Fall, dass ein vorbestimmter Signalsprung P erfasst wird, wird das Rücksetzen des Frequenzfilters 8 vollzogen, was in 1 mit der Bezeichnung „Reset“ angedeutet ist.
Dem Frequenzfilter 8 nachgeschaltet ist eine Steuereinheit 16, mittels der das gefilterte Sensorsignal Sf auf das Auftreten des vorbestimmten Bedienereignisses hin überwacht wird. Die Steuereinheit 16 sorgt auch für die Ansteuerung des Aktuators 5 in Abhängigkeit von der Bedienereignisüberwachung.
Wie oben angesprochen, werden hier und vorzugsweise die Schmitt-Trigger-Impulse 12 auf eine Mindestsignallänge m hin überprüft, um festzustellen, ob ein vorbestimmtes Bedienereignis überhaupt vorliegen kann. Ganz allgemein bedeutet dies, dass die Systemsteuerung 1 die Überwachung des gefilterten Sensorsignals Sf auf das Auftreten des vorbestimmten Bedienereignisses hin nach vorbestimmten Bedienereigniskriterien überwacht. Dabei ist ein Bedienereigniskriterium das Überschreiten einer Mindestsignaldauer m eines auf das Bedienereignis zurückgehenden Signalimpulses im gefilterten Sensorsignal Sf und/oder das Unterschreiten einer Maximalsignaldauer M eines auf das Bedienereignis zurückgehenden Signalimpulses 9 im gefilterten Sensorsignal Sf. In diesem Zusammenhang kommt der zeitlichen Ausdehnung des Rücksetzvorgangs besondere Bedeutung zu. 2c zeigt, dass ein übermäßig langer Rücksetzvorgang dazu führen kann, dass der Signalsprung P fälschlicherweise als solcher als mögliches Bedienereignis erkannt wird. Entsprechend ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Systemsteuerung 1 den Rücksetzvorgang innerhalb einer vorbestimmten Rücksetzdauer Δt_R vollzieht, wobei die Rücksetzdauer Δt_R geringer ist als die Mindestsignaldauer m des auf das Bedienereignis zurückgehenden Signalimpulses.
Es darf darauf hingewiesen werden, dass die Mindestsignaldauer, die Maximalsignaldauer und die Rücksetzdauer als Zeitabschnitte in unterschiedlicher Weise definiert sein können. Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel sind diese Dauern auf das Schmitt-Trigger-Signal S_T bezogen, das zumindest ein Maß für die betreffenden Zeitabschnitte liefert.
Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird die Verstellanordnung 2, die mit einem vorschlagsgemäßen Steuersystem 1 ausgestattet ist, als solche beansprucht. Auf alle diesbezüglichen Ausführungen zum Steuersystem 1 darf verwiesen werden.
Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird das Kraftfahrzeug 4 als solches beansprucht, das mit einem Verschlusselement 3, einer dem Verschlusselement 3 zugeordneten, vorschlagsgemäßen Verstellanordnung 2 und einem der Verstellanordnung 2 zugeordneten, vorschlagsgemäßen Steuersystem 1 ausgestattet ist. Auch insoweit darf auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Steuersystem 1 verwiesen werden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Kraftfahrzeugs 4 ist die Sensoranordnung 6 an oder in einem Karosseriebauteil des Kraftfahrzeugs 4, hier und vorzugsweise an oder in einem Stoßfänger 10 des Kraftfahrzeugs 4 angeordnet, wie weiter oben angesprochen worden ist. Vorzugsweise ist es dabei so, dass eine Verformung des Karosseriebauteils, hier und vorzugsweise eine Verformung, die auf die Nutzung des Karosseriebauteils als Ablage oder als Sitzgelegenheit für einen Fahrzeugbediener zurückgeht, zu einer Änderung des Sensorsignals S_e , insbesondere zu einer Änderung einer der Sensoranordnung 6 zugeordneten Ruhekapazität, führt. Die Anordnung ist vorzugsweise so getroffen, dass eine Nutzung des Karosseriebauteils als Ablage oder als Sitzgelegenheit eine Verformung des Karosseriebauteils und damit eine Änderung des Sensorsignals S_e erzeugt. Insoweit eignet sich das vorschlagsgemäße Steuersystem 1 für die Anwendung in einem solchen Kraftfahrzeug 4 in besonders vorteilhafter Weise.
Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zur Ansteuerung einer vorschlagsgemäßen Verstellanordnung 2 eines Verschlusselements 3 eines Kraftfahrzeugs 4 mittels eines vorschlagsgemäßen Steuersystems 1 als solches beansprucht. Auch insoweit darf auf alle Ausführungen zu der Betriebsweise des vorschlagsgemäßen Steuersystems 1 verwiesen werden.
Es darf abschließend darauf hingewiesen werden, dass der vorbestimmte Signalsprung P nicht notwendigerweise auf die obige Verformung des Karosseriebauteils, hier des Stoßfängers 10, zurückgehen muss. Die vorschlagsgemäße Lösung lässt sich vielmehr auf jedwede Anwendungssituation zuschneiden, in der ein Signalsprung zu einer Beeinträchtigung der Bedienereignisüberwachung führt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2655136 B1 [0003, 0033, 0035]

Claims

Steuersystem für eine Verstellanordnung (2) eines Verschlusselements (3) eines Kraftfahrzeugs (4), wobei die Verstellanordnung (2) einen Aktuator (5) und eine Sensoranordnung (6) mit mindestens einem kapazitiven Abstandssensor (7) aufweist und wobei das Steuersystem (1) in einer Überwachungsroutine ein Sensorsignal (S_e) von der Sensoranordnung (6) empfängt, auf das Auftreten eines vorbestimmten Bedienereignisses hin überwacht und in Abhängigkeit davon den Aktuator (5) zur Verstellung des Verschlusselements (3) ansteuert, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem (1) ein Frequenzfilter (8) zur Filterung des empfangenen Sensorsignals (S_e) aufweist und das durch das Frequenzfilter (8) gefilterte Sensorsignal (Sf) auf das Auftreten des vorbestimmten Bedienereignisses hin überwacht, dass sich der Filterzustand des Frequenzfilters (8) bei einer Änderung des empfangenen Sensorsignals (S_e) einschwingt und das Frequenzfilter (8) bei fortlaufender Filterung in einen Rücksetzzustand rücksetzbar ist und dass das Steuersystem (1) in der Überwachungsroutine das empfangene Sensorsignal (S_e) hinsichtlich des Auftretens eines vorbestimmten Signalsprungs (P) überwacht und auf die Erfassung des vorbestimmten Signalsprungs (P) hin bei fortlaufender Überwachungsroutine das Frequenzfilter (8) rücksetzt.
Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem (1) die Überwachung des empfangenen Sensorsignals (S_e) hinsichtlich des Auftretens des vorbestimmten Signalsprungs (P) basierend auf dem gefilterten Sensorsignal (Sf) vornimmt.
Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Filterzustand des Frequenzfilters (8) auf den vorbestimmten Signalsprung (P) hin einschwingt und dass der Rücksetzzustand dem jeweils eingeschwungenen Zustand entspricht.
Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Signalsprung (P) einen vorbestimmten Signalverlauf aufweist, und/oder, dass der vorbestimmte Signalsprung (P) eine vorbestimmte Mindeststeigung über der Zeit aufweist, und/oder, dass der vorbestimmte Signalsprung (P) eine vorbestimmte Mindestamplitude aufweist.
Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Frequenzfilter (8) einen Hochpassfilter umfasst.
Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Frequenzfilter (8) als digitaler Filter ausgestaltet ist.
Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Systemsteuerung (1) die Überwachung des gefilterten Sensorsignals (Sf) auf das Auftreten des vorbestimmten Bedienereignisses hin nach vorbestimmten Bedienereigniskriterien überwacht.
Steuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bedienereigniskriterium das Überschreiten einer Mindestsignaldauer (m) eines auf das Bedienereignis zurückgehenden Signalimpulses (9) im gefilterten Sensorsignal (Sf) ist, und/oder, dass ein Bedienereigniskriterium das Unterschreiten einer Maximalsignaldauer (M) eines auf das Bedienereignis zurückgehenden Signalimpulses (9) im gefilterten Sensorsignal (Sf) ist.
Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Systemsteuerung (1) den Rücksetzvorgang innerhalb einer vorbestimmten Rücksetzdauer (Δt_R) vollzieht und dass die Rücksetzdauer (Δt_R) geringer ist als die Mindestsignaldauer (m) des auf das Bedienereignis zurückgehenden Signalimpulses (9).
Verstellanordnung mit einem Steuersystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Kraftfahrzeug mit einem Verschlusselement (3), einer dem Verschlusselement (3) zugeordneten Verstellanordnung (2) und einem der Verstellanordnung (2) zugeordneten Steuersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (6) an oder in einem Karosseriebauteil des Kraftfahrzeugs (4), insbesondere an oder in einem Stoßfänger (10) des Kraftfahrzeugs (4), angeordnet ist und dass eine Verformung des Karosseriebauteils, insbesondere eine Verformung, die auf die Nutzung des Karosseriebauteils als Ablage oder als Sitzgelegenheit zurückgeht, zu einer Änderung des Sensorsignals (S_e), insbesondere zu einer Änderung einer der Sensoranordnung (6) zugeordneten Ruhekapazität, führt.
Verfahren zur Ansteuerung einer Verstellanordnung (2) eines Verschlusselements (3) eines Kraftfahrzeugs (4) mittels eines Steuersystems (1), insbesondere mittels eines Steuersystems (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Verstellanordnung (2) einen Aktuator (5) und eine Sensoranordnung (6) mit mindestens einem kapazitiven Abstandssensor (7) aufweist und wobei mittels des Steuersystems (1) in einer Überwachungsroutine ein Sensorsignal (S_e) von der Sensoranordnung (6) empfangen, auf das Auftreten eines vorbestimmten Bedienereignisses hin überwacht und in Abhängigkeit davon der Aktuator (5) zur Verstellung des Verschlusselements (3) angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem (1) ein Frequenzfilter (8) zur Filterung des empfangenen Sensorsignals (S_e) aufweist und das durch das Frequenzfilter (8) gefilterte Sensorsignal (Sf) mittels des Steuersystems (1) auf das Auftreten des vorbestimmten Bedienereignisses hin überwacht wird, dass sich der Filterzustand des Frequenzfilters (8) bei einer Änderung des empfangenen Sensorsignals (S_e) einschwingt und das Frequenzfilter (8) bei fortlaufender Filterung in einen Rücksetzzustand rücksetzbar ist und dass mittels des Steuersystems (1) in der Überwachungsroutine das empfangene Sensorsignal (S_e) hinsichtlich des Auftretens eines vorbestimmten Signalsprungs (P) überwacht und auf die Erfassung des vorbestimmten Signalsprungs (P) hin bei fortlaufender Überwachungsroutine das Frequenzfilter (8) rückgesetzt wird.