WO2021228333A1 - System und verfahren zur türbetätigung bei einem fahrzeug - Google Patents

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WO2021228333A1
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sensor
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vehicle
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Mohammad Shaikh
Christian Gruber
Edwin HUFMANN
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Conti Temic Microelectronic Gmbh
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    • E05Y2900/531—Doors

Definitions

  • the present invention relates to a system and a method for door actuation for a vehicle, the vehicle being equipped with a door and a controllable drive device for driving the door in an opening direction and / or closing direction of the door.
  • Such systems and methods can be used, for example, for door actuation in modern motor vehicles such as cars, trucks, etc. in order to bring about an automatic opening of the door and / or an automatic closing of the door.
  • the door can be in particular z. B. to a passenger compartment door such. B. act a driver's door.
  • this convenient type of door operation can also be used on other doors of the vehicle concerned, in particular on cargo hold doors such as. B. trunk lids, tailgates etc.
  • the system according to the invention has:
  • a sensor device for generating a sensor signal that is transmitted by a user in the opening direction and / or closing direction to the The force exerted on the door and / or depends on a movement of the door caused thereby in the opening direction or in the closing direction, and
  • control device which is designed to process the sensor signal, to evaluate the processed sensor signal, and to generate a control signal for controlling the drive device as a function of a result of the evaluation of the processed sensor signal.
  • control device which z. B. can be designed as a microcontroller, further designed to carry out an analysis of the sensor signal and / or at least one further supplied signal in order to detect any disturbances in the sensor signal and to adapt the processing of the sensor signal as a function of a result of this analysis to reduce the influence of the disturbances on the generation of the control signal.
  • a scenario-based, ie a current scenario adapted processing, in particular filtering of the sensor signal can be implemented to suppress such interference signals or to filter them out of the sensor signal before it is evaluated as the "processed sensor signal”.
  • signals available on board the vehicle z. B. data signals
  • / or signals communicated from an external source to the vehicle z. B.
  • an analysis part for determining (assessing) a "vibration scenario” can be provided, which takes into account a variety of conceivable types of vibrations.
  • a second analysis part can, for. B. a "vehicle position scenario” determine (assess) which the describes the spatial position of the vehicle (inclination) and / or changes in this spatial position over time.
  • a resulting malfunction scenario can be determined on which the processing of the sensor signal provided according to the invention is dependent.
  • z. B. a certain filtering of the sensor signal can be provided.
  • SNR signal-to-noise ratio
  • a very convenient "door operation by means of hand pressure” can be implemented, in which a user presses his hand against the door in question in order to command a desired control of the drive device for (motorized) driving of the door.
  • the driver's door or passenger door of a vehicle corresponds to a push of the user on the inside of the door to a command to open and / or a push of the user on the outside of the door to a command to close.
  • z. B. in a motor vehicle to operate at least one passenger compartment door and / or at least one cargo hold door such.
  • B. a trunk lid or a tailgate.
  • z. B. a vertical or horizontal pivot axis, pivotably mounted on the vehicle door is provided according to one embodiment that the door when opening and closing each z. B. performs a substantially translational movement or z. B. performs a combined translational-rotary movement.
  • the latter can be the case, for example, in motor vehicles with a so-called sliding door.
  • the user can z. B. exert a force with his hand in order to trigger a corresponding defined drive process using the controllable drive device.
  • the senor device is structurally combined with a device (also) arranged for other purposes in the door in question, such as. B. an electronic control unit, e.g. B. a control unit for controlling a drive of a vehicle window and / or a drive of a vehicle exterior mirror.
  • a device also arranged for other purposes in the door in question, such as. B. an electronic control unit, e.g. B. a control unit for controlling a drive of a vehicle window and / or a drive of a vehicle exterior mirror.
  • the sensor device is designed to generate a sensor signal which depends on the force exerted on the door by the user, in particular e.g. B. from the force component oriented in the opening or closing direction of the door. If the door is pivotably mounted on the vehicle, then as an alternative or in addition to recording the force exerted by the user, it is also possible to record the torque exerted on the door as a result of this force.
  • the sensor device according to the invention can in this case, for. B. also include a torque sensor.
  • the sensor device can be designed to generate a sensor signal that depends on the movement of the door caused by the user force.
  • z. B. an acceleration sensor or a rotation rate sensor can be used.
  • the sensor device has an acceleration sensor arranged on the door and / or a rotation rate sensor arranged on the door.
  • the sensor device has both an acceleration sensor and a rotation rate sensor.
  • Sensor modules suitable for this e.g. MEMS sensor modules are commercially available and can be used for the invention.
  • the sensor device for. B. several sensors structurally combined in a sensor module, in particular z. B. an acceleration sensor for a multi-axis, z. B. three-axis acceleration measurement, and z. B. a rotation rate sensor for a multi-axis, z. B. three-axis rotation rate measurement.
  • z. B. an acceleration sensor for a multi-axis
  • z. B. three-axis acceleration measurement and z. B. a rotation rate sensor for a multi-axis
  • z. B. three-axis rotation rate measurement With each such sensor, the axes of which z. B. be oriented in pairs orthogonally to one another.
  • the sensor device has a force sensor arranged on the door.
  • the force sensor can, for. B. can be used to measure a compressive force exerted by a user in the opening direction on an inside of the door and / or to measure a compressive force exerted by a user in the closing direction on an outside of the door.
  • the control element can, for. B. designed as a pressure plate or pressure bar and coupled to the force sensor in such a way that the user exerted compressive force is measured in the corresponding direction (opening direction or closing direction).
  • an operating element can, for. B. be designed as a handle ("door handle) coupled to the force sensor of the sensor device, on which a user can selectively exert a compressive force or a tensile force after reaching around the same.
  • a tensile force exerted on an operating element on the outside of a door causes automatic opening in the opening direction of the door.
  • the processing of the sensor signal includes filtering (e.g. high-pass filtering or band-pass filtering).
  • a filter parameter of a bandpass filtering for. B. at least one of the two relevant limit frequencies (and / or the associated edge steepness) or a bandwidth of the bandpass filtering can be adapted.
  • other parameters of a filtering such as in particular other parameters of a frequency response of a transfer function of the filtering, can be adapted.
  • an operating action for initiating an automatic opening of a door e.g. B. be provided that when the door is unlocked, a user exerts a force in the opening direction on the door.
  • an operating action for initiating an automatic opening of a pivotable door for. B. be provided that when the door is unlocked, a user exerts a pressure force on the inside of the door.
  • the sensor device provided according to the invention has an acceleration sensor for generating the sensor signal, this sensor signal also being used to detect the inclination of the vehicle.
  • an acceleration sensor is particularly preferably provided for a three-axis acceleration measurement in order to be able to detect all conceivable inclinations (as a vector quantity).
  • a vibration at any point in the vehicle can influence the sensor signal in particular in that a corresponding vibration is generated at the location where the sensor device (on the door) or a sensor contained therein (e.g. acceleration sensor and / or force sensor) is installed, and thus one of these Vibration corresponding fluctuation (interference signal component) is caused in the sensor signal generated.
  • Vibration includes in particular z. B. rather short-term “shocks” and z. B. also as "structure-borne noise” in the vehicle propagating acoustic vibrations.
  • a first group of any malfunctions (which can be detected by the analysis according to the invention) is characterized in that they have a cause or source of malfunction located within the vehicle.
  • a second example is the vibration that arises when starting and stopping an internal combustion engine (e.g. Otto engine or diesel engine), be it due to appropriate operation by a user or due to an automatic control (e.g. "start-stop automatic”) ).
  • An analysis of the sensor signal can be designed to detect this vibration.
  • a third example is a vibration that is caused by the operation of a loudspeaker in the vehicle, for example a loudspeaker (in particular, for example, a subwoofer) of an audio system in the vehicle. This vibration can also be detected by analyzing the sensor signal.
  • a further signal can be supplied, namely a z. B. from that electrical device tapped signal which monitors the operating state of the control element.
  • a second group of any malfunctions (which can be detected by the analysis according to the invention) is characterized in that they have a cause or source of malfunction located outside the vehicle.
  • a first example of this is the vibration of vehicle components (e.g. the vehicle doors, or e.g. other components) due to varying wind forces, e.g. B. by varying wind strength and / or wind direction, or z. B. by stimulating resonant vibrations.
  • vehicle components e.g. the vehicle doors, or e.g. other components
  • varying wind forces e.g. B. by varying wind strength and / or wind direction, or z. B. by stimulating resonant vibrations.
  • a “further” signal can be fed to the analysis according to the invention (as an alternative to or in addition to the sensor signal).
  • a further signal can be analyzed for a detection of the disturbance, which indicates a current extent of the wind (z. B. wind strength) at the location of the vehicle, or from which such information can be derived.
  • a further signal can e.g. B. generated by means of suitable sensors of the vehicle or z. B. by means of a cellular connection as a data signal z. B. containing weather report data from an external device (data server) are transmitted to the vehicle.
  • Information about the location of the vehicle will often be available in the vehicle anyway, e.g. B. from the one z. B. satellite-based positioning system of the vehicle (z. B. GPS unit or navigation system) generated data.
  • the analysis of the sensor signal and / or at least one further signal for the detection of one or more possible disturbances is provided, whereby z. B. one or (preferably) several of the disorders described by way of example can be detectable.
  • the processing of the sensor signal is adapted as a function of a result of the analysis, that is to say adjusted appropriately or z. B. suitably (if necessary) changed in order to reduce the influence of the interference on the generation of the control signal.
  • a current fault situation can be carried out.
  • B. can be a certain number of mutually different scenarios.
  • a "parameterized" disturbance scenario can be determined (estimated) based on the result of the analysis in order to adapt the processing of the sensor signal as a function thereof (e.g. by adapting parameters of a processing algorithm and / or e.g. adapting filter parameters in the case of a filtering of the sensor signal).
  • a method for operating the door for a vehicle with a door and a controllable drive device for driving the door in an opening direction and / or closing direction of the door comprising:
  • FIG. 1 shows a schematic top view of a vehicle with a door operating system according to an exemplary embodiment
  • FIG. 3 is a block diagram of the door operating system of the vehicle. 1 shows a vehicle 1 with a door 2 and a controllable drive device 3 for controllably driving the door 2 in an opening direction and in a closing direction of the door 2.
  • the vehicle 1 is a four-door passenger car, the doors of which are articulated on the vehicle 1 in a conventional manner so as to be pivotable about a vertical pivot axis.
  • door 2 designates the driver's door of the car shown.
  • the vehicle 1 is equipped with a system 10, 20 for door actuation, by means of which at least the door 2 can be actuated in the example shown, the door 2 being automatically driven with the aid of the drive device 3, which for this purpose has an electric motor, for example.
  • the system 10, 20 has a sensor device 10 for generating a sensor signal s1, which depends on a force exerted on the door 2 by a user and / or on a movement of the door 2 caused thereby.
  • the sensor signal s1 only depends on the movement of the door in the opening or closing direction caused by a user.
  • the system 10, 20 also has a control device 20 (e.g. electronic program-controlled control device) to which the sensor signal s1 is fed and which, according to a control algorithm, generates a control signal c for controlling the drive device 3 and outputs it to the drive device 3.
  • a control device 20 e.g. electronic program-controlled control device
  • the sensor signal s1 is fed and which, according to a control algorithm, generates a control signal c for controlling the drive device 3 and outputs it to the drive device 3.
  • Fig. 1 the situation is shown as an example in which a driver (user) located in the interior of the vehicle 1 after unlocking the door 2 briefly exerts a force Fu on the door 2 and thus a corresponding movement (here: pivoting) of the door 2 causes in the opening direction.
  • a driver user
  • a corresponding movement here: pivoting
  • a user could briefly exert a tensile force on the door 2 from the outside.
  • the resulting opening movement of the door 2 is detected by the sensor device 10, which is built into the door 2 for this purpose and z. B. can have an acceleration sensor and / or a rotation rate sensor.
  • the sensor device 10 has a rotation rate sensor, this should expediently, for. B. measure at least the rate of rotation around an axis of rotation, the orientation of which corresponds to the orientation of the pivot axis of the door. In the case of the illustrated door 2, this is the rate of rotation measured about a vertical axis.
  • the sensor device 10 could, as an alternative or in addition to an acceleration sensor and / or rotation rate sensor, but also e.g. B. have a force sensor for generating a sensor signal which depends on the force exerted on the door by the user.
  • the system 10, 20 implements an operating concept in which, based on the situation shown in FIG. B. only brief opening movement of the door 2 a can initiate automatic further movement of the door in the opening direction (e.g. up to a fully open position).
  • This opening movement of the door 2 is shown in the example by the z. B. causes a drive device 3 equipped with an electric motor, which for this purpose is in turn controlled by means of the control signal c, which is generated and output by the control device 20.
  • Fig. 2 shows an example of a state of the vehicle 1 after the door 2 has been opened.
  • the operating concept implemented by the system 10, 20 provides that, based on this situation (FIG. 2), by causing a slight movement of the door 2 in the closing direction, a user can continue to move in the closing direction (preferably up to completely closed state) can initiate.
  • a force Fu is shown as an example, which is exerted by a user on the door 2 for the purpose of an automatic door closure, be it as a compressive force from the outside or as a tensile force from the inside.
  • FIG. 3 shows a block diagram of the control device 20.
  • This includes a processing unit 22 for processing (e.g. filtering) the sensor signal s1 to form a processed sensor signal sT, the specific manner of this processing being controlled by a supplied analysis result signal d.
  • processing unit 22 for processing (e.g. filtering) the sensor signal s1 to form a processed sensor signal sT, the specific manner of this processing being controlled by a supplied analysis result signal d.
  • the analysis result signal d can, for. B. be representative of a specific scenario or disturbance scenario and enables the processing unit 22 in the example shown to adapt the processing accordingly, for example to a disturbance present for the disturbance scenario (z. B. vibration by a running electric window regulator motor) "to filter out” or to attenuate their intensity (interfering signal component).
  • the processed (for example adapted filtered) sensor signal s1 ′ is fed to an evaluation unit 24 of the control device 20.
  • the evaluation unit 24 carries out an evaluation of the processed sensor signal s1 'in order to generate the control signal c for controlling the drive device 3 as a function of a result of this evaluation.
  • the evaluation of the signal s1 ' serves to recognize the operator actions of a user explained above and specified according to an operator control concept and to control the door 2 drive provided for a recognized operator action by means of the control signal c.
  • the control device 20 further comprises an analysis unit 26 to which the (not yet processed) sensor signal s1 is fed.
  • the analysis unit 26 is used to detect certain predefined types of malfunctions (such as a running window regulator motor) based on an analysis algorithm and to generate the analysis result signal d based on the result of this analysis and to output it to the processing unit 22.
  • the advantageous option of supplying (at least) one “further signal” s2 to the analysis unit 26 is also shown.
  • the (at least one) further signal s2 can be, for. B. be a signal that indicates the operation of an electric motor drive of a vehicle component (z. B. window motor).
  • FIG. 3 symbolizes that a user force Fu exerted on the door 2 by a user brings about an acceleration “a” at the location of the sensor device 10 (e.g. containing an acceleration sensor).
  • the sensor device 10 thus generates a sensor signal s1, which depends on this acceleration "a" of the door 2 caused by the user force.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Türbetätigung für ein Fahrzeug (1) mit einer Tür (2) und einer ansteuerbaren Antriebseinrichtung (3) zum Antreiben der Tür (2) in einer Öffnungsrichtung und/oder Schließrichtung der Tür (2). Das System weist auf: eine Sensoreinrichtung (10) zum Erzeugen eines Sensorsignals (s1), das von einer durch einen Benutzer in Öffnungsrichtung und/oder Schließrichtung auf die Tür (2) ausgeübten Kraft und/oder von einer damit in Öffnungsrichtung bzw. Schließrichtung bewirkten Bewegung (a) der Tür (2) abhängt; und eine Steuereinrichtung (20), die dazu ausgebildet ist, eine Verarbeitung des Sensorsignals (s1) durchzuführen, eine Auswertung des verarbeiteten Sensorsignals (s1') durchzuführen, und in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Auswertung des verarbeiteten Sensorsignals (s1') ein Steuersignal (c) zum Ansteuern der Antriebseinrichtung (3) zu erzeugen. Die Steuereinrichtung (20) ist ferner dazu ausgebildet, eine Analyse des Sensorsignals (s1) und/oder wenigstens eines weiteren zugeführten Signals (s2) durchzuführen, um damit etwaige Störungen des Sensorsignals (s1) zu detektieren und in Abhängigkeit von einem Ergebnis dieser Analyse die Verarbeitung des Sensorsignals (s1) anzupassen, um den Einfluss der Störungen auf die Erzeugung des Steuersignals (c) zu reduzieren.

Description

Beschreibung
System und Verfahren zur Türbetätigung bei einem Fahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System sowie ein Verfahren zur Türbetätigung für ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug mit einer Tür und einer ansteuerbaren Antriebseinrichtung zum Antreiben der Tür in einer Öffnungsrichtung und/oder Schließrichtung der Tür ausgestattet ist.
Derartige Systeme und Verfahren können beispielsweise für eine Türbetätigung bei modernen Kraftfahrzeugen wie PKW, LKW etc. eingesetzt werden, um eine automatische Öffnung der Tür und/oder eine automatische Schließung der Tür zu bewerkstelligen.
Im Beispiel der Verwendung für ein Kraftfahrzeug kann es sich bei der Tür insbesondere z. B. um eine Insassenraumtür wie z. B. eine Fahrertür handeln. Alternativ oder zusätzlich kann diese komfortable Art der Türbetätigung jedoch auch bei anderen Türen des betreffenden Fahrzeuges eingesetzt werden, insbesondere bei Laderaumtüren wie z. B. Kofferraumdeckeln, Heckklappen etc.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, mittels welchem bei Fahrzeugen eine komfortable Türbetätigung der eingangs genannten Art in einfacher und zuverlässiger Weise realisiert werden kann.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein System nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. Die abhängigen Ansprüche sind auf vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gerichtet.
Das erfindungsgemäße System weist auf:
- eine Sensoreinrichtung zum Erzeugen eines Sensorsignals, das von einer durch einen Benutzer in Öffnungsrichtung und/oder Schließrichtung auf die Tür ausgeübten Kraft und/oder von einer damit in Öffnungsrichtung bzw. Schließrichtung bewirkten Bewegung der Tür abhängt, und
- eine Steuereinrichtung, die dazu ausgebildet ist, eine Verarbeitung des Sensorsignals durchzuführen, eine Auswertung des verarbeiteten Sensorsignals durchzuführen, und in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Auswertung des verarbeiteten Sensorsignals ein Steuersignal zum Ansteuern der Antriebseinrichtung zu erzeugen.
Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung, die z. B. als ein Mikrocontroller ausgebildet sein kann, ferner dazu ausgebildet, eine Analyse des Sensorsignals und/oder wenigstens eines weiteren zugeführten Signals durchzuführen, um damit etwaige Störungen des Sensorsignals zu detektieren und in Abhängigkeit von einem Ergebnis dieser Analyse die Verarbeitung des Sensorsignals anzupassen, um den Einfluss der Störungen auf die Erzeugung des Steuersignals zu reduzieren.
In dem von der Sensoreinrichtung erzeugten Sensorsignal überlagern sich ein der Bedienhandlung eines Benutzers entsprechendes Nutzsignal und je nach "Umgebungsszenario" ein oder mehrere Störsignale, welche ohne die erfindungsgemäße Berücksichtigung z. B. zu einer fehlerhaften Ansteuerung der Antriebseinrichtung zum Antreiben der Tür führen können. Bei der Erfindung kann vorteilhaft insbesondere z. B. eine Szenario-basierende, d. h. einem aktuellen Szenario angepasste Verarbeitung, insbesondere Filterung des Sensorsignals realisiert werden, um derartige Störsignale zu unterdrücken bzw. aus dem Sensorsignal herauszufiltern, bevor dieses als das "verarbeitete Sensorsignal" ausgewertet wird. Für die Feststellung bzw. Einschätzung des aktuellen Szenarios können z. B. an Bord des Fahrzeuges verfügbare Signale (z. B. Datensignale) und/oder von einer externen Quelle zum Fahrzeug kommunizierte Signale (z. B. Datensignale) verwendet und der erfindungsgemäß vorgesehenen Analyse zugeführt werden. Bei der Analyse kann z. B. ein Analyseteil zur Bestimmung (Einschätzung) eines "Vibrationsszenarios" vorgesehen sein, welches eine Vielzahl von denkbaren Arten von Vibrationen berücksichtigt. Ein zweiter Analyseteil kann z. B. ein "Fahrzeugpositionsszenario" bestimmen (einschätzen), welches die räumliche Lage des Fahrzeuges (Neigung) und/oder zeitliche Änderungen dieser räumlichen Lage beschreibt. In einem dritten Analyseteil kann basierend auf den Ergebnissen der ersten und zweiten Analyseteile ein resultierendes Störungsszenario bestimmt werden, von dem die erfindungsgemäß vorgesehene Verarbeitung des Sensorsignals abhängig ist. Je nach festgestelltem Störungsszenario kann z. B. eine bestimmte Filterung des Sensorsignals vorgesehen sein. Mit der Erfindung kann somit vorteilhaft ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SNR) des Sensorsignals verbessert werden. Fehlerhafte Ansteuerungen der Antriebseinrichtung zum Antreiben der Tür können so besser vermieden werden.
Vorteilhaft kann mit der Erfindung beispielsweise eine sehr komfortable "Türbetätigung mittels Handdruck" realisiert werden, bei welcher ein Benutzer mit seiner Hand gegen die betreffende Tür drückt, um damit eine gewünschte Ansteuerung der Antriebseinrichtung zum (motorischen) Antreiben der Tür zu befehligen.
Insbesondere kann z. B. vorgesehen sein, dass eine Kraftausübung in Öffnungsrichtung einer (z. B. geschlossenen, jedoch entriegelten) Tür ein automatisches Öffnen bewirkt und/oder eine Kraftausübung in Schließrichtung einer (ganz oder teilweise geöffneten) Tür ein automatisches Schließen (und ggf. nachfolgendes Verriegeln) bewirkt.
Im Falle einer um eine vertikale Achse verschwenkbar gelagerten Tür wie z. B. Fahrertür oder Insassentür eines Fahrzeuges entspricht dann ein Drücken des Benutzers auf die Innenseite der Tür einem Befehl zum Öffnen und/oder ein Drücken des Benutzers auf die Außenseite der Tür einem Befehl zum Schließen.
Gemäß eines mit der Erfindung realisierten Bedienkonzepts können derartige Bedienhandlungen zur Türbetätigung von einer oder mehreren Türen desselben Fahrzeuges vorgegeben sein, also z. B. bei einem Kraftfahrzeug zur Betätigung wenigstens einer Insassenraumtür und/oder wenigstens einer Laderaumtür wie z. B. eines Kofferraumdeckels oder einer Heckklappe. Abweichend von dem Fall einer rein rotatorisch um eine Schwenkachse, z. B. eine vertikale oder horizontale Schwenkachse, am Fahrzeug verschwenkbar gelagerten Tür ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Tür bei deren Öffnung und Schließung jeweils z. B. eine im Wesentlichen translatorische Bewegung vollführt oder z. B. eine kombiniert translatorisch-rotatorische Bewegung vollführt. Letzteres kann beispielsweise bei Kraftfahrzeugen mit einer so genannten Schiebetür der Fall sein. Auch bei derartigen Türen kann der Benutzer in Öffnungsrichtung und/oder Schließrichtung z. B. mit seiner Hand eine Kraft ausüben, um damit einen entsprechenden definierten Antriebsvorgang unter Verwendung der ansteuerbaren Antriebseinrichtung auszulösen.
In einer Ausführungsform ist die Sensoreinrichtung baulich zusammengefasst mit einem (auch) zu anderen Zwecken in der betreffenden Tür angeordneten Einrichtung wie z. B. einem elektronischen Steuergerät, z. B. einem Steuergerät zur Steuerung eines Antriebs eines Fahrzeugfensters und/oder eines Antriebs eines Fahrzeug-Außenspiegels.
In einer Ausführungsform ist die Sensoreinrichtung dazu ausgebildet, ein Sensorsignal zu erzeugen, das von der durch den Benutzer auf die Tür ausgeübten Kraft abhängt, insbesondere z. B. von der in Öffnungsrichtung bzw. Schließrichtung der Tür orientierten Kraftkomponente. Falls die Tür am Fahrzeug verschwenkbar gelagert ist, so kommt alternativ oder zusätzlich zur Erfassung der vom Benutzer ausgeübten Kraft auch eine Erfassung des infolge dieser Kraft auf die Tür ausgeübten Drehmomentes in Betracht. Insofern kann die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung in diesem Fall z. B. auch einen Drehmomentsensor beinhalten.
Alternativ oder zusätzlich kann die Sensoreinrichtung dazu ausgebildet sein, ein Sensorsignal zu erzeugen, das von der durch die Benutzerkraft bewirkten Bewegung der Tür abhängt.
Für das Beispiel einer verschwenkbar am Fahrzeug gelagerten Tür bedeutet dies beispielsweise, dass z. B. anstatt einer Erfassung der vom Benutzer auf die Tür ausgeübten Kraft auch eine Erfassung der damit bewirkten Bewegung (z. B. Verschwenkung) der Tür vorgesehen sein kann. Hierfür kann z. B. ein Beschleunigungssensor oder ein Drehratensensor eingesetzt werden.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung einen an der Tür angeordneten Beschleunigungssensor und/oder einen an der Tür angeordneten Drehratensensor aufweist.
In einer spezielleren Ausführungsform weist die Sensoreinrichtung sowohl einen Beschleunigungssensor als auch einen Drehratensensor auf. Hierfür geeignete Sensorbausteine (z. B. MEMS-Sensormodule) sind kommerziell erhältlich und können für die Erfindung eingesetzt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Sensoreinrichtung z. B. mehrere in einem Sensorbaustein baulich zusammengefasste Sensoren auf, insbesondere z. B. einen Beschleunigungssensor für eine mehrachsige, z. B. dreiachsige Beschleunigungsmessung, und z. B. einen Drehratensensor für eine mehrachsige, z. B. dreiachsige Drehratenmessung. Bei jedem solchen Sensor können dessen Achsen z. B. paarweise orthogonal zueinander orientiert sein.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung einen an der Tür angeordneten Kraftsensor aufweist. Der Kraftsensor kann z. B. dazu verwendet werden, eine durch einen Benutzer in Öffnungsrichtung auf eine Innenseite der Tür ausgeübte Druckkraft zu messen und/oder eine durch einen Benutzer in Schließrichtung auf eine Außenseite der Tür ausgeübte Druckkraft zu messen.
Dementsprechend kann die Sensoreinrichtung z. B. ein an der Innenseite der Tür angeordnetes Bedienorgan aufweisen (oder damit Zusammenwirken) und/oder ein an der Außenseite der Tür angeordnetes Bedienorgan aufweisen (oder damit Zusammenwirken).
Das Bedienorgan kann z. B. als eine Druckplatte oder Druckleiste ausgebildet und derart mit dem Kraftsensor gekoppelt sein, dass damit die durch den Benutzer ausgeübte Druckkraft in der entsprechenden Richtung (Öffnungsrichtung oder Schließrichtung) gemessen wird.
Insbesondere an der Außenseite der Tür, alternativ oder zusätzlich jedoch auch auf der Innenseite der Tür, kann ein Bedienorgan z. B. als ein mit dem Kraftsensor der Sensoreinrichtung gekoppelter Griff ("Türgriff) ausgebildet sein, auf welchen ein Benutzer nach Umgreifen desselben wahlweise eine Druckkraft oder eine Zugkraft ausüben kann.
Damit sind z. B. Bedienkonzepte möglich, bei denen der Benutzer, alternativ oder zusätzlich zur "Türbetätigung mittels Handdruck", auch eine komfortable "Türbetätigung mittels Handzug" vornehmen kann, bei welcher ein Benutzer mit seiner Hand an einem hierzu geeignet ausgebildeten Bedienorgan (z. B. Handgriff) an der betreffenden Tür zieht, um damit eine gewünschte Ansteuerung der Antriebseinrichtung zum (motorischen) Antreiben der Tür zu befehligen.
Hierbei kann z. B. vorgesehen sein, dass eine an einem Bedienorgan an der Außenseite einer (z. B. geschlossenen, jedoch bereits entriegelten) Tür vorgenommene Zugkraftausübung in Öffnungsrichtung der Tür ein automatisches Öffnen bewirkt.
Ferner kann hierbei z. B. vorgesehen sein, dass eine an einem Bedienorgan an der Innenseite einer (geöffneten) Tür vorgenommene Zugkraftausübung in Schließrichtung der Tür ein automatisches Schließen bewirkt.
Jedes Bedienorgan (z. B. Handgriff, Griffleiste etc.), das zur Ausübung einer Zugkraft durch den Benutzer geeignet ausgebildet ist, kann alternativ oder zusätzlich zum Einsatz für die vorerwähnte Zugkrafterfassung jedoch auch bei einer Druckkrafterfassung eingesetzt werden.
An dieser Stelle sei betreffend die vorstehenden Bedienkonzepte darauf hingewiesen, dass die Begriffe "Handdruck" und "Handzug" in erster Linie die von einem Benutzer vornehmbaren Bedienhandlungen bezeichnen, deren Erfassung mittels der Sensoreinrichtung jedoch unabhängig davon ist. Diese Erfassung kann zwar wie bereits beschrieben auf einer entsprechenden Kraftmessung (oder Drehmomentmessung) beruhen, alternativ oder zusätzlich jedoch auch auf einer "Bewegungsmessung", da die Benutzerkraft eine Bewegung der Tür bewirkt bzw. verändert. Vor diesem Hintergrund kann der Begriff der "bewirkten Bewegung" im Sinne der Erfindung breit zu verstehen sein, wobei die bewirkte Bewegung je nach Türkonstruktion und Messprinzip unterschiedlich erfasst werden kann, z. B. als eine Geschwindigkeit oder z. B. eine Beschleunigung (jeweils z. B. einer linearen Bewegung oder z. B. einer Drehbewegung), oder als zeitlicher Verlauf derartiger Größen.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Verarbeitung des Sensorsignals eine Filterung (z. B. Hochpassfilterung oder Bandpassfilterung) beinhaltet.
Falls das von der Sensoreinrichtung erzeugte Sensorsignal ein analoges Signal ist, so kann z. B. eine analoge Filterung dieses Signals vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann jedoch auch z. B. eine digitale Filterung vorgesehen sein, sei es nach Analog/Digitalwandlung eines analogen Sensorsignals oder im Falle eines bereits von der Sensoreinrichtung in digitaler Form bereitsgestellten Sensorsignals.
Falls die Verarbeitung des Sensorsignals eine Filterung beinhaltet, so kann die erfindungsgemäß in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Analyse des Sensorsignals erfolgende Anpassung der Verarbeitung des Sensorsignals insbesondere z. B. eine bedarfsweise Anpassung (Einstellung oder Veränderung) von "Filterparametern" beinhalten.
Als Filterparameter einer Hochpassfilterung kann z. B. die betreffende Grenzfrequenz (und/oder Flankensteilheit) angepasst werden.
Als Filterparameter einer Bandpassfilterung kann z. B. wenigstens eine der beiden betreffenden Grenzfrequenzen (und/oder die zugehörige Flankensteilheit) bzw. eine Bandbreite der Bandpassfilterung angepasst werden. Alternativ oder zusätzlich können andere Parameter einer Filterung wie insbesondere andere Parameter eines Frequenzganges einer Übertragungsfunktion der Filterung angepasst werden.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Auswertung des verarbeiteten Sensorsignals zur Erkennung einer von mehreren vorgegebenen Bedienhandlungen des Benutzers vorgesehen ist, wobei die vorgegebenen Bedienhandlungen wenigstens eine Bedienhandlung zum Initiieren einer automatischen Öffnung der Tür und/oder wenigstens eine Bedienhandlung zum Initiieren einer automatischen Schließung der Tür beinhalten.
Als eine Bedienhandlung zum Initiieren einer automatischen Öffnung einer Tür kann z. B. vorgesehen sein, dass bei nicht verriegelter Tür ein Benutzer eine Kraft in Öffnungsrichtung auf die Tür ausübt. Als eine Bedienhandlung zum Initiieren einer automatischen Öffnung einer verschwenkbaren Tür kann z. B. vorgesehen sein, dass bei nicht verriegelter Tür ein Benutzer auf die Innenseite der Tür eine Druckkraft ausübt. Alternativ oder zusätzlich kann als solche Bedienhandlung hierbei vorgesehen sein, dass ein Benutzer auf der Außenseite der Tür eine Zugkraft ausübt.
Als eine Bedienhandlung zum Initiieren einer automatischen Schließung einer Tür kann z. B. vorgesehen sein, dass bei nicht geschlossener Tür ein Benutzer eine Kraft in Schließrichtung auf die Tür ausübt. Als eine Bedienhandlung zum Initiieren einer automatischen Schließung einer verschwenkbaren Tür kann z. B. vorgesehen sein, dass bei nicht geschlossener Tür ein Benutzer auf die Außenseite der Tür eine Druckkraft ausübt. Alternativ oder zusätzlich kann als solche Bedienhandlung hierbei vorgesehen sein, dass ein Benutzer auf der Innenseite der Tür eine Zugkraft ausübt.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Analyse des Sensorsignals eine Zuordnung einer aktuellen Störungssituation zu einem von mehreren vorbestimmten "Störungsszenarien" beinhaltet, wobei in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieser Zuordnung eine von mehreren vorbestimmten Verarbeitungsarten für die Verarbeitung des Sensorsignals ausgewählt wird.
Jede Verarbeitungsart kann hierbei z. B. durch entsprechend vorgegebene Verarbeitungsparameter definiert sein. Bei einer im Rahmen der Verarbeitung des Sensorsignals erfolgenden Filterung (z. B. Hochpassfilterung oder Bandpassfilterung) können die Verarbeitungsparameter z. B. einen oder mehrere der oben bereits erwähnten Filterparameter (z. B. Grenzfrequenz(en) und/oder Flankensteilheit(en) bei Hochpass- oder Bandpassfilterung) beinhalten.
Falls die Analyse des Sensorsignals eine Zuordnung einer aktuellen Störungssituation zu einem von mehreren vorbestimmten "Störungsszenarien" beinhaltet, so ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass wenigstens eines der Störungsszenarien durch eine das Sensorsignal beeinflussende Neigung des Fahrzeuges gekennzeichnet ist, und/oder dass wenigstens eines der Störungsszenarien durch eine das Sensorsignal beeinflussende Vibration gekennzeichnet ist.
Eine Neigung des Fahrzeuges gegenüber einer horizontalen Normallage des Fahrzeuges kann das Sensorsignal z. B. dadurch beeinflussen, dass eine Komponente der auf die Tür wirkenden Gravitationskraft in Öffnungsrichtung oder Schließrichtung der Tür bewirkt wird bzw. sich bei verändernder Neigung verändert.
Die Neigung des Fahrzeuges kann z. B. durch eine zur Messung derselben vorgesehene Sensorik des Fahrzeuges erfolgen. Bei modernen Kraftfahrzeugen ist eine derartige Sensorik oftmals ohnehin vorhanden (z. B. für eine automatische Leuchtweitenregulierung einer Scheinwerfereinrichtung), so dass in diesem Fall vorteilhaft im Fahrzeug verfügbare, die Neigung angebende Daten verwendet werden können.
Ansonsten kann hinsichtlich der Art und Weise der Neigungsermittlung auf diesbezüglichen Stand der Technik zurückgegriffen werden. Da im Rahmen der Erfindung in der Regel lediglich die Neigung im Stillstand des Fahrzeuges relevant sein wird, kann zur Neigungsmessung z. B. ein fahrzeugfest im Fahrzeug angeordneter Beschleunigungssensor eingesetzt werden, dessen Sensorsignal von der Neigung des Fahrzeuges abhängt.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäß vorgesehene Sensoreinrichtung einen Beschleunigungssensors für das Erzeugen des Sensorsignal aufweist, wobei dieses Sensorsignal zusätzlich zum Erfassen der Neigung des Fahrzeuges verwendet wird. Bei dieser Ausführungsform ist besonders bevorzugt ein Beschleunigungssensor für eine dreiachsige Beschleunigungsmessung vorgesehen, um sämtliche denkbaren Neigungen (als vektorielle Größe) erfassen zu können.
Eine Vibration an irgendeiner Stelle des Fahrzeuges kann das Sensorsignal insbesondere dadurch beeinflussen, dass auch am Anbringungsort der Sensoreinrichtung (an der Tür) bzw. eines darin enthaltenen Sensors (z. B. Beschleunigungssensor und/oder Kraftsensor) eine entsprechende Vibration entsteht und somit eine dieser Vibration entsprechende Schwankung (Störsignalanteil) im erzeugten Sensorsignal bewirkt wird. Der Begriff "Vibration" umfasst hierbei insbesondere auch z. B. eher kurzzeitige "Erschütterungen" und z. B. auch als "Körperschall" im Fahrzeug sich ausbreitende akustische Schwingungen.
Daher ist es von Vorteil, wenn in den vorbestimmten Störungsszenarien eine aktuelle Neigung des Fahrzeuges und/oder eine aktuelle Vibration berücksichtigt wird, um basierend auf dem der aktuellen Störungssituation zugeordneten Störungsszenario eine bestimmte Verarbeitungsart (gekennzeichnet durch bestimmte Verarbeitungsparameter) so auszuwählen, dass der Einfluss der aktuell vorliegenden Störungen (wie z. B. Neigung und/oder Vibration) auf die Erzeugung des Steuersignals reduziert wird.
Mit der Analyse des Sensorsignals können z. B. eine oder mehrere Vibrationen der nachfolgend beispielhaft beschriebenen Art detektiert werden. Außerdem kann mit der Analyse des Sensorsignals wie oben bereits erwähnt gegebenenfalls eine Neigung des Fahrzeuges detektiert werden (falls nämlich die Sensoreinrichtung einen Beschleunigungssensor beinhaltet und das Sensorsignal von der Neigung des Fahrzeuges abhängt).
Alternativ oder zusätzlich zur Analyse des Sensorsignals kann auch wenigstens ein weiteres bereitgestelltes bzw. der Steuereinrichtung zugeführtes Signal analysiert werden, um damit etwaige Störungen des Sensorsignals zu detektieren, wie ebenfalls nachfolgend beispielhaft erläutert.
Eine erste Gruppe von etwaigen Störungen (welche durch die erfindungsgemäße Analyse detektiert werden können) ist dadurch gekennzeichnet, dass diese eine innerhalb des Fahrzeuges befindliche Ursache oder Störungsquelle besitzen.
Ein Beispiel hierfür ist der Betrieb eines elektromotorischen Antriebs zum Antreiben einer bewegbaren Fahrzeugkomponente wie z. B. einem Fahrzeugfenster ("automatischer Fensterheber") oder eines Außenspiegels ("automatische Spiegelverstellung"). Ein elektromotorischer Antrieb derartiger Fahrzeugkomponenten verursacht eine jeweilige charakteristische Vibration, die z. B. mittels einer Analyse des Sensorsignals detektiert werden kann.
Ein zweites Beispiel ist die Vibration, die beim Anlassen und Abstellen einer Brennkraftmaschine (z. B. Ottomotor oder Dieselmotor) entsteht, sei es aufgrund entsprechender Bedienung durch einen Benutzer oder aufgrund einer automatischen Ansteuerung (z. B. "Start-Stop-Automatik"). Eine Analyse des Sensorsignals kann dazu ausgebildet sein, diese Vibration zu detektieren.
Ein drittes Beispiel ist eine Vibration, die durch den Betrieb eines Lautsprechers im Fahrzeug verursacht wird, beispielsweise eines Lautsprechers (insbesondere z. B. Subwoofers) einer Audioanlage des Fahrzeuges. Auch diese Vibration kann durch die Analyse des Sensorsignals detektiert werden.
Ein viertes Beispiel ist eine Vibration bzw. Erschütterung, die durch eine Betätigung mechanischer Bedienelemente durch den Benutzer verursacht wird, insbesondere z. B. bei der Betätigung eines Bedienelemtens (z. B. Schalter), das an der Tür angeordnet ist (z. B. Schalter für eine Fensterbetätigung oder eine Außenspiegelbetätigung oder eine Sitzheizung). Auch diese Störung kann durch eine geeignet ausgebildete Analyse des Sensorsignals detektiert werden.
Die bei der Erfindung vorgesehene Analyse des Sensorsignals kann insbesondere z. B. eine Analyse des Frequenzspektrums des Sensorsignals (z. B. Fourieranalyse) beinhalten, um basierend auf einer Detektion von Peaks im Frequenzspektrum eine oder mehrere Störungsquellen zu identifizieren (vgl. z. B. die vorstehenden vier Beispiele), um sodann z. B. ein hierfür passendes "Störungsszenario" festzulegen, sei es z. B. durch Auswahl eines bestimmten Störungsszenarios aus einer Mehrzahl fest vorgegebener Störungsszenarios, oder z. B. durch Festlegung eines durch Störungsparameterwerte definierten Störungsszenarios.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass mittels der Analyse des Sensorsignals und/oder wenigstens eines weiteren Signals wenigstens eine der vorstehenden vier Beispiele von Störungen detektiert wird.
Als "weiteres" Signal kann in allen der vorstehenden vier Beispiele vorteilhaft ein ohnehin im Fahrzeug verfügbares Signal verwendet werden.
Im ersten Beispiel, d. h. einer Vibrationen durch den Betrieb eines elektromotorischen Antriebes kann insbesondere z. B. ein entsprechendes Antriebssteuersignal oder ein daraus abgeleitetes Signal verwendet werden. Im Beispiel eines elektrischen Fensterhebers könnte als weiteres Signal somit z. B. ein von einer Fensterhebersteuerung erzeugtes Steuersignal analysiert werden. Bei einer elektrischen Außenspiegelverstellung kann in analoger Weise als ein weiteres Signal z. B. ein aus der betreffenden Außenspiegelansteuerung abgegriffenes Signal verwendet werden.
Für das zweite Beispiel, d. h. eine Vibration/Erschütterung durch das Anlassen/Abstellen einer Brennkraftmaschine, kann ein im Bereich der Motorsteuerung verfügbares Steuersignal abgegriffen und als weiteres Signal der Analyse zugeführt werden.
Im dritten Beispiel, d. h. einer Vibrationen durch den Betrieb eines Lautsprechers, kann z. B. ein aus der betreffenden Steuervorrichtung (z. B. Audioanlage des Fahrzeuges) abgegriffenes Signal als weiteres Signal verwendet werden, das den Lautsprecherbetrieb anzeigt. Alternativ oder zusätzlich kann das zum Betrieb des Lautsprechers diesem zugeführte Audiosignal selbst als das weiter Signal verwendet d. h. der Analyse zugeführt werden.
Auch für das vierte Beispiel, d. h. eine Vibration bzw. Erschütterung durch die Betätigung eines mechanischen Bedienelements, kann zumindest im Falle eines elektrischen Schalters oder Tasters als Bedienelement der Analyse ein weiteres Signal zugeführt werden, nämlich ein z. B. aus derjenigen elektrischen Einrichtung abgegriffenes Signal, welche den Betätigungszustand des Bedienelements überwacht.
Eine zweite Gruppe von etwaige Störungen (welche durch die erfindungsgemäße Analyse detektiert werden können) ist dadurch gekennzeichnet, dass diese eine außerhalb des Fahrzeuges befindliche Ursache oder Störungsquelle besitzen.
Ein erstes Beispiel hierfür ist die Vibration von Fahrzeugkomponenten (z. B. der Fahrzeugtüren, oder z. B. anderer Komponenten) durch variierende Windkräfte, z. B. durch variierende Windstärke und/oder Windrichtung, oder auch z. B. durch Anregung resonanter Schwingungen.
Ein zweites Beispiel ist eine Vibration bzw. Erschütterung, die durch ein Auftreffen eines Fremdkörpers (z. B. Fußball) auf das Fahrzeug bzw. insbesondere z. B. die betreffende Tür entsteht.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass mittels der Analyse des Sensorsignals und/oder wenigstens eines weiteren Signals wenigstens eine der vorstehenden zwei Beispiele von Störungen detektiert wird. Auch derartige Störungen können durch die bei der Erfindung vorgesehene Analyse des Sensorsignals detektiert werden, wobei z. B. eine Analyse des Frequenzspektrums des Sensorsignals (wie oben bereits beschrieben) eingesetzt werden kann, und wobei nach Identifizierung einer oder mehrerer Störungen (vgl. z. B. die vorstehenden zwei Beispiele) z. B. ein hierfür passendes "Störungsszenario" festgelegt werden kann (wie oben bereits beschrieben).
Auch in jedem der zwei vorstehenden Beispiele kann der erfindungsgemäßen Analyse (alternativ oder zusätzlich zum Sensorsignal) ein "weiteres" Signal zugeführt werden.
Im ersten Beispiel, d. h. einer etwaigen Störung durch Wind, kann für eine Detektion der Störung ein weiteres Signal analysiert werden, das ein aktuelles Ausmaß des Windes (z. B. Windstärke) am Ort des Fahrzeuges angibt, oder aus dem eine solche Angabe ableitbar ist. Ein derartiges weiteres Signal kann z. B. mittels hierzu geeigneter Sensorik des Fahrzeuges erzeugt oder z. B. mittels einer Mobilfunkverbindung als ein Datensignal z. B. beinhaltend Wetterberichtsdaten von einer externen Einrichtung (Datenserver) an das Fahrzeug übermittelt werden. Eine Information über den Ort des Fahrzeuges wird oftmals ohnehin im Fahrzeug verfügbar sein, z. B. aus den von einem z. B. satellitengestützen Positionsbestimmungssystem des Fahrzeuges (z. B. GPS-Einheit oder Navigationssystem) erzeugten Daten.
Im zweiten Beispiel, d. h. einer Vibration bzw. Erschütterung durch ein Auftreffen eines Fremdkörpers (z. B. Fußball) auf das Fahrzeug, kann zumindest im Falle eines Fahrzeuges mit geeigneter Sensorik zur Umgebungserfassung ein weiteres Signal für die erfindungsgemäße Analyse verwendet werden. Eine derartige Sensorik zur Umgebungserfassung kann insbesondere einen oder mehrere bildgebende Sensoren (z. B. Kameras) aufweisen, welche Bilddaten betreffend die Umgebung des Fahrzeuges an eine Bildauswerteeinrichtung ausgeben, welche daraus ein "Umgebungsszenario" ermittelt. Derartige Systeme umfassend die Sensorik und die Bildauswerteeinrichtung sind z. B. bei autonom fahrenden Fahrzeugen oftmals ohnehin vorgesehen. Im Rahmen der Erfindung kann ein von einer Bildauswerteeinrichtung bereitgestelltes Signal (z. B. beinhaltend das Umgebungsszenario betreffende Daten) abgegriffen und als weiteres Signal der Analyse zugeführt werden.
Bei etwaigen Störungen des Sensorsignals durch eine Neigung des Fahrzeuges wurde weiter oben bereits auf die Störung durch eine von einer horizontalen Normallage des Fahrzeuges abweichenden Neigung eingegangen. Diese Störung ergibt sich z. B. bei einem auf geneigtem und/oder unebenen Untergrund abgestellten Fahrzeug. Alternativ oder zusätzlich zu einer derartige "statischen" Störung durch Fahrzeugneigung kann die Analyse dazu ausgebildet sein, als "dynamisch" zu bezeichnende Neigungen des Fahrzeuges zu berücksichtigen, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Neigung sich zeitlich entsprechend einer zeitlichen Änderung der Beladung und/oder Beladungsverteilung ändert. Wenn z.
B. Personen einsteigen oder aussteigen, oder sich z. B. Personen im Inneren des Fahrzeuges bewegen, so kann (je nach Federung des Fahrzeuges) damit eine entsprechende Änderung der Neigung einhergehen. Die Analyse des Sensorsignals kann z. B. dazu ausgebildet sein unter Berücksichtigung typischer Charakteristika derartiger Neigungsänderungen diese Störung zu detektieren.
Im Rahmen der Erfindung ist die Analyse des Sensorsignals und/oder wenigstens einen weiteren Signals zur Detektion einer oder mehrerer etwaiger Störungen vorgesehen, womit z. B. eine oder (bevorzugt) mehrere der beispielhaft beschriebenen Störungen detektierbar sein können.
Im Rahmen der Erfindung wird in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Analyse die Verarbeitung des Sensorsignals angepasst, also etwa geeignet eingestellt oder z. B. geeignet (bedarfsweise) verändert, um damit den Einfluss der Störungen auf die Erzeugung des Steuersignals zu reduzieren.
Bei der Analyse kann insbesondere die erläuterte Zuordnung einer aktuellen Störungssituation zu einem von mehreren vorbestimmten Störungsszenarien durchgeführt werden, wobei es sich bei den vorbestimmten Störungsszenarien z. B. um eine bestimmte Anzahl von einander verschiedener Szenarien handeln kann. Alternativ oder zusätzlich kann basierend auf dem Ergebnis der Analyse ein "parametrisiertes" Störungsszenario ermittelt (abgeschätzt) werden, um in Abhängigkeit davon die Verarbeitung des Sensorsignals anzupassen (z B. durch Anpassung von Parametern eines Verarbeitungsalgorithmus und/oder z. B. Anpassung von Filterparametern im Falle einer Filterung des Sensorsignals).
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird ein Verfahren vorgeschlagen, zur Türbetätigung für ein Fahrzeug mit einer Tür und einer ansteuerbaren Antriebseinrichtung zum Antreiben der Tür in einer Öffnungsrichtung und/oder Schließrichtung der Tür, wobei das Verfahren aufweist:
- Erzeugen eines Sensorsignals, das von einer durch einen Benutzer in Öffnungsrichtung und/oder Schließrichtung auf die Tür ausgeübten Kraft und/oder von einer damit in Öffnungsrichtung bzw. Schließrichtung bewirkten Bewegung der Tür abhängt,
- Verarbeiten des Sensorsignals, Auswerten des verarbeiteten Sensorsignals, und Erzeugen eines Steuersignals zum Ansteuern der Antriebseinrichtung in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Auswertung des verarbeiteten Sensorsignals, und
- Analysieren des Sensorsignals und/oder wenigstens eines weiteren zugeführten Signals, um damit etwaige Störungen des Sensorsignals zu detektieren und in Abhängigkeit von einem Ergebnis dieser Analyse die Verarbeitung des Sensorsignals anzupassen, um den Einfluss der Störungen auf die Erzeugung des Steuersignals zu reduzieren.
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird ein Fahrzeug mit (wenigstens) einer Tür und einer ansteuerbaren Antriebseinrichtung zum Antreiben der (wenigstens einen) Tür in einer Öffnungsrichtung und/oder Schließrichtung der Tür vorgeschlagen, wobei das Fahrzeug mit einem System der hier beschriebenen Art ausgestattet ist. Gemäß einer bevorzugten Verwendung handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein Straßenkraftfahrzeug wie insbesondere einen PKW oder LKW. Bei der erfindungsgemäß zu betätigenden Tür kann es sich z. B. um (wenigstens) eine Insassenraumtür wie z. B. eine Fahrertür handeln. Alternativ oder zusätzlich kann die Türbetätigung jedoch auch bei anderen Türen des betreffenden Fahrzeuges eingesetzt werden, z. B. bei (wenigstens) einer Laderaumtür wie z. B. einem Kofferraumdeckel oder einer Heckklappe. Bei Einsatz der Erfindung für mehrere Türen eines Fahrzeuges kann z. B. eine gemeinsam für alle diese Türen genutzte Steuereinrichtung vorgesehen sein (z. B. zentrales Steuergerät).
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt umfassend einen Programmcode vorgeschlagen, der auf einer Datenverarbeitungseinrichtung (z. B. programmgesteuerte Steuereinrichtung eines Fahrzeuges) ausgeführt ein Verfahren der hier beschriebenen Art durchführt.
Die für das erfindungsgemäße Türbetätigungssystem oder das damit ausgestattete Fahrzeug hier beschriebenen Ausführungsformen und besonderen Ausgestaltungen können, einzeln oder in beliebiger Kombination, in analoger Weise auch als Ausführungsformen bzw. besondere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Türbetätigungsverfahrens vorgesehen sein, und umgekehrt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben. Es stellen dar:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht eines Fahrzeuges mit einem Türbetätigungssystem gemäß eines Ausführungsbeispiels,
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Draufsicht des Fahrzeuges, jedoch in einem Zustand nach Öffnung einer Tür des Fahrzeuges, und
Fig. 3 ein Blockschaltbild des Türbetätigungssystems des Fahrzeuges. Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug 1 mit einer Tür 2 und einer ansteuerbaren Antriebseinrichtung 3 zum ansteuerbaren Antreiben der Tür 2 in einer Öffnungsrichtung und in einer Schließrichtung der Tür 2.
Im dargestellten Beispiel handelt es sich bei dem Fahrzeug 1 um einen viertürigen PKW, dessen Türen in herkömmlicher Weise jeweils um eine vertikale Schwenkachse herum verschwenkbar am Fahrzeug 1 angelenkt sind. Die Tür 2 bezeichnet in diesem Beispiel die Fahrertür des dargestellten PKW.
Das Fahrzeug 1 ist mit einem System 10, 20 zur Türbetätigung ausgestattet, mittels welchem im gezeigten Beispiel zumindest die Tür 2 betätigt werden kann, wobei ein automatischer Antrieb derTür2 mit Hilfe der Antriebseinrichtung 3 erfolgt, die hierzu beispielsweise einen Elektromotor aufweist.
Das System 10, 20 weist eine Sensoreinrichtung 10 zum Erzeugen eines Sensorsignal s1 auf, das von einer durch einen Benutzer auf die Tür 2 ausgeübten Kraft und/oder von einer damit bewirkten Bewegung der Tür 2 abhängt.
In dargestellten Beispiel sei im Weiteren angenommen, dass das Sensorsignal s1 nur von der durch einen Benutzer bewirkten Bewegung der Tür in Öffnungsrichtung beziehungsweise Schließrichtung abhängt.
Das System 10, 20 weist ferner eine Steuereinrichtung 20 (z. B. elektronisches programmgesteuertes Steuergerät) auf, welcher das Sensorsignal s1 zugeführt wird und welche gemäß eines Steueralgorithmus ein Steuersignal c zum Ansteuern der Antriebseinrichtung 3 erzeugt und an die Antriebseinrichtung 3 ausgibt.
In Fig. 1 ist beispielhaft die Situation dargestellt, in der ein im Innenraum des Fahrzeuges 1 befindlicher Fahrer (Benutzer) nach einer Entriegelung der Tür 2 kurzzeitig eine Kraft Fu auf die Tür 2 ausübt und somit eine entsprechende Bewegung (hier: Verschwenkung) der Tür 2 in Öffnungsrichtung bewirkt. Alternativ könnte ein Benutzer auch von der Außenseite her kurzzeitig eine Zugkraft auf die Tür 2 ausüben. Die daraus resultierende Öffnungsbewegung der Tür 2 wird von der Sensoreinrichtung 10 erfasst, die hierfür in der Tür 2 verbaut ist und z. B. einen Beschleunigungssensor und/oder einen Drehratensenor aufweisen kann.
Falls im Beispiel von Fig. 1 die Sensoreinrichtung 10 einen Beschleunigungssensor aufweist, so sollte dieser zweckmäßigerweise z. B. zumindest die Beschleunigung in derjenigen Richtung messen, in welcher die vom Benutzer bewirkte Bewegung verläuft. Im dargestellten Beispiel der um eine Schwenkachse herum verschwenkbaren Tür (z. B. Tür 2) verläuft sowohl die Öffnungsbewegung als auch die Schließbewegung (am Ort der Sensoreinrichtung 10 gemessen) stets in Tangentialrichtung bzw. stets in einer bezüglich der Tür fest vorgegebenen Richtung. Bei der dargestellten Tür 2 ist dies die zu einer "Plattenebene" der Tür 2 orthogonale Richtung.
Falls die Sensoreinrichtung 10 einen Drehratensensor aufweist, so sollte dieser zweckmäßigerweise z. B. zumindest die Drehrate um eine Drehachse herum messen, deren Orientierung der Orientierung der Schwenkachse der Tür entspricht. Bei der dargestellten Tür 2 ist dies die um eine vertikale Achse gemessene Drehrate.
Durch die Verwendung eines Beschleunigungssensors und/oder eines Drehratensensors können demnach vom Benutzer bewirkte Öffnungsbewegungen und Schließbewegungen der Tür vorteilhaft erfasst werden.
Abweichend vom dargestellten Beispiel könnte die Sensoreinrichtung 10, alternativ oder zusätzlich zu einem Beschleunigungssensor und/oder Drehratensensor, jedoch auch z. B. einen Kraftsensor zum Erzeugen eines Sensorsignals aufweisen, das von der durch den Benutzer auf die Tür ausgeübten Kraft abhängt.
Das System 10, 20 realisiert im dargestellten Beispiel ein Bedienkonzept, bei welchem ein Benutzer ausgehend von der in Fig. 1 dargestellten Situation durch eine geringfügige und z. B. nur kurzzeitige Öffnungsbewegung der Tür 2 eine automatische Weiterbewegung der Tür in Öffnungsrichtung (z. B. bis hin zu einer Vollöffnungsstellung) initiieren kann.
Diese Öffnungsbewegung der Tür 2 wird im Beispiel durch die z. B. mit einem Elektromotor ausgestattete Antriebseinrichtung 3 bewirkt, welche zu diesem Zweck wiederum mittels des Steuersignals c angesteuert wird, das von der Steuereinrichtung 20 erzeugt und ausgegeben wird.
Fig. 2 zeigt beispielhaft einen Zustand des Fahrzeuges 1 , nachdem die Tür 2 geöffnet wurde.
Das von dem System 10, 20 realisierte Bedienkonzept sieht vor, dass ausgehend von dieser Situation (Fig. 2) ein Benutzer durch das Bewirken einer geringfügigen Bewegung der Tür 2 in Schließrichtung eine mittels der Antriebseinrichtung 3 bewirkte Weiterbewegung in Schließrichtung (bevorzugt bis hin zum vollständig geschlossenen Zustand) initiieren kann.
In Fig. 2 ist beispielhaft eine Kraft Fu eingezeichnet, die zum Zwecke einer automatischen Türschließung von einem Benutzer auf die Tür 2 ausgeübt wird, sei es als Druckkraft von außen oder als Zugkraft von innen.
Nach Abschluss der automatischen Türschließung ergibt sich für das Fahrzeug 1 wieder der in Fig. 1 dargestellte Zustand mit geschlossener Tür 2.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild der Steuereinrichtung 20. Diese umfasst eine Verarbeitungseinheit 22 zum Verarbeiten (z. B. Filtern) des Sensorsignals s1 zu einem verarbeiteten Sensorsignal sT, wobei die konkrete Art und Weise dieser Verarbeitung durch ein zugeführtes Analyseergebnissignal d gesteuert wird.
Das Analyseergebnissignal d kann z. B. repräsentativ für ein bestimmtes Szenario bzw. Störungsszenario sein und ermöglicht der Verarbeitungseinheit 22 im dargestellten Beispiel, die Verarbeitung entsprechend anzupassen, um beispielsweise eine für das Störungsszenario vorliegende Störung (z. B. Vibration durch einen laufenden elektrischen Fensterhebermotor) "herauszufiltern" oder deren Intensität (Störsignalanteil) zu dämpfen.
Das verarbeitete (z. B. angepasst gefilterte) Sensorsignal s1 ' wird einer Auswerteeinheit 24 der Steuereinrichtung 20 zugeführt. Die Auswerteeinheit 24 führt eine Auswertung des verarbeiteten Sensorsignals s1 ' durch, um in Abhängigkeit von einem Ergebnis dieser Auswertung das Steuersignal c zum Ansteuern der Antriebseinrichtung 3 zu erzeugen.
Im dargestellten Beispiel dient die Auswertung des Signals s1 ' dazu, die oben erläuterten, gemäß eines Bedienungskonzepts vorgegebenen Bedienhandlungen eines Benutzers zu erkennen und mittels des Steuersignals c den jeweils für eine erkannte Bedienhandlung vorgesehenen Antrieb der Tür 2 anzusteuern.
Die Steuereinrichtung 20 umfasst ferner eine Analyseeinheit 26, welcher das (noch nicht verarbeitete) Sensorsignal s1 zugeführt wird. Die Analyseeinheit 26 dient dazu, basierend auf einem Analysealgorithmus bestimmte vorgegebene Arten von Störungen (wie z. B. einen laufenden Fensterhebermotor) zu detektieren und basierend auf dem Ergebnis dieser Analyse das Analyseergebnissignal d zu erzeugen und an die Verarbeitungseinheit 22 auszugeben.
Im Beispiel von Fig. 3 ist noch die vorteilhafte Option einer Zufuhr (wenigstens) eines "weiteren Signals" s2 zu der Analyseeinheit 26 eingezeichnet. Damit kann für viele in der Praxis denkbare Störungen die Zuverlässigkeit von deren Detektion und somit die Qualität der Anpassung der Verarbeitung des Sensorsignals s1 verbessert werden. Bei dem (wenigstens einen) weiteren Signal s2 kann es sich z. B. um ein Signal handeln, welches den Betrieb eines elektromotorischen Antriebs einer Fahrzeugkomponente (z. B. Fensterhebermotor) anzeigt.
Im Beispiel von Fig. 3 ist symbolisiert, dass durch eine von einem Benutzer auf die Tür 2 ausgeübte Benutzerkraft Fu eine Beschleunigung "a" am Ort der (z. B. einen Beschleunigungssensor beinhaltenden) Sensoreinrichtung 10 bewirkt wird. Die Sensoreinrichtung 10 erzeugt damit im dargestellten Beispiel ein Sensorsignal s1 , das von dieser durch die Benutzerkraft bewirkten Beschleunigung "a" der Tür 2 abhängt.

Claims

Patentansprüche
1. System (10, 20) zur Türbetätigung für ein Fahrzeug (1) mit einer Tür (2) und einer ansteuerbaren Antriebseinrichtung (3) zum Antreiben der Tür (2) in einer Öffnungsrichtung und/oder Schließrichtung der Tür (2), wobei das System aufweist:
- eine Sensoreinrichtung (10) zum Erzeugen eines Sensorsignals (s1 ), das von einer durch einen Benutzer in Öffnungsrichtung und/oder Schließrichtung auf die Tür (2) ausgeübten Kraft und/oder von einer damit in Öffnungsrichtung bzw. Schließrichtung bewirkten Bewegung (a) der Tür (2) abhängt,
- eine Steuereinrichtung (20), die dazu ausgebildet ist, eine Verarbeitung des Sensorsignals (s1 ) durchzuführen, eine Auswertung des verarbeiteten Sensorsignals (sT) durchzuführen, und in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Auswertung des verarbeiteten Sensorsignals (sT) ein Steuersignal (c) zum Ansteuern der Antriebseinrichtung (3) zu erzeugen, wobei die Steuereinrichtung (20) ferner dazu ausgebildet ist, eine Analyse des Sensorsignals (s1 ) und/oder wenigstens eines weiteren zugeführten Signals (s2) durchzuführen, um damit etwaige Störungen des Sensorsignals (s1 ) zu detektieren und in Abhängigkeit von einem Ergebnis dieser Analyse die Verarbeitung des Sensorsignals (s1 ) anzupassen, um den Einfluss der Störungen auf die Erzeugung des Steuersignals (c) zu reduzieren.
2. System (10, 20) nach Anspruch 1 , wobei die Sensoreinrichtung (10) einen an der Tür (2) angeordneten Beschleunigungssensor aufweist.
3. System (10, 20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinrichtung (10) einen an der Tür (2) angeordneten Drehratensensor aufweist.
4. System (10, 20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinrichtung (10) einen an der Tür (2) angeordneten Kraftsensor aufweist.
5. System (10, 20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Verarbeitung des Sensorsignals (s1 ) eine Filterung beinhaltet.
6. System (10, 20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Auswertung des verarbeiteten Sensorsignals (sT) zur Erkennung einer von mehreren vorgegebenen Bedienhandlungen des Benutzers vorgesehen ist, wobei die vorgegebenen Bedienhandlungen wenigstens eine Bedienhandlung zum Initiieren einer automatischen Öffnung der Tür und/oder wenigstens eine Bedienhandlung zum Initiieren einer automatischen Schließung der Tür beinhalten.
7. System (10, 20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Analyse eine Zuordnung einer aktuellen Störungssituation zu einem von mehreren vorbestimmten Störungsszenarien beinhaltet, und wobei in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieser Zuordnung eine von mehreren vorbestimmten Verarbeitungsarten für die Verarbeitung des Sensorsignals (s1 ) ausgewählt wird.
8. System (10, 20) nach Anspruch 7, wobei wenigstens eines der Störungsszenarien durch eine das Sensorsignal (s1 ) beeinflussende Neigung des Fahrzeuges (1 ) gekennzeichnet ist.
9. System (10, 20) nach Anspruch 7 oder 8, wobei wenigstens eines der Störungsszenarien durch eine das Sensorsignal (s1 ) beeinflussende Vibration gekennzeichnet ist.
10. Verfahren zur Türbetätigung für ein Fahrzeug (1 ) mit einer Tür (2) und einer ansteuerbaren Antriebseinrichtung (3) zum Antreiben der Tür in einer Öffnungsrichtung und/oder Schließrichtung der Tür (2), wobei das Verfahren aufweist: - Erzeugen eines Sensorsignals (s1 ), das von einer durch einen Benutzer in Öffnungsrichtung und/oder Schließrichtung auf die Tür (2) ausgeübten Kraft und/oder von einer damit in Öffnungsrichtung bzw. Schließrichtung bewirkten Bewegung (a) der Tür (2) abhängt,
- Verarbeiten des Sensorsignals (s1 ), Auswerten des verarbeiteten Sensorsignals (sT), und Erzeugen eines Steuersignals (c) zum Ansteuern der Antriebseinrichtung (3) in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Auswertung des verarbeiteten Sensorsignals (sT), wobei das Verfahren ferner aufweist:
- Analysieren des Sensorsignals (s1 ) und/oder wenigstens eines weiteren zugeführten Signals (s2), um damit etwaige Störungen des Sensorsignals (s1) zu detektieren und in Abhängigkeit von einem Ergebnis dieser Analyse die Verarbeitung des Sensorsignals (s1) anzupassen, um den Einfluss der Störungen auf die Erzeugung des Steuersignals (c) zu reduzieren.
11. Fahrzeug (1) mit einer Tür (2) und einer ansteuerbaren Antriebseinrichtung (3) zum Antreiben der Tür (2) in einer Öffnungsrichtung und/oder Schließrichtung der Tür (2), ausgestattet mit einem System (10, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
12. Computerprogrammprodukt umfassend einen Programmcode, der auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt ein Verfahren nach Anspruch 10 durchführt.
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