DE102019205071A1

DE102019205071A1 - Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102019205071A1
Application number: DE102019205071.9A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Schödel; Christoph Brückner
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2019-04-09
Filing date: 2019-04-09
Publication date: 2020-10-15
Also published as: WO2020208117A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (38) zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs (2), das einen Lautsprecher (24) einer Audioanlage (18) und einen Ultraschallempfänger (34) eines Abstandssensors (28), insbesondere einer elektromotorischen Türverstellung (8), aufweist. In einem ersten Betriebsmodus (44) werden mittels des Lautsprechers (24) Schallwellen in einem hörbaren Bereich abgegeben. In einem zweiten Betriebsmodus (50) mittels werden des Lautsprechers (24) Ultraschallwellen abgegeben, die, sofern diese an einem Objekt reflektiert und/oder gestreut werden, mittels des Ultraschallempfängers (34) empfangen werden. Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug (2) sowie die Verwendung eines Lautsprechers (24).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs, dass eine Audioanlage mit einem Lautsprecher aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Audioanlage sowie die Verwendung eines Lautsprechers.
Kraftfahrzeuge weisen zur Erhöhung des Komforts elektromotorische Türverstellung auf. Hierbei wird eine Tür, wie eine Heckklappe oder eine Seitentür, mittels eines Elektromotors auf einen Befehl des Benutzers geöffnet oder geschlossen. Die Übermittlung des Befehls erfolgt beispielsweise mittels eines Tasters, der in einem Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Auch sind sogenannte Funkschlüssel mittels eines derartigen Tasters ausgestattet. In Abhängigkeit einer Betätigung des Tasters wird ein Elektromotor der elektromotorischen Türverstellung aktiviert und folglich die Tür verschwenkt. Hierbei ist stets eine manuelle Betätigung des Tasters erforderlich. Alternativ erfolgt eine Aktivierung der elektromotorischen Türverstellung aufgrund eines Signals eines Näherungssensors.
Beim Öffnen der Heckklappe/Seitentür ist es möglich, dass sich ein Hindernis in einem Verstellbereich der Tür befindet. Sofern der Benutzer den Verstellbereich nicht vollständig überblickt und die elektromotorische Türverstellung aktiviert, oder falls ein Hindernis in den Verstellbereich hinein bewegt wird, verfährt die Tür gegen das Hindernis. Hierbei ist es möglich, dass die Tür und/oder das Hindernis beschädigt werden.
Zur Vermeidung hiervon werden üblicherweise Abstandssensoren herangezogen. Falls mittels des jeweiligen Abstandssensors ein Hindernis im Verstellbereich der Tür erfasst wird, wird ein Verstellweg der Tür begrenzt und diese somit bei entsprechender Annäherung an das Hindernis angehalten. Infolgedessen ist eine Kollision der Tür mit dem Hindernis vermieden. Die Abstandssensoren arbeiten beispielsweise nach dem kapazitiven Prinzip, und der Abstandssensor 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 der mittels der Elektroden des Abstandssensors gebildeten Kondensators verändert. Mittels Auswertung hiervon ist es ermöglicht, das Hindernis zu erfassen.
In einer weiteren Alternative wird mittels des Abstandssensors Ultraschallwellen ausgesandt, die an dem etwaigen Hindernis reflektiert und/oder gestreut werden. Diese reflektierten/gestreuten Ultraschallwellen werden mittels des Abstandssensors erfasst, und anhand der Laufzeit der Ultraschallwellen wird der Abstand des Hindernisses zu dem Abstandssensor bestimmt.
Derartige Abstandssensoren weisen somit einen Sender zum Aussenden der Ultraschallwellen und einen Empfänger zum Empfang der Ultraschallwellen auf. Zur Vereinfachung der Montage soll der Abstandssensor meist in einem einzigen Arbeitsschritt montiert werden, was zudem eine Fehleranfälligkeit reduziert. Infolgedessen sind der Sender und der Empfänger meist an einer gemeinsamen Leiterplatte angebunden. Daher ist, auch in Hinblick auf einen zur Verfügung stehenden Bauraum, ein Abstand zwischen dem Sender und dem Empfänger vergleichsweise gering. Aufgrund der verwendeten Wellenlängen der Ultraschallwellen sind somit eine Ortsauflösung und Genauigkeit derartige Abstandssensoren verringert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs sowie ein besonders geeignetes Kraftfahrzeug als auch eine besonders geeignete Verwendung eines Lautsprechers einer Audioanlage des Kraftfahrzeugs anzugeben, wobei vorteilhafterweise Herstellungskosten reduziert sowie zweckmäßigerweise eine Sicherheit und/oder eine Zuverlässigkeit erhöht ist.
Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1, hinsichtlich des Kraftfahrzeugs durch die Merkmale des Anspruchs 5 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 Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere ein landgebundenes Kraftfahrzeug und zweckmäßigerweise im Westlichen frei auf einer Fahrbahn oder dergleichen positionierbar. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug bevorzugt nicht um ein schienengeführtes Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise ein Nutzkraftwagen, wie ein Lastkraftwagen (Lkw) oder ein Bus. Besonders bevorzugt jedoch ist das Kraftfahrzeug ein Personenkraftwagen (Pkw).
Das Kraftfahrzeug weist vorzugsweise eine Anzahl an Rädern auf, mittels derer ein Kontakt zu einer Straße erfolgt, die insbesondere die jeweilige Fahrbahn bildet. Geeigneterweise ist eine Anzahl oder zumindest eines der Räder verschwenkbar bezüglich einer Karosserie gelagert, sodass mittels dieses Rads bzw. der Räder eine Fortbewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs eingestellt werden kann. Eines oder mehrere der Räder sind vorzugsweise mittels eines Hauptantriebs des Kraftfahrzeugs angetrieben, der beispielsweise einen Verbrennungsmotor, einen Elektromotor oder eine Kombination hieraus umfasst.
Das Kraftfahrzeug weist ferner eine Audioanlage mit einem Lautsprecher auf. Der Lautsprecher ist ein Schallwandler, mittels dessen Schallwellen bei entsprechender Beaufschlagung/Ansteuerung ausgegeben werden. Insbesondere ist der Lautsprecher in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet. Zum Beispiel ist der Lautsprecher ein Mitteltöner, ein Tieftöner oder eine Kombination hieraus. Alternativ hierzu wird als Lautsprecher ein Hochtöner herangezogen. Die Audioanlage umfasst vorzugsweise einen Verstärker, mittels dessen der Lautsprecher angetrieben ist. Geeigneterweise umfasst die Audioanlage ein Medienwiedergabegerät, wie einen CD- Player, einen DVD-Player, einen MP3-Player oder ein sonstiges Abspielgerät mittels dessen Medieninhalte wiedergegeben werden können.
Vorzugsweise erfolgt mittels des Medienwiedergabegeräts bei Betrieb eine Ausgabe von elektrischen Signalen, die mittels des Verstärkers entsprechend verstärkt werden. Zum Beispiel wird mittels des Verstärkers ein mittels des Medienwiedergabegeräts bereitgestelltes digitales Signal in ein analoges Signal umgewandelt. Vorzugsweise sind der Verstärker und das Medienwiedergabegerät mittels einer gemeinsamen Baueinheit gebildet, sodass ein Bauraum vergleichsweise effizient ausgenutzt werden kann und/oder eine Montage vereinfacht ist. Zweckmäßigerweise weist die Audioanlage ein Bedienelement oder mehrere Bedienelemente auf, insbesondere ein Touchpad. Das Bedienelement ist zweckmäßigerweise in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet.
Ferner weist das Kraftfahrzeug einen Abstandssensor mit einem Ultraschallempfänger auf. Der Ultraschallempfänger ist ebenfalls ein Wandler und zum Beispiel mittels eines Mikrofons gebildet. Der Ultraschallempfänger ist geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet, Ultraschallwellen zu empfangen. Mittels des Abstandssensors wird anhand der mittels des Ultraschallempfängers empfangenen Ultraschallwellen insbesondere ein Bereich auf ein Objekt hin überwacht. Mit anderen Worten ist dem Abstandssensor ein Überwachungsbereich zu geordnet. Hierfür ist zweckmäßigerweise der Ultraschallempfänger geeignet ausgerichtet, sodass sämtliche in dem Überwachungsbereich entstehenden Ultraschallwellen mittels des Ultraschallempfängers erfasst werden können. Zum Beispiel weist der Abstandssensor mehrere derartige Ultraschallempfänger auf, die zum Beispiel zueinander baugleich sind, was Herstellungskosten reduziert. Vorzugsweise umfasst der Abstandssensor eine geeignete Steuereinheit, mittels derer die mittels des Ultraschallempfängers generierten Messsignale ausgewertet werden.
Das Verfahren sieht vor, dass in einem ersten Betriebsmodus mittels des Lautsprechers Schallwellen in einem hörbaren Bereich abgegeben werden. zweckmäßigerweise werden die Schallwellen direkt ausgegeben und vorzugsweise umfassen die Schallwellen Medieninhalte, wobei die Medieninhalte zweckmäßigerweise mittels des etwaigen Medienwiedergabegeräts der Audioanlage generiert oder zumindest zur Verfügung gestellt werden. Vorzugsweise erfolgt somit eine entsprechende Ansteuerung des Lautsprechers mittels des etwaigen Verstärkers.
Somit wird mittels der Schallwellen eine Information für einen Nutzer des Kraftfahrzeugs ausgegeben. Insbesondere sind die Schallwellen in den etwaigen Innenraum des Kraftfahrzeugs gerichtet und umfassen vorzugsweise Informationen, also Medieninhalte. Zum Beispiel wird mittels des Lautsprechers anhand der Schallwellen ein Musikstück oder menschliche Sprache wiedergegeben. Somit ist die Frequenz der Schallwellen kleiner als 25 kHz, kleiner als 20 kHz oder aber kleiner als 18 kHz. Insbesondere ist die Frequenz der Schallwellen größer als 10 Hz, größer als 20 Hz, größer als 30 oder größer als 40 Hz. Folglich ist es für einen Menschen (Person) möglich, die Schallwellen wahrzunehmen. Insbesondere wird ein Nutzer anhand der Schallwellen unterhalten. In einer Alternative wird mittels des Lautsprechers beispielsweise ein Audiosignal eines Telefonats ausgegeben wenn. In einer weiteren Alternative wird mittels des Lautsprechers beispielsweise eine Warnung ausgegeben, die insbesondere mittels eines weiteren Assistenzsystems generiert wurde. Zusammenfassend sind im ersten Betriebsmodus die Schallwellen für den Nutzer gedacht und somit für diesen vorgesehen. Infolgedessen ist für den Nutzer direkte der Betrieb des Lautsprechers wahrnehmbar.
In einem zweiten Betriebsmodus werden mittels des Lautsprechers Ultraschallwellen abgegeben, die somit für einen Menschen nicht wahrnehmbar und daher auch nicht hörbar sind. Die Ultraschallwellen sind ebenfalls Schallwellen, die jedoch im Ultraschallbereich liegen. Beispielsweise erfolgt die Beaufschlagung/Anregung des Lautsprechers zur Abgabe der Ultraschallwellen mittels der Audioanlage oder einer weiteren Komponente des Abstandssensors, insbesondere eines Signalgenerators, der somit ebenfalls mit dem Lautsprecher signaltechnisch und/oder elektrisch gekoppelt ist.
Insbesondere ist in dem zweiten Betriebsmodus der Ultraschallempfänger des Abstandssensors aktiv, sodass mittels dessen die Ultraschallwellen erfasst werden können oder zweckmäßig zumindest Messsignale generiert werden. Insbesondere werden mittels dessen die Ultraschallwellen empfangen, die mittels des Lautsprechers ausgegeben worden sind. Zum Beispiel ist dies lediglich dann oder zumindest dann der Fall, wenn die Ultraschallwellen an einem Objekt reflektiert oder gestreut wurden. Mit anderen Worten erfolgt ein erfassen der Ultraschallwellen mittels des Ultraschallempfängers, sofern die mittels des Lautsprechers ausgegebenen und/oder zumindest aufgrund des Betriebs des Lautsprechers erstellten Ultraschallwellen auf das Objekt treffen und von diesem reflektiert und gestreut werden. Hierbei wird insbesondere ein Teil der Ultraschallwellen zu dem Ultraschallempfänger geleitet und somit durch diesen empfangen. Hierfür ist der Ultraschallempfänger zweckmäßigerweise geeignet positioniert. Auch erfolgt somit ein Empfang insbesondere lediglich dann, wenn diese an dem Objekt geeignet reflektiert bzw. gestreut wurden. Zum Beispiel erfolgt zusätzlich mittels des Ultraschallempfängers auch ein direkter Empfang der mittels des Lautsprechers abgegebenen Ultraschallwellen.
Geeigneterweise weist das Kraftfahrzeug eine entsprechende Steuereinheit auf, mittels derer das Verfahren durchgeführt wird. Die Steuereinheit ist somit geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet, das Verfahren durchzuführen. Zum Beispiel weist die Steuereinheit einen anwendungspezifischen Schaltkreis (ASIC) und/oder einen Mikroprozessor auf, der beispielsweise programmierbar ausgestaltet ist. Die Steuereinheit ist beispielsweise eine zentrale Steuereinheit oder mittels mehrerer dezentraler Komponenten gebildet, wobei zum Beispiel eine der dezentralen Komponenten der Audioanlage und eine weitere dem Abstandssensor zugeordnet ist.
Zusammenfassend dient der Lautsprecher einerseits der Abgabe, vorzugsweise der Bereitstellung, von hörbaren Schallwellen, die zweckmäßigerweise der Unterhaltung des Nutzers dienen. Andererseits dient der Lautsprecher der Abgabe, vorzugsweise der Bereitstellung, der Ultraschallwellen, anhand derer mittels des Abstandssensors auf das Objekt geschlossen werden kann. Somit ist für den Abstandssensor kein zusätzlicher (Ultraschall-)Sender erforderlich, und der Abstandssensor weist bevorzugt keinen derartigen Sender auf. Somit sind Herstellungskosten reduziert, und auch ist eine Ausnutzung eines Bauraums verbessert. Ferner wird mittels der vergleichsweise großflächigen Membran des Lautsprechers der Audioanlage eine vergleichsweise starke und diffus abstrahlende Ultraschallquelle bereitgestellt, sodass ein vergleichsweise großer Bereich mittels dieser beschallt ist. Mit anderen Worten ist der Überwachungsbereich vergrößert. Infolgedessen ist eine Sicherheit und Zuverlässigkeit erhöht.
Zweckmäßigerweise ist der Abstandssensor ein Bestandteil einer elektromotorischen Türverstellung oder dient zumindest dem Betrieb elektromotorische Türverstellung. Die elektromotorische Türverstellung weist insbesondere eine Tür auf, die zweckmäßigerweise mittels eines Beschlags, wie eines Scharniers, an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs gelagert ist. Zum Beispiel ist die Tür mittels des Beschlags schwenkbeweglich an der Karosserie gelagert, und der Beschlag ist in diesem Fall bevorzugt ein Scharnier. Die Tür ist beispielsweise eine Fahrertür, eine Beifahrertür, eine sonstige Seitentür oder eine Heckklappe. In einer Alternative ist der Beschlag zumindest teilweise eine Linearführung, und die Tür ist somit eine Schiebetür.
Zudem weist die elektromotorische Türverstellung einen Elektromotor auf, der beispielsweise ein bürstenbehafteter Kommutatormotor ist. Zweckmäßigerweise jedoch ist der Elektromotor bürstenlos ausgestaltet und vorzugsweise ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC). Der Elektromotor ist ein Synchronmotor oder ein Asynchronmotor. Mittels des Elektromotors ist die Tür angetrieben, die somit in Wirkverbindung mit dem Elektromotor ist. Vorzugsweise wird bei Bestromung des Elektromotors die Tür bezüglich der Karosserie verbracht. Geeigneterweise wird hierbei die Tür entlang eines Verstellwegs durch ein Verstellbereich bewegt, und die Position der Tür bezüglich der Karosserie ist insbesondere mittels des Elektromotors eingestellt. In einer Alternative weist die Türverstellung anstatt des Elektromotors einen sonstigen Antrieb auf, wie einen hydraulischen, pneumatischen oder piezoelektrischen Antrieb.
Zum Beispiel weist die (elektromotorische) Türverstellung ein Getriebe, wie ein Schneckengetriebe, auf, das mittels des Elektromotors/sonstigen Antriebs angetrieben ist. Mittels des Elektromotors/ sonstigen Antriebs oder des etwaigen Getriebes ist bevorzugt ein längenveränderliches Bauteil, wie eine Spindel, angetrieben, dessen eines Ende an der Tür angebunden ist.
Mittels des Abstandssensors wird zweckmäßigerweise bei Betrieb, also insbesondere in dem zweiten Betriebsmodus, der Verstellbereich auf die Anwesenheit des Objekts überwacht. Hierbei sind der Überwachungsbereich, also derjenige Bereich, aus dem die Ultraschallsignale mittels des Ultraschallempfängers empfangen werden, und der Verstellbereich zumindest teilweise deckungsgleich. Vorzugsweise ist somit der Überwachungsbereich nach außerhalb des Kraftfahrzeugs gerichtet, sodass externe Objekte mittels des Abstandssensors bei Betrieb erfasst werden. Hierbei ist der nach außen gerichtete Überwachungsbereich unabhängig von der etwaigen elektromotorischen oder sonstigen Türverstellung.
Alternativ oder in Kombination hierzu ist der Überwachungsbereich zumindest teilweise in einen Fahrgastraum, also den Innenraum, des Kraftfahrzeugs gerichtet. Insbesondere wird in diesem Fall als Objekt eine Person herangezogen, sodass mittels des Abstandssensors überwacht wird, ob sich ein Tier oder eine Person in dem Innenraum befindet, beispielsweise ein Kleinkind. In einer weiteren Alternative wird auf die etwaige Sitzposition der Person mittels des Abstandssensors in dem zweiten Betriebsmodus geschlossen.
Der erste Betriebsmodus wird insbesondere mittels des etwaigen Bedienelements aktiviert, also zweckmäßigerweise in Abhängigkeit einer entsprechenden Eingabe durch einen Benutzer. Beispielsweise ist der Lautsprecher entweder in dem ersten Betriebsmodus oder in dem zweiten Betriebsmodus betrieben. Besonders bevorzugt jedoch ist auch ein teilweises Überlappen der beiden Betriebsmodi ermöglicht, sodass mittels des Lautsprechers sowohl hörbare Schallwellen als auch Ultraschallwellen ausgegeben werden. Infolgedessen ist ein Komfort weiter erhöht. Zweckmäßigerweise umfasst hierbei das Kraftfahrzeug zumindest einen weiteren Betriebsmodus, in dem mittels des Lautsprechers keine Schallwellen, also weder im hörbaren Bereich noch im Ultraschallbereich, abgegeben werden. Mit anderen Worten erfolgt in diesem Fall kein Aussenden von Schallwellen, beispielsweise wenn eine entsprechende Eingabe durch einen Nutzer erfolgte. Somit ist ein Energiebedarf verringert.
Beispielsweise erfolgt mittels der Ultraschallwellen ein direktes Beschallen des Objekts. Alternativ hierzu erfolgt aufgrund der Ultraschallwellen eine Anregung einer weiteren Komponente des Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Teils der Tür, insbesondere eines Blechs. Infolgedessen werden die Ultraschallwellen verstärkt, oder deren Frequenz verschoben und nachfolgend von der angeregten Komponente erneut abgegeben. Somit ist ein Überwachungsbereich des Abstandssensors vergrößert, also der mittels der Ultraschallwellen beschallter Bereich.
Aufgrund der Anregung der weiteren Komponente ist es somit möglich, mit dem Lautsprecher, auch wenn diese in dem Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, und dessen Abstrahlbereich in den Innenraum des Kraftfahrzeugs gerichtet ist, die Ultraschallwellen nach außerhalb des Kraftfahrzeugs abzustrahlen. Hierfür wird mittels des Lautsprechers insbesondere eine bezüglich des Lautsprechers nach außen versetzte Komponente des Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Blech angeregt. Zum Beispiel erfolgt die Anregung mittels der Ultraschallwellen selbst, oder anhand von mechanischer Schwingungen wird mittels des Lautsprechers die weitere Komponente angeregt, sodass diese die Ultraschallwellen aussendet. Somit werden ebenfalls mittels des Lautsprechers die Ultraschallwellen abgegeben, nämlich aufgrund der mechanischen Anregung der weiteren Komponente.
Zum Beispiel wird mittels Abstandssensors lediglich auf die Anwesenheit des Objekts schlossen, sofern die reflektierten/gestreuten Ultraschallwellen empfangen werden. Besonders bevorzugt jedoch wird anhand der empfangenen Ultraschallwellen eine Position des Objekts ermittelt, also insbesondere ein Abstand des Objekts zu dem Abstandssensor oder einer weiteren Komponente des Kraftfahrzeugs. Hierfür ist in dem Abstandssensor insbesondere die geometrische Anordnung des Ultraschallempfängers bezüglich des Lautsprechers hinterlegt, zweckmäßigerweise implizit anhand von Formeln.
Die Bestimmung des Abstands erfolgt zum Beispiel anhand der Laufzeit der Ultraschallwellen, also der Zeitspanne zwischen dem Aussenden der Ultraschallwellen mittels des Lautsprechers und dem Empfang der Ultraschallwellen mittels des Ultraschallempfängers. Dieser Wert wird insbesondere mit der Ultraschallgeschwindigkeit. Anhand der geometrischen Anordnung des Lautsprechers bezüglich des Ultraschallempfängers wird daraus bevorzugt auf den Abstand und/oder die Position des Objekts ermittelt. Alternativ hierzu erfolgt die Bestimmung der Position anhand einer Analyse der Wellenform der mittels des Ultraschallempfängers empfangenen Ultraschallwellen. Vorzugsweise weist der Abstandssensor mehrere Ultraschallempfänger auf, was eine Genauigkeit bei der Bestimmung der Position des Objekts vergrößert.
Zum Beispiel wird als Position eine etwaige Sitzposition der etwaigen Person in dem Innenraum herangezogen und/oder die Person wird anhand der Ultraschallwellen identifiziert. In einer weiteren Alternative wird als Objekt beispielsweise ein Hindernis in dem etwaigen Verstellbereich der Tür herangezogen oder ein etwaiges Kraftfahrzeug, das vor dem Kraftfahrzeug bewegt wird.
Beispielsweise ist die Frequenz der Ultraschallwellen größer als 20 kHz oder besonders bevorzugt größer als 25 kHz. Somit ist sichergestellt, dass diese von einer Person tatsächlich nicht wahrgenommen werden können. Folglich ist auch ein Aussenden von Ultraschallwellen mit einer vergleichsweise großen Amplitude ermöglicht, ohne dass dies für eine Person störend ist. Folglich ist auch eine verbesserte Anregung der etwaigen weiteren Komponente des Kraftfahrzeugs gegeben und/oder ein vergrößerter Überwachungsbereich. Zweckmäßigerweise wird als obere Grenze der Frequenz der Ultraschallwellen 80 kHz oder 60 kHz herangezogen. Somit ist eine spezielle Anpassung des Lautsprechers zum abgeben der Ultraschallwellen nicht erforderlich, was Herstellungskosten reduziert wird. Zum Beispiel weisen die abgegebenen Ultraschallwellen lediglich eine einzige Frequenz auf. Besonders bevorzugt jedoch umfassen die Ultraschallwellen mehrere Frequenzen, was ein Erfassen des Objekts verbessert. Zweckmäßigerweise ist mittels der Ultraschallwellen ein breitbandiges Signal bereitgestellt.
Zum Beispiel wird der zweite Betriebsmodus in Abhängigkeit einer Benutzereingabe aktiviert und/oder der zweite Betriebsmodus ist im Wesentlichen kontinuierlich in Betrieb. Besonders bevorzugt jedoch wird der zweite Betriebsmodus aktiviert, wenn eine Verstellung eines Verstellteils erfolgt. Mit anderen Worten wird zunächst die Verstellung selbst erfasst oder ein die Verstellung charakterisierendes Signal empfangen, und nachfolgend wird jeweils der zweite Betriebsmodus aktiviert. Zum Beispiel ist das Verstellteil elektromotorisch oder mittels eines sonstigen Antriebs, wie eines hydraulischen, pneumatischen oder piezoelektrischen Antrieb, angetrieben, und das Signal, das zum Versetzen in den zweiten Betriebsmodus dient, ist an den Elektromotor/sonstigen Antrieb oder dessen Steuereinheit gerichtet. Folglich wird dieses Signal abgegriffen und in Abhängigkeit hiervon der zweite Betriebsmodus aktiviert. Alternativ hierzu erfolgt beispielsweise eine Erstellung des Signals durch die Steuereinheit des Elektromotors/sonstigen Antriebs oder eines sonstigen Bauteils der Verstelleinrichtung, wenn diese aktiviert wurde.
Insbesondere wird der zweite Betriebsmodus anhand des Signals aktiviert, bevor die Verstellung des Verstellteils erfolgt, also der Elektromotor/sonstige Antrieb ist insbesondere noch für eine bestimmte Zeitspanne stillgesetzt, beispielsweise 1 Sekunde, 2 Sekunden oder 5 Sekunden. Somit ist es möglich, zunächst zu überwachen, ob sich in dem Verstellbereich des Verstellteils das Objekt befindet. Zweckmäßigerweise wird nach Beenden des Verstellens des Verstellteils der zweite Betriebsmodus beendet, was einen Energiebedarf verringert.
Zum Beispiel ist das Verstellteil ein Sitz oder ein Teil eines Sitzes, wie eine Sitzfläche oder eine Lehne. In diesem Fall ist das Verstellteil ein Bestandteil einer (elektromotorischen) Sitzverstellung. Als Objekt wird hierbei insbesondere eine auf dem Sitz sitzende Person herangezogen, und zum Beispiel wird ein Verstellweg des Verstellteils in Abhängigkeit der Position der Person auf dem Sitz beeinflusst, beispielsweise beschränkt. In einer Alternative wird als Verstellteil insbesondere die Tür der etwaigen (elektromotorische) Türverstellung herangezogen. Das Objekt ist in diesem Fall zweckmäßigerweise ein etwaiges Hindernis in dem Verstellbereich. Somit wird mittels des Abstandssensors sichergestellt, dass die Tür nicht gegen das Objekt verbracht wird.
Beispielsweise wird dann, wenn das Verstellteil sich dem Objekt um weniger als einen Grenzabstand genähert hat, beispielsweise 10 cm, 5 cm oder 2 cm eine Warnung ausgegeben, oder die Warnung dann ausgegeben, wenn das Objekt generell innerhalb des Verstellbereich des Verstellteils erfasst wird. Die Warnung wird beispielsweise akustisch und/oder optisch ausgegeben. Falls die Verstellung manuell erfolgt, wird aufgrund der optischen/akustischen Ausgabe der Warnung der Nutzer vor dem Objekts gewarnt, sodass dieser die Verstellung beenden kann. Besonders bevorzugt jedoch erfolgt in Abhängigkeit der Warnung ein Stillsetzen des etwaigen Elektromotors/sonstigen Antriebs mittels dessen das Verstellteil angetrieben ist. Somit wird ein Verbringen des Verstellteils gegen das Objekts vermieden.
Das Kraftfahrzeug ist insbesondere ein landgebundenes Kraftfahrzeugs und beispielsweise ein Nutzkraftwagen, wie ein Lastkraftwagen (Lkw) oder ein Bus. Besonders bevorzugt ist das Kraftfahrzeug ein Personenkraftwagen (Pkw). Das Kraftfahrzeug weist eine Audioanlage mit einem Lautsprecher sowie einen Abstandssensor mit einem Ultraschallempfänger auf. Der Lautsprecher und der Ultraschallempfänger sind hierbei zweckmäßigerweise jeweils Schallwandler. Hierbei ist der Ultraschallempfänger zum Empfang von Ultraschallwellen geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Der Lautsprecher ist zur Abgabe von Schallwellen, also der direkten Ausgabe der Schallwellen, oder zumindest zum Anregen einer weiteren Komponente geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Hierbei wird mittels des Lautsprechers, insbesondere direkt oder über die etwaige weitere Komponente, die Schallwellen ausgegeben, die beispielsweise im hörbaren Bereich, im Ultraschallbereich oder eine Kombination hieraus liegen.
Das Kraftfahrzeug ist gemäß einem Verfahren betrieben, bei dem in einem ersten Betriebsmodus mittels des Lautsprechers Schallwellen in einem hörbaren Bereich abgegeben werden. In einem zweiten Betriebsmodus werden mittels des Lautsprechers Ultraschallwellen abgegeben, die, sofern diese an einem Objekt reflektiert und/oder gestreut werden, mittels des Ultraschallempfängers des Abstandssensors empfangen werden. Insbesondere weist das Kraftfahrzeug eine Steuereinheit auf, mittels derer das Verfahren durchgeführt ist. Hierfür ist die Steuereinheit geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Die Steuereinheit beispielsweise eine zentrale Steuereinheit oder weist mehrere dezentrale einzelne Komponenten auf, von denen eine beispielsweise der Audioanlage und eine weitere dem Abstandssensor zugeordnet ist.
Beispielsweise ist der Ultraschallempfänger in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet, zweckmäßigerweise an einem Dachhimmel. Zum Beispiel ist der Ultraschallwandler mittels eines weiteren Lautsprechers gebildet. Besonders bevorzugt ist der Ultraschallempfänger an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs angebunden, beispielsweise an einer A-Säule oder einer B-Säule, und ein Aufnahmebereich des Ultraschallwandlers weist zweckmäßigerweise nach außen. In einer weiteren Variante ist der Abstandssensor beispielsweise an einem Schweller des Kraftfahrzeugs angebunden oder in diesen integriert, der insbesondere mittels der Karosserie gebildet ist.
Zweckmäßigerweise ist der Lautsprecher in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet, sodass dieser vor Umwelteinflüssen geschützt ist. Vorzugsweise weist das Kraftfahrzeug eine Tür auf, wobei die Innenseite der Tür den Lautsprecher aufweist. Insbesondere weist die Tür innenseitig eine Türpappe auf, mittels derer beispielsweise ein Kartenfach bereitgestellt ist. In dem Kartenfach oder angrenzend an das Kartenfach ist zweckmäßigerweise der Lautsprecher angeordnet. Somit ist dieser vergleichsweise dezent angeordnet, und eine Beschallung des Innenraums mittels des Lautsprechers ist somit möglich. Infolgedessen ist ein akustischer Eindruck in dem ersten Betriebsmodus verbessert. Zum Beispiel ist in diesem Fall Lautsprecher ein Tief- und Mitteltöner. In dem zweiten Betriebsmodus wird besonders bevorzugt die Tür, insbesondere eine Außenbegrenzung der Tür, die zum Beispiel mittels eines Blechs bereitgestellt ist, mittels des Lautsprechers angeregt, sodass die Ultraschallwellen abgegeben werden. Diese breiten sich somit von dem Kraftfahrzeug nach außen weg aus, sodass außerhalb des Kraftfahrzeugs der Überwachungsbereich gebildet ist. Die Außenbegrenzungen der Tür, insbesondere das Blech, weist vorzugsweise eine Kanten und/oder Sicke auf. Infolgedessen werden die Ultraschallwellen in unterschiedliche Richtungen abgestrahlt, sodass dies chaotisch und/oder diffus erfolgt. Daher ist mittels des Lautsprechers eine diffuse Ultraschallquelle bereitgestellt.
Besonders bevorzugt ist an der Tür außenseitig ein Türgriff angebunden, der der manuellen Bedienung oder sonstigen Bedienung der Tür durch einen Nutzer dient. Vorzugsweise ist der Ultraschallempfänger in dem Türgriff integriert. Somit werden mittels des Ultraschallempfängers die Ultraschallwellen empfangen, sofern sich das Objekt außerhalb des Kraftfahrzeugs befindet. Dabei ist keine zusätzliche Aufnahme für den Ultraschallempfänger im Bereich einer Karosserie vorzusehen, was Herstellungskosten reduziert. Die Anordnung des Ultraschallempfängers in dem Türgriff ist dabei unabhängig von der Anordnung des Lautsprechers an der Innenseite der Tür.
Vorzugsweise ist die Tür mittels eines Elektromotors oder mittels eines sonstigen Antriebs, wie eines hydraulischen, pneumatischen oder piezoelektrischen Antriebs, einer (elektromotorischen) Türverstellung angetrieben, wobei die Tür insbesondere ebenfalls ein Bestandteil der elektromotorischen Türverstellung ist. Zum Beispiel ist die Tür direkt mittels des Elektromotors/sonstigen Antriebs angetrieben oder besonders bevorzugt ist ein Getriebe mittels des Elektromotors/sonstigen Antriebs angetrieben, das insbesondere ein Schneckenradgetriebe ist. Mittels des Elektromotors/sonstigen Antriebs oder des etwaigen Getriebes ist insbesondere eine Spindel angetrieben, die an der Tür angebunden ist. Somit wird bei Betrieb des Elektromotors/sonstigen Antriebs die Tür entlang eines Verstellwegs durch einen Verstellbereich verbracht. Zweckmäßigerweise ist die Tür mittels eines Beschlags an der etwaigen Karosserie des Kraftfahrzeugs angebunden und mittels dessen bezüglich dieser beweglich gelagert. Geeigneterweise weist die (elektromotorische) Türverstellung eine Steuereinheit auf, mittels derer der Elektromotor/sonstige Antrieb entsprechend gesteuert ist. Zweckmäßigerweise wird mittels des Abstandssensors der Verstellbereich zumindest teilweise überwacht. Falls das Objekt innerhalb des Verstellbereichs erfasst wird, oder der Abstand des Objekts zu der Tür geringer als ein Grenzwert ist, beispielsweise 10 cm, wird zweckmäßigerweise der Elektromotor/sonstige Antrieb stillgesetzt. Somit ist eine Kollision der Tür mit dem Objekt vermieden, was eine Sicherheit erhöht.
Zum Beispiel werden die Ultraschallwellen mittels der Audioanlage selbst bereitgestellt. Besonders bevorzugt jedoch weist der Abstandssensor einen Signalgenerator auf, der insbesondere ein Synthesizer ist. Mittels dessen erfolgt eine Generierung entsprechender Signale, sodass der Lautsprecher die Ultraschallwellen abgibt. Zweckmäßigerweise ist der Lautsprecher mit dem Signalgenerator verbunden, insbesondere signaltechnisch und/oder elektrisch. Zum Beispiel ist zwischen den Signalgenerator und den Lautsprecher ein zusätzlicher Verstärker geschaltet, oder mittels des Signalgenerators werden bereits entsprechende Signale bereitgestellt.
Zweckmäßigerweise umfasst die Audioanlage einen Verstärker, mittels dessen der Lautsprecher ebenfalls verbunden ist. Vorzugsweise ist der Verstärker der Audioanlage mit einer Frequenzweiche verbunden, ebenso wie der Signalgenerator. Die Frequenzweiche selbst ist mit dem Lautsprecher verbunden. Somit ist eine Rückwirkung des Signalgenerators auf den Verstärker und umgekehrt vermieden. Zum Beispiel ist zwischen die Frequenzweiche und den Lautsprecher ein zusätzlicher Verstärker, insbesondere eine Endstufe, geschaltet, mittels dessen eine Verstärkung der entsprechenden Signale erfolgt. Der Verstärker, also die Endstufe, ist zweckmäßigerweise auf den Lautsprecher angepasst. Somit ist lediglich eine einzige Endstufe erforderlich, was Herstellungskosten und ein Gewicht reduziert.
Der Lautsprecher eine Audioanlage eine wird zum Abgeben von Ultraschallwellen verwendet. Hierbei werden die Ultraschallwellen beispielsweise direkt mittels des Lautsprechers bereitgestellt, also ausgegeben, oder eine weitere Komponente wird mittels des Lautsprechers zur Abgabe der Ultraschallwellen angeregt. Die Ultraschallwellen dienen dem nachfolgenden Empfang mittels eines Ultraschallempfängers eines Abstandssensors, sofern diese an einem Objekt reflektiert und/oder gestreut wurden. Mit anderen Worten dient der Lautsprecher als Sender des Abstandssensors. Zweckmäßigerweise ist die Audioanlage und vorzugsweise auch der Abstandssensor jeweils ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs.
Die im Zusammenhang mit dem Verfahren ausgeführten Weiterbildungen und Vorteile sind sinngemäß auch auf das Kraftfahrzeug / die Verwendung und untereinander zu übertragen und umgekehrt.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

1 schematisch ein Kraftfahrzeug mit einer Audioanlage und einem Abstandssensor,
2 ein Verfahren zum Betrieb des Kraftfahrzeugs, und
3 einen weiteren Anwendungsfall des Verfahrens.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 2 ist schematisch vereinfacht ein Kraftfahrzeug 2 gezeigt, dass eine Anzahl an Rädern 4 aufweist. Im bestimmungsgemäßen Zustand sind die Räder 4 auf einer nicht näher dargestellten Straße angeordnet. Zumindest eines der Räder 4 ist verschwenkbar bezüglich einer Karosserie 6 des Kraftfahrzeugs 2 gelagert, sodass eine Fortbewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs 2 eingestellt werden kann. Ferner ist zumindest eines der Räder 4 mittels eines nicht näher dargestellten Hauptantriebs angetrieben, der beispielsweise einen Verbrennungsmotor, einen Elektromotor oder eine Kombination hieraus umfasst.
Das Kraftfahrzeug 2 weist ferner eine elektromotorische Türverstellung 8 auf, die eine Tür 10 umfasst. Die Tür 10 ist mittels eines Beschlags in Form eines Scharniers 12 schwenkbar an der Karosserie 6 gelagert. Die Tür 10 ist mittels eines Elektromotors 14 angetrieben, der ebenfalls an der Karosserie 6 befestigt ist. Mittels des Elektromotors 14 ist hierbei ein nicht näher dargestelltes Getriebe angetrieben, mittels dessen eine Spindel angetrieben ist. Die Spindel ist an der Tür 10 angebunden. Somit ist es möglich, mittels Bestromung des Elektromotors 14 die Tür 10 entlang eines Verstellwegs zu verschwenken und deren Position bezüglich der Karosserie 8 einzustellen. Somit bildet die Tür 10 ein Verstellteil. Der Elektromotor 14, nämlich eine Steuereinheit hiervon, ist signaltechnisch mit einem Bussystem 16 verbunden, dass ein CAN-Bussystem ist. Somit ist es möglich, den Elektromotor 14 in Abhängigkeit von über das Bussystem 16 empfangenen (Steuer-)Signalen zu betreiben und somit die Tür 10 zu verschwenken.
Das Kraftfahrzeug 2 weist ferner einen Audioanlage 18 mit einem Verstärker 20 auf, der ebenfalls signaltechnisch mit dem Bussystem 16 verbunden ist. Somit ist es ermöglicht, den Verstärker 20 über das Bussystem 16 einzustellen. Die Audioanlage 18 weist ferner ein nicht näher dargestelltes Medienwiedergabegerät auf, beispielsweise einen CD-Player und/oder eine Radio. Die Bedienung des Medienwiedergabegeräts erfolgt mittels eines nicht näher dargestellten Bedienelements, das im Inneren des Kraftfahrzeugs 2, nämlich einem Fahrgastraum, angeordnet ist. Die mittels des Bedienelements erstellten Signale werden über das Bussystem 16 zu dem Verstärker 20 sowie zu dem Medienwiedergabegerät geleitet. Infolgedessen werden mittels des Medienwiedergabegeräts (Audio-)Signale bereitgestellt, die mittels des Verstärkers 20 verstärkt und über eine Frequenzweiche 22 zu einem Lautsprecher 24 der Audioanlage 18 geleitet werden. Somit ist der Verstärker 20 mittels der Frequenzweiche 22 mit dem Lautsprecher 24 verbunden. Der Lautsprecher 24 ist ein Mittel-Tieftöner und in einer Kartentasche 26 angeordnet oder begrenzt diese. Somit weist die Innenseite der Tür 10 den Lautsprecher 24 auf.
Das Kraftfahrzeug 2 weist ferner einen Abstandssensor 28 mit einer Steuereinheit 30 auf, die ebenfalls signaltechnisch mit dem Bussystem 16 verbunden ist. Der Abstandssensor 28 ist beispielsweise ein Bestandteil der elektromotorischen Türverstellung 8 oder eine separate Komponente. Mittels der Steuereinheit 30 ist ein Signalgenerator 32 betrieben, der signaltechnisch ebenfalls mit der Frequenzweiche 22 gekoppelt ist. Somit ist es möglich, mittels des Signalgenerators 32 über die Frequenzweiche 22 entsprechende Signale an den Lautsprecher 24 zu leiten. Der Signalgenerator 32 stellt hierbei Schallsignale im Ultraschallbereich bereit oder zumindest werden bei entsprechender Beaufschlagung des Lautsprechers 24 mittels dessen Ultraschallwellen abgegeben. Aufgrund der Frequenzweiche 22. Ist eine Rückwirkung zu dem Verstärker 20 unterbunden. Falls dahingegen mittels des Verstärkers 20 Signale ausgegeben werden, die zur Abgabe von Schallwellen im hörbaren Bereich dienen, wird eine Rückwirkung zu dem Signalgenerator 32 über die Frequenzweiche 22 verhindert. In einer nicht näher dargestellten Variante ist zwischen dem Lautsprecher 24 und der Frequenzweiche 22 ein weiterer Verstärker, insbesondere eine Endstufe, angeordnet.
Der Abstandssensor 28 weist ferner ein Ultraschallempfänger 34 in Form eines Mikrofons auf, der in einen Türgriff 36 integriert ist. Der Ultraschallempfänger 34 dient hierbei dem Empfang von Ultraschallwellen. Der Türgriff 36 ist außenseitig an der Tür 10 angebunden und dient der manuellen Betätigung der Tür 10. Mit anderen Worten ist es möglich, bei außenseitigem Angreifen an dem Türgriff 36 die Tür 10 manuell bezüglich der Karosserie 6 zu verschwenken.
In 2 ist ein Verfahren 38 zum Betrieb des Kraftfahrzeugs 2 dargestellt, das zumindest teilweise mittels der Steuereinheit 30 und zum Beispiel ebenfalls mit der Steuereinheit der elektromotorischen Türverstellung 8 und /oder einer entsprechenden Einheit der Audioanlage 18 durchgeführt wird. In einer weiteren Alternative wird eine zusätzliche Steuereinheit verwendet, die ebenfalls signaltechnisch mit dem Bussystem 16 verbunden ist.
Das Verfahren 38 wird in einem ersten Arbeitsschritt 40 gestartet. Der erste Abschnitt 40 wird beispielsweise bei einem Entriegeln des Kraftfahrzeugs 2 durchgeführt, oder dann, wenn eine Zündung betätigt wird. In einem zweiten Arbeitsschritt 42 wird eine mittels des Bedienelements erstellten Benutzereingabe erfasst, die zu einem Wunsch zum Betrieb der Audioanlage 18 korrespondiert. Die entsprechende Benutzereingabe wird von dem Bedienelement in das Bussystem 16 eingespeist.
Infolgedessen wird das Kraftfahrzeug 2 in einen ersten Betriebsmodus 44 versetzt, und mittels des Medienwiedergabegeräts werden Audiosignale bereitgestellt, die mittels des Verstärkers 20 verstärkt werden. Diese (verstärkten) Signale werden an den Lautsprecher 24 über die Frequenzweiche 22 geleitet, sodass mittels des Lautsprechers 24 Schallwellen in einem hörbaren Bereich abgegeben werden. Mit anderen Worten werden mittels des Lautsprechers 24 die mittels des Medienwiedergabegeräts bereitgestellten Audiosignale ausgegeben, sodass diese für einen Nutzer hörbar sind. Hierbei sind die Schallwellen insbesondere in den Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs gerichtet. Hierbei weisen die mittels des Lautsprechers 24 abgegeben, nämlich direkt ausgegebenen, Schallwellen eine Frequenz zwischen 10 kHz und 20 kHz auf. Infolgedessen sind diese für das menschliche Gehör wahrnehmbar.
Der erste Betriebsmodus 44 wird hierbei so lange aufrechterhalten, bis in einem dritten Arbeitsschritt 46 eine entsprechende Betätigung des Bedienelements erfasst wird. Die Betätigung korrespondiert zum einem Wunsch, die Ausgabe der Audiosignale zu beenden. Infolgedessen wird der Verstärker 20 sowie des etwaigen Medienwiedergabegeräts stillgesetzt und der erste Betriebsmodus 44 beendet.
Falls über das Bussystem 16 eine Ansteuerung der elektromotorischen Türverstellung 8 erfolgt, wird ein vierter Arbeitsschritt 48 durchgeführt. In diesem wird die entsprechende Aufforderung zum Verschwenken der Tür 10 empfangen. Die Aufforderung wurde beispielsweise mittels eines entsprechenden Tasters oder einer Betätigung eines Funkschlüssels durch einen Nutzer erstellt oder aufgrund einer entsprechenden Betätigung des Türgriff 36. Diese Aufforderung wird beispielsweise direkt durch die Steuereinheit 30 empfangen, oder mittels der Steuereinheit der elektromotorischen Türverstellung 8 wird eine zusätzliche Aufforderung generiert und zu dieser über das Bussystem 16 gesandt. Aufgrund dieser Aufforderung wird das Kraftfahrzeug in einen zweiten Betriebsmodus 50 versetzt.
Infolgedessen wird in einem fünften Arbeitsschritt 52 mittels der Steuereinheit 30 der Signalgenerator 32 zur Generierung von entsprechenden Signalen angesteuert, die zu dem Lautsprecher über die Frequenzweiche 22 gesandt werden. Infolgedessen werden mittels des Lautsprechers 24 Ultraschallwellen abgegeben. Beispielsweise werden mittels des Lautsprechers 24 die Ultraschallwellen direkt ausgesandt, oder bestimmte Bestandteile der Tür 10, wie ein Außenblech der Tür10, werden entsprechend angeregt, sodass diese die Ultraschallwellen aussenden. Die Ultraschallwellen weisen eine Frequenz zwischen 25 kHz und 80 kHz auf. Somit sind die sehr für ein menschliches Gehör nicht wahrnehmbar.
Falls die Ultraschallwellen an einem nicht näher dargestellten Objekt reflektiert und/oder gestreut und somit zurück zu dem Kraftfahrzeug 2 geleitet werden, werden diese mittels des Ultraschallempfängers 34 in einem sechsten Arbeitsschritt 54 empfangen. Falls das Objekt nicht entsprechend positioniert ist, oder nicht vorhanden ist, erfolgt somit kein Empfangen der Ultraschallwellen mittels des Ultraschallempfängers. Der Ultraschallempfängers 34 ist dabei derart positioniert, dass dann, wenn sich das Objekt in dem Verstellbereich der Tür 10 befindet, die mittels des Lautsprechers 24 abgegebenen Ultraschallwellen an diesem zu dem Ultraschallempfänger 34 zurück reflektiert/gestreut werden.
In einem sich anschließenden siebten Arbeitsschritt 56 wird mittels der Steuereinheit 30 anhand der Laufzeit der Ultraschallwellen, also der Zeitdifferenz zwischen dem Abgeben der Ultraschallwellen mittels des Lautsprechers 24 und dem Empfangen der Ultraschallwellen mittels des Ultraschallempfängers 34, sowie unter Zuhilfenahme der Geschwindigkeit der Ultraschallwellen in Luft der Abstand des Objekts zu der Kraftfahrzeug 2, insbesondere zu der Tür 10, ermittelt, insbesondere berechnet.
Falls hierbei sich kein Objekt im Verstellbereich befindet, oder der Abstand zu der Tür 10 größer als 10 cm ist, wird ein entsprechendes Freigabesignal zur elektromotorischen Türverstellung 8 gesandt. Infolgedessen wird der Elektromotor 14 bestromt und die Tür 10 entsprechend verstellt. Der Abstandssensor 28 weist ferner einen zusätzlichen Ultraschallempfänger 34 auf, sodass mittels Triangulation die Position des Objekts bestimmt werden kann. Somit ist es auch möglich, dass die Tür 10 zu dem Objekt einen geringeren Abstand als 10 cm aufweist, dieser sich jedoch außerhalb des Verstellwegs befindet. Zusammenfassend wird anhand der Ultraschallwellen die Position des Objekts ermittelt.
Solange die Verstellung der Tür 10 erfolgt, werden der fünfte, sechste und siebte Arbeitsschritt 52, 54, 56 durchgeführt. Falls der Abstand der Tür 10 zu dem etwaigen Objekt kleiner als 10 cm wird, wobei sich dieses in dem Verstellweg befindet, wird ein achter Arbeitsschritt 58 durchgeführt, bei dem der Elektromotor 14 stillgesetzt wird. Auch falls die Tür 10 das Ende des Verstellwegs erreicht hat, wird der achte Arbeitsschritt 58 durchgeführt und der Elektromotor 14 stillgesetzt. Auch wird in diesem Fall der zweite Betriebsmodus 50 beendet und somit mittels des Signalgenerators 32 keine entsprechenden Signale mehr ausgegeben. Somit ist der zweite Betriebsmodus 50 aktiviert, wenn die Verstellung der Tür 10 erfolgt.
Es ist auch möglich, dass das Kraftfahrzeug 2 parallel in dem erste und zweite Betriebsmodus 44, 50 betrieben wird. Somit werden mittels des Lautsprechers 24 sowohl Schallwellen im dem hörbaren Bereich als auch die Ultraschallwellen abgegeben.
Zusammenfassend wird der Lautsprecher 24 die Audioanlage 18 in dem zweiten Betriebsmodus 50 zum Abgeben von Ultraschallwellen für einen nachfolgenden Empfang mittels des Ultraschallempfängers 34 des Abstandssensors 28 verwendet, wenn diese an dem Objekt reflektiert und/oder gestreut werden.
In 3 ist ein weiterer Anwendungsfall des Verfahrens 38 gezeigt, wobei das Kraftfahrzeug 2 in einer Draufsicht dargestellt ist. Das Kraftfahrzeug 2 weist insgesamt 4 derartige Türen 10 mit jeweils einem zugeordneten Lautsprecher 24 auf. Das Kraftfahrzeug 2 weist im Inneren einen Fahrersitz 60, einen Beifahrersitz 62 sowie eine Rückbank 64 auf. Mittels der Rückbank 64 sind insgesamt drei Sitzplätze bereitgestellt. Zudem sind im Inneren insgesamt drei derartige Ultraschallempfänger 34 angeordnet, von denen zwei an einem Armaturenbrett 66 befestigt sind. Der andere Ultraschallempfänger 34 ist in einen Dachhimmel integriert.
Falls sich auf einem der Sitze 60, 62, 64 eine Person befindet, werden die mittels der Lautsprecher 24 in dem zweiten Betriebsmodus 50 abgegebenen Ultraschallwellen an der Person gestreut und/oder reflektiert und somit zu den Ultraschallempfänger 34 geleitet. Anhand der Zeitpunkt des Aussenden und des Empfangen der Ultraschallwellen mittels der insgesamt drei Ultraschallempfänger 34 wird überprüft, ob auf einem der Sitze 60, 62, 64 die Person sitzt, und wie diese darauf sitz. Mit anderen Worten wird deren Sitzposition erfasst. Folglich wird als Objekt die Person herangezogen, deren Position bestimmt wird. Mittels der Lautsprecher 24 werden in diesem Fall die Ultraschallwellen direkt ausgegeben, die somit ins Innere des Kraftfahrzeugs in dem zweiten Betriebsmodus 50 abgegeben werden.
Zusammenfassend wird die Audioanlage 18 als Ultraschallquelle herangezogen, also zur Abgabe der Ultraschallwellen. Insbesondere während des Verfahrens der Tür 10 werden mittels des Lautsprechers 24 die Ultraschallwellen abgegeben, sodass der Lautsprecher 24 als Ultraschallquelle dient. Hierbei erfolgt zweckmäßigerweise ein Anregen der Komponenten der Tür 10, sodass ein komplexes Streubild realisiert ist. Mit anderen Worten ist somit eine chaotische/diffuse Ultraschallquelle bereitgestellt.
Auch ist für den Nutzer der Abstandssensor 28 optisch nicht oder lediglich in vergleichsweise geringem Maße wahrnehmbar, was ein zu ansprechenden Erscheinungsbild des Kraftfahrzeugs 2 führt. Zudem ist es auf diese Weise möglich, einen vergleichsweise großen Abstand zwischen dem Lautsprecher 24 und dem Ultraschallempfänger 34 zu wählen, was zu einer vergleichsweise genauen Bestimmung der Position des Objekts führt. Zudem ist aufgrund der vergleichsweise großen räumlichen Anregung der Tür 12 oder zumindest des vergleichsweise gro-ßen Lautsprechers 24 bei der Abgabe der Ultraschallwellen eine vergleichsweise breiten Ultraschallwellenfront bereitgestellt, sodass ein vergleichsweise komplexes Streubild erzeugt wird. Auf diese Weise ist eine Bestimmung der Position des Objekts verbessert. Bevorzugt wird als Lautsprecher 24 der in der Kartentasche 26 verbaute Tiefmitteltöner verwendet. Bevorzugt wird die Frequenzweiche 22 herangezogen, was eine Rückwirkung auf weitere Komponente des Kraftfahrzeugs 2 verringert oder vermeidet.
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: Karosserie
8: elektromotorische Türverstellung
10: Tür
12: Scharnier
14: Elektromotor
16: Bussystem
18: Audioanlage
20: Verstärker
22: Frequenzweiche
24: Lautsprecher
26: Kartentasche
28: Abstandssensor
30: Steuereinheit
32: Signalgenerator
34: Ultraschallempfänger
36: Türgriff
38: Verfahren
40: erster Arbeitsschritt
42: zweiter Arbeitsschritt
44: erster Betriebsmodus
46: dritter Arbeitsschritt
48: vierter Arbeitsschritt
50: zweiter Betriebsmodus
52: fünfter Arbeitsschritt
54: sechster Arbeitsschritt
56: siebter Arbeitsschritt
58: achter Arbeitsschritt
60: Fahrersitz
62: Beifahrersitz
64: Rückbank
66: Armaturenbrett

Claims

Verfahren (38) zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs (2), das einen Lautsprecher (24) einer Audioanlage (18) und einen Ultraschallempfänger (34) eines Abstandssensors (28), insbesondere einer elektromotorischen Türverstellung (8), aufweist, bei welchem - in einem ersten Betriebsmodus (44) mittels des Lautsprechers (24) Schallwellen in einem hörbaren Bereich abgegeben werden, und - in einem zweiten Betriebsmodus (50) mittels des Lautsprechers (24) Ultraschallwellen abgegeben werden, die, sofern diese an einem Objekt reflektiert und/oder gestreut werden, mittels des Ultraschallempfängers (34) empfangen werden.
Verfahren (38) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der empfangenen Ultraschallwellen eine Position des Objekts ermittelt wird.
Verfahren (38) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der Ultraschallwellen zwischen 25kHz und 80 kHz gewählt wird.
Verfahren (38) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Betriebsmodus (50) aktiviert wird, wenn eine Verstellung eines Verstellteils (10) erfolgt.
Kraftfahrzeug (2), das eine Audioanlage (18) mit einem Lautsprecher (24) und einen Abstandssensor (28) mit einem Ultraschallempfänger (34) aufweist, und das gemäß einem Verfahren (38) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 betrieben ist.
Kraftfahrzeug (2) nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Tür (10), die an einer Innenseite den Lautsprecher (24) aufweist.
Kraftfahrzeug (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Tür (10) außenseitig ein Türgriff (36) angebunden ist, in den der Ultraschallempfänger (34) integriert ist.
Kraftfahrzeug (2) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Tür (10) mittels eines Elektromotors (14) einer elektromotorischen Türverstellung (8) angetrieben ist.
Kraftfahrzeug (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, gekennzeichnet durch eine Frequenzweiche (22) mittels derer der Lautsprecher (24) mit einem Verstärker (20) der Audioanlage (18) und mit einem Signalgenerator (32) des Abstandssensors (28) verbunden ist.
Verwendung eines Lautsprechers (24) einer Audioanlage (18) zum Abgeben von Ultraschallwellen für einen nachfolgenden Empfang mittels eines Ultraschallempfängers (34) eines Abstandssensors (28), sofern diese an einem Objekt reflektiert und/oder gestreut werden.