DE102005061755B4

DE102005061755B4 - Verfahren zum Öffnen eines Kraftfahrzeugtürschlosses

Info

Publication number: DE102005061755B4
Application number: DE102005061755.7A
Authority: DE
Inventors: Mirko Schindler
Original assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Current assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2020-06-18
Anticipated expiration: 2025-12-22
Also published as: DE102005061755A1

Abstract

Verfahren zum Öffnen eines Türschlosses einer Kraftfahrzeugtür, wobei:a) mittels eines kapazitiven Sensors (4) eine Annäherung eines Körperteils eines Benutzers an einen Türgriff (1) der Kraftfahrzeugtür festgestellt wird,b) nach Feststellung der Annäherung ein Datenübertragungsdialog zwischen einem Steuergerät des Kraftfahrzeugs und einem beim Benutzer oder in dessen Nähe befindlichen ID-Geber ausgeführt wird, in dessen Folge eine Zugangsberechtigung des ID-Gebers festgestellt wird, wobei ein die festgestellte Zugangsberechtigung anzeigendes Zugangsberechtigungssignal für ein vorgegebenes Zeitintervall aufrechterhalten wird,c) mittels eines an dem Türgriff (1) angeordneten Kraft- oder Dehnungssensors (9) eine durch eine Betätigung des Türgriffs verursachte Krafteinwirkung oder eine durch die Krafteinwirkung verursachte Verformung festgestellt wird, undd) erst nach Feststellen der Krafteinwirkung bzw. Verformung und bei Vorhandensein des die festgestellte Zugangsberechtigung anzeigenden Zugangsberechtigungssignals das Türschloß entriegelt wird,dadurch gekennzeichnet, daß der Türgriff bei der Betätigung gegen den Widerstand einer Rückstellkraft geschwenkt wird, wobeiim Schritt c) mittels des an dem Türgriff angeordneten Kraft- oder Dehnungssensors eine zu Beginn der Betätigung verursachte Krafteinwirkung oder eine durch die Krafteinwirkung verursachte Verformung festgestellt wird, das Türschloß im Schritt d) entriegelt wird, unde) dann, während der Türgriff weitergeschwenkt wird, das Türschloß geöffnet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Öffnen eines Kraftfahrzeugtürschlosses.
Im Stand der Technik sind elektromechanische Kraftfahrzeug-Türschließsysteme mit Funkfernbedienung bekannt, bei denen ein Benutzer bei Annäherung an das Fahrzeug die Funkfernbedienung betätigt, wodurch - nach einem die Zugangsberechtigung feststellenden Dialog - ein Türschloß entriegelt wird. Wird anschließend durch den Benutzer ein Türgriff betätigt, das heißt verschwenkt, so wird die Tür geöffnet. Das Türschloß wird entweder mechanisch geöffnet, wobei der verschwenkbare Türgriff mit dem Türschloß mechanisch gekoppelt ist, oder es wird elektromechanisch geöffnet, wobei ein Verschwenken des Türgriffs ein Steuersignal an eine elektro-mechanische Stelleinrichtung erzeugt, die das Türschloß öffnet.
Darüber hinaus sind im Stand der Technik sogenannte „Passive Entry“-Systeme bekannt, bei denen der Benutzer nicht mehr aktiv eine Taste einer Funkfernbedienung zu betätigen braucht. Vielmehr reicht es aus, daß der Benutzer die als ID-Geber (Identifikationsgeber) bezeichnete Funkfernbedienung mit sich führt (in einer Tasche der Bekleidung oder einer Aktentasche beispielsweise). Hierbei wird mittels eines Annäherungssensors die Annäherung des Benutzers an die Tür des Kraftfahrzeugs erfaßt, woraufhin ein in dem Kraftfahrzeug angeordnetes Steuergerät über eine (beispielsweise in einem Türgriff angeordnete) Sendeantenne ein Funksignal an den beim Benutzer befindlichen ID-Geber sendet, das den ID-Geber „aufwecken“, das heißt zum Aussenden eines die Zugangsberechtigung anzeigenden Funksignals veranlassen, soll. Nach Empfang des Aufwecksignals beginnt ein Funkdialog zwischen dem ID-Geber und dem Steuergerät des Kraftfahrzeugs, in dessen Ergebnis die Berechtigung oder Nicht-Berechtigung des ID-Gebers festgestellt wird. Wird die Berechtigung des ID-Gebers festgestellt, so wird das Türschloß entriegelt, so daß durch eine anschließende Betätigung des Türgriffs das Türschloß geöffnet werden kann. Als Annäherungssensor wird beispielsweise ein kapazitiver Sensor verwendet.
Beim Einsatz eines kapazitiven Sensors zum Erfassen der Annäherung eines Benutzers ist es oftmals problematisch, die Annäherung eines Bedienerkörperteils, beispielsweise einer Hand, an den Türgriff zum Zweck des Öffnens der Tür bei Störeinflüssen (beispielsweise Verschmutzungen, Regen oder die Annäherung von Blättern oder Zweigen) zweifelsfrei festzustellen. Einerseits soll vermieden werden, daß das Türschloß (bei einem in der Nähe befindlichen ID-Geber) bereits entriegelt wird, wenn sich ein feuchtes Blatt oder ein Zweig an den Türgriff annähert (herabfällt) oder es zu regnen beginnt. Der Sensor sollte also unempfindlich gegenüber solchen Störeinflüssen sein. Andererseits soll der die Berechtigung feststellende Funkdialog bereits beginnen, bevor das Bedienerkörperteil auf den Türgriff aufgelegt wird und an ihm zieht, weil dieser Berechtigungsabfrage-Dialog eine gewisse Zeit benötigt und weil die Entriegelung des Türgriffs nach Feststellung der Berechtigung abgeschlossen sein muß, bevor an dem Türgriff gezogen wird. Anderenfalls würde das Ziehen am Türgriff nicht zu einem Öffnen des Türschlosses führen und müßte wiederholt werden. Hierzu muß der kapazitive Sensor wiederum so empfindlich sein, daß er eine Annäherung der Hand bereits einige Zentimeter oder Dezimeter vor der tatsächlichen Berührung feststellt. Bei bekannten Systemen wird deshalb ein kapazitiver Sensor mit einem entsprechenden Auswertungssystem verwendet, der nicht nur die Kapazität und deren Änderung sondern auch deren Änderungsgeschwindigkeit feststellt und der so eingestellt ist, daß er mit hoher Wahrscheinlichkeit lediglich dann anspricht, wenn sich tatsächlich die Hand eines Benutzers annähert. Allerdings ist der Abgleich des Systems sehr schwierig, denn es sind Bedienungseinflüsse, wie beispielsweise die Umhüllung des Bedienerkörperteils mit einem Handschuh einerseits oder eine Verschmutzung und Befeuchtung des Türgriffs andererseits, zu berücksichtigen.
Die EP 1 103 432 B1 schlägt ausgehend von dieser Problematik vor, auf den kapazitiven Annäherungssensor zu verzichten, den Türgriff feststehend auszubilden und den Türgriff mit einer Sensoranordnung zu versehen, die auf den Türgriff einwirkende Kräfte derart auswertet, daß zunächst bei einer anfänglichen leichten Berührung des Türgriffs (geringe einwirkende Kraft) der Berechtigungsabfragedialog gestartet wird und dann bei einem stärkeren Ziehen am Türgriff, wenn die einwirkende Kraft einen höheren Schwellwert überschreitet, eine Entriegelung des Türschlosses bewirkt wird, sofern bis dahin der Berechtigungsabfragedialog mit positiven Ergebnis beendet ist. Nachteilig bei diesem Vorschlag ist jedoch einerseits die komplizierte Auswertung der die Kräfte erfassenden Sensoranordnung und andererseits die Gefahr, daß bei schnellem ruckartigem Ziehen am Türgriff der Berechtigungsabfragedialog noch nicht abgeschlossen ist, wenn die einwirkende Kraft bereits den höheren Schwellwert überschreitet.
Aus der DE 10 2004 019 571 A1 ist eine Türgriffeinrichtung mit einem Haupt- und einem Hilfssensor bekannt. Der Hilfssensor weist ein Piezo-Element als Sensorelement. Es erfolgt eine gemeinsame Auswertung des Haupt- und des Hilfssensors, um bei konsistenter Signallage eine Verriegelung eines Fahrzeugschlosses einzuleiten. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Öffnen eines Türschlosses zu schaffen, welches die oben genannten Nachteile der bekannten Systeme vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Öffnen eines Türschlosses einer Kraftfahrzeugtür wird zunächst mittels eines kapazitiven Sensors eine Annäherung eines Körperteils eines Benutzers an den Türgriff der Kraftfahrzeugtür (in an sich bekannter Weise) festgestellt. Nach Feststellung der Annäherung wird ein Datenübertragungsdialog zwischen einem Steuergerät des Kraftfahrzeugs und einem beim Benutzer oder in dessen Nähe befindlichen ID-Geber ausgeführt, in dessen Folge eine Zugangsberechtigung des ID-Gebers festgestellt wird. Hierbei wird erfindungsgemäß ein die festgestellte Zugangsberechtigung anzeigendes Zugangsberechtigungssignal für ein vorgegebenes Zeitintervall aufrechterhalten. Dieses Zeitintervall ist relativ kurz bemessen, beispielsweise kürzer als wenige Sekunden. Mittels eines am Türgriff angeordneten Kraft- oder Dehnungssensors wird dann eine durch eine Betätigung des Türgriffs verursachte Krafteinwirkung oder eine durch die Krafteinwirkung verursachte Verformung festgestellt. Erst nach Feststellen der Krafteinwirkung bzw. Verformung und bei (Noch-)Vorhandensein des die festgestellte Zugangsberechtigung anzeigenden Zugangsberechtigungssignals wird das Türschloß entriegelt.
Gemäß der Erfindung wird der Türgriff bei der Betätigung gegen den Widerstand einer Rückstellkraft (beispielsweise Federkraft) geschwenkt (beispielsweise um ein Drehgelenk), wobei mittels des an dem Türgriff angeordneten Kraft- oder Dehnungssensors eine zu Beginn der Betätigung verursachte Krafteinwirkung oder eine durch die Krafteinwirkung verursachte Verformung festgestellt und das Türschloß entriegelt wird und dann, während der Türgriff weitergeschwenkt wird, das Türschloß schließlich geöffnet wird.
Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist es möglich, die Ansprechschwelle des kapazitiven Sensors so einzustellen, daß dieser bereits bei geringen Kapazitätsänderungen mit einer Mindeständerungsgeschwindigkeit anspricht. Das vorgegebene Zeitintervall wird so bemessen, daß bei allen denkbaren Zugriffsszenarien das Ziehen am Türgriff innerhalb des Zeitintervalls erfolgt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Zugangsberechtigungssignal jedesmal dann erneut für das vorgegebene Zeitintervall aufrechterhalten, wenn mittels des kapazitiven Sensors eine Annäherung oder eine zunehmende Annäherung des Körperteils festgestellt wird. So wird das Zugangsberechtigungssignal beispielsweise angelegt, wenn die Hand des Benutzers noch relativ weit vom Türgriff entfernt ist. Bei zunehmender Annäherung der Hand wird das Zeitintervall stets erneut gestartet, bis die Hand auf dem Griff aufliegt und anschließend an dem Griff zieht, so daß die Krafteinwirkung bei anliegendem Zugangsberechtigungssignal festgestellt werden kann. Lediglich dann, wenn das Bedienerkörperteil wieder vom Griff entfernt wird, also keine zunehmende Annäherung festgestellt werden kann, wird das Zugangsberechtigungssignal nach Ablauf des Zeitintervalls wieder weggenommen (deaktiviert). Dadurch wird es möglich, das vorgegebene Zeitintervall sehr kurz zu wählen, beispielsweise im Bereich unter 500 ms.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt 1 eine schematische Querschnittsansicht durch einen Kraftfahrzeugtürgriff, der bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann.
Der in 1 gezeigte Türaußengriff 1 ist durch Öffnungen eines Türblechs 2 hindurchgeführt, so daß er an einer innerhalb der Tür montierten Trägerbaugruppe 7 befestigt ist. Der Türaußengriff 1 weist einen Hohlraum 3 auf. An der dem Türblech 2 zugewandten inneren Wandung des Türgriffs 1 ist eine Metallelektrode 4 (oder auch mehrere Metallelektroden) einer kapazitiven Sensoranordnung angebracht, wobei sich eine Auswerteelektronik 5 in dem Hohlraum 3 des Türgriffs 1 befindet. Die Zuleitungen 6 (Spannungsversorgung, Masse und Signalleitungen) sind durch den Hohlraum 3 sowie eine Bohrung im Material des Türgriffs 1 in den Türinnenraum geführt, wo sie mit entsprechenden Spannungsversorgungsanschlüssen und Signalanschlüssen verbunden sein können.
In dem Hohlraum 3 des Türaußengriffs 1 können weitere Elemente angeordnet sein, wie beispielsweise eine Elektrode eines weiteren kapazitiven Sensors, der beim Schließen des Schlosses betätigt wird, eine Sendeantenne zum Abstrahlen eines langwelligen Hochfrequenzsignals zum Aktivieren eines bei dem Benutzer befindlichen ID-Gebers und zugehörige Steuerelektronik.
Bei dem in 1 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Türgriff feststehend, das heißt, er wird beim Öffnen der Tür nicht bewegt (beispielsweise geschwenkt). Der feststehende Türgriff wird lediglich dann, wenn ein Benutzer an ihm zieht, deformiert. Der in 1 dargstellte Türgriff 1 ist insbesondere so montiert, daß er an einer Einspannstelle 14 fest an dem Träger 7 montiert ist, wobei der Türgriff 1 an der Einspannstelle 14 eine Ausnehmung (einen Schlitz) 8 aufweist. Wenn an dem Türgriff gezogen wird, so deformiert sich die Einspannstelle 14 derart, daß die Breite der Ausnehmung 8 abnimmt. In der Ausnehmung bzw. dem seitlichen Schlitz 8 ist ein Kristall 10 eines piezo-elektrischen Materials zwischen den Wandungen der Ausnehmung 8 eingespannt. Zwei einander gegenüberliegende Flächen des Piezo-Kristalls 10 sind mit Elektroden versehen, an denen Zuleitungen 11 befestigt sind. Dieser mit Elektroden versehene, eingespannte Piezo-Kristall 10 bildet einen piezo-elektrischen Sensor 9, der über die Zuleitungen 11 mit einer Auswertelektronik 12 verbunden ist. Weitere Leitungen 13 aus der Auswertelektronik 12 umfassen die Spannungsversorgung, die Masse und Signalleitungen. Die Signalleitungen in 13 sind ebenso wie die Signalleitungen in 6 zu einer im Kraftfahrzeug angeordneten Steuerelektronik geführt, die die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens steuert.
Wird der Türaußengriff 1 von der Hand eines Benutzers nach außen, das heißt von dem Türblech 2 weg, gezogen, so verformt sich die Einspannstelle 14 derart, daß die einander gegenüberliegenden Wandungen des seitlich eingebrachten Schlitzes 8 auf die einander gegenüberliegenden Flächen des piezo-elektrischen Kristalls 10 drücken, so daß an den Elektroden und den mit den Elektroden verbundenen Zuleitungen 11 eine Spannung abgegriffen werden kann, die von der Zugkraft des Bedieners abhängt.
Es sind eine Vielzahl alternativer Kraft- oder Dehnungssensoranordnungen denkbar, mit deren Hilfe die durch eine Betätigung des Türgriffs 1 verursachte Krafteinwirkung und/oder eine durch die Krafteinwirkung verursachte Verformung festgestellt werden können. Beispielsweise kann in dem Spalt 8 ein anderer Kraftsensor angeordnet sein. Darüber hinaus kann an der Einspannstelle auf die Wandung des Türgriffs 1 ein Dehnmeßstreifen als Dehnungssensor aufgebracht sein. Auch kann in das Material des Türgriffs ein eine Durchbiegung erfassender piezo-elektrischer Sensor eingegossen oder eingeklebt sein.
Um bei der in 1 dargestellten Türgriffanordnung ein zugehöriges Türschloß zu öffnen, nähert der Benutzer zunächst seine Hand dem Türgriff an, wobei die Annäherung der Hand von außen oder auch erst dann, wenn sie hinter den Türgriff greift, von der Elektrode 4 des kapazitiven Sensors und der zugehörigen Auswerteelektronik 5 erfaßt wird. Nach Feststellung der Annäherung des Benutzers wird ein Datenübertragungsdialog zwischen dem im Kraftfahrzeug angeordneten Steuergerät und einem beim Benutzer oder in dessen Nähe (in einer Tasche der Bekleidung oder in einem mitgeführten Gepäckstück) befindlichen ID-Geber („Schlüssel“) ausgeführt. In Folge dieses Datenübertragungsdialogs wird gegebenenfalls eine Zugangsberechtigung des ID-Gebers festgestellt, woraufhin ein die festgestellte Zugangsberechtigung anzeigendes Zugangsberechtigungssignal innerhalb der Steuerelektronik für ein vorgegebenes (und beim Programmieren der Steuerelektronik einstellbares) Zeitintervall aufrechterhalten wird. Wenn dann innerhalb des Zeitintervalls, in dem das Zugangsberechtigungssignal anliegt, durch den Kraftsensor 9 eine durch eine Betätigung des Türgriffs 1 verursachte Krafteinwirkung erfaßt wird, wird ein Signal erzeugt, das eine Entriegelung des Türschlosses bewirkt. Bei dem feststehenden Türgriff 1, der in 1 gezeigt ist, wird außerdem ein das Öffnen des Türschlosses bewirkendes Stellglied angesteuert, so daß das Türschloß geöffnet wird und die Tür von dem Benutzer bewegt werden kann.

Claims

Verfahren zum Öffnen eines Türschlosses einer Kraftfahrzeugtür, wobei: a) mittels eines kapazitiven Sensors (4) eine Annäherung eines Körperteils eines Benutzers an einen Türgriff (1) der Kraftfahrzeugtür festgestellt wird, b) nach Feststellung der Annäherung ein Datenübertragungsdialog zwischen einem Steuergerät des Kraftfahrzeugs und einem beim Benutzer oder in dessen Nähe befindlichen ID-Geber ausgeführt wird, in dessen Folge eine Zugangsberechtigung des ID-Gebers festgestellt wird, wobei ein die festgestellte Zugangsberechtigung anzeigendes Zugangsberechtigungssignal für ein vorgegebenes Zeitintervall aufrechterhalten wird, c) mittels eines an dem Türgriff (1) angeordneten Kraft- oder Dehnungssensors (9) eine durch eine Betätigung des Türgriffs verursachte Krafteinwirkung oder eine durch die Krafteinwirkung verursachte Verformung festgestellt wird, und d) erst nach Feststellen der Krafteinwirkung bzw. Verformung und bei Vorhandensein des die festgestellte Zugangsberechtigung anzeigenden Zugangsberechtigungssignals das Türschloß entriegelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Türgriff bei der Betätigung gegen den Widerstand einer Rückstellkraft geschwenkt wird, wobei im Schritt c) mittels des an dem Türgriff angeordneten Kraft- oder Dehnungssensors eine zu Beginn der Betätigung verursachte Krafteinwirkung oder eine durch die Krafteinwirkung verursachte Verformung festgestellt wird, das Türschloß im Schritt d) entriegelt wird, und e) dann, während der Türgriff weitergeschwenkt wird, das Türschloß geöffnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugangsberechtigungssignal jedesmal dann erneut für das vorgegebene Zeitintervall aufrechterhalten wird, wenn mittels des kapazitiven Sensors (4) eine Annäherung oder eine zunehmende Annäherung des Körperteils festgestellt wird.