DE202006018742U1 - System for detection of obstacle between two movable elements, comprises high frequency aerials used as sensors - Google Patents

System for detection of obstacle between two movable elements, comprises high frequency aerials used as sensors Download PDF

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Abstract

The two objects moving towards each other can be the door of a vehicle or the car boot lid and the vehicle body. The system (1) comprises an evaluation device (2), a transmission unit (3) and a receiver (4) for the transmission and the reception of high frequency signals. A pair of transmitting and receiving aerials (6a,6b) forms a mutual high frequency aerial (6). All aerials (6) are activated successively within one measuring interval in order to find out if an obstacle is present preventing a proper closing.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung von Hindernissen zwischen einem ersten und zweiten Element, die relativ zueinander beweglich angeordnet sind, mit Hinderniserfassungssensoren und einer Auswerteeinheit.The The invention relates to a device for detecting obstacles between a first and second element relative to each other are movably arranged with obstacle detection sensors and a Evaluation.

Beispielsweise bei Kraftfahrzeugen stellt die motorische Bewegung von zwei relativ zueinander beweglichen Elementen, wie beispielsweise eine Seitenscheibe in einer Fahrzeugtür, ein besonderes Problem dar, dass bereits auf vielfältige Weise gelöst worden ist.For example in motor vehicles, the motor motion of two sets relative mutually movable elements, such as a side window in a vehicle door, a particular problem that already exists in a variety of ways been solved is.

So ist beispielsweise in der DE 199 04 455 A1 ein Einklemmschutz für automatisch schließbare Fensterscheiben von Kraftfahrzeugen beschrieben, bei der ein Ultraschallerzeuger und ein Ultraschallsensor beabstandet voneinander an einer Fensterscheibe angebracht sind. Das Glas der Fensterscheibe wird als Übertragungsmedium genutzt und der Amplitudenfrequenzgang des Ultraschallsensors wird durch Vergleich mit einem Referenzamplitudenfrequenzgang ausgewertet.For example, in the DE 199 04 455 A1 an anti-trapping device for automatically closable window panes of motor vehicles, in which an ultrasound generator and an ultrasound sensor are mounted at a distance from one another on a window pane. The glass of the windowpane is used as a transmission medium and the amplitude frequency response of the ultrasonic sensor is evaluated by comparison with a reference amplitude frequency response.

Weiterhin ist beispielsweise aus der DE 197 10 338 A1 bekannt, eine für die Belastung eines Antriebs-Elektromotors charakteristische Motorkenngröße kontinuierlich zu erfassen und auszuwerten, um ein Einklemmereignis zu erkennen.Furthermore, for example, from the DE 197 10 338 A1 It is known to continuously detect and evaluate a characteristic engine characteristic variable for the load of a drive electric motor in order to detect a pinching event.

Mechanische Lösungen zum Einklemmschutz sind beispielsweise in der DE 43 31 177 C2 beschrieben. Dort ist ein Einklemmschutz für eine Schwenkschiebetür eines Fahrzeuges offenbart, bei dem eine Abdeckung für eine Klemmkante um eine zur Klemmkante parallele Achse drehbar ist. Beim Schließvorgang der Tür wird der freie Rand der Abdeckung aus dem Bereich der Klemmkante in die Position eines Sicherheitsabstandes gedreht.Mechanical solutions for anti-trap are for example in the DE 43 31 177 C2 described. There, a pinch protection for a sliding door of a vehicle is disclosed, in which a cover for a clamping edge is rotatable about an axis parallel to the clamping edge. When closing the door, the free edge of the cover is rotated from the region of the clamping edge in the position of a safety distance.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Einrichtung zur Erfassung von Hindernissen zwischen einem ersten und zweiten Element zu schaffen, die relativ zueinander beweglich angeordnet sind.outgoing It is an object of the present invention to provide an improved Device for detecting obstacles between a first and an obstacle to provide second element, which are arranged relative to each other movable are.

Die Aufgabe wird mit der Einrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass

  • – die Hinderniserfassungssensoren eine Vielzahl auf unterschiedliche Frequenzbereiche abgestimmte Hochfrequenzantennen sind, die an dem ersten Element angeordnet und auf das relativ zu dem ersten Element beweglich angeordnete zweite Element derart ausgerichtet sind, dass eine von einer Hochfrequenzantenne ausgestrahlte elektromagnetische Hochfrequenzstrahlung durch das zweite Element reflektiert und an die Hochfrequenzantennen zum Empfang zurückreflektiert wird, und dass
  • – die Auswerteeinheit zur Beaufschlagung der einzelnen Hochfrequenzantennen über eine Messperiode nacheinander mit Detektionssignalen unterschiedlicher Frequenz und Auswertung der mit den Hochfrequenzantennen empfangenen Detektionssignale in Abhängigkeit von der jeweiligen Frequenz des Detektionssignals und der räumlichen Lage der mindestens einen auf diese Frequenz abgestimmten Hochfrequenzantenne zur Hinderniserfassung eingerichtet ist.
The object is achieved with the device of the type mentioned in the present invention that
  • The obstacle detection sensors are a plurality of high frequency antennas tuned to different frequency ranges, arranged on the first element and aligned with the second element movably arranged relative to the first element so that electromagnetic radio frequency radiation radiated from a radio frequency antenna is reflected by the second element and coupled to the second element Radio frequency antennas is reflected back to the reception, and that
  • - The evaluation unit for acting on the individual radio frequency antennas over a measurement period in succession with detection signals of different frequency and evaluation of the received with the radio frequency antennas detection signals depending on the respective frequency of the detection signal and the spatial position of the at least one tuned to this frequency radio-frequency antenna for obstacle detection is set up.

Die Nutzung von Hochfrequenzantennen als Hinderniserfassungssensor ist sehr preiswert und ermöglicht eine zuverlässige Hinderniserkennung durch die Verstimmung des reflektierten Empfangssignals durch ein Hindernis. Die Lage des Einklemmereignisses kann durch eine Vielzahl unterschiedlich abgestimmter Hochfrequenzantennen einfach erfasst werden, indem die Hochfrequenzsensoren in einer Messperiode nacheinander mit unterschiedlichen Frequenzen als Detektionssignal beaufschlagt werden. Auf diese Weise werden nur diejenigen Hochfrequenzsensoren aktiv, die auf die entsprechende Frequenz abgestimmt sind, und es können Hindernisse zwischen gelenkig miteinander verbundenen Elementen, wie z. B. Türen und Klappen an Fahrzeugen, erkannt werden. Durch die unterschiedliche Anpassung der Hochfrequenzantennen ist es auch möglich eine während des Schließ- und Öffnungsvorganges auftretende Distanzänderung, beispielsweise bei Schiebetüren oder ähnlichem auszugleichen.The Use of radio frequency antennas as obstacle detection sensor is very cheap and possible a reliable one Obstacle detection by the detuning of the reflected received signal through an obstacle. The location of the pinching event can be determined by a variety of different tuned high-frequency antennas Easily detected by the high-frequency sensors in one Measuring period successively with different frequencies as a detection signal be charged. In this way, only those high-frequency sensors active, which are tuned to the appropriate frequency, and it can Obstacles between articulated elements, such as Eg doors and flaps on vehicles, are detected. By the different Adjusting the high frequency antennas, it is also possible during the closing and opening process occurring Distance change, for example with sliding doors or similar compensate.

Die Einrichtung ist insbesondere in Verbindung mit aktuatorisch betätigten Elementen einsetzbar, wie motorisch schließbare Fahrzeugtüren. Dann ist die Auswerteeinheit mit der Ansteuereinheit für die Aktoren verbunden, um im Falle eines Hindernisses den Schließvorgang zu unterbrechen und ggf. in einen Öffnungsvorgang umzukehren.The Device is particularly in connection with actuated actuated elements can be used, such as motor-driven vehicle doors. Then the evaluation unit connected to the drive unit for the actuators to in case of an obstacle to interrupt the closing process and if necessary in an opening process reverse.

Eine Erkennung von Hindernissen kann sehr einfach und zuverlässig ohne Referenzwerte erfolgen, wenn Hindernissensoren in Gruppen signalsymmetrisch so aufgebaut sind, dass die Hochfrequenzantennen einer Gruppe jeweils im ungestörten Zustand bezogen auf die Messposition zur vergleichbaren empfangenen reflektierten Detektionssignalen führen. Durch Vergleich der empfangenen reflektierten Detektionssignale der Hochfrequenzantennen einer Gruppe miteinander kann dann ein Hindernis erkannt werden, wenn die Detektionssignale voneinander abweichen.A Detecting obstacles can be very easy and reliable without Reference values occur when obstacle sensors are signal symmetric in groups are constructed so that the high-frequency antennas of a group respectively in the undisturbed Condition related to the measuring position for comparable received lead reflected detection signals. By comparing the received reflected detection signals of the high-frequency antennas of a group an obstacle can then be detected with each other when the detection signals differ from each other.

In einer Ausführungsform sind die Hochfrequenzantennen einer Gruppe jeweils raumsymmetrisch angeordnet, so dass während des Bewegungsablaufes der zwei Elemente relativ zueinander auf Grund der symmetrischen Anordnung der Hochfrequenzantennen die jeweils gleichzeitig angesprochenen Hochfrequenzantennen im ungestörten Zustand vergleichbarer reflektierte Detektionssignale empfangen. Das heißt, dass die Position der Hochfrequenzantennen und ggf. die Ausrichtungen und Dämpfung so abgestimmt sind, dass bei gleichzeitiger Beaufschlagung mindestens zweier Hochfrequenzantennen an zwei unterschiedlichen Positionen von den zugeordneten Hochfrequenzantennen vergleichbare reflektierte Detektionssignale empfangen werden.In one embodiment, the high-frequency antennas of a group are each arranged spatially symmetrical, so that during the movement sequence of the two elements relative to each other due to the symmetrical arrangement of the Hochfre Frequency antennas receive the respectively addressed simultaneously high-frequency antennas in the undisturbed state comparable reflected detection signals. This means that the position of the high-frequency antennas and if necessary the orientations and attenuation are adjusted such that upon simultaneous application of at least two high-frequency antennas at two different positions comparable reflected detection signals are received by the associated high-frequency antennas.

Eine Gruppe von Hochfrequenzantennen kann beispielsweise aus zwei Hochfrequenzantennen oder vier Hochfrequenzantennen bestehen.A For example, a group of radio frequency antennas may be made of two radio frequency antennas or four high-frequency antennas.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Frequenzbereiche der Hochfrequenzantennen in Abhängigkeit von dem sich über die Messperiode planmäßig verändernden Abstand zwischen dem ersten und zweiten Element abgestimmt sind.Especially It is advantageous if the frequency ranges of the high-frequency antennas dependent on of which is about the measuring period changes according to plan Distance between the first and second elements are matched.

Die Position des Hindernisses kann erkannt werden, wenn zusätzlich der Schließwinkel zwischen ersten und zweiten Element bzw. die Laufzeit des Schließvorgangs gemessen und in Verbindung mit der Hinderniserkennung mit Hilfe der Hochfrequenzantennen ausgewertet wird.The Position of the obstacle can be detected, if in addition the dwell between the first and second element or the duration of the closing operation measured and in conjunction with obstacle detection with the help the radio frequency antennas is evaluated.

Für den Fall einer Fahrzeugtür oder Fahrzeugklappe erfolgt die Messung zunächst dann in den Bereichen, in dem die Elemente relativ nah nebeneinander liegen. Während des Schließvorgangs, dessen Ablauf insbesondere bei aktuatorisch betätigten Elementen vorgegeben ist, kann der Ort der Messung durch die unterschiedlich abgestimmten Hochfrequenzantennen und durch die während der Messperiode, dass heißt der Zeitdauer des Schließvorgangs, geänderten Frequenzen des Detektionssignals an die jeweils zur Erfassung von Hindernissen kritischen Bereiche verlagert werden. Es ist aber auch denkbar, dass während des Schließvorgangs, periodisch wiederkehrend, ein von den Hochfrequenzsensoren abgedeckter Bereich abgescannt wird, um Hindernisse zu detektieren.In the case a vehicle door or vehicle flap, the measurement then takes place in the areas in which the elements are relatively close to each other. During the Closing process whose Expiration specified in particular actuator actuated elements is, the place of measurement by the differently tuned High-frequency antennas and through the during the measurement period that is called the duration of the closing process, amended Frequencies of the detection signal to each for the detection of Obstacles are shifted to critical areas. It is also conceivable that during closing, periodically recurrently, an area covered by the high-frequency sensors is scanned to detect obstacles.

Die Hochfrequenzantennen sind vorzugsweise auf die Richtcharakteristik des ersten und/oder zweiten Elementes abgestimmt. Das heißt, dass die Hochfrequenzanten nen individuell beispielsweise an die Fahrzeugkarosserie oder die Türen bzw. Klappen abgestimmt sein sollten.The High-frequency antennas are preferably on the directional characteristic matched the first and / or second element. It means that the Hochfrequenzanten nen individually, for example, to the vehicle body or the doors or flaps should be matched.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Hochfrequenzantennen auf einem Trägerelement hintereinander mit dazwischen liegenden Filterelementen angeordnet sind. Dies ermöglicht eine vereinfachte Verschaltung und Beaufschlagung der Sensoren über eine einzige Zuleitung zur Aussendung des Detektionssignals und einer einzigen Empfangsleitung zur Auswertung der empfangenen reflektierten Detektionssignale. Durch die unterschiedliche Abstimmung der Hochfrequenzantennen und die Beaufschlagung mit Detektionssignalen, die auf über die Messperiode variierende Frequenzen eingestellt sind, ist eine Einzelansteuerung oder ein Multiplexverfahren nicht erforderlich.Especially It is advantageous if the high-frequency antennas on a support element arranged one behind the other with filter elements in between are. this makes possible a simplified interconnection and admission of the sensors via a single supply line for the transmission of the detection signal and a single receiving line for the evaluation of the received reflected Detection signals. Due to the different tuning of high-frequency antennas and applying detection signals over the measurement period varying frequencies is set, is a single control or a multiplexing process is not required.

Die Hochfrequenzantennen und Filterelemente können beispielsweise als Leitungsstrukturen auf einer Trägerfolie oder einem Dichtungsband appliziert sein. Sie können beispielsweise aus Kupferbahnen geätzt sein, die auf eine Trägerfolie aufgebracht sind. Auch das Bedampfen einer Trägerfolie mit metallisch leitendem Material ist denkbar. Auf diese Weise ist eine preiswerte Herstellung der Hinderniserfassungssensoren möglich.The Radio-frequency antennas and filter elements can be used, for example, as line structures a carrier film or a sealing tape applied. For example, you can use copper tracks etched be on a carrier foil are applied. Also the vapor deposition of a carrier foil with metallically conductive Material is conceivable. In this way is a cheap production obstacle detection sensors possible.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Trägerelement eine gewölbte Außenseite hat und die Hochfrequenzantennen derart auf dem Trägerelement angeordnet sind, dass jeweils der Empfangsteil einer Hochfrequenzantenne durch die gewölbte Außenseite eine andere Richtcharakteristik als der Sendeteil der entsprechenden Hochfrequenzantenne hat. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die Sendeantenne von der Empfangsantenne wegstrahlt und damit sichergestellt wird, dass die Empfangsantennen nur ein reflektiertes Detektionssignal erfassen und nicht während des Aussenden des Detektionssignals eine Übersteuerung des Empfangssignals bzw. einer in der Auswerteeinheit integrierten Empfangseinheit auftritt.Especially It is advantageous if the carrier element a domed one outside has and the radio frequency antennas in such a way on the support element are arranged, that in each case the receiving part of a high-frequency antenna through the arched outside another directional characteristic than the transmitting part of the corresponding High-frequency antenna has. In this way it can be achieved that the transmitting antenna radiates away from the receiving antenna and thus ensured is that the receiving antennas only a reflected detection signal capture and not during the transmission of the detection signal an overdrive of the received signal or a receiving unit integrated in the evaluation unit.

Die Detektionssignale sollten vorzugsweise auf Einzelfrequenzen im Bereich von 800 MHz bis 50 GHz abgestimmt sein. Die Einzelfrequenzen werden dann in einer Messperiode in gleichmäßigen oder ungleichmäßigen Frequenzabständen in dem genannten Bereich variiert.The Detection signals should preferably be at individual frequencies in the range be tuned from 800 MHz to 50 GHz. The individual frequencies are then in a measuring period in uniform or uneven frequency intervals in varies within the stated range.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Detektionssignale auf Einzelfrequenzen von 1,8 bis 2,8 GHz abgestimmt sind. Diese Wellenlänge ist insbesondere für die Detektion von Hindernissen zwischen Türen und Klappen von Fahrzeugen aufgrund ihrer Wellenlänge geeignet. Die Differenz der Abstimmfrequenz benachbarter Hochfrequenzantennen sollte vorzugsweise im Bereich zwischen 200 kHz bis 1,5 MHz liegen. Damit kann ein ausreichender Abstand zwischen den mit Bandpassfiltern abgestimmten Hochfrequenzantennen unter Berücksichtigung der bei preiswerter Herstellung der Hochfrequenzsensoren auftretenden Toleranzen der Bandpassfilter sichergestellt werden.Especially it is advantageous if the detection signals to individual frequencies are tuned from 1.8 to 2.8 GHz. This wavelength is especially for the detection of obstacles between doors and flaps of vehicles because of their wavelength suitable. The difference of the tuning frequency of adjacent high-frequency antennas should preferably be in the range between 200 kHz to 1.5 MHz. This allows a sufficient distance between those with bandpass filters tuned high-frequency antennas, taking into account that at cheaper Production of high frequency sensors occurring tolerances of Bandpass filter can be ensured.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will now be described with reference to an embodiment with the accompanying drawings explained in more detail. It demonstrate:

1 – Blockdiagramm einer Einrichtung zur Erfassung von Hindernissen; 1 - Block diagram of a device for the detection of obstacles;

2 – Skizze der Ansicht eines Hecks eines Kraftfahrzeuges mit Hinderniserfassungssensoren; 2 - Sketch of the view of a rear of a motor vehicle with obstacle detection sensors;

3 – Skizze einer Seitenansicht des Heckbereichs des Kraftfahrzeugs aus der 2. 3 - Sketch of a side view of the rear portion of the motor vehicle from the 2 ,

Die 1 lässt ein Blockdiagramm einer Einrichtung 1 zur Erfassung von Hindernissen erkennen, die sich zwischen zwei relativ zueinander beweglichen angeordneten Elementen, wie beispielsweise einer Fahrzeugtür oder -klappe oder einer Fahrzeugkarosserie befinden.The 1 leaves a block diagram of a device 1 to detect obstacles that are located between two relatively movable elements arranged, such as a vehicle door or flap or a vehicle body.

Die Einrichtung 1 hat eine Auswerteeinheit 2 mit einer Sendeeinheit 3 und einer Empfangseinheit 4 zum Senden und Empfangen hochfrequenter Detektionssignale. Die hochfrequenten Detektionssignale werden auf jeweils definierte Einzelfrequenzen eingestellt.The device 1 has an evaluation unit 2 with a transmitting unit 3 and a receiving unit 4 for transmitting and receiving high-frequency detection signals. The high-frequency detection signals are set to respectively defined individual frequencies.

Die Steuerung der Einrichtung 2 und die Auswertung von empfangenen Detektionssignalen erfolgt mit einer Steuerungs- und Auswertelogik 5, die als Ergebnis ein Signal H als Kennzeichen, ob ein Hindernis erkannt wurde oder nicht, ausgibt.The control of the device 2 and the evaluation of received detection signals is carried out with a control and evaluation logic 5 which as a result outputs a signal H indicative of whether or not an obstacle has been detected.

Die Sendeeinheit 3 ist mit einer Vielzahl von hintereinander angeordneten Sende-Hochfrequenzantennen 6a verbunden, die jeweils mit Bandpassfiltern 7 auf eine spezifische Frequenz abgestimmt sind. Entsprechend ist die Empfangseinheit 4 mit einer Reihe hintereinander angeordneten Empfangs-Hochfrequenzantennen 6b verbunden, die ebenfalls mit Bandpassfiltern 8 auf dieselbe spezifische Frequenz einer zugeordneten Sende-Hochfrequenzantenne 6a abgestimmt sind.The transmitting unit 3 is with a plurality of successively arranged transmitting high-frequency antennas 6a connected, each with bandpass filters 7 tuned to a specific frequency. The receiving unit is corresponding 4 with a series of receiving high-frequency antennas arranged one behind the other 6b connected, also with bandpass filters 8th to the same specific frequency of an associated transmission radio-frequency antenna 6a are coordinated.

Auf diese Weise bilden ein Paar von Sende- und Empfangs-Hochfrequenzantennen 6a, 6b eine gemeinsame Hochfrequenzantenne 6. Hierzu kann beispielsweise die Sende-Hochfrequenzantenne 6a von einer Struktur der Empfangs-Hochfrequenzantenne 6b umgeben sein oder umgekehrt.In this way, form a pair of transmitting and receiving high-frequency antennas 6a . 6b a common radio frequency antenna 6 , For this purpose, for example, the transmitting high-frequency antenna 6a of a structure of the receiving high-frequency antenna 6b be surrounded or vice versa.

Die Steuerungs- und Auswertelogik 5 ist so eingerichtet, dass in einer Messperiode die einzelnen Hochfrequenzantennen 6 nacheinander mit einem Detektionssignal beaufschlagt werden, indem die Frequenz des Detektionssignals auf die jeweilige Abstimmfrequenz der zu beaufschlagenden Hochfrequenzantenne 6 angepasst wird. Das heißt, dass die einzelnen Hochfrequenzantennen 6 auf unterschiedliche Frequenzen mit den Bandpassfiltern 7, 8 abgestimmt sind und daher nur auf die Detektionssignale mit entsprechender Frequenz ansprechen.The control and evaluation logic 5 is set up so that in a measuring period, the individual high-frequency antennas 6 successively subjected to a detection signal by the frequency of the detection signal to the respective tuning frequency of the high-frequency antenna to be acted upon 6 is adjusted. That is, the individual high-frequency antennas 6 to different frequencies with the bandpass filters 7 . 8th are tuned and therefore respond only to the detection signals with appropriate frequency.

Auf diese Weise kann das Vorliegen von Hindernissen in einer Messperiode nacheinander durch Abscannen eines Messbereichs mit den Hochfrequenzantennen 6 erfasst werden. Hierzu ist nur eine einzige Sendeleitung von der Sendeeinheit 3 zu den Sende-Hochfrequenzantennen 6a und eine einzige Empfangsleitung von den Empfangs-Hochfrequenzantennen 6b zu der Empfangseinheit 4 erforderlich.In this way, the presence of obstacles in one measurement period can be measured in succession by scanning a measurement area with the radio-frequency antennas 6 be recorded. For this purpose, only a single transmission line from the transmitting unit 3 to the transmitting high frequency antennas 6a and a single receiving line from the receiving high-frequency antennas 6b to the receiving unit 4 required.

Die Hochfrequenzantennen 6 sind vorzugsweise in Gruppen signalsymmetrisch angeordnet, wobei beim Abscannen eines Messbereiches in einer Messperiode pro Messschritt mindestens zwei Sende-Hochfrequenzantennen 6a gleichzeitig beaufschlagt werden. Diese Signal-Hochfrequenzantennen 6a und zugeordneten Empfangs-Hochfrequenzantennen 6b sind räumlich so ausgerichtet und elektrisch so abgestimmt, dass die im ungestörten Zustand bezogen auf die Messposition durch die Empfangs-Hochfrequenzantennen 6b einer Gruppe empfangenen reflektierten Detektionssignale miteinander vergleichbar sind, so dass bei unterschiedlichen empfangenen reflektierten Detektionssignalen das Vorliegen eines Hindernisses erkannt wird. Damit entfällt die Notwendigkeit, Referenzsignale zu berücksichtigen. Auch werden Störungen beispielsweise durch Mobiltelefone oder sonstige Störsender eliminiert, die gleichermaßen auf die Empfangs-Hochfrequenzantennen 6b einer Gruppe einwirken.The high-frequency antennas 6 are preferably arranged symmetrically in groups, wherein when scanning a measuring range in a measuring period per measuring step at least two transmitting high-frequency antennas 6a be applied simultaneously. These signal radio frequency antennas 6a and associated receiving radio frequency antennas 6b are spatially aligned and electrically tuned so that in the undisturbed state with respect to the measuring position by the receiving high-frequency antennas 6b a group of received reflected detection signals are comparable with each other, so that is detected at different received reflected detection signals, the presence of an obstacle. This eliminates the need to consider reference signals. Also, interference is eliminated, for example, by mobile phones or other jammers that are equally sensitive to the receiving radio frequency antennas 6b interact with a group.

Die Signalsymmetrie kann erreicht werden, indem gleichermaßen elektrisch abgestimmte Hochfrequenzantennen 6 einer Gruppe raumsymmetrisch angeordnet sind und ausgerichtet sind, so dass sie während des Bewegungsablaufes der beiden Elemente relativ zueinander bei gleichzeitigem Abstrahlen identischer Detektionssignale im ungestörten Zustand zu identisch reflektierter Detektionssignale aufnehmen.The signal symmetry can be achieved by equally electrically tuned high-frequency antennas 6 a group are arranged spatially symmetrical and are aligned so that they record during the course of movement of the two elements relative to each other while simultaneously emitting identical detection signals in the undisturbed state to identically reflected detection signals.

Die 2 lässt eine Skizze eines Hecks eines Kraftfahrzeuges 9 erkennen. Im Anlagebereich einer Heckklappe 10, die an die Fahrzeugkarosserie 11 angelenkt ist, an die Fahrzeugkarosserie 11 sind eine Vielzahl von Hochfrequenzantennen 6 angebracht. Die Hochfrequenzantennen 6 sind nach außen so ausgerichtet, dass abgestrahlte Detektionssignale von der Heckklappe 10 reflektiert werden, wenn diese geschlossen wird. Die reflektierenden Detektionssignale werden von den Empfangs-Hochfrequenzantennen 6b aufgenommen und von der Auswerteinheit 2 hinsichtlich einer möglichen, sich ändernden Dämpfungscharakteristik ausgewertet.The 2 leaves a sketch of a tail of a motor vehicle 9 detect. In the abutment area of a tailgate 10 attached to the vehicle body 11 is hinged to the vehicle body 11 are a variety of high frequency antennas 6 appropriate. The high-frequency antennas 6 are outwardly aligned so that radiated detection signals from the tailgate 10 be reflected when it is closed. The reflective detection signals are received by the receiving high-frequency antennas 6b recorded and from the evaluation unit 2 evaluated in terms of a possible, changing damping characteristic.

Die Hochfrequenzantennen 6 können beispielsweise auf einem Trägerband appliziert sein, das auf die Fahrzeugkarosserie 11 aufgebracht ist. Das Trägerband kann beispielsweise eine mit einer metallischen Leiterbahn beschichtete Folie sein, wobei die Hochfrequenzantennen 6 und die zugeordneten Bandpassfilter 7, 8 durch Ätzen der metallischen Leiterschicht appliziert sind.The high-frequency antennas 6 For example, they may be applied to a carrier tape which is on the vehicle body 11 is applied. The carrier tape may, for example, be a film coated with a metallic conductor track, wherein the high-frequency antennas 6 and the associated bandpass filters 7 . 8th by etching the metallic Conductor layer are applied.

Es ist aber auch denkbar, dass die Hochfrequenzantennen 6 und die zugehörigen Bandpassfilter 7, 8 in ähnlicher Weise in ein Dichtungsband integriert sind.But it is also conceivable that the high-frequency antennas 6 and the associated bandpass filters 7 . 8th are similarly integrated in a sealing strip.

Optional können die Hochfrequenzantennen 6 mit zugeordneten Bandpassfiltern 7, 8 auch an einem Anlagebereich der Heckklappe 10 angebracht werden, der im geschlossenen Zustand an die Fahrzeugkarosserie 11 angrenzt.Optionally, the high-frequency antennas 6 with associated bandpass filters 7 . 8th also on a contact area of the tailgate 10 be attached, in the closed state to the vehicle body 11 borders.

Die Anordnung der Hochfrequenzantennen 6 ist ebenfalls so zu wählen, dass von den Hochfrequenzantennen 6 abgestrahlte Detektionssignale von der Fahrzeugkarosserie 11 beim Schließvorgang der Tür oder Klappe 10 reflektiert werden und von den jeweiligen Empfangs-Hochfrequenzantennen 6b aufgenommen werden können.The arrangement of high-frequency antennas 6 is also to be chosen so that of the high-frequency antennas 6 radiated detection signals from the vehicle body 11 when closing the door or flap 10 be reflected and from the respective receiving high-frequency antennas 6b can be included.

Die 3 lässt nochmals eine Seitenansicht des Kraftfahrzeuges 9 erkennen. Es wird deutlich, dass die Klappe 10 mit einem Motor 12 verschwenkt wird.The 3 again leaves a side view of the vehicle 9 detect. It becomes clear that the flap 10 with a motor 12 is pivoted.

Die Frequenz der Detektionssignale sollte dann in einer Messperiode in Abhängigkeit von dem sich über die Messperiode planmäßig verändernden Abstand zwischen der Klappe 10 und der Fahrzeugkarosserie 11 abgestimmt sein, so dass nacheinander die Hochfrequenzantennen 6 angesteuert werden, an deren Position eine Reflektion durch die Klappe 10 während des Schließvorgangs auftritt und der Abstand zwischen Klappe 10 und Fahrzeugkarosserie 11 noch ausreichend ist, um bei Erkennung eines Hindernisses einem Einklemmen durch Stoppen oder Reversieren des Antriebs entgegenzuwirken.The frequency of the detection signals should then be in a measuring period as a function of the distance between the flap which changes as planned over the measuring period 10 and the vehicle body 11 be tuned, so that successively the high-frequency antennas 6 be controlled, at the position of a reflection through the flap 10 occurs during the closing process and the distance between the flap 10 and vehicle body 11 is still sufficient to counteract the detection of an obstacle pinching by stopping or reversing the drive.

Die Detektionssignale sind vorzugsweise auf Einzelfrequenzen im Bereich von 800 MHz bis 50 GHz abgestimmt. Der untere Bereich kann wie auch der obere Bereich je nach Anforderung anders gewählt werden, beispielsweise 1,2 GHz, 1,4 GHz, 1,6 GHz oder 1,8 GHz für den unteren Bereich und 20 GHz, 10 GHz, 5 GHz, 3 GHz oder 2,8 GHz für den oberen Bereich.The Detection signals are preferably at individual frequencies in the range tuned from 800 MHz to 50 GHz. The lower area can be as well as the upper range can be chosen differently depending on the requirement, for example 1.2 GHz, 1.4 GHz, 1.6 GHz or 1.8 GHz for the lower range and 20 GHz, 10 GHz, 5 GHz, 3 GHz or 2.8 GHz for the upper range.

Der Frequenzabstand zwischen den benachbarten Hochfrequenzantennen 6 sollte aus dem Bereich von 200 kHz bis 1,5 MHz gewählt werden. Die Auswahl der Frequenzen ist relativ toleranzunkritisch, so dass Toleranzen im Bereich von 10 bis 50 kHz problemlos in Kauf genommen werden können. Das heißt, dass die Bandpassfilter 7, 8 nicht extrem steile Flanken haben müssen.The frequency spacing between the adjacent high-frequency antennas 6 should be selected from the range of 200 kHz to 1.5 MHz. The choice of frequencies is relatively non-critical, so that tolerances in the range of 10 to 50 kHz can be easily accepted. That means the bandpass filters 7 . 8th do not have to have extremely steep flanks.

Claims (12)

Einrichtung (4) zur Erfassung von Hindernissen zwischen einem ersten und zweiten Element, die relativ zueinander beweglich angeordnet sind, mit Hinderniserfassungssensoren (6) und einer Auswerteeinheit (2), dadurch gekennzeichnet, dass – die Hinderniserfassungssensoren (6) eine Vielzahl auf unterschiedliche Frequenzbereiche abgestimmte Hochfrequenzantennen (6a, 6b) sind, die an dem ersten Element angeordnet und auf das relativ zu dem ersten Element beweglich angeordneten zweiten Element derart ausgerichtet sind, dass eine von einer Hochfrequenzantenne (6) ausgestrahlte elektromagnetische Hochfrequenzstrahlung durch das zweite Element reflektiert und an die Hochfrequenzantennen (6) zum Empfang zurückreflektiert werden, und dass – die Auswerteinheit (2) zur Beaufschlagung der einzelnen Hochfrequenzantennen (6) über eine Messperiode nacheinander mit Detektionssignalen unterschiedlicher Frequenz und Auswertung der mit den Hochfrequenzantennen (6) empfangenen reflektierten Detektionssignalen in Abhängigkeit von der jeweili gen Frequenz des Detektionssignals und der räumlichen Lage der mindestens einen auf diese Frequenz abgestimmten Hochfrequenzantenne (6) zur Hinderniserfassung eingerichtet ist.Facility ( 4 ) for detecting obstacles between a first and second element, which are arranged to be movable relative to each other, with obstacle detection sensors ( 6 ) and an evaluation unit ( 2 ), characterized in that - the obstacle detection sensors ( 6 ) a plurality of high frequency antennas tuned to different frequency ranges ( 6a . 6b ) which are arranged on the first element and are aligned on the second element movably arranged relative to the first element such that one of a high-frequency antenna ( 6 ) radiated radio frequency electromagnetic radiation by the second element and to the high-frequency antennas ( 6 ) are reflected back to the reception, and that - the evaluation unit ( 2 ) for applying the individual high-frequency antennas ( 6 ) over a measuring period successively with detection signals of different frequency and evaluation of the high-frequency antennas ( 6 ) received reflected detection signals in dependence on the respec gene frequency of the detection signal and the spatial position of the at least one tuned to this frequency high-frequency antenna ( 6 ) is set up for obstacle detection. Einrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Hinderniserfassungssensoren (6) in Gruppen jeweils eine Signalsymmetrie im ungestörten Zustand bezogen auf die Messposition aufweisen und ein Hindernis bei voneinander unterschiedlichen empfangenen Detektionssignalen einer signalsymmetrischen Gruppe von Hochfrequenzantennen (6) erkannt wird.Facility ( 1 ) according to claim 1, characterized in that obstacle detection sensors ( 6 ) in groups each have a signal symmetry in the undisturbed state with respect to the measuring position and an obstacle with mutually different received detection signals of a signal-symmetrical group of high-frequency antennas ( 6 ) is recognized. Einrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gruppe signalsymmetrischer Hochfrequenzantennen (6) durch positionssymmetrische Anordnung der Hochfrequenzantennen (6) bezogen auf den Bewegungsablauf der relativ zueinander beweglich angeordneten Elemente gebildet ist.Facility ( 1 ) according to claim 2, characterized in that a group of signal-symmetrical high-frequency antennas ( 6 ) by position symmetrical arrangement of the high-frequency antennas ( 6 ) Based on the movement of the relatively movable elements is formed. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzbereiche der Hochfrequenzantenne (6) in Abhängigkeit von dem sich über die Messperiode planmäßig verändernden Abstand zwischen dem ersten und zweiten Element abgestimmt sind.Facility ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the frequency ranges of the radio-frequency antenna ( 6 ) are tuned in dependence on the distance between the first and second elements that changes according to plan over the measuring period. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochfrequenzantennen (6) auf die Richtcharakteristik des ersten und zweiten Elementes abgestimmt sind.Facility ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the high-frequency antennas ( 6 ) are tuned to the directivity of the first and second elements. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochfrequenzantennen (6) auf einem Trägerelement hintereinander mit zwischenliegenden Filterelementen (7, 8) angeordnet sind.Facility ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Hochfre frequency antennas ( 6 ) on a carrier element one behind the other with intermediate filter elements ( 7 . 8th ) are arranged. Einrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochfrequenzantennen (6) und Filterelemente (7, 8) als Leitungsstrukturen auf einer Trägerfolie oder einem Dichtungsband appliziert sind.Facility ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the high-frequency antennas ( 6 ) and filter elements ( 7 . 8th ) are applied as line structures on a carrier film or a sealing tape. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement eine gewölbte Außenseite hat und die Hochfrequenzantennen (6) derart auf dem Trägerelement angeordnet sind, dass jeweils der Empfangsteil einer Hochfrequenzantenne (6) durch die gewölbte Außenseite eine andere Richtcharakteristik als der Sendeteil der entsprechenden Hochfrequenzantenne (6) hat.Facility ( 1 ) according to one of claims 6 or 7, characterized in that the carrier element has a curved outer side and the high-frequency antennas ( 6 ) are arranged on the carrier element such that in each case the receiving part of a high-frequency antenna ( 6 ) by the curved outer side a different directional characteristic than the transmitting part of the corresponding high-frequency antenna ( 6 ) Has. Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionssignale auf Einzelfrequenzen im Bereich von 800 MHz bis 50 GHz abgestimmt sind.Facility ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the detection signals are tuned to individual frequencies in the range of 800 MHz to 50 GHz. Einrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionssignale auf Einzelfrequenzen im Bereich von 1,8 bis 2,8 GHz abgestimmt sind.Facility ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the detection signals are tuned to individual frequencies in the range of 1.8 to 2.8 GHz. Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz der Abstimmfrequenzen benachbarter Hochfrequenzantennen (6) im Bereich zwischen 200 kHz bis 1,5 MHz liegt.Facility ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the difference of the tuning frequencies of adjacent high-frequency antennas ( 6 ) is in the range between 200 kHz to 1.5 MHz. Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Elemente eine Fahrzeugkarosserie (11) und das andere Element eine and die Fahrzeugkarosserie (11) angelenkte Fahrzeugtür oder Klappe (10) ist.Facility ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that one of the elements is a vehicle body ( 11 ) and the other element on the vehicle body ( 11 ) hinged vehicle door or flap ( 10 ).
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