WO2022214345A1 - Sensoreinheit zur berührungslosen betätigung eines fahrzeugelements, fahrzeugteilbaueinheit und fahrzeug - Google Patents

Sensoreinheit zur berührungslosen betätigung eines fahrzeugelements, fahrzeugteilbaueinheit und fahrzeug Download PDF

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WO2022214345A1
WO2022214345A1 PCT/EP2022/058088 EP2022058088W WO2022214345A1 WO 2022214345 A1 WO2022214345 A1 WO 2022214345A1 EP 2022058088 W EP2022058088 W EP 2022058088W WO 2022214345 A1 WO2022214345 A1 WO 2022214345A1
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WO
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vehicle
sensor
sensor device
sensor unit
detection area
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/058088
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English (en)
French (fr)
Inventor
Philippe Grass
Original Assignee
Vitesco Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/945—Proximity switches

Definitions

  • the present invention relates to a sensor unit for contactless actuation of an adjustable vehicle element, a vehicle subassembly and a vehicle.
  • Modern vehicles are often equipped with sensors that enable contactless adjustment of vehicle doors.
  • a vehicle user is able to operate (ie open or close) a vehicle door without contact.
  • sensors are provided, for example, in motor-driven adjustable flaps in motor vehicles, with the vehicle user being able to cause the flap flap to open or close by a corresponding leg movement without having to deposit a load held in the flaps.
  • Capacitive proximity sensors are often used to determine an actuation command.
  • Such a capacitive proximity sensor typically includes a number of electronic components, in particular one or more sensor electrodes, which are usually elongated, and an electronic unit which is connected to the sensor electrodes via associated supply lines.
  • radar sensors for contactless detection of an actuation command.
  • Such sensor units and/or sensors are known, for example, from US Pat. No. 9,290,982 B2, US Pat. No. 9,162,685 B2, DE 102017 205 646 A1, JP 6,533,759 B2 and US Pat. No. 9,834,175 B2.
  • the invention is essentially based on the object of providing a sensor unit for contactless actuation of an adjustable vehicle element which can be used independently of a vehicle part and its coating.
  • the present invention is essentially based on the idea of providing a sensor unit for contactless actuation of a vehicle element, which has two sensor devices with two detection areas.
  • the detection range of one of the two sensor devices extends further to the rear with respect to the forward direction of travel of the vehicle than the detection range of the other sensor device.
  • the sensor device with the detection area that extends further to the rear is arranged closer to the ground on the vehicle than the other sensor device. It can thus be ensured that the sensor unit according to the invention can be arranged on the vehicle independently of vehicle parts and any coatings on them, such as a chrome coating, and the functionality of the sensor unit is not impaired.
  • the sensor unit can be arranged on the vehicle closer to the ground than sensor units known in the prior art.
  • a sensor unit for contactless actuation of an adjustable vehicle element is provided.
  • the sensor unit is designed to be attached to a vehicle.
  • the sensor unit according to the invention has a carrier element for mounting on the vehicle, a first sensor device attached to the carrier element with a first detection area and a second sensor device attached to the carrier element with a second detection area.
  • the first sensor device in a mounted state of the carrier element on the vehicle the first sensor device is arranged closer to the ground than the second sensor device and that in a mounted state of the sensor unit on the vehicle, the first detection area extends further rearward than the second detection area with respect to the forward travel direction of the vehicle.
  • the first sensor device has a first radiation area that extends beyond the first detection area and/or the second sensor device has a second radiation area that extends beyond the second detection area.
  • the first detection area thus describes that area of the first radiation area which is closest to the first sensor device and in which the first sensor device has its desired sensitivity.
  • the second detection area describes that area of the second radiation area which is closest to the second sensor device and in which the second sensor device has its desired sensitivity.
  • the sensor unit according to the invention is thus attached to the vehicle in such a way that the first sensor device, whose first detection area extends further to the rear with respect to the forward direction of travel of the vehicle, is arranged closer to the ground, i.e. further below, than the second sensor device, whose second detection area does not extend so far extends backwards.
  • the entire sensor unit can thus be arranged lower on the vehicle, making it possible to arrange the sensor unit independently of the vehicle parts, in particular a coating applied to the vehicle part, and to ensure proper operation of the same.
  • the first sensor device and the second sensor device are arranged on the carrier element in such a way that the first detection area and the second detection area at least partially overlap.
  • the carrier element can be a separate element, for example, on which the first sensor device and the second sensor device are arranged.
  • the sensor unit can be preassembled outside of the vehicle in order to then be attached to the vehicle as a unit.
  • the carrier element Be part of the vehicle, such as part of the vehicle carrier or the vehicle body, to which the first sensor device and the second sensor device can then be attached.
  • the first sensor device preferably has a radar sensor for transmitting and receiving a first radar signal and/or the second sensor device has a radar sensor for transmitting and receiving a second radar signal.
  • the first detection area is essentially conical and/or the second detection area is essentially conical, with the first and second detection directions running essentially as the axis of symmetry or rotation of the cone.
  • the first detection area and/or second detection area can also have any other form known from the prior art.
  • the first sensor device when the sensor unit is mounted on the vehicle, the first sensor device is arranged further forward than the second sensor device, relative to the forward direction of the vehicle.
  • Such a preferred arrangement of the two sensor devices relative to one another can ensure that the two detection areas of the two sensor devices can at least partially overlap.
  • a vehicle part assembly for a vehicle which has a vehicle part which is at least partially coated on an outside with a coating, and an inventive sensor unit arranged opposite with respect to the outside of the vehicle part.
  • the first sensor device is arranged on the carrier element in such a way that the first sensor area extends through the vehicle part essentially past the coating.
  • the first sensor area extends through the vehicle part essentially below the coating and past it.
  • the vehicle part is preferably a rear bumper of the vehicle and/or the coating is a chrome coating.
  • a vehicle is provided with a vehicle part assembly according to the invention.
  • the vehicle preferably has an adjustable vehicle element, a drive unit that is designed to open or close the adjustable vehicle element in relation to a vehicle body, and a control unit that is designed to use the drive unit to move the adjustable vehicle element based on a To control detection event of the sensor unit.
  • a detection event is, for example, a non-contact actuation of the sensor unit by a part of a person's body. For example, this can involve moving a leg through the first detection area of the first sensor device and/or the second detection area of the second sensor device.
  • the adjustable vehicle element is particularly preferably a spot flap of the vehicle.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a sensor unit known from the prior art for contactless actuation of an adjustable vehicle element
  • FIG. 2 shows a schematic view of a sensor unit according to the invention for contactless actuation of an adjustable vehicle element.
  • the term “detection area” describes an area of a radiation area of a sensor device, such as a sensor device based on the radar principle.
  • the detection area describes that area of the radiation area of the sensor device with the highest sensitivity. Consequently, the detection area is a subset of the radiation area and thus smaller in volume than the radiation area.
  • the ratio of useful signal to noise is sufficiently high in the detection area so that a detection object can be detected and recognized.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a sensor unit 100 known from the prior art for contactless actuation of an adjustable vehicle element (not shown), such as a tailgate of a vehicle, which can move in the forward travel direction 12 .
  • the known sensor unit 100 has a carrier element 110 on which a first sensor device 120 and a second sensor device 130 are attached.
  • the carrier element 110 is designed to be permanently and/or detachably attached to a vehicle.
  • the carrier element 110 is mounted behind a vehicle part 10 of the vehicle in such a way that a first radiation region 122 of the first sensor device 120 and a second Radiation range 132 of the second sensor device 130 each extend through the vehicle part 10 to the outside in the area surrounding the vehicle.
  • the attachment of the carrier element 110 to the vehicle part 10 can either be permanent or non-destructively removable.
  • the vehicle part 10 can be the vehicle element to be adjusted itself.
  • the sensor unit is attached to another part 10 of the vehicle.
  • the vehicle element to be adjusted is a spot flap of the vehicle.
  • the sensor unit 100 is preferably intended and set up for mounting on the rear bumper of the vehicle.
  • the adjustable vehicle element can also be another vehicle part, for example a side door, in particular a sliding side door.
  • the carrier element 110 can be a separate element, for example, on which the first sensor device 120 and the second sensor device 130 are arranged.
  • the sensor unit 100 can be preassembled outside of the vehicle in order to then be attached to the vehicle as a unit.
  • the carrier element 110 can be a part of the vehicle, such as a part of the vehicle carrier or the vehicle body, to which the first sensor device 120 and the second sensor device 130 can then be attached.
  • the vehicle part 10 is a rear bumper of the vehicle.
  • the shape of the bumper is not limited to the shape shown in Fig. 1, and may be any known shapes known in the bumper art. According to other configurations, however, the vehicle part can also be the vehicle element.
  • the first sensor device 120 has a first radiation area 122 which has a first detection area 126 in which a detection object, such as a leg and/or a foot of a person, can be detected.
  • the first radiation region 122 extends with the first Detection range 126 essentially along a first detection direction 124, which runs essentially in the horizontal direction.
  • the first detection direction 124 is defined by the axis of symmetry or axis of rotation of the three-dimensional first radiation region 122 .
  • the second sensor device 130 has the second radiation area 132, which has a second detection area 136 in which the detection object can be detected.
  • the second radiation area 132 and the second detection area 136 extend essentially along a second detection direction 134, which runs essentially in the vertical direction.
  • the second detection direction 134 is defined by the axis of symmetry or axis of rotation of the three-dimensional second radiation region 122 .
  • the detection areas 126, 136 each describe those areas of the associated radiation areas 122, 132 with the desired sensitivity. This means that the detection object is only detected when it enters the respective detection area 126, 236.
  • An undesired actuation of the vehicle element can be, for example, a pedestrian walking past the vehicle and thus the sensor unit 100, who penetrates only the radiation areas 122, 132 or only one detection area 126, 136.
  • the first sensor device 120 is arranged higher on the carrier element 110 than the second sensor device 130, which is consequently arranged closer to the ground than the first sensor device 120.
  • the two detection areas 126, 136 of the sensor devices 120, 130 are arranged in a non-overlapping manner. If the vehicle element 10 is coated with a coating on its outside, the coating can be disadvantageous, for example for the first detection area 126, in that the first detection area 126 can no longer easily radiate into the area surrounding the vehicle, since the coating for the first detection area 122 can be impermeable.
  • the present invention addresses and provides a remedy for this problem.
  • FIG. 2 shows a sensor device 200 according to the invention, which also has a carrier element 210 with sensor devices 220, 230 attached thereto.
  • the vehicle part 10 shown in FIG. 2 is provided with a coating 11 on an outside, such as a chrome coating.
  • a coating 11 can be impermeable to the radiation areas 122, 132 and/or detection areas 126, 136.
  • the first sensor device 220 is arranged closer to the ground than the second sensor device 230.
  • the positions of the sensor devices 220, 230 shown in FIG Sensor unit 200 are swapped.
  • the two sensor devices 220, 230 can be aligned in such a way that the associated detection areas 226, 236 at least partially overlap.
  • the arrangement according to the invention of the two sensor devices 220, 230 with their detection areas 226, 236 allows the carrier element 210 to be arranged further down relative to the vehicle element 10, i.e. closer to the ground, so that the first detection area 226 of the first sensor device 220 extends through the vehicle part 10 can extend past the coating 11 into the surroundings of the vehicle.
  • the first detection area 226 preferably extends below the coating 11 and past it. Consequently, the adverse effect of the coating 11 on the first detection area 226 can be eliminated. It is also preferred that the first sensor device 210 is arranged further forward than the second sensor device 230 in relation to the forward direction of travel of the vehicle.
  • the first detection area 226 extends further to the rear than the second detection area 236 with respect to the forward direction of travel 12 of the vehicle.
  • the vertical lines shown in Fig. 2 branch off the respective rearmost positions of the two detection areas 226, 236.
  • first sensor device 220 and/or second sensor device 230 each has a radar sensor for transmitting and receiving a first and/or second radar signal.
  • first and second detection areas 126, 136 are each essentially conical and, as already mentioned above, extend outwards through the vehicle element 110 along the directions of extension 224, 234 into the surroundings of the vehicle.
  • the radiation areas 222, 232 and/or detection areas 226, 236 can also have any other three-dimensional shape.
  • the positions of the first and second sensor devices 220, 230 are exchanged in the sensor unit 200 according to the invention (see FIG. 2).
  • This achieves the advantage that the entire sensor unit 200, but in particular the sensor device 220 with the detection region 226 extending further to the rear, can be arranged lower on the vehicle, i.e. closer to the ground, than the second sensor device 230, in order to thus be able to attach to any first radiation area 222 and/or first detection area 226 to get past impermeable coating 11 .

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoreinheit (200) zur berührungslosen Betätigung eines verstellbaren Fahrzeugelements, eine Fahrzeugteileinheit und ein Fahrzeug. Die erfindungsgemäße Sensoreinheit (200) weist ein Trägerelement (210) zur Montage am Fahrzeug, eine am Trägerelement (210) angebrachte erste Sensorvorrichtung (220) mit einem ersten Erfassungsbereich (226), und eine am Trägerelement (210) angebrachte zweite Sensorvorrichtung (230) mit einem zweiten Erfassungsbereich (236). In einem montierten Zustand der Sensoreinheit (210) am Fahrzeug ist die erste Sensorvorrichtung (220) bodennäher angeordnet als die zweite Sensorvorrichtung (230). Zudem erstreckt sich in einem montierten Zustand der Sensoreinheit (210) am Fahrzeug der erste Erfassungsbereich (226) bezüglich der Vorwärtsfahrtrichtung (12) des Fahrzeugs weiter nach hinten als der zweite Erfassungsbereich (236).

Description

Beschreibung
Sensoreinheit zur berührungslosen Betätigung eines Fahrzeugelements, Fahrzeugteilbaueinheit und Fahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoreinheit zur berührungslosen Betätigung eines verstellbaren Fahrzeugelements, eine Fahrzeugteilbaueinheit und ein Fahrzeug.
Moderne Fahrzeuge sind häufig mit Sensoren ausgestattet, die ein berührungsloses Verstellen von Fahrzeugtüren ermöglichen. Beispielsweise wird einem Fahrzeugnutzer das berührungslose Betätigen (also Öffnen oder Schließen) einer Fahrzeugtür ermöglicht. Derartige Sensoren sind etwa bei motorisch verstellbaren Fleckklappen von Kraftfahrzeugen vorgesehen, wobei der Fahrzeugnutzer durch eine entsprechende Beinbewegung ein Öffnen oder Schließen der Fleckklappe veranlassen kann, ohne eine in den Fländen gehaltene Ladung ablegen zu müssen.
Zum Ermitteln eines Betätigungsbefehls werden häufig kapazitiv arbeitende Näherungssensoren eingesetzt. Typischerweise umfasst ein solcher kapazitiver Näherungssensor eine Anzahl elektronischer Bauteile, insbesondere eine oder mehrere meist längliche Sensorelektroden sowie eine Elektronikeinheit, welche jeweils über zugeordnete Zuleitungen mit den Sensorelektroden verbunden ist. Es ist aber auch bekannt, Radarsensoren zum berührungslosen Erfassen eines Betätigungsbefehls einzusetzen.
Solche Sensoreinheiten und/oder Sensoren sind beispielsweise aus US 9 290 982 B2, US 9 162 685 B2, DE 102017 205 646 A1 , JP 6 533 759 B2 und US 9 834 175 B2 bekannt.
Der Erfindung liegt im Wesentlichen die Aufgabe zugrunde, eine Sensoreinheit zur berührungslosen Betätigung eines verstellbaren Fahrzeugelements vorzusehen, welche unabhängig von einem Fahrzeugteil und dessen Beschichtung eingesetzt werden kann.
Diese Aufgabe wird mit einer Sensoreinheit mit den Merkmalen gemäß unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der vorliegenden Erfindung liegt im Wesentlichen der Gedanke zugrunde, eine Sensoreinheit zur berührungslosen Betätigung eines Fahrzeugelements vorzusehen, die zwei Sensorvorrichtungen mit zwei Erfassungsbereichen aufweist. Dabei erstreckt sich der Erfassungsbereich von einer der beiden Sensorvorrichtungen bezüglich der Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs weiter nach hinten als der Erfassungsbereich der anderen Sensorvorrichtung. Erfindungsgemäß ist die Sensorvorrichtung mit dem sich weiter nach hinten erstreckenden Erfassungsbereich bodennäher am Fahrzeug angeordnet als die andere Sensorvorrichtung. Damit kann sichergestellt werden, dass die erfindungsgemäße Sensoreinheit unabhängig von Fahrzeugteilen und etwaigen Beschichtungen auf diesen, wie beispielsweise einer Chrombeschichtung, am Fahrzeug angeordnet werden kann und die Funktionsfähigkeit der Sensoreinheit nicht beeinträchtigt wird. Insbesondere kann die Sensoreinheit am Fahrzeug bodennäher angeordnet werden als im Stand der Technik bekannte Sensoreinheiten.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Sensoreinheit zur berührungslosen Betätigung eines verstellbaren Fahrzeugelements vorgesehen. Die Sensoreinheit ist dazu ausgebildet, an einem Fahrzeug angebracht zu werden. Die erfindungsgemäße Sensoreinheit weist ein Trägerelement zur Montage am Fahrzeug, eine am Trägerelement angebrachte erste Sensorvorrichtung mit einem ersten Erfassungsbereich und eine am Trägerelement angebrachte zweite Sensorvorrichtung mit einem zweiten Erfassungsbereich auf. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in einem montierten Zustand des Trägerelements am Fahrzeug die erste Sensorvorrichtung bodennäher angeordnet ist als die zweite Sensorvorrichtung und dass sich in einem montierten Zustand der Sensoreinheit am Fahrzeug der erste Erfassungsbereich bezüglich der Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs weiter nach hinten erstreckt als der zweite Erfassungsbereich.
Insbesondere weist die erste Sensorvorrichtung einen ersten Strahlungsbereich auf, der sich über den ersten Erfassungsbereich hinaus erstreckt, und/oder die zweite Sensorvorrichtung einen zweiten Strahlungsbereich auf, der sich über den zweiten Erfassungsbereich hinaus erstreckt. Somit beschreibt der erste Erfassungsbereich denjenigen Bereich des ersten Strahlungsbereich, der der ersten Sensorvorrichtung am nächsten liegt und in dem die erste Sensorvorrichtung ihre erwünschte Sensitivität aufweist. In ähnlicher Weise beschreibt der zweite Erfassungsbereich denjenigen Bereich des zweiten Strahlungsbereich, der der zweite Sensorvorrichtung am nächsten liegt und in dem die zweite Sensorvorrichtung ihre erwünschte Sensitivität aufweist.
Die erfindungsgemäße Sensoreinheit wird somit derart am Fahrzeug angebracht, dass die erste Sensorvorrichtung, deren erster Erfassungsbereich sich bezüglich der Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs weiter nach hinten erstreckt, bodennäher, das heißt weiter unten, angeordnet ist als die zweite Sensorvorrichtung, deren zweiter Erfassungsbereich sich nicht so weit nach hinten erstreckt. Somit kann die gesamte Sensoreinheit tiefer am Fahrzeug angeordnet werden, wodurch es ermöglicht ist, unabhängig der Fahrzeugteile, insbesondere einer auf dem Fahrzeugteil angebrachten Beschichtung, die Sensoreinheit anzuordnen und einen ordnungsgemäßen Betrieb derselben zu gewährleisten.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoreinheit sind die erste Sensorvorrichtung und die zweite Sensorvorrichtung derart am Trägerelement angeordnet, dass sich der erste Erfassungsbereich und der zweite Erfassungsbereich zumindest teilweise überlappen.
Das Trägerelement kann beispielsweise ein separates Element sein, an dem die erste Sensorvorrichtung und die zweite Sensorvorrichtung angeordnet sind. Somit kann die Sensoreinheit außerhalb des Fahrzeugs vormontiert werden, um dann am Fahrzeug als Einheit angebracht zu werden. Alternativ kann das Trägerelement ein Teil des Fahrzeugs, wie beispielsweise ein Teil des Fahrzeugträgers oder der Fahrzeugkarosserie sein, an dem dann die erste Sensorvorrichtung und die zweite Sensorvorrichtung angebracht werden können.
Vorzugsweise weist die erste Sensorvorrichtung einen Radarsensor zum Aussenden und Empfangen eines ersten Radarsignals und/oder die zweite Sensorvorrichtung einen Radarsensor zum Aussenden und Empfangen eines zweiten Radarsignals auf.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoreinheit ist der erste Erfassungsbereich im Wesentlichen kegelförmig und/oder der zweite Erfassungsbereich im Wesentlichen kegelförmig, wobei die erste und zweite Erfassungsrichtungen im Wesentlichen als Symmetrie- bzw. Rotationsachse des Kegels verlaufen. Alternativ können der erste Erfassungsbereich und/oder zweite Erfassungsbereich auch jegliche andere aus dem Stand der Technik bekannte Form aufweisen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoreinheit ist in einem montierten Zustand der Sensoreinheit am Fahrzeug die erste Sensorvorrichtung, bezogen auf die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs, weiter vorne angeordnet als die zweite Sensorvorrichtung.
Mit einer derartigen bevorzugten Anordnung der beiden Sensorvorrichtungen relativ zueinander kann gewährleistet werden, dass sich die beiden Erfassungsbereiche der beiden Sensorvorrichtungen zumindest teilweise überlappen können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugteilbaueinheit für ein Fahrzeug vorgesehen, die ein Fahrzeugteil, das auf einer Außenseite zumindest teilweise mit einer Beschichtung beschichtet ist, und eine bezüglich der Außenseite des Fahrzeugteils gegenüberliegend angeordnete erfindungsgemäße Sensoreinheit aufweist. Dabei ist die erste Sensorvorrichtung derart am Trägerelement angeordnet, dass sich der erste Sensorbereich durch das Fahrzeugteil im Wesentlichen an der Beschichtung vorbei erstreckt. Somit kann im Wesentlichen ausgeschlossen werden, dass die Beschichtung des Fahrzeugteils die Funktionalität der Sensoreinheit, insbesondere der ersten Sensorvorrichtung, negativ beeinflussen bzw. beeinträchtigen kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fahrzeugteilbaueinheit erstreckt sich der erste Sensorbereich durch das Fahrzeugteil im Wesentlichen unterhalb der Beschichtung an dieser vorbei. Dies hat insbesondere bei Ausgestaltungen, bei denen die Sensorvorrichtung berührungslos mittels eines Beins und/oder Fuß einer Person betätigt werden kann, den Vorteil, dass trotz einer Beschichtung auf dem Fahrzeugteil die Sensoreinheit tief am Fahrzeug angebracht werden kann, um die Beinbewegung zuverlässig zu detektieren.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Fahrzeugteil um einen hinteren Stoßfänger des Fahrzeugs und/oder bei der Beschichtung um einen Chrombeschichtung.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Fahrzeugteilbaueinheit vorgesehen.
Bevorzugt weist das Fahrzeug ein verstellbares Fahrzeugelement, eine Antriebseinheit, die dazu ausgebildet ist, das verstellbare Fahrzeugelement in Bezug auf eine Fahrzeugkarosserie zu öffnen oder zu schließen, und eine Steuereinheit auf, die dazu ausgebildet ist, die Antriebseinheit zum Bewegen des verstellbaren Fahrzeugelements basierend auf einem Erfassungsereignis der Sensoreinheit zu steuern. Ein Erfassungsereignis ist beispielsweise eine berührungslose Betätigung der Sensoreinheit durch ein Körperteil einer Person. Beispielsweise kann es sich dabei um das Bewegen eines Beines durch den ersten Erfassungsbereich der ersten Sensorvorrichtung und/oder zweiten Erfassungsbereich der zweiten Sensorvorrichtung handeln.
Besonders bevorzugt ist das verstellbare Fahrzeugelement eine Fleckklappe des Fahrzeugs. Weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann durch Ausüben der vorliegenden Lehre und Betrachten der beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, in denen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer aus dem Stand der Technik bekannten Sensoreinheit zum berührungslosen Betätigen eines verstellbaren Fahrzeugelements zeigt, und
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Sensoreinheit zum berührungslosen Betätigen eines verstellbaren Fahrzeugelements zeigt.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung beschreibt der Begriff „Erfassungsbereich“ einen Bereich eines Strahlungsbereichs einer Sensorvorrichtung, wie beispielsweise einer auf dem Radarprinzip basierenden Sensorvorrichtung. Insbesondere beschreibt der Erfassungsbereich denjenigen Bereich des Strahlungsbereichs der Sensorvorrichtung mit der höchsten Sensitivität. Folglich ist der Erfassungsbereich eine Teilmenge des Strahlungsbereichs und somit volumenmäßig kleiner als der Strahlungsbereich. Insbesondere ist im Erfassungsbereich das Verhältnis von Nutzsignal zum Rauschen ausreichend hoch, so dass ein Erfassungsobjekt erfasst und erkannt werden kann.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer aus dem Stand der Technik bekannten Sensoreinheit 100 zum berührungslosen Betätigen eines verstellbaren Fahrzeugelements (nicht gezeigt), wie beispielsweise einer Heckklappe eines Fahrzeugs, das sich in Vorwärtsfahrtrichtung 12 bewegen kann. Die bekannte Sensoreinheit 100 weist ein Trägerelement 110 auf, an dem eine erste Sensorvorrichtung 120 und eine zweite Sensorvorrichtung 130 angebracht sind. Das Trägerelement 110 ist dazu ausgebildet, an einem Fahrzeug dauerhaft und/oder lösbar angebracht zu werden. Insbesondere ist das Trägerelement 110 hinter einem Fahrzeugteil 10 des Fahrzeugs derart angebracht, dass sich ein erster Strahlungsbereich 122 der ersten Sensorvorrichtung 120 und ein zweiter Strahlungsbereich 132 der zweiten Sensorvorrichtung 130 jeweils durch das Fahrzeugteil 10 nach außen in die Umgebung des Fahrzeugs erstrecken.
Die Anbringung des Trägerelements 110 an dem Fahrzeugteil 10 kann wahlweise permanent oder zerstörungsfrei abnehmbar erfolgen. Dabei kann es sich bei dem Fahrzeugteil 10 prinzipiell um das zu verstellende Fahrzeugelement selbst handeln. In der Regel wird die Sensoreinheit aber an einem anderen Fahrzeugteil 10 befestigt. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei dem zu verstellenden Fahrzeugelement um eine Fleckklappe des Fahrzeugs. In diesem Fall ist die Sensoreinheit 100 vorzugsweise zur Montage an dem hinteren Stoßfänger des Fahrzeugs bestimmt und eingerichtet. Alternativ kann es sich bei dem verstellbaren Fahrzeugelement aber auch um ein anderes Fahrzeugteil, beispielsweise eine Seitentür, insbesondere eine Seitenschiebetür, handeln.
Das Trägerelement 110 kann beispielsweise ein separates Element sein, an dem die erste Sensorvorrichtung 120 und die zweite Sensorvorrichtung 130 angeordnet sind. Somit kann die Sensoreinheit 100 außerhalb des Fahrzeugs vormontiert werden, um dann am Fahrzeug als Einheit angebracht zu werden. Alternativ kann das Trägerelement 110 ein Teil des Fahrzeugs, wie beispielsweise ein Teil des Fahrzeugträgers oder der Fahrzeugkarosserie sein, an dem dann die erste Sensorvorrichtung 120 und die zweite Sensorvorrichtung 130 angebracht werden können.
Bei dem in der Fig. 1 gezeigten Beispiel ist das Fahrzeugteil 10 ein hinterer Stoßfänger des Fahrzeugs. Die Form des Stoßfängers ist nicht auf die in der Fig. 1 gezeigte Gestalt begrenzt und kann, wie es im Stand der Technik für Stoßfänger bekannt ist, jegliche bekannte Formen aufweisen. Das Fahrzeugteil kann aber auch gemäß anderen Ausgestaltungen das Fahrzeugelement sein.
Die erste Sensorvorrichtung 120 weist, wie bereits erwähnt, einen ersten Strahlungsbereich 122 auf, der einen ersten Erfassungsbereich 126 aufweist, in dem ein Erfassungsobjekt, wie beispielsweise ein Bein und/oder ein Fuß einer Person, erfassbar ist. Der erste Strahlungsbereich 122 erstreckt sich mit dem ersten Erfassungsbereich 126 im Wesentlichen entlang einer ersten Erfassungsrichtung 124, die im Wesentlichen in horizontalter Richtung verläuft. Die erste Erfassungsrichtung 124 wird dabei durch die Symmetrie- oder Rotationsachse des dreidimensionalen ersten Strahlungsbereichs 122 definiert.
In ähnlicher Weise weist die zweite Sensorvorrichtung 130 den zweiten Strahlungsbereich 132 auf, der einen zweiten Erfassungsbereich 136 aufweist, in dem das Erfassungsobjekt erfassbar ist. Der zweite Strahlungsbereich 132 und der zweite Erfassungsbereich 136 erstrecken sich im Wesentlichen entlang einer zweiten Erfassungsrichtung 134, die im Wesentlichen in vertikaler Richtung verläuft. Die zweite Erfassungsrichtung 134 wird dabei durch die Symmetrie- oder Rotationsachse des dreidimensionalen zweiten Strahlungsbereichs 122 definiert.
Die Erfassungsbereiche 126, 136 beschreiben dabei jeweils diejenigen Bereich der zugehörigen Strahlungsbereiche 122, 132 mit gewünschter Sensitivität. Das heißt, dass das Erfassungsobjekt erst erkannt wird, wenn es in den jeweiligen Erfassungsbereich 126, 236 eindringt.
Durch das Vorsehen von zwei Sensorvorrichtungen 120, 130 und folglich zwei separaten Erfassungsbereichen 122, 132 kann gewährleistet werden, dass eine gewünschte Betätigung des Fahrzeugelements von einer unerwünschten Betätigung des Fahrzeugelements unterschieden werden kann. Eine unerwünschte Betätigung des Fahrzeugelements kann beispielsweise ein am Fahrzeug und somit der Sensoreinheit 100 vorbeilaufender Passant sein, der lediglich in die Strahlungsbereiche 122, 132 oder nur einen Erfassungsbereich 126, 136 eindringt.
Die erste Sensorvorrichtung 120 ist bei der in Fig. 1 gezeigten bekannten Sensoreinheit 100 am Trägerelement 110 weiter oben angeordnet als die zweite Sensorvorrichtung 130, die folglich bodennäher angeordnet ist als die erste Sensorvorrichtung 120. Zudem sind, wie aus der Fig. 1 hervorgeht, die beiden Erfassungsbereiche 126, 136 der Sensorvorrichtungen 120, 130 nicht überlappend angeordnet. Wenn das Fahrzeugelement 10 mit einer Beschichtung an seiner Außenseite beschichtet ist, kann die Beschichtung beispielsweise für den ersten Erfassungsbereich 126 dahingehend nachteilig sein, dass der erste Erfassungsbereich 126 nicht mehr problemlos in die Umgebung des Fahrzeugs strahlen kann, da die Beschichtung für den ersten Erfassungsbereich 122 undurchlässig sein kann. Die vorliegende Erfindung adressiert dieses Problem und schafft für Abhilfe.
Die Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung 200, die ebenfalls ein Trägerelement 210 mit daran angebrachten Sensorvorrichtungen 220, 230 aufweist. Im Gegensatz zu dem in der Fig. 1 gezeigten Fahrzeugteil 10 ist bei dem in der Fig. 2 gezeigten Fahrzeugteil 10 an einer Außenseite mit einer Beschichtung 11 versehen, wie beispielsweise einer Chrombeschichtung. Eine solche Beschichtung 11 kann für die Strahlungsbereiche 122, 132 und/oder Erfassungsbereiche 126, 136 undurchlässig sein.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die erste Sensorvorrichtung 220 bodennäher angeordnet ist als die zweite Sensorvorrichtung 230. Das heißt, dass im Vergleich zu der in der Fig. 1 gezeigten Sensoreinheit 100 die Positionen der in der Fig. 2 gezeigten Sensorvorrichtungen 220, 230 der erfindungsgemäßen Sensoreinheit 200 vertauscht sind. Insbesondere können die beiden Sensorvorrichtungen 220, 230 derart ausgerichtet sein, dass sich die zugeordneten Erfassungsbereiche 226, 236 zumindest teilweise überlappen. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der beiden Sensorvorrichtungen 220, 230 mit ihren Erfassungsbereichen 226, 236 kann das Trägerelement 210 relativ zum Fahrzeugelement 10 weiter unten, das heißt bodennäher, angeordnet werden, so dass sich der erste Erfassungsbereich 226 der ersten Sensorvorrichtung 220 durch das Fahrzeugteil 10 durch an der Beschichtung 11 vorbei in die Umgebung des Fahrzeugs erstrecken kann. Vorzugsweise erstreckt sich der erste Erfassungsbereich 226 unterhalb der Beschichtung 11 an dieser vorbei. Folglich kann die negative Beeinträchtigung der Beschichtung 11 auf den ersten Erfassungsbereich 226 eliminiert werden. Es ist ferner bevorzugt, dass die erste Sensorvorrichtung 210, bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs, weiter vorne angeordnet ist als die zweite Sensorvorrichtung 230.
Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich der erste Erfassungsbereich 226 bezüglich der Vorwärtsfahrtrichtung 12 des Fahrzeugs weiter nach hinten erstreckt als der zweite Erfassungsbereich 236. Die in der Fig. 2 gezeigten vertikalen Linien zweigen dabei die jeweils hintersten Positionen der beiden Erfassungsbereiche 226, 236 an.
Vorzugsweise weist die erste Sensorvorrichtung 220 und/oder die zweite Sensorvorrichtung 230 jeweils einen Radarsensor zum Aussenden und Empfangen eines ersten und/oder zweiten Radarsignals auf. Ebenfalls ist es bevorzugt, dass der erste und zweite Erfassungsbereich 126, 136 jeweils im Wesentlichen kegelförmig sind und, wie bereits oben erwähnt, sich durch das Fahrzeugelement 110 entlang den Erstreckungsrichtungen 224, 234 in die Umgebung des Fahrzeugs nach außen erstrecken. Alternativ können die Strahlungsbereiche 222, 232 und/oder Erfassungsbereiche 226, 236 auch jede andere dreidimensionale Form aufweisen.
Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, dass im Vergleich zu der aus dem Stand der Technik bekannten Sensoreinheit 100 (siehe Fig. 1 ) bei der erfindungsgemäßen Sensoreinheit 200 (siehe Fig. 2) die Positionen der ersten und zweiten Sensorvorrichtungen 220, 230 ausgetauscht sind. Dadurch kann der Vorteil erzielt werden, dass die gesamte Sensoreinheit 200, insbesondere aber die Sensorvorrichtung 220 mit sich weitere nach hinten erstreckenden Erfassungsbereich 226 am Fahrzeug tiefer, das heißt bodennäher, angeordnet werden kann als die zweite Sensorvorrichtung 230, um somit an etwaigen, für den ersten Strahlungsbereich 222 und/oder ersten Erfassungsbereich 226 undurchlässigen Beschichtung 11 vorbei zu gelangen.

Claims

Patentansprüche
1. Sensoreinheit (200) zur berührungslosen Betätigung eines verstellbaren Fahrzeugelements, wobei die Sensoreinheit (200) dazu ausgebildet ist, an einem Fahrzeug angebracht zu werden, wobei die Sensoreinheit (200) aufweist: ein Trägerelement (210) zur Montage am Fahrzeug, eine am Trägerelement (210) angebrachte erste Sensorvorrichtung (220) mit einem ersten Erfassungsbereich (226), und eine am Trägerelement (210) angebrachte zweite Sensorvorrichtung (230) mit einem zweiten Erfassungsbereich (236), wobei in einem montierten Zustand der Sensoreinheit (210) am Fahrzeug die erste Sensorvorrichtung (220) bodennäher angeordnet ist als die zweite Sensorvorrichtung (230), und wobei sich in einem montierten Zustand der Sensoreinheit (210) am Fahrzeug der erste Erfassungsbereich (226) bezüglich der Vorwärtsfahrtrichtung (12) des Fahrzeugs weiter nach hinten erstreckt als der zweite Erfassungsbereich (236).
2. Sensoreinheit (200) nach Anspruch 1 , wobei die erste Sensorvorrichtung (220) und die zweite Sensorvorrichtung (230) derart am Trägerelement (210) angeordnet sind, dass sich der erste Erfassungsbereich (226) und der zweite Erfassungsbereich (236) zumindest teilweise überlappen.
3. Sensoreinheit (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Sensorvorrichtung (220) einen Radarsensor zum Aussenden und Empfangen eines ersten Radarsignals aufweist, und/oder die zweite Sensorvorrichtung (230) einen Radarsensor zum Aussenden und Empfangen eines zweiten Radarsignals aufweist.
4. Sensoreinheit (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Erfassungsbereich (226) im Wesentlichen kegelförmig ist, und/oder der zweite Erfassungsbereich (236) im Wesentlichen kegelförmig ist.
5. Sensoreinheit (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem montierten Zustand der Sensoreinheit (200) am Fahrzeug die erste Sensorvorrichtung (220) in Vorwärtsfahrtrichtung (12) des Fahrzeugs weiter vorne angeordnet ist als die zweite Sensorvorrichtung (230).
6. Fahrzeugteilbaueinheit für ein Fahrzeug, mit: einem Fahrzeugteil (10), das auf einer Außenseite zumindest teilweise mit einer Beschichtung (12) beschichtet ist, und einer bezüglich der Außenseite des Fahrzeugteils (10) gegenüberliegend angeordnete Sensoreinheit (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Sensorvorrichtung (220) derart am Trägerelement (210) angeordnet ist, dass sich der erste Sensorbereich (226) durch das Fahrzeugteil (10) im Wesentlichen an der Beschichtung (12) vorbei erstreckt.
7. Fahrzeugteilbaueinheit nach Anspruch 6, wobei sich der erste Sensorbereich (226) durch das Fahrzeugteil (10) im Wesentlichen unterhalb der Beschichtung (12) an dieser vorbei erstreckt.
8. Fahrzeugteilbaueinheit nach einem der Ansprüche 6 und 7, wobei das Fahrzeugteil (10) ein hinterer Stoßfänger des Fahrzeugs ist, und/oder die Beschichtung (12) eine Chrombeschichtung ist.
9. Fahrzeug mit einer Fahrzeugteilbaueinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 8.
10. Fahrzeug nach Anspruch 9, ferner mit: einem verstellbaren Fahrzeugelement, einer Antriebseinheit, die dazu ausgebildet ist, das verstellbare Fahrzeugelement in Bezug auf eine Fahrzeugkarosserie zu öffnen oder zu schließen, und einer Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, die Antriebseinheit zum Bewegen des verstellbaren Fahrzeugelements basierend auf einem Erfassungsereignis der Sensoreinheit (200) zu steuern.
11. Fahrzeug nach Anspruch 10, wobei das verstellbare Fahrzeugelement eine Fleckklappe ist.
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