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1. WO2020002033 - SENSOR APPARATUS FOR A VEHICLE

Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Sensorvorrichtung (10) für ein Fahrzeug (100), aufweisend:

eine Steuereinheit (1 1 ) zum Betätigen eines bewegbaren Teils (101 ), insbesondere einer Heckklappe, des Fahrzeuges (100),

und eine Sensoreinheit (12) zur Überwachung mindestens eines ersten Aktivierungsbereiches (A1 ),

wobei die Steuereinheit (1 1 ) dazu ausgeführt ist, das bewegbare Teil (101 ) des Fahrzeuges (100) zu betätigen,

wenn mindestens eine Aktivierungshandlung (H1 , H2, H3, B1 , B2) eines Benutzers im ersten Aktivierungsbereich (A1 ) durch die Sensoreinheit (12) erfasst wurde,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Sensoreinheit (12) dazu ausgeführt ist, die mindestens eine Aktivierungshandlung (H1 , H2, H3, B1 , B2) des Benutzers mithilfe von elektromagnetischen Wellen im Radiofrequenzbereich zu erfassen.

2. Sensorvorrichtung (10) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Steuereinheit (1 1 ) zur Steuerung mindestens eines Assistenzsystems des Fahrzeuges ausgeführt ist,

oder dass die Steuereinheit (1 1 ) mit einer fahrzeugseitigen Steuervorrichtung eines Assistenzsystems des Fahrzeuges in eine Kommunikationsverbindung bringbar ist, wobei insbesondere das Assistenzsystem zum automatisierten oder autonomen Fahren, Einparken und/oder Rückwärtsfahren ausgeführt ist.

3. Sensorvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Sensoreinheit (12) für eine Abstandsmessung (D), eine Geschwindigkeitsmessung (G) und/oder eine Winkelmessung (W) innerhalb des ersten Aktivierungsbereiches (A1 ) und/oder eines zweiten Aktivierungsbereiches (A2) und/oder eines dritten Aktivierungsbereiches (A3) ausgeführt ist.

4. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Sensorvorrichtung (10) mindestens einen ersten Betriebsmodus (I), einen zweiten Betriebsmodus (II) und/oder einen dritten Betriebsmodus (III) aufweist, und/oder dass der erste Betriebsmodus (I) bei stehendem Fahrzeug, der zweite Betriebsmodus (II) bei einem fahrenden Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit (V) zwischen 3 km/h und 30 km/h, insbesondere zwischen 3 km/h und 20 km/h, vorzugsweise zwischen 3 km/h und 10 km/h und/oder der dritte Betriebmodus (III) ab einer Geschwindigkeit (V) ab 10 km/h, insbesondere ab 20 km/h, vorzugsweise ab 30 km/h aktivierbar ist.

5. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass in mindestens einem Betriebsmodus (I, II, III) die Sensorvorrichtung (10) zum Erfassen der mindestens einen Aktivierungshandlung (H1 , H2, H3, B1 , B2) des Benutzers im ersten Aktivierungsbereich (A1 ) betreibbar ist,

und/oder dass in mindestens einem Betriebsmodus (I, II, III) die Sensorvorrichtung (10) für eine Abstandsmessung (D), eine Geschwindigkeitsmessung (G) und/oder eine Winkelmessung (W) innerhalb des ersten Aktivierungsbereiches (A1 ) und/oder eines zweiten Aktivierungsbereiches (A2) und/oder eines dritten Aktivierungsbereiches (A3) betreibbar ist,

und/oder dass in mindestens einem Betriebsmodus (I, II, III) die Sensorvorrichtung (10) zum Erfassen eines Hindernisses (O) beim Betätigen des bewegbaren Teils (101 ) des Fahrzeuges betreibbar ist.

6. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass im ersten Betriebsmodus (I) der Sensorvorrichtung (10) der Sensoreinheit (12) eine Sendefrequenz im Frequenzbereich zwischen 76 GHz und 77 GHz zugeordnet ist, und/oder dass im zweiten Betriebsmodus (II) der Sensorvorrichtung (10) der

Sensoreinheit (12) eine Sendefrequenz im Frequenzbereich zwischen 77 GHz und 81 GHz zugeordnet ist,

und/oder dass im dritten Betriebsmodus (III) der Sensorvorrichtung (10) der

Sensoreinheit (12) eine Sendefrequenz im Frequenzbereich zwischen 77 GHz und 81 GHz zugeordnet ist.

7. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass in mindestens einem Betriebsmodus (I, II, III), insbesondere im ersten Betriebsmodus (I), der Sensorvorrichtung (10) der Sensoreinheit (12) eine erste Reichweite (D1 ) im Bereich von ungefähr 250 m zugeordnet ist,

und/oder dass in mindestens einem Betriebsmodus (I, II, III), insbesondere im zweiten Betriebsmodus (II), der Sensorvorrichtung (10) der Sensoreinheit (12) eine zweite Reichweite (D2) im Bereich von ungefähr 70 m zugeordnet ist,

und/oder dass in mindestens einem Betriebsmodus (I, II, III), insbesondere im dritten Betriebsmodus (III), der Sensorvorrichtung (10) der Sensoreinheit (12) eine dritte Reichweite (D3) im Bereich von ungefähr 30 m zugeordnet ist.

8. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass in mindestens einem Betriebsmodus (I, II, III) der Sensorvorrichtung (10) der Sensoreinheit (12) eine erste Bandbreite (W1 ) oder eine zweite Bandbreite (W2) zugeordnet sind/ist.

9. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Sensoreinheit (12) dazu ausgeführt ist, eine Anwesenheit (H1 ) und/oder eine Annäherung (H2) und/oder eine Bein- und/oder Fußbewegung (H3) des Benutzers als die mindestens eine Aktivierungshandlung (H1 , H2, H3, B1 , B2) im ersten Aktivierungsbereich (A1 ) zu erfassen,

und/oder dass die Sensoreinheit (12) derart ausgebildet ist, mindestens ein erstes Bewegungsmuster (B1 ) oder ein zweites Bewegungsmuster (B2) durch eine Hand des Benutzers als die mindestens eine Aktivierungshandlung (H1 , H2, H3, B1 , B2) im ersten Aktivierungsbereich (A1 ) zu erfassen.

10. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Steuereinheit (1 1 ) zur Sicherheitsabfrage des Benutzers ausgeführt ist, oder dass die Steuereinheit (1 1 ) mit einer Sicherheitsvorrichtung (1 10) des Fahrzeuges in eine Kommunikationsverbindung (ID) bringbar ist, um eine Zugangsberechtigung des Benutzers zu verifizieren.

1 1. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Steuereinheit (1 1 ) dazu ausgeführt ist, eine Sicherheitsabfrage des Benutzers auszuführen oder zu veranlassen, wenn mithilfe der Sensoreinheit (12) eine Anwesenheit (H1 ) und/oder eine Annäherung (H2) des Benutzers als die mindestens eine Aktivierungshandlung (H1 , H2, H3, B1 , B2) im ersten Aktivierungsbereich (A1 ) erfasst wurde,

oder dass die Steuereinheit (1 1 ) von einer Sicherheitsvorrichtung (1 10) des Fahrzeuges einschaltbar ist, um mithilfe der Sensoreinheit (12) den ersten Aktivierungsbereich (A1 ) auf mindestens eine Aktivierungshandlung (H1 , H2, H3, B1 , B2) zu überwachen.

12. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Steuereinheit (1 1 ) dazu ausgeführt ist, das bewegbare Teil (101 ) zu betätigen, wenn mithilfe der Sensoreinheit (12) eine Bein- und/oder Fußbewegung (H3) des Benutzers als die mindestens eine Aktivierungshandlung (H1 , H2, H3, B1 , B2) im ersten Aktivierungsbereich (A1 ) erfasst wurde.

13. Sensorvorrichtung (10) nach dem vorhergehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Steuereinheit (1 1 ) dazu ausgeführt ist, die Bein- und/oder Fußbewegung (H3) des Benutzers in Form einer Hinbewegung mit einem Bein des Benutzers zu dem bewegbaren Teil (101 ) und eine Kickbewegung mit einem Fuß unter das bewegbare Teil (101 ) zu erfassen,

und/oder dass die Steuereinheit (1 1 ) dazu ausgeführt ist, die Bein- und/oder Fußbewegung (H3) des Benutzers in Form einer Schaukelbewegung mit einem Fuß unter dem bewegbaren Teil (101 ) zu erfassen.

14. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Steuereinheit (1 1 ) dazu ausgeführt ist, das bewegbare Teil (101 ) zu betätigen, wenn ein erstes Bewegungsmuster (B1 ) und ein zweites Bewegungsmuster (B2) nacheinander als die mindestens eine Aktivierungshandlung (H1 , H2, H3, B1 , B2) im ersten Aktivierungsbereich (A1 ) erfasst wurden.

15. Sensorvorrichtung (10) nach dem vorhergehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Steuereinheit (1 1 ) dazu ausgeführt ist, das erste Bewegungsmuster (B1 ) in Form einer Streichbewegung mit einer Hand in eine erste Richtung entlang des bewegbaren Teils (101 ) und das zweite Bewegungsmuster (B2) in Form einer Streichbewegung mit einer Hand in eine zweite Richtung entlang des bewegbaren Teils (101 ) zu erfassen,

wobei insbesondere die erste Richtung und die zweite Richtung im Wesentlichen horizontal verlaufen und/oder entgegengesetzt sind.

16. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Steuereinheit (1 1 ) dazu ausgeführt ist, ein Betätigen des bewegbaren Teils (101 ) zu stoppen, wenn ein Hindernis erfasst wurde, das der Betätigung des bewegbaren Teils (101 ) im Wege steht.

17. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass mindestens eine weitere Sensoreinheit (13) vorgesehen ist, um die mindestens eine Aktivierungshandlung (H1 , H2, H3, B1 , B2) des Benutzers mithilfe von elektromagnetischen Wellen im optischen Frequenzbereich oder im Infrarotbereich oder mithilfe einer kapazitiven Messung zu erfassen.

18. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Sensorvorrichtung (10) am bewegbaren Teil (101 ), an einem Emblem (102), an einem Kennzeichen (103), an einem Stoßfänger (104) oder an einem Diffusor des Fahrzeuges (100) anordenbar ist.

19. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Sensorvorrichtung (10) mit der Steuereinheit (1 1 ), der Sensoreinheit (12), und ggf. einer weiteren Sensoreinheit (13), in Form einer modularen Baueinheit ausgeführt ist,

und/oder dass die Sensorvorrichtung (10) eine Trägerplatte (3) für die Steuereinheit (1 1 ), die Sensoreinheit (12), und ggf. eine weitere Sensoreinheit (13), aufweist.

20. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Sensoreinheit (12) mindestens einen Transceiver (2) aufweist,

wobei insbesondere der Transceiver (2) mindestens eine, vorzugsweise zwei, Sendeantennen (SA) und mindestens eine, vorzugsweise vier, Empfangsantennen (EA) aufweist.

21. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Steuereinheit (1 1 ) mindestens einen Microcontroller (1 ) aufweist,

wobei insbesondere der Microcontroller (1 ) mindestens einen Wandler (ADC, DAC), mindestens eine Signalverarbeitungseinheit (SPT), mindestens eine Prozessoreinheit (CPU), mindestens eine Speichereinheit (RAM), mindestens eine Schnittstelle (IF) und/oder mindestens einen Anschluss (CAN) für Kommunikation und/oder Energieversorgung aufweist.

22. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Gehäuse (20) für die Sensorvorrichtung (10) vorgesehen ist, um die Sensorvorrichtung (10) geschützt vor Umwelt- und/oder Witterungseinflüssen aufzunehmen,

und/oder dass das Gehäuse (20) die Sensorvorrichtung (10) komplett umschließt.

23. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Gehäuse (20) für die Sensorvorrichtung (10) ein Deckelelement (21 ) aufweist, durch welches die Sensorvorrichtung (10) innerhalb des Gehäuses (10) einbringbar ist, und/oder dass durch das Deckelelement (21 ) eine Öffnung in einer Außenhaut des bewegbaren Teils (101 ), eines Kennzeichens (103), eines Stoßfängers (104) oder eines Diffusors des Fahrzeuges (100) verschließbar ist,

und/oder dass das Deckelelement (21 ) für das Gehäuse (20) in Form eines Emblems (102) des Fahrzeuges (100) ausgeführt ist.

24. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Gehäuse (20) für die Sensorvorrichtung (10) und/oder das Deckelelement (21 ) aus einem radartransparenten Material, insbesondere Kunststoff, vorzugsweise Polymer, ausgebildet ist.

25. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Gehäuse (20) für die Sensorvorrichtung (10) und/oder das Deckelelement (21 ) zumindest abschnittsweise mit einer Beschichtung (22), vorzugsweise mit einer Materialstärke von 10 nm bis 100 nm, versehen sind/ist,

wobei insbesondere die Beschichtung (22) in Form einer Lackschicht, einer Sprühschicht oder einer mithilfe von Gasphasenabscheidung (CVD, PVD) oder mithilfe von Sputtern abgeschiedenen Schicht ausgebildet ist,

und/oder dass die Beschichtung Metallpartikel, vorzugsweise Chrom, und/oder Halbleitermaterial, vorzugsweise Silicium, aufweist.

26. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Gehäuse (20) für die Sensorvorrichtung (10) mindestens ein oder mehrere Montagemittel (23) aufweist, um die Sensorvorrichtung (10) innerhalb des Gehäuses (10) form- und/oder kraftschlüssig aufzunehmen,

und/oder dass die Montagemittel (23) dazu ausgeführt sind, um die Trägerplatte (3) der Sensorvorrichtung (10) innerhalb des Gehäuses (10) einzuklemmen,

und/oder dass die Montagemittel (23) eine umlaufende Nut für die Trägerplatte (3) der Sensorvorrichtung (10) aufweisen, in welcher die Trägerplatte (3) einsteckbar ist.

27. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Gehäuse (20) für die Sensorvorrichtung (10) mindestens ein oder mehrere Befestigungsmittel (24) aufweist, um die Sensorvorrichtung (10) form- und/oder kraftschlüssig an einer fahrzeugseitigen Öffnung und/oder an einem fahrzeugseitigen Trägerelement und/oder hinter einer Außenhaut des bewegbaren Teils (101 ), eines Emblems (102), eines Kennzeichens (103), eines Stoßfängers (104) oder eines Diffusors des Fahrzeuges (100) zu befestigen,

und/oder dass die Befestigungsmittel (24) Rastmittel aufweisen, die mit entsprechenden Gegenrastmitteln an einer fahrzeugseitigen Öffnung und/oder an einem fahrzeugseitigen Trägerelement in mechanische Wirkverbindung bringbar sind,

und/oder dass die Befestigungsmittel (24) eine Führungsschiene aufweisen, um die Sensorvorrichtung (10) an einer fahrzeugseitigen Öffnung oder an einem fahrzeugseitigen Trägerelement einfach einzuschieben.

28. Betätigungsvorrichtung (30) für ein bewegbares Teil (101 ), insbesondere eine Heckklappe (101 ), eines Fahrzeuges (100), aufweisend mindestens eine Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

29. Betätigungsvorrichtung (30) nach dem vorhergehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Sensorvorrichtung (10) zur Überwachung mindestens eines ersten Aktivierungsbereiches (A1 ) und eine weitere Sensorvorrichtung (10) zur Überwachung eines weiteren Schaltbereiches (S1 ) des bewegbaren Teils (101 ) des Fahrzeuges (100) vorgesehen sind,

und/oder dass der erste Aktivierungsbereich (A1 ) eine im Wesentlichen horizontale Erstreckung aufweist und dass der Schaltbereich (S1 ) eine im Wesentlichen vertikale Erstreckung aufweist.

30. Verfahren zum Betreiben einer Sensorvorrichtung (10), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, für ein Fahrzeug (100),

dadurch gekennzeichnet,

dass die Sensorvorrichtung (10) in mindestens einem Betriebsmodus (I, II III) zum Erfassen mindestens einer Aktivierungshandlung (H1 , H2, H3, B1 , B2) eines Benutzers im ersten Aktivierungsbereich (A1 ) betrieben wird, um ein bewegbares Teil (101 ), insbesondere eine Heckklappe (101 ), des Fahrzeuges (100) zu betätigen,

und dass die Sensorvorrichtung (10) in mindestens einem Betriebsmodus (I, II, III) für eine Abstandsmessung (D), eine Geschwindigkeitsmessung (G) und/oder eine Winkelmessung (W) innerhalb des ersten Aktivierungsbereiches (A1 ) und/oder eines zweiten Aktivierungsbereiches (A2) und/oder eines dritten Aktivierungsbereiches (A3) betrieben wird, um mindestens ein Assistenzsystem des Fahrzeuges anzusteuern.

31. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Sensorvorrichtung (10) zum Erfassen der mindestens einen Aktivierungshandlung (H1 , H2, H3, B1 , B2) eines Benutzers im ersten Aktivierungsbereich (A1 ) und für eine Abstandsmessung (D), eine Geschwindigkeitsmessung (G) und/oder eine Winkelmessung (W) innerhalb des ersten Aktivierungsbereiches (A1 ) und/oder eines zweiten Aktivierungsbereiches (A2) und/oder eines dritten Aktivierungsbereiches (A3) elektromagnetische Wellen im Radiofrequenzbereich nutzt.