WO2018206655A2 - Steuersystem - Google Patents

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WO2018206655A2
WO2018206655A2 PCT/EP2018/062026 EP2018062026W WO2018206655A2 WO 2018206655 A2 WO2018206655 A2 WO 2018206655A2 EP 2018062026 W EP2018062026 W EP 2018062026W WO 2018206655 A2 WO2018206655 A2 WO 2018206655A2
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distance
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Sebastian Schödel
Bernd Herthan
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Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg
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    • E05Y2900/546—Tailgates

Definitions

  • the invention relates to a control system for a motorized flap arrangement of a motor vehicle according to the preamble of claim 1, a motorized flap arrangement of a motor vehicle according to claim 10 and a motor vehicle having such a motorized flap arrangement according to claim 11.
  • Motorized flap arrangements have gained acceptance in modern motor vehicles as an increase in comfort.
  • Such a motorized flap arrangement is equipped with a flap and a flap actuator associated with the flap, so that the flap can be adjusted by means of the flap drive between a closed position and an open position.
  • flap is to be understood in the present case.It includes not only tailgates, trunk lids and hoods, but also side doors, rear doors, load compartment floors o. The like. A flap in this sense is pivoting or sliding adjustable.
  • the control of the flap assembly in particular of the damper drive, is often provided gesture-controlled to further increase comfort.
  • the motorized flap assembly is assigned a control system.
  • the known control system (DE 10 2013 1 14 883 AI), from which the invention proceeds, allows a control of the flap assembly by a simple foot movement. It is provided in terms of a comfort increase that a predetermined foot movement leads both in a transverse direction and in a longitudinal direction to a control of the damper drive. Thus, the operator is free whether he would prefer to perform the foot movement in the transverse direction or in the longitudinal direction.
  • a sensor system which has an elongated distance sensor.
  • the distance sensor is provided with a sensor configuration that varies along its longitudinal extent.
  • the invention is based on the problem of designing and developing the known control system such that the security in the qualification of a detected operator movement is increased as an operator gesture.
  • the recorded sensor measured values can be traced back to a passers-by or the like passing by way of remarkably remarkable feature of the proposed solution is the fact that the sensor system detects the movement of the operator In the longitudinal direction and in the transverse direction, however, the detection of the longitudinal movement is used only to hide part of the operator movements when qualifying as an operator gesture. This measure serves primarily to avoid the incorrect qualification of the recorded movement as an operator gesture, although the underlying sensor readings are due to interference.
  • the sensor system has at least one elongated sensor arrangement which has at least one distance sensor measuring distance-wise transversely to its respective local extent, which is here and preferably a capacitive distance sensor.
  • the arrangement is such that by means of the sensor system, operator movements of a body part of an operator, which is preferably a foot of an operator, can be detected in a longitudinal direction along a reference extension and in a transverse direction transverse to the reference extension.
  • the reference extension may be defined as a straight line or as a curve in space, in order to ensure the above detection, the elongate sensor arrangement preferably extends along the reference direction.
  • the controller qualifies an operator movement as an operator event by means of the sensor system if the detected operator movement is a predetermined operator gesture with a transverse movement component.
  • the flap arrangement is controlled by the controller. In detail, this means that the flap of the flap assembly is adjusted by motor in the opening direction or in the closing direction.
  • a further necessary condition for the qualification of a detected operator movement as an operator gesture is checked by means of the controller.
  • the further necessary condition is that the spatial extent of the longitudinal movement portion of the detected operator movement is below a predetermined longitudinal maximum extent. This is nothing more than the above-mentioned hiding operator movements, the longitudinal movement portion has an excessive spatial extent.
  • the above problem is solved in a control system according to the preamble of claim 2 by the features of the characterizing part of claim 2.
  • Essential to this further teaching is the fundamental consideration that the at least one sensor arrangement can be divided into at least two elongated distance sensors, which can be controlled separately from each other. Already by the separate controllability results already a first detection of a longitudinal movement along the sensor array.
  • the distance sensors of the sensor arrangement each have a sensor configuration that changes along the distance sensor.
  • this basic structure makes it possible to detect a longitudinal movement along the sensor arrangement comparatively accurately, since the transition from one distance sensor to the respectively adjacent distance sensor can be detected very accurately.
  • the individual distance sensors are of comparatively short extension, which improves the measurement resolution for a longitudinal movement along the longitudinal extent of the respective distance sensor.
  • the second teaching is still associated with a further advantage, according to which the subdivision of the sensor arrangement can be used to check the existence of an attachment component, in particular a trailer hitch. If the add-on component is present, it causes an almost constant sensor signal in one of the distance sensors, which deviates from the corresponding sensor signal in the case of a missing add-on component. Based on this deviation, the controller decides whether the add-on component is present or not. Preferably, it is now provided that the controller controls the respective distance sensor depending on whether the attachment component is present or not, different. This can be avoided in a simple way that an attachment component interferes with the proposed operator event monitoring.
  • the sensor arrangement is preferably subdivided into a plurality of distance sensors, more preferably at least one of the distance sensors being arranged in the region of the attachment component, and the sensor signals generated by this distance sensor being correspondingly influenced by the attachment component.
  • the reference extension is aligned along or transversely to the surface of a body component, which in a particularly preferred embodiment is a bumper of the motor vehicle. Accordingly, the transverse movement is either transverse or along the respective surface of the body component. According to the proposal, it is then provided that the spatial extent of the longitudinal motion component, ie the proportion along or across the surface of the body component must be below a predetermined longitudinal maximum extent to meet the further necessary condition for the qualification as operator gesture.
  • a predetermined sequence of again predetermined pulse shapes must occur in the sensor measured values of the plurality of distance sensors in the sense of an above qualification.
  • the fact that the plurality of distance sensors can be controlled separately from one another results in an independence of the sensor measured values of the distance sensors from one another. This independence allows a particularly high detection reliability, since, for example, the sensor measured values of adjacent distance sensors can be checked for consistency with one another.
  • the further preferred claim 9 relates to two preferred variants for the implementation of a changing in the above sense sensor configuration along the respective distance sensor on the one hand by a changing sensitivity and on the other hand by a changing sensor geometry.
  • sensitivity is to be understood here in a broader sense such that a change in the sensitivity at the same distance from the operator always entails a corresponding change in the sensor signal.
  • FIG. 1 shows the rear area of a motor vehicle with a proposed control system in a side view
  • Fig. 2 shows a foot movement of an operator a) in a side view and b) in a rear view and
  • FIG. 3 shows the sensor measured values generated by the sensor system of the control system according to FIG. 1 a) relating to the transverse movement component and b) relating to the longitudinal movement component.
  • the proposed control system 1 is used to control a motorized flap assembly 2 of a motor vehicle 3.
  • the flap assembly 2 has a flap 4 and a valve 4 associated with the flap drive 5.
  • the flap drive 5 is used for the motorized adjustment of the flap 4 between a closed position shown in FIG. 1 in a closed position and an open position shown in FIG. 1, shown in dashed line.
  • the flap 4 is a tailgate of the motor vehicle 3.
  • all statements apply to a designed as a tailgate flap 4 for all other types of flaps.
  • the control system 1 is assigned a controller 6 and at least one sensor system 7 coupled to the controller 6.
  • the sensor system 7 at least one elongated sensor arrangement 8, 9, which in turn has at least one elongated, transversely to its respective local extent distance-measuring distance sensor.
  • two sensor arrangements 8, 9 are provided, each having two distance sensors 10, 1 1 and 12, 13, as will be explained.
  • the reference extension 16 is aligned substantially parallel to the longitudinal extension 8a, 9a of the relevant sensor arrangement 8, 9.
  • the controller 6 is now designed so that it can qualify by means of the sensor system 7, an operator movement as an operator event, whereupon the flap assembly 2 is controlled by the controller 6 for an adjustment in the opening direction or in the closing direction.
  • a first necessary condition for the qualification of an operator movement as an operator event is that the detected operator movement is a predetermined operator gesture with a transverse movement component, ie a movement component in the transverse direction 17.
  • Fig. 2a shows this for a reciprocating motion of the body part 14, here the foot, the operator.
  • operator gesture which consists in the fact that the spatial extent of the longitudinal movement component of the detected operator movement lies below a predetermined longitudinal maximum extent 18.
  • the longitudinal movement portion of the operator gesture shown in Fig. 2a) is shown in Fig. 2b).
  • the longitudinal movement component ie the movement component in the longitudinal direction 15, within the predetermined longitudinal maximum extent 18, so that a qualification of the detected operator movement as operator gesture is basically possible.
  • the spatial extent of the longitudinal motion component of the detected operator movement exceed the predetermined longitudinal maximum extent 18, a qualification of the detected operator movement as an operator gesture would be precluded.
  • the possibility of detecting operator movements not only in the transverse direction 17 but also in the longitudinal direction 15 leads to increased safety in qualifying a detected operator movement as an operator gesture.
  • the sensor assembly 8, 9 at least two, here and preferably exactly two, elongated, transversely to their respective local extent distance measuring Distance sensors 10, 1 1; 12, 13 which are controllable separately from the controller 6 and which are arranged along their respective longitudinal extent one behind the other.
  • the distance sensors 10, 11; 12, 13 each have a sensor configuration varying along the distance sensor, so that a sensor configuration parallel to the distance sensors 10, 11; 12, 13 moving body part 14 of the operator changing sensor measured values of the respective distance sensor 10, 1 1; 12, 13, while the distance of the body part 14 to the respective distance sensor 10, 1 1; 12, 13 remains unchanged across the respective local extent.
  • the predetermined operator gesture may be defined in a very different way.
  • the operator gesture may be a hand movement, in particular a wiping movement.
  • the predetermined operator gesture comprises a reciprocating movement of the body part 14 of the operator, in particular a foot of the operator, in the transverse direction 17. It has already been pointed out that such foot movement of the operator is also referred to as "kicking motion".
  • the reference extension 16 is aligned along the surface of a body component.
  • This body component can be, for example, the flap 4 of the flap arrangement 2.
  • the relevant body component is a bumper 19 of the motor vehicle 3.
  • an operator movement in the transverse direction 17 is equivalent to operator movement toward the bumper 19 or away from the bumper 19 (FIG an operator movement in the longitudinal direction 15 is a movement along the bumper 19 (FIG. 2b)).
  • the reference extension 16 is oriented transversely to the surface of an above body component. Then there is a correspondingly opposite orientation of the longitudinal direction 15 and transverse direction 17th
  • the optimum choice of the longitudinal maximum extent 18 depends largely on the operator gesture to be qualified. Here and preferably, it is preferably such that the spatial extent of the transverse movement portion 20 of the predetermined operator gesture is more than twice the longitudinal maximum extent 18. This is appropriate for operator gestures that have a clear preferred direction in the transverse direction 17.
  • At least one distance sensor 10, 1 1; 12, 13 configured as a capacitive distance sensor, which comprises an elongate measuring electrode 21, 22; 23, 24.
  • a capacitive measuring field can be generated, which is measurably influenced by the body part 14 located in the respective detection area.
  • the measuring electrodes 12, 13 are round conductors, while the measuring electrodes 21, 22 are flat conductors.
  • Fig. 1 shows that the proposed sensor system 7 a total of four distance sensors 10, 1 1; 12, 13, which are separately controllable by means of the controller 6 and in particular evaluable. This means that the sensor measured values of the individual distance sensors 10, 1 1; 12, 13 are independent of each other. This is associated with an increased detection reliability, as has been explained above.
  • FIG. 3 a shows the sensor measured values 10 a, 12 a determined by the distance sensors 10, 12, each representing a distance.
  • first the upper distance sensor 10 "responds", which is accompanied by a time pulse according to Fig. 3a) .
  • To offset in time follows the response of the distance sensor 12, which is accompanied by the pulse 12a shown in Fig. 3a).
  • the occurrence of such impulses 10a, 12a offset in predetermined limits can be defined as the first necessary condition for qualifying a detected operator movement as an operator gesture.
  • Fig. 3b shows the accompanying with the detected operator movement longitudinal movement, which is accompanied by an undesirable movement of the body part 14 of the operator along the bumper 19.
  • the fact that the spatial extent of the longitudinal movement portion of the detected operator movement is below the predetermined longitudinal maximum extent 18 results in the result of the qualification of the detected operator movement as an operator gesture, whereby the controller 6 controls the flap assembly 2 accordingly.
  • the respective distance sensor 10, 1 1; 12, 13 along its longitudinal extent has a changing sensitivity.
  • the changing sensor configuration is realized in that the respective distance sensor 10, 1 1; 12, 13 along its longitudinal extent has a changing sensor geometry. This is for all distance sensors 10, 11 shown in the drawing; 12, 13 so provided. Specifically, the measuring electrodes 21, 22 of the distance sensors 10, 11 formed as flat conductors are tapered along the longitudinal extent 8a, while the measuring electrodes 23, 24 of the distance sensors 12, 13 designed as round conductors are configured conically along the longitudinal extension 9a.
  • the independent role plays a flap assembly 2 with a flap 4 and a damper drive 5 for motorized adjustment of the flap 4 and with a proposed control system 1 is claimed. All statements on the proposed tax system 1 may be referred to.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuersystem für eine motorische Klappenanordnung (2) eines Kraftfahrzeugs (3), wobei eine Steuerung (6) und mindestens ein mit der Steuerung (6) gekoppeltes Sensorsystem (7) vorgesehen sind, wobei das Sensorsystem (7) mindestens eine längliche Sensoranordnung (8, 9) aufweist, die mindestens einen länglichen, quer zu seiner jeweiligen lokalen Erstreckung abstandsmessenden Abstandssensor (10, 11; 12, 13) aufweist, wobei mittels des Sensorsystems (7) Bedienerbewegungen eines Körperteils (14) eines Bedieners in einer Längsrichtung (15) entlang einer Referenzerstreckung (16) und in einer Querrichtung (17) quer zu der Referenzerstreckung (16) erfassbar sind, wobei die Steuerung (6) mittels des Sensorsystems (7) eine Bedienerbewegung als Bedienereignis qualifiziert und daraufhin die Klappenanordnung (2) ansteuert, wenn die erfasste Bedienerbewegung eine vorbestimmte Bedienergeste mit einem Querbewegungsanteil ist. Es wird vorgeschlagen, dass eine weitere notwendige Bedingung für die Qualifizierung einer erfassten Bedienerbewegung als Bedienergeste darin besteht, dass die räumliche Ausdehnung des Längs bewegungsanteils der erfassten Bedienerbewegung unterhalb einer vorbestimmten Längs- Maximalausdehnung (18) liegt.

Description

Steuersystem
Die Erfindung betrifft ein Steuersystem für eine motorische Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine motorische Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 10 sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen motorischen Klappenanordnung gemäß Anspruch 1 1.
Motorische Klappenanordnungen haben sich bei modernen Kraftfahrzeugen als Komfortsteigerung durchgesetzt. Eine solche motorische Klappenanordnung ist mit einer Klappe und einem der Klappe zugeordneten Klappenantrieb ausgestattet, so dass sich die Klappe mittels des Klappenantriebs zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verstellen lässt.
Der Begriff „Klappe" ist vorliegend weit zu verstehen. Er umfasst nicht nur Heckklappen, Heckdeckel und Motorhauben, sondern auch Seitentüren, Hecktüren, Laderaumböden o. dgl. Eine Klappe in diesem Sinne ist schwenkend oder schiebend verstellbar.
Die Ansteuerung der Klappenanordnung, insbesondere des Klappenantriebs, ist zur weiteren Komfortsteigerung oftmals gestengesteuert vorgesehen. Hierfür ist der motorischen Klappenanordnung ein Steuersystem zugeordnet.
Das bekannte Steuersystem (DE 10 2013 1 14 883 AI), von dem die Erfindung ausgeht, erlaubt eine Ansteuerung der Klappenanordnung durch eine einfache Fußbewegung. Dabei ist es im Sinne einer Komfortsteigerung vorgesehen, dass eine vorbestimmte Fußbewegung sowohl in einer Querrichtung als auch in einer Längsrichtung zu einer Ansteuerung des Klappenantriebs führt. Damit steht es dem Bediener frei, ob er die Fußbewegung lieber in der Querrichtung oder in der Längsrichtung durchführen möchte.
Bei dem bekannten Steuersystem ist ein Sensorsystem vorgesehen, das einen länglichen Abstandssensor aufweist. Für die Erfassung einer Längsbewegung entlang des Abstandssensors ist der Abstandssensor mit einer Sensorkonfiguration versehen, die sich entlang seiner Längserstreckung ändert. Damit ist die Er- fassung sowohl einer Querbewegung als auch einer Längsbewegung ohne Weite- res möglich. Einen ähnlichen Ansatz zur Erfassung sowohl einer Querbewegung als auch einer Längsbewegung zeigt die DE 10 2012 014 676 AI .
Angesichts der Tatsache, dass jeder Bediener die im Steuersystem definierte Be- dienergeste zumindest geringfügig unterschiedlich umsetzt, stellt eine hohe Sicherheit bei der Qualifizierung einer erfassten Bedienerbewegung als Bedienergeste eine Herausforderung dar.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, das bekannte Steuersystem derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Sicherheit bei der Qualifizierung einer erfassten Bedienerbewegung als Bedienergeste erhöht wird.
Das obige Problem wird bei einem Steuersystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 ge- löst.
Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, dass im Rahmen der Qualifizierung einer erfassten Bedienerbewegung als Bedienergeste nur solche Bedienerbewegungen„erlaubt" sind, deren Längsbewegungsanteil von einer räumlichen Ausdehnung unterhalb einer vorbestimmten Längs-Maximalausdehnung ist. Maßgeblich für die Qualifizierung der erfassten Bedienerbewegung ist damit deren Querbewegungsanteil. Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass speziell mit dem Fuß durchzuführende Bedienergesten in erster Näherung in einer einzigen Ebene ablaufen. Wenn die erfasste Bedienerbewegung aus dieser Ebene heraus- läuft, handelt es sich bei der erfassten Bewegung mit hoher Wahrscheinlichkeit um keine vom Bediener avisierte Bedienergeste. Vielmehr ist davon auszugehen, dass die erfassten Sensormesswerte auf einen vorbeilaufenden Passanten o. dgl. zurückgehen. Bemerkenswert bei der vorschlagsgemäßen Lösung ist die Tatsache, dass das Sensorsystem zwar die Erfassung von Bedienerbewegungen sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung vornehmen kann, dass die Erfassung der Längsbewegung aber nur dafür genutzt wird, um einen Teil der Bedienerbewegungen bei der Qualifizierung als Bedienergeste auszublenden. Diese Maßnahme dient in erster Linie der Vermeidung der fehlerhaften Qualifizierung der erfass- ten Bewegung als Bedienergeste, obwohl die zugrunde liegenden Sensormesswerte auf Störeinflüsse zurückgehen.
Im Einzelnen wird nun vorgeschlagen, dass das Sensorsystem mindestens eine längliche Sensoranordnung aufweist, die mindestens einen, quer zu seiner jeweiligen lokalen Erstreckung abstandsmessenden Abstandssensor aufweist, bei dem es sich hier und vorzugsweise um einen kapazitiven Abstandssensor handelt. Dabei ist die Anordnung so getroffen, dass mittels des Sensorsystems Bedienerbewegungen eines Körperteils eines Bedieners, bei dem es sich vorzugsweise um einen Fuß eines Bedieners handelt, in einer Längsrichtung entlang einer Refe- renzerstreckung und in einer Querrichtung quer zu der Referenzerstreckung erfassbar sind. Die Referenzerstreckung kann als gerade Linie oder als Kurve im Raum definiert sein, um die obige Erfassung sicherstellen zu können, erstreckt sich die längliche Sensoranordnung vorzugsweise entlang der Referenzerstre- ckung.
Die Steuerung qualifiziert eine Bedienerbewegung als Bedienereignis mittels des Sensorsystems, wenn die erfasste Bedienerbewegung eine vorbestimmte Bedienergeste mit einem Querbewegungsanteil ist. Auf die erfolgreiche Qualifizierung hin wird die Klappenanordnung mittels der Steuerung angesteuert. Im Einzelnen bedeutet dies, dass die Klappe der Klappenanordnung motorisch in Öffnungsrichtung oder in Schließrichtung verstellt wird.
Wesentlich für die vorschlagsgemäße Lehre ist nun, dass eine weitere notwendi- ge Bedingung für die Qualifizierung einer erfassten Bedienerbewegung als Bedienergeste mittels der Steuerung überprüft wird. Die weitere notwendige Bedingung besteht darin, dass die räumliche Ausdehnung des Längsbewegungsanteils der erfassten Bedienerbewegung unterhalb einer vorbestimmten Längs- Maximalausdehnung liegt. Dies ist nichts anderes, als das oben angesprochene Ausblenden von Bedienerbewegungen, deren Längsbewegungsanteil eine übermäßige räumliche Ausdehnung aufweist.
Nach einer weiteren Lehre nach Anspruch 2, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird das obige Problem bei einem Steuersystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 2 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 2 gelöst. Wesentlich nach dieser weiteren Lehre ist die grundsätzliche Überlegung, dass die mindestens eine Sensoranordnung in mindestens zwei längliche Abstandssensoren unterteilt sein kann, die separat voneinander ansteuerbar sind. Bereits durch die separate Ansteuerbarkeit ergibt sich bereits eine erste Erfassung einer Längsbewegung entlang der Sensoranordnung. Um nun eine höhere Auflösung hinsichtlich der Bewegungserfassung zu erzielen, wird vorgeschlagen, dass die Abstandssensoren der Sensoranordnung jeweils eine sich entlang des Abstandssensors verändernde Sensorkonfiguration aufweisen. Dieser grundsätzliche Aufbau ermöglicht grundsätzlich eine vergleichsweise genaue Erfassung einer Längsbewegung entlang der Sensoranordnung, da der Übergang von einem Abstandssensor zum jeweils benachbarten Abstandssensor sehr genau detektierbar ist. Hinzu kommt, dass die einzelnen Abstandssensoren von vergleichsweise kurzer Ausdehnung sind, was die Messauflösung für eine Längsbewegung entlang der Längserstreckung des jeweiligen Abstandssensors verbessert.
Die zweite Lehre ist noch mit einem weiteren Vorteil verbunden, nach dem die Unterteilung der Sensoranordnung genutzt werden kann, um die Existenz einer Anbaukomponente, insbesondere einer Anhängerkupplung, zu überprüfen. Ist die Anbaukomponente vorhanden, so verursacht sie in einem der Abstandssensoren ein nahezu konstantes Sensorsignal, das von dem entsprechenden Sensorsignal bei fehlender Anbaukomponente abweicht. Basierend auf dieser Abweichung entscheidet die Steuerung, ob die Anbaukomponente vorhanden ist oder nicht. Vorzugsweise ist es nun vorgesehen, dass die Steuerung den betreffenden Abstandssensor in Abhängigkeit davon, ob die Anbaukomponente vorhanden ist oder nicht, unterschiedlich ansteuert. Damit kann auf einfache Weise vermieden werden, dass eine Anbaukomponente die vorschlagsgemäße Bedienereignisüberwachung stört. Bei dieser bevorzugten Ausgestaltung ist die Sensoranordnung vorzugsweise in mehrere Abstandssensoren unterteilt, wobei weiter vorzugsweise zumindest einer der Abstandssensoren im Bereich der Anbaukomponente angeordnet ist und die von diesem Abstandssensor erzeugten Sensorsignale entsprechend von der Anbaukomponente beeinflusst werden.
Bei der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 handelt es sich bei der vorbestimmten Bedienergeste um eine Hin- und Herbewegung des Körperteils des Bedieners, insbesondere eines Fußes des Bedieners, in der Querrichtung. Wie oben angesprochen, ist bei einer solchen Hin- und Herbewegung, die auch als„Kickbewegung" bezeichnet wird, eine Fußbewegung in nur einer Bewegungsrichtung, hier in der Querrichtung, vorgesehen, so dass das vorschlagsgemäße Ausblenden von Bedienerbewegungen, die einen übermäßigen Längsbewegungsanteil aufweisen, folgerichtig ist.
Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 ist die Refe- renzerstreckung entlang oder quer zu der Oberfläche eines Karosseriebauteils ausgerichtet, bei dem es sich in besonders bevorzugter Ausgestaltung um einen Stoßfänger des Kraftfahrzeugs handelt. Entsprechend verläuft die Querbewegung entweder quer oder entlang der betreffenden Oberfläche des Karosseriebauteils. Vorschlagsgemäß ist es dann vorgesehen, dass die räumliche Ausdehnung des Längsbewegungsanteils, also des Anteils entlang oder quer der Oberfläche des Karosseriebauteils, unterhalb einer vorbestimmten Längs-Maximalausdehnung liegen muss, um die weitere notwendige Bedingung für die Qualifizierung als Bedienergeste zu erfüllen.
Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 8, wird die Tatsache, dass mehrere Abstandssensoren vorgesehen sind, genutzt, um eine sichere Qualifizierung einer erfassten Bedienerbewegung als Bedienergeste zu ermöglichen. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass eine vorbestimmte Abfolge wiederum vorbestimmter Impulsformen in den Sensormesswerten der mehreren Abstandssensoren im Sinne einer obigen Qualifizierung auftreten muss. Dadurch, dass die mehreren Abstandssensoren separat voneinander ansteuerbar sind, ergibt sich eine Unabhängigkeit der Sensormesswerte der Abstandssensoren voneinander. Diese Unabhängigkeit ermöglich eine besonders hohe Erfassungssicherheit, da beispielsweise die Sensormesswerte nebeneinanderliegender Abstandssensoren auf Konsistenz zueinander überprüft werden können.
Der weiter bevorzugte Anspruch 9 betrifft zwei bevorzugte Varianten für die Umsetzung einer sich in obigem Sinne verändernden Sensorkonfiguration entlang des betreffenden Abstandssensors einerseits durch eine sich verändernde Sensitivität und andererseits durch eine sich verändernde Sensorgeometrie. Der Begriff„Sensitivität" ist hier in einem erweiterten Sinne derart zu verstehen, dass eine Änderung der Sensitivität bei identischem Abstand zu dem Bediener stets eine entsprechende Änderung des Sensorsignals mit sich bringt.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 10, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Klappenanordnung mit einer Klappe und einem Klappenantrieb zur motorischen Verstellung der Klappe und mit einem Steuersystem nach einer der vorgenannten Lehren als solche beansprucht. Auf alle Ausführungen zu den vorgenannten Lehren darf verwiesen werden.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 1 1, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Kraftfahrzeug mit einer vorschlagsgemäßen Klappenanordnung als solches beansprucht. Auch insoweit darf auf alle Ausführungen zu den vorgenannten Lehren verwiesen werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 den Heckbereich eines Kraftfahrzeugs mit einem vorschlagsgemäßen Steuersystem in einer Seitenansicht,
Fig. 2 eine Fußbewegung eines Bedieners a) in einer Seitenansicht und b) in einer Rückansicht und
Fig. 3 die von dem Sensorsystem erzeugten Sensormesswerte des Steuersystems gemäß Fig. 1 a) betreffend den Querbewegungsanteil und b) betreffend den Längsbewegungsanteil.
Das vorschlagsgemäße Steuersystem 1 dient der Ansteuerung einer motorischen Klappenanordnung 2 eines Kraftfahrzeugs 3. Die Klappenanordnung 2 weist eine Klappe 4 und einen der Klappe 4 zugeordneten Klappenantrieb 5 auf. Der Klappenantrieb 5 dient der motorischen Verstellung der Klappe 4 zwischen einer in Fig. 1 in durchgezogener Linie dargestellten Schließstellung und einer in Fig. 1 dargestellten, in gestrichelter Linie dargestellten Offenstellung. Hier und vorzugsweise handelt es sich bei der Klappe 4 um eine Heckklappe des Kraftfahrzeugs 3. Allerdings darf im Hinblick auf das weite Verständnis des Begriffs „ lappe" auf den einleitenden Teil der Beschreibung verwiesen werden. Insoweit gelten alle Ausführungen zu einer als Heckklappe ausgestalteten Klappe 4 für alle anderen Arten von Klappen.
Dem Steuersystem 1 ist eine Steuerung 6 und mindestens ein mit der Steuerung 6 gekoppeltes Sensorsystem 7 zugeordnet. Dabei weist das Sensorsystem 7 mindestens eine längliche Sensoranordnung 8, 9 auf, die wiederum mindestens einen länglichen, quer zu seiner jeweiligen lokalen Erstreckung abstandsmessenden Abstandssensor aufweist. Hier und vorzugsweise sind zwei Sensoranordnungen 8, 9 vorgesehen, die jeweils zwei Abstandssensoren 10, 1 1 und 12, 13 aufweisen, wie noch erläutert wird.
Mittels des Sensorsystems 7 sind Bedienerbewegungen eines Körperteils 14 eines Bedieners in einer Längsrichtung 15 entlang einer Referenzerstreckung 16 und in einer Querrichtung 17 quer zu der Referenzerstreckung 16 erfassbar. Hier und vorzugsweise ist die Referenzerstreckung 16 im Wesentlichen parallel zu der Längserstreckung 8a, 9a der betreffenden Sensoranordnung 8, 9 ausgerichtet.
Die Steuerung 6 ist nun so ausgelegt, dass sie mittels des Sensorsystems 7 eine Bedienerbewegung als Bedienereignis qualifizieren kann, woraufhin die Klappenanordnung 2 von der Steuerung 6 für eine Verstellung in Öffnungsrichtung oder in Schließrichtung angesteuert wird.
Eine erste notwendige Bedingung für die Qualifizierung einer Bedienerbewegung als Bedienereignis besteht darin, dass die erfasste Bedienerbewegung eine vorbestimmte Bedienergeste mit einem Querbewegungsanteil, also einem Bewegungsanteil in Querrichtung 17, ist. Fig. 2a) zeigt dies für eine Hin- und Herbewegung des Körperteils 14, hier des Fußes, des Bedieners.
Wesentlich ist nun, dass eine weitere, also zweite notwendige Bedingung für die Qualifizierung einer erfassten Bedienerbewegung als Bedienergeste vorgesehen ist, die darin besteht, dass die räumliche Ausdehnung des Längsbewegungsanteils der erfassten Bedienerbewegung unterhalb einer vorbestimmten Längs- Maximalausdehnung 18 liegt. Der Längsbewegungsanteil der in Fig. 2a) dargestellten Bedienergeste ist in Fig. 2b) gezeigt. Hier wird deutlich, dass der Längsbewegungsanteil, also der Bewegungsanteil in Längsrichtung 15, innerhalb der vorbestimmten Längs-Maximalausdehnung 18 liegt, so dass eine Qualifizierung der erfassten Bedienerbewegung als Bedienergeste grundsätzlich möglich ist. Würde die räumliche Ausdehnung des Längsbewegungsanteils der erfassten Bedienerbewegung über die vorbestimmte Längs-Maximalausdehnung 18 hinausgehen, so wäre eine Qualifizierung der erfassten Bedienerbewegung als Bedienergeste ausgeschlossen. Hier wird klar, dass die Möglichkeit der Erfassung von Bedienerbewegungen nicht nur in der Querrichtung 17, sondern auch in der Längsrichtung 15 zu einer erhöhten Sicherheit bei der Qualifizierung einer erfassten Bedienerbewegung als Bedienergeste führt.
Eine Erhöhung der obigen Sicherheit bei der Qualifizierung ergibt sich auch durch den in Fig. 1 gezeigten, strukturellen Aufbau des Steuersystems 1. Hier weist die Sensoranordnung 8, 9 mindestens zwei, hier und vorzugsweise genau zwei, längliche, quer zu ihrer jeweiligen lokalen Erstreckung abstandsmessende Abstandssensoren 10, 1 1 ; 12, 13 auf, die von der Steuerung 6 separat voneinander ansteuerbar sind und die entlang ihrer jeweiligen Längserstreckung hintereinander angeordnet sind. Die Abstandssensoren 10, 11; 12, 13 weisen jeweils eine sich entlang des Abstandssensors verändernde Sensorkonfiguration auf, so dass sich ein parallel zu den Abstandssensoren 10, 11 ; 12, 13 bewegendes Körperteil 14 des Bedieners sich verändernde Sensormesswerte des jeweiligen Abstandssensors 10, 1 1; 12, 13 erzeugt, während der Abstand des Körperteils 14 zu dem jeweiligen Abstandssensor 10, 1 1 ; 12, 13 quer zu der jeweiligen lokalen Erstreckung unverändert bleibt. Damit lässt sich auf einfache Weise eine Bewegung in Längsrichtung 15 entlang der Sensoranordnung 8, 9 erfassen. Dies ist prinzipiell in der DE 10 2012 014 676 AI erläutert, die auf die Anmelderin zurückgeht und die insoweit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird. Weitere Einzelheiten zur Realisierung einer sich derart verändernden Sensorkonfiguration finden sich in den noch folgenden Ausführungen.
Die vorbestimmte Bedienergeste kann auf ganz unterschiedliche Art und Weise definiert sein. Beispielsweise kann es sich bei der Bedienergeste um eine Handbewegung, insbesondere um eine Wischbewegung, handeln. Hier und vorzugsweise ist es jedoch so, dass die vorbestimmte Bedienergeste eine Hin- und Herbewegung des Körperteils 14 des Bedieners, insbesondere eines Fußes des Bedieners, in der Querrichtung 17 umfasst. Es wurde schon darauf hingewiesen, dass eine solche Fußbewegung des Bedieners auch als„Kickbewegung" bezeichnet wird.
Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausftih- rungsbeispiel ist es so, dass die Referenzerstreckung 16 entlang der Oberfläche eines Karosseriebauteils ausgerichtet ist. Bei diesem Karosseriebauteil kann es sich beispielsweise um die Klappe 4 der Klappenanordnung 2 handeln. Bevorzugt ist allerdings, dass es sich bei dem betreffenden Karosseriebauteil um einen Stoßfänger 19 des Kraftfahrzeugs 3 handelt. Bei der Ausrichtung der Referenzer- Streckung 16 entlang der Oberfläche des Karosseriebauteils, hier des Stoßfängers 19, ist eine Bedienerbewegung in Querrichtung 17 gleichzusetzen mit einer Bedienerbewegung auf den Stoßfänger 19 zu, bzw. von dem Stoßfänger 19 weg (Fig. 2a)), während eine Bedienerbewegung in Längsrichtung 15 eine Bewegung entlang des Stoßfängers 19 ist (Fig. 2b)).
Es kann aber auch umgekehrt vorgesehen sein, dass die Referenzerstreckung 16 quer zu der Oberfläche eines obigen Karosseriebauteils ausgerichtet ist. Dann ergibt sich eine entsprechend umgekehrte Ausrichtung von Längsrichtung 15 und Querrichtung 17.
Die optimale Wahl der Längs-Maximalausdehnung 18 hängt maßgeblich von der zu qualifizierenden Bedienergeste ab. Hier und vorzugsweise ist es vorzugsweise so, dass die räumliche Ausdehnung des Querbewegungsanteils 20 der vorbestimmten Bedienergeste mehr als das zweifache der Längs-Maximalausdehnung 18 ist. Dies ist sachgerecht für Bedienergesten, die eine klare Vorzugsrichtung in der Querrichtung 17 haben.
Für die Ausgestaltung des mindestens einen Abstandssensors 10, 1 1 ; 12, 13 sind zahlreiche vorteilhafte Varianten denkbar. Hier und vorzugsweise ist mindestens ein Abstandssensor 10, 1 1; 12, 13 als kapazitiver Abstandssensor ausgestaltet, der eine längliche Messelektrode 21, 22; 23, 24 aufweist. Mittels der betreffenden Messelektrode 21, 22; 23, 24 ist ein kapazitives Messfeld erzeugbar, das durch das in dem jeweiligen Erfassungsbereich befindliche Körperteil 14 messbar beeinflusst wird. Bei den Messelektroden 12, 13 handelt es sich um Rundlei- ter, während es sich bei den Messelektroden 21 , 22 um Flachleiter handelt. Fig. 1 zeigt, dass das vorschlagsgemäße Sensorsystem 7 insgesamt vier Abstandssensoren 10, 1 1 ; 12, 13 aufweist, die separat mittels der Steuerung 6 ansteuerbar und insbesondere auswertbar sind. Dies bedeutet, dass die Sensormesswerte der einzelnen Abstandssensoren 10, 1 1 ; 12, 13 unabhängig voneinander sind. Dies ist mit einer erhöhten Erfassungssicherheit verbunden, wie weiter oben erläutert worden ist.
Ganz allgemein ist es so, dass die Steuerung 6 die Sensormesswerte aller Abstandssensoren 10, 1 1 ; 12, 13 auswertet, um eine Bedienerbewegung als Bedienereignis zu qualifizieren. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist eine Bedienergeste als eine vorbestimmte Abfolge vorbestimmter Impulsformen in den Sensormesswerten der Abstandssensoren erfassbar und damit qualifizierbar. Dies zeigt sich am besten in der Darstellung gemäß Fig. 3. Fig. 3 a zeigt die von den Abstandssensoren 10, 12 ermittelten, jeweils einen Abstand repräsentierenden Sensormesswerte 10a, 12a. Hier ist es so, dass zunächst der obere Abstandssensor 10„anspricht", was mit einem zeitlichen Impuls gemäß Fig. 3a) einhergeht. Zeitlich dazu versetzt folgt das Ansprechen des Abstandssensors 12, was mit dem in Fig. 3a) gezeigten Impuls 12a einhergeht. Das Auftreten solcher, in vorbestimmten Grenzen versetzter Impulse 10a, 12a kann als erste notwendige Bedingung für die Qualifizierung einer erfassten Bedienerbewegung als Bedienergeste definiert sein.
Fig. 3b) zeigt die mit der erfassten Bedienerbewegung einhergehende Längsbewegung, die auf eine an sich ungewünschte Bewegung des Körperteils 14 des Bedieners entlang des Stoßfängers 19 einhergeht. Dadurch, dass die räumliche Ausdehnung des Längsbewegungsanteils der erfassten Bedienerbewegung unterhalb der vorbestimmten Längs-Maximalausdehnung 18 liegt, ergibt sich im Ergebnis die Qualifizierung der erfassten Bedienerbewegung als Bedienergeste, wodurch die Steuerung 6 die Klappenanordnung 2 entsprechend ansteuert.
Es sind nun verschiedene bevorzugte Varianten denkbar, eine sich vorschlagsgemäß verändernde Sensorkonfiguration zu realisieren. Hierfür kann es grundsätzlich vorgesehen sein, dass der jeweilige Abstandssensor 10, 1 1 ; 12, 13 entlang seiner Längserstreckung eine sich verändernde Sensitivität aufweist. Auf das hier zugrunde liegende Verständnis des Begriffs„Sensitivität" darf auf die obigen Ausführungen verwiesen werden. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die sich verändernde Sensorkonfiguration dadurch realisiert ist, dass der jeweilige Abstandssensor 10, 1 1 ; 12, 13 entlang seiner Längserstreckung eine sich verändernde Sensorgeometrie aufweist. Dies ist für alle in der Zeichnung dargestellten Abstandssensoren 10, 1 1 ; 12, 13 so vorgesehen. Im Einzelnen sind die als Flachleiter ausgestalteten Messelektroden 21 , 22 der Abstandssensoren 10, 1 1 entlang der Längserstreckung 8a spitz zulaufend, dreiecksförmig ausgebildet, während die als Rundleiter ausgestalteten Messelektroden 23, 24 der Abstandssensoren 12, 13 entlang der Längserstreckung 9a konisch ausgestaltet sind.
Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Klappenanordnung 2 mit einer Klappe 4 und einem Klappenantrieb 5 zur motorischen Verstellung der Klappe 4 und mit einem vorschlagsgemäßen Steuersystem 1 beansprucht. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Steuersystem 1 darf verwiesen werden.
Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Kraftfahrzeug 3 mit einer obigen Klappenanordnung 2 als solches beansprucht. Auch insoweit darf auf alle obigen Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Steuersystem 1 verwiesen werden.

Claims

Patentansprüche
1. Steuersystem für eine motorische Klappenanordnung (2) eines Kraftfahrzeugs (3), wobei eine Steuerung (6) und mindestens ein mit der Steuerung (6) gekoppeltes Sensorsystem (7) vorgesehen sind, wobei das Sensorsystem (7) mindestens eine längliche Sensoranordnung (8, 9) aufweist, die mindestens einen länglichen, quer zu seiner jeweiligen lokalen Erstreckung abstandsmessenden Abstandssensor (10, 1 1 ; 12, 13) aufweist, wobei mittels des Sensorsystems (7) Bedienerbewegungen eines Körperteils (14) eines Bedieners in einer Längsrichtung (15) entlang einer Referenzerstreckung (16) und in einer Querrichtung (17) quer zu der Referenzerstreckung (16) erfassbar sind, wobei die Steuerung (6) mittels des Sensorsystems (7) eine Bedienerbewegung als Bedienereignis qualifiziert und daraufhin die Klappenanordnung (2) ansteuert, wenn die erfasste Bedienerbewegung eine vorbestimmte Bedienergeste mit einem Querbewegungsan- teil ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine weitere notwendige Bedingung für die Qualifizierung einer erfassten Bedienerbewegung als Bedienergeste darin besteht, dass die räumliche Ausdehnung des Längsbewegungsanteils der erfassten Bedienerbewegung unterhalb einer vorbestimmten Längs-Maximalausdehnung (18) liegt.
2. Steuersystem für eine motorische Klappenanordnung (2) eines Kraftfahrzeugs (3), wobei eine Steuerung (6) und mindestens ein mit der Steuerung gekoppeltes Sensorsystem (7) vorgesehen sind, wobei das Sensorsystem (7) mindestens eine längliche Sensoranordnung (8, 9) aufweist, die mindestens einen länglichen, quer zu seiner jeweiligen lokalen Erstreckung abstandsmessenden Abstandssensor (10, 1 1; 12, 13) aufweist, wobei mittels des Sensorsystems (7) Bedienerbewegungen eines Körperteils (14) eines Bedieners in einer Längsrichtung (15) entlang einer Referenzerstreckung (16) und in einer Querrichtung (17) quer zu der Referenzerstreckung (16) erfassbar sind, wobei die Steuerung (6) mittels des Sensorsystems (7) eine Bedienerbewegung als Bedienereignis qualifiziert und daraufhin die Klappenanordnung (2) ansteuert, wenn die erfasste Bedienerbewegung eine vorbestimmte Bedienergeste mit einem Querbewegungsan- teil ist,
insbesondere nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (8, 9) mindestens zwei längliche, quer zu ihrer jeweiligen lokalen Erstreckung abstandsmessende Abstandssensoren (10, 11 ; 12, 13) aufweist, die von der Steuerung (6) separat voneinander ansteuerbar sind und die entlang ihrer jeweiligen Längserstreckung hintereinander angeordnet sind und dass die Abstandssensoren (10, 1 1; 12, 13) jeweils eine sich entlang des Abstandssensors (10, 1 1; 12, 13) verändernde Sensorkonfiguration aufweisen, so dass sich ein parallel zu den Abstandssensoren (10, 11; 12, 13) bewegendes Körperteil (14) des Bedieners sich verändernde Sensormesswerte des jeweiligen Abstandssensors (10, 11 ; 12, 13) erzeugt.
3. Steuersystem nach einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Bedienergeste eine Hin- und Herbewegung des Körperteils (14) des Bedieners, insbesondere eines Fußes des Bedieners, in der Querrichtung (17) umfasst.
4. Steuersystem nach einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzerstreckung (16) entlang der Oberfläche eines Karosseriebauteils, insbesondere einer Klappe (4) der Klappenanordnung (2) oder eines Stoßfängers (19) des Kraftfahrzeugs (3), ausgerichtet ist, oder, dass die Refe- renzerstreckung (16) quer zu der Oberfläche eines Karosseriebauteils, insbesondere einer Klappe (4) der Klappenanordnung (2) oder eines Stoßfängers (19) des Kraftfahrzeugs (3), ausgerichtet ist.
5. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die räumliche Ausdehnung des Querbewegungsanteils der vorbestimmten Bedienergeste mehr als das Zweifache der Längs-Maximalausdehnung (18) ist.
6. Steuersystem nach einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass mindestens ein Abstandssensor (10, 11 ; 12, 13) als kapazitiver
Abstandssensor ausgestaltet ist und eine längliche Messelektrode (21, 22; 23, 24) aufweist, mittels der ein kapazitives Messfeld erzeugbar ist, weiter vorzugsweise, dass die Messelektrode (21, 22; 23, 24) als Rundleiter oder als Flachleiter ausgestaltet ist.
7. Steuersystem nach einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandssensor (10, 1 1 ; 12, 13) eine sich entlang des Abstandssensors (10, 1 1; 12, 13) verändernde Sensorkonfiguration aufweist, so dass sich ein parallel zu dem Abstandssensor (10, 1 1; 12, 13) bewegendes Körperteil (14) des Bedieners sich verändernde Sensormesswerte des Abstandssensors (10, 1 1 ; 12, 13) erzeugt.
8. Steuersystem nach einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (6) die Sensormesswerte aller Abstandssensoren (10, 1 1; 12, 13) auswertet, um eine Bedienerbewegung als Bedienereignis zu qualifizieren, vorzugsweise, dass eine Bedienergeste als eine vorbestimmte Abfolge vorbestimmter Impulsformen in den Sensormesswerten der Abstandssensoren erfassbar ist.
9. Steuersystem nach einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sich verändernde Sensorkonfiguration dadurch realisiert ist, dass der jeweilige Abstandssensor (10, 1 1; 12, 13) entlang seiner Längserstreckung eine sich verändernde Sensitivität aufweist, oder, dass die sich verändernde Sensorkonfiguration dadurch realisiert ist, dass der jeweilige Abstandssensor (10, 11 ; 12, 13) entlang seiner Längserstreckung eine sich verändernde Sensorgeometrie aufweist.
10. Klappenanordnung mit einer Klappe und einem Klappenantrieb (5) zur motorischen Verstellung der Klappe (4) und mit einem Steuersystem (1) zur An- steuerung des Klappenantriebs (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
1 1. Kraftfahrzeug mit einer Klappenanordnung (2) gemäß Anspruch 10.
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