Sensoreinheit

Die Erfindung betrifft eine Sensoreinheit eines Kraftfahrzeugs. Die Sensoreinheit ist bevorzugt ein Bestandteil einer elektromotorischen Verstelleinrichtung. Die Er- findung betrifft ferner eine elektromotorische Verstelleinrichtung sowie die Verwen- dung einer Sensoreinheit.

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, o- der falls ein Hindernis in den Verstellbereich hinein bewegt wird, verfährt das Ver- stellteil gegen das Hindernis. Somit ist es möglich, dass das Verstellteil und/oder das Hindernis beschädigt werden. Zur Vermeidung davon werden üblicherweise Abstandssensoren herangezogen. Diese arbeiten beispielsweise nach dem kapa- zitiven Prinzip, und der Abstandssensor weist somit Elektroden auf, mittels derer ein elektromagnetisches Feld erstellt wird. Sofern sich ein Objekt im Nahbereich der Elektroden befindet, wird das elektromagnetische Feld gestört, und somit die Kapazität des mittels der Elektroden des Abstandssensors gebildeten Kondensa- tors verändert. Mittels Auswertung hiervon ist es ermöglicht, das Hindernis zu er- fassen, wobei jedoch lediglich eine vergleichsweise geringe Ortsauflösung ermög- licht ist. Zudem ist es erforderlich, dass sich das Hindernis im Bereich der Elektro- den befindet.

Eine Alternative hierzu ist die Verwendung einer Sensoreinheit mit einem Radar- sensor. Mittels dessen werden bei Betrieb elektromagnetische Wellen abgestrahlt, die an dem Hindernis, sofern dieses geeignete physikalische Eigenschaften auf- weist, reflektiert oder gestreut werden. Die reflektierten Wellen werden mittels des Radarsensors erneut erfasst, und anhand der Laufzeit der Wellen wird der Ab- stand des Hindernisses zu dem Radarsensor bestimmt. Mit anderen Worten wird die Zeitspanne zwischen dem Aussenden und dem Empfangen der elektromagne- tischen Wellen bestimmt und unter Berücksichtigung der Fortpflanzungsgeschwin- digkeit der elektromagnetischen Wellen der Abstand bestimmt.

Das Aussenden und Empfangen der elektromagnetischen Wellen erfolgt üblicher- weise mittels einer Antenne, die eine Hauptkeule aufweist. Die Hauptkeule ist pa- rallel zu einer Hauptstrahlungsrichtung und insbesondere rotationssymmetrisch bezüglich dieser. Hierbei sind eine abgestrahlte Leistung und eine Empfangsleis- tung der Antenne parallel zur Hauptkeule am größten, sodass das Hindernis ver- gleichsweise sicher erfasst werden kann, sofern sich dies in der Hauptkeule befin- det. Im Bereich außerhalb der Hauptkeule ist eine Sensitivität des Radarsensors verringert, sodass insbesondere bei vergleichsweise schlechten Verhältnissen, beispielsweise bei Regen oder dergleichen, das Hindernis nicht sicher erkannt werden kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders geeignete Sensorein- heit eines Kraftfahrzeugs sowie eine besonders geeignete Verwendung einer Sen- soreinheit eines Kraftfahrzeugs als auch eine besonders geeignete elektromotori- scher Verstelleinrichtung anzugeben, wobei vorteilhafterweise Herstellungskosten reduziert sind, und wobei zweckmäßigerweise eine Zuverlässigkeit erhöht ist..

Hinsichtlich der Sensoreinheit wird diese Aufgabe durch die Merkmale des An- spruchs 1 , hinsichtlich der Verwendung durch die Merkmale des Anspruchs 7 und hinsichtlich der elektromotorischen Verstelleinrichtung des Anspruchs 8 erfin- dungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Ge- genstand der jeweiligen Unteransprüche.

Die Sensoreinheit ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs und ist im Montagezu- stand vorzugsweise an einem Verstellteil angebunden. Zumindest jedoch erfolgt vorzugsweise mittels der Sensoreinheit eine Überwachung eines Verstellbereichs des Verstellteils. Das Verstellteil ist verstellbar und vorzugsweise geeignet geführt, beispielsweise mittels eines Lagers, Scharniers oder Führungsschienen. Zweck- mäßigerweise ist das Verstellteil ein Bestandteil einer elektromotorischen Verstel- leinrichtung und geeigneterweise mittels eines Elektromotors angetrieben, bei spielsweise mittels eines Schneckengetriebes und/oder einer Spindel. Der Elektro- motor ist insbesondere ein bürstenbehafteter Kommutatormotor oder alternativ bürstenlos ausgestaltet. Zweckmäßigerweise ist der Elektromotor ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC). Zum Beispiel ist der Elektromotor ein Asynchronmotor 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. Besonders bevorzugt ist der elektromotorische Verstellantrieb eine elektromotorische Türverstellung, wobei die Tür beispiels weise eine Seitentür ist, die insbesondere verschwenkt oder verschoben wird. Al ternativ hierzu ist die Tür eine Heckklappe, und die elektromotorische Verstellein- richtung ist ein elektromotorischer Heckklappenantrieb. 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. Somit ist das Verstellteil eine Tür und ein Bestand- teil einer elektromotorischen Türverstellung.

Die Sensoreinheit dient geeigneterweise dem Einklemmschutz. Vorzugsweise ist die Sensoreinheit ein Abstandssensor, mittels derer somit ein Abstand eines Ob- jekts zu der Sensoreinheit erfasst und/oder bestimmt wird. Geeigneterweise wird anhand des Abstands ein weiterer Abstand des Objekts zu einem Referenzpunkt bestimmt, und/oder das Vorhandensein des Objekts wird mittels der Sensoreinheit bestimmt. Beispielsweise wird mittels der Sensoreinheit eine Entfernung des Ver- stellteils hinsichtlich eines Referenzpunkts und/oder eines Hindernisses bestimmt. Der Referenzpunkt ist insbesondere eine Dichtung, in die das Verstellteil zur Er- stellung einer geschlossenen Position verfahren wird. Das Hindernis ist beispiels weise ein sich in dem Verstellweg befindliches Objekt, wie eine menschliche Hand oder dergleichen.

Alternativ dient die Sensoreinheit bei Betrieb der Überwachung eines Verstellbe- reichs, insbesondere eines Schwenkbereichs, einer Tür, wie beispielsweise einer Seitentür oder einer Heckklappe. Vorzugsweise wird mittels der Sensoreinheit bei Betrieb überwacht, ob eine Seitentür gegen einen Bordstein oder dergleichen ver- schwenkt wird. Sofern ein Bordstein oder dergleichen identifiziert wird, wird insbe- sondere die elektromotorische Verstelleinrichtung derart angesteuert, dass eine Verstellbewegung unterbrochen oder zumindest verringert, wie verkürzt, ist, so- dass ein Verbringen der Tür gegen den Bordstein verhindert ist. Somit dient die Sensoreinheit dem Kollisionsschutz. Alternativ erfolgt bei Betrieb mittels der Sen- soreinheit eine Erkennung einer Geste oder dergleichen, die ein Benutzer des Kraftfahrzeugs durchführt. Insbesondere wird in Abhängigkeit der erfassten Geste bei Betrieb ein Assistenzsystem des Kraftfahrzeugs aktiviert, beispielsweise die et- waige elektromotorische Verstelleinrichtung. Die Sensoreinheit weist eine erste Radarsensorbaueinheit auf, die eine Antenne sowie eine Sende-/Empfangseinheit aufweist. Mittels der Sende-/Empfangseinheit erfolgt eine Ansteuerung der Antenne, sodass mittels der Antenne Radarwellen ausgesandt werden. Zudem werden mittels der Antenne und der Sende-/Emp- fangseinheit Radarwellen empfangen. Mit anderen Worten dient die Sende-/Emp- fangseinheit dem Betrieb der Antenne. Ferner weist die Sensoreinheit eine zweite Radarsensorbaueinheit auf, die ebenfalls eine Antenne und eine Sende-/Emp- fangseinheit umfasst. Hierbei dient wiederum die Sende-/Empfangseinheit dem Betrieb der Antenne. Somit weist jede der Radarsensorbaueinheiten jeweils eine Sende-/Empfangseinheit auf, mittels derer der Betrieb der jeweiligen Antenne er- folgt. Somit weist jede der Radarsensorbaueinheiten jeweils eine zugeordnete Steuereinheit auf. Insbesondere umfasst jede der Radarsensorbaueinheiten ledig lich eine einzige Antenne, was Herstellungskosten reduziert. Beispielsweise weist jede Radarsensorbaueinheit zwei unterschiedliche Antennen auf, von denen eine dem Empfang und die andere dem Senden von Radarwellen dient. Alternativ hierzu ist lediglich eine einzige Antenne vorhanden, mittels derer die beiden Funk- tionen ausgeführt werden. Die beiden Radarsensorbaueinheiten sind miteinander signaltechnisch gekoppelt. Somit ist es beispielsweise ermöglicht, die eine Radarsensorbaueinheit in Abhän- gigkeit der anderen Radarsensorbaueinheit zu steuern. Besonders bevorzugt je- doch erfolgt bei Betrieb ein Austausch von Sensorsignalen, die mittels der jeweili gen Radarsensorbaueinheiten erstellt sind, sodass mehr Informationen vorhanden sind, insbesondere hinsichtlich eines Objekts (Hindernis), an dem die Radarwellen gestreut und/oder reflektiert werden. Die beiden Radarsensorbaueinheiten sind voneinander beabstandet. Beispielsweise ist der Abstand der Radarsensorbauein- heiten größer als 10 cm, 20 cm, 30 cm oder 50 cm. Vorzugsweise ist der Abstand kleiner als 2 m, 1 ,5 m oder 1 ,2 m. Bei Betrieb wird insbesondere mittels Trilatera- tion der Abstand des die Radarwellen reflektierenden/streuenden Objekts ermittelt. Aufgrund der Beabstandung ist eine vergleichsweise hohe Winkelauflösung gege- ben. Somit ist die Genauigkeit verbessert und daher eine Robustheit erhöht. Zu dem ist auf diese Weise eine Zuverlässigkeit der Sensoreinheit verbessert. Auch ist bei beispielsweise einem Ausfall einer der Radarsensorbaueinheiten auch wei- terhin ein Betrieb möglich, was eine Zuverlässigkeit weiter erhöht. Zusammenfas- send ist aufgrund der zwei räumlich zueinander versetzten Radarsensorbaueinhei- ten die Position des Objekts mittels Trilateration vergleichsweise genau bestimm- bar. Somit ist eine Winkelauflösung erhöht. Zudem ist aufgrund der beiden Radar- sensorbaueinheiten eine Wahrscheinlichkeit erhöht, dass zumindest eine der zuei- nander beabstandeten Radarsensorbaueinheiten hinsichtlich des Objekts geeignet ausgerichtet ist, sodass eine vergleichsweise effiziente Reflexion der Radarwellen erfolgt. Zweckmäßigerweise überlappen die Bereiche, die mittels der beiden Ra- darsensorbaueinheiten überwacht werden, also zweckmäßigerweise die Bereiche, in die jeweils die Radarwellen ausgesandt werden. Geeigneterweise überlappen somit die Hauptkeulen, die den beiden Radarsensorbaueinheiten zugeordnet sind. Vorzugsweise weist jede der Radarsensorbaueinheiten jeweils lediglich eine ein- zige Antenne auf, was Herstellungskosten reduziert. Auch ist es möglich, die Ra- darsensorbaueinheiten vergleichsweise kompakt zu fertigen, sodass ein vorhan- dener Bauraum vergleichsweise effektiv ausgenutzt werden kann. Aufgrund des Abstands der beiden Radarsensorbaueinheiten ist zudem auch ein Betrieb bei ver- gleichsweise verwinkelten oder unübersichtlichen Gegebenheiten möglich, da dann mittels zumindest einer der Radarsensorbaueinheiten das jeweilige Objekt erfasst werden kann. Beispielsweise ist die Sende-/Empfangseinheit mittels mehrerer diskreter Bauele- mente gebildet. Alternative oder in Kombination hierzu ist die Antenne als diskre- tes Bauteil ausgestaltet. Besonders bevorzugt jedoch ist jede der Radarsensor- baueinheiten als integrierter Schaltkreis ausgestaltet. Mit anderen Worten ist jede Radarsensorbaueinheit ein integrierter Schaltkreis (IC). Hierbei ist die Antenne beispielsweise mittels einer Metallisierungslage des integrierten Schaltkreises ge- bildet, insbesondere der obersten Metallisierungslage. Aufgrund der Ausgestal- tung als integrierter Schaltkreis ist eine Baugröße weiter verringert und eine Mon- tage vereinfacht. Zum Beispiel werden unterschiedliche Radarsensorbaueinheiten verwendet. Somit ist eine Abstimmung auf unterschiedliche Anforderungen ermöglicht. Besonders bevorzugt jedoch sind die beiden Radarsensorbaueinheiten zueinander baugleich. Somit können Gleichteile verwendet werden, was Herstellungskosten weiter redu- ziert.

Besonders bevorzugt weist die Sensoreinheit eine dritte Radarsensorbaueinheit auf, die eine Antenne und eine Sende-/Empfangseinheit aufweist. Insbesondere ist die dritte Radarsensorbaueinheit baugleich zu der ersten und/oder zweiten Ra- darsensorbaueinheit. Vorzugsweise ist die dritte Radarsensorbaueinheit als inte- grierter Schaltkreis ausgestaltet. Die dritte Radarsensorbaueinheit ist signaltech- nisch mit der ersten und der zweiten Radarsensorbaueinheit gekoppelt und von diesen beabstandet. Somit ist mittels der drei zueinander räumlich versetzten Ra- darsensorbaueinheiten eine verbesserte Trilateration zur Bestimmung der Lage (Position) des etwaigen Objekts ermöglicht, was eine Winkelauflösung weiter er- höht. Zudem ist bei Ausfall einer der Radarsensorbaueinheiten auch weiterhin ein vergleichsweise sicherer Betrieb ermöglicht. Ferner ist eine Wahrscheinlichkeit weiter erhöht, dass zumindest mittels einer der drei Radarsensorbaueinheiten die rückgestreuten/reflektierten Radarwellen empfangen werden. Beispielsweise weist die Sensoreinheit mehrere derartige Radarsensorbaueinheiten auf. Aufgrund der dritten Radarsensorbaueinheit ist eine dreidimensionale Bestimmung der Lage des Objekts ermöglicht. Hierfür überlappen zweckmäßigerweise zumindest teil- weise die mittels der drei Radarsensorbaueinheiten überwachten Bereiche. Vor- zugsweise überlappen also die Hauptkeulen, die jeder der Antennen der Radar- sensorbaueinheiten zugeordnet sind. Zum Beispiel sind noch weitere Radar- sensorbaueinheiten vorhanden, was eine Genauigkeit erhöht. Sofern lediglich die beiden Radarsensorbaueinheiten vorhanden sind, ist zumindest jedoch noch eine zweidimensionale Bestimmung der Lage des Objekts ermöglicht, also die Bestim- mung der Lage des Objekts in einer Ebene.

Vorzugsweise umfasst die Sensoreinheit ein Steuergerät, das signaltechnisch mit den Radarsensorbaueinheiten gekoppelt ist. Die Kopplung erfolgt zweckmäßiger- weise mittels eines Bus-Systems, beispielsweise eines Lin-Bus-Systems oder ei- nes Can-Bus-Systems. Insbesondere ist das Steuergerät als Master ausgestaltet, wohingegen die Radarsensorbaueinheiten als Slave fungieren. Vorzugsweise er- folgt die signaltechnische Kopplung der Radarsensorbaueinheiten miteinander mit- tels des Steuergeräts oder zumindest über das Bus-System. Mittels des Steuerge- räts erfolgt geeigneterweise eine Auswertung der Sensorsignale der Radarsensor- baueinheiten. Vorzugsweise erfolgt bei Betrieb mittels des Steuergeräts die Trila- teration. Folglich wird mittels des Steuergeräts die Position des Objekts bestimmt. Infolgedessen ist es nicht erforderlich, dass die Sende-/Empfangseinheiten jeweils eine vergleichsweise hohe Rechenleistung bereitstellen, was Herstellungskosten weiter reduziert. Beispielsweise nimmt das Steuergerät zusätzliche Aufgaben wahr, beispielsweise die Aufgabe eines Türsteuergeräts oder eines Heckklappen- Steuergeräts, insbesondere sofern die elektromotorische Verstelleinrichtung der elektromotorische Heckklappenantrieb ist. Aufgrund der Verwendung des Bus- Systems ist insbesondere bei einem Ausfall einer der Radarsensorbaueinheiten ein weiterer Betrieb ermöglicht. Zudem ist ein Verkabelungsaufwand reduziert. Beispielsweise sind sämtliche der Radarsensorbaueinheiten mit einer Frequenz von im Wesentlichen 18 GHz betrieben. Somit werden bei Betrieb Radarwellen mit einer Frequenz von im Wesentlichen 18 GHz ausgesandt. Besonders bevorzugt jedoch ist zumindest eine der Radarsensorbaueinheiten, vorzugsweise sämtliche Radarsensorbaueinheiten, mit einer Frequenz zwischen 78 GHz und 81 GHz be- trieben. Folglich werden bei Betrieb Radarwellen mit einer Frequenz zwischen 78 GHz und 81 GHz ausgesandt/empfangen. Aufgrund der erhöhten Frequenz sind eine Bandbreite und auch eine Entfernungsauflösung erhöht. Zudem ist es mög- lieh, die Radarsensorbaueinheiten mit jeweils unterschiedlichen Frequenzen aber in demselben Frequenzband, nämlich 78 GHz bis 81 GHz, zu betreiben. Aufgrund der unterschiedlichen Frequenzen ist hierbei eine Interferenz im Wesentlichen ausgeschlossen, was eine Robustheit und Zuverlässigkeit weiter erhöht. Zweckmäßigerweise wird eine Sensoreinheit eines Kraftfahrzeugs, mit einer ers- ten Radarsensorbaueinheit, und mit einer zweiten Radarsensorbaueinheit, die zu- einander beabstandet und signaltechnisch miteinander gekoppelt sind, wobei jede Radarsensorbaueinheit eine Antenne und eine Sende-/Empfangseinheit aufweist, zur Bestimmung eines Abstands eines Hindernisses zu dem Kraftfahrzeug ver- wendet. Somit wird die Sensoreinheit zur Bestimmung der Position des Hindernis- ses bezüglich des Kraftfahrzeugs verwendet. Mit anderen Worten ist die Sen- soreinheit insbesondere ein Abstandssensor. Beispielsweise wird hierbei bei ei- nem VerschwenkenA/erstellen des Verstellteils der etwaigen Verstelleinrichtung ein Verstellweg überwacht. Insbesondere wird lediglich dann der Abstand bezüg- lieh des Hindernisses bestimmt, wenn das Verstellteil verbracht wird.

Alternativ oder in Kombination hierzu wird mittels der Sensoreinheit bei einem Be- wegen des Fahrzeugs, insbesondere beim Rückwärtsfahren, der Abstand des Hin- dernisses und somit auf dessen Vorhandensein überprüft. Beispielsweise wird hierbei die Sensoreinheit sowohl zur Überprüfung des Verstellbereichs des Ver- stellteils als auch des Fahrtwegs des Kraftfahrzeugs verwendet. Alternativ hierzu wird die Sensoreinheit lediglich zur Überwachung des Fahrtweges des Kraftfahr- zeugs herangezogen, insbesondere bei einer Rückwärtsfahrt. Beispielsweise wird die Sensoreinheit bei einem autonomen Fahren zur Erkennung des etwaigen Hin- dernisses in dem Fahrweg des Kraftfahrzeugs verwendet. Zum Beispiel wird der Abstand des Flindernisses zu dem Kraftfahrzeug lediglich dann bestimmt, wenn bereits mittels eines weiteren Sensors die Existenz des Hindernisses bestimmt wurde, beispielsweise mittels eines kapazitiven Sensors. Alternativ hierzu erfolgt ein im Wesentlicher kontinuierlicher Betrieb der Sensoreinheit, beispielsweise wenn das Kraftfahrzeug oberhalb oder unterhalb einer bestimmten Geschwindig- keit betrieben wird, oder immer dann, wenn das Kraftfahrzeug in einen bestimmten Betriebszustand versetzt ist.

In einer alternativen Ausführungsform wird anstatt dessen oder zusätzlich die Sen- soreinheit zur Erfassung einer Geste eines Benutzers herangezogen. Beispiels- weise wird hierbei die Geste mit einer Hand und/oder einem Arm des Nutzers durchgeführt. In einer weiteren Alternative wird die Geste mit einem Fuß des Nut- zers durchgeführt, der diesen zum Beispiel in einem bestimmten Bereich um das Kraftfahrzeug herum bewegt, beispielsweise verschwenkt, insbesondere unterhalb eines Stoßfängers. In Abhängigkeit der erfassten Geste wird zweckmäßigerweise eine Aktion durchgeführt, vorzugsweise ein Betrieb der etwaigen elektromotori- schen Verstelleinrichtung und/oder eine Abfrage eines Schlüssels, also eine Über- prüfung ob der Benutzer berechtigt ist, Zutritt oder dergleichen zu dem Kraftfahr- zeug zu erlangen.

Vorzugsweise werden bei der Verwendung der Sensoreinheit auch weitere Infor- mationen berücksichtigt, die beispielsweise mittels weiterer Sensoren bereitge- stellt sind, was einen Winkel-und Abstandsauflösung verbessert. Vorzugsweise umfasst die Sensoreinheit hierbei das Steuergerät, mittels dessen geeigneter- weise eine Objektkarte erstellt wird, die insbesondere die Umgebung des Kraft- fahrzeugs abbildet, vorzugsweise sofern mittels der Sensoreinheit eine Umgebung des Kraftfahrzeugs überwacht wird.

Die elektromotorische Verstelleinrichtung ist ein Bestandteil des Kraftfahrzeugs und weist ein Verstellteil auf, das mittels eines elektromotorischen Antriebs ange- trieben ist. Der elektromotorische Antrieb ist somit in Wirkverbindung mit dem Ver- stellteil und eine Position des Verstellteils wird mittels des elektromotorischen An- triebs eingestellt. Der elektromotorische Antrieb weist insbesondere einen Elektro- motor auf, der beispielsweise ein bürstenbehafteter Kommutatormotor ist. Somit ist das Verstellteil mittels des Elektromotors angetrieben. Besonders bevorzugt je- doch ist der Elektromotor bürstenlos ausgestalteten und beispielsweise ein bürs- tenloser Gleichstrommotor (BLDC). Der Elektromotor ist beispielsweise ein Asyn- chronmotor oder ein Synchronmotor. Vorzugsweise umfasst der Antrieb ein Ge- triebe, welches mittels des Elektromotors angetrieben ist. Die Abtriebsseite des Getriebes ist vorzugsweise in Wirkverbindung mit dem Verstellteil. Das Getriebe ist beispielsweise eine Spindel oder ein Schneckenradgetriebe. Das Verstellteil ist beispielsweise ein Fenster, ein Sitz oder ein Bestandteil des Sitzes, wie eine Lehne, und/oder ein Schiebedach. Besonders bevorzugt jedoch ist das Verstellteil eine Tür, wie eine Seitentür, die bei Betrieb beispielsweise verschoben oder be- sonders bevorzugt verschwenkt wird. Besonders bevorzugt jedoch ist das Verstell- teil eine Heckklappe, und die elektromotorische Verstelleinrichtung ist somit ein elektromotorischer Heckklappenantrieb. Insbesondere zumindest eine der Radar- sensorbaueinheiten an dem Verstellteil, beispielsweise der Heckklappe, angebun- den.

Der elektromotorische Verstellantrieb weist ferner eine Sensoreinheit auf. Die Sen- soreinheit weist eine ersten Radarsensorbaueinheit und eine zweite Radarsensor- baueinheit auf, die zueinander beabstandet und signaltechnisch miteinander ge- koppelt sind. Jede Radarsensorbaueinheit umfasst eine Antenne und eine Sende- /Empfangseinheit. Beispielsweise ist zumindest eine der Radarsensorbaueinheiten hinter einem Stoßfänger und/oder einer Stoßfängerverkleidung des Kraftfahrzeugs angeordnet. Auf diese Weise ist ein Überwachungsbereich vergrößert. Alternativ oder in Kombination hierzu ist zumindest eine der Radarsensorbaueinheiten in ei- nem Dachbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet.

Die im Zusammenhang mit der Sensoreinheit ausgeführten Weiterbildungen und Vorteile sind sinngemäß auch auf den elektromotorischen Verstellantrieb//die Ver- wendung zu übertragen und umgekehrt. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Fig. 1 schematisch eine elektromotorische Verstelleinrichtung eines Kraft- fahrzeugs, mit einer drei Radarsensorbaueinheiten aufweisenden Sensoreinheit, und

Fig. 2 perspektivisch vereinfacht eine der drei baugleichen Radarsensor- baueinheiten.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszei- chen versehen.

In Figur 1 ist schematisch vereinfacht ein Fleckbereich eines Kraftfahrzeugs 2 dar- gestellt. Das Kraftfahrzeug 2 weist eine elektromotorische Verstelleinrichtung 4 in Form eines elektromotorischen Fleckklappenantriebs auf. Die elektromotorische Verstelleinrichtung 4 umfasst ein Verstellteil 6 in Form einer Fleckklappe, das mit- tels eines Scharniers 8 an einer Karosserie 10 des Kraftfahrzeugs 2 angelenkt ist. Ferner umfasst die elektromotorische Verstelleinrichtung 4 einen elektromotori- sehen Antrieb mit einem Elektromotor 12, mittels dessen das Verstellteil 6 ange- trieben ist. Flierfür wird mittels des Elektromotors 12 ein längenveränderliches Bauteil 14 angetrieben, das an dem Verstellteil 6 angebunden ist. Je nach Aus- dehnung des längenveränderlichen Bauteils 14 ist die Stellung des Verstellteils 6 bezüglich der Karosserie 10 eingestellt.

Der Elektromotor 12 ist mittels eines Flaupt-Bus-Systems 16, das nach dem CAN- Standard arbeitet, signaltechnisch mit einem Steuergerät 18 einer Sensoreinheit 20 gekoppelt. Das Steuergerät 18 ist ein Fleckklappensteuergerät und karosserie- seitig fest installiert. Zudem weist die Sensoreinheit 20 eine erste Radarsensor- baueinheit 22, eine zweite Radarsensorbaueinheit 24 und eine dritte Radarsensor- baueinheit 26 auf. Die Radarsensorbaueinheiten 22, 24, 26 sind zueinander bau- gleich und mittels eines Bus-Systems 28, das beispielsweise nach dem LIN- Standard arbeitet, signaltechnisch mit dem Steuergerät 18 gekoppelt. Somit sind auch die Radarsensorbaueinheiten 22, 24, 26 signaltechnisch miteinander gekop- pelt. Die erste Radarsensorbaueinheit 22 ist an dem Verstellteil 6, nämlich der Heckklappe, befestigt. Die zweite Radarsensorbaueinheit 24 ist an der Karosserie 10 des Kraftfahrzeugs 2 befestigt, und die dritte Radarsensorbaueinheit 26 ist in- nenseitig eines hinteren Stoßfängers 29 befestigt.

Bei Betrieb werden mittels der Radarsensorbaueinheiten 20, 24, 26 Radarwellen 30 ausgesandt, die eine Frequenz zwischen 78 GHz und 81 GHz aufweisen. So- mit sind die Radarsensorbaueinheiten 20, 24, 26 mit einer Frequenz zwischen 78 GHz und 81 GHz betrieben. Die Radarwellen 30 werden an einem Hindernis 32, sofern dieses vorhanden ist, gestreut sowie reflektiert und zu den Radarsensor- baueinheiten 22, 24, 26 zurückgeleitet. Sofern die Radarwellen 30 mittels der je- weiligen Radarsensorbaueinheit 22, 24, 26 erfasst werden, wird die Zeitdifferenz zwischen Aussenden und Empfangen der Radarwellen 30 zu der Steuergerät 18 geleitet. Mittels des Steuergeräts 18 wird unter Zuhilfenahme der Ausbreitungsge- schwindigkeit die Radarwellen 30 der Abstand des Hindernisses 32 zu jedem der Radarsensorbaueinheiten 20, 24, 26 bestimmt. Mittels Trilateration wird anhand dieser drei ermittelten Abstände die Position des Hindernisses 32 und somit auch dessen Abstand bezüglich des Kraftfahrzeugs 2 bestimmt.

Somit wird die Sensoreinheit 20 zur Bestimmung des Abstandes des Hindernisses 32 zu dem Kraftfahrzeug 2 verwendet. Dies erfolgt insbesondere bei einer Rück- wärtsfahrt des Kraftfahrzeugs 2. Beispielsweise wird hierbei mittels der Sensorein- heit 20 kontinuierlich der Abstand des Hindernisses 32 zu dem Kraftfahrzeug 2 be- stimmt, insbesondere sobald ein Fahrer des Kraftfahrzeugs 2 einen Rückwärts- gang eingelegt hat. Alternativ hierzu wird die Sensoreinheit 20 lediglich dann be- trieben und der Abstand bestimmt, wenn das Vorhandensein des Hindernisses 32 mittels weiterer Sensoren, beispielsweise eines kapazitive Sensors oder einer Ka- mera, bestimmt wurde. In einer weiteren Alternative wird mittels der Sensoreinheit 20 der Verstellweg des Verstellteils 6 überwacht, und somit überprüft, dass das Verstellteil 6 nicht gegen das Hindernis 32 verbracht wird, wenn der Elektromotor 12 betrieben wird. Hierbei wird beispielsweise die Sensoreinheit 20 erst dann be- trieben, wenn über das Haupt-Bus-System 16 ein Befehl zur Bestromung des Elektromotors 12 übertragen wird. Auf diese Weise ist ein Energiebedarf reduziert. In einer weiteren Alternative wird die Sensoreinheit 20 beispielsweise beim auto- nomen Fahren verwendet, um das Hindernis 32 zu erfassen. Hierbei erfolgt im Wesentlichen ein kontinuierlicher Betrieb der Sensoreinheit 20.

In einer weiteren Alternative wird mittels der Sensoreinheit 20 eine Geste eines nicht näher dargestellten Nutzers erfasst, beispielsweise in Hand- oder Fußgeste. In Abhängigkeit der erfassten Geste wird insbesondere der Elektromotor 12 bestromt und das Verstellteil 6 verschwenkt. Beispielsweise erfolgt hierbei zusätz- lieh eine Schlüsselabfrage, sodass keine unbefugten Personen Zutritt zu dem Kraftfahrzeug 2 erlangen.

In Figur 2 ist schematisch vereinfacht perspektivisch eine der zueinander bauglei- chen Radarsensorbaueinheiten 22, 24, 26 gezeigt. Jede der Radarsensorbauein- heiten 22, 24, 26 ist als integrierter Schaltkreis (IC) ausgestaltet und weist eine Sende-/Empfangseinheit 34 auf, die mittels eines nicht näher dargestellten Silizi- umsubstrats sowie Dotierungen bereitgestellt ist. Auf die Sende-/Empfangseinheit 34 ist eine Metallisierungslage 36 aufgebracht, mittels derer eine Antenne 38 ge- bildet ist. Hierfür ist die Metallisierungslage 36 geeignet bearbeitet, beispielsweise geöffnet. Mittels der Antenne 38 erfolgte bei Betrieb das Aussenden sowie das Empfangen der Radarwellen 30. Mittels der Sende-/Empfangseinheit 34 wird die Antenne 38 betrieben, und diese somit mit Signalen beaufschlagt, sodass die Ra- darwellen 30 ausgesandt werden. Auch werden die mittels der Antenne 38 emp- fangenen Signalen ausgewertet. Die Radarsensorbaueinheiten 20, 24, 26 sind so- mit als vergleichsweise klein bauende Einheiten ausgestaltet, was eine Montage in dem Kraftfahrzeug 2 erleichtert.

Zusammenfassend wird insbesondere aufgrund der zwei räumlich zueinander ver- setzt Radarsensorbaueinheiten 22, 24 die Position des Hindernis 32 mittels Trila- teration sehr genau bestimmt, wobei aufgrund der dritten Radarsensorbaueinheit 26 auch eine dreidimensionale Erkennung möglich ist. Sofern das Hindernis 32 beispielsweise eine schiefe Wand oder dergleichen aufweist, werden die Radar- wellen 30 aufgrund der Beabstandung der Radarsensorbaueinheiten 20, 24, 26 zueinander dennoch zumindest teilweise auf eine der Radarsensorbaueinheiten 22, 24, 26 geleitet, sodass das Hindernis 32 sicher erkannt werden kann. Auf- grund der einzelnen Radarsensorbaueinheiten 22, 24, 26 sind Herstellungskosten sowie ein benötigter Bauraum reduziert. Auch ist eine Erfassung des Hindernisses 32 auch bei verwinkelten Umgebungen des Kraftfahrzeugs 2, wie in Garagen oder bei Parksituationen, verbessert.

Insbesondere sind die Radarsensorbaueinheiten 22, 24, 26 mittels des Bus-Sys- tems 28 mit dem Steuergerät 18 verbunden, mittels dessen eine Auswertung der Sensordaten erfolgt, und mittels dessen insbesondere eine Objektkarte sämtlicher Hindernissen 32 erstellt wird, die sich um das Kraftfahrzeug 2 befinden. Geeigne- terweise erfolgt ferner ein Informationsaustausch mittels des Haupt-Bus-Systems 16, sodass mittels des Steuergeräts 18 auch weitere Hindernisse berücksichtigt werden können, die nicht direkt mittels der Radarsensorbaueinheiten 20, 24,26 er- fasst werden können. Auch wird vorzugsweise das mittels der Sensoreinheit 20 er- fasste Hindernis 32 in das Haupt-Bus-System 16 eingespeist, sodass diese Infor- mation bei Assistenzsystemen des Kraftfahrzeugs 2 bekannt ist.

Insbesondere werden zusätzlich die Radarsensorbaueinheiten 22, 24, 26, vor- zugsweise die vollständige Sensoreinheit 20, zur Gestenerkennung verwendet, also zur Erkennung von Gesten. Dies wird vorzugsweise lediglich dann vorgenom- men, wenn das Verstellteil 6 sich in der geschlossenen Position befindet. Mittels der dritten Radarsensorbaueinheit 26, die im Bereich des Stoßfängers 29 verbaut ist, ist zudem vorzugsweise eine Fußerkennung oder ein Bewegen eines Fußes, also eine Gestenerkennung des Fußes, ermöglicht. Insbesondere erfolgt stets nach erkannter Geste eine Schlüsselabfrage eines Funkschlüssels. Dies dient ei- nerseits der Überprüfung der Berechtigung des Nutzers und andererseits zur Plau- sibilisierung eines Zugangswunsches. Beispielsweise werden die Radarsensorbaueinheiten 22, 24, 26 lediglich dann be- trieben, wenn das Verstellteil 6 verfahren werden soll. Dies führt zu einem verrin- gerten Strombedarf. Alternativ hierzu werden die Radarsensorbaueinheiten 22, 24, 26 betrieben, wenn das Kraftfahrzeug 2 bewegt wird, beispielsweise zurück. Somit dient die Sensoreinheit 20 zusätzlich als Abstandswarner, und die etwaige Objekt- karte wird zusätzlich mit Bewegungsinformationen des Hindernisses 32 angerei- chert. Dies steigert die Winkel- und Abstandsauflösung. Zum Beispiel wird die Sensoreinheit 20 zur Unterstützung eines Einparkvorgangs verwendet, insbeson- dere beim autonomen Einparken. Hierfür werden die Radarsensorbaueinheiten 22, 24, 26 lediglich dann eingeschaltet, wenn das Kraftfahrzeug 2 in eine Parklü- cke bewegt wird. In einer weiteren Alternative werden die Radarsensorbaueinhei- ten 22, 24,26 lediglich dann betrieben, wenn mittels eines weiteren Sensors, ins- besondere eines Parksensors (PDC-Sensor), das Hindernis 32 bereits erfasst wurde. Auf diese Weise ist ein Energiebedarf verringert, wobei aufgrund der Sen- soreinheit 20 eine Winkelauflösung erhöht ist und somit die Position des Hinder- nisses 32 vergleichsweise sicher bestimmt werden kann.

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 elektromotorische Verstelleinrichtung 6 Verstellteil

8 Scharnier

10 Karosserie

12 Elektromotor

14 längenveränderliches Bauteil 16 Haupt-Bus-System

18 Steuergerät

20 Sensoreinheit

22 erste Radarsensorbaueinheit

24 zweite Radarsensorbaueinheit 26 dritte Radarsensorbaueinheit

28 Bus-System

29 Stoßfänger

30 Radarwelle

32 Hindernis

34 Sende-/Empfangseinheit

36 Metallisierungslage

38 Antenne