DE102021114256A1

DE102021114256A1 - Flügelelementeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Verfahren zum Bedienen einer Flügelelementeinrichtung sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102021114256A1
Application number: DE102021114256.3A
Authority: DE
Inventors: Victor Orlinskiy
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-06-02
Filing date: 2021-06-02
Publication date: 2022-12-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Flügelelementeinrichtung (2) für ein Kraftahrzeug (1), mit einem Flügelelement (3), einem Aktor (4), durch welchen das Flügelelement (3) zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbar ist, mit wenigstens einem Außenmikrofon (5), zum Empfangen eines akustischen Signals in einer Umgebung (6) des Kraftfahrzeugs (1), und mit einer Steuerungseinrichtung (7), welche für eine Analyse akustischer Signale und zum Bereitstellen von einem Steuersignal abhängig von der Analyse zum Öffnen und Schließen des Flügelelements (3) ausgebildet ist, wobei wenigstens ein Innenmikrofon (9), zum Empfangen eines akustischen Signals in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs (1), wobei ein Steuersignal zum Bewegen des Flügelelements (3) in die Schließstellung abhängig von dem empfangenen, akustischen Signal des Innenmikrofons (9) ist.. Ferner betrifft die Erfindung eine Verfahren sowie ein Kraftfahrzeug (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Flügelelementeinrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bedienen einer Flügelelementeinrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Patentanspruch 8. Schließlich betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug gemäß dem Patentanspruch 10.
In Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, wird in der Regel Komfort großgeschrieben. Das hat zur Folge, dass eine Bedienung von Fahrzeugkomponenten möglichst automatisiert erfolgen soll. So gibt es beispielsweise motorisierte Heckklappen beziehungsweise Kofferraumdeckel, welcher auf Benutzerbefehl selbstständig öffnen oder schließen. Die Eingabe von Benutzerbefehlen erfolgt häufig nicht mehr klassisch an einem Bedienelement, sondern mittels Sprachbefehl.
So zeigt die EP 1 908 640 B1 eine Sprachsteuerung von Fahrzeugelementen von außerhalb einer Fahrzeugkabine.
Bei dem Schließen der Heckklappe besteht, insbesondere aufgrund des langen Hebelarms, eine Kollisionsgefahr zwischen Benutzer und Heckklappe.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Flügelelementeinrichtung sowie ein Verfahren zum Bedienen einer Flügelelementeinrichtung und ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, durch welche auf besonders vorteilhafte Weise beim Schließen eines, insbesondere als Heckklappe ausgebildeten, Flügelelements die Wahrscheinlichkeit einer Kollision zwischen Benutzer und Flügelelement besonders geringgehalten werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Flügelelementeinrichtung für ein Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug kann insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet sein. Die Flügelelementeinrichtung umfasst ein Flügelelement sowie einen Aktor, durch welchen das Flügelelement zwischen einer Offenstellung, in welcher das Flügelelement geöffnet ist, und einer Schließstellung, in welcher das Flügelelement geschlossen ist, bewegbar ist beziehungsweise bewegt werden kann. Ferner umfasst die Flügelelementeinrichtung ein Außenmikrofon, das heißt ein Mikrofon, welches in Einbauposition an einem Außenbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und welches zum Empfangen eines akustischen Signals in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Dabei kann das akustische Signal, welches aus einer Umgebung des Kraftfahrzeugs stammt, als Außensignal bezeichnet werden. Ferner ist eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, welche für eine Analyse akustischer Signale und zum Bereitstellen von einem Steuersignal abhängig von der Analyse zum Öffnen und/oder Schließen des Flügelelements ausgebildet ist. Unter der Analyse des akustischen Signals ist insbesondere zu verstehen, dass die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, aus dem akustischen Signal beziehungsweise in dem akustischen Signal einen Sprachsteuerungsbefehl eines Benutzers zu erkennen. Dabei kann solch ein Sprachsteuerungsbefehl beispielsweise das Schließen des Flügelelements und somit eines Innenraums des Kraftfahrzeugs beinhalten beziehungsweise befehligen. Dazu kann die Steuerungseinrichtung beispielsweise dergestalt ausgebildet sein, dass auf dieser ein Programm für eine Sprachanalyse ausgeführt wird, welches die akustischen Signale als Eingabe erhält und bei der Analyse einen Benutzerwunsch extrahiert. In Abhängigkeit von dieser Analyse beziehungsweise dem im Sprachbefehl enthaltenen Benutzerwunsch stellt die Steuerungseinrichtung nun ein Steuersignal bereit, welches entweder das Verfahren des Flügelelements in die Schließstellung oder das Verfahren des Flügelelements in die Offenstellung beinhaltet. Somit lasst sich durch das Steuerungssignal das Flügelelement in Abhängigkeit von einer mittels Sprache erfolgten Benutzereingabe zum Öffnen oder Schließen bewegen. Das Flügelelement ist beispielsweise eine Tür oder eine Heckklappe.
Damit nun das Flügelelement besonders vorteilhaft bei einem Schließen beziehungsweise bei einem Bewegen in die Schließstellung einen Benutzer vor Kollision mit dem Flügelelement schützt, ist erfindungsgemäß wenigstens ein Innenmikrofon vorgesehen. Das Innenmikrofon dient zum Empfangen eines akustischen Signals in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs, welcher insbesondere durch das Flügelelement verschließbar ist. Das akustische Signal in dem Innenraum kann als Innensignal bezeichnet werden, wobei dieses auch in einer direkt an den Innenraum angrenzende Innenraumumgebung erzeugt werden kann. Dabei ist es nun erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Steuersignal zum Bewegen des Flügelelements in die Schließstellung beziehungsweise zum Schließen des Flügelelements abhängig von dem akustischen Signal des Innenmikrofons ist. Mit anderen Worten wird das Flügelelement geschlossen, wenn ein Sprachsteuerungsbefehl für das Schließen des Flügelelements von dem Innenmikrofon empfangen wird. Dabei erfolgt das Schließen insbesondere somit bei einem ausschließlichen Empfangen eines akustischen Signals, welches einen Sprachsteuerungsbefehl beinhaltet, durch das Innenmikrofon. Mit anderen Worten empfängt den Sprachsteuerungsbefehl zum Schließen das Innenmikrofon, wohingegen das Außenmikrofon insbesondere kein akustisches Signal empfängt, welches den Sprachsteuerungsbefehl beinhaltet. Darüber hinaus kann durch die Steuerungseinrichtung insbesondere ermittelt werden, welchen Anteil (Signalstärke) beziehungsweise welche Gewichtung, an einem Sprachsteuerungsbefehl von dem Außen- und dem Innensignal stammt, sodass entsprechend das Schließen bei einer Dominanz des Innensignals initiiert wird. Dies gilt für den Fall, dass beide Mikrofone, das Außenmikrofon und das Innenmikrofon die Benutzereingabe jeweils als akustisches Signal detektieren.
Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass beim Schließen des, insbesondere als Heckklappe ausgebildeten, Flügelelements aufgrund des langen Hebelarms ein herkömmlicher Kollisionsschutz nicht ausreichen kann. Daher sollten zusätzliche Mechanismen für eine Bedienung des Flügelelements implementiert werden, die eine zufällige Auslösung des Sprachbefehls für das Schließen verhindern und/oder zumindest sicherstellen, dass das Schließen von einem Benutzer nur ausgelöst werden kann, wenn er sich in direkter Nähe zum Kraftfahrzeug befindet und es ihm dadurch ermöglicht wird, eine Gefahr durch beispielsweise Einklemmen in das Flügelelement zu erkennen.
So ist bei der erfindungsgemäßen Heckklappe das Außenmikrofon, welches auch als Mikrofon-Array ausgebildet sein kann, ein Mikrofon auf einer Außenseite des Kraftfahrzeugs, insbesondere an dem Flügelelement oder anderen Karosserieteilen, umfasst. Dabei kann das wenigstens eine Mikrofon beziehungsweise Außenmikrofon beispielsweise in wenigstens einer Leuchte, insbesondere auch in einer Heckleuchte, wie beispielsweise einer hochgesetzten Bremsleuchte enthalten sein. Ferner kann das Außenmikrofon beispielsweise in einer Heckklappenblende beziehungsweise Griffmulde angeordnet sein. Darüber hinaus kann das Mikrofon an einem Spoilerelement, wie beispielsweise einem Heckspoiler, im Schweller und/oder in einer Dachantenne integriert sein. Über das wenigstens eine Außenmikrofon werden insbesondere die Sprachsteuerungsbefehle beziehungsweise Befehle, welche als akustisches Signal von dem Außenmikrofon empfangen werden, zum Öffnen des Flügelelements erfasst.
Erfindungsgemäß wird ein zweites Mikrofon, das Innenmikrofon, insbesondere in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs so angeordnet, dass es vorteilhafterweise nur bei geöffneter Heckklappe beziehungsweise Flügelelement die akustischen Signale und somit insbesondere die Steuerungsbefehle wahrnehmen beziehungsweise erfassen kann. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn beispielsweise ein Gehäuse und eventuell eine Platine für beide Mikrofone, also das Außenmikrofon und das Innenmikrofon, verwendet werden und so beispielsweise Bauteile eingespart werden können.
So wird ermöglicht, dass die Flügelelementeinrichtung auf Sprachbefehle bei geschlossener Heckklappe beziehungsweise Flügelelement reagiert, wenn ein akustisches Signal über das wenigstens eine Außenmikrofon kommt beziehungsweise empfangen wird. So kann das Flügelelement mit einem Sprachbefehl geöffnet werden. Zusätzlich oder darüber hinaus können beispielsweise durch Sprachbefehle andere Innenraumfunktionen, zum Beispiel klappbare Sitze, automatische Rollos und/oder Antirutschschienen angesteuert werden.
Bei geöffneter Heckklappe reagiert beziehungsweise empfängt bei der Flügelelementeinrichtung insbesondere nur das im Inneren, insbesondere eines Innenraums, angebrachte Mikrofon beziehungsweise Innenmikrofon den Sprachsteuerungsbefehl. Dabei ist das Innenmikrofon insbesondere dergestalt ausgestaltet, dass sein Empfangsbereich im Wesentlichen auf den Innenraum und eventuell dessen unmittelbare Umgebung beschränkt ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass ein Schließen des Flügelelements nur in direkter Nähe eines Benutzers zum Innenraum ausgelöst werden kann und somit die mögliche Einklemmgefahr beziehungsweise Kollisionsgefahr durch den Benutzer erkannt werden kann.
Die Flügelelementeinrichtung kann beispielsweise zusätzlich einen Sensor aufweisen, der einen Zustand der Verriegelung des Flügelelements zurückgibt. Darüber hinaus ist es auch vorteilhaft, wenn eine Position eines Benutzers im Kraftfahrzeug beziehungsweise am Kraftfahrzeug und/oder in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs beispielsweise durch einen Funkschlüssel, mobiles Gerät wie beispielsweise ein Mobiltelefon, und/oder beispielsweise über eine Kamera erfasst wird. Die erfasste Position des Benutzers kann für die Ausgabe des Steuersignals durch die Steuerungseinrichtung berücksichtigt werden. Ferner kann auch das vom Außenmikrofon erfasste akustische Signal kann zur Positionsbestimmung verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Flügelelementeinrichtung weist den Vorteil auf, dass eine Einklemmgefahr für einen Benutzer minimiert werden kann und dadurch die Flügelelementeinrichtung besonders vorteilhaft betrieben werden kann.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Flügelelement als Hecklappe ausgebildet und/oder ist der Innenraum als Kofferraum ausgebildet. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass eine besonders vorteilhafte Heckklappensteuerung über Sprachbefehle realisierbar ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Flügelelement ein Spoilerelement, welches insbesondere als Lippenspoiler ausgebildet ist und beispielsweise in Fahrzeughochrichtung in der Einbauposition an einem oberen Bereich beziehungsweise an dem oberen Ende des Flügelelements angeordnet ist, vorgesehen. Dabei ist das wenigstens eine Außenmikrofon an dem Spoilerelement angeordnet. Mit anderen Worten umfasst das Flügelelement einen Spoiler, in welchem das Außenmikrofon aufgenommen ist.
So hat sich gezeigt, dass die Anordnung des Außenmikrofons am Spoilerelement Vorteile hat, da beispielsweise Mikrofone in den Leuchten einige Nachteile aufweisen. Diese wären beispielsweise ein nachteiliges Exterieurdesign. Darüber hinaus kann Feuchtigkeit in Leuchten oft nicht entweichen. Es besteht zusätzlich ein Wärmeeintrag der Leuchtmittel, welche die Haltbarkeit eines Mikrofons einschränken kann. Darüber hinaus existiert elektromagnetische Strahlung vom PWM und DC/DC-Wandler in der Leuchtenelektronik. Ferner haben Leuchten beispielsweise eine exponierte Lage, die sie sehr empfindlich für Windgeräusche macht. Auch kann es zu Resonanz- und Schallreflexionen von dem Gehäuse der Leuchten kommen.
Demgegenüber eignet sich das insbesondere oben an dem Flügelelement angeordnete Spoilerelement, welches beispielsweise bei Kombilimousinen oder Geländelimousinen als Lippenspoiler ausgebildet ist, besonders vorteilhaft. Zum einen bietet das Spoilerelement beziehungsweise der Lippenspoiler durch seine Lage und Konstruktion bereits einen guten Schutz vor Windgeräuschen. Zum anderen ist die Lage in der Einbauposition sehr nah an der Kopfhöhe eines Benutzers, womit die Signalstärke für einen Sprachsteuerungsbefehl besonders vorteilhaft im akustischen Signal sein kann.
Des Weiteren ist ein Spoilerelement eine sehr beliebte Komponente für ein Kraftfahrzeugtuning, sodass beispielsweise besonders einfach weitere Varianten produziert werden können, welche die Außenmikrofone für die Flügelelementeinrichtung umfassen, wodurch beispielsweise Fertigungskosten der Flügelelementeinrichtung besonders geringgehalten werden können.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das wenigstens eine Außenmikrofon in Fahrzeughochrichtung an einer Unterseite des Spoilerelements angeordnet. Das heißt, dass das wenigstens eine Außenmikrofon auf der Unterseite des Spoilerelements integriert ist, wodurch ein Schutz vor Regenwasser besonders vorteilhaft ist. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil, dass ein besonders neutrales Erscheinungsbild des Kraftfahrzeugs realisiert werden kann, da das Außenmikrofon nicht als eine extra Komponente an dem Kraftfahrzeug erkennbar ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein weiteres Außenmikrofon vorgesehen, welches von dem wenigstens einen Außenmikrofon in Längserstreckungsrichtung des Spoilerelements beabstandet angeordnet ist. Mit anderen Worten sind das Außenmikrofon und das wenigstens eine weitere Außenmikrofon voneinander beabstandet an dem Spoilerelement in Einbauposition in Fahrzeugquerrichtung gehalten. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass beispielsweise eine besonders hohe Robustheit gegen Windgeräusche und somit ein besonders vorteilhafter Empfang der Sprachsteuerbefehle ermöglicht wird, da die Mikrofone beispielsweise auf den beiden Seiten des Lippenspoilers angebracht sind. Darüber hinaus können die beiden Mikrofone beispielsweise leicht schräg zu einer Ebene quer zur Fahrzeugquerrichtung stehen, sodass beispielsweise bei einer seitlichen Sprecherposition des Benutzers oder einem seitlichen Wind ein besseres Signal-zu-Rausch(SNR)-Verhältnis erreicht wird.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind das jeweilige Außenmikrofon und/oder das wenigstens eine Innenmikrofon jeweils als Mikrofonarray ausgebildet. Mit anderen Worten umfasst das jeweilige Mikrofon mehrere Mikrofone, welche beispielsweise insbesondere als Richtmikrofone ausgebildet sind, sodass das Mikrofon, also das Außenmikrofon beziehungsweise das Innenmikrofon, jeweils als akustische Antenne beziehungsweise akustische Kamera ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass ein besonders vorteilhaftes akustisches Signal für die Analyse zum Erkennen des Sprachsteuerungsbefehls bereitgestellt werden kann. Durch das Mikrofonarray ist Beamforming möglich, welches ein Verfahren zur Positionsbestimmung von Quellen in Schallfeldern darstellt. Mittels Beamforming ist ein jeweiliger Ursprungsort des jeweiligen akustischen Signals besonders vorteilhaft bestimmbar.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Sensor vorgesehen, welcher eine Position eines Benutzers in der Umgebung und/oder im Kraftfahrzeug ermittelt und/oder die Stellung des Flügelelements ermittelt. Dabei kann der Sensor zum Bestimmen der Position des Benutzers beispielsweise als Kamera, insbesondere Gepäckraumkamera beziehungsweise Innenraumkamera, ausgebildet sein. Darüber hinaus kann der Sensor beispielsweise als Ultraschallsensor ausgebildet sein und/oder dazu ausgebildet sein, eine Schlüsselordnung beispielsweise mittels Bluetooth oder dazu analoger Funktechnologie zu ermitteln. Darüber hinaus kann der Sensor als Positionssensor oder Schließsensor die Stellung des Flügelelements ermitteln. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Steuerungseinrichtung ein durch den Sensor ermitteltes Sensorsignal bereitgestellt werden kann und das Öffnen und insbesondere das Schließen des Flügelelements zusätzlich in Abhängigkeit von dem Sensorsignal erfolgen kann. Dadurch kann das Flügelelement besonders vorteilhaft betrieben werden. So ist dadurch auch besonders vorteilhaft eine Kollisionsvermeidung beim Schließen des Flügelelements realisierbar.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist eine Leuchte vorgesehen, an welcher eine Statusmeldung der Steuerungseinrichtung ausgebbar ist. Dazu besteht insbesondere eine elektrische beziehungsweise elektronische beziehungsweise auf Funk beruhende Wirkverbindung zwischen der Leuchte und der Steuerungseinrichtung. Mit anderen Worten kann die Leuchte insbesondere als eine aktive Anzeige beispielsweise für Verfügbarkeit, Status und Rückmeldung der Sprachsteuerungsbefehle genutzt werden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Flügelelementeinrichtung besonders vorteilhaft betrieben werden kann. Vorteilhafterweise wird dabei eine Leuchte verwendet, welche beispielsweise in dem Spoilerelement integriert ist und/oder sich beispielsweise in Fahrzeughochrichtung in einem oberen und somit gut sichtbaren Bereich des Flügelelements und an diese angrenzend befindet.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedienen einer Flügelelementeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, welches insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet ist. Die Flügelelementeinrichtung umfasst ein Flügelelement, welche durch einen Aktor in eine Offenstellung, in welcher das Flügelelement geöffnet ist, und/oder eine Schließstellung, in welcher das Flügelelement geschlossen ist, bewegt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, welche ein akustisches Signal, insbesondere im Hinblick auf darin enthaltene Sprachsteuerungsbefehle eines Benutzers, analysiert, welche durch ein Außenmikrofon aus einer Umgebung des Kraftfahrzeugs und/oder ein Innenmikrofon aus dem Innenraum des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Bei dem Verfahren wird nun in Abhängigkeit von der Analyse, insbesondere dadurch, ob ein Sprachsteuerungsbefehl erkannt wird, ein Steuersignal bereitgestellt, durch welches das Flügelelement in die Offenstellung und/oder in die Schließstellung bewegt wird. Die Steuereinrichtung sendet somit das Steuersignal an den Aktor, welcher das Öffnen oder Schließen des Flügelelements aufgrund des Steuersignals veranlasst. Damit das Flügelelement besonders vorteilhaft geschlossen werden kann und dabei insbesondere beispielsweise eine Kollision des Flügelelements mit einem Benutzer der Flügelelementeinrichtung beziehungsweise des Kraftfahrzeugs vermieden werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Steuersignal zum Bewegen des Flügelelements in die Schließstellung abhängig von einem akustischen Signal des Innenmikrofons bereitgestellt wird. Mit anderen Worten erfolgt das Schließen des Flügelelements, wenn der Sprachsteuerungsbefehl zum Schließen des Flügelelements von dem Innenmikrofon empfangen wird, das heißt das akustische Signal, welches von der Steuerungseinrichtung analysiert wird und den Sprachbefehl enthält, stammt von dem Innenmikrofon.
Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Flügelelementeinrichtung besonders vorteilhaft betrieben beziehungsweise bedient werden kann.
Vorteilhafterweise wird bei dem Verfahren das Bewegen in die Schließstellung zusätzlich von einem Sensorsignal eines Sensors abhängen, wobei das Sensorsignal die Position eines Benutzers am Kraftfahrzeug und/oder einen Zustand des Flügelelements charakterisiert. Der Zustand des Flügelelements umfasst insbesondere die Offenbeziehungsweise Schließstellung des Flügelelements. Die Position des Benutzers wird insofern bestimmt, dass erfasst wird, ob sich der Benutzer direkt am Kraftfahrzeug, entfernt in einer Umgebung oder im Kraftfahrzeug befindet. Dadurch, dass das Bewegen in die Schließstellung in Abhängigkeit von diesem zusätzlichen Sensorsignal veranlasst wird, kann das Flügelelement besonders vorteilhaft bedient werden.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer hier vorgestellten Flügelelementeinrichtung und/oder welches dazu ausgebildet ist, das hier vorgestellte Verfahren durchzuführen.
Dabei sind Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung sowie des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen. Dies gilt jeweils auch umgekehrt, sodass Vorteile und vorteilhafter Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts und des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen sind. Darüber hinaus sind Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltung der beiden anderen Aspekte der Erfindung anzusehen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

1 in einer schematischen Draufsicht ein Kraftfahrzeug umfassend eine Flügelelementeinrichtung mit einer Heckklappe;
2 in einer schematischen Rückansicht ein Spoilerelement der Flügelelementeinrichtung;
3 in einer schematischen Seitenansicht den Heckbereich des Kraftfahrzeugs gemäß 1.; und
4 ein schematisches Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Bedienen der Flügelelementeinrichtung.

1 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein Kraftfahrzeug 1, welches insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet ist. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst eine Flügelelementeinrichtung 2 mit einer Heckklappe 3. Das Flügelelement 3 kann mittels eines Aktors 4 zwischen einer Offenstellung, in welcher das Flügelelement 3 geöffnet ist und somit Zugang zu einem Innenraum des Kraftfahrzeugs 1 ermöglicht, und einer Schließstellung, in welcher das Flügelelement 3 und somit der Innenraum geschlossen ist, bewegt werden.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Flügelelement 3 als Hecklappe des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet. Somit ist der Innenraum insbesondere als Kofferraum ausgebildet.
Dabei umfasst die Flügelelementeinrichtung 2 ein Außenmikrofon 5, welches zum Empfangen eines akustischen Signals, insbesondere eines Außensignals, in einer Umgebung 6 des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet ist. Ferner umfasst die Flügelelementeinrichtung 2 beziehungsweise das Kraftfahrzeug 1 eine Steuerungseinrichtung 7, welche für eine Analyse akustischer Signale und zum Bereitstellen von einem Steuersignal ausgebildet ist. Dabei bedeutet die Analyse des akustischen Signals, dass aus dem akustischen Signal ein Sprachsteuerungsbefehl eines Benutzers erkannt wird, wobei der Befehl den Wunsch beziehungsweise das Kommando für ein Öffnen beziehungsweise Schließen des Flügelelements 3 umfasst. Somit ist die Steuerungseinrichtung 7 für eine Analyse des akustischen Signals und zum Bereitstellen von einem Steuersignal abhängig von der Analyse zum Öffnen und/oder Schließen des Flügelelements 3 ausgebildet.
Dabei ist das Außenmikrofon 5 ausgebildet das Außensignal beziehungsweise das akustische Signal in einer Hörzone 8, welche sich im Wesentlichen in einem Bereich an der Rückseite des Kraftfahrzeugs 1 erstreckt, zu empfangen. Somit wird eine Möglichkeit zum Öffnen beziehungsweise Schließen des Flügelelements 3 durch eine Sprachsteuerung in einer Umgebung in der Umgebung 6 des Kraftfahrzeugs 1 bereitgestellt, wobei die Hörzone 8 Teil der Umgebung 6 ist beziehungsweise für das Empfangen des akustischen Signals der Umgebung 6 entspricht. Grundsätzlich steht bei solch einer Sprachsteuerung immer die Sicherheit des Benutzers im Vordergrund.
Der Aktor 4, welcher beispielsweise als Elektroantrieb ausgelegt ist, bewegt das Flügelelement 3 des Kraftfahrzeugs. Dabei gilt allgemein, dass Funktionen, die beispielsweise mit Elektroantrieben bewegte Komponenten eines Kraftfahrzeugs bereitstellen, häufig möglicherweise ein Gefahrenpotential bereitstellen können. So kann beispielsweise eine Einklemmgefahr für einen Benutzer insbesondere bei einer konventionellen Heckklappe gegeben sein. Daher ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass entweder mit einer Betätigung eines Schalters am Kraftfahrzeug oder durch eine Dauerbetätigung eines Knopfs auf beispielsweise einem Funkschlüssel eine Heckklappensteuerung ermöglicht wird. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Benutzer entweder sich in direkter Nähe zum Kraftfahrzeug 1 befindet oder durch Dauerbetätigung einen ausdrücklichen Befehl gibt.
Demgegenüber bietet das hier gezeigt Kraftfahrzeug 1 beziehungsweise die Flügelelementeinrichtung 2 einen besonderen Vorteil durch die Sprachbedienung bei gleichzeitig erhöhter Gebrauchssicherheit für einen Benutzer. Dazu ist wenigstens ein Innenmikrofon 9 zum Empfangen eines akustischen Signals, insbesondere eines Innensignals, in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet, wobei ein Steuersignal zum Bewegen des Flügelelements 3 in die Schließstellung abhängig von dem akustischen Signal des Innenmikrofons 9 ist. Mit anderen Worten kann die Schließung des Flügelelements 3 insbesondere nur durch ein Ansprechen eines innenliegenden Mikrofons, dem Innenmikrofon 9, vorgenommen werden. Dieses ist insbesondere so angeordnet, dass es nur bei sich in der Offenstellung befindendem Flügelelement 3 ein durch einen Benutzer ausgegebenen Sprachsteuerungsbefehl wahrnimmt, wenn sich dieser in unmittelbarer Nähe zum Innenraum und insbesondere dabei hinter dem Kraftfahrzeug 1 befindet.
Vorteilhafterweise ist an dem Flügelelement 3 ein Spoilerelement 10 angeordnet, an welchem das wenigstens eine Außenmikrofon 5 angeordnet ist. Eine detaillierte Ansicht des Spoilerelements 10 zeigt die 2.
Darüber hinaus kann ein insbesondere in Wirkverbindung mit der Steuerungseinrichtung 7 stehender, wenigstens ein weiterer Sensor 11 vorgesehen sein, welcher eine Position des Benutzers in der Umgebung 6 und/oder im Kraftfahrzeug 1 ermitteln kann und/oder dazu ausgebildet ist, die Stellung des Flügelelements 3 zu ermitteln.
2 ist zu entnehmen, dass das wenigstens eine Außenmikrofon 5 in Fahrzeughochrichtung, der z-Achse des Koordinatensystems, an einer Unterseite des Spoilerelements 10 angeordnet ist. Darüber hinaus ist wenigstens ein weiteres Außenmikrofon 5 vorgesehen, welches von dem wenigstens einem Außenmikrofon 5 in Längserstreckungsrichtung und somit entlang der Fahrzeugquerrichtung, der y-Achse, des Spoilerelements 10 beabstandet angeordnet sind. Dadurch ergibt sich beispielsweise eine besondere Robustheit bei der Analyse des in dem akustischen Signal enthaltenden Sprachsteuerungsbefehl gegenüber Windgeräuschen. Dafür sind vorteilhafterweise zusätzlich das wenigstens eine Außenmikrofon 5 und des weitere Außenmikrofon 5 beziehungsweise das Innenmikrofon 9 jeweils als Mikrofonarray und somit als akustische Kamera ausgebildet. Dabei können die Außenmikrofone 5 beispielsweise auch leicht schräg zu der x-z-Ebene des Fahrzeugkoordinatensystems angeordnet sein, sodass es bei einer seitlichen Sprecherposition in den Randbereichen des Hörbereichs beziehungsweise der Hörzone 8 ebenfalls vorteilhaft noch Sprachsteuerungsbefehle erkannt werden können. Die Analyse des akustischen Signals, welche durch die Steuerungseinrichtung 7 durchgeführt wird, ist insbesondere eine Extraktion des Sprachsteuerungsbefehls.
3 zeigt in einer schematischen Seitenansicht das Hecks des Kraftfahrzeugs 1, wobei gezeigt ist, dass das beziehungsweise die Außenmikrofone 5 als auch das Innenmikrofon 9 besonders vorteilhaft in Fahrzeughochrichtung, der z-Achse, im oberen Bereich des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sind, wobei dadurch beispielsweise auf besonders vorteilhafte Weise die Sprachsteuerungsbefehle in den akustischen Signalen aufgenommen werden können. Dabei ist bei dieser Anordnung beispielsweise ein weiterer Vorteil, dass durch das nahe beisammen sein des Außenmikrofons 5 und des Innenmikrofons 9 diese beispielsweise auf einer gemeinsamen Platine angeordnet werden können. Darüber hinaus ergibt sich so der Vorteil, dass in dem Falle der geöffneten Heckklappe 3, wenn sich diese in der Offenstellung befindet, das Flügelelement 3 selbst eine akustische Abschirmung bildet, welche die Außenmikrofone 5 gegenüber einem Benutzer abschirmt. Wohingegen das Innenmikrofon 9 nun vorteilhaft zur Aufnahme eines Sparsteuerungsbefehls des Benutzers positioniert ist. Des Weiteren kann eine Leuchte 12 vorgesehen sein, an welcher eine Statusmeldung der Steuerungseinrichtung 7 ausgebbar ist beziehungsweise ausgegeben wird, sodass die Leuchte 12 beispielsweise dem Benutzer die Verfügbarkeit beziehungsweise den Status und/oder Rückmeldungen einer Sprachbedienung anzeigen kann. Darüber hinaus kann die Leuchte 12 beispielsweise ein Warnsignal für das Öffnen beziehungsweise Schließen des Flügelelements 3 ausgeben. Die Leuchte 12 ist hier vorteilhafterweise als Heckleuchte ausgebildet.
4 zeigt ein Verfahren zum Bedienen der Flügelelementeinrichtung 2 des Kraftfahrzeugs 1. Dabei umfasst die Flügelelementeinrichtung 2 das Flügelelement 3, welche durch den Aktor 4 in die Offenstellung, in welcher das Flügelelement 3 geöffnet ist und/oder die Schließstellung, in welcher das Flügelelement 3 geschlossen ist, bewegt wird. Dabei analysiert die Steuerungseinrichtung 7 ein akustisches Signal, welches durch ein Außenmikrofon 5 aus einer Umgebung 6 und/oder einem Innenmikrofon 9 aus dem Innenraum des Kraftfahrzeugs 1 bereitgestellt wird. In Abhängigkeit von der Analyse des akustischen Signals wird ein Steuersignal bereitgestellt, durch welches das Flügelelement 3 in die Offenstellung und/oder in die Schließstellung bewegt wird, wobei das Steuersignal zum Bewegen des Flügelelements 3 in die Schließstellung abhängig von einem akustischen Signal des Innenmikrofons 9 bereitgestellt wird.
Vorteilhafterweise stellt ein Sensor ein Sensorsignal bereit, wobei das Bewegen in die Schließstellung zusätzlich von diesem Sensorsignal abhängig ist. Dabei kann das Sensorsignal beispielsweise die Position eines Benutzers am Kraftfahrzeug 1 und/oder einen Zustand, insbesondere den Öffnungs- beziehungsweise Schließzustand, beziehungsweise einen Verriegelungszustand des Flügelelements 3 charakterisieren.
Dabei zeigt das Ablaufdiagramm der 4 den Start des Verfahrens im Block ST. Bei SZ wird der Zustand des Flügelelements 3 abgefragt, also ob das Flügelelement 3 sich in der Offen- beziehungsweise Schließstellung befindet. Im Falle, dass sich das Flügelelement 3 in der Schließstellung befindet erfolgt im Punkt AAS die Analyse, ob in dem Außensignal ein Sprachsteuerungsbefehl zum Öffnen enthalten ist. Dies wird im Block BA ausgeführt beziehungsweise durchgeführt. Ist die Antwort auf die Frage in ZS positiv, wird kontrolliert beziehungsweise in AIS analysiert, ob ein Innensignal über das Innenmikrofon 9 empfangen wurde. Schließlich wird in GA abgefragt ob eine Gefahr durch Ausführung gegeben ist, beispielsweise durch Kontrolle eines Sensorsignals des Sensors 11, sodass beispielsweise über Ultraschall und/oder eine Schlüsselstandortabfrage die Position eines Benutzers ermittelt wird.
In einfacher Ausgestaltung kann bei GA die Gefahrenanalyse lediglich darin bestehen, dass überprüft wird, welchen Benutzerwunsch der Sprachsteuerungsbefehl enthält, sodass beispielsweise die Gefahr generell bejaht wird, wenn es sich bei dem über das Innenmikrofon 9 im Punkt AIS empfangene akustische Signal um einen Steuerungsbefehl zum Schließen des Flügelelements 3 handelt. Ist dies der Fall wird in BH ermittelt, ob ein Benutzer sich in der Nähe des Flügelelements 3 befindet. Ist dies nicht der Fall erfolgt im Punkt HW eine Hinweisausgabe, dass das Flügelelement 3 aufgrund der Position des Benutzers nicht geschlossen werden kann. Wird ermittelt, dass der Benutzer sich in korrekter Position befindet, da beispielsweise eine Einklemmgefahr vermieden werden kann, wird durch Block BA der Befehl ausgeführt. Dabei kann die Hinweisausgabe beispielsweise über die Leuchte 12 erfolgen.
Durch das hier vorgestellte Kraftfahrzeug 1 sowie die hier vorgestellte Flügelelementeinrichtung 2 und das vorgestellte Verfahren ist auf besonders vorteilhafte Weise ein Sicherheitssystem für eine Heckklappensteuerung über Sprachbefehle aus einem Fahrzeugaußenraum gegeben.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Flügelelementeinrichtung
3: Flügelelement
4: Aktor
5: Außenmikrofon
6: Umgebung
7: Steuerungseinrichtung
8: Hörbereich
9: Innenmikrofon
10: Spoilerelement
11: Sensor
12: Leuchte
St: Start
ZS: Zustandskontrolle
AAS: Analyseaußensignal
BA: Befehlausführung
AIS: Analyseinnensignal
GA: Ausführungsgefahr
BH: Kontrolle Heckklappenbereich
HW: Hinweisausgabe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1908640 B1 [0003]

Claims

Flügelelementeinrichtung (2) für ein Kraftahrzeug (1), mit einem Flügelelement (3), einem Aktor (4), durch welchen das Flügelelement (3) zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbar ist, mit wenigstens einem Außenmikrofon (5), zum Empfangen eines akustischen Signals in einer Umgebung (6) des Kraftfahrzeugs (1), und mit einer Steuerungseinrichtung (7), welche für eine Analyse akustischer Signale und zum Bereitstellen von einem Steuersignal abhängig von der Analyse zum Öffnen und Schließen des Flügelelements (3) ausgebildet ist, gekennzeichnet durch wenigstens ein Innenmikrofon (9), zum Empfangen eines akustischen Signals in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs (1), wobei ein Steuersignal zum Bewegen des Flügelelements (3) in die Schließstellung abhängig von dem empfangenen, akustischen Signal des Innenmikrofons (9) ist.
Flügelelementeinrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flügelelement (3) als Hecklappe ausgebildet ist und/oder der Innenraum als Kofferraum ausgebildet ist.
Flügelelementeinrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Flügelelement (3) ein Spoilerelement (10) angeordnet ist, an welchem das wenigsten eine Außenmikrofon (5) angeordnet ist.
Flügelelementeinrichtung (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Außenmikrofon (5) in Fahrzeughochrichtung an einer Unterseite des Spoilerelements (10) angeordnet ist und/oder wenigsten ein weiteres Außenmikrofon (5) vorgesehen ist, welches von dem wenigsten einen Außenmikrofon (5) in Längserstreckungsrichtung des Spoilerelements (10) beabstandet angeordnet ist.
Flügelelementeinrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Außenmikrofon (5) und/oder das wenigstens eine Innenmikrofon (9) jeweils als Mikrofonarray ausgebildet ist.
Flügelelementeinrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigsten ein Sensor (11) vorgesehen ist, welcher eine Position eines Benutzers in der Umgebung (6) und/oder im Kraftfahrzeug ermittelt und/oder die Stellung des Flügelelements (3) ermittelt.
Flügelelementeinrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leuchte (12) vorgesehen ist, an welcher eine Statusmeldung der Steuerungseinrichtung (7) ausgebbar ist.
Verfahren zum Bedienen einer Flügelelementeinrichtung (2) eines Kraftahrzeugs (1), welche ein Flügelelement (3) umfasst, welches durch einen Aktor (4) in eine Offenstellung und/oder eine Schließstellung bewegt wird, wobei eine Steuerungseinrichtung (7) ein akustisches Signal analysiert, welches durch ein Außenmikrofon (5) aus einer Umgebung (6) des Kraftfahrzeugs (1) und/oder durch ein Innenmikrofon (9) aus dem Innenraum des Kraftfahrzeugs (1) bereitgestellt wird, und abhängig von der Analyse ein Steuersignal bereitstellt, durch welches das Flügelelement (3) in die Offenstellung und/oder in die Schließstellung bewegt wird, wobei ein Steuersignal zum Bewegen des Flügelelements (3) in die Schließstellung abhängig von einem akustischen Signal des Innenmikrofons (9) bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegen in die Schließstellung zusätzlich von einem Sensorsignal eines Sensors (11) abhängig ist, wobei das Sensorsignal die Position eines Benutzers am Kraftfahrzeug (1) und/oder einen Zustand des Flügelelements (3) charakterisiert.
Kraftfahrzeug (1) mit einer Flügelelementeirichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder ausgebildet ein Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 9 durchzuführen.