DE102019209299A1

DE102019209299A1 - Verstellsystem zum Verstellen einer Fahrzeugbaugruppe

Info

Publication number: DE102019209299A1
Application number: DE102019209299.3A
Authority: DE
Inventors: Takafumi EGUCHI
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2019-06-26
Filing date: 2019-06-26
Publication date: 2020-12-31

Abstract

Ein Verstellsystem zum Verstellen einer Fahrzeugbaugruppe umfasst eine Antriebsvorrichtung (2) zum elektromotorischen Verstellen der Fahrzeugbaugruppe und zumindest eine Sensoreinrichtung (5-8) zum Detektieren eines beweglichen Objekts (U, U1, U2) in einem Detektionsbereich in einer Umgebung der Fahrzeugbaugruppe, wobei der Detektionsbereich einen Bereich außerhalb eines Bewegungsraums (R), über den hinweg die Fahrzeugbaugruppe verstellbar ist, umfasst. Eine Steuereinrichtung (4) dient zum Steuern der Antriebsvorrichtung (2) zum Durchführen eines automatischen Verstellvorgangs der Fahrzeugbaugruppe. Dabei ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung (4) ausgebildet ist, eine Betriebsweise zum Durchführen des automatischen Verstellvorgangs der Fahrzeugbaugruppe in Abhängigkeit von einer Detektion eines beweglichen Objekts (U, U1, U2) in der Umgebung der Fahrzeugbaugruppe durch die zumindest eine Sensoreinrichtung (5-8) zu modifizieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verstellsystem zum Verstellen einer Fahrzeugbaugruppe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer solchen Fahrzeugbaugruppe kann es sich beispielsweise um eine Fahrzeugtür, zum Beispiel eine Fahrzeugseitentür oder eine Heckklappe, oder auch eine Baugruppe innerhalb eines Fahrzeugs, zum Beispiel einen Fahrzeugsitz handeln.
Ein solches Verstellsystem umfasst eine Antriebsvorrichtung zum elektromotorischen Verstellen der Fahrzeugbaugruppe, zumindest eine Sensoreinrichtung zum Detektieren eines beweglichen Objekts in einem Detektionsbereich in einer Umgebung der Fahrzeugbaugruppe und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Antriebsvorrichtung zum Durchführen eines automatischen Verstellvorgangs der Fahrzeugbaugruppe.
Die Sensoreinrichtung dient insbesondere zum Detektieren eines beweglichen Objekts, zum Beispiel eines Nutzers, in einem Detektionsbereich, der einen Bereich außerhalb eines Bewegungsraums, über den die Fahrzeugbaugruppe verstellbar ist, umfasst.
Die Antriebsvorrichtung soll über die Steuereinrichtung insbesondere zum Durchführen eines automatischen Verstellvorgangs der Fahrzeugbaugruppe, beispielsweise einer Fahrzeugseitentür, angesteuert werden. Im Rahmen eines solchen automatischen Verstellvorgangs soll die Fahrzeugbaugruppe automatisch, also ohne einen weiteren Nutzereingriff, zwischen vorbestimmten Verstellpositionen, beispielsweise einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung, verstellt werden können, sodass die Fahrzeugbaugruppe selbsttätig über einen definierten Verstellweg hinweg bewegt werden kann.
Beispielsweise bei einer Fahrzeugseitentür kann ein Verstellen durch einen Nutzer beispielsweise innerhalb eines Fahrzeugs durch Bedienen eines Schalters initiiert werden. Im Rahmen des Verstellvorgangs wird die Fahrzeugbaugruppe bewegt, wobei beispielsweise gleichzeitig ein optisches und/oder akustisches Warnsignal ausgegeben werden kann, um den Nutzer auf die Durchführung des Verstellvorgangs hinzuweisen.
Wünschenswert ist, die Durchführung eines automatischen Verstellvorgangs einer Fahrzeugbaugruppe, zum Beispiel einer Fahrzeugtür oder eines Fahrzeugsitzes, so angenehm und komfortabel wie möglich für einen Nutzer zu gestalten.
Eine Antriebsvorrichtung in Form eines Türantriebs ist zum Beispiel in der WO 2018/002158 A1 beschrieben, bei der ein Verstellvorgang anhand eines Bedienwunsches eines Nutzers, der zum Beispiel anhand einer Bewegung oder Beschleunigung an der Fahrzeugtür erkannt werden kann, eingeleitet wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verstellsystem zur Verfügung zu stellen, das es ermöglicht, einen automatischen Verstellvorgang so komfortabel und angenehm wie möglich für einen Nutzer zu gestalten, möglicherweise unter Erhöhung der Sicherheit für einen Nutzer.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, eine Betriebsweise zum Durchführen des automatischen Verstellvorgangs der Fahrzeugbaugruppe in Abhängigkeit von einer Detektion eines beweglichen Objekts in der Umgebung der Fahrzeugbaugruppe durch die zumindest eine Sensoreinrichtung zu modifizieren.
Die Steuereinrichtung soll eine Betriebsweise zum Durchführen des automatischen Verstellvorgangs der Fahrzeugbaugruppe einstellen. Das Einstellen und Festlegen der Betriebsweise kann hierbei insbesondere bereits vor oder bei Beginn des automatischen Verstellvorgangs erfolgen und ist insofern von einem Einklemmschutzsystem zum Beispiel einer Fahrzeugtür zu unterscheiden. Abhängig von der eingestellten Betriebsweise wird der Verstellvorgang durchgeführt, wobei für eine Betriebsweise die Verstellbewegung der Fahrzeugbaugruppe oder auch andere Parameter im Rahmen des Verstellvorgangs angepasst und eingestellt werden können.
Die Sensoreinrichtung dient dazu, ein bewegliches Objekt, also zum Beispiel einen Nutzer, in einem Detektionsbereich in einer Umgebung der Fahrzeugbaugruppe zu detektieren. Der Detektionsbereich soll hierbei unterschiedlich sein von einem Bewegungsraum, den die Fahrzeugbaugruppe bei einem Verstellen überstreicht. Der Detektionsbereich kann gänzlich unterschiedlich sein von dem Bewegungsraum. Der Detektionsbereich kann aber mit dem Bewegungsraum gegebenenfalls auch überlappen, erstreckt sich hierbei aber wesentlich außerhalb des Bewegungsraums, den die Fahrzeugbaugruppe bei einem Verstellen überstreicht. Auch insofern unterscheidet sich das Verstellsystem mit Blick auf die Detektion von einem Einklemmschutzsystem, bei dem die Detektion eines Objekts gerade im Bewegungsraum der zu verstellenden Fahrzeugbaugruppe erfolgen soll.
Die zumindest eine Sensoreinrichtung kann beispielsweise zum Detektieren der Position eines beweglichen Objekts in der Umgebung der Fahrzeugbaugruppe ausgebildet sein. Die Sensoreinrichtung kann hierbei dazu ausgestaltet sein, die absolute Position des beweglichen Objekts, beispielsweise eines Nutzers, zu detektieren, beispielsweise in einem Fahrzeug oder außerhalb des Fahrzeugs. Alternativ kann die Sensoreinrichtung für eine relative Positionsmessung ausgestaltet sein, beispielsweise indem die Sensoreinrichtung bestimmt, ob ein bewegliches Objekt, beispielsweise ein Nutzer, innerhalb eines bestimmten Raums befindlich ist oder nicht.
Die Sensoreinrichtung dient insbesondere zum Detektieren eines beweglichen Objekts, also insbesondere eines menschlichen Nutzers. Ein solches bewegliches Objekt ist nicht statisch in oder an einem Fahrzeug angeordnet. Beispielsweise kann ein Innenraumüberwachungssystem dazu ausgestaltet sein - zum Beispiel anhand von Kalibrierungsmessungen -, statische Objekte wie einen Fahrzeugsitz oder andere fest mit dem Fahrzeug verbundene Gegenstände von beweglichen Objekten, zum Beispiel einen auf einem Fahrzeug befindlichen Nutzer, zu unterscheiden.
Die Sensoreinrichtung kann insbesondere als Innenraumüberwachungssystem zum Detektieren eines Objekts in einem Fahrzeuginnenraum ausgebildet sein. Mittels der Sensoreinrichtung kann somit bestimmt werden, ob und wo sich ein bewegliches Objekt in einem Fahrzeuginnenraum befindet, um anhand einer solchen Detektion die Betriebsweise für einen Verstellvorgang zum Verstellen der Fahrzeugbaugruppe festzulegen.
Ein solches Innenraumüberwachungssystem kann beispielsweise durch ein Radarsystem oder ein Lidarsystem ausgebildet sein und dient dazu, eine Position oder Körperhaltung eines Nutzers im Fahrzeug zu erkennen.
Bei einem Lidarsystem (englisch „Light Detection And Ranging“) handelt es sich um ein einem Radarsystem verwandtes System zur optischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessung. Anstelle von Radiowellen wie bei einem Radarsystem werden bei einem Lidarsystem üblicherweise Laserstrahlen verwendet.
Andere Sensoreinrichtungen können beispielsweise durch Ultraschallsensoren ausgebildet sein.
Zusätzlich oder alternativ kann die Sensoreinrichtung auch zum Detektieren eines Objekts außerhalb des Fahrzeugs ausgestaltet sein. Auch ein solches Außenraumüberwachungssystem kann durch ein Radarsystem oder ein Lidarsystem verwirklicht sein und ist dazu ausgestaltet, innerhalb eines Detektionsbereich um das Fahrzeug herum ein bewegliches Objekt - hinsichtlich seiner Präsenz oder hinsichtlich seiner absoluten Position - zu detektieren.
Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, die Betriebsweise zum Durchführen des automatischen Verstellvorgangs abhängig von der Detektion durch die Sensoreinrichtung einzustellen. Die Steuereinrichtung kann hierbei insbesondere dazu ausgebildet sein, eine Verstellgeschwindigkeit, mit der die Antriebsvorrichtung die Fahrzeugbaugruppe im Rahmen eines automatischen Verstellvorgangs verstellt, zu modifizieren, sodass die Fahrzeugbaugruppe abhängig von einer Detektion eines beweglichen Objekts in der Umgebung der Fahrzeugbaugruppe mit unterschiedlicher Verstellgeschwindigkeit verstellt wird.
Beispielsweise kann die Steuereinrichtung dazu ausgebildet sein, die Antriebsvorrichtung zum Verstellen der Fahrzeugbaugruppe mit einer ersten Verstellgeschwindigkeit anzusteuern, wenn ein bewegliches Objekt innerhalb eines Nahbereichs in der Umgebung der Fahrzeugbaugruppe detektiert wird. Wird festgestellt, dass sich ein bewegliches Objekt in unmittelbarer Nähe zu der Fahrzeugbaugruppe befindet, so kann der automatische Verstellvorgang mit vergleichsweise kleiner Verstellgeschwindigkeit durchgeführt werden. Auf diese Weise wird ein schnelles Verstellen der Fahrzeugbaugruppe in unmittelbarer Nähe zu einem Nutzer vermieden und damit der Komfort für den Nutzer erhöht und zudem eine mögliche Gefährdung des Nutzers reduziert.
Wird anhand der Detektion hingegen festgestellt, dass sich kein bewegliches Objekt innerhalb des Nahbereichs in der Umgebung der Fahrzeugbaugruppe befindet, so wird die Antriebsvorrichtung zum Verstellen der Fahrzeugbaugruppe mit einer zweiten Verstellgeschwindigkeit angesteuert, die größer als die erste Verstellgeschwindigkeit ist. Befindet sich kein Nutzer in unmittelbarer Nähe zu der Fahrzeugbaugruppe, kann die Fahrzeugbaugruppe mit großer Verstellgeschwindigkeit verstellt werden, ohne dass dies den Komfort eines Nutzers beeinträchtigt.
Die Durchführung des automatischen Verstellvorgangs wird somit anhand einer Positionierung eines beweglichen Objekts, insbesondere eines Nutzers, relativ zu der zu verstellenden Fahrzeugbaugruppe modifiziert.
Der Nahbereich kann durch einen Bereich innerhalb eines vorbestimmten Abstands zu der Fahrzeugbaugruppe definiert sein. Abhängig davon, ob sich ein bewegliches Objekt innerhalb oder außerhalb des Nahbereichs, also innerhalb oder außerhalb des Abstands zu der Fahrzeugbaugruppe, befindet, wird der Verstellvorgang zum Anpassen der Verstellgeschwindigkeit modifiziert.
Alternativ kann der Nahbereich beispielsweise durch eine Sitzposition eines Nutzers in einem Fahrzeug relativ zu der Fahrzeugbaugruppe definiert sein. Sitzt ein Nutzer beispielsweise auf einem Fahrzeugsitz, der unmittelbar benachbart zu der zu verstellenden Fahrzeugbaugruppe ist (beispielsweise wenn der Nutzer auf einem Fahrzeugsitz links vorne im Fahrzeug benachbart zu einer zu verstellenden linken, vorderen Fahrzeugtür sitzt), so kann dies durch eine geeignete Sensoreinrichtung, zum Beispiel durch einen kapazitiven Sensor im Sitz erkannt werden und als Präsenz eines beweglichen Objekts im Nahbereich zur Fahrzeugbaugruppe aufgefasst werden. Der automatische Verstellvorgang der Fahrzeugbaugruppe kann entsprechend gesteuert werden, beispielsweise um die Fahrzeugbaugruppe mit reduzierter Verstellgeschwindigkeit zu verstellen.
In einer Ausgestaltung weist das Verstellsystem eine Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines optischen und/oder akustischen Signals bei einem automatischen Verstellvorgang auf. Über eine solche Ausgabeeinheit kann beispielsweise ein akustischer Warnton, eine Sprachinformationen, ein optisches Lichtsignal oder eine Textinformation ausgegeben werden. Entsprechend kann die Ausgabeeinheit zum Beispiel einen Lautsprecher und/oder einen Bildschirm oder eine optische Projektionseinheit aufweisen. Eine Ausgabe der Ausgabeeinheit wird hierbei in Abhängigkeit von einer Detektion eines beweglichen Objekts in der Umgebung der Fahrzeugbaugruppe durch die zumindest eine Sensoreinrichtung modifiziert. Befindet sich ein bewegliches Objekt beispielsweise in unmittelbarer Umgebung zu der zu verstellenden Fahrzeugbaugruppe, so kann ein Warnsignal ausgegeben werden, das darauf hinweist, dass die Fahrzeugbaugruppe verstellt wird. Ein solches Warnsignal kann hingegen beispielsweise unterbleiben, wenn kein bewegliches Objekt in unmittelbarer Umgebung zu der zu verstellenden Fahrzeugbaugruppe angeordnet ist.
Bei der Fahrzeugbaugruppe kann es sich beispielsweise um eine Fahrzeugtür, beispielsweise eine Fahrzeugseitentür oder eine Heckklappe, handeln. Alternativ kann die Verstellbaugruppe aber auch zum Beispiel durch einen Fahrzeugsitz oder ein Teil eines Fahrzeugsitzes, zum Beispiel eine Rückenlehne, ausgebildet sein, wobei ein solcher Fahrzeugsitz oder ein solches Teil eines Fahrzeugsitzes im Rahmen eines automatischen Verstellvorgangs zu verstellen ist, beispielsweise zwischen definierten Stellungen wie einer Komfortposition, in der ein Nutzer auf dem Fahrzeug sitzen kann, und einer eingeklappten Stellung (sogenannte Fold-Flat-Position), in der zum Beispiel ein Stauraum in einem Fahrzeug vergrößert ist.
Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht einer Fahrzeugbaugruppe in Form einer Fahrzeugtür an einem feststehenden Abschnitt in Form einer Fahrzeugkarosserie;
2 eine schematische Ansicht einer Antriebsvorrichtung in Form eines Türantriebs mit einem Antriebsmotor, einer Kupplungseinrichtung, einer Steuereinrichtung und einem Übertragungselement zur Kraftübertragung zum Verstellen der Fahrzeugtür;
3 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Antriebsvorrichtung zum Verstellen einer Fahrzeugtür;
4 eine Ansicht einer Unterbaugruppe des Türantriebs;
5 eine Ansicht eines Antriebsmotors, eines Getriebes und einer Kupplungseinrichtung des Türantriebs;
6 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einer Sensoreinrichtung in Form eines Innenraumüberwachungssystems zum Detektieren eines beweglichen Objekts, insbesondere eines Nutzers, in einem Innenraum des Fahrzeugs;
7 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs, mit einem auf einem Fahrzeugsitz befindlichen Nutzer in räumlicher Nähe zu einer zu verstellenden Fahrzeugtür;
8 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs, mit einem Nutzer in einer weiter von einer zu verstellenden Fahrzeugtür entfernten Sitzposition; und
9 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs, mit einem außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Nutzer.

1 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Fahrzeug 1, das eine Fahrzeugkarosserie 10 und eine über ein Gelenk 111 an der Fahrzeugkarosserie 10 angeordnetes, um eine Schwenkachse entlang einer Öffnungsrichtung O verschwenkbare Fahrzeugbaugruppe in Form einer Fahrzeugtür 11 aufweist.
Die Fahrzeugtür 11 kann beispielsweise durch eine Fahrzeugseitentür oder auch durch eine Heckklappe verwirklicht sein. Die Fahrzeugtür 11 verdeckt in einer geschlossenen Stellung eine Fahrzeugöffnung 100 in der Fahrzeugkarosserie 10, beispielsweise eine Seitentüröffnung oder eine Heckklappenöffnung.
Die Fahrzeugtür 11 ist über eine in einem Türinnenraum 110 angeordnete Antriebsvorrichtung 2 in Form eines Türantriebs elektromotorisch aus ihrer geschlossenen Stellung in eine geöffnete Stellung bewegbar, sodass die Fahrzeugtür 11 selbsttätig in elektromotorischer Weise bewegt werden kann. Die Antriebsvorrichtung 2, schematisch veranschaulicht in 2 und in einem Ausführungsbeispiel dargestellt in 3 bis 5, weist einen Antriebsmotor 22 auf, der über eine Kupplungseinrichtung 21 mit einem Übertragungselement 20 gekoppelt ist, über das Verstellkräfte zwischen der Fahrzeugtür 11 und der Fahrzeugkarosserie 10 übertragen werden können. Der Antriebsmotor 22 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ortsfest an der Fahrzeugtür 11 angeordnet, während das Übertragungselement 20 nach Art eines so genannten Fangbands an einem Ende 200 gelenkig und somit verschwenkbar an der Fahrzeugkarosserie 10 festgelegt ist.
Bei den in 2 und 3 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen der Antriebsvorrichtung 2 dient der Antriebsmotor 22 zum Antreiben eines Antriebselements 23 in Form einer Seiltrommel, die über ein Kopplungselement 24 in Form eines flexiblen, zur Übertragung von (ausschließlich) Zugkräften ausgebildeten, biegeschlaffen Zugelements, insbesondere in Form eines Zugseils (beispielsweise eines Stahlseils), mit dem Übertragungselement 20 gekoppelt ist. Die Seiltrommel 23 kann hierbei beispielsweise an dem längserstreckten Übertragungselement 20 abgestützt sein und an dem Übertragungselement 20 abrollen.
Das Kopplungselement 24 ist über ein erstes Ende 240 im Bereich des Endes 200 des Übertragungselements 20 und über ein zweites Ende 241 im Bereich eines zweiten Endes 201 mit dem Übertragungselement 20 verbunden und dabei um das Antriebselement 23 in Form der Seiltrommel geschlungen. Wird das Antriebselement 23, angetrieben durch den Antriebsmotor 22, in eine Drehbewegung versetzt, rollt das Kopplungselement 24 in Form des Zugelements (Zugseil) an dem Antriebselement 23 ab, sodass das Antriebselement 23 relativ zu dem Übertragungselement 20 bewegt und somit entlang der Längsrichtung des Übertragungselements 20 zu dem Übertragungselement 20 bewegt wird, was zu einem Verstellen der Fahrzeugtür 11 relativ zu der Fahrzeugkarosserie 10 führt.
Angemerkt sei an dieser Stelle, dass auch andere Bauformen von Antriebsvorrichtungen denkbar und möglich sind. Beispielsweise kann der Antriebsmotor 22 auch ein Ritzel antreiben, das mit dem Übertragungselement 20 in Verzahnungseingriff steht. Denkbar und möglich ist zudem auch, dass die Antriebsvorrichtung als Spindelantrieb mit einer zum Beispiel drehbaren Spindel, die mit einer Spindelmutter in Eingriff steht, ausgebildet ist.
Die Kupplungseinrichtung 21 dient dazu, den Antriebsmotor 22 mit dem Antriebselement 23 zu kuppeln oder von dem Antriebselement 23 zu entkuppeln. In einem kuppelnden Zustand stellt die Kupplungseinrichtung 21 einen Kraftfluss zwischen dem Antriebsmotor 22 und dem Antriebselement 23 her, sodass eine Drehbewegung einer Motorwelle 220 des Antriebsmotors 20 auf das Antriebselement 23 übertragen und demzufolge das Antriebselement 23 in eine Drehbewegung versetzt wird, um auf diese Weise eine Verstellkraft in das Übertragungselement 20 einzuleiten. In einem entkuppelnden Zustand ist demgegenüber der Antriebsmotor 22 von dem Antriebselement 23 entkuppelt, sodass der Antriebsmotor 22 unabhängig von dem Antriebselement 23 und umgekehrt das Antriebselement 23 unabhängig von dem Antriebsmotor 22 bewegt werden kann. In diesem entkuppelnden Zustand kann beispielsweise ein manuelles Verstellen der Fahrzeugtür 11 möglich sein, ohne dass hierbei der Antriebsmotor 22 mit Kräften beaufschlagt wird.
Die Kupplungseinrichtung 21 kann zudem einen dritten Kupplungszustand aufweisen, entsprechend einem schleifenden Zustand, in dem Kupplungselemente schleifend miteinander in Anlage sind. Ein erstes Kupplungselement ist hierbei wirkverbunden mit einer Motorwelle des Antriebsmotors 22, während ein zweites Kupplungselement wirkverbunden ist mit dem Antriebselement 23. In diesem schleifenden, dritten Zustand kann die Kupplungseinrichtung 21 beispielsweise eine Bremskraft während eines manuellen Verstellens der Fahrzeugtür 11 bereitstellen, bewirkt durch die schleifende Anlage der Kupplungselemente aneinander.
Bei dem konkret in 3 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Antriebsmotor 22 eine Motorwelle 220 auf, die im Betrieb der Antriebsvorrichtung 2 in eine Drehbewegung versetzt wird und mit einem Getriebe 25 (beispielsweise ein Planetengetriebe) in Wirkverbindung steht. Über das Getriebe 25 wird eine um eine Drehachse D drehbare Welle 26 angetrieben, an der das Antriebselement 23 in Form der Seiltrommel drehfest angeordnet ist, sodass durch Verdrehen der Welle 26 das Antriebselement 23 angetrieben werden kann, dadurch das Kopplungselement 24 in Form des Zugseils an dem Antriebselement 23 abrollt und somit das Übertragungselement 20 zum Bewegen der Fahrzeugtür 11 verstellt wird.
Über eine Sensoreinrichtung 27 kann die Absolutposition der Welle 26 im Betrieb ermittelt werden.
Die über einen Stellantrieb 210 elektrisch betätigbare Kupplungseinrichtung 21 stellt in ihrem kuppelnden Zustand einen Kraftfluss zwischen dem Getriebe 25 und der Welle 26 her, sodass in dem kuppelnden Zustand der Kupplungseinrichtung 21 ein Verstellkraft von dem Antriebsmotor 22 auf die Welle 26 und darüber auf das Übertragungselement 20 übertragen werden kann. In ihrem entkuppelnden Zustand hebt die Kupplungseinrichtung 21 demgegenüber den Kraftfluss zwischen dem Antriebsmotor 22 und der Welle 26 auf, sodass das Übertragungselement 20 relativ zu dem Antriebsmotor 22 verstellt werden kann, ohne dass der Antriebsmotor 22 dabei mit einer Kraft beaufschlagt wird.
Das Kopplungselement 24 in Form des Zugseils ist über ein erstes Ende 240 im Bereich des Endes 200 des Übertragungselements 20 fest mit dem Übertragungselement 20 verbunden. Ein zweites Ende 241 des Kopplungselements 24 ist demgegenüber über eine Spanneinrichtung 242 mit dem Ende 201 des Übertragungselements 20 verbunden. Über die Spanneinrichtung 242 kann die Spannung des Kopplungselements 24 an dem Übertragungselement 20 eingestellt werden.
Wie schematisch in 2 dargestellt, wird der Betrieb des Antriebsmotors 22 über eine Steuereinrichtung 4 gesteuert, die beispielsweise, wie in 1 eingezeichnet, an einem Aggregateträger eines Türmoduls 112 der Fahrzeugtür 11 angeordnet sein kann. Ein solcher Aggregateträger kann beispielsweise unterschiedliche Funktionskomponenten der Fahrzeugtür 11 tragen, beispielsweise eine Fensterhebereinrichtung, einen Lautsprecher, ein Türschloss oder dergleichen. Die Steuereinrichtung 4 kann in diesem Zusammenhang zur Steuerung der Antriebsvorrichtung 2, darüber hinaus aber auch zur Steuerung anderer Funktionskomponenten der Fahrzeugtür 11 dienen.
Die Antriebsvorrichtung 2, wie sie anhand eines Ausführungsbeispiels vorangehend erläutert worden ist, dient zum elektromotorischen Verstellen der Fahrzeugtür 11. Mittels der Antriebsvorrichtung 2 soll hierbei insbesondere im Rahmen eines automatischen Verstellvorgangs eine automatische Verstellung der Fahrzeugtür 11, zum Beispiel zwischen einer geschlossenen Position und einer geöffneten Position oder, umgekehrt, zwischen einer geöffneten Position und einer geschlossenen Position durchgeführt werden können. Ein solcher automatischer Verstellvorgang soll im Wesentlichen ohne einen Nutzereingriff erfolgen können, sodass die Fahrzeugtür 11, angetrieben durch die Antriebvorrichtung 2, selbsttätig zwischen definierten Positionen verstellt wird. Zum Steuern der Antriebsvorrichtung 2 dient hierbei die Steuereinrichtung 4, die die Antriebsvorrichtung 2 zum Durchführen des Verstellvorgangs bestromt.
Wie in einem Ausführungsbeispiel in 6 dargestellt, kann in einem Fahrzeug 1 eine Sensoreinrichtung 5 in Form eines Innenraumüberwachungssystems angeordnet sein, das dazu dient, die Präsenz und die Position eines Insassen in einem Fahrzeuginnenraum 14 des Fahrzeugs 1 zu detektieren. Das Innenraumüberwachungssystem 5 kann hierbei insbesondere dazu ausgestaltet sein, zu detektieren, auf welchen Fahrzeugsitzen 12L, 12R, 13 sich ein Nutzer in dem Fahrzeug 1 befindet.
Anhand einer durch das Innenraumwaffensystem 5 durchgeführten Detektion kann ein Verstellvorgang zum Verstellen der Fahrzeugtür 11 eines Fahrzeugs 1 gesteuert werden, wie dies anhand der schematischen Darstellung gemäß 7 und 8 erläutert werden soll.
So kann mittels des Innenraumüberwachungssystems 5 detektiert werden, ob ein Insasse U sich beispielsweise auf einem vorderen Fahrzeugsitz 12L in einem Fahrzeug befindet, der benachbart ist zu der Fahrzeugtür 11, die über eine zugeordnete Antriebsvorrichtung 2 verstellt werden soll, wie dies aus 7 ersichtlich ist. Ebenso kann mittels des Innenraumüberwachungssystems 5 detektiert werden, ob sich ein Nutzer U zum Beispiel auf einer hinteren Sitzreihe 13 und somit entfernt von der zu verstellenden Fahrzeugtür 11 im Fahrzeug 1 befindet, wie dies in 8 dargestellt ist.
Abhängig davon, ob ein Nutzer U in der Nähe der zu verstellenden Fahrzeugtür 11 ist oder nicht, ist die Steuereinrichtung 4 dazu ausgebildet, eine Betriebsweise zum Verstellen der Fahrzeugtür 11 zu modifizieren.
Im Rahmen einer solchen Modifikation der Betriebsweise kann beispielsweise die Verstellgeschwindigkeit der Fahrzeugtür 11 angepasst werden. Dies erfolgt vor dem Hintergrund, dass die Fahrzeugtür 11 dann, wenn ein Nutzer U sich in unmittelbarer Nähe zu der Fahrzeugtür 11 befindet (wie in dem Beispiel gemäß 7), das Verstellen der Fahrzeugtür 11 mit einer reduzierten Verstellgeschwindigkeit erfolgen soll, um den Komfort des Nutzers U zu erhöhen und eine mögliche Gefährdung des Nutzers U durch das Bewegen der Fahrzeugtür 11 auszuschließen. Ist der Nutzer U hingegen entfernt von der Fahrzeugtür 11, wie bei dem Beispiel gemäß 8, kann das Verstellen der Fahrzeugtür 11 mit erhöhter Verstellgeschwindigkeit erfolgen, ohne dass dadurch der Komfort des Nutzers U beeinträchtigt ist.
Mittels eines Innenraumüberwachungssystems 5 kann eine absolute Position eines Nutzers U in dem Fahrzeuginnenraum 14 eines Fahrzeugs 1 bestimmt werden. Auf diese Weise kann bestimmt werden, ob sich ein Nutzer U in einem Nahbereich in der Nähe der Fahrzeugtür 11 befindet oder nicht. Befindet sich ein Nutzer U in einem Nahbereich an der zu verstellenden Fahrzeugtür 11, so erfolgt das Verstellen der Fahrzeugtür 11 mit reduzierter Verstellgeschwindigkeit. Befindet sich hingegen kein Nutzer U in einem Nahbereich an der Fahrzeugtür 11, so kann das Verstellen der Fahrzeugtür 11 mit erhöhter Verstellgeschwindigkeit erfolgen. Entsprechend steuert die Steuereinrichtung 4 die Antriebvorrichtung 2 zum Verstellen der Fahrzeugtür 11 an.
Ein solcher Nahbereich kann beispielsweise anhand eines Abstands A zu der Fahrzeugtür 11 definiert sein. Ein solcher Nahbereich kann aber auch beispielsweise anhand des Sitzes 12L, 12R, 13, der der zu verstellenden Fahrzeugtür 11 benachbart ist, und somit der Sitzposition eines Nutzers U im Fahrzeug 1 identifiziert sein. So kann mittels des Innenraumüberwachungssystems 5 oder einer anderen Sensoreinrichtung detektiert werden, ob ein Nutzer U sich auf dem der zu verstellenden Fahrzeugtür 11 benachbarten Fahrzeugsitz 12L befindet, wie bei dem Beispiel gemäß 7. Wenn dies der Fall ist, erfolgt das Verstellen der Fahrzeugtür 11 mit reduzierter Verstellgeschwindigkeit. Ist dies nicht der Fall, wird die Fahrzeugtür 11 mit erhöhter Verstellgeschwindigkeit verstellt.
Zusätzlich oder alternativ zur Anpassung der Verstellgeschwindigkeit kann im Rahmen einer Modifikation der Betriebsweise zum Durchführen eines Verstellvorgangs auch eine Ausgabe eine Ausgabeeinheit 9 des Fahrzeugs 1 (schematisch dargestellt in 6) modifiziert werden. So kann ein Nutzer U durch eine Ausgabe der Ausgabeeinheit 9, zum Beispiel eine optische oder eine akustische Ausgabe, gewarnt werden, wenn sich der Nutzer U in der Nähe der zu verstellenden Fahrzeugtür 11 befindet, wie bei dem Beispiel gemäß 7. Eine solche Warnung kann beispielsweise durch einen besonderen Warnton oder eine optische Anzeige, zum Beispiel ein Warnlicht oder auch eine als Sprache oder als Text ausgegebene Nachricht erfolgen.
Wie aus 7 ersichtlich, erfolgt das Verstellen der Fahrzeugtür 11 über einen Bewegungsraum R, der sich im Wesentlichen außerhalb des Fahrzeugs 1 befindet. Die Fahrzeugtür 11 überstreicht bei einem Verstellen den Bewegungsraum R. Innerhalb eines solchen Bewegungsraums R findet in der Regel eine Einklemmschutzerkennung statt, die zum Ziel hat zu erkennen, ob ein Objekt mit der Fahrzeugtür 11 bei einem Verstellen kollidiert. Das Innenraumüberwachungssystems 5 soll demgegenüber eine Detektion einer Position eines Nutzers U unabhängig vom Bewegungsraum R bereitstellen. Die Detektion durch das Innenraumüberwachungssystems 5 erfolgt beispielsweise in einem Detektionsbereich, der im Wesentlichen dem Fahrzeuginnenraum 14 des Fahrzeugs 1 entspricht, wie dies schematisch in 6 dargestellt ist.
Während bei den Beispielen gemäß 6 bis 8 eine Detektion einer Position eines Nutzers U innerhalb des Fahrzeugs 1 erfolgt, kann zusätzlich oder alternativ auch, wie dies schematisch in 9 dargestellt ist, mittels einer oder mehrerer Sensoreinrichtungen 6-8 eine Überwachung eines Außenraums außerhalb des Fahrzeugs 1 erfolgen, um zu erkennen, ob und in welcher Lagebeziehung sich ein Nutzer U1, U2 zum Fahrzeug 1 und zu der zu verstellenden Fahrzeugtür 11 befindet.
Ein Nahbereich kann hierbei beispielsweise durch einen Abstand A von der zu verstellenden Fahrzeugtür 11 definiert sein. Wird mittels einer oder mehrerer Sensoreinrichtungen 6-8 erkannt, dass sich ein Nutzer U1 in dem Nahbereich befindet, so wird bei einem automatischen Verstellvorgang der Fahrzeugtür 11 zum Beispiel die Verstellgeschwindigkeit herabgesetzt, sodass das Verstellen der Fahrzeugtür 11 mit reduzierter Geschwindigkeit erfolgt. Zusätzlich oder alternativ kann eine optische und/oder akustische Warnung ausgegeben werden.
Wird hingegen festgestellt, dass kein Nutzer U1, U2 sich in dem durch den Abstand A definierten Nahbereich befindet, so wird die Antriebsvorrichtung 2 durch die Steuereinrichtung 4 zum Verstellen der Fahrzeugtür 11 mit erhöhter Geschwindigkeit angesteuert. Eine besondere Warnung über eine Ausgabeeinheit 9 kann in diesem Fall zum Beispiel entfallen.
Sensoreinrichtungen in Form eines Innenraumüberwachungssystems 5, wie bei dem Beispiel gemäß 6, oder zur Bereitstellung einer Außenraumüberwachung, wie die Sensoreinrichtungen 6-8 gemäß 9, können beispielsweise durch ein Radarsystem oder ein Lidarsystem verwirklicht sein. Alternativ können Sensoreinrichtungen 5-8, zum Beispiel durch Ultraschallsensoren oder dergleichen ausgebildet sein.
Für eine Außenraumüberwachung wie bei dem Beispiel gemäß 9 können Sensoren 6-8 an der Fahrzeugtür 11 (Sensor 6) oder einer Fahrzeugkarosserie 10 (Sensoren 7,8) angeordnet sein, sodass eine Überwachung rund um das Fahrzeug 1 bereitgestellt werden kann.
Mittels der Steuereinrichtung 4 kann die Betriebsweise zum Durchführen des automatischen Verstellvorgangs insbesondere bereits vor Beginn oder zu Beginn des Verstellvorgangs anhand der dann vorliegenden Detektionsergebnisse eingestellt werden, sodass der automatische Verstellvorgang dann anhand der vorherigen Detektion durchgeführt wird, beispielsweise mit einer reduzierten Verstellgeschwindigkeit, wenn sich ein Nutzer in unmittelbarer Nähe zu der zu verstellenden Fahrzeugtür 11 befindet. In der Regel wird die Betriebsweise bei einem Durchführen des automatischen Verstellvorgang somit nicht mehr geändert, sondern wird anhand der initial eingestellten Betriebsweise durchgeführt.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auch in gänzlich andersgearteter Weise verwirklichen.
Eine Fahrzeugbaugruppe, die über eine Antriebsvorrichtung im Rahmen eines Verstellsystems zu verstellen ist, kann beispielsweise durch eine Fahrzeugtür, zum Beispiel eine Fahrzeugseitentür oder eine Heckklappe, verwirklicht sein. Alternativ kann eine solche Baugruppe aber auch durch zum Beispiel einen Fahrzeugsitz verwirklicht sein, der im Rahmen eines automatischen Verstellvorgangs zwischen definierten Positionen verstellbar sein soll.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
10: Feststehender Abschnitt (Fahrzeugkarosserie)
100: Fahrzeugöffnung
11: Fahrzeugtür
110: Türinnenraum
111: Türgelenk
112: Türmodul
113: Abschnitt
12L, 12R: Vorderer Fahrzeugsitz
13: Hintere Sitzreihe
14: Fahrzeuginnenraum
2: Antriebsvorrichtung
20: Übertragungselement (Fangband)
200,201: Ende
202: Gelenk
21: Kupplungseinrichtung
210: Stellantrieb
22: Antriebsmotor
220: Motorwelle
23: Antriebselement
24: Kopplungselement (Zugseil)
240,241: Ende
242: Spanneinrichtung
25: Getriebe
26: Welle
27: Sensor
4: Steuereinrichtung
5: Sensoreinrichtung
6-8: Sensoreinrichtung
9: Ausgabeeinheit
A: Abstand
D: Drehachse
O: Öffnungsrichtung
R: Bewegungsraum
U, U1, U2: Nutzer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2018/002158 A1 [0008]

Claims

Verstellsystem zum Verstellen einer Fahrzeugbaugruppe, mit - einer Antriebsvorrichtung (2) zum elektromotorischen Verstellen der Fahrzeugbaugruppe, - zumindest einer Sensoreinrichtung (5-8) zum Detektieren eines beweglichen Objekts (U, U1, U2) in einem Detektionsbereich in einer Umgebung der Fahrzeugbaugruppe, wobei der Detektionsbereich einen Bereich außerhalb eines Bewegungsraums (R), über den hinweg die Fahrzeugbaugruppe verstellbar ist, umfasst, und - einer Steuereinrichtung (4) zum Steuern der Antriebsvorrichtung (2) zum Durchführen eines automatischen Verstellvorgangs der Fahrzeugbaugruppe, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (4) ausgebildet ist, eine Betriebsweise zum Durchführen des automatischen Verstellvorgangs der Fahrzeugbaugruppe in Abhängigkeit von einer Detektion eines beweglichen Objekts (U, U1, U2) in der Umgebung der Fahrzeugbaugruppe durch die zumindest eine Sensoreinrichtung (5-8) zu modifizieren.
Verstellsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, die Steuereinrichtung (4) ausgebildet ist, die Betriebsweise zum Durchführen des automatischen Verstellvorgangs der Fahrzeugbaugruppe in Abhängigkeit von einer Detektion eines beweglichen Objekts (U, U1, U2) in der Umgebung der Fahrzeugbaugruppe vor Beginn des Verstellvorgangs einzustellen.
Verstellsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Sensoreinrichtung (5-8) zum Detektieren der Position eines beweglichen Objekts (U, U1, U2) in der Umgebung der Fahrzeugbaugruppe ausgebildet ist.
Verstellsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Sensoreinrichtung (5-8) zum Detektieren eines Objekts (U, U1, U2) in einem Fahrzeuginnenraum (14) ausgebildet ist.
Verstellsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Sensoreinrichtung (5-8) durch ein Lidarsystem oder ein Radarsystem ausgebildet ist.
Verstellsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (4) ausgebildet ist, bei einem automatischen Verstellvorgang die Antriebsvorrichtung (2) abhängig von einer Detektion eines beweglichen Objekts (U, U1, U2) in der Umgebung der Fahrzeugbaugruppe durch die zumindest eine Sensoreinrichtung (5-8) zum Verstellen der Fahrzeugbaugruppe mit unterschiedlichen Verstellgeschwindigkeiten anzusteuern.
Verstellsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (4) ausgebildet ist, die Antriebsvorrichtung (2) zum Verstellen der Fahrzeugbaugruppe mit einer ersten Verstellgeschwindigkeit anzusteuern, wenn ein bewegliches Objekt (U, U1, U2) innerhalb eines Nahbereichs in der Umgebung der Fahrzeugbaugruppe detektiert wird, und mit einer größeren, zweiten Verstellgeschwindigkeit anzusteuern, wenn kein bewegliches Objekt (U, U1, U2) innerhalb des Nahbereichs in der Umgebung der Fahrzeugbaugruppe detektiert wird.
Verstellsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Nahbereich durch einen Bereich innerhalb eines vorbestimmten Abstands (A) zu der Fahrzeugbaugruppe definiert ist.
Verstellsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Nahbereich durch eine zu der Fahrzeugbaugruppe benachbarte Sitzposition eines Nutzers in einem Fahrzeug (1) definiert ist.
Verstellsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ausgabeeinheit (9) zum Ausgeben eines optischen und/oder akustischen Signals bei einem automatischen Verstellvorgang, wobei die Steuereinrichtung (4) ausgebildet ist, das optische und/oder akustische Signal in Abhängigkeit von einer Detektion eines beweglichen Objekts (U, U1, U2) in der Umgebung der Fahrzeugbaugruppe durch die zumindest eine Sensoreinrichtung (5-8) zu modifizieren.
Verstellsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbaugruppe eine Fahrzeugtür (11) ist.