DE102010038705A1

DE102010038705A1 - Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit automatisch öffnender und/oder automatisch schließender Klappe

Info

Publication number: DE102010038705A1
Application number: DE201010038705
Authority: DE
Inventors: Dr. Sommer Björn; Jürgen Mayr
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2012-02-02

Abstract

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung betrifft ein Fahrzeug mit automatisch öffnender und/oder automatisch schließender Klappe, mit mindestens einem Bedienschalter in der Nähe der Klappe, mit einem programmierbaren elektronischen Steuergerät und mit einer Vorrichtung zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes bei geöffneter Klappe, wobei der Bedienschalter in Form eines Näherungssensors willkürlich berührungslos zu betätigen ist und bei erfolgter Betätigung ein Bedienanforderungssignal erzeugt, das Eingangssignal des Steuergerätes ist, wobei die Vorrichtung zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes über eine Datenverbindung ebenfalls mit dem Steuergerät zusammenwirkt, und wobei das Steuergerät derart programmiert ist, dass es bei Vorliegen des Bedienanforderungssignals bei geöffneter Klappe einen Schwenkbefehl an einen Schließmechanismus zum Schließen der Klappe nur dann ausgibt, wenn die Vorrichtung zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes nicht das Vorhandensein eines Hindernisses erfasst.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit automatisch öffnender und/oder automatisch schließender Klappe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Steuervorrichtung ist im Zusammenhang mit einem Fahrzeug, das zumindest eine automatisch öffnende Klappe aufweist, bereits aus der DE 10 2004 041 709 B3 bekannt.
Weiterhin ist aus dem Fahrzeugprogramm der Anmelderin (siehe beispielsweise Betriebsanleitung zum BMW 5-er Modell, Jahrgang 2002 Bestell-Nr. 01 40 0 156 808, Seite 34–36) ein Kraftfahrzeug mit über Fernbedienung aktivierbarer selbst öffnender Klappe beschrieben. Hierbei kann der Bediener per Tastendruck auf der Fernbedienung manuell einen Öffnungsbefehl für die Heckklappe initiieren, welche sich dann automatisch vollständig öffnet.
Weiterhin sind insbesondere im Zusammenhang mit automatischen Fensterschließsystemen Einklemmschutzvorrichtungen bekannt, die bei erkannter Einklemmsituation ein Stoppen oder Reversieren des im Schließvorgang befindlichen Fensters veranlassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung zum automatischen Schließen einer Klappe im Hinblick auf eine Kollisionsverhinderung weiterzubilden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche.
Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung betrifft ein Fahrzeug mit automatisch öffnender und/oder automatisch schließender Klappe, mit mindestens einem Bedienschalter in der Nähe der Klappe, mit einem programmierbaren elektronischen Steuergerät und mit einer Vorrichtung zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes bei geöffneter Klappe, wobei der Bedienschalter in Form eines Näherungssensors willkürlich berührungslos zu betätigen ist und bei erfolgter Betätigung ein Bedienanforderungssignal erzeugt, das Eingangssignal des Steuergerätes ist, wobei die Vorrichtung zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes über eine Datenverbindung ebenfalls mit dem Steuergerät zusammenwirkt, und wobei das Steuergerät derart programmiert ist, dass es bei Vorliegen des Bedienanforderungssignals bei geöffneter Klappe einen Schwenkbefehl an einen Schließmechanismus zum Schließen der Klappe nur dann ausgibt, wenn die Vorrichtung zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes nicht das Vorhandensein eines Hindernisses erfasst.
Vorzugsweise gibt das Steuergerät den Schwenkbefehl an den Schließmechanismus zum Schließen der Klappe verzögert doch aus, wenn die Vorrichtung zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes das Entfernen des Hindernisses innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne erfasst.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes ein einziger an der Innenseite der Klappe angeordneter Raumüberwachungssensor mit kegelförmiger Abstrahlcharakteristik.
Hintergrund der Erfindung ist die Überlegung, dass automatisch schließende Klappen ungewollt mit Körperteilen oder Gegenständen kollidieren können. Die Erfindung erkennt im Unterschied zu bekannten Einklemmschutzvorrichtungen, dass nicht erst ein Einklemmen abgewartet werden darf, sondern dass bereits die Bedienanforderung zum automatischen Schließen der Klappe erst gar nicht umgesetzt werden darf, wenn ein Hindernis im Schwenkbereichsraum erkannt wird. Die Erfindung berücksichtigt im Unterschied zu Tür- oder Aufzugsüberwachungsschranken auch, dass eine räumliche und nicht nur eine flächige Überwachung vorgenommen werden sollte. Die vorzugsweise Verwendung eines Infrarotsensors berücksichtigt, dass beispielsweise ultraschall- oder radarbasierte Kollisionssysteme einige Nachteile aufweisen, wie geringe Auflösung, hohe Kosten, Designbeeinträchtigung und Verschmutzungempfndlichkeit.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie zeigt in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug, das eine aufgrund eines Schwenkbefehls (Öffnungsbefehl oder Schließbefehl) automatisch öffnende und/oder schließende Klappe und eine daran angebrachte Vorrichtung zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes umfasst.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Klappe 2 als Heckklappe eines Kraftfahrzeugs ausgebildet. Eine Klappe könnte jedoch beispielsweise auch eine Türe, eine Fronthaube oder ein Tankdeckel sein.
Die automatische Öffnung der Klappe 2 wird ausgehend von einem geschlossenen Zustand der Heckklappe 2 durch einen Öffnungsbefehl in Form eines Steuersignals c eines programmierbaren Steuergerätes 6 an einen Verriegelungs- bzw. Entriegelungsmechanismus 2a, 2b initiiert. Die Heckklappe 2 wird daraufhin entweder aufgrund einer Federvorspannung oder aufgrund einer aktivierten (z. B. elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen) Motorik in eine geöffnete Position übergeführt. Vorzugsweisel wird die Klappe 2 dabei über ihren gesamten Öffnungsweg oder bis zu einem maximal erlaubten Öffnungsweg automatisch geöffnet.
Ferner umfasst das Kraftfahrzeug zumindest einen, vorzugsweise zwei Näherungssensor(en) 4, der (die) mit dem Steuergerät 6 wirkverbunden ist (sind). Im Folgenden wird zur Vereinfachung nur von einem Näherungssensor 4 gesprochen. Der Näherungssensor 4 ist ein Bedienschalter, der willkürlich berührungslos zu betätigen ist. Bei erfolgter Betätigung erzeugt er ein Bedienanforderungssignal a, das als Eingangssignal an das Steuergerät 6 geleitet wird.
Das Steuergerät 6 und der Näherungssensor 4 sind entweder getrennte programmierbare zusammenarbeitende Module oder sind in einem einzigen elektronischen programmierbaren Modul integriert. Die Erfindung kann in jedem Modul in Form eines Programmes oder in Form von Programmteilen enthalten sein. Vorzugsweise werden getrennte Module verwendet, wobei für den Näherungssensor 4 ein vergleichsweise einfaches elektronisches Modul verwendet wird, das im aktivierten Zustand möglichst wenig elektrische Energie verbraucht und vom Steuergerät 6 die für die Erfindung notwendigen Signale erhält.
Das Steuergerät 6 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass nicht nur das Vorliegen des Bedienanforderungssignals a überwacht wird, sondern auch weitere festgelegte Bedingungen, bevor es ein Steuersignal c – hier zum Öffnen der Heckklappe – ausgibt. Eine derartige weitere festgelegte Bedingung ist beispielsweise das zusätzliche Vorhandensein eines definierten Fahrzeug-Zustandssignals x, durch das beispielsweise eine nichtberechtigte Fahrzeuginbetriebnahme ausgeschlossen werden kann. Ein derartiges Zustandssignal x kann beispielsweise ein Entriegelungszustandssignal der Zentralverriegelung oder ein Erkennungssignal über das Vorhandensein eines Zugangsberechtigungsmittels 8 im Verriegelungszustand sein. Für die zweite Alternative wird beispielsweise unter Einbindung des Steuergerätes 6 geprüft, ob innerhalb eines vorgegebenen Bereiches U um das Fahrzeug herum ein Zugangsberechtigungsmittel (in der Regel ein Benutzer, der einen Funk-Schlüssel oder eine Key-Card mit sich führt) vorhanden ist. Derartige Überwachungsmittel sind bereits bekannt.
Eine weitere festgelegte Bedingung kann vorzugsweise auch das Erkennen eines Signals b eines Abstandserfassungssystem 10 (beispielsweise die Sensoren eines PDC-Systems) sein, das immer dann vom Abstandserfassungssystem 10 erzeugt wird, wenn sich ein Objekt (z. B. ein Bein) innerhalb eines vorgegebenen Abstandes zu einem Abstandssensor befindet. Vorzugsweise ist der Näherungssensor 4 in der Weise in der Nähe des Abstandserfassungssystems 10 angeordnet, dass sich ein bestimmtes detailliertes Annäherungsmuster eines Objekts erkennen lässt. Das Signal b ist dann ebenfalls Eingangssignal des Steuergerätes 6.
Der mindestens eine Näherungssensor 4 ist vorzugsweise derart angeordnet, dass ein Benutzer ihn durch Schwenken des Fußes im Bereich zwischen dem Fahrzeugaufbau und der Fahrbahnoberfläche zur Schaltung veranlassen bzw. schalten kann. Insbesondere ist der Näherungssensor 4 unterhalb eines Stoßfängers oder auf der unteren Seite eines Stoßfängers in diesen integriert angeordnet.
Liegen im Steuergerät 6 das Bedienanforderungssignal a und vorzugsweise zusätzlich die Signale x und/oder b vor, aktiviert das Steuergerät 6 durch das Steuersignal c den Ent-/Verriegelungsmechanismus 2a, 2b zur Freigabe der automatisch öffnenden Klappe 2, z. B. verzögert um eine vorgegebene Zeit nach der Abgabe eines Bestätigungssignals oder des Bedienanforderungssignals a.
Vorzugsweise ist hier der Näherungssensor 4 grundsätzlich bei stehendem Fahrzeug eingeschaltet.
Im Folgenden wird der erfindungsgemäße automatische Schließvorgang der Klappe beschrieben: Die Klappe 2 weist eine Vorrichtung 12 zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes auf. Diese Vorrichtung 12 ist vorzugsweise ein einziger beispielsweise im Wesentlichen mittig an der Innenseite der Klappe 2 angeordneter Raumüberwachungssensor (z. B. Infrarotsensor) mit kegelförmiger Abstrahlcharakteristik.
Im geöffneten Zustand der Klappe 2 wird bei (hier erneuter) Betätigung des Näherungssensors 4 wieder ein Bedienanforderungssignal a erzeugt, nun zum automatischen Schließen der Klappe 2. Die Vorrichtung 12 zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes ist über eine Datenverbindung d ebenfalls mit dem Steuergerät 6 verbunden und wirkt mit diesem funktionell zusammen. Das Steuergerät 6 ist erfindungsgemäß derart programmiert, dass es bei Vorliegen des Bedienanforderungssignals a bei geöffneter Klappe 2 einen Schwenkbefehl an den Schließmechanismus 2a und 2b zum Schließen der Klappe 2 nur dann ausgibt, wenn die Vorrichtung 12 zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes nicht das Vorhandensein eines Hindernisses erfasst. Vorzugsweise jedoch gibt das Steuergerät 6 den Schwenkbefehl zum Schließen der Klappe 2 verzögert doch aus, wenn die Vorrichtung 12 zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes das Entfernen des Hindernisses innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne dt erfasst.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102004041709 B3 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Betriebsanleitung zum BMW 5-er Modell, Jahrgang 2002 Bestell-Nr. 01 40 0 156 808, Seite 34–36 [0003]

Claims

Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit automatisch öffnender und/oder automatisch schließender Klappe (2), mit mindestens einem Bedienschalter (4) in der Nähe der Klappe (2), mit einem programmierbaren elektronischen Steuergerät (6) und mit einer Vorrichtung (12) zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes bei geöffneter Klappe (2) wobei der Bedienschalter in Form eines Näherungssensors (4) willkürlich berührungslos zu betätigen ist und bei erfolgter Betätigung ein Bedienanforderungssignal (a) erzeugt, das Eingangssignal des Steuergerätes (6) ist, wobei die Vorrichtung (12) zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes über eine Datenverbindung (d) ebenfalls mit dem Steuergerät (6) zusammenwirkt, und wobei das Steuergerät (6) derart programmiert ist, dass es bei Vorliegen des Bedienanforderungssignals (a) bei geöffneter Klappe einen Schwenkbefehl an einen Schließmechanismus (2a, 2b) zum Schließen der Klappe (2) nur dann ausgibt, wenn die Vorrichtung (12) zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes nicht das Vorhandensein eines Hindernisses erfasst.
Steuervorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät den Schwenkbefehl an den Schließmechanismus (2a, 2b) zum Schließen der Klappe (2) verzögert doch ausgibt, wenn die Vorrichtung (12) zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes das Entfernen des Hindernisses innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne (dt) erfasst.
Steuervorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (12) zur Überwachung des Schwenkbereichsraumes ein einziger an der Innenseite der Klappe (2) angeordneter Raumüberwachungssensor mit kegelförmiger Abstrahlcharakteristik ist.