DE10131896A1

DE10131896A1 - Kraftfahrzeug-Türschließsystem

Info

Publication number: DE10131896A1
Application number: DE10131896A
Authority: DE
Inventors: Edgar Budzynski
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG
Priority date: 2001-07-04
Filing date: 2001-07-04
Publication date: 2003-01-30
Anticipated expiration: 2021-07-05
Also published as: DE10131896C5; FR2826999B1; ITMI20021458A1; US6891312B2; FR2826999A1; DE10131896B4; ITMI20021458A0; US20030006649A1

Abstract

Es werden ein Kraftfahrzeug-Türschließsystem und ein Verfahren zum Steuern desselben vorgeschlagen. Ein Piezoelement ist einem feststehenden Türaußengriff zugeordnet und dient der Erfassung einer Berührung und/oder Betätigung des Türaußengriffs. Zur Erhöhung der Betriebssicherheit und Vereinfachung der Fehlersuche sowie zur Minimierung des Energieverbrauchs ist eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung des Piezoelements vorgesehen, wobei das Piezoelement insbesondere auf Bruch und auf das Auftreten eines ersten Signals überwachbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug-Türschließsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeug-Türschließsystems gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 20.
Aus der EP 1 103 432 A1, die den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung bildet, ist ein Kraftfahrzeug-Türschließsystem bekannt, bei dem ein Piezoelement als Sensorelement in einen zumindest im wesentlichen starren Türaußengriff eingebaut ist. Das Piezoelement dient der Erfassung einer Betätigung des Türau-ßengriffs durch eine Bedienungsperson. Nachteilig ist hier, wenn das Piezoelement ausfällt. Dies erfordert eine aufwendige Fehlersuche und gefährdet die Betriebssicherheit des Kraftfahrzeugs.
Aus der WO 99/28170 ist ein Kraftfahrzeug-Türschließsystem bekannt, bei dem ein Ziehen eines Türaußengriffs ein Anlaufintervall einer Datenabfrage einer sogenannten "Passive Entry"-Funktion startet, um festzustellen, ob die den Türaußengriff betätigende Bedienungsperson zum Zutritt berechtigt ist. Das Ziehen des Türaußengriffs kann unter anderem durch die Verformung eines Piezoelements detektiert werden. Auch hier ist nachteilig, wenn das dem Türaußengriff zugeordnete Piezoelement ausfällt. Dies erfordert eine aufwendige Fehlersuche, da der Ausfall primär bei der "Passive Entry"-Funktion vermutet werden würde.
Weiter ist nachteilig, daß eine ständige Auswertung bzw. Überwachung der Signale des Piezoelements erfolgen muß, um die Datenabfrage unmittelbar nach einer Betätigung des Türaußengriffs starten zu können.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug-Türschließsystem und ein Verfahren zum Steuern desselben anzugeben, so daß die Betriebssicherheit erhöht und die Fehlersuche vereinfacht sowie eine Minimierung des Ruhestrombedarfs ermöglicht wird.
Die obige Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug-Türschließsystem gemäß Anspruch 1 oder ein Verfahren gemäß Anspruch 20 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung liegt darin, das Piezoelement zu überwachen, und zwar einerseits auf seine Funktionsfähigkeit und andererseits auf das Auftreten eines ersten Signals. Dies führt zu mehreren Vorteilen.
Insbesondere ist eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung der Funktionsfähigkeit des Piezoelements vorgesehen, wobei vorzugsweise ein Strompfad durch das Piezoelement gebildet wird, so daß ein Ausfall bzw. Bruch des Piezoelements zu einer Unterbrechung des Strompfads führt, detektierbar ist. Dies gestattet eine unmittelbare Erkennung und Anzeige eines Ausfall, insbesondere eines Bruchs, des Piezoelements. Dementsprechend wird die Betriebssicherheit eines Kraftfahrzeugs erhöht, da der Ausfall sofort bemerkt und das betroffene Piezoelement kurzfristig ersetzt werden kann. Zudem vereinfacht die vorschlagsgemäße Überwachung die Fehlersuche wesentlich, da bei einem Ausfall des Kraftfahrzeugs-Türschließsystems mittels der Überwachung feststellbar ist, ob das dem Türaußengriff zugeordneten Piezoelement ordnungsgemäß arbeitet.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann die vorschlagsgemäße Überwachung zusätzlich dazu eingesetzt werden, die Auswertung von Signalen des Piezoelements in Abhängigkeit von der Funktionsfähigkeit des Piezoelements zu modifizieren. Beispielsweise kann die Verstärkung eines dem Piezoelement zugeordneten Verstärkers erhöht werden, wenn die Überwachung beispielsweise erfaßt, daß sich der Widerstand des Piezoelemtents verändert, insbesondere erhöht, hat.
Bei der Überwachung auf das Auftreten eines ersten Signals des Piezoelements ist zu berücksichtigen, daß die Auswertung der Signale des Piezoelements im Hinblick auf die Erfassung bzw. Detektion einer Berührung und/oder Betätigung des Türaußengriffs verhältnismäßig aufwendig ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn auch zwischen einem Ziehen und Drücken am Türaußengriff - also einer Zug- und Druckbelastung - unterschieden werden soll. Insbesondere ist bei der Auswertung der absolute Wert, der relative Wert, der Verlauf, die Änderungsgeschwindigkeit und/oder die zeitliche Korrelation bzw. das Timing der Signale des Piezoelements zu berücksichtigen, um eine eindeutige Identifizierung bzw. Erfassung einer Berührung oder Betätigung des Türaußengriffs zu ermöglichen. Dementsprechend erfordert die Auswertung einen gewissen Schaltungs- und/oder Rechenaufwand. Dies bedingt einen relativen hohen Strombedarf der Auswertung.
Die Erfassung des Auftretens eines ersten Signals des Piezoelements - unter Signal ist generell ganz allgemein das Auftreten und/oder die Änderung von elektrischen Signalen oder Kennwerten des Piezoelements zu verstehen - ermöglicht es, die Auswertung erst dann zu aktivieren bzw. zu starten (auch als Aufwecken bezeichnet), wenn ein erstes Signal des Piezoelements aufgetreten und mittels einer Aktivierungseinrichtung erfaßt worden ist. Dies ermöglicht eine starke Minimierung des Ruhestrombedarfs, da lediglich eine sehr einfach aufgebaute, auf einen minimalen Ruhestrombedarf optimierte Aktivierungseinrichtung bzw. Erkennungseinrichtung zum Erfassen des Auftretens eines ersten Signals des Piezoelements permanent aktiviert sein muß.
Weiter ist gemäß einer Ausführungsvariante vorgesehen, daß ein Anlaufintervall einer "Passive Entry-Funktion" erst dann gestartet wird, wenn ein erstes Signal des Piezoelements oder ein erstes Berühren bzw. Betätigen des den Piezoelement zugeordneten Türaußengriffs erfaßt wurde. Gemäß einer Weiterbildung kann dieses Erfassen gleichzeitig durch die Überwachungseinrichtung zur Überwachung der Funktionsfähigkeit erfolgen.
Im weiteren wird hier zwischen der Erfassung einer Berührung und einer Betätigung des Türaußengriffs nicht unterschieden. Es hängt letztendlich von der Auswertung ab, ob bereits ein Berühren des Türaußengriffs mit einer beispielsweise nur sehr leichten Verformung bzw. Belastung des Piezoelements einerseits und ein (starkes) Betätigen des Türaußengriffs andererseits unterscheidbar sind, insbesondere um entsprechend unterschiedliche Funktionen zu steuern bzw. auszulösen. Hierauf wird jedoch im folgenden nicht näher eingegangen.
Weitere Aspekte, Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeug-Türschließsystem;
Fig. 2 eine Türaußengriffanordnung des Kraftfahrzeug-Türschließsystems gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung der Türaußengriffanordnung;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Piezoelements mit einer zugeordneten Überwachungseinrichtung; und
Fig. 5 eine blockschaltbildartige Darstellung des vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeug-Türschließsystems.
Für gleiche oder ähnliche Teile werden die selben Bezugszeichen verwendet, und es ergeben sich entsprechende bzw. vergleichbare Vorteile und Eigenschaften, auch wenn eine wiederholte Beschreibung weggelassen ist.
In Fig. 1 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Kraftfahrzeug-Türschließsystem 2 dargestellt. Das Kraftfahrzeug-Türschließsystem 2 weist insbesondere mehrere Kraftfahrzeug-Türschlösser 3, insbesondere für Kraftfahrzeugtüren 4, eine Kraftfahrzeugheckklappe, eine Motorhaube u. dgl., auf, deren Einbaupositionen in Fig. 1 schematisch angedeutet sind.
Vorzugsweise ist jedes Kraftfahrzeug-Türschloß 3 motorisch, insbesondere elektromotorisch, mittels einer bekannten Zentralvernegelung bzw. eines Zentralverriegelungsantriebs entriegelbar und verriegelbar. Bei einer Ausführung als Elektroschloß, was insbesondere bei den Kraftfahrzeug-Türschlössern 3 der Kraftfahrzeugseitentüren 4 vorgesehen ist, weist jedes Kraftfahrzeugschloß 3 zusätzlich noch die Möglichkeit einer motorischen Öffnung, also des Aushebens einer nicht dargestellten Sperrklinke, mittels eines nicht dargestellten Öffnungsantriebs auf. Das Entriegeln und Verriegeln kann dementsprechend auch nur schaltungstechnisch erfolgen.
Das Kraftfahrzeug-Türschließsystem 2 ist vorzugsweise mit einer "Passive Entry"-Funktion ausgestattet. Unter "Passive Entry"-Funktion ist hier insbesondere eine automatische, kraftfahrzeugseitige Datenabfrage bzw. Identifikation eines bedienerseitigen Datenträgers, Transponders 5 o. dgl., wie durch Signalwellen 6 angedeutet, zu verstehen, um festzustellen, ob eine sich dem Kraftfahrzeug 1 annähernde Bedienungsperson oder eine Bedienungsperson, die bereits im Begriff ist, das Kraftfahrzeug 1 bzw. eine Kraftfahrzeugtür 4 zu öffnen, zum Zutritt berechtigt ist. Dies wird meist von einer entsprechenden Elektronik des Kraftfahrzeugs 1 überprüft.
Bei entsprechender Berechtigung der Bedienungsperson erfolgt üblicherweise ein automatisches Entriegeln entweder einer Zentralvernegelung, des Türschlosses 3 der Fahrertür 4 oder zumindest des Türschlosses 3 der Tür 4, dem sich die Bedienungsperson nähert oder deren Türaußengriff die Bedienungsperson berührt bzw. betätigt. Der Energie- bzw. Strombedarf der "Passive Entry"-Funktion bzw. Datenabfrage ist beträchtlich. Daher wird die entsprechende Elektronik erst eingeschaltet bzw. aktiviert, wenn dies erforderlich ist. Da das Einschalten bzw. Aktivieren der Elektronik und die Datenabfrage eine gewisse Zeit benötigen, erfolgt dies möglichst umgehend nach Erfassung einer Annäherung einer Bestimmungsperson und/oder erst nach einer ersten Berührung und/oder Betätigung des Türaußengriffs. Das Einschalten bzw. Aktivieren der Elektronik für die Datenabfrage wird nachfolgend als Starten der Berechtigungsabfrage bezeichnet.
Dem Kraftfahrzeug-Türschloß 3 der Fahrertür und dem Haubenschloß sind bedarfsweise jeweils ein Schließzylinder 7 für eine Betätigung mit einem mechanischen Schlüssel 8 zugeordnet. So kann das Kraftfahrzeug-Türschloß 3 der Fahrertür mit dem Schlüssel 8 mechanisch im Notfall betätigt bzw. entriegelt und geöffnet werden. Eine entsprechende Notentriegelung bzw. Notöffnung kann bedarfsweise auch für die Türschlösser 3 der anderen Türen 4 vorgesehen sein.
Zumindest jedem Kraftfahrzeugtürschloß 3 der Kraftfahrzeugseitentüren 4 ist eine Türaußengriffanordnung 9 zugeordnet, wie in Fig. 1 angedeutet. Fig. 2 zeigt die Türaußengriffanordnung 9 der Fahrertür mit integriertem Schließzylinder 7. Jedoch kann der Schließzylinder bedarfsweise auch entfallen.
Die Türaußengriffanordnung 9 weist ferner einen Türaußengriff 10 auf, der feststehend ausgebildet ist und keine beweglichen Teile, wie einen beweglichen Betätigungs- bzw. Öffnungshebel o. dgl., aufweist. Dargestellt ist ein Bügelgriff, als eine mögliche Alternative kann auch ein Klappengriff eingesetzt werden.
Die Türaußengriffanordnung 9 kann außerdem einen benachbarten Türbereich 11, wie in Fig. 3 dargestellt, umfassen, insbesondere wenn die Türaußengriffanordnung 9 zusammen mit diesem benachbarten Türbereich 11 als Baueinheit in die zugeordnete Kraftfahrzeugtür 4 eingesetzt wird. Dies ist aufgrund des feststehenden Türaußengriffs 10 jedoch nicht unbedingt erforderlich.
Fig. 3 zeigt die Türaußengriffanordnung 9 ohne Schließzylinder 7. Ein Sensor 12 ist dem Türaußengriff 10 zugeordnet. Er weist ein verformungs-, kraft- und/oder drucksensitives Sensorelement in Form eines Piezoelements 13 auf.
Bei dem Piezoelement 13 handelt es sich insbesondere um einen Piezokristall, der bei Belastung bzw. Verformung durch Kristallverformung eine elektrische Spannung, insbesondere an seinen Seiten senkrecht zur Verformungsrichtung, erzeugt. Diese Spannung wird vorzugsweise hochohmig abgegriffen, verstärkt und ausgewertet. Jedoch kann der Piezokristall auch eine resistive Auswertung und/oder gegebenenfalls eine kapazitive Auswertung der Signale bzw. von Kennwerten des Piesoelements 13 zur Erfassung einer Belastung bzw. einer Verformung des Piezoelements 13 erfolgen.
Der Türaußengriff 10 umgrenzt bzw. definiert einen Eingreifraum 14 für eine nicht dargestellte Hand einer Bedienungsperson. Unter "Eingreifraum" ist hier dementsprechend insbesondere der Raum zu verstehen, in den eine nicht dargestellte Hand einer Bedienungsperson üblicherweise zur Betätigung des Türaußengriffs 10 eingreift.
Das Piezoelement 13 kann beispielsweise auf der dem Eingreifraum 14 zugewandten Innenwandung bzw. Innenseite 15 des Türaußengriffs 10 angeordnet sein und insbesondere die Innenseite 15 und/oder angrenzende Bereiche des Türaußengriffs 10 großflächig, vorzugsweise im wesentlichen vollständig überdecken. Vorzugsweise ist das Piezoelement 13 jedoch in den Türaußengriff 10 integriert, insbesondere im Inneren angeordnet, beispielsweise in einem Hohlraum angeordnet oder eingegossen.
Der Türaußengriff 10 ist vorzugsweise - zumindest bereichsweise - elastisch verformbar ausgebildet. Der Sensor 12 kann eine durch eine Berührung bzw. Betätigung hervorgerufene Verformung bzw. Belastung des Türaußengriffs 10 detektieren, so daß die Berührung bzw. Betätigung erfaßbar ist.
Dem Piezoelement 13 ist eine Auswerteelektronik bzw. -einrichtung 16 zugeordnet. Die Auswerteelektronik 16 ist vorzugsweise in die Türaußengriffanordnung 9 bzw. den Türaußengriff 10 zumindest teilweise, insbesondere vollständig integriert, kann aber beispielsweise auch in der einer zugeordneten Kraftfahrzeugtür 4 untergebracht sein.
Zusätzlich oder alternativ kann die Auswertung teilweise in einem nicht dargestellten Türsteuergerät, das der Kraftfahrzeugtür 4 zugeordnet ist, und/oder einer zentralen Kraftfahrzeug- bzw. Steuerelektronik 17 des Kraftfahrzeugs 1, die in Fig. 1 angedeutet ist, erfolgen.
Wenn eine nicht dargestellte Hand einer Bedienungsperson den Türaußengriff 10 berührt bzw. betätigt, führt dies zu einem elektrischen Signal bzw. zu einer Änderung von elektrischen Signalen und/oder Kennwerten des Sensors 12 bzw. des Piezoelements 13, das bzw. die als Berührung bzw. Betätigung des Türaußengriffs 10 von der Auswerteeinrichtung 16 ausgewertet werden können.
In der nur sehr schematischen Darstellung gemäß Fig. 3 ist durch Pfeil 18 angedeutet, daß die Auswerteeinrichtung 16 entsprechende Auswertesignale ausgeben kann, wobei die Auswerteeinrichtung 16 insbesondere mit der zentralen Steuerelektronik 17, beispielsweise über einen CAN-Bus, und/oder mit einem nicht dargestellten Türsteuergerät, beispielsweise über einen LIN-Bus, verbunden ist. Selbstverständlich sind hier auch andere Anschlußvarianten möglich.
Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt nun darin, daß das Kraftfahrzeug-Tüschließsystem 2 - zumindest in funktionaler Hinsicht - zusätzlich zu der Auswerteeinrichtung 16 eine dem Piezoelement 13 zugeordnete Überwachungseinrichtung 19 aufweist, wie in Fig. 3 angedeutet. Die Überwachungseinrichtung 19 dient einer Überwachung des Piezoelements 13 auf Funktionsfähigkeit, beim Darstellungsbeispiel insbesondere auf Bruch. Ein einfaches, bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Überwachungseinrichtung 19 wird nachfolgend anhand von Fig. 4 näher erläutert.
Beim Darstellungsbeispiel liegt eine grundlegende Idee der Überwachungseinrichtung 19 darin, einen Strompfad 20 zu bilden, der durch das Piezoelement 13 verläuft und überwacht wird.
Vorzugsweise ist der Strompfad 20 über das Piezoelement 13 durch eine entsprechende Leiteranordnung des Piezoelements 13 gebildet. Insbesondere eignet sich hierzu eine leitende, beispielsweise metallisierte Fläche bzw. Oberfläche des Piezoelements 13. Beispielsweise ist eine metallisierte Außenfläche eines Keramikkörpers des Piezoelements 13 an gegenüberliegenden Endbereichen kontaktiert. Unabhängig von dieser leitenden Durchgangsverbindung können dann durch Verformung bzw. Belastung des Piezoelements 13 hervorgerufene Signale am Piezoelement 13 detektiert werden, wie bereits erläutert.
Die Überwachungseinrichtung 19 weist eine Stromquelle 21 und einen elektrischen Widerstand 22 auf, die beim Darstellungsbeispiel mit dem Piezoelement 13 in Reihe geschaltet sind. Wenn an dem derartig gebildeten Strompfad 20 eine Versorgungsspannung U_V angelegt wird, fließt ein zumindest im wesentlichen konstanter Strom durch das Piezoelement 13 und den Widerstand 22. Der Spannungsabfall U_R am Widerstand 22 wird überwacht. Insbesondere erfolgt dies mittels eines Verstärkers oder eines Komparators 23, wie in Fig. 4 angedeutet. Beispielsweise vergleicht der Komperator 23 den Spannungsabfall U_R mit einer Referenzspannung. Unterschreitet der Spannungsabfall U_R die Referenzspannung oder fehlt der Spannungsabfall U_R ganz, wird ein Warnsignal ausgegeben. Dieses Warnsignal indiziert, daß der Widerstand des Piezoelements 13 zu hoch geworden ist oder daß der Strompfad 20 - beispielsweise aufgrund eines Bruchs des Piezoelements 13 - vollständig unterbrochen wurde.
Das Warnsignal kann beispielsweise an die Auswerteeinrichtung 16 und/oder die Steuerelektronik 17 ausgegeben werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Warnsignal angezeigt werden, beispielsweise um einen Benutzer des Kraftfahrzeugs 1 zu warnen bzw. auf einen Ausfall des Piezoelements 13 hinzuweisen und/oder um beispielsweise die Fehlersuche bei einer Reparatur zu erleichtern.
Beim Darstellungsbeispiel ist dem Piezoelement 13 ein Vorverstärker bzw. erster Verstärker 24 zugeordnet, wie in Fig. 3 schematisch angedeutet. Der erste Verstärker 24 ist insbesondere unmittelbar benachbart zum Piezoelement 13 angeordnet und bildet vorzugsweise mit diesem eine Montageeinheit. Insbesondere kann der erste Verstärker 24 und gegebenenfalls weitere Elektronik unmittelbar auf dem Piezoelement 13 angeordnet und davon getragen sein. Insbesondere kann der erste Verstärker 24 auch als Teil des Sensors 12 angesehen werden.
Wie bereits oben angedeutet, kommt es vorliegend auf die funktionalen Eigenschaften an. Hingegen kommt es weniger darauf an, ob die Auswerteeinrichtung 16, die Überwachungseinrichtung 19 und der erste Verstärker 24 durch separate Schaltungen oder - gegebenenfalls auch nur teilweise - durch gemeinsame Schaltungen, integrierte Schaltungen bzw. auch gemeinsamen Platinen, Leiteranordnungen o. dgl. gebildet sind. Gegebenenfalls können diese funktionalen Einheiten auch eine oder mehrere Montageeinheiten - gegebenfalls zusammen mit dem Sensor 12 - bilden.
Nachfolgend werden funktionale Aspekte anhand der blockschaltbildartigen Darstellung gemäß Fig. 5 näher erläutert. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Sensor 12 mit seinem Piezoelement 13 an die Auswerteeinrichtung 16 angeschlossen. Gemäß einer ersten Ausführungsvariante umfaßt der Sensor 12 den ersten Verstärker 24, also eine erste Verstärkerstufe. Der Verstärker 24 dient der Erfassung bzw. Erkennung eines ersten Signals des Piezoelement 13, wie bereits oben erläutert, um dann die sonstige Elektronik aufwecken bzw. einschalten und beispielsweise die Auswertung und/oder Berechtigungsabfrage starten zu können. Der erste Verstärker 24 ist dementsprechend an eine Batterie bzw. ein Bordnetz 25 des Kraftfahrzeugs 1 direkt oder über eine Stromversorgungseinrichtung 26 zur Sicherstellung einer dauerhaften Stromversorgung angeschlossen.
Vorzugsweise ist der erste Verstärker 24 oder eine sonstige geeignete Schaltung derart ausgegbildet, daß der Stromverbrauch möglichst minimal ist. Beispielsweise ist die Schaltung bzw. der Verstärker 24 in MOSFET-Technik ausgeführt und/oder weist einen Ruhestrom von weniger als 100 µA auf.
Wenn das Piezoelement 13 aufgrund einer ersten Berührung oder Betätigung des Türaußengriffs 10 verformt oder belastet wird, wird dies vom Verstärker 24 erfaßt und ein entsprechendes Signal - nachfolgend Aufwecksignal A genannt - an eine Aktivierungs- bzw. Aufweckschaltung 27 ausgegeben. Das Aufwecksignal A kann bedarfsweise auch unmittelbar an die zentrale Steuerelektronik 17 oder eine sonstige Kraftfahrzeugelektronik ausgegeben werden, um beispielsweise die Berechtigungsabfrage für die "Passive Entry"-Funktion zu starten.
Die Ausweckschaltung 27 kann auch als Haltekreis ausgebildet sein bzw. verstanden werden, der die Auswerteeinrichtung 16 und/oder die Überwachungseinrichtung 19 temporär - nämlich im aufgeweckten bzw. eingeschalteten Zustand nach Empfang des Aufwecksignals A - aktiviert bzw. einschaltet. Beim Darstellungsbeispiel bildet die Aufweckschaltung 27 eine temporäre Stromversorgung für die Auswerteeinrichtung 16 und die Überwachungseinrichtung 19, die Aufweckschaltung 27 versorgt also die beiden Einrichtungen 16 und 19 nach Erhalt des Aufweckssignals A - zumindest temporär - mit Strom.
Zusätzlich kann die Aufweckschaltung 27 nach Erhalt des Aufwecksignals A ein entsprechendes Signal an die Steuerelektronik 17 und/oder eine sonstige Elektronik des Kraftfahrzeugs 1 ausgeben, beispielsweise um die Berechtigungsabfrage der "Passive Entry"-Funktion und/oder sonstige Kraftfahrzeugfunktionen zu starten bzw. zu aktivieren, wie durch Pfeil P in Fig. 5 angdeutet.
Ein weiterer wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß das Kraftfahrzeug-Türschließsystem 2 eine Aktivierungseinrichtung 28 aufweist. Diese Aktivierungseinrichtung 28 ist beim voranstehend beschriebenen Darstellungsbeispiel durch den ersten Verstärker 24 und die Aufweckschaltung 27 gebildet. Dies stellt jedoch lediglich ein Ausführungsbeispiel dar. Schaltungstechnisch kann die Aktivierungseinrichtung 28 auch anders ausgebildet bzw. realisiert sein. Des weiteren kann die Aktivierungseinrichtung 28 auch in die Auswerteeinrichtung 16 und/oder die Überwachungseinrichtung 19 bzw. sonstige Komponenten des Kraftfahrzeugs-Türschließsystem 2 integriert sein.
Ein wesentlicher Aspekt liegt darin, daß die Aktivierungseinrichtung 28 dauerhaft bzw. fortlaufend das Piezoelement 13 auf das Auftreten eines ersten Signals und damit auf eine erste Berührung bzw. Betätigung des Türaußengriffs 10 überwacht. Erst nach dem Auftreten eines derartigen ersten Signals wird die Auswertung, hier also die Auswerteeinrichtung 16, aktiviert, bzw. eingeschaltet. Dies erfolgt hier dadurch, daß die Stromversorgung der Auswerteeinrichtung 16 erst nach dem Auftreten des ersten Signals eingeschaltet wird.
Entsprechendes gilt hier beim Darstellungsbeispiel für die Überwachungseinrichtung 19, d. h. die Überwachungseinrichtung 19 wird erst nach Erfassung bzw. Auftreten eines ersten Signals des Piezoelements 13 von der Aktivierungseinrichtung 28 eingeschaltet bzw. aktiviert. Alternativ kann die Überwachungseinrichtung 19 jedoch auch permanent bzw. fortlaufend betrieben werden; dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Überwachungseinrichtung 19 und die Aktivierungseinrichtung 28 zu einer Schaltung integriert sind.
Die Auswerteeinrichtung 16 weist beim Darstellungsbeispiel eine eigene Verstärkerstufe - hier einen zweiten Verstärker 29 - und einen Mikrocontroller 30 bzw. eine sonstige geeignete Auswerteschaltung auf.
Wie bereits erläutert, kann die Überwachungseinrichtung 19 in die Auswerteeinrichtung 16 integriert sein. Hier umfaßt die Auswerteeinrichtung 16 und/oder die Aktivierungseinrichtung 28 beispielsweise den Komparator 23, der in Fig. 5 im einzelnen nicht dargestellten Überwachungseinrichtung 19.
Eine mögliche Funktionsweise und ein bevozugter Aufbau der Überwachungseinrichtung 19 wurde bereits anhand von Fig. 4 erläutert. Als weitere Komponente der Überwachungseinrichtung 19 ist in Fig. 5 lediglich die Stromquelle 21 dargestellt, die an die Aufweckschaltung 27 angeschlossen ist und dementsprechend das Piezoelement 13 bzw. den in Fig. 4 dargestellten Strompfad 20 dann mit Strom beaufschlagt, wenn zuvor ein erstes Signal des Piezoelements 13 erfaßt wurde, also wenn sich die Aufweckschaltung 27 im aufgeweckten bzw. eingeschalteten Zustand befindet.
Die Verarbeitung des vom Komperator 23 bereitgestellten Ausgangssignals der Überwachungseinrichtung 19 erfolgt beim Darstellungsbeispiel durch die Auserteeinrichtung 16 und insbesondere durch deren Mikrocontroller 30 bzw. eine sonstige geeignete Schaltung.
Bevor auf die mögliche Signalauswertung näher eingegangen wird, soll kurz noch die zweite Ausführungsvariante erläutert werden. Bedarfsweise kann nämlich der erste, dem Piezoelement 13 vorzugsweise unmittelbar zugeordnete Verstärker 24 auch entfallen. Der Verstärker 29 übernimmt dann die Funktionen des ersten Verstärkers 24. Der Verstärker 29 ist dann dementsprechend an eine dauerhafte Stromversorgung, insbesondere die Stromversorgungseinrichtung 26, wie durch den gestrichelten Pfeil dargestellt, angeschlossen. Wenn eine erstes Signal des Piezoelements 13 detektiert wird, stellt der Verstärker 29 weiter das erforderliche Aufwecksignal A für die Aufweckschaltung 27 zur Verfügung, wie durch die gestrichelte Pfeilverbindung zur Aufweckschaltung 27 angedeutet.
Auch bei der zweiten Ausführungsvariante ist natürlich eine Minimierung des Stromverbrauchs erwünscht. Dementsprechend ist dann der Verstärker 29 sehr stromsparend ausgeführt, weist also einen geringen Ruhestrom von vorzugsweise weniger als 100 µA auf. So wird das Bordnetz 25 des Kraftfahrzeugs 1 auch bei längerem Stillstand des Kraftfahrzeugs 1 nicht übermäßig belastet.
Wenn die Auswerteeinrichtung 16 aktiviert, also eingeschaltet ist, erfolgt fortlaufend eine Auswertung der Sensorsignale, d. h. hier der vom Verstärker 29 und gegebenenfalls vom Verstärker 24 verstärkten Signale des Piezoelements 13. Die Auswertung überprüft die Signale daraufhin, ob eine Betätigung des Türaußengriffs 10 vorliegt, insbesondere ob ein dem Türaußengriff 10 zugeordnetes Kraftfahrzeug-Türschloß 3 geöffnet oder geschlossen werden soll. Vorzugsweise wird dabei zusätzlich zwischen einem Ziehen und einem Drücken am Türaußengriff 10 unterschieden, insbesondere um gerade bei einem Elektroschloß wahlweise ein Öffnen bzw. Schließen des Kraftfahrzeug-Türschlosses 3 zu veranlassen.
Alternativ oder zusätzlich kann die Signalauswertung auch zur Ent- und Verriegelung des zugeordneten Kraftfahrzeug-Türschlosses 3 und/oder einer Zentralvernegelung des Kraftfahrzeugs 1 genutzt werden.
Beim Darstellungsbeispiel erfolgt die Ent- und Verriegelung jedoch vorzugsweise primär unabhängig von einer Betätigung des Türaußengriffs 10 über die bereits genannte "Passive Entry"-Funktion des Kraftfahrzeug-Türschließsystems 2. Bedarfsweise kann die "Passive Entry"-Funktion jedoch auch nur zur Überprüfung der Zugangsberechtigung genutzt werden. Die Ent- und Vernegelung sowie das anschließende Öffnen und Schließen erfolgen dann in Abhängigkeit von einer erfaßten Berührung und/oder Betätigung des Türaußengriffs 10.
Bei der Auswertung der Sensorsignale werden vorzugsweise die absoluten Werte, die relativen Werte, der Signalverlauf, die Änderungsgeschwindigkeit, die Änderungsrichtung und/oder die zeitliche Korellation der Sensorsignale berücksichtigt bzw. ausgewertet. Beispielsweise kann durch eine Schwellwertauswertung zwischen einem anfänglichen Berühren bzw. leichten Betätigen und einem stärkeren Betätigen zum Öffnen einer Kraftfahrzeugtür 4 unterschieden werden. Zudem kann gegebenenfalls zwischen einer Zug- und einer Druckbelastung, also zwischen einem Ziehen und Drücken am Türaußengriff 10 unterschieden werden.
Beispielsweise ist es möglich, daß zunächst nur ein leichtes Drücken und/oder Ziehen am Türaußengriff 10 erforderlich ist, um die bereits genannte Berechtigungsabfrage der "Passive-Entry"-Funktion zu starten. In diesem Fall könnte dann das entsprechende Signal an die "Passive Entry"-Funktion bzw. Steuerelektronik 17 oder sonstige Elektronik des Kraftfahrzeugs 1 von der Überwachungseinrichtung 16 bzw. deren Mikrocontroller 30 nach entsprechender Auswertung ausgegeben werden.
Erst nach einem zweiten Drücken oder insbesondere Ziehen am Türaußengriff 10 erfolgt dann beispielsweise ein Entriegeln und/oder Öffnen des zugeordneten Kraftfahrzeug-Türschlosses 3.
Alternativ kann auch ein einziges, sich langsam steigerndes Drücken oder Ziehen am Türaußengriff 10 genügen, um einerseits die Berechtigungsanfrage zu starten bzw. durchzuführen und/oder ein Entriegeln des zugeordneten Kraftfahrzeug- Türschlosses 3 zu veranlassen und andererseits anschließend das Kraftfahrzeug- Türschloß 3 zu entriegeln und/oder zu öffnen. Dieses kontinuierliche Berühren und Betätigen des Türaußengriffs 10 entspricht mehr der gewohnten Handhabung und ist daher zu bevorzugen.
Die Auswerteeinrichtung 16 gibt entsprechende Steuersignale aus, so daß je nach Steuersignal das zugeordnete Kraftfahrzeug-Türschloß 3 entriegelt, verriegelt, geöffnet und/oder geschlossen wird. Die Kommunikation der Überwachungseinrichtung 16 bzw. deren Mikrocontroller 30 ist in Fig. 5 schematisch durch Pfeile 31 angedeutet. Insbesondere kommuniziert die Auswerteeinrichtung 16 mit einer nicht näher dargestellten Zentralverriegelung, der zentralen Steuerelektronik 17 und/oder einer sonstigen Elektronik des Kraftfahrzeugs 1, beispielsweise mit einem in der zugeordneten Kraftfahrzeugtür 4 angeordneten, nicht dargestellten Türsteuergerät o. dgl., beispielsweise über ein Bus-System, einzelne Kabel oder ein sonstiges Daten- oder Steuerungsnetz.
Sofern das Kraftfahrzeug-Türschließsystem 2 eine "Passive Entry"-Funktion wie beim Darstellungsbeispiel aufweist, erfolgt das Starten der Berechtigungsabfrage möglichst frühzeitig. Insbesondere kann das Starten der Berechtigungsabfrage einerseits durch die Aufweckschaltung 27 oder andererseits durch die Auswerteeinrichtung 16 veranlaßt werden.
Beim Darstellungsbeispiel wertet die Auswerteeinrichtung 16 außerdem die von der Überwachungseinrichtung 19 bzw. dessen Komperator 23 bereitgestellten Überwachungssignale aus. Beispielsweise gibt der Mikrocontroller 23 ein Warnsignal aus, wenn der Spannungsabfall U_R unter einen bestimmten Referenzwert absinkt, beispielsweise aufgrund einer Unterbrechung des Strompfads 20. In diesem Fall gibt die Auswerteeinrichtung 16 ein Ausfallsignal aus, das beispielsweise mit der in Fig. 5 angedeuteten Anzeigeeinrichtung 32 einen Fahrzeugnutzer anzeigbar ist. Das Ausfallsignal kann bedarfsweise jedoch auch nur intern in der Kraftfahrzeugelektronik weiterverarbeitet werden und beispielsweise lediglich zur Reparatur- oder Wartungszwecken angezeigt werden.
Gemäß einer Ausführungsvariante wird bei Ausfall des Warnsignals die Verstärkung des Verstärkers 24 und/oder 29 verändert, insbesondere hochgesetzt, um gegebenenfalls noch eine Notbetätigung bzw. Notöffnung zu ermöglichen. Insbesondere kann bei Auftreten des Warnsignals die übliche Auswertung auch modifiziert werden, beispielsweise kann ein Schwellwert, der zum Veranlassen einer Öffnung von den Sensorsignalen überschritten werden muß, herabgesetzt werden. Insbesondere kann also eine Ausfall- bzw. Notauswertung anstatt der normalen Auswertung der Sensorsignale, soweit diese noch auftreten bzw. erfaßt werden können, erfolgen.
Beim Darstellungsbeispiel ist vorzugsweise eine permanente Überwachung des Piezoelements 13 vorgesehen. Bedarfsweise kann die Überwachung jedoch auch nur temporär oder zyklisch in gewissen Intervallen erfolgen.
Zum Abschalten bzw. Zurücksetzen der Aktivierungseinrichtung 28 bzw. Aufweckschaltung 27 kann beispielsweise ein interner Timer bzw. Zeitgeber vorgesehen sein. Das Ausschalten der Stromversorgung zu der Auswerteeinrichtung 16 und der Überwachungseinrichtung 19 bzw. deren Stromquelle 21 erfolgt dann nach einer vorbestimmten, gegebenenfalls einstellbaren Zeit. Alternativ oder zusätzlich kann das Abschalten beispielsweise auch auf ein entsprechendes Schlafsignal der Steuerelektronik 17 oder einer sonstigen Elektronik des Kraftfahrzeugs 1 und/oder auf einen Schließbefehl einer Fernsteuerung o. dgl. hin erfolgen.
Die Auswerteeinrichtung 16, die Überwachungseinrichtung 19, die Aktivierungseinrichtung 28 sowie die weiteren Komponenten des Kraftfahrzeug- Türschließsystems 2 können je nach Bedarf und Platzverhältnissen in den Türaußengriff 10 bzw. die Türaußengriffanordnung 9 und/oder die zugeordnete Kraftfahrzeugtür 4 eingebaut sein. Beispielsweise können einzelne Komponenten bzw. Funktionen in ein nicht dargestelltes Türsteuergerät und/oder die Steuerelektronik 17 bzw. eine sonstige Elektronik des Kraftfahrzeugs 1 integriert sein.
Insbesondere ist darauf hinzuweisen, daß die einzelnen voranstehenden Funktionen primär auch nur durch entsprechende Software in bereits vorhandenen Elektronikkomponenten realisiert werden können.
Anstelle des Piezoelements 13 bzw. Piezokristalls kann auch ein sonstiges Sensorelement entsprechend eingesetzt werden, wobei es sich vorzugsweise ebenfalls um ein Sensorelement handelt, das eine mechanische Größe, insbesondere Belastung bzw. Verformung, direkt in ein elektrisches Signal im eingangs genannten Sinne umsetzt.

Claims

1. Kraftfahrzeug-Türschließsystem (2) mit einem Kraftfahrzeug-Türschloß (3), einem dem Kraftfahrzeug-Türschloß (3) zugeordneten Türaußengriff (10), einem dem Türaußengriff (10) zugeordneten Piezoelement (13) und einer daran angeschlossenen Auswerteeinrichtung (16) zum Erfassen einer Betätigung des Türaußengriffs (10), insbesondere durch eine Hand einer Bedienungsperson, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeug-Türschließsystem (2) eine Überwachungseinrichtung (19) zur Überwachung der Funktionsfähigkeit des Piezoelements (13) und/oder eine von der Auswerteeinrichtung (16) unabhängig betreibbare Aktivierungseinrichtung (28) zum Aktivieren bzw. Einschalten der Auswerteeinrichtung (16) aufweist.

2. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Piezoelement (13) von der Überwachungseinrichtung (19) auf Bruch überwachbar ist.

3. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (19) derart ausgebildet ist, daß eine elektrischer Strompfad (20) durch das Piezoelement (13) überwachbar und/oder eine Änderung eines elektrischen Kennwerts oder Signals des Piezoelements (13) erfaßbar ist.

4. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (19) eine Stromquelle (21), einen Widerstand (22) und einen Komparator (23) aufweist, wobei das Piezoelement (13) und der Widerstand (22) in Reihe an die Stromquelle (21) angeschlossen sind und der Spannungsabfall am Widerstand (22) vom Komparator (23) auswertbar ist.

5. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (19) derart ausgebildet ist, daß die Funktionsfähigkeit des Piezoelements (13) anzeigbar und/oder ein entsprechendes Signal ausgebbar ist.

6. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (19) und/oder die Auswerteeinrichtung (16), insbesondere von der Aktivierungseinrichtung (28), nur, einschaltbar ist bzw. sind, wenn zuvor ein erstes Signal des Piezoelements (13) erfaßt wurde.

7. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeug-Türschließsystem (2) eine "Passive Entry"-Funktion aufweist, wobei eine Berechtigungsabfrage insbesondere von der Aktivierungseinrichtung (28) und/oder der Auswerteeinrichtung (16) initiierbar ist, insbesondere wenn ein erstes Signal des Piezoelements (13) oder eine Betätigung des Türaußengriffs (10) erfaßt wurde.

8. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeug-Türschließsystem (2), insbesondere die Aktivierungseinrichtung (28), einen dem Piezoelement (13) zugeordneten Verstärker (24) aufweist.

9. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (24) ein Erfassen erster Signale des Piezoelements (13) ermöglicht.

10. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (24) mit dem Piezoelement (13) eine Montageeinheit bildet.

11. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (24) unmittelbar benachbart zum Piezoelement (13) angeordnet ist.

12. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (16) an einen dem Piezoelement (13) zugeordneten Verstärker (24) angeschlossen ist.

13. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (16) einen Verstärker (29) aufweist.

14. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung des Verstärkers (24, 29) in Abhängigkeit von der erfaßten Funktionsfähigkeit des Piezoelements (13) einstellbar ist.

15. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (24, 29) einen Ruhestrom kleiner als 100 µA aufweist.

16. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeug-Türschließsystem (2) eine Stromversorgungseinrichtung (26) zur dauerhaften Stromversorgung der Aktivierungseinrichtung (28) und/oder eines Verstärkers (24, 29) aufweist.

17. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierungseinrichtung (28) derart ausgebildet ist, daß ein erstes Signal des Piezoelements (13) erfaßbar und daraufhin die Auswerteeinrichtung (16) zur weiteren Auswertung dieses Signals und weiterer Signale des Piezoelements (13), insbesondere nach Wert und Timing, aktivierbar bzw. einschaltbar ist.

18. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivieningseinrichtung (28) einen geringen Ruhestrom, insbesondere von weniger als 100 µA, auweist.

19. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierungseinrichtung (28) einen Haltekreis bzw. eine Aufweckschaltung (27) zur temporären Stromversorgung der Überwachungseinrichtung (19) und/oder der Auswerteeinrichtung (16) aufweist.

20. Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeug-Türschließsystems (2), wobei eine Betätigung eines Türaußengriffs (10) mittels eines Piezoelements (13) durch Auswertung von Signalen des Piezoelements (17) erfaßt werden kann, dadurch gekennzeichnet,
daß das Piezoelement (13) auf Funktionsfähigkeit überwacht wird und/oder
daß das Piezoelement (13) auf das Auftreten eines ersten Signals überwacht wird und die Auswertung erst nach dem Auftreten eines ersten Signals gestartet wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch das Piezoelement (13) verlaufender Strompfad (20) überwacht wird.

22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Piezoelement (13) mit einen konstanten Strom beaufschlagt und der Spannungsabfall an einem vorzugsweise in Reihe geschalteten Widerstand (22) zur Überwachung der Funktionsfähigkeit ausgewertet wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verstärkung und/oder Auswertung von Signalen des Piezoelements (13) in Abhängigkeit von der Funktionsfähigkeit angepaßt wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Auswertung durchführende Auswerteeinrichtung (16) erst nach dem Erfassen eines ersten Signals des Piezoelements (13) aktiviert bzw. mit Strom versorgt wird.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (16), insbesondere deren Stromversorgung, nach einer vorbestimmten Zeit, vorzugsweise ohne Signale des Piezoelements (13) und/oder auf einen entsprechenden Befehl hin wieder abgeschaltet wird.