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WO2020058222A1 - Kollisionswarner eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Kollisionswarner eines kraftfahrzeugs Download PDF

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WO2020058222A1
WO2020058222A1 PCT/EP2019/074772 EP2019074772W WO2020058222A1 WO 2020058222 A1 WO2020058222 A1 WO 2020058222A1 EP 2019074772 W EP2019074772 W EP 2019074772W WO 2020058222 A1 WO2020058222 A1 WO 2020058222A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
segments
distance
tailgate
electromagnetic radiation
area
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2019/074772
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English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Gempel
Manfred Stenzel
Florian Pohl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Original Assignee
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
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.)
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Publication date
Application filed by Brose Fahrzeugteile SE and Co KG filed Critical Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93272—Sensor installation details in the back of the vehicles

Definitions

  • the invention relates to a collision warning device of a motor vehicle, with a distance sensor, and with an output device.
  • the invention further relates to a tailgate drive of a motor vehicle with a collision warning.
  • an adjustment part such as a tailgate or a side door
  • an electric motor when activated. It is possible that there is an obstacle in the adjustment area. If the user does not have a complete overview of the adjustment area and activates the adjustment device, or if an obstacle is moved into the adjustment area, the adjustment part moves against the obstacle. It is therefore possible for the adjustment part and / or the obstacle to be damaged.
  • collision detectors with a distance sensor are usually used. If it is detected by means of the distance sensor that the obstacle is in the adjustment range, a warning is issued by means of the collision warning and, depending on this, a current supply to the electric motor is changed, for example.
  • the distance sensor works according to the capacitive principle, for example, and the distance sensor thus has electrodes by means of which an electromagnetic field is created. If there is an object in the vicinity of the electrodes, the electromagnetic field is disturbed and the capacitance of the capacitor formed by means of the electrodes of the distance sensor is changed. By evaluating this, it is possible to detect the obstacle, whereby but only a comparatively low spatial resolution is possible. In addition, the obstacle must be in the area of the electrodes.
  • An alternative to this is the use of a distance sensor with a radar sensor or an optical sensor.
  • electromagnetic waves are emitted during operation, which are reflected or scattered on the obstacle, provided it has suitable physical properties.
  • the reflected waves are detected again by means of the radar sensor, and the distance of the obstacle from the radar sensor is determined on the basis of the propagation time of the waves. In other words, the time period between the transmission and the reception of the electromagnetic waves is determined and the distance is determined taking into account the propagation speed of the electromagnetic waves.
  • the electromagnetic waves are recorded, for example, by means of a single receiving unit. In particular, the complete adjustment range is illuminated with the electromagnetic waves.
  • the invention is based on the object of specifying a particularly suitable collision warning device of a motor vehicle and a particularly suitable tailgate drive of a motor vehicle of a motor vehicle, advantageously reducing manufacturing costs and expediently increasing safety and reliability.
  • this object is achieved according to the invention by the features of claim 1 and with regard to the tailgate drive by the features of claim 5.
  • Advantageous further developments and refinements are the subject of the respective subclaims.
  • the collision warning is a component of a motor vehicle and is preferably connected to an adjustment part in the installed state. At least, however, the adjustment range of the adjustment part is preferably monitored by means of the collision warning.
  • the adjustment part is adjustable and preferably guided in a suitable manner, for example by means of a bearing, hinge or guide rails.
  • the adjusting part is expediently a component of an electromotive adjusting device and is suitably driven by means of an electric motor, for example by means of a worm gear and / or a spindle.
  • the electric motor is designed in particular as a brushed commutator motor or as an alternative brushless.
  • the electric motor is expediently a brushless direct current motor (BLDC).
  • the electric motor is an asynchronous motor or a synchronous motor.
  • the electromotive adjustment device is also a component of the motor vehicle and, for example, an electromotive seat adjustment, an electromotive side window or an electromotive sliding roof.
  • the adjustment part is a seat, part of a seat, a window pane or a sliding roof.
  • the electromotive adjustment drive is preferably an electromotive door adjustment.
  • the adjustment part is thus a door and part of the electromotive door adjustment.
  • the door closes an opening in the motor vehicle.
  • the door is preferably moved from an open to a closed position or vice versa by means of the electric motor.
  • the door is a side door that is pivoted or moved in particular.
  • the door is particularly preferably a tailgate, and the electromotive adjustment device is a tailgate drive.
  • the collision warning is suitably used to protect against jamming, in particular to avoid injury to a person.
  • the collision warning is used during operation to monitor an adjustment range, in particular a pivoting range, of a door, such as a side door or a tailgate.
  • the collision warning device is preferably used to monitor whether a side door is pivoted against a curb or the like. If a curb or the like is identified, in particular the electromotive adjusting device is controlled such that an adjusting movement is interrupted or at least reduced, as shortened, so that the door is prevented from being brought against the curb. If the door is a tailgate, it is monitored in particular that it is not brought against a ceiling or the like. The collision warning is thus used for collision protection.
  • the collision warning device has a distance sensor, by means of which a distance from an obstacle to the collision warning device, in particular the distance sensor, is thus detected and / or determined.
  • a further distance of the obstacle from a reference point is suitably determined on the basis of the distance, and / or the presence of the obstacle is determined by means of the distance sensor.
  • a distance of the adjustment part with respect to a reference point and / or an obstacle is determined by means of the collision warning.
  • the distance sensor has a transmitter for emitting electromagnetic radiation in a spatial area.
  • the transmitter is suitable for this, in particular it is provided and set up.
  • the transmitter is used to emit electromagnetic radiation into the spatial area.
  • the room area is expediently directed away from the motor vehicle and the adjustment area is at least partially, expediently completely within the room area.
  • the electromagnetic radiation is multi-band in example or has only a single wavelength.
  • pulsed electromagnetic radiation is emitted during operation by means of the transmitter.
  • electromagnetic radiation is visible light.
  • the electromagnetic radiation is optically invisible to a human being.
  • infrared light is used as electromagnetic radiation.
  • radar radiation is used as electromagnetic radiation.
  • the transmitter is expediently designed in each case.
  • the transmitter is formed, for example, by means of a lamp, in particular by means of an LED, or comprises this.
  • the transmitter has, in particular, an antenna which is suitably controlled.
  • the sensor preferably comprises a control circuit for the antenna.
  • the distance sensor also has a receiver for receiving the electromagnetic radiation.
  • the receiver is suitable for this, expediently provided and set up.
  • the receiver it is suitably possible to use the receiver to receive electromagnetic radiation which has the same properties as the electromagnetic radiation emitted by the transmitter, in particular the same wavelength.
  • the receiver has a filter for this.
  • the receiver is arranged such that electromagnetic radiation emitted by the transmitter cannot be detected directly. For example, an aperture is arranged between them.
  • an electromagnetic radiation reflected and / or scattered in the spatial area is received by means of the receiver.
  • the receiver is suitably arranged for this. In other words, the reception area of the receiver is directed into the spatial area. If, during operation, there is an obstacle within the spatial area, it is irradiated by means of the electromagnetic radiation which is emitted by the transmitter. The electromagnetic radiation is therefore reflected or scattered at the obstacle and thus at least partially reflected back to the distance sensor. There, it is received by the receiver and thus recorded.
  • the receiver is, for example, a photodiode or comprises at least one photodiode.
  • the receiver comprises a semiconductor substrate which is sensitive to the electromagnetic radiation.
  • the receiver and the transmitter are formed, for example, by means of a common component which is operated successively as the receiver and transmitter.
  • the distance sensor comprises a computing unit for determining a distance of an obstacle within the spatial area.
  • the distance of the obstacle to the distance sensor is determined in particular. The determination is made on the basis of the time period between the transmission and the reception of the electromagnetic radiation.
  • the computing unit is expediently coupled to the transmitter and / or the receiver in terms of signal technology, so that the times of transmission and reception are known in the computing unit.
  • the transmitter and / or the receiver are particularly preferably controlled by means of the computing unit.
  • the distance sensor is a TOF sensor (“time of flight” sensor) or a TOF camera (“time of flight camera”) or comprises at least one of them.
  • the collision warning device has an output device that serves to output a warning.
  • the output device is suitable for this, in particular it is provided and set up.
  • the warning is issued optically or acoustically during operation.
  • the output device is a lamp, a display or a loudspeaker.
  • the output device an interface to a bus system of the motor vehicle or at least comprises this.
  • the bus system is a CAN or LIN bus system and the output device is operated accordingly. The warning is thus fed into the bus system during operation, and from there is passed on to further components of the motor vehicle.
  • the warning is directed to a possible electric motor or to a control unit of the electric motor of the electric motor adjustment device, and an operation of the electric motor is ended or the latter is operated in the opposite direction.
  • the warning is preferably sent to a control unit of the electromotive adjustment device, provided that the collision warning is part of the electromotive adjustment device, or is used to monitor the electromotive adjustment device.
  • the warning is issued when the distance to the obstacle is less than a limit distance, ie less than a limit value.
  • the warning is issued if the time between the transmission and the reception of the electromagnetic radiation is less than a certain limit value which corresponds to the limit distance.
  • the spatial area is divided into several segments, ie at least two segments, preferably between two segments and thirty segments, between five segments and twenty segments and, for example, between twelve segments and fourteen segments. Suitably the segments do not overlap.
  • the boundary distances differ between at least two of the segments, the boundary distance being the same for some of the segments, for example.
  • the boundary distances preferably differ between directly adjacent segments.
  • each of the segments extends to the distance sensor, so that the distance sensor is directly adjacent to or lies within each of the segments.
  • the limit distance which is assigned to the respective segment is expediently constant within the respective segment, preferably also constant over time.
  • the limit distance is stored when the collision warning device or the motor vehicle is manufactured. AI- Alternatively, the limit distance can be set subsequently, for example. At least, however, the limit distance is preferably not reset each time the collision warning is operated, and is constant over several operating cycles, in particular monitoring of the room area.
  • the collision detector is operated according to a method in which the electromagnetic radiation is emitted into the spatial area by means of the transmitter.
  • the electromagnetic radiation is expediently emitted into the entire spatial area at the same time.
  • the entire area of the room is illuminated simultaneously by means of the transmitter.
  • the receiver reflects the electromagnetic radiation reflected and / or scattered in the area.
  • the distance of the obstacle, which is located within the spatial area, to the distance sensor is determined by using the time period between the transmission and the reception of the electromagnetic radiation.
  • the distance is proportional, preferably equal, to half the product of the time span and the speed of the electromagnetic radiation, that is to say the transit time.
  • the output device issues a warning if the distance is less than one Limit distance is.
  • the spatial area is divided into the segments, and a different limit distance is assigned to each of the segments.
  • the warning is only issued when the reflected or scattered electromagnetic radiation is detected from the segment, and it is thus determined that the obstacle is located in the segment of the spatial area. It is checked whether the distance of the obstacle is smaller than the limit distance assigned to this segment.
  • the collision warning device preferably comprises a control unit which is operated according to the method. In other words, the control unit is suitable, in particular provided and set up, for carrying out the method.
  • the segments are the same.
  • the segments each have a constant and thus the same solid angle, that is to say the same amount of the solid angle.
  • the angle apex is expediently formed by means of the distance sensor.
  • the segments particularly preferably have different solid angles, that is to say different amounts, and are therefore expediently different.
  • the angle apex of the individual segments is formed by means of the distance sensor.
  • the solid angle preferably differs from directly adjacent segments. Due to the different solid angles, it is possible to set the area monitored by means of the collision warning, which leads to the output of a warning, comparatively finely. A faulty output of a warning, that is to say a warning, if the obstacle is at a smaller distance than the limit distance, but is not in the adjustment range of the adjustment direction, is therefore avoided.
  • the receiver has only a single receiving unit, for example a photodiode.
  • the assignment of the received electromagnetic radiation to the segments takes place in particular by means of successive activation / irradiation of the segments by the transmitter.
  • a receiving unit of the receiver is particularly preferably assigned to each segment.
  • the electromagnetic radiation that comes from one the segments originate, in particular were reflected / scattered there, only recorded by means of the respective assigned receiving unit.
  • the allocation to the individual segments is therefore essentially clear and at least improved. As a result, erroneous output of a warning is further suppressed.
  • a plurality of receiving units is particularly preferably assigned to each of the segments, so that the receiver has more receiving units than segments. This enables a comparatively fine monitoring of the room area. It is expedient for the individual receiving units to always monitor an equally large part of the room area. In other words, each of the receiving units has an equally large solid angle from which an electromagnetic radiation can be received.
  • the receiving units are expediently identical to one another. Thus, identical parts can be used, which reduces manufacturing costs.
  • the segments are assigned a different number of receiving units, for example, so that they have a different solid angle. The solid angles of the segments therefore always differ by a multiple of the solid angle which is assigned to the area monitored by means of one of the receiving units.
  • the receiver has a lens or the like, by means of which the reception range of the respective reception unit is set. If the receiver has several receiving units, these are expediently combined into a single component. Assembly is thus simplified.
  • the receiver is formed by means of a multipixel chip, each pixel in particular forming an individual receiving unit. Alternatively, each receiving unit has several such pixels.
  • the transmitter has a plurality of transmitter units, one of the transmitter units being assigned to each segment. It is thus possible, in particular, to successively emit the electromagnetic radiation into the individual segments, so that a comparatively precise assignment of the received electromagnetic radiation to the segments is made possible.
  • the transmitter preferably only has a single transmission unit.
  • the electromagnetic radiation is preferably emitted into the complete spatial area by means of the transmitter unit. Manufacturing costs are reduced due to the single transmission unit.
  • the transmitter points up to a plurality of transmission units, with one of the transmission units being assigned to a plurality of segments, for example. In particular, the individual segments are directly adjacent to one another. In a further alternative, a transmission unit is assigned to each segment. Assignment of the reception of the electromagnetic radiation to the individual segments is thus simplified. If the transmitter has a plurality of transmitter units, these are expediently combined to form a common component, in particular to form an array, for example an emitter array. Assembly is thus simplified. As an alternative to this, the transmitter is formed, for example, by means of a multipixel chip.
  • At least one transmitting unit and at least one receiving unit are assigned to each of the segments. These are preferably grouped together as a structural unit, which simplifies assembly. For example, several such structural units are combined into one assembly unit, which further facilitates assembly.
  • the transmitter unit for example the transmitter unit, receiver unit and / or structural unit
  • these expediently comprise a common printed circuit board to which the respective electrical / electronic components are connected, by means of which the respective function is performed, for example the sensors.
  • the circuit board is rigid in design, which reduces manufacturing costs.
  • the circuit board is particularly preferably flexible and is made, for example, from a flexible plastic substrate such as polyamide, PEEK or transparent conductive polyester film.
  • the flexible printed circuit board is expediently placed on a carrier, for example fastened to it, which has, for example, a plurality of surfaces inclined to one another. This is used to suitably assign the Components for the segments.
  • the printed circuit board is created using 3D printing.
  • the tailgate drive is a component of a motor vehicle and has an electric motor, by means of which a tailgate is driven. During operation, the tailgate is pivoted along an adjustment range by means of the electric motor, in particular between an open and a closed position.
  • the tailgate is suitable for a sedan or a station wagon.
  • the electric motor is a brushed commutator motor.
  • the electric motor is particularly preferably designed to be brushless and expediently a brushless commutator motor (BLDC).
  • the tailgate drive has two electric motors, by means of which the tailgate is driven. This prevents the tailgate from warping.
  • a gear mechanism for example a worm gear mechanism, is preferably arranged mechanically between the tailgate and the electric motor.
  • the tailgate drive also has a collision warning system which includes a distance sensor and an output device.
  • the distance sensor has a transmitter for emitting electromagnetic radiation into a room area and a receiver for receiving the electromagnetic radiation reflected and / or scattered in the room area, and a computing unit for determining a distance of an obstacle within the room area based on the time between sending and receiving the electromagnetic radiation.
  • the output device serves to issue a warning if the distance between the obstacle within the spatial area is less than a limit distance.
  • the spatial area is divided into several segments, with the segments being assigned different boundary distances. For example, the individual segments are arranged next to each other in the horizontal direction. Alternatively, the segments are arranged one above the other in the vertical direction. The segments are particularly preferably arranged both horizontally next to one another and vertically one above the other, so that in particular the individual segments are arranged in a checkerboard manner relative to one another.
  • the room area preferably covers the adjustment area of the tailgate.
  • the collision warning system is expediently operated when the tailgate is opened by means of the electric motor.
  • the collision warning system monitors the area which is then passed through by means of the tailgate.
  • the limit distances are expediently adapted to the contour or at least the shape of the tailgate.
  • the tailgate drive suitably has a control unit for the electric motor.
  • the control device is expediently coupled to the output device of the collision warning device. If the warning is issued, the control unit is suitably used to stop the electric motor or to rotate it in the opposite direction, at least for a specific angular revolution. Following this, the electric motor is expediently stopped. A collision of the tailgate with the obstacle is thus avoided by means of the collision warning.
  • the tailgate is preferably symmetrical with respect to a plane of symmetry, which is expediently arranged parallel to the motor vehicle and perpendicular to a lane. This improves the visual impression.
  • the distance sensor is arranged in particular in the plane of symmetry, so that monitoring of the tailgate is simplified. Calibration of the collision warning system is also simplified.
  • the output device of the collision warning device is offset from the plane of symmetry, so that an assembly space is used comparatively effectively.
  • the segments are particularly preferably symmetrical with respect to the plane of symmetry, and also their respective limit distances. The distance of the obstacle that leads to the output of the warning is thus treated equally on both sides of the symmetry plane, depending on the respective segment.
  • a mode of operation of the collision warning system can thus be understood by a user of the tailgate drive, so that acceptance is increased.
  • the space area is expediently divided into the segments such that an outer contour of the tailgate in each of the segments has a smaller distance than the respective limit distance.
  • each point of the outer contour of the tailgate has a smaller distance from the distance sensor than the limit distance in the respective segment in which the point is located.
  • the entire tailgate is thus monitored up to its outer contour by means of the collision warning device, and the tailgate is covered by the monitored area.
  • the projection of the area monitored by the collision warning system which leads to the output of the warning, completely covers the outer contour of the tailgate, for example a projection of the outer contour of the tailgate into a plane that is perpendicular to the possible adjustment path. Safety is thus increased and it is not possible to arrange an obstacle in the adjustment area of the tailgate without the warning being issued.
  • a maximum distance between each area of the outer contour of the tailgate along a straight line determined by means of the area and the distance sensor is smaller than a limit value.
  • the monitored area only covers the outer contour around the limit value.
  • the spatial area is divided into the segments in such a way that the limit value is maintained.
  • the solid angles of the segments are preferably selected in accordance with the limit value.
  • the limit value is determined, for example, as a percentage, in particular with regard to the respective straight line.
  • the limit is between 5% and 50%, between 10% and 30% and, for example, between 15% and 20% of the minimum distance between the outer contour and the distance sensor in the respective segment.
  • the The limit value for example, is chosen absolutely and is expediently between 1 cm and 20 cm, between 5 cm and 15 cm and in particular essentially equal to 10 cm. This ensures that any obstacle that is more than 10 cm away from the stain flap does not result in the warning being output.
  • FIG. 2 shows a rear view of the motor vehicle with the collision warning device.
  • FIG. 3 schematically simplifies an alternative embodiment of the collision warning device
  • Fig. 4 excerpts of an alternative embodiment of the Kollisi onswarner.
  • a motor vehicle 2 with a spot valve drive 4 is shown schematically in simplified form in FIG.
  • the stain flap drive 4 is an electromotive adjustment device and comprises an electric motor 6, which is a brushless DC motor (BLDC).
  • the electric motor 6 is operatively connected to a stain flap 8 by means of a gear, not shown, so that it is pivoted along an adjustment path 10 when the electric motor 6 is in operation.
  • an adjustment area is traversed by means of the stain flap 8, which is determined by means of the dimensions of the stain flap 8 and the adjustment path 10.
  • the adjustment range includes all positions of the tailgate 8 which it can assume along the adjustment path 10.
  • the tailgate drive 4 further comprises a control device 12, by means of which the electric motor 6 is operated.
  • a speed and direction of rotation of the electric motor 6 are set by means of the control device 12.
  • an electrical current by means of which the electric motor 6 is operated, is set accordingly by means of the control device 12.
  • the control device 12 is operated as a function of current requirements, for example a user input.
  • the collision detector 14 also has a distance sensor 20, which comprises a transmitter 22 for emitting electromagnetic radiation into a room area 24. If there is an obstacle 25 in the spatial area 24, the electromagnetic radiation is scattered and / or reflected there. The room area 24 completely covers the adjustment area of the tailgate 8, and the electromagnetic radiation is infrared light.
  • the distance sensor 20 has a receiver 26 for receiving the electromagnetic radiation reflected and / or scattered in the spatial area 24. The receiver 26 is suitable for this. The receiver 26 is therefore designed to be sensitive in the infrared range.
  • the distance sensor 20 also has a computing unit 30.
  • the computing unit 30 is coupled to the receiver 26 and the transmitter 22 and is used to determine a distance from the obstacle 25 to the distance sensor 20, that is to say the obstacle 25 located within the spatial area 24.
  • the time period between the transmission and reception of electromagnetic radiation is operated by means of a transit time method, and the distance of the obstacle 25 is determined on the basis of the transit time of the electromagnetic radiation.
  • the collision warning device 14 also has a control unit 32.
  • the control unit 32 By means of the control unit 32, when the tailgate 8 is inserted into the open position is pivoted, the distance sensor 20 controlled.
  • the electromagnetic radiation is emitted into the room area 24 by means of the transmitter 22.
  • the receiver 26 monitors whether the electromagnetic radiation is reflected and / or scattered in the spatial area 24. If this is the case, the obstacle 25 is located in the spatial area 24.
  • the computing unit 30 uses the time period between the off - Send and receive the electromagnetic radiation, the distance of the obstacle 25 to the distance sensor 20 is determined. This is equal to half the product of the speed of electromagnetic radiation, i.e. the speed of light in air, and the time span.
  • the distance is passed to the output device 16, and by means of this a warning is issued if the distance is less than a limit distance 34.
  • the warning is then fed into the bus system 18 and received by means of the control device 12.
  • the electric motor 6 is operated in the opposite direction by means of the control device 12, so that the tailgate 8 is removed from the obstacle 25. If the tailgate 8 is at a sufficiently large distance from the obstacle 25, the electric motor 6 is stopped.
  • the motor vehicle 2 is shown schematically simplified from behind.
  • the tailgate 8 is configured symmetrically with respect to a plane of symmetry 36 which runs along the longitudinal axis of the motor vehicle 2 and is perpendicular to a lane 38 on which the motor vehicle 2 is or is moving in the intended state.
  • the distance sensor 20 is arranged within the plane of symmetry 36 in the vertical direction above the tailgate 8.
  • the transmitter 22 has a single transmitter unit 40, which is formed by means of an IR LED (infrared diode). When the transmitting unit 40 is in operation, the entire room area 24 is irradiated with the electromagnetic radiation.
  • the space area 24 is divided into several segments 42, in the example in nine segments.
  • the segments 42 are arranged symmetrically with respect to the plane of symmetry 36 and next to one another in the horizontal direction, one of the segments 42 being located on both sides of the plane of symmetry 36.
  • a receiving unit 44 of the receiver 26 is assigned to each of the segments 42. arranges. Consequently, each segment 42 is assigned one of the receiving units 44 of the receiver 26.
  • the receiving units 44 are formed here by means of photodiodes. When the electromagnetic radiation is registered by means of one of the receiving units 44, it is established that the obstacle 25 is located in the segment 42 assigned to this receiving unit 44.
  • the segments 42 are spherical sector-shaped, and the acute angle is formed by means of the distance sensor 20. All segments 42 thus extend as far as the distance sensor 20.
  • the segments 42 have different solid angles 46, the apex of the solid angles 46 being formed by means of the distance sensor 20.
  • the volume of the segments 42 differs from one another.
  • the solid angle 46 of segments 42 corresponding to each other with respect to the plane of symmetry 36 is the same.
  • a different limit distance 34 is assigned to each of the segments 42.
  • the spatial area 24 is thus divided into the segments 42, and the segments 42 are assigned different boundary distances 34.
  • corresponding segments 42 are each assigned the same limit distance 34.
  • the segments 42 assigned to a middle and an edge region of the stain flap 8 are thus assigned a reduced limit distance 34 in comparison to the segments 42 assigned to a corner region of the stain flap 8.
  • the division into the segments 42 takes place in such a way that the outer contour 48 of the stain flap or at least a projection of the outer contour 48 into a plane perpendicular to the adjustment path 10 lies entirely within the monitored part of the room area 24, i.e. within the part of the room area 24 Issues a warning if the obstacle 25 is located therein.
  • the outer contour 48 of the stain flap 8 has a smaller distance in each of the segments 42 than the respective limit distance 34.
  • the projection of the outer contour 48 of the stain flap 8 into a distance perpendicular to the adjustment path 10 is closer to the distance sensor 20 than the limit distances 42, which are projected into the same plane. With others Words, the projection of the outer contour 48 is completely covered by the boundary distances 42.
  • the maximum distance between each area of the outer contour 46 of the tailgate 8 along a straight line determined by means of the respective area and the distance sensor 20 is smaller than a limit value.
  • the segments 42 only extend beyond the limit value beyond the outer contour 46.
  • the projection of the outer contour 48 is only covered too far by the limit distances 42 by a maximum of the limit value.
  • the solid angles 46 are selected in such a way that the condition is fulfilled.
  • the limit is determined absolutely and in particular is equal to 10 cm.
  • the collision warning device 14 is shown schematically in simplified form in FIG. 3.
  • This comprises a flexible printed circuit board 50 which is placed on a carrier 52.
  • the carrier 52 has, for example, a trapezoidal cross section, and the flexible printed circuit board 50 is placed on three of the sides, so that three sections 54 which are inclined to one another are formed.
  • the carrier 52 is, for example, a component of a body of the motor vehicle 2 or a separate component and in particular rigid.
  • a structural unit 56 is attached and soldered to each of the sections 54 of the flexible printed circuit board 50, each of which has a transmitting unit 40 and a receiving unit 44.
  • the structural units 56 are identical to one another.
  • the individual segments 42 are determined by means of the individual segments 54, that is to say in particular on the basis of the contour of the carrier 52. The segments 42 abut one another in the region of the edges of the individual segments 54.
  • the structural units 56 are stabilized by means of a reinforcement 58, which is made of plastic, for example.
  • the stiffening 58 is expediently located on the side of the flexible printed circuit board 50 opposite the structural unit 56. Tilting of the structural units 56 when the flexible printed circuit board 50 is in a comparatively loose contact with the support 52 is prevented.
  • each structural unit 56 is assigned a stiffener 58, or there is no such stiffener 58.
  • FIG. 4 an alternative embodiment of the tailgate drive 4 is shown in a side view.
  • the tailgate drive 4 and also includes the collision warning device 14 and the room area 24, which is divided into the segments 42.
  • the segments 42 are not arranged next to one another in the horizontal direction but one above the other in the vertical direction, a limit distance 34 being assigned to each of the segments 42, which differs between the individual segments 42.
  • the segments 42 are arranged next to one another both in the horizontal direction, ie one above the other in the vertical direction.
  • the outer contour 48 of the tailgate 8 is not in the space area 24 due to a kink 60. However, when the outer contour 48 is projected onto the segments 42, the distance of the projection 48 is less than the limit distance 34.
  • the projection takes place in accordance with the adjustment path 10, that is at least partially along a curved line.
  • the tailgate 8 is pivoted further by a caster .
  • the tailgate 8 is pivoted a certain distance (caster) along the adjustment path 10 when the obstacle 25 can no longer be detected by means of the lowest segment 42 in the vertical direction.
  • the amount of the path is expediently dependent on the distance of the obstacle 25 from the collision warning device 14
  • the single transmission unit 40 is assigned to the complete spatial area 24, that is to all segments 42.
  • the transmission unit 40 is assigned to at least several of the segments 42.
  • each of the segments 42 is assigned a transmission unit 40, so that the transmitter 22 has the same number of transmission units 40 as there are segments 42.
  • At least one of the receiving units 44 is expediently assigned to each segment 42.
  • the respective receiver units 44 or transmitter unit 40 are combined into components, for example.
  • the transmitter 22 is formed in particular by means of emitter arrays and / or the receiver 26 is formed by means of a multipixel chip.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kollisionswarner eines Kraftfahrzeugs (2), insbesondere einer elektromotorischen Verstelleinrichtung, mit einem Abstandssensor, der einen Sender (22) zum Aussenden von elektromagnetischer Strahlung in einen Raumbereich (24) und einen Empfänger (26) zum Empfang von der in dem Raumbereich (24) reflektierten und/oder gestreuten elektromagnetischen Strahlung sowie eine Recheneinheit zur Bestimmung eines Abstandes eines Hindernisses innerhalb des Raumbereichs (24) anhand der Zeitspanne zwischen dem Aussenden und dem Empfangen der elektromagnetischen Strahlung aufweist. Der Kollisionswarner umfasst ferner eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe einer Warnung, wenn der Abstand geringer als ein Grenzabstand (34) ist. Der Raumbereich (24) ist in mehrere Segmente (42) unterteilt, wobei den Segmenten (42) unterschiedliche Grenzabstände (34) zugeordnet sind. Die Erfindung betrifft ferner einen Heckklappenantrieb eines Kraftfahrzeugs (2).

Description

Beschreibung
Kollisionswarner eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Kollisionswarner eines Kraftfahrzeugs, mit einem Ab- standssensor, und mit einer Ausgabeeinrichtung. Die Erfindung betrifft ferner ei- nen Heckklappenantrieb eines Kraftfahrzeugs, mit einem Kollisionswarner.
Kraftfahrzeuge weisen zur Erhöhung des Komforts elektromotorische Verstellein- richtungen auf. Hierbei wird ein Verstellteil, wie eine Heckklappe oder eine Seiten- tür, mittels eines Elektromotors bei Aktivierung verschwenkt. Dabei ist es möglich, dass sich ein Hindernis in dem Verstellbereich befindet. Sofern der Benutzer den Verstellbereich nicht vollständig überblickt und die Verstelleinrichtung aktiviert, oder falls ein Hindernis in den Verstellbereich hinein bewegt wird, verfährt das Verstellteil gegen das Hindernis. Somit ist es möglich, dass das Verstellteil und/oder das Hindernis beschädigt werden. Zur Vermeidung davon werden übli- cherweise Kollisionswarner mit einem Abstandssensor herangezogen. Sofern mit- tels des Abstandssensors erfasst wird, dass sich das Hindernis dem Verstellbe- reich befindet, wird mittels des Kollisionswarners eine Warnung ausgegeben und in Abhängigkeit hiervon beispielsweise eine Bestromung des Elektromotors ver- ändert.
Der Abstandssensor arbeitet beispielsweise nach dem kapazitiven Prinzip, und der Abstandssensor weist somit Elektroden auf, mittels derer ein elektromagneti- sches Feld erstellt wird. Sofern sich ein Objekt im Nahbereich der Elektroden be- findet, wird das elektromagnetische Feld gestört, und somit die Kapazität des mit- tels der Elektroden des Abstandssensors gebildeten Kondensators verändert. Mit tels Auswertung hiervon ist es ermöglicht, das Hindernis zu erfassen, wobei je- doch lediglich eine vergleichsweise geringe Ortsauflösung ermöglicht ist. Zudem ist es erforderlich, dass sich das Hindernis im Bereich der Elektroden befindet.
Eine Alternative hierzu ist die Verwendung eines Abstandssensors mit einem Ra- darsensor oder einem optischen Sensor. Mittels dessen werden bei Betrieb elekt- romagnetische Wellen abgestrahlt, die an dem Hindernis, sofern dieses geeignete physikalische Eigenschaften aufweist, reflektiert oder gestreut werden. Die reflek- tierten Wellen werden mittels des Radarsensors erneut erfasst, und anhand der Laufzeit der Wellen wird der Abstand des Hindernisses zu dem Radarsensor be- stimmt. Mit anderen Worten wird die Zeitspanne zwischen dem Aussenden und dem Empfangen der elektromagnetischen Wellen bestimmt und unter Berücksich- tigung der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Wellen der Abstand bestimmt. Die Erfassung der elektromagnetischen Wellen erfolgt beispielsweise mittels einer einzigen Empfangseinheit. Hierbei wird insbesondere der vollständige Verstellbe- reich mit den elektromagnetischen Wellen beleuchtet. Sofern zwischen dem Aus- senden und dem Empfangen der Wellen eine Zeitspanne liegt, die geringer als eine kritische Zeitspanne ist, wird angenommen, dass sich das Hindernis in dem Verstellbereich befindet. Sofern die Zeitspanne größer als die kritische Zeitspanne ist, befindet sich das Hindernis in einem größeren Abstand zu dem Abstands- sensor. Somit ist eine vergleichsweise schnelle Bestimmung der Position des Hin- dernisses erforderlich. Hierbei ist es jedoch möglich, insbesondere bei einer ver- gleichsweise zerklüfteten Ausgestaltung des Verstellteils, dass fälschlicherweise angenommen wird, dass sich das Hindernis in dem Verstellbereich befindet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders geeigneten Kollisi- onswarner eines Kraftfahrzeugs sowie einen besonders geeigneten Heckklappen- antrieb eines Kraftfahrzeugs eines Kraftfahrzeugs anzugeben, wobei vorteilhaf- terweise Herstellungskosten reduziert sind, und wobei zweckmäßigerweise eine Sicherheit und eine Zuverlässigkeit erhöht sind. Hinsichtlich des Kollisionswarners wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Heckklappenantriebs durch die Merkmale des Anspruchs 5 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausge- staltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Der Kollisionswarner ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs und ist im Montage- zustand vorzugsweise an einem Verstellteil angebunden. Zumindest jedoch erfolgt vorzugsweise mittels des Kollisionswarners eine Überwachung eines Verstellbe- reichs des Verstellteils. Das Verstellteil ist verstellbar und vorzugsweise geeignet geführt, beispielsweise mittels eines Lagers, Scharniers oder Führungsschienen. Zweckmäßigerweise ist das Verstellteil ein Bestandteil einer elektromotorischen Verstelleinrichtung und geeigneterweise mittels eines Elektromotors angetrieben, beispielsweise mittels eines Schneckengetriebes und/oder einer Spindel. Der Elektromotor ist insbesondere ein bürstenbehafteter Kommutatormotor oder alter- nativ bürstenlos ausgestaltet. Zweckmäßigerweise ist der Elektromotor ein bürs- tenloser Gleichstrommotor (BLDC). Zum Beispiel ist der Elektromotor ein Asyn- chronmotor oder ein Synchronmotor.
Die elektromotorische Verstelleinrichtung ist ebenfalls ein Bestandteil des Kraft- fahrzeugs und beispielsweise eine elektromotorische Sitzverstellung, ein elektro- motorisch betriebenes Seitenfenster oder ein elektromotorisch betriebenes Schie- bedach. In diesem Fall ist das Verstellteil ein Sitz, ein Teil eines Sitzes, eine Fens- terscheibe bzw. ein Schiebedach. Bevorzugt ist der elektromotorische Verstellan- trieb eine elektromotorische Türverstellung. Somit ist das Verstellteil eine Tür und ein Bestandteil der elektromotorischen Türverstellung. Insbesondere verschließt die Tür eine Öffnung des Kraftfahrzeugs. Hierbei wird bei Betrieb die Tür mittels des Elektromotors vorzugsweise von einer geöffneten in eine geschlossene Posi- tion oder umgekehrt verbracht. Beispielsweise ist die Tür eine Seitentür, die ins- besondere verschwenkt oder verschoben wird. Besonders bevorzugt ist die Tür eine Heckklappe, und die elektromotorische Verstelleinrichtung ist ein Heckklap- penantrieb. Der Kollisionswarner dient geeigneterweise dem Einklemmschutz, also insbeson- dere dem Vermeiden einer Verletzung einer Person. Alternativ oder in Kombinati- on hierzu dient der Kollisionswarner bei Betrieb der Überwachung eines Verstell- bereichs, insbesondere eines Schwenkbereichs, einer Tür, wie beispielsweise ei- ner Seitentür oder einer Heckklappe. Vorzugsweise wird mittels des Kollisions- warners bei Betrieb überwacht, ob eine Seitentür gegen einen Bordstein oder der- gleichen verschwenkt wird. Sofern ein Bordstein oder dergleichen identifiziert wird, wird insbesondere die elektromotorische Verstelleinrichtung derart angesteuert, dass eine Verstellbewegung unterbrochen oder zumindest verringert, wie verkürzt, ist, sodass ein Verbringen der Tür gegen den Bordstein verhindert ist. Sofern die Tür eine Heckklappe ist, wird insbesondere überwacht, dass diese nicht gegen eine Decke oder dergleichen verbracht wird. Somit dient der Kollisionswarner dem Kollisionsschutz. Der Kollisionswarner weist einen Abstandssensor, mittels dessen somit ein Ab- stand eines Hindernisses zu dem Kollisionswarner, insbesondere dem Abstands- sensor, erfasst und/oder bestimmt wird. Geeigneterweise wird anhand des Ab- stands ein weiterer Abstand des Hindernisses zu einem Referenzpunkt bestimmt, und/oder das Vorhandensein des Hindernisses wird mittels des Abstandssensors bestimmt. Beispielsweise wird mittels des Kollisionswarners eine Entfernung des Verstellteils hinsichtlich eines Referenzpunkts und/oder eines Hindernisses be- stimmt.
Der Abstandssensor weist einen Sender zum Aussenden von elektromagnetischer Strahlung in einen Raumbereich auf. Hierfür ist der Sender geeignet, insbesonde- re vorgesehen und eingerichtet. Mit anderen Worten dient der Sender dem Aus- senden von elektromagnetischer Strahlung in den Raumbereich. Der Raumbe- reich ist im Montagezustand zweckmäßigerweise von dem Kraftfahrzeug wegge- richtet und der Verstellbereich liegt zumindest teilweise, zweckmäßigerweise voll- ständig innerhalb des Raumbereichs. Die elektromagnetische Strahlung ist bei spielsweise mehrbändig oder weist lediglich eine einzige Wellenlänge auf. Bei- spielsweise wird mittels des Senders bei Betrieb gepulste elektromagnetische Strahlung ausgesandt. Zum Beispiel ist die elektromagnetische Strahlung sichtbares Licht. Besonders bevorzugt jedoch ist die elektromagnetische Strahlung optischen von einem Men- schen nicht wahrnehmbar. Beispielsweise wird als elektromagnetische Strahlung Infrarotlicht herangezogen. In einer alternativen Ausführungsform wird als elekt- romagnetische Strahlung Radarstrahlung herangezogen. Hierfür ist der Sender zweckmäßigerweise jeweils ausgestaltet. Der Sender ist beispielsweise mittels einer Lampe, insbesondere mittels einer LED, gebildet oder umfasst diese. Alter- nativ hierzu weist der Sender insbesondere eine Antenne auf, die geeignet ange- steuert ist. Vorzugsweise umfasst der Sensor eine Ansteuerschaltung für die An- tenne.
Der Abstandssensor weist ferner einen Empfänger zum Empfang der elektromag- netischen Strahlung auf. Insbesondere ist der Empfänger hierfür geeignet, zweckmäßigerweise vorgesehen und eingerichtet. Bei Betrieb ist es geeigneter- weise möglich, mittels des Empfängers elektromagnetische Strahlung zu empfan- gen, die die gleichen Eigenschaften wie die mittels des Senders ausgesandte elektromagnetische Strahlung aufweist, insbesondere die gleiche Wellenlänge. Beispielsweise weist hierfür der Empfänger einen Filter auf. Somit werden ledig- lich bestimmte Spektralbereiche empfangen, was eine Auswertung erleichtert. Insbesondere ist der Empfänger derart angeordnet, dass von dem Sender ausge- sandte elektromagnetische Strahlung nicht direkt erfasst werden kann. Beispiels- weise ist zwischen diesen eine Blende angeordnet.
Mittels des Empfängers wird bei Betrieb eine in dem Raumbereich reflektierte und/oder gestreute elektromagnetische Strahlung empfangen. Hierfür ist der Emp- fänger geeignet angeordnet. Mit anderen Worten ist der Empfangsbereich des Empfängers in den Raumbereich gerichtet. Sofern bei Betrieb sich somit innerhalb des Raumbereichs ein Hindernis befindet, wird dieses mittels der elektromagneti- schen Strahlung, die mittels des Senders ausgesandt wird, bestrahlt. Die elektro- magnetische Strahlung wird daher an dem Hindernis reflektiert oder gestreut und somit zumindest teilweise zu dem Abstandssensor zurückgeworfen. Dort wird die se mittels des Empfängers empfangen und somit erfasst. Der Empfänger ist bei spielsweise eine Fotodiode oder umfasst zumindest eine Fotodiode. Insbesondere umfasst der Empfänger ein Halbleitersubstrat, das sensitiv für die elektromagneti- sche Strahlung ist. In einer Alternative hierzu sind der Empfänger und der Sender beispielsweise mittels eines gemeinsamen Bauteils gebildet, welches zeitlich suk- zessive als Empfänger und Sender betrieben ist.
Zudem umfasst der Abstandssensor eine Recheneinheit zur Bestimmung eines Abstands eines Hindernisses innerhalb des Raumbereichs. Hierbei wird insbe- sondere der Abstand des Hindernisses zu dem Abstandssensor bestimmt. Die Bestimmung erfolgt anhand der Zeitspanne zwischen dem Aussenden und dem Empfangen der elektromagnetischen Strahlung. Zweckmäßigerweise ist die Re- cheneinheit hierfür signaltechnisch mit dem Sender und/oder dem Empfänger ge- koppelt, sodass die Zeitpunkte des Aussendens und des Empfangens in der Re- cheneinheit bekannt sind. Besonders bevorzugt jedoch werden der Sender und/oder der Empfänger mittels der Recheneinheit gesteuert. Somit sind ver- gleichsweise wenige Bauteile für den Abstandssensor erforderlich, und dieser kann vergleichsweise kostengünstig und kleinbauend gefertigt werden.
Zur Bestimmung/Berechnung des Abstands wird insbesondere die Fortpflan- zungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Strahlung berücksichtigt, und der Abstand ist zweckmäßigerweise gleich oder zumindest proportional zu der Hälfte des Produkts aus der Zeitspanne und der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Strahlung. Zusammenfassend wird zur Bestimmung des Ab- stands die Laufzeit der elektromagnetischen Strahlung (Fortpflanzungsgeschwin- digkeit der elektromagnetischen Strahlung) herangezogen und der Abstand somit mittels eines Laufzeitverfahrens bestimmt. Beispielsweise ist der Abstandssensor ein TOF-Sensor („Time of Flight“-Sensor) oder eine TOF-Kamera („Time of Flighf-Kamera) oder umfasst zumindest einen davon.
Ferner weist der Kollisionswarner eine Ausgabeeinrichtung auf, die der Ausgabe einer Warnung dient. Hierfür ist die Ausgabeeinrichtung geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Beispielsweise wird die Warnung bei Betrieb optisch oder akustisch ausgegeben. Insbesondere ist in diesem Fall die Ausgabeeinrich- tung eine Lampe, ein Display bzw. ein Lautsprecher. Besonders bevorzugt jedoch ist die Ausgabeeinrichtung eine Schnittstelle zu einem Bussystem des Kraftfahr- zeugs oder umfasst zumindest diese. Beispielsweise ist das Bussystem ein CAN- oder LIN-Bussystem, und die Ausgabeeinrichtung ist entsprechend betrieben. Somit wird die Warnung bei Betrieb in das Bussystem eingespeist, und von dort an weitere Komponenten des Kraftfahrzeugs geleitet. Insbesondere wird die War- nung an einen etwaigen Elektromotor oder an ein Steuergerät des Elektromotors der elektromotorischen Verstelleinrichtung geleitet, und ein Betrieb des Elektromo- tors beendet oder diese in die entgegengesetzte Richtung betrieben. Mit anderen Worten wird die Warnung bevorzugt zu einem Steuergerät der elektromotorischen Verstelleinrichtung geleitet, sofern der Kollisionswarner ein Bestandteil der elekt- romotorischen Verstelleinrichtung ist, oder zur Überwachung der elektromotori- schen Verstelleinrichtung dient.
Die Warnung wird dann ausgegeben, wenn der Abstand zu dem Hindernis gerin- ger als ein Grenzabstand ist, also geringer als ein Grenzwert. Mit anderen Worten wird die Warnung ausgegeben, wenn die Zeit, die zwischen dem Aussenden und dem Empfangen der elektromagnetischen Strahlung liegt, kleiner als ein bestimm- ter Grenzwert ist, der zu dem Grenzabstand korrespondiert. Der Raumbereich ist dabei in mehrere Segmente unterteilt, also mindestens zwei Segmente, vorzugs- weise zwischen zwei Segmenten und dreißig Segmenten, zwischen fünf Segmen- ten und zwanzig Segmenten und beispielsweise zwischen zwölf Segmenten und vierzehn Segmenten. Geeigneterweise überlappen die Segmente nicht.
Den Segmenten sind unterschiedliche Grenzabstände zugeordnet. Mit anderen Worten unterscheiden sich die Grenzabstände zwischen zumindest zweien der Segmente, wobei beispielsweise der Grenzabstand bei einigen der Segmente gleich ist. Vorzugsweise unterscheiden sich die Grenzabstände zwischen jeweils direkt benachbarten Segmenten. Geeigneterweise reicht jedes der Segmente bis zu dem Abstandssensor, sodass der Abstandssensor direkt an jedes der Segmen- te angrenzt oder innerhalb derer liegt. Zweckmäßigerweise ist der Grenzabstand, der dem jeweiligen Segment zugeordnet ist, innerhalb des jeweiligen Segments konstant, vorzugsweise auch zeitlich konstant. Insbesondere wird der Grenzab- stand bei Fertigung des Kollisionswarners oder des Kraftfahrzeugs hinterlegt. AI- ternativ hierzu ist der Grenzabstand beispielsweise nachträglich einstellbar. Zu- mindest jedoch wird der Grenzabstand vorzugsweise nicht bei jedem Betrieb des Kollisionswarners erneut eingestellt, und ist über mehrere Betriebszyklen kon- stant, insbesondere Überwachungen des Raumbereichs.
Aufgrund der Zuordnung von unterschiedlichen Grenzabständen zu den einzelnen Segmenten ist es möglich, eine Kontur eines Verstellteils oder dergleichen zu be- rücksichtigen. Hierbei wird insbesondere mittels des Grenzabstands berücksich- tigt, dass in einem Segment auch bei einem vergleichsweise geringen Abstand keine Kollision des Verstellteils mit dem Hindernis droht, wohingegen in einem anderen Segment zur Vermeidung hiervon ein vergleichsweise großer Abstand erforderlich ist. Somit ist es möglich, den (vollständigen) Bereich des Raumbe- reichs, bei dem die Warnung ausgegeben wird, vergleichsweise klein zu wählen und auf das Verstellteil anzupassen. Daher ist eine Ausgabe einer Warnung, ob- wohl keine Kollision möglich ist, im Wesentlichen unterbunden, wobei dennoch der mittels des Kollisionswarners überwachte Bereich des Raumbereichs, bei dem eine Warnung ausgegeben wird, den vollständigen Verstellbereich des etwaigen Verstellteils umfasst. Somit ist eine Sicherheit erhöht. Insbesondere ist der Kollisionswarner gemäß einem Verfahren betrieben, bei dem mittels des Senders die elektromagnetische Strahlung in den Raumbereich aus- gesandt wird. Zweckmäßigerweise wird bei Betrieb die elektromagnetische Strah- lung in den vollständigen Raumbereich gleichzeitig ausgesandt. Mit anderen Wor- ten wird der vollständige Raumbereich zeitgleich mittels des Senders beleuchtet. In einem weiteren Arbeitsschritt wird mittels des Empfängers die in dem Raumbe- reich reflektierte und/oder gestreute elektromagnetische Strahlung empfangen. Mittels der Recheneinheit wird der Abstand des Hindernisses, das sich innerhalb des Raumbereichs befindet, zu dem Abstandssensor bestimmt, indem die Zeit spanne zwischen dem Aussenden und dem Empfangen der elektromagnetischen Strahlung herangezogen wird. Der Abstand ist dabei proportional, vorzugsweise gleich, zur Hälfte des Produkts aus der Zeitspanne und der Geschwindigkeit der elektromagnetischen Strahlung, also der Laufzeit. Zudem wird mittels der Ausga- beeinrichtung eine Warnung ausgegeben, wenn der Abstand geringer als ein Grenzabstand ist. Hierbei ist der Raumbereich in die Segmente unterteilt, und je- dem der Segmente ist ein unterschiedlicher Grenzabstand zugeordnet. Mit ande- ren Worten wird die Warnung lediglich dann ausgegeben, wenn aus dem Seg- ment die reflektierte bzw. gestreute elektromagnetische Strahlung erfasst wird, und somit bestimmt wird, dass sich das Hindernis in dem Segmente des Raumbe- reichs befindet. Dabei wird überprüft, ob der Abstand des Hindernisses kleiner als der diesem Segment zugeordneten Grenzabstand ist. Vorzugsweise umfasst der Kollisionswarner eine Steuereinheit, die gemäß des Verfahrens betrieben ist. Mit anderen Worten ist die Steuereinheit geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet, das Verfahren durchzuführen.
Beispielsweise sind die Segmente gleichartig. Insbesondere weisen die Segmente jeweils einen konstanten und somit den gleichen Raumwinkel auf, also den glei chen Betrag des Raumwinkels. Der Winkelscheitel ist zweckmäßigerweise mittels des Abstandsensors gebildet. Besonders bevorzugt jedoch weisen die Segmente unterschiedliche Raumwinkel, also unterschiedliche Beträge, auf und sind somit zweckmäßigerweise unterschiedlich. Dabei ist jeweils der Winkelscheitel der ein- zelnen Segmente mittels des Abstandssensors gebildet. Beispielsweise existieren Segmente, die den gleichen Raumwinkel aufweisen. Zumindest jedoch unter- scheidet sich der Raumwinkel zweier Segmente. Vorzugsweise unterscheidet sich der Raumwinkel von direkt benachbarten Segmenten. Aufgrund der unterschiedli- chen Raumwinkel ist es möglich, den mittels des Kollisionswarners überwachten Bereich, der zur Ausgabe einer Warnung führt, vergleichsweise fein einzustellen. Daher ist eine fehlerhafte Ausgabe einer Warnung, also einer Warnung, wenn das Hindernis einen geringeren Abstand als den Grenzabstand aufweist, sich jedoch sich nicht in dem Verstellbereich der Verstellrichtung befindet vermieden.
Beispielsweise weist der Empfänger lediglich eine einzige Empfangseinheit auf, zum Beispiel eine Fotodiode. Hierbei erfolgt insbesondere mittels sukzessiver An- steuerung/Bestrahlung der Segmente durch den Sender, die Zuordnung der emp- fangenen elektromagnetischen Strahlung zu den Segmenten. Besonders bevor- zugt jedoch ist jedem Segment eine Empfangseinheit des Empfängers zugeord- net. Mit anderen Worten wird die elektromagnetische Strahlung, die aus einem der Segmente entspringt, insbesondere dort reflektiert/gestreut wurde, lediglich mittels der jeweiligen zugeordneten Empfangseinheit erfasst. Somit ist die Zuord- nung zu den einzelnen Segmenten im Wesentlichen eindeutig und zumindest ver- bessert. Infolgedessen ist eine fehlerhafte Ausgabe einer Warnung weiter unter- drückt.
Besonders bevorzugt sind jedem der Segmente mehrere Empfangseinheiten zu- geordnet, sodass der Empfänger mehr Empfangseinheiten aufweist als Segmen- te. Somit ist eine vergleichsweise feine Überwachung des Raumbereichs ermög- licht. Zweckmäßigerweise wird mittels der einzelnen Empfangseinheiten stets ein gleich großer Teil des Raumbereichs überwacht. Mit anderen Worten weist jede der Empfangseinheiten einen gleichgroßen Raumwinkel auf, aus dem eine elekt- romagnetische Strahlung empfangen werden kann. Die Empfangseinheiten sind zweckmäßigerweise zueinander baugleich. Somit können Gleichteile verwendet werden, was Herstellungskosten reduziert. Hierbei sind den Segmenten bei spielsweise eine unterschiedliche Anzahl der Empfangseinheiten zugeordnet, so- dass diese einen unterschiedlichen Raumwinkel aufweisen. Die Raumwinkel der Segmente unterscheiden sich somit stets um ein Vielfaches des Raumwinkels, der dem mittels einer der Empfangseinheiten überwachten Bereich zugeordnet ist.
Zum Beispiel weist der Empfänger eine Linse oder dergleichen auf, mittel dessen der Empfangsbereich der jeweiligen Empfangseinheit eingestellt ist. Sofern der Empfänger mehrere Empfangseinheiten aufweist, sind diese zweckmäßigerweise zu einem einzigen Bauteil zusammengefasst. Somit ist eine Montage vereinfacht. Insbesondere ist der Empfänger mittels eines Multipixelchips gebildet, wobei jeder Pixel insbesondere eine einzelne Empfangseinheit bildet. Alternativ hierzu weist jede Empfangseinheit mehrere derartige Pixel auf.
Beispielsweise weist der Sender mehrere Sendeeinheiten auf, wobei jedem Seg- ment eine der Sendeeinheiten zugeordnet ist. Somit ist insbesondere ein zeitlich sukzessives Aussenden der elektromagnetischen Strahlung in die einzelnen Segmente möglich, sodass eine vergleichsweise genaue Zuordnung der empfan- genen elektromagnetischen Strahlung zu den Segmenten ermöglicht ist. Beson- ders bevorzugt jedoch weist der Sender lediglich eine einzige Sendeeinheit auf.
Bei Betrieb wird vorzugsweise mittels der Sendeeinheit in den vollständigen Raumbereich die elektromagnetische Strahlung ausgesandt. Aufgrund der einzi- gen Sendeeinheit sind Herstellungskosten reduziert. In einer Alternative hierzu weist der Sender mehrere Sendeeinheiten hinauf, wobei beispielsweise mehreren Segmenten jeweils eine der Sendeeinheiten zugeordnet ist. Insbesondere sind hierbei die einzelnen Segmente direkt zueinander benachbart. In einer weiteren Alternative ist jedem Segment jeweils eine Sendeeinheit zugeordnet. Somit ist eine Zuordnung des Empfangs der elektromagnetischen Strahlung zu den einzel- nen Segmenten vereinfacht. Sofern der Sender mehrere Sendeeinheiten aufweist, sind diese zweckmäßigerweise zu einem gemeinsamen Bauteil zusammenge- fasst, insbesondere zu einem Array, beispielsweise zu einem Emitterarray. Somit ist eine Montage vereinfacht. Alternativ hierzu ist der Sender beispielsweise mit- tels eines Multipixelchips gebildet.
Beispielsweise ist jedem der Segmente zumindest eine Sendeeinheit und zumin- dest eine Empfangseinheit zugeordnet. Diese sind vorzugsweise als bauliche Ein- heit zusammengefasst, was eine Montage vereinfacht. Beispielsweise sind meh- rere derartige bauliche Einheiten zu einer Montageeinheit zusammengefasst, was eine Montage weiter erleichtert.
Sofern mehrere Einheiten, also beispielsweise Sendeeinheit, Empfangseinheit und/oderbauliche Einheit, zusammengefasst sind, umfassen diese zweckmäßi- gerweise eine gemeinsame Leiterplatte, an der die jeweiligen elektri- schen/elektronischen Komponenten angebunden sind, mittels derer die jeweilige Funktion erfüllt wird, also zum Beispiel die Sensoren. Die Leiterplatte ist bei spielsweise starr ausgestaltet, was Herstellungskosten reduziert. Besonders be- vorzugt ist die Leiterplatte flexibel und zum Beispiel aus einem flexiblen Kunst- stoffsubstrat, wie Polyamid, PEEK oder transparenter leitfähige Polyesterfolie er- stellt. Zweckmäßigerweise ist die flexible Leiterplatte auf einen Träger aufgelegt, zum Beispiel an diesem befestigt, der beispielsweise mehrere zueinander geneig- te Flächen aufweist. Mittels dieser erfolgt geeigneterweise die Zuordnung der Komponenten zu den Segmenten. In einer weiteren Alternative ist die Leiterplatte mittels 3D-Drucks erstellt.
Der Heckklappenantrieb ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs und weist einen Elektromotor auf, mittels dessen eine Heckklappe angetrieben ist. Bei Betrieb wird dabei die Heckklappe mittels des Elektromotors entlang eines Verstellbereichs verschwenkt, insbesondere zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position. Beispielsweise ist die Heckklappe für eine Limousine oder einen Kombi geeignet. Der Elektromotor ist zum Beispiel ein bürstenbehafteter Kommutatormo- tor. Besonders bevorzugt jedoch ist der Elektromotor bürstenlos ausgestaltet und zweckmäßigerweise ein bürstenloser Kommutatormotor (BLDC). Insbesondere weist der Heckklappenantrieb zwei Elektromotoren auf, mittels derer die Heck- klappe angetrieben ist. Auf diese Weise ist ein Verziehen der Heckklappe vermie- den. Vorzugsweise ist mechanisch zwischen der Heckklappe und dem Elektromo- tor ein Getriebe angeordnet, beispielsweise ein Schneckengetriebe. Mittels des- sen ist vorzugsweise eine Selbsthemmung realisiert. Somit ist es möglich, die Heckklappe in einem zumindest teilweise geöffneten Zustand für eine Zeitspanne anzuordnen. Der Heckklappenantrieb weist ferner einen Kollisionswarner auf, der einen Ab- standssensor und eine Ausgabeeinrichtung umfasst. Der Abstandssensor weist einen Sender zum Aussenden von elektromagnetischer Strahlung in einen Raum- bereich und einen Empfänger zum Empfang von der in dem Raumbereich reflek- tierten und/oder gestreuten elektromagnetischen Strahlung sowie eine Rechen- einheit zur Bestimmung eines Abstands eines Hindernisses innerhalb des Raum- bereichs anhand der Zeitspanne zwischen dem Aussenden und dem Empfangen der elektromagnetischen Strahlung auf. Die Ausgabeeinrichtung dient der Ausga- be einer Warnung, wenn der Abstand zwischen dem Hindernis innerhalb des Raumbereichs geringer als ein Grenzabstand ist. Der Raumbereich ist in mehrere Segmente unterteilt, wobei den Segmenten unterschiedliche Grenzabstände zu- geordnet sind. Zum Beispiel sind die einzelnen Segmente in horizontaler Richtung nebeneinan- der angeordnet. Alternativ hierzu sind die Segmente in vertikaler Richtung überei- nander angeordnet. Besonders bevorzugt sind die Segmente sowohl horizontal nebeneinander als auch vertikal übereinander angeordnet, sodass insbesondere die einzelnen Segmente schachbrettartig zueinander angeordnet sind.
Vorzugsweise überdeckt der Raumbereich den Verstellbereich der Heckklappe. Beispielsweise ist der Raumbereich außerhalb des Kraftfahrzeugs. Zweckmäßi- gerweise wird der Kollisionswarner dann betrieben, wenn die Heckklappe mittels des Elektromotors geöffnet wird. Mit anderen Worten wird mittels des Kollisions warners der Bereich überwacht, der im Anschluss mittels der Heckklappe durch- fahren wird. Die Grenzabstände sind zweckmäßigerweise auf die Kontur oder zu- mindest die Form der Heckklappe angepasst. Geeigneterweise weist der Heck- klappenantrieb ein Steuergerät für den Elektromotor auf. Das Steuergerät ist zweckmäßigerweise mit der Ausgabeeinrichtung des Kollisionswarners gekoppelt. Sofern die Warnung ausgegeben wird, wird mittels des Steuergeräts geeigneter- weise der Elektromotor stillgesetzt oder in die entgegengesetzte Richtung rotiert, zumindest für eine bestimmte Winkelumdrehung. Zweckmäßigerweise wird im Anschluss hieran der Elektromotor stillgesetzt. Somit wird mittels des Kollisions- warners eine Kollision der Heckklappe mit dem Hindernis vermieden.
Vorzugsweise ist die Heckklappe symmetrisch bezüglich einer Symmetrieebene, die zweckmäßigerweise parallel zu dem Kraftfahrzeug und senkrecht zu einer Fahrspur angeordnet ist. Somit ist ein optischer Eindruck verbessert. Hierbei ist der Abstandssensor insbesondere in der Symmetrieebene angeordnet, sodass eine Überwachung der Heckklappe vereinfacht ist. Auch ist eine Kalibrierung des Kollisionswarners vereinfacht. Beispielsweise ist die Ausgabeeinrichtung des Kol- lisionswarners aus der Symmetrieebene versetzt, sodass ein Montageraum ver- gleichsweise effektiv ausgenutzt wird. Besonders bevorzugt sind die Segmente symmetrisch bezüglich der Symmetrieebene, und auch deren jeweilige Grenzab- stände. Somit wird auf beiden Seiten der Symmetrieebene jeweils der Abstand des Hindernisses, der zur Ausgabe der Warnung führt, gleich behandelt, je nach jeweiligem Segment. Insbesondere existieren somit zumindest zwei Segmente, bei denen der Grenzabstand gleich ist, und die zweckmäßigerweise den gleichen Raumwinkel aufweisen. Somit ist für einen Nutzer des Heckklappenantriebs eine Funktionsweise des Kollisionswarners nachvollziehbar, sodass die Akzeptanz er- höht wird.
Zweckmäßigerweise ist der Raumbereich derart in die Segmente unterteilt, dass eine Außenkontur der Heckklappe in jedem der Segmente einen geringeren Ab- stand als der jeweilige Grenzabstand aufweist. Mit anderen Worten weist jeder Punkt der Außenkontur der Heckklappe einen geringeren Abstand zu dem Ab- standssensor auf als der Grenzabstand in dem jeweiligen Segment, in dem sich der Punkt befindet. Somit wird mittels des Kollisionswarners die vollständige Heckklappe bis zu deren Außenkontur überwacht, und die Heckklappe wird mittels des überwachten Raumbereichs überdeckt. Zumindest jedoch überdeckt die Pro- jektion des mittels des Kollisionswarners überwachten Raumbereichs, der zur Ausgabe der Warnung führt, die Außenkontur der Heckklappe vollständig, bei spielsweise eine Projektion der Außenkontur der Heckklappe in eine Ebene, die senkrecht zu dem etwaigen Verstellweg ist. Somit ist eine Sicherheit erhöht, und es ist nicht möglich ein Hindernis in dem Verstellbereich der Heckklappe anzuord- nen ohne dass die Warnung ausgegeben wird.
Insbesondere ist ein maximaler Abstand zwischen jedem Bereich der Außenkon- tur der Heckklappe entlang einer mittels des Bereichs und dem Abstandssensor bestimmten Geraden kleiner als ein Grenzwert. Mit anderen Worten überdeckt der überwachte Raumbereich die Außenkontur lediglich um den Grenzwert. Somit wird um die Außenkontur herum lediglich maximal der Grenzwert mittels des Kolli- sionswarners derart überwacht, dass die Warnung ausgegeben wird. Insbesonde- re ist der Raumbereich in die Segmente derart unterteilt, dass der Grenzwert ein- gehalten wird. Mit anderen Worten werden die Raumwinkel der Segmente vor- zugsweise entsprechend des Grenzwerts gewählt. Der Grenzwert ist beispielswei- se prozentual bestimmt, insbesondere bezüglich der jeweiligen Geraden. Bei- spielsweise ist der Grenzwert zwischen 5 % und 50 %, zwischen 10 % und 30 % und beispielsweise zwischen 15 % und 20 % des minimalen Abstands der Außen- kontur zu dem Abstandssensor in dem jeweiligen Segment. Alternativ ist der Grenzwert beispielsweise absolut gewählt und ist zweckmäßigerweise zwischen 1 cm und 20 cm, zwischen 5 cm und 15 cm und insbesondere im Wesentlichen gleich 10 cm. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass jedes Hindernis, das zu der Fleckklappe einen größeren Abstand als 10 cm aufweist, nicht zu einer Ausgabe der Warnung führt.
Die im Zusammenhang mit dem Kollisionswarner ausgeführten Weiterbildungen und Vorteile sind sinngemäß auch auf den Fleckklappenantrieb zu übertragen und umgekehrt.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 schematisch vereinfacht ein Kraftfahrzeug mit einem Fleckklappen- antrieb, der einen Kollisionswarner aufweist,
Fig. 2 in einer Rückansicht das Kraftfahrzeug mit dem Kollisionswarner Fig. 3 schematisch vereinfacht eine alternative Ausführungsform des Kolli- sionswarners,
Fig. 4 ausschnittsweise eine alternative Ausgestaltungsform des Kollisi onswarners.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszei- chen versehen. In Figur 1 ist schematisch vereinfacht ein Kraftfahrzeug 2 mit einem Fleckklappen- antrieb 4 gezeigt. Der Fleckklappenantrieb 4 ist eine elektromotorische Verstellein- richtung und umfasst einen Elektromotor 6, der ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC) ist. Der Elektromotor 6 ist mittels eines nicht näher dargestellten Getrie- bes in Wirkverbindung mit einer Fleckklappe 8, sodass diese bei Betrieb des Elektromotors 6 entlang eines Verstellwegs 10 verschwenkt wird. Somit wird mit- tels der Fleckklappe 8 ein Verstellbereich durchfahren, der mittels der Abmessun- gen der Fleckklappe 8 sowie des Verstellwegs 10 bestimmt ist. Insbesondere um- fasst der Verstellbereich sämtliche Positionen der Heckklappe 8, die diese entlang des Verstellwegs 10 annehmen kann.
Der Heckklappenantrieb 4 umfasst ferner ein Steuergerät 12, mittels dessen der Elektromotor 6 betrieben ist. Mittels des Steuergeräts 12 wird eine Drehzahl und Drehrichtung des Elektromotors 6 eingestellt. Hierfür wird mittels des Steuergeräts 12 ein elektrischer Strom, mittels dessen der Elektromotor 6 betrieben ist, ent- sprechend eingestellt. Der Betrieb des Steuergeräts 12 erfolgt in Abhängigkeit von aktuellen Anforderungen, beispielsweise einer Benutzereingabe.
Der Kollisionswarner 14 weist ferner einen Abstandssensor 20 auf, der einen Sender 22 zum Aussenden von elektromagnetischer Strahlung in einen Raumbe- reich 24 umfasst. Die elektromagnetische Strahlung wird, sofern sich ein Hinder- nis 25 in dem Raumbereich 24 befindet, an diesem gestreut und/oder reflektiert. Der Raumbereich 24 überdeckt den Verstellbereich der Heckklappe 8 vollständig, und die elektromagnetische Strahlung ist Infrarotlicht. Zudem weist der Abstands- sensor 20 einen Empfänger 26 zum Empfang von der in dem Raumbereich 24 reflektierten und/oder gestreuten elektromagnetischen Strahlung auf. Hierfür ist der Empfänger 26 geeignet. Der Empfänger 26 ist daher im infraroten Bereich sensitiv ausgestaltet.
Ferner weist der Abstandssensor 20 eine Recheneinheit 30 auf. Die Rechenein- heit 30 ist signaltechnisch mit dem Empfänger 26 und dem Sender 22 gekoppelt und dient der Bestimmung eines Abstands des Hindernisses 25 zu dem Ab- standssensor 20, also des sich innerhalb des Raumbereichs 24 befindenden Hin- dernisses 25. Hierbei wird die Zeitspanne zwischen dem Aussenden und dem Empfangen der elektromagnetischen Strahlung herangezogen. Mit anderen Wor- ten ist der Abstandssensor 20 mittels eines Laufzeitverfahrens betrieben, und an- hand der Laufzeit der elektromagnetischen Strahlung wird der Abstand des Hin- dernisses 25 bestimmt.
Ferner weist der Kollisionswarner 14 eine Steuereinheit 32 auf. Mittels der Steu- ereinheit 32 wird dann, wenn die Heckklappe 8 mittels des Steuergeräts 12 in die geöffnete Position verschwenkt wird, der Abstandssensor 20 gesteuert. Hierbei wird mittels des Senders 22 die elektromagnetische Strahlung in den Raumbe- reich 24 ausgesandt. Mittels des Empfängers 26 wird überwacht, ob die elektro- magnetische Strahlung in dem Raumbereich 24 reflektiert und/oder gestreut wird Sofern dies der Fall ist, befindet sich das Hindernis 25 innerhalb des Raumbereich 24. Mittels der Recheneinheit 30 wird anhand der Zeitspanne zwischen dem Aus- senden und dem Empfangen der elektromagnetischen Strahlung der Abstand des Hindernisses 25 zu dem Abstandssensor 20 bestimmt. Dieser ist gleich der Hälfte des Produkts aus der Geschwindigkeit der elektromagnetischen Strahlung, also der Lichtgeschwindigkeit in Luft, und der Zeitspanne. Der Abstand wird an die Ausgabeeinrichtung 16 geleitet, und mittels dieser wird eine Warnung ausgege- ben, wenn der Abstand geringer als ein Grenzabstand 34 ist. Die Warnung wird dann in das Bussystem 18 eingespeist und mittels des Steuergeräts 12 empfan- gen. Im Anschluss hieran wird mittels des Steuergeräts 12 der Elektromotor 6 in die entgegengesetzte Richtung betrieben, sodass die Heckklappe 8 von dem Hin- dernis 25 entfernt wird. Sofern die Heckklappe 8 einen genügend großen Abstand zu dem Hindernis 25 aufweist, wird der Elektromotor 6 stillgesetzt.
In Figur 2 ist das Kraftfahrzeug 2 schematisch vereinfacht von hinten gezeigt. Die Heckklappe 8 ist bezüglich einer Symmetrieebene 36 symmetrisch ausgestaltet, die entlang der Längsachse des Kraftfahrzeugs 2 verläuft und senkrecht zu einer Fahrspur 38 ist, auf der das Kraftfahrzeug 2 im bestimmungsgemäßen Zustand fortbewegt wird oder steht. Der Abstandssensor 20 ist innerhalb der Symmetrie- ebene 36 in vertikaler Richtung oberhalb der Heckklappe 8 angeordnet. Der Sen- der 22 weist eine einzige Sendeeinheit 40 auf, die mittels eine IR-LED (Infrarot- Diode) gebildet ist. Bei Betrieb der Sendeeinheit 40 wird der vollständige Raumbe- reich 24 mit der elektromagnetische Strahlung bestrahlt.
Der Raumbereich 24 ist in mehrere Segmente 42 aufgeteilt, in dem Beispiel in neun Segmente. Die Segmente 42 sind symmetrisch bezüglich der Symmetrie- ebene 36 und nebeneinander in horizontaler Richtung angeordnet, wobei sich ei- nes der Segmente 42 auf beiden Seiten der Symmetrieebene 36 befindet. Jedem der Segmente 42 ist jeweils eine Empfangseinheit 44 des Empfängers 26 zuge- ordnet. Folglich ist jedem Segment 42 jeweils eine der Empfangseinheiten 44 des Empfängers 26 zugeordnet. Die Empfangseinheiten 44 sind hierbei zu mittels Fo- todioden gebildet. Bei Registrierung der elektromagnetischen Strahlung mittels einer der Empfangseinheiten 44 ist dabei festgestellt, dass sich das Hindernis 25 in dem dieser Empfangseinheit 44 zugeordneten Segment 42 befindet.
Die Segmente 42 sind kugelsektorförmig, und der spitze Winkel ist mittels des Abstandssensors 20 gebildet. Somit reichen sämtliche Segmente 42 bis zu dem Abstandssensor 20. Die Segmente 42 weisen unterschiedliche Raumwinkel 46 auf, wobei der Scheitelpunkt der Raumwinkel 46 mittels des Abstandssensors 20 gebildet ist. Folglich ist das Volumen der Segmente 42 zueinander unterschied- lich. Hierbei ist der Raumwinkel 46 von sich bezüglich der Symmetrieebene 36 entsprechender Segmente 42 gleich. Jedem der Segmente 42 ist ein unterschiedlicher Grenzabstand 34 zugeordnet. Somit ist der Raumbereich 24 in die Segmente 42 unterteilt, und den Segmenten 42 sind unterschiedliche Grenzabstände 34 zugeordnet. Bezüglich der Symmet- rieebene 36 sich entsprechenden Segmenten 42 ist dabei jeweils der gleiche Grenzabstand 34 zugeordnet. So ist den einem mittleren und einem Randbereich der Fleckklappe 8 zugeordneten Segmenten 42 im Vergleich zu den einem Eckbe- reich der Fleckklappe 8 zugeordneten Segmenten 42 ein verringerter Grenzab- stand 34 zugeordnet.
Die Aufteilung in die Segmente 42 erfolgt hierbei derart, dass die Außenkontur 48 der Fleckklappe oder zumindest eine Projektion der Außenkontur 48 in eine Ebene senkrecht zu dem Verstellweg 10 vollständig innerhalb des überwachten Teils des Raumbereich 24 liegt, also innerhalb des Teils des Raumbereich 24 der zur Aus- gabe einer Warnung führt, wenn sich das Hindernis 25 darin befindet. Mit anderen Worten weist die Außenkontur 48 der Fleckklappe 8 in jedem der Segmente 42 einen geringeren Abstand als der jeweilige Grenzabstand 34 auf. Zumindest je- doch weist die Projektion der Außenkontur 48 der Fleckklappe 8 in eine senkrecht zu dem Verstellweg 10 einen geringeren Abstand zu dem Abstandssensor 20 auf als die Grenzabstände 42, die in die gleiche Ebene projiziert sind. Mit anderen Worten wird die Projektion der Außenkontur 48 von den Grenzabstände 42 voll- ständig überdeckt.
Hierbei ist der maximale Abstand zwischen jedem Bereich der Außenkontur 46 der Heckklappe 8 entlang einer mittels des jeweiligen Bereichs und dem Ab- standssensor 20 bestimmten Geraden kleiner als ein Grenzwert. Mit anderen Worten reichen die Segmente 42 lediglich maximal um den Grenzwert über die Außenkontur 46 hinüber. Mit anderen Worten wird die Projektion der Außenkontur 48 von den Grenzabstände 42 lediglich um maximal den Grenzwert zu weit über- deckt. Die Wahl der Raumwinkel 46 erfolgt hierbei derart, dass die Bedingung er- füllt ist. So ist der Grenzwert beispielsweise absolut bestimmt und insbesondere gleich 10 cm.
In Figur 3 ist schematisch vereinfacht der Kollisionswarner 14 ausschnittsweise gezeigt. Dieser umfasst eine flexible Leiterplatte 50, die auf eine Träger 52 aufge- setzt ist. Der Träger 52 weist beispielsweise einen trapezförmigen Querschnitt auf, und die flexible Leiterplatte 50 ist auf drei der Seiten aufgesetzt, sodass drei zuei- nander geneigte Abschnitte 54 gebildet sind. Der Träger 52 ist beispielsweise ein Bestandteil einer Karosserie des Kraftfahrzeugs 2 oder ein separates Bauteil und insbesondere starr. An jedem der Abschnitte 54 der flexiblen Leiterplatte 50 ist eine bauliche Einheit 56 befestigt und angelötet, die jeweils eine Sendeeinheit 40 und eine Empfangseinheit 44 aufweist. Die baulichen Einheiten 56 sind zueinan- der baugleich. Mittels der einzelnen Abschnitte 54 werden die einzelnen Segmen- te 42 bestimmt, also insbesondere anhand der Kontur des Trägers 52. Die Seg- mente 42 stoßen dabei im Bereich der Kanten der einzelnen Abschnitte 54 anei- nander an.
In einer weiteren Alternative sind die baulichen Einheiten 56 mittels einer Verstei- fung 58 stabilisiert, die beispielsweise aus dem Kunststoff erstellt ist. Hierbei be- steht findet sich die Versteifung 58 zweckmäßigerweise auf der der baulichen Einheit 56 gegenüberliegenden Seite der flexiblen Leiterplatte 50. Somit ist ein Verkippen der baulichen Einheiten 56 bei einer vergleichsweise losen Anlage der flexiblen Leiterplatte 50 an dem Träger 52 unterbunden. In einer nicht näher dar- gestellten Variante ist jeder baulichen Einheit 56 jeweils eine Versteifung 58 zu geordnet, oder es ist keine derartige Versteifung 58 vorhanden.
In Figur 4 ist eine alternative Ausgestaltung des Heckklappenantriebs 4 in einer Seitenansicht gezeigt. Der Heckklappenantrieb 4 und umfasst weiterhin den Kolli- sionswarner 14 sowie den Raumbereich 24, der in die Segmente 42 unterteilt ist. Hierbei sind die Segmente 42 im Vergleich zu der in Figur 2 dargestellten Variante nicht in horizontaler Richtung nebeneinander sondern in vertikaler Richtung über- einander angeordnet, wobei auch hier jedem der Segmente 42 ein Grenzabstand 34 zugeordnet ist, der sich zwischen den einzelnen Segmenten 42 unterscheidet.
In einer nicht näher dargestellten Variante sind die Segmente 42 sowohl in hori- zontaler Richtung nebeneinander also in vertikaler Richtung übereinander ange- ordnet. Die Außenkontur 48 der Heckklappe 8 befindet sich aufgrund eines Knicks 60 nicht in dem Raumbereich 24. Jedoch ist bei einer Projektion der Außenkontur 48 auf die Segmente 42 der Abstand der Projektion 48 geringer als der Grenzab- stand 34. Die Projektion erfolgt hierbei entsprechend der Verstellwegs 10, also zumindest teilweise entlang einer gekrümmten Linie. Bei Ansteuerung des Elekt- romotors 6 wird insbesondere ein Nachlauf berücksichtigt. Mit anderen Worten wird dann, wenn der Abstand des Hindernisses 25 zu dem Kollisionswarner 14 geringer als der Grenzabstand 34 jedoch größer als der Abstand des Kollisions- warners 14 zu dem Klick 60 ist, bei einer Öffnungsbewegung der Heckklappe 8 diese noch um eine Nachlauf weiter verschwenkt. So wird insbesondere die Heck- klappe 8 entlang des Verstellwegs 10 noch einen bestimmten Weg (Nachlauf) verschwenkt, wenn das Hindernis 25 nicht mehr mittels des in vertikaler Richtung untersten Segments 42 erfasst werden kann. Hierbei ist der Betrag des Wegs zweckmäßigerweise abhängig von dem Abstand des Hindernisses 25 zu dem Kol- lisionswarner 14
Zusammenfassend führt das Hindernis 25, wenn dieses innerhalb der Außenkon- tur 46 positioniert ist, zur Ausgabe der Warnung. Sofern das Hindernis 25 um mehr als 10 cm von der Außenkontur 46 von der Heckklappe 8 weg beabstandet ist, führt dies nicht zur Ausgabe der Warnung. In dem dazwischenliegenden Be- reich führt das Hindernis 25 je nach Positionierung bezüglich der Segmente 42 zur Ausgabe der Warnung. Aufgrund der Aufteilung in die Segmente 42 ist es mög- lich, den Grenzwert vergleichsweise gering zu wählen, sodass eine vergleichswei- se feine Unterscheidung möglich ist, ob Verschwenken der Heckklappe 8 entlang des Verstellwegs 10 diese gegen das Hindernis 8 verbracht wird oder nicht. Dabei ist lediglich ein einziger Abstandssensor 20 erforderlich, was Herstellungskosten reduziert. Zusammenfassend wird der Raumbereich 24 in die einzelnen Segmente 42 unter- teilt. Zweckmäßigerweise ist jedem Segment 42 jeweils eine Empfangseinheit 44 des Empfängers 26 zugeordnet. Aufgrund einer derartigen Ausgestaltung ist es möglich, die Winkelauflösung des Abstandssensors 20 auf das Kraftfahrzeug 2 anzupassen. Auch können beispielsweise einzelne Elemente des Senders 22, insbesondere Sendeeinheiten 40, und/oder Empfangseinheiten 44 eingespart werden, da in Teilen des Raumbereich 24, also den einzelnen Segmente 42, bei denen eine geringere Winkelauflösung als in anderen Bereichen benötigt wird, eine geringere Winkelauflösung zugeordnet wird. Mit anderen Worten wird der Raumwinkel 46 dort vergrößert.
Beispielsweise ist die einzige Sendeeinheit 40 dem vollständigen Raumbereich 24 zugeordnet, also sämtlichen Segmenten 42. Alternativ hierzu ist die Sendeeinheit 40 zumindest mehreren der Segmente 42 zugeordnet. In einer weiteren Alternati ve, die nicht dargestellt ist, ist jedem der Segmente 42 eine Sendeeinheit 40 zu- geordnet, sodass der Sender 22 genauso viele Sendeeinheiten 40 aufweist, wie Segmente 42 vorhanden sind. Zweckmäßigerweise ist jedem Segment 42 zumin- dest eine der Empfangseinheiten 44 zugeordnet. Die jeweiligen Empfangseinhei- ten 44 bzw. Sendeeinheit 40 sind beispielsweise zu Bauteilen zusammengefasst. So ist der Sender 22 insbesondere mittels Emitterarrays und/oder der Empfänger 26 mittels eines Multipixelchips gebildet.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel be- schränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fach- mann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlas- sen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbei- spiel beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombi- nierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
2 Kraftfahrzeug
4 Heckklappenantrieb 6 Elektromotor
8 Heckklappe
10 Verstell weg
12 Steuergerät
14 Kollisionswarner 16 Ausgabeeinrichtung
18 Bussystem
20 Abstandssensor
22 Sender
24 Raumbereich 25 Hindernis
26 Empfänger
30 Recheneinheit
32 Steuereinheit
34 Grenzabstand 36 Symmetrieebene
38 Fahrspur
40 Sendeeinheit
42 Segment
44 Empfangseinheit 46 Raumwinkel
48 Außenkontur
50 flexible Leiterplatte
52 Träger
54 Abschnitt
56 bauliche Einheit
58 Versteifung
60 Knick

Claims

Ansprüche
1. Kollisionswarner (14) eines Kraftfahrzeugs (2), insbesondere einer elektro- motorischen Verstelleinrichtung (4), mit einem Abstandssensor (20), der ei- nen Sender (22) zum Aussenden von elektromagnetischer Strahlung in ei- nen Raumbereich (24) und einen Empfänger (26) zum Empfang von der in dem Raumbereich (24) reflektierten und/oder gestreuten elektromagneti- schen Strahlung sowie eine Recheneinheit (30) zur Bestimmung eines Ab- standes eines Hindernisses (25) innerhalb des Raumbereichs (24) anhand der Zeitspanne zwischen dem Aussenden und dem Empfangen der elekt- romagnetischen Strahlung aufweist, und mit einer Ausgabeeinrichtung (16) zur Ausgabe einer Warnung, wenn der Abstand geringer als ein Grenzab- stand (34) ist, wobei der Raumbereich (24) in mehrere Segmente (42) un- terteilt ist, und wobei den Segmenten (42) unterschiedliche Grenzabstände (34) zugeordnet sind.
2. Kollisionswarner (14) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Segmente (42) unterschiedliche Raumwinkel (46) aufweisen.
3. Kollisionswarner (14) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass jedem Segment (42) eine Empfangseinheit (44) des Empfängers (26) zugeordnet ist.
4. Kollisionswarner (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sender (22) lediglich eine einzige Sendeeinheit (40) aufweist.
5. Heckklappenantrieb (4) eines Kraftfahrzeugs (2), mit einem Elektromotor (6), mittels dessen eine Heckklappe (8) angetrieben ist, und mit einem Kol- lisionswarner (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
6. Heckklappenantrieb (4) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstandssensor (20) in einer Symmetrieebene (36) der Heckklap- pe (8) angeordnet ist, wobei die Segmente (42) symmetrisch bezüglich der Symmetrieebene (36) sind.
7. Heckklappenantrieb (4) nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Raumbereich (24) derart in die Segmente (42) unterteilt ist, dass eine Außenkontur (48) der Heckklappe (8) in jedem der Segmente (42) ei- nen geringeren Abstand als der jeweilige Grenzabstand (34) aufweist, wo- bei ein maximaler Abstand zwischen jedem Bereich der Außenkontur (48) der Heckklappe (8) entlang einer mittels des Bereichs und dem Abstands- sensors (20) bestimmten Geraden kleiner als ein Grenzwert ist.
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