DE102006032883A1

DE102006032883A1 - Drink mug holder for automotive use has sensor-operated pneumatic release collar

Info

Publication number: DE102006032883A1
Application number: DE200610032883
Authority: DE
Inventors: Jörg Dipl.-Ing. Huber (FH); Jürgen Prof. Dr.-Ing. Maas; Roland Dipl.-Ing. Rössler; Ansgar Wiehe
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Hochschule Ostwestfalen Lippe; Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2006-07-15
Filing date: 2006-07-15
Publication date: 2008-01-17

Abstract

Claimed is a drinks mug (44) holder for an automobile. The holder has an internal pneumatic collar (45) inflated or deflated by an actuator (45). The actuator operates in conjunction with a control sensor.

Description

Die Erfindung betrifft einen Halter, insbesondere einen Trinkgefäßhalter, in einem Kraftfahrzeug, mit einem Aufnahmeraum für mindestens einen Gegenstand, insbesondere ein Trinkgefäß, wobei der Umfang des Aufnahmeraums durch mindestens eine variable Halteeinrichtung begrenzt wird.The Invention relates to a holder, in particular a drinking vessel holder, in a motor vehicle, having a receiving space for at least one object, in particular a drinking vessel, wherein the circumference of the receiving space by at least one variable holding device is limited.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 197 24 599 A1 ist ein Halter für ein Trinkgefäß in einem Kraftfahrzeug bekannt, bei dem eine das Trinkgefäß umfangsmäßig umfassende Wand elastisch verformbare Mittel zur Fixierung von Trinkgefäßen mit unterschiedlichen Außendurchmessern aufweist. Weitere Trinkgefäßhalter sind aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 296 06 583 U1 , der deutschen Offenlegungsschrift DE 101 43 635 A1 , der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 20 2004 014 433 U1 , der deutschen Offenlegungsschrift DE 102 25 068 A1 , der deutschen Offenlegungsschrift DE 102 06 267 A1 und der deutschen Offenlegungsschrift DE 199 23 128 A1 bekannt. Die bekannten Trinkgefäßhalter sind mechanisch meist aufwendig ausgeführt, um unterschiedliche Trinkgefäße oder Getränkebehälter aufnehmen zu können. Die dafür erforderliche Durchmesseranpassung wird zum Beispiel mit einem Federmechanismus realisiert. Des Weiteren ist aus der deutschen Patentanschrift DE 197 44 919 C2 ein elektrisch betätigter Flaschenhalter bekannt, der einen Elektromotor umfasst, der über eine Kontakteinrichtung antreibbar ist, um eine Führungsstütze zu betätigen. Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 298 13 131 U1 ist ein Halter mit einem Rückenteil und einem Bodenteil bekannt, bei dem das Rückenteil und das Bodenteil aufblasbar aus einem Flachmaterial hergestellt sind. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 199 52 268 A1 ist ein Gefäßhalter mit einer pneumatisch aufblasbaren Blase bekannt, die eine lichte Greifweite des Halters für eine Anpassung an verschiedene Querschnittsgrößen der Gefäße zwischen einem maximalen und einem minimalen Wert stufenlos verändern lässt.From the German patent application DE 197 24 599 A1 For example, a holder for a drinking vessel in a motor vehicle is known in which a wall circumferentially encompassing the drinking vessel has elastically deformable means for fixing drinking vessels with different outside diameters. Other drinking vessel holders are from the German utility model DE 296 06 583 U1 , the German patent application DE 101 43 635 A1 , the German utility model DE 20 2004 014 433 U1 , the German patent application DE 102 25 068 A1 , the German patent application DE 102 06 267 A1 and the German Offenlegungsschrift DE 199 23 128 A1 known. The well-known drinking vessel holder are usually mechanically complicated to accommodate different drinking vessels or beverage containers can. The required diameter adjustment is realized for example with a spring mechanism. Furthermore, from the German patent DE 197 44 919 C2 an electrically actuated bottle cage is known, comprising an electric motor which is drivable via a contact device to actuate a guide support. From the German utility model DE 298 13 131 U1 For example, a holder with a back part and a bottom part is known in which the back part and the bottom part are made inflatable from a flat material. From the German patent application DE 199 52 268 A1 For example, a vessel holder with a pneumatically inflatable bladder is known, which allows infinitely varying a clear reach of the holder for adaptation to different cross-sectional sizes of the vessels between a maximum and a minimum value.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Halter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 im Hinblick auf die Handhabbarkeit zu optimieren.task The invention is a holder according to the preamble of the claim 1 in terms of manageability to optimize.

Die Aufgabe ist bei einem Halter, insbesondere einem Trinkgefäßhalter, in einem Kraftfahrzeug, mit einem Aufnahmeraum für mindestens einen Gegenstand, insbesondere ein Trinkgefäß, wobei der Umfang des Aufnahmeraums durch mindestens eine variable Halteeinrichtung begrenzt wird, die mit Hilfe einer pneumatischen Aktoreinrichtung variierbar beziehungsweise bewegbar ist, um die Größe und/oder die Gestalt des Aufnahmeraums an die Größe und/oder die Gestalt des Gegenstands anzupassen, dadurch gelöst, dass die pneumatische Aktoreinrichtung, insbesondere über eine Steuereinrichtung, mit einer Sensoreinrichtung zusammenwirkt. Die Sensoreinrichtung wird vorzugsweise dazu verwendet, das Abstellen eines Gegenstands ohne weitere Interaktion des Benutzers zu erfassen. Darüber hinaus kann die Sensoreinrichtung dazu verwendet werden, eine Situation zu erkennen, in der ein Benutzer den Gegenstand aus dem Halter entnehmen will. Dadurch kann eine weitgehend kraftfreie Entnahme des Gegenstands ermöglicht werden.The The task is with a holder, in particular a drinking vessel holder, in a motor vehicle, having a receiving space for at least one object, in particular a drinking vessel, wherein the circumference of the receiving space by at least one variable holding device limited by means of a pneumatic actuator device is variable or movable to the size and / or the Shape of the receiving space to the size and / or the shape of the Adapted to the object, achieved by the fact that the pneumatic actuator device, especially about a control device cooperates with a sensor device. The sensor device is preferably used to stop of an object without further interaction of the user. About that In addition, the sensor device can be used to create a situation to recognize, in which a user remove the item from the holder want. This allows a largely force-free removal of the object allows become.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Halters ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung mindestens ein Sensorelement umfasst, das, bezogen auf die Schwerkraft, unter dem Aufnahmeraum angeordnet ist. Durch das Sensorelement wird zum Beispiel die Normalkraft erfasst, die durch den Gegenstand auf eine Aufstandsfläche des Halters wirkt.One preferred embodiment of the holder is characterized in that the sensor device comprises at least one sensor element which, based on gravity, is arranged under the receiving space. By the sensor element is For example, the normal force detected by the subject on a footprint the holder works.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Halters ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung einen Kraftsensor, einen Schwingungssensor, einen Drucksensor und/oder einen Abstandssensor umfasst. Die Kraftmessung kann zum Beispiel über die Leitfähigkeit halbleitender Elastomere beziehungsweise Dehnungsmessstreifen erfolgen. Bei der Verwendung eines Schwingungssensors wird die Aufstandsfläche in eine erzwungene, mechanische Oberflächenschwingung versetzt. Durch den Abstandssensor wird zum einen ein abgestellter Gegenstand erfasst. Zum anderen wird durch den Abstandssensor erfasst, wenn der Gegenstand entnommen wird.One Another preferred embodiment of the holder is characterized in that the sensor device a force sensor, a vibration sensor, a pressure sensor and / or a distance sensor. The force measurement can for example on the conductivity semiconducting elastomers or strain gauges take place. When using a vibration sensor, the footprint in a forced, mechanical surface vibration offset. On the one hand, the distance sensor becomes a parked object detected. On the other hand is detected by the distance sensor, if the object is removed.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Halters ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung mindestens ein in Umfangsrichtung des Aufnahmeraums wirksames Sensorelement umfasst. Dieses Sensorelement wird zum Beispiel dafür verwendet, bei einem Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes eine weitere Druckerhöhung in einem Luftbalg oder in einer pneumatischen Aktoreinrichtung zu verhindern. Dadurch können Beschädigungen des Gegenstands im Betrieb des Halters sicher verhindert werden.One Another preferred embodiment of the holder is characterized in that the sensor device at least one effective in the circumferential direction of the receiving space sensor element includes. This sensor element is used, for example, for when crossing a predetermined limit value, a further pressure increase in to prevent an air bellows or in a pneumatic actuator device. Thereby can damage of the object in the operation of the holder can be securely prevented.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Halters ist dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung mindestens einen Luftbalg umfasst, der durch die pneumatische Aktoreinrichtung gezielt mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagbar ist. Der Luftbalg ist so ausgeführt, dass er seinen inneren Durchmesser verändert, wenn er mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagt wird.One Another preferred embodiment of the holder is characterized in that the holding device includes at least one air bladder targeted by the pneumatic actuator device with different pressures can be acted upon. The bellows is designed so that it has its inner Diameter changed, when he is with different pressures is charged.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Halters ist dadurch gekennzeichnet, dass sich der Luftbalg in Umfangsrichtung des Aufnahmeraums erstreckt und einen druckabhängig variablen Innendurchmesser aufweist. Der Luftbalg ist vorzugsweise schlauchartig ausgebildet.A further preferred embodiment of the holder is characterized in that the air bellows extends in the circumferential direction of the receiving space and has a pressure-dependent variable inner diameter. The bellows is in front preferably formed hose-like.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Halters ist dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung mindestens eine Klemmbacke umfasst, die durch die pneumatische Aktoreinrichtung, bezogen auf den Aufnahmeraum, druckabhängig in radialer Richtung bewegbar ist. Die Klemmbacke ist zum Beispiel an eine Tragstruktur angelenkt, die den Aufnahmeraum in Umfangsrichtung umgibt.One Another preferred embodiment of the holder is characterized in that the holding device comprises at least one jaw, which by the pneumatic actuator device, relative to the receiving space, depending on the pressure movable in the radial direction is. The jaw is articulated, for example, to a support structure, the surrounds the receiving space in the circumferential direction.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Halters ist dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung mehrere Klemmbacken umfasst, die durch die pneumatische Aktoreinrichtung, bezogen auf den Aufnahmeraum, druckabhängig in radialer Richtung bewegbar sind. Vorzugsweise umfasst die Halteeinrichtung drei Klemmbacken.One Another preferred embodiment of the holder is characterized in that the holding device comprises a plurality of jaws which, by the pneumatic actuator device, relative to the receiving space, depending on the pressure movable in the radial direction are. Preferably, the holding device comprises three clamping jaws.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Halters ist dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacken gleichmäßig über den Umfang des Aufnahmeraums verteilt angeordnet sind. Es sind aber auch andere Anordnungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbar.One Another preferred embodiment the holder is characterized in that the jaws evenly over the Scope of the receiving space are arranged distributed. But they are Other arrangements in the context of the present invention usable.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Halters ist dadurch gekennzeichnet, dass die pneumatische Aktoreinrichtung mindestens einen Pneumatikzylinder umfasst, der über eine Ventileinrichtung mit einer Druckquelle oder einer Drucksenke verbindbar ist. Bei der Druckquelle handelt es sich vorzugsweise um eine Pumpe. Der Pneumatikzylinder dient dazu, den Durchmesser des Aufnahmeraums zum Beispiel mit Hilfe eines Hebelmechanismus gezielt zu variieren.One Another preferred embodiment of the holder is characterized in that the pneumatic actuator means comprises at least one pneumatic cylinder, which via a valve device can be connected to a pressure source or a pressure sink. at the pressure source is preferably a pump. Of the Pneumatic cylinder serves to the diameter of the receiving space For example, with the help of a lever mechanism to vary specifically.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Halters ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung mehrere Wegeventile, insbesondere zwei 3/2-Wegeventile, umfasst. Die Wegeventile dienen dazu, den Pneumatikzylinder, je nach Bedarf, mit Überdruck oder Umgebungsdruck zu beaufschlagen. Anstatt des bevorzugten 3/2-Wegeventils kann auch ein 5/2-Wegeventil eingesetzt werden.One Another preferred embodiment of the holder is characterized in that the valve means several directional control valves, in particular two 3/2-way valves comprises. The directional valves are used to adjust the pneumatic cylinder as required with overpressure or to apply ambient pressure. Instead of the preferred 3/2-way valve can also be a 5/2-way valve be used.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung mehrere Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description, with reference to the drawing several embodiments are described in detail.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 bis 3 verschiedene Zustandsdiagramme des erfindungsgemäßen Halters; 1 to 3 various state diagrams of the holder according to the invention;

4 ein Ausführungsbeispiel einer Halteeinrichtung in verschiedenen Zuständen; 4 an embodiment of a holding device in different states;

5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Halteeinrichtung in der Draufsicht; 5 a further embodiment of a holding device in plan view;

6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Halteeinrichtung im Schnitt; 6 a further embodiment of a holding device in section;

7 ein weiteres Zustandsdiagramm des erfindungsgemäßen Halters und 7 a further state diagram of the holder according to the invention and

8 einen Pneumatikschaltplan zur Steuerung des erfindungsgemäßen Halters. 8th a pneumatic circuit diagram for controlling the holder according to the invention.

In 1 ist ein Zustandsdiagramm mit zwei Ellipsen 1, 2 und zwei Pfeilen 3, 4 dargestellt. Die Ellipse 1 deutet einen Zustand an, in dem ein Halter drucklos ist. Die Ellipse 2 deutet einen Zustand an, in dem der Halter mit Druck beaufschlagt ist und sich im Haltezustand befindet. Durch den Pfeil 3 ist angedeutet, dass der Halter in seinen Haltezustand gelangt, wenn der Benutzerwunsch "Halten" erfasst wird. Durch den Pfeil 4 ist angedeutet, dass der Halter, der auch als Cupholder bezeichnet wird, aus seinem Haltezustand 2 in seinen drucklosen Zustand 1 gelangt, wenn der Benutzerwunsch "Lösen" erfasst wird.In 1 is a state diagram with two ellipses 1 . 2 and two arrows 3 . 4 shown. The ellipse 1 indicates a condition in which a holder is depressurized. The ellipse 2 indicates a condition in which the holder is pressurized and in the hold state. By the arrow 3 is indicated that the holder enters its holding state when the user request "Hold" is detected. By the arrow 4 is indicated that the holder, which is also referred to as Cupholder, from its holding state 2 in his unpressurized state 1 when the user request "release" is detected.

Durch den erfindungsgemäßen Halter mit automatisierter Benutzerwunscherkennung, vorzugsweise auf Basis eines pneumatischen Haltebalgs und einer geeigneten Sensorik, kann das Abstellen eines Getränkebehälters ohne weitere Interaktion des Benutzers erkannt werden. Das führt zu einem sicheren Festhalten des Getränkebehälters mit Hilfe eines pneumatischen Aktors. Der Benutzerwunsch "Getränkebehälter entnehmen" wird ohne zusätzliche Bedienschalter ebenfalls durch eine geeignete Sensorik erkannt. Das führt zu einer weitgehend kraftfreien Entnahme des Behälters. Durch die Beaufschlagung des pneumatischen Aktors mit Überdruck verändert dieser den inneren Durchmesser des Halters so, dass unterschiedlichste Getränkebehälter oder andere Gegenstände ohne Beeinträchtigung ihrer Gestalt sicher festgehalten werden können.By the holder according to the invention with automated user request detection, preferably based on a pneumatic bellows and a suitable sensor, can the parking of a beverage container without further interaction of the user are detected. That leads to one secure holding the beverage container with Help of a pneumatic actuator. The user request "remove beverage container" is without additional Control switch also detected by a suitable sensor. Leading to a largely force-free removal of the container. By the admission of the pneumatic actuator with overpressure changed this the inner diameter of the holder so that very different Beverage container or other items without impairment their shape can be securely held.

In 2 ist ein Zustandsdiagramm mit zwei Ellipsen 11, 12 und drei Pfeilen 13, 14, 15 dargestellt. Die Ellipse 11 entspricht dem Zustand, wenn ein Getränkebehälter eingestellt ist. Die Ellipse 12 entspricht dem Zustand "Entnahmewunsch". Durch Einstellen eines Getränkebehälters verringert ein in dem Halter vorgesehener Bodensensor proportional zur eingebrachten Normalkraft seinen Widerstand. Eine geeignete Auswerteschaltung gibt bei Unterschreitung des Einschaltpegels ein High-Signal aus, was dem Zustand 11 entspricht. Durch Anheben des Getränkebehälters erhöht der Bodensensor proportional zur Entlastung seinen Widerstand. Die Widerstandsänderung des Bodensensors wird vorzugsweise mit einem Tiefpass (RC-Glied) bedämpft, so dass Störungen aufgrund äußerer Erschütterungen und Vibration die Auswerteschaltung nicht beeinträchtigen. Wenn der Getränkebehälter ausreichend schnell nach oben gezogen wird, dann ist die Widerstandserhöhung schneller als die minimale Änderungsrate und die Auswerteschaltung gibt ein Low-Signal aus, das dem Zustand 12 entspricht. Durch den Pfeil 13 ist eine Zustandsänderung angedeutet, bei der der Widerstand kleiner als der Einschaltpegel ist. Durch den Pfeil 14 ist die Zustandsänderung angedeutet, bei der die Widerstandserhöhung schneller als die minimale Änderungsrate ist. Durch den Pfeil 15 ist angedeutet, dass nach Überschreiten des Ausschaltpegels von der Auswerteschaltung ebenfalls ein Low-Signal ausgegeben wird.In 2 is a state diagram with two ellipses 11 . 12 and three arrows 13 . 14 . 15 shown. The ellipse 11 corresponds to the state when a beverage container is set. The ellipse 12 corresponds to the condition "withdrawal request". By adjusting a beverage container, a bottom sensor provided in the holder reduces its resistance in proportion to the introduced normal force. A suitable evaluation circuit outputs a high signal when it falls below the switch-on level, which is the state 11 equivalent. By raising the beverage container, the soil sensor increases its resistance in proportion to the relief. The resistance change of the ground sensor is preferably damped with a low-pass filter (RC element), so that disturbances due to external shocks and Vib ration does not affect the evaluation circuit. If the beverage container is pulled up quickly enough, then the increase in resistance is faster than the minimum rate of change and the evaluation circuit outputs a low signal corresponding to the state 12 equivalent. By the arrow 13 a change of state is indicated, in which the resistance is less than the switch-on level. By the arrow 14 the state change is indicated, in which the resistance increase is faster than the minimum rate of change. By the arrow 15 is indicated that after exceeding the turn-off level of the evaluation circuit also outputs a low signal.

In 3 ist ein Zustandsdiagramm mit zwei Ellipsen 21, 22 und zwei Pfeilen 23, 24 dargestellt. Die Ellipse 21 entspricht einem Zustand, in dem der Ausgang High, also die maximale Anpresskraft erreicht ist. Die Ellipse 22 entspricht dem Zustand Ausgang Low, also Anpresskraft erhöhen. Bei dem in 3 angedeuteten Ausführungsbeispiel wird ein Umfangssensor verwendet, der seinen Widerstand entgegengesetzt zur eingeleiteten Kraft ändert. Durch den Pfeil 23 ist angedeutet, dass bei Unterschreiten eines definierten Widerstandswerts eine Auswerteschaltung ein High-Signal ausgibt, das heißt, die maximale Anpresskraft ist erreicht. Durch Pfeil 24 ist angedeutet, dass ein Low-Signal ausgegeben wird, wenn der Widerstand größer als ein vorgegebener Ausschaltpegel ist. Um Instabilitäten zu vermeiden, wird eine Schalthysterese verwendet.In 3 is a state diagram with two ellipses 21 . 22 and two arrows 23 . 24 shown. The ellipse 21 corresponds to a state in which the output high, so the maximum contact force is reached. The ellipse 22 corresponds to the state output low, so increase contact force. At the in 3 As indicated embodiment, a circumferential sensor is used, which changes its resistance opposite to the introduced force. By the arrow 23 is indicated that when falling below a defined resistance value, an evaluation circuit outputs a high signal, that is, the maximum contact force is reached. By arrow 24 it is indicated that a low signal is output when the resistance is greater than a predetermined switch-off level. In order to avoid instabilities, a switching hysteresis is used.

Zur Umsetzung der vorab beschriebenen Funktionalität wird unter anderem ein pneumatischer Aktor für die Durchmesseranpassung und die Haltefunktion benötigt. Darüber hinaus wird eine Sensorik zur Benutzerwunscherkennung sowie eine elektronische Schaltung zur Auswertung der Sensorik und zur Ansteuerung des pneumatischen Aktors benötigt.to Implementation of the functionality described above will include a pneumatic actuator for the Diameter adjustment and the holding function needed. In addition, a sensor for User request recognition as well as an electronic circuit for evaluation the sensor and the control of the pneumatic actuator needed.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird mit Hilfe eines Kraftsensors, der unterhalb der Aufstandsfläche für den Getränkebehälter angeordnet ist, die Normalkraft unterhalb der Aufstandsfläche gemessen. Wird ein Getränkebehälter eingestellt, dann ändert sich gewichtsbedingt die Normalkraft und der Benutzerwunsch "Getränkebehälter einklemmen und festhalten" wird erkannt. Bei gewünschter Entnahme des Getränkebehälters wird die Normalkraft durch leichtes Anheben des Getränkebehälters reduziert, wodurch der Benutzerwunsch "Lösen und Entnehmen" erkannt wird. Die Kraftmessung kann zum Beispiel über die Leitfähigkeit halbleitender Elastomere beziehungsweise Dehnungsmessstreifen, die Absorption eines durch die eingeleitete Kraft verformten Lichtwellenleiters oder eine Federwegmessung vorgenommen werden.According to one embodiment is determined by means of a force sensor, which is arranged below the footprint for the beverage container, the normal force measured below the footprint. If a beverage container is set, then change Due to the weight, the normal force and the user request "pinch beverage containers and hold on " recognized. If desired Removal of the beverage container is the normal force is reduced by slightly lifting the beverage container, whereby the User request "Solve and Remove "detected becomes. The force measurement can, for example, via the conductivity semiconducting elastomers or strain gauges, the Absorption of an optical waveguide deformed by the introduced force or a spring travel measurement are made.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Schwingungssensor auf der Aufstandsfläche für den Getränkebehälter vorgesehen. Die Aufstandsfläche wird in eine erzwungene, mechanische Oberflächenschwingung versetzt, die sensiert wird. Wird ein Getränkebehälter auf die Aufstandsfläche gestellt, dann ändert sich das Schwingungsverhalten, so dass der Benutzerwunsch "Getränkebehälter einklemmen und festhalten" erkannt wird. Bei einer gewünschten Entnahme des Getränkebehälters wird durch die Berührung des Getränkebehälters durch den Benutzer das Schwingungsverhalten erneut verändert, so dass der Benutzerwunsch "Lösen und Entnehmen" erkannt werden kann. Die Anregung und Sensierung kann zum Beispiel piezoelektrisch, induktiv oder kapazitiv erfolgen.According to one another embodiment is a vibration sensor provided on the footprint for the beverage container. The footprint is in a forced, mechanical surface vibration offset, the is sensed. Will a beverage container open put the footprint, then change the vibration behavior, so that the user request "pinch beverage containers and hold on "recognized becomes. At a desired Removal of the beverage container is through the touch of the beverage container by the User changed the vibration behavior again, so that the user request "release and removal" can be detected. The excitation and sensing can be piezoelectric, inductive, for example or capacitive.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird in der Zuleitung des pneumatischen Aktors ein Drucksensor vorgesehen. Durch Anheben des Getränkebehälters verändert sich der pneumatische Druck im Aktor, was mit einem geeigneten Sensor detektiert werden kann, um den Benutzerwunsch "Lösen und Entnehmen" einzuleiten. Da das Einstellen des Getränkebehälters hiermit nicht detektiert werden kann, muss der Benutzerwunsch "Getränkebehälter einklemmen und festhalten durch zusätzliche Sensorik erkannt werden.According to one another embodiment is provided in the supply line of the pneumatic actuator, a pressure sensor. By lifting the beverage container changes the pneumatic pressure in the actuator, which is detected by a suitable sensor can be to the user request "Solve and removal ". Since the setting of the beverage container hereby can not be detected, the user request "pinch beverage containers must and hold on by additional Sensors are detected.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine Abstandsmessung zwischen dem Behälterboden und der Aufstandsfläche für den Behälter vorgenommen. Wird der Abstand Getränkebodenbehälter zur Aufstandsfläche gemessen, dann kann ein eingestellter Behälter detektiert werden, um den Benutzerwunsch "Getränkebehälter einklemmen und festhalten zu erkennen. Wenn der Benutzer den Getränkebehälter leicht anhebt, dann vergrößert sich der Abstand zwischen dem Getränkebehälterboden und der Aufstandsfläche, so dass der Benutzerwunsch "Lösen und Entnehmen" erkannt wird. Die Abstandsmessung kann optisch, kapazitiv oder zum Beispiel durch Ultraschall erfolgen.According to one another embodiment is a distance measurement between the container bottom and the footprint for the container made. If the distance Beverage Bottom Container to footprint measured, then a set container can be detected to the user request "pinch beverage container and hold on to recognize. If the user the beverage container easily raises, then increases the Distance between the beverage container bottom and the footprint, so that the user request "solve and Remove "detected becomes. The distance measurement can be optical, capacitive or for example done by ultrasound.

Zur Durchmesseranpassung und für die Haltefunktion wird vorzugsweise ein pneumatischer Aktor verwendet, der auch als Pneumatikaktor bezeichnet wird. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein zu dem Aufnahmeraum beziehungsweise dem Getränkebehälter konzentrischer Luftbalg verwendet, der bei Druckbeaufschlagung seinen Innendurchmesser verringert. Dadurch kann der Getränkebehälter auf einfache Art und Weise eingeklemmt und sicher festgehalten werden. Da der Luftbalg, der auch als Haltebalg bezeichnet wird, zum Einstellen des kleinsten Durchmessers einen erheblichen Druck benötigt, der größere Pappgefäße zerquetschen könnte, wird die Kraft auf den Getränkebehälter vorzugsweise durch einen auf dem Umfang aufgebrachten Sensor erfasst. Bei Überschreiten eines Grenzwertes wird eine weitere Druckerhöhung verhindert.For diameter adjustment and for the holding function, a pneumatic actuator is preferably used, which is also referred to as a pneumatic actuator. According to a further embodiment, a concentric to the receiving space or the beverage container Luftbalg is used, which reduces its inner diameter when pressurized. As a result, the beverage container can be clamped in a simple manner and securely held. Since the air bladder, which is also referred to as a holding bellows, requires a considerable pressure for setting the smallest diameter, which could crush larger cardboard containers, the force on the beverage container is preferably detected by a circumferentially mounted sensor. If a limit value is exceeded, a further pressure increase prevented.

In 4 ist das Arbeitsprinzip einer Halteeinrichtung 30 mit einem konzentrischen Luftbalg 31, 32 angedeutet. Mit 31 ist der Luftbalg bei geringem Innendruck bezeichnet. Mit 32 ist der Luftbalg bei hohem Innendruck bezeichnet.In 4 is the working principle of a holding device 30 with a concentric air bellows 31 . 32 indicated. With 31 the bellows is designated at low internal pressure. With 32 the bellows is designated at high internal pressure.

Anstelle des Luftbalgs können auch pneumatische Klemmmodule verwendet werden, die über den Umfang des Aufnahmeraums verteilt angeordnet sind. Durch die Klemmmodule wird der Getränkebehälter nicht über den gesamten Umfang gehalten, sondern nur über einige radial per Luftdruck verstellbare Flächen.Instead of of the bellows can also pneumatic clamping modules are used, which over the Scope of the receiving space are arranged distributed. Through the clamping modules the beverage container is not over the entire circumference held, but only about some radially by air pressure adjustable surfaces.

In 5 ist das Arbeitsprinzip einer Halteeinrichtung 35 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel angedeutet. Die Halteeinrichtung 35 umfasst ein Durchmesserausgleichselement 36, das auch als Klemmbacke bezeichnet wird. Die Klemmbacke 36 ist an einer Anlenkstelle 37 an eine Tragstruktur 38 angelenkt, die einen Aufnahmeraum für einen Getränkebehälter umgibt. Der Getränkebehälter wird auch als Trinkgefäß bezeichnet. An einem der Anlenkstelle 37 abgewandten Ende der Klemmbacke 36 greift eine pneumatische Aktoreinrichtung 39 an. Die pneumatische Aktoreinrichtung 39 umfasst einen Pneumatikzylinder 40 mit einem Kolben, von dem eine Kolbenstange 41 ausgeht. Das freie Ende der Kolbenstange 41 ist an die Klemmbacke 36 angelenkt. Durch Betätigung der pneumatischen Aktoreinrichtung 39 kann die Klemmbacke 36 durch die Kolbenstange 41 in Richtung eines Doppelpfeils 42 hin und her bewegt werden.In 5 is the working principle of a holding device 35 indicated according to a further embodiment. The holding device 35 includes a diameter compensation element 36 , which is also referred to as a jaw. The jaw 36 is at a pivot point 37 to a support structure 38 hinged, which surrounds a receiving space for a beverage container. The beverage container is also referred to as a drinking vessel. At one of the articulation point 37 opposite end of the jaw 36 engages a pneumatic actuator device 39 at. The pneumatic actuator device 39 includes a pneumatic cylinder 40 with a piston from which a piston rod 41 emanates. The free end of the piston rod 41 is at the jaw 36 hinged. By actuating the pneumatic actuator device 39 can the jaw 36 through the piston rod 41 in the direction of a double arrow 42 be moved back and forth.

In 6 ist eine Halteeinrichtung 45 für einen Getränkebehälter 44 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vereinfacht im Schnitt dargestellt. Die Halteeinrichtung 45 umfasst mehrere Klemmbacken, von denen im Schnitt nur eine Klemmbacke 46 sichtbar ist. In der Nähe der Klemmbacke 46 ist ein vorab beschriebener Umfangssensor 47 angedeutet. Die Halteeinrichtung 45 umfasst eine Haltestruktur 49, die sich um den Getränkebehälter 44 herum erstreckt. Die Klemmbacke 46 ist an der Haltestruktur 49 befestigt. Der Umfangssensor 47 kann ebenfalls an der Haltestruktur 49 befestigt sein. Nach unten hin ist die Haltestruktur 49 durch einen Boden 50 abgeschlossen. Zwischen dem Boden 50 und dem Getränkebehälter 44 ist eine Bodenplatte 51 bewegbar angebracht. Die Bodenplatte 51 weist eine Aufstandsfläche 52 für den Behälter 44 auf. Zwischen der Bodenplatte 51 und dem Boden 50 ist ein Bodensensor 54 angeordnet.In 6 is a holding device 45 for a beverage container 44 simplified according to another embodiment shown in section. The holding device 45 includes several jaws, of which on average only one jaw 46 is visible. Near the jaw 46 is a previously described peripheral sensor 47 indicated. The holding device 45 includes a support structure 49 , which is about the beverage container 44 extends around. The jaw 46 is at the support structure 49 attached. The circumference sensor 47 can also be attached to the support structure 49 be attached. Downwards is the holding structure 49 through a floor 50 completed. Between the ground 50 and the beverage container 44 is a floor plate 51 movably mounted. The bottom plate 51 has a footprint 52 for the container 44 on. Between the bottom plate 51 and the floor 50 is a floor sensor 54 arranged.

Bei dem Bodensensor 54 handelt es sich um einen so genannten Force Sensitive Resistor (FSR). Der Bodensensor 54 nimmt aufgrund der in Normalrichtung frei verschiebbaren Aufstandsfläche 52 die Gewichtkraft des eingestellten Getränkebehälters 44 auf. Der Bodensensor wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung durch das Gewicht der Bodenplatte 51 vorgespannt, was zu einer gewünschten Empfindlichkeitssteigerung gegenüber leichten Getränkebehältern führt. Der Bodensensor 54 ändert proportional zur eingeleiteten Kraft seinen Widerstand. Da der vorzugsweise verwendete FSR auf Wegänderungen reagiert, wird vorzugsweise in die Kraftwirkungslinie Aufstandsfläche 52-FSR ein federndes Element eingebracht. Bei dem federnden Element handelt es sich zum Beispiel um ein elastisches Kunststoffpad, das eine Dicke von 1 bis 3,5 mm aufweist.At the bottom sensor 54 it is a so-called Force Sensitive Resistor (FSR). The soil sensor 54 decreases due to the freely movable contact surface in the normal direction 52 the weight of the set beverage container 44 on. The floor sensor according to another aspect of the invention is characterized by the weight of the floor panel 51 biased, resulting in a desired sensitivity increase over light beverage containers. The soil sensor 54 changes its resistance in proportion to the force introduced. Since the FSR preferably used reacts to path changes, a resilient element is preferably introduced into the force action line footprint 52-FSR. The resilient element is, for example, an elastic plastic pad having a thickness of 1 to 3.5 mm.

In 7 ist ein Zustandsdiagramm einer Logikschaltung zur Steuerung eines pneumatischen Aktors mit vier Ellipsen beziehungsweise Kreisen 61 bis 64 und sechs Pfeilen 65 bis 70 dargestellt. Durch die Ellipse 61 ist der drucklose Zustand des Halters angedeutet. Durch den Kreis 62 ist der Zustand "Druck erhöhen" angedeutet. Durch die Ellipse 63 ist der Zustand "Druck halten" angedeutet. Durch die Ellipse 64 ist der Zustand "Druck verringern" angedeutet. Durch den Pfeil 65 ist angedeutet, dass der Druck erhöht wird, wenn der Bodensensor das Signal "High" ausgibt, was bedeutet, dass ein Getränkebehälter eingestellt wurde. Durch den Pfeil 66 ist angedeutet, dass der Druck gehalten wird, wenn der Umfangssensor das Signal "High" ausgibt, weil die maximale Anpresskraft erreicht wurde. Durch den Pfeil 67 ist angedeutet, dass der Druck verringert wird, wenn eine vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist und der Bodensensor das Signal "Low" ausgibt, das heißt ein Entnahmewunsch vorliegt. Durch den Pfeil 68 ist angedeutet, dass der Halter nach dem Verstreichen einer zur Entnahme vorgegebenen Zeitspanne in den drucklosen Zustand versetzt wird. Durch den Pfeil 69 ist angedeutet, dass der Druck auch dann erhöht wird, wenn der Umfangssensor im Zustand 63 das Signal "Low" ausgibt. Durch den Pfeil 70 ist angedeutet, dass der Druck im Zustand 62 verringert wird, wenn eine zum Einspannen vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist und der Bodensensor das Signal "Low" ausgibt, das heißt ein Entnahmewunsch vorliegt.In 7 is a state diagram of a logic circuit for controlling a pneumatic actuator with four ellipses or circles 61 to 64 and six arrows 65 to 70 shown. Through the ellipse 61 the unpressurized state of the holder is indicated. Through the circle 62 is the state "pressure increase" indicated. Through the ellipse 63 is the state "hold pressure" indicated. Through the ellipse 64 the condition "reduce pressure" is indicated. By the arrow 65 is indicated that the pressure is increased when the floor sensor outputs the signal "High", which means that a beverage container has been set. By the arrow 66 is indicated that the pressure is maintained when the circumference sensor outputs the signal "High" because the maximum contact force has been reached. By the arrow 67 is indicated that the pressure is reduced when a predetermined time has elapsed and the bottom sensor outputs the signal "Low", that is, a removal request is present. By the arrow 68 is indicated that the holder is placed after the lapse of a predetermined time for removal in the unpressurized state. By the arrow 69 is indicated that the pressure is increased even if the circumferential sensor in the state 63 the signal "Low" outputs. By the arrow 70 is suggested that the pressure in the state 62 is reduced when a predetermined time for clamping time has elapsed and the floor sensor outputs the signal "Low", that is, a removal request is present.

Die zwei Digitalsignale "Low" und "High" der Auswerteschaltung des Boden- und Umfangssensors werden in einer Logikschaltung verarbeitet. Zwei Magnetmagnetventile werden gemäß dem in 8 dargestellten Zustandsdiagramm angesteuert. Zu Anfang befindet sich der Halter im drucklosen Zustand 61, das heißt, es ist kein Getränkebehälter eingestellt. Wenn ein Getränkebehälter eingestellt wird, dann gibt die Auswerteschaltung des Bodensensors ein High-Signal aus und die Magnetventile werden in den Zustand "Druck erhöhen" geschaltet. Um die während des Einspannvorgangs auftretenden mechanischen Störungen nicht auszuwerten, wird der Bodensensor während der zum Einspannen vorgesehene Zeitspanne nicht ausgewertet und angenommen, dass der Getränkebehälter nicht entnommen wird. Wenn die Auswerteschaltung des Umfangssensors zur Anpresskraftbegrenzung ein High-Signal ausgibt, dann werden die Magnetventile in den Zustand "Druck halten" geschaltet. Wenn die Auswerteschaltung des Umfangssensors aufgrund von Druckverlusten ein Low-Signal ausgibt, dann werden die Magnetventile in den Zustand "Druck erhöhen" zurückgeschaltet.The two digital signals "Low" and "High" of the evaluation circuit of the ground and circumference sensor are processed in a logic circuit. Two magnetic solenoid valves are used according to the in 8th triggered state diagram driven. At the beginning, the holder is in the depressurised state 61 , that is, there is no beverage container set. When a beverage container is set, the bottom sensor evaluation circuit outputs a high signal and the solenoid valves are switched to the "increase pressure" state. In order not to evaluate the mechanical disturbances occurring during the clamping process, the Bottom sensor is not evaluated during the time scheduled for clamping and assumed that the beverage container is not removed. If the evaluation circuit of the circumference sensor outputs a high signal to limit the contact force, the solenoid valves are switched to the "hold pressure" state. If the evaluation circuit of the peripheral sensor outputs a low signal due to pressure losses, the solenoid valves are switched back to the "increase pressure" state.

Wenn die zum Einspannen vorgesehene Zeitspanne abgelaufen ist und die Auswerteschaltung des Bodensensors wegen eines Entnahmewunschs ein Low-Signal ausgibt, dann werden die Magnetventile sowohl aus dem Zustand "Druck halten" 63 als auch aus dem Zustand "Druck erhöhen" 62 in den Zustand "Druck verringern" 64 geschaltet. Um sicherzustellen, dass der Luftbalg vollständig entleert wird, wird der Zustand "Druck verringern" 64 während der Zeitspanne, die für die Entnahme des Behälters vorgesehen ist, beibehalten. Erst nach Ablauf dieser Zeitspanne wird erneut geprüft, ob ein Getränkebehälter eingestellt ist.If the period of time provided for clamping has expired and the evaluation circuit of the floor sensor outputs a low signal because of a removal request, then the solenoid valves are both from the state "hold pressure" 63 as well as from the state "increase pressure" 62 in the state "reduce pressure" 64 connected. To ensure that the air bladder is completely emptied, the state "reduce pressure" 64 during the period of time provided for the removal of the container. Only after this period of time is again checked whether a beverage container is set.

In 8 ist ein Pneumatikschaltplan mit zwei 3/2-Wegeventilen 71 und 72 dargestellt. Die beiden 3/2- Wegeventile 71, 72 werden jeweils durch einen Magneten 73, 74 angesteuert. Im unbestromten Zustand der Magneten 73, 74 befinden sich die 3/2-Wegeventile 71, 72 in den in 8 dargestellten Schaltstellungen. Wenn die Magnete 73, 74 bestromt werden, dann werden die 3/2-Wegeventile 71, 72 jeweils in ihre zweite Stellung bewegt. Die 3/2-Wegeventile 71, 72 weisen jeweils drei Anschlüsse auf. Das 3/2-Wegeventil 71 steht über eine Leitung 75 mit einem Pneumatikzylinder 76 in Verbindung. In dem Pneumatikzylinder 76 ist ein Kolben 77 mit einer Kolbenstange 78 hin und her bewegbar aufgenommen. Das 3/2-Wegeventil 71 steht über eine Leitung 79 mit einer (nicht dargestellten) Druckquelle, insbesondere einer Pumpe in Verbindung. Darüber hinaus steht das 3/2-Wegeventil 71 über Leitung 80 mit dem weiteren 3/2-Wegeventil 72 in Verbindung. Das weitere 3/2-Wegeventil 72 steht über Leitungen 81 und 82 mit Umgebungsdruck in Verbindung.In 8th is a pneumatic circuit diagram with two 3/2-way valves 71 and 72 shown. The two 3/2-way valves 71 . 72 each by a magnet 73 . 74 driven. In the de-energized state of the magnets 73 . 74 are the 3/2-way valves 71 . 72 in the in 8th illustrated switch positions. If the magnets 73 . 74 be energized, then the 3/2-way valves 71 . 72 each moved to its second position. The 3/2-way valves 71 . 72 each have three connections. The 3/2-way valve 71 is over a line 75 with a pneumatic cylinder 76 in connection. In the pneumatic cylinder 76 is a piston 77 with a piston rod 78 moved back and forth. The 3/2-way valve 71 is over a line 79 with a (not shown) pressure source, in particular a pump in connection. In addition, there is the 3/2-way valve 71 via wire 80 with the further 3/2-way valve 72 in connection. The other 3/2-way valve 72 stands over lines 81 and 82 in contact with ambient pressure.

In dem in 8 dargestellten Zustand sind beide Magneten 73, 74 stromlos, das heißt unbestromt. In diesem Zustand wird der Druck in dem Pneumatikzylinder 76 gehalten. Wenn der Magnet 73 bestromt wird, dann wird das 3/2-Wegeventil 71 in seine zweite Stellung geschaltet, so dass der Pneumatikzylinder 76 über die Leitung 79 mit einem höheren Druck beaufschlagt wird. Das zweite 3/2-Wegeventil 72 verbleibt in dem in 8 dargestellten Zustand.In the in 8th shown state are both magnets 73 . 74 de-energized, that means without current. In this state, the pressure in the pneumatic cylinder 76 held. If the magnet 73 is energized, then the 3/2-way valve 71 switched to its second position, so that the pneumatic cylinder 76 over the line 79 is subjected to a higher pressure. The second 3/2-way valve 72 remains in the in 8th illustrated state.

Wenn der Magnet 74 bestromt wird, dann wird das zweite 3/2-Wegeventil 72 aus der in 8 dargestellten Schaltstellung in seine zweite Schaltstellung bewegt. Dann wird der Druck in dem Pneumatikzylinder 76 über die Leitung 82 verringert. Das erste 3/2-Wegeventil 71 verbleibt in der in 8 dargestellten Schaltstellung.If the magnet 74 is energized, then the second 3/2-way valve 72 from the in 8th shown switching position moves to its second switching position. Then the pressure in the pneumatic cylinder 76 over the line 82 reduced. The first 3/2-way valve 71 remains in the in 8th illustrated switching position.

Alternativ kann ein 5/3-Wegeventil verwendet werden. Das Prinzip des vorab beschriebenen adaptiven elektropneumatischen Halters lässt sich auf Ablagen und Stauräume in beliebigen Ausführungen anwenden.alternative A 5/3-way valve can be used. The principle of advance described adaptive electropneumatic holder can be on Trays and storage spaces in any designs apply.

Claims

Holder, in particular drinking vessel holder, in a motor vehicle, having a receiving space for at least one article ( 44 ), in particular a drinking vessel, wherein the circumference of the receiving space by at least one variable holding device ( 30 ; 35 ; 45 ), which by means of a pneumatic actuator device ( 39 ; 76 ) is variable to the size and / or the shape of the receiving space to the size and / or shape of the object ( 44 ), characterized in that the pneumatic actuator device ( 39 ; 76 ), in particular via a control device, cooperates with a sensor device.

Holder according to claim 1, characterized in that the sensor device at least one sensor element ( 54 ), which, with respect to gravity, is arranged below the receiving space.

Holder according to claim 2, characterized in that the sensor device ( 54 ) comprises a force sensor, a vibration sensor, a pressure sensor and / or a distance sensor.

Holder according to claim 2 or 3, characterized in that the sensor device at least one acting in the circumferential direction of the receiving space sensor element ( 47 ).

Holder according to one of the preceding claims, characterized in that the holding device ( 30 ) at least one air bladder ( 31 . 32 ), which can be acted upon by the pneumatic actuator device selectively with different pressures.

Holder according to claim 5, characterized in that the air bellows ( 31 . 32 ) extends in the circumferential direction of the receiving space and having a pressure-dependent variable inner diameter.

Holder according to one of claims 1 to 4, characterized in that the holding device ( 35 ) at least one jaw ( 36 ) provided by the pneumatic actuator device ( 39 ), relative to the receiving space, is pressure-dependent in the radial direction movable.

Holder according to one of claims 1 to 4, characterized in that the holding device ( 35 ) several jaws ( 36 ) provided by the pneumatic actuator device ( 39 ), relative to the receiving space, are pressure-dependent in the radial direction movable.

Holder according to claim 8, characterized in that the jaws evenly over the Scope of the receiving space are arranged distributed.

Holder according to one of the preceding claims, characterized in that the pneumatic actuator device ( 39 ) at least one pneumatic cylinder ( 40 ; 76 ), which is connectable via a valve device with a pressure source or a pressure sink.

Holder according to claim 10, characterized in that the valve device a plurality of directional control valves, in particular two 3/2-way valves ( 71 . 72 ).