DE102013217670A1

DE102013217670A1 - Türverriegelungsfreigabe auf näherungsschalterbasis

Info

Publication number: DE102013217670A1
Application number: DE102013217670.8A
Authority: DE
Inventors: Stuart C. Salter; Yun Shin Lee; Pietro Buttolo; Cornel Lewis Gardner
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-09-11
Filing date: 2013-09-04
Publication date: 2014-03-13
Also published as: CN103670068B; CN103670068A; US8922340B2; US9447613B2; US20150077227A1; US20140069015A1

Abstract

Eine Fahrzeugtürverriegelungsanordnung enthält einen ersten Näherungssensor auf einer ersten Seite eines Türgriffs und einen zweiten Näherungssensor auf einer zweiten Seite des Türgriffs. Die Anordnung enthält auch eine Verriegelung, die zum Verriegeln der Tür und zum Entriegeln der Tür wirkt, damit sich die Tür öffnen kann. Die Anordnung enthält ferner einen Steuerschaltkreis zum Aktivieren der Verriegelung zum Entriegeln der Tür auf Basis eines Objekts, wie zum Beispiel der Hand einer Bedienperson, die mit sowohl dem ersten als auch dem zweiten Näherungssensor erfasst wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Türverriegelungsfreigabeanordnungen und insbesondere eine Verriegelungsanordnung auf Näherungssensorbasis, die eine Fahrzeugtürverriegelung freigibt, damit sich die Tür öffnen kann.
Kraftfahrzeuge enthalten verschiedene Türanordnungen zum Gestatten von Zugriff auf das Fahrzeug, wie zum Beispiel Fahrgasttüren, die Zugriff auf den Fahrgastraum gestatten. Die Fahrzeugtüren enthalten in der Regel eine mechanische Verriegelungsanordnung, die die Tür in der geschlossenen Position verriegelt und durch einen Benutzer betreibbar ist, um die Tür zu entriegeln, damit sich die Tür öffnen kann. Zum Beispiel kann ein Fahrgast einen Schwenkfreigabemechanismus durch Ziehen an dem Mechanismus betätigen, um die Fahrzeugtür zu entriegeln. Die Verriegelung kann ferner mit einem Türschlossmechanismus verschlossen sein, der in der Regel mit einer weiteren Eingabe durch den Benutzer betätigt wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Türverriegelungsanordnung bereitgestellt. Die Türverriegelungsanordnung enthält einen ersten Näherungssensor auf einer ersten Seite eines Türgriffs und einen zweiten Näherungssensor auf einer zweiten Seite des Türgriffs. Die Türverriegelungsanordnung enthält außerdem eine Verriegelung, die zum Verriegeln der Tür und zum Entriegeln der Tür, damit sich die Tür öffnen kann, wirkt. Die Türverriegelungsanordnung enthält ferner einen Steuerschaltkreis zum Aktivieren der Verriegelung zum Entriegeln der Tür auf Basis eines mit sowohl dem ersten als auch dem zweiten Näherungssensor erfassten Objekts.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugtürverriegelungsanordnung bereitgestellt. Die Fahrzeugtürverriegelungsanordnung enthält einen ersten Näherungssensor, der sich auf einer ersten Seite eines Fahrzeugtürgriffs befindet, und einen zweiten Näherungssensor, der sich auf einer zweiten Seite des Fahrzeugtürgriffs befindet. Die Fahrzeugtürverriegelungsanordnung enthält außerdem eine Verriegelung, die zum Verriegeln der Tür und zum Entriegeln der Tür wirkt. Die Fahrzeugtürverriegelungsanordnung enthält ferner einen Steuerschaltkreis zum Aktivieren der Verriegelung zum Entriegeln der Tür auf Basis eines mit dem ersten und dem zweiten Näherungssensor erfassten Objekts.
Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei genauer Ansicht der folgenden Beschreibung, Ansprüche und angehängten Zeichnungen von einem Fachmann besser verstanden und gewürdigt.
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs mit einer Fahrzeugtür, die einen durch einen Näherungssensor aktivierte Türverriegelungsanordnung verwendet, gemäß einer Ausführungsform;
2 eine vergrößerte Seitenansicht des Türgriffs, wobei die Türverriegelungsanordnung an dem Haltegriffteil des Türgriffs liegt;
3 eine vergrößerte Teilansicht des Haltegriffteils des Türgriffs, wobei in der Zeichnung die Hand einer Bedienperson den Haltegriffteil ergreift, um die Tür zu entriegeln;
4 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Türgriffs, wobei ferner in der Darstellung das Array aus Näherungssensoren und entsprechenden Aktivierungsfeldern gezeigt ist;
5 ein schematisches Diagramm eines kapazitiven Sensors, der bei jedem der in 1–4 gezeigten kapazitiven Näherungssensoren verwendet wird;
6 ein Blockdiagramm, das die Türverriegelungsanordnung veranschaulicht, gemäß einer Ausführungsform; und
7 ein Flussschaltbild, das eine Routine zum Aktivieren der Fahrzeugtürverriegelungsanordnung zeigt, gemäß einer Ausführungsform.
Wie erfordert werden hier ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt werden kann. Die Figuren enthalten nicht unbedingt einen ausführlichen Aufbau; einige Schaltbilder können übertrieben oder minimiert vorliegen, um eine Funktionsübersicht zu zeigen. Daher sollten spezifische strukturelle und funktionale Einzelheiten, die hier offenbart werden, nicht als einschränkend verstanden werden, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um einem Fachmann zu lehren, die vorliegende Erfindung verschiedentlich zu verwenden.
1 und 2 zeigen allgemein einen Innenraum eines Kraftfahrzeugs 10 mit einem Fahrgastraum und einer Fahrzeugtür 12, die wie in 1 gezeigt in der geschlossenen Position sein kann oder um (nicht gezeigte) Scharnieranordnungen in eine offene Position schwenken kann, um Zugang zu dem Fahrgastraum zu gestatten. Die Tür 12 weist einen Griff 14 mit einem Haltegriffteil auf, der es der Hand einer Bedienperson erlaubt, den Griff 14 zu ergreifen, um die Tür 12 kraftvoll zwischen der offenen und geschlossenen Position zu schwenken. Die Tür 12 enthält außerdem eine Verriegelungsanordnung 20 zum Verriegeln der Tür 12 in der geschlossenen Position, um die Tür geschlossen zu halten, und zum Entriegeln der Tür, damit sich die Tür in eine offene Position öffnen kann. Die Verriegelungsanordnung 20 enthält eine betätigbare Verriegelung, wie eine elektromagnetische betätigte Verriegelung 50, die in Reaktion auf ein Steuerungssignal die Position der Verriegelung zwischen verriegelter und entriegelter Position verändert. Obgleich das Fahrzeug 10 in der Darstellung eine vordere Fahrerseitentür 12 aufweist, versteht es sich, dass das Fahrzeug mit mehreren Türen ausgerüstet sein kann, die jeweils die Verriegelungsanordnung 20 wie hier beschrieben verwenden.
Die Verriegelungsanordnung 20 verwendet mehrere Näherungssensoren 24 an dem Haltegriffteil des Griffs 14, damit eine Bedienperson die Verriegelung 50 in die entriegelte Position betätigen kann, damit die Tür freigegeben wird und sich die Tür öffnen kann. Enthalten sind zumindest erste und zweite Näherungssensoren auf einer ersten und zweiten Seite des Türgriffs zum Erfassen eines Objekts, wie zum Beispiel der Hand einer Bedienperson, die den Griff ergreift. Ein Steuerschaltkreis aktiviert die Verriegelung über ein Steuerungssignal, um die Tür 12 zu entriegeln, auf Basis eines mit sowohl den ersten als auch den zweiten Näherungssensoren 24 erfassten Objekts. Als solches wirken die ersten und zweiten Näherungssensoren 24 zusammen als ein Näherungsschalter, um die Verriegelung 50 in die entriegelte Position zu schalten, wenn sowohl die ersten als auch die zweiten Näherungssensoren die Hand eines Erwachsenen, die den Griff ergreift, detektieren. Zusätzlich können die Näherungssensoren 24 dazu verwendet werden, es einer Bedienperson zu gestatten, die Verriegelungsanordnung 20 wie hier beschrieben zu verriegeln und entriegeln.
Das Fahrzeug 10 enthält ferner eine oder mehrere Warnleuchten 16, zum Beispiel die Leuchte 16 vor dem Fahrersitz, die sich in 1 in der A-Säule befindet. Die Warnleuchte 16 kann als visuelle Anzeige einer erfassten Bedingung der Näherungssensoren dienen, wie zum Beispiel um einen unbeabsichtigten Kontakt eines Objekts an einem der ersten oder zweiten Sensoren anzugeben. Zusätzlich sind in dem Fahrzeug ein oder mehrere Lautsprecher 18 bereitgestellt, um eine Ausgabewarnung ertönen zu lassen, um eine hörbare Angabe bereitzustellen, um den bzw. die Insassen über einen unbeabsichtigten Kontakt eines Objekts an einem der Sensoren wie hier beschrieben in Kenntnis zu setzen und den Fahrer oder Beifahrer über eine beabsichtigte Aktivierung der Verriegelung in Kenntnis zu setzen, wenn sich das Fahrzeug nicht in der Parkposition befindet oder in Bewegung ist.
In 2–4 weist der Griff 14, der die Verriegelungsanordnung 20 verwendet, ferner mehrere Näherungssensoren 24 auf, die auch als erste Näherungssensoren A1–A6 und zweite Näherungssensoren B1–B3 bezeichnet werden und auf der ersten und zweiten Seite 14A und 14B des Handgriffteils des Griffs 14 angeordnet sind. Bei einer Ausführungsform ist auf einer ersten Seite des Griffs 14 ein erstes Zeilenarray von Näherungssensoren A1–A6 angeordnet und auf einer zweiten, gegenüberliegenden Seite des Griffs 14 ein zweites Zeilenarray von Näherungssensoren B1–B3 angeordnet. Das erste Array von Näherungssensoren A1–A6 erstreckt sich senkrecht auf einer Seite 14A und das zweite Array von Näherungssensoren B1–B3 erstreckt sich senkrecht auf der gegenüberliegenden Seite 14B. Das erste und zweite Array von Näherungssensoren A1–A6 und B1–B3 sind größen- und positionsmäßig derart ausgebildet, dass sie von der Hand 60 einer Bedienperson umgriffen werden können, wie in 3 gezeigt. Während die Hand 60 einer Bedienperson den Griff 14 umgreift und ergreift, kommen der Daumen und die Handfläche der Hand 60 in Kontakt mit oder in nahe Nähe von einem oder mehreren Näherungssensoren des ersten Arrays aus Näherungssensoren A1–A6, und die Finger umgeben den Griff 14 derart, dass die Finger an einem Ende, das der proximalen Spitze davon näher liegt, mit dem zweiten Array aus Näherungssensoren B1–B3 in Kontakt oder in nahe Nähe davon kommen. Die Näherungssensoren A1–A6 und B1–B3 detektieren somit die gleichzeitige Anwesenheit einer Hand einer Bedienperson sowohl auf der ersten als auch auf der zweiten Seite 14A und 14B des Griffs 14, was die Ergreifung des Griffs 14 durch eine Bedienperson angibt, um so einen Verriegelung-öffnen-Aktivierungsbefehl zum Entriegeln der Verriegelung einzuleiten und damit die Tür freizugeben, so dass sie sich öffnen kann.
Bei der gezeigten Ausführungsform enthält das erste Array aus Näherungssensoren A1–A6 sechs Sensoren, und das zweite Array aus Näherungssensoren B1–B3 enthält drei Sensoren; es versteht sich jedoch, dass ein oder mehrere Sensoren in dem ersten bzw. zweiten Array aus Näherungssensoren verwendet werden können. Zusätzlich versteht es sich, dass sich gemäß einer Ausführungsform das erste Array aus ersten Näherungssensoren A1–A6 und das zweite Array aus zweiten Näherungssensoren B1–B3 auf gegenüberliegenden Seiten 14A und 14B des Griffs 14 befinden. Das erste und zweite Array aus Näherungssensoren kann jedoch gemäß anderen Ausführungsformen jeweils an anderen Seiten des Griffs vorgesehen sein, wobei die erste Seite relativ zur zweiten Seite in einem Winkel von mehr als neunzig Grad (90°) steht. Es versteht sich außerdem, dass der Griff 14 und die Näherungssensoren 24 in anderen Richtungen als die im Allgemeinen hier gezeigte senkrechte Orientierung orientiert sein können. Es versteht sich, dass das Anbringen eines zweiten Arrays aus Näherungssensoren B1–B3 auf der Rückseite des Türgriffs zusätzlich zu dem ersten Array aus Näherungssensoren A1–A6 auf der Vorderseite des Türgriffs mit minimalen extra Kosten verbunden ist, da beide Arrays aus Näherungssensoren elektrisch gekoppelt sein können, um den Steuerschaltkreis zu teilen und zusammen damit verarbeitet werden können.
Gemäß einer Ausführungsform werden die Näherungssensoren 24 hier als kapazitive Sensoren gezeigt und beschrieben. Jeder Näherungssensor 24 enthält mindestens einen Näherungssensor, der ein Erfassungsaktivierungsfeld zur Erfassung eines Kontakts oder einer nahen Nähe (zum Beispiel innerhalb von einem Millimeter) mit einem Objekt, wie zum Beispiel der Hand (zum Beispiel Handfläche oder Finger) einer Bedienperson relativ zu dem einen oder den mehreren Näherungssensoren, bereitstellt. Somit wirken das erste und zweite Array kapazitiver Sensoren als ein kapazitiver Schalter. Die Näherungssensoren 24 können auch eine Streifbewegung der Hand der Bedienperson detektieren, wie zum Beispiel ein Überstreifen mit dem Daumen oder einem anderen Finger. Somit ist in der beispielhaften Ausführungsform das Erfassungsaktivierungsfeld jedes Näherungssensors 24 ein kapazitives Feld, und die Hand des Benutzers, einschließlich Handfläche, Daumen und anderer Finger, hat eine elektrische Leitfähigkeit und dielektrische Eigenschaften, die eine Veränderung oder Störung des Erfassungsaktivierungsfelds verursachen, wie dem Fachmann offensichtlich sein sollte. Dem Fachmann sollte jedoch auch verständlich sein, dass zusätzliche oder alternative Arten von Näherungssensoren verwendet werden können, wie zum Beispiel unter anderem induktive Sensoren, optische Sensoren, Temperatursensoren, resistive Sensoren oder dergleichen, oder eine Kombination daraus. In dem ATMEL^® Touch Sensors Design Guide, 10620D-AT42-04/09 vom 9. April 2009, der hiermit durch Bezug in seiner Gesamtheit aufgenommen wird, werden beispielhafte Näherungssensoren beschrieben.
4 zeigt den Türgriff 14 mit den kapazitiven Sensoren A1–A6 und B1–B3, die an der Außenfläche eines Innensubstrats 30 des Griffs 14 ausgebildet sind. Alternativ dazu könnten die Sensoren an der Innenfläche einer äußeren Deckschicht 32, die über dem Innensubstrat 30 liegt, ausgebildet sein. Gemäß einer Ausführungsform kann jeder der Näherungssensoren 24 durch Drucken von leitfähiger Druckfarbe auf die Außenfläche des Innensubstrats 30 ausgebildet sein, was dem Griff 14 Rückhalt gibt, so dass ein Benutzer den Griff 14 ergreifen kann und den Griff 14 zum Öffnen der Tür 12 drücken oder den Griff 14 zum Schließen der Tür 12 ziehen kann. Der Türgriff 14 sollte ausreichend steif und fest sein, damit eine Bedienperson die Tür 14 leicht zwischen offener und geschlossener Position schwenken kann.
5 zeigt ein Beispiel eines mittels leitfähiger Farbe gedrucktne Näherungssensors 24 mit einer Ansteuerungselektrode 26 und einer Empfangselektrode 28, die jeweils ineinandergreifende Finger aufweisen, zum Erzeugen eines kapazitiven Felds. Es versteht sich, dass gemäß anderen Ausführungsformen jeder der Näherungssensoren 24 anders ausgebildet sein kann, zum Beispiel durch Vorsehung einer vorgeformten leitfähigen Schaltkreisbahn auf einem Substrat. Die Ansteuerungselektrode 26 empfängt Rechteckschwingungsansteuerungsimpulse, die mit Spannung V_I geliefert werden. Die Empfangselektrode 28 weist einen Ausgang zur Erzeugung einer Ausgangsspannung V_O auf. Es versteht sich, dass die Elektroden 26 und 28 in verschiedenen anderen Konfigurationen zur Erzeugung des kapazitiven Felds als das Aktivierungsfeld angeordnet sein können.
In der hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsform wird die Ansteuerungselektrode 26 jedes Näherungssensors 24 mit einem Spannungseingang V_I als Rechteckschwingungsimpulse beaufschlagt, die einen Ladeimpulszyklus aufweisen, der dazu ausreicht, die Empfangselektrode 28 auf eine erwünschte Spannung aufzuladen. Die Empfangselektrode 28 dient somit als Messelektrode. In der gezeigten Ausführungsform überlappen sich nebeneinanderliegende Erfassungsaktivierungsfelder 70A oder 70B, die durch nebeneinanderliegende Näherungssensoren 24 erzeugt werden; jedoch kann gemäß anderen Ausführungsformen mehr oder weniger Überlappung vorliegen. Wenn ein Benutzer oder eine Bedienperson, zum Beispiel in Form einer Hand oder eines Daumens oder anderer Finger des Benutzers, in ein Aktivierungsfeld eindringt, detektiert die Verriegelungsanordnung 20 die durch die Hand oder Finger im Aktivierungsfeld verursachte Störung und bestimmt, ob die Störung beider Aktivierungsfelder 70A und 70B ausreicht, um einen Tür-entriegeln-Befehl zu aktivieren. Die Störung jedes Aktivierungsfelds wird durch Verarbeitung des Ladeimpulssignals, das mit dem entsprechenden Signalkanal assoziiert ist, detektiert. Wenn die Hand oder Finger des Benutzers in die Aktivierungsfelder 70A oder 70B, die durch das erste und zweite Array von Sensoren A1–A6 und B1–B3 erzeugt werden, eindringen, detektiert die Verriegelungsanordnung 20 die Störung jedes Aktivierungsfelds, mit dem in Kontakt getreten wurde, über verschiedene Signalkanäle. Jeder Näherungssensor 24 kann seinen eigenen dedizierten Signalkanal aufweisen, der Ladeimpulszählungen erzeugt, die verarbeitet werden können.
Jeder der ersten und zweiten kapazitiven Sensoren A1–A6 und B1–B3 erzeugt in der Darstellung ein Erfassungsaktivierungsfeld 70A oder 70B. Die Erfassungsaktivierungsfelder 70A und 70B, die durch jeden individuellen Sensor in jedem Array erzeugt werden, überlappen sich in der Darstellung etwas; es versteht sich jedoch, dass die Aktivierungsfelder kleiner oder größer sein können und sich mehr oder weniger überlappen können, je nach der Empfindlichkeit der individuellen Felder. Durch Verwendung mehrerer Aktivierungsfelder auf einer oder beiden Seiten des Griffs 14 kann die Größe und Form der Hand, die den Griff 14 ergreift, auf Basis davon, ob die Größe des Objekts größer als eine vorbestimmte Größe ist, bestimmt werden. Die Größe und Form der Hand kann auf Basis der Anzahl von Sensoren, mit denen Kontakt hergestellt wird, und/oder der Amplitude der Aktivierungsfelder bestimmt werden. Damit wird es der Verriegelungsanordnung 20 ermöglicht, zu bestimmen, ob ein Erwachsener oder ein Kind den Griff 14 ergreift, so dass eine Aktivierung der Verriegelung verhindert werden kann, wenn bestimmt wird, dass eine kleine Hand, die auf ein Kind hindeutet, den Griff ergreift, und sie nur gestattet wird, wenn eine große Hand, die auf einen Erwachsenen hindeutet, als den Griff ergreifend bestimmt wird.
Zusätzlich kann eine Handgeste oder eine Streichbewegung der Hand, wie zum Beispiel eine Streichbewegung oder Geste mit dem Daumen und/oder anderen Fingern, bestimmt werden, indem die mehreren kapazitiven Sensoren in einem oder mehreren der Zeilenarrays verwendet werden. Die Bedienperson kann einen der Finger, zum Beispiel den Daumen, nach unten bewegen, was von den mehreren kapazitiven Sensoren A1–A6 durch sequenzielle Detektion, während sich der Daumen sequenziell durch jedes der Sensoraktivierungsfelder 70A–70F bewegt, erfasst werden kann, um einen Tür-verriegeln-Befehl auszulösen, um die Verriegelung in der geschlossenen oder verriegelten Position zu verschließen, was die Öffnung der Tür verhindert. Dagegen kann sich ein Finger, zum Beispiel der Daumen, nach oben bewegen und sequenziell durch die kapazitiven Sensoren 70A–70F detektiert werden, was einen Befehl zum Aufschließen der Verriegelung angibt, um es der Verriegelungsanordnung zu ermöglichen, sich in die unverriegelte Position zu bewegen, wodurch die Tür geöffnet werden kann. Ähnlich kann mit anderen Fingern oder einer Bewegung der Hand allgemein eine Bewegung nach oben oder unten ausgeführt werden, was als eine Streifbewegung oder Geste detektiert wird, um den Verschließ- und Aufschließbefehl für die Verriegelungsanordnung 20 auszulösen.
6 zeigt die durch Näherungssensoren aktivierte Verriegelungsanordnung 20 gemäß einer Ausführungsform. Die mehreren Näherungssensoren 24 in Sensorarrays A1–A6 und B1–B3 führen in der Darstellung einer Steuerung 40, zum Beispiel einem Mikrocontroller, Eingänge zu. Die Steuerung 40 kann einen Steuerschaltkreis, wie zum Beispiel einen Mikroprozessor 42 und Speicher 48, enthalten. Der Steuerschaltkreis kann einen Erfassungssteuerschaltkreis enthalten, der das Aktivierungsfeldsignal, das mit jedem Näherungssensor 24 assoziiert ist, verarbeitet, um eine Benutzeraktivierung jedes Sensors zu erfassen, indem das Aktivierungsfeldsignal gemäß einer oder mehrerer Steuerroutinen mit einer oder mehreren Schwellen verglichen wird. Es versteht sich, dass andere analoge und/oder digitale Steuerschaltkreise verwendet werden können, um jedes Aktivierungsfeldsignal zu verarbeiten, eine Benutzeraktivierung zu bestimmen und eine Handlung auszulösen. Die Steuerung 40 kann gemäß einer Ausführungsform ein QMatrix-Erfassungsverfahren, erhältlich durch ATMEL^®, verwenden. Das ATMEL-Erfassungsverfahren nutzt einen WINDOWS^®-Host-C/C++-Compiler und -Debugger WinAVR, um die Entwicklung zu vereinfachen, und zum Testen das Hilfsmittel Hawkeye, das die Überwachung des internen Zustands kritischer Variablen in der Software sowie das Erheben von Protokollen von Daten für die Nachverarbeitung in Echtzeit zulässt.
Die Steuerung 40 liefert ein Ausgangssignal an eine oder mehrere Einrichtungen, die dazu konfiguriert sind, als Reaktion auf eine detektierte Aktivierung der Näherungssensoren an dem Türgriff dedizierte Handlungen durchzuführen. Die eine oder mehreren Einrichtungen können eine elektromagnetische Türverriegelung 50 enthalten, die derart betätigbar ist, die Verriegelung in eine erste Position oder Verriegelungsposition zu bewegen, um die Tür geschlossen zu halten, oder in eine zweite oder Entriegelungsposition, damit sich die Tür öffnen kann. Die elektromagnetische Türverriegelung 50 kann eine herkömmliche elektromagnetische betätigte Verriegelung enthalten, die die Verriegelung 50 zwischen der ersten und zweiten Position auf Basis eines Steuersignals von der Steuerung 40 bewegt. Es versteht sich, dass andere betätigbare Türverriegelungen verwendet werden können, um die Verriegelung 50 zwischen der ersten und zweiten Position zu bewegen, zum Beispiel eine pneumatische Verriegelungsanordnung, ein Motor oder ein anderer elektrisch aktivierter Mechanismus.
Die Steuerung 40 gibt auch ein Steuersignal an das Türschloss 52 aus, um das Türschloss zwischen verschlossener und unverschlossener Position zu aktivieren. Die elektromagnetische Verriegelung 50 kann mit dem Türschloss 52 wirkgekoppelt sein. Wenn sich das Türschloss 52 im verschlossenen Zustand befindet, wird die elektromagnetische Türverriegelung 50 daran gehindert, sich in die Entriegelungsposition zu bewegen. Die elektromagnetische Türverriegelung 50 kann sich nur in die entriegelte Position entriegeln, wenn sich das Türschloss 52 in der unverschlossenen Position befindet.
Die Steuerung 40 liefert ferner Ausgangssignale an eine oder mehrere Warnleuchten 16. Die Warnleuchten können eine oder mehrere LEDs oder andere Lichtquellen an einer dem Fahrgast sichtbaren Stelle, wie einem Fahrer des Fahrzeugs, enthalten. Die Warnleuchte(n) kann bzw. können sich wie in 1 gezeigt in der A-Säule oder an anderen geeigneten Stellen befinden. Zusätzlich liefert die Steuerung 40 ein Ausgabesignal an einen oder mehrere Lautsprecher, um einen hörbaren Ton bereitzustellen, der eine Warnung ausgibt. Die eine oder mehreren Warnleuchten 16 und Lautsprecher 18 können als Warnanzeigen für die Insassen des Fahrzeugs dienen, wenn ein Objekt in naher Nähe zu den Näherungssensoren detektiert wird, wie zum Beispiel ein unbeabsichtigter Kontakt mit einem Sensor oder einem Sensorarray. Die eine oder mehreren Warnleuchten 16 und Lautsprecher 18 können auch als Warnanzeigen dienen, wenn ein möglicher Tür-entriegeln-Befehl detektiert wird, während sich das Fahrzeug nicht in der Parkposition befindet und eventuell in Bewegung ist. Die Warnung kann von einer Zeitverzögerung gefolgt werden, wie zum Beispiel drei Sekunden, bevor die Verriegelung entriegelt wird, wodurch der Bedienperson Zeit gegeben wird, sich den beabsichtigten Befehl noch einmal zu überlegen.
Ferner ist die Steuerung 40 mit einem mit dem Mikroprozessor 42 gekoppelten Analog/Digital-Komparator (A/D-Komparator) 44 gezeigt. Der A/D-Komparator 44 empfängt die Spannungsausgabe V_O von jedem der Näherungsschalter 24, setzt das analoge Signal in ein digitales Signal um und führt dem Mikroprozessor 42 das digitale Signal zu. Außerdem enthält die Steuerung 40 einen Impulszähler 46, der mit dem Mikroprozessor 42 gekoppelt ist. Der Impulszähler 46 zählt die Ladesignalimpulse, die an jede Ansteuerungselektrode jedes Näherungssensors angelegt werden, führt eine Zählung der Impulse aus, die notwendig sind, um den Kondensator zu laden, bis die Spannungsausgabe V_O eine vorgegebene Spannung erreicht, und führt dem Mikroprozessor 42 den Zählwert zu. Der Impulszählwert gibt die Kapazitätsänderung des entsprechenden kapazitiven Sensors an. Ferner ist die Steuerung 40 in Kommunikation mit einem impulsbreitenmodulierten (pulse width modulated) Ansteuerungspuffer 15 gezeigt. Die Steuerung 40 führt dem impulsbreitenmodulierten Ansteuerungspuffer 15 ein impulsbreitenmoduliertes Signal zu, um einen Rechteckschwingungsimpulszug V_I zu erzeugen, der an jede Ansteuerungselektrode jedes Näherungssensors 24 angelegt wird. Die Steuerung 40 verarbeitet eine oder mehrere Steuerroutinen, die in einer Ausführungsform als die im Speicher gespeicherte Türverriegelungssteuerroutine 100 enthaltend gezeigt ist, um die Aktivierung eines der Näherungsschalter zu überwachen und eine Bestimmung hinsichtlich der Aktivierung eines der Näherungsschalter vorzunehmen.
Die Türverriegelungssteuerroutine 100 verarbeitet die verschiedenen Näherungssensoren 24 und führt ein Verfahren zum Erfassen einer Benutzereingabe an jedem der Näherungssensoren und zum Bestimmen der Aktivierung der Verriegelungsanordnung aus. Das Verfahren 100 beginnt bei Schritt 102 und schreitet zu Entscheidungsschritt 104 voran, um zu bestimmen, ob mit den ersten und zweiten Näherungssensoren eine gültige Handergreifung auf beiden Seiten des Griffs detektiert wird. Eine gültige Handergreifung kann detektiert werden, wenn ein Objekt einer ausreichenden Größe, die größer als eine vorbestimmte Größe ist, auf beiden Seiten des Handgriffteils des Griffs detektiert wird. Falls von den Sensoren an dem Griff eine gültige Handergreifung detektiert wird, schreitet das Verfahren 100 zu Entscheidungsschritt 106 voran, um zu bestimmen, ob sich der Daumen oder der andere Finger der Hand nach oben oder unten bewegt. Falls bestimmt wird, dass sich der Daumen oder der andere Finger der Hand nach oben bewegt, schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 108 voran, um die Türschloss-oben-Stellung zu betätigen, die einen Türaufschlussbefehl angibt, der das Türschloss aufschließt, damit die Verriegelungsanordnung die Verriegelung in die Tür-offen-Position aktiviert. Falls bestimmt wird, dass sich der Daumen oder der andere Finger nach unten bewegt, schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 110 voran, um die Türschloss-unten-Stellung zu betätigen, die einen Türverschlussbefehl angibt, damit das Öffnen der Verriegelung verhindert wird. Falls sich kein Daumen oder anderer Finger nach oben oder unten bewegt, schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 112 voran, um zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug im Parkzustand befindet, was angibt, dass sich das Fahrzeug möglicherweise bewegt. Der Parkzustand kann durch das Fahrzeuggetriebe oder die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden. Falls sich das Fahrzeug in der Parkstellung befindet, schreitet das Verfahren 100 zu Schritt 124 voran, um die Türverriegelung zu betätigen, um sie freizugeben, damit sich die Tür öffnen kann. Falls sich das Fahrzeug nicht in einer Parkstellung befindet, aktiviert das Verfahren 100 bei Schritt 118 einen hörbaren Gefahrton, um den Insassen mitzuteilen, dass sich das Fahrzeug möglicherweise zu der Zeit, wenn ein möglicher Türverriegelung-Freigabebefehl detektiert wurde, noch bewegt. Das Verfahren 100 wartet dann eine Verzögerungszeitdauer, wie zum Beispiel drei Sekunden, bevor die Türverriegelung bei Schritt 124 freigegeben wird. Somit bietet die Zeitverzögerung der Bedienperson ausreichend Zeit, um den Griff loszulassen, falls eine Türbetätigung der Verriegelungsanordnung nicht mehr der beabsichtigte Befehl ist. Somit wird das Verfahren 100 zuerst bestimmen, ob bei Schritt 122 auf beiden Seiten eine gültige Handergreifung detektiert wird, bevor die Türverriegelungsfreigabe in die unverriegelte Position betätigt wird.
Falls bei Schritt 104 keine gültige Handergreifung auf beiden Seiten des Griffs detektiert wird, schreitet das Verfahren 100 zu Entscheidungsschritt 116 voran, um zu bestimmen, ob sich auf einer Seite der Fläche ein Objekt befindet, und falls dem so ist, wird bei Schritt 114 ein Warnton und/oder Warnlicht aktiviert. Falls sich demnach versehentlich ein Objekt in naher Nähe zu einem oder mehreren der kapazitiven Sensoren befindet, wird der Bedienperson ein Warnlicht oder eine Höranzeige bereitgestellt, so dass die Bedienperson das Objekt von den kapazitiven Sensoren entfernen kann und die Verriegelung nicht aus Versehen freigibt und die Tür öffnet.
Dementsprechend ermöglicht die Türverriegelungsanordnung vorteilhaft auf Basis eines mit den ersten und zweiten Näherungssensoren auf der ersten und zweiten Seite des Türgriffs erfassten Objekts die Aktivierung der Verriegelung, um die Tür zu entriegeln. Das System und Verfahren ermöglichen es einem Benutzer vorteilhaft, die Fahrzeugtür effektiv zu öffnen, ohne einen mechanischen Eingabehebel zu betätigen, wodurch eine robuste Türfreigabeverriegelung mit einer geringeren Zahl von beweglichen Teilen bereitgestellt wird, die kostengünstig und leicht zu bedienen ist.
Es versteht sich, dass Variationen und Modifizierungen an der oben erwähnten Struktur vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es versteht sich weiter, dass solche Konzepte von den folgenden Ansprüchen gedeckt sein sollen, solange diese Ansprüche in ihrer Sprache nicht ausdrücklich etwas anderes aussagen.
Bezugszeichenliste
Fig. 6

: CONTROLLER-STEUERUNG
: MEMORY-SPEICHER
15: PWM-ANSTEUERUNGSPUFFER
24: NÄHERUNGSSENSOREN (A1–A6) (B1–B3)
44: A/D-KOMPARATOR
46: IMPULSZÄHLER
100: TÜRVERRIEGELUNGSSTEUERROUTINE
50: ELEKTROMAGNETISCHE TÜRVERRIEGELUNG
52: TÜRSCHLÖSSER
16: WARNLICHT(ER)
18: LAUTSPRECHER (TON)

N: NEIN
104: ERGREIFT EINE GÜLTIGE HAND BEIDE SEITEN DES GRIFFS?
116: LIEGT OBJEKT AUF EINER SEITE DER FLÄCHE?
114: WARNUNG AKTIVIEREN (TON, LICHT)
108: TÜRSCHLOSS-AUF BETÄTIGEN
106: BEWEGT SICH DAUMEN NACH OBEN ODER UNTEN?
112: IST FAHRZEUG IN PARKSTELLUNG?
118: GEFAHRTON AUSGEBEN
120: VERZÖGERUNGSZEITDAUER ABWARTEN
110: TÜRVERSCHLUSS-RUNTER BETÄTIGEN
124: TÜRFREIGABE BETÄTIGEN
152: IST GÜLTIGE HANDERGREIFUNG AUF BEIDEN SEITEN?
126: RÜCKKEHR

Claims

Türverriegelungsanordnung, die Folgendes umfasst: einen ersten Näherungssensor auf einer ersten Seite eines Türgriffs; einen zweiten Näherungssensor auf einer zweiten Seite des Türgriffs; eine Verriegelung, die zum Verriegeln der Tür und zum Entriegeln der Tür wirkt, damit sich die Tür öffnen kann; und einen Steuerschaltkreis zum Aktivieren der Verriegelung zum Entriegeln der Tür auf Basis eines mit dem ersten und zweiten Näherungssensor erfassten Objekts.
Türverriegelungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der Steuerschaltkreis das Objekt gleichzeitig mit dem ersten und zweiten Näherungssensor detektiert und ein Ausgabesignal erzeugt, um die Verriegelung in eine entriegelte Position zu aktivieren.
Türverriegelungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die erste Seite der zweiten Seite im Wesentlichen gegenüberliegt.
Türverriegelungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die erste Seite relativ zur zweiten Seite in einem Winkel von mehr als neunzig Grad steht.
Türverriegelungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Verriegelung eine elektromagnetische Verriegelung umfasst.
Türverriegelungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der Steuerschaltkreis ferner an dem ersten oder zweiten Näherungssensor eine Bewegung des Objekts in eine Richtung detektiert und eine Streifbewegung bestimmt, die einen Türverschluss- oder -aufschließbefehl angibt, wobei der Steuerschaltkreis auf Basis des Befehls die Türverriegelung zum Verschließen oder Aufschließen veranlasst.
Türverriegelungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der Steuerschaltkreis auf Basis von mehreren Sensorfeldern eine Größe des Objekts relativ zum ersten oder zweiten Näherungssensor bestimmt und an die Verriegelung nur dann ein Ausgabesignal abgibt, wenn die Größe eine vorbestimmte Größe übersteigt.
Türverriegelungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der erste und zweite Näherungssensor kapazitive Sensoren umfassen.
Türverriegelungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Anordnung bei einem Fahrzeug verwendet wird.
Türverriegelungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der erste und/oder zweite Näherungssensor mehrere Näherungssensoren verwendet.
Fahrzeugtürverriegelungsanordnung, die Folgendes umfasst: einen ersten Näherungssensor, der sich auf einer ersten Seite eines Fahrzeugtürgriffs befindet; einen zweiten Näherungssensor, der sich auf einer zweiten Seite des Fahrzeugtürgriffs befindet; eine Verriegelung, die zum Verriegeln der Tür und zum Entriegeln der Tür wirkt; und einen Steuerschaltkreis zum Aktivieren der Verriegelung zum Entriegeln der Tür auf Basis eines mit sowohl dem ersten als auch dem zweiten Näherungssensor erfassten Objekts.
Fahrzeugtürverriegelungsanordnung nach Anspruch 11, wobei der Steuerschaltkreis das Objekt gleichzeitig mit dem ersten und dem zweiten Näherungssensor detektiert und ein Ausgabesignal erzeugt, um die Verriegelung in die entriegelte Position zu aktivieren.
Fahrzeugtürverriegelungsanordnung nach Anspruch 11, wobei die erste Seite der zweiten Seite im Wesentlichen gegenüberliegt.
Fahrzeugtürverriegelungsanordnung nach Anspruch 11, wobei die erste Seite relativ zur zweiten Seite in einem Winkel von mehr als neunzig Grad steht.
Fahrzeugtürverriegelungsanordnung nach Anspruch 11, wobei die Verriegelung eine elektromagnetische Verriegelung umfasst.
Fahrzeugtürverriegelungsanordnung nach Anspruch 11, wobei der Steuerschaltkreis ferner an dem ersten oder zweiten Näherungssensor eine Bewegung des Objekts in eine Richtung detektiert und eine Streifbewegung bestimmt, die einen Türverschluss- oder -aufschließbefehl angibt, wobei der Steuerschaltkreis auf Basis des Befehls die Türverriegelung zum Verschließen oder Aufschließen veranlasst.
Fahrzeugtürverriegelungsanordnung nach Anspruch 11, wobei der Steuerschaltkreis auf Basis von mehreren Sensorfeldern eine Größe des Objekts relativ zum ersten oder zweiten Näherungssensor bestimmt und an die Verriegelung nur dann ein Ausgabesignal abgibt, wenn die Größe eine vorbestimmte Größe übersteigt.
Fahrzeugtürverriegelungsanordnung nach Anspruch 11, wobei der erste und zweite Näherungssensor kapazitive Sensoren umfassen.
Fahrzeugtürverriegelungsanordnung nach Anspruch 11, wobei der erste und/oder zweite Näherungssensor mehrere Näherungssensoren verwendet.