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Die Erfindung bezieht sich auf eine Stellvorrichtung zur automatischen Verstellung eines Stellelements in einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug. Bei dem zu verstellenden Stellelement handelt es sich insbesondere um das Türschloss einer Kraftfahrzeugtür. Bei der Stellvorrichtung handelt es sich entsprechend insbesondere um ein Türschließsystem zur automatischen Verriegelung und Entriegelung des Türschlosses. Grundsätzlich kann die Stellvorrichtung aber auch zur Verstellung anderer Stellelemente in einem Fahrzeug, insbesondere eines Fahrzeugfensters, einer Fahrzeugtür, eines Schiebe- oder Faltdachs, eines Fahrzeugsitzes, etc. vorgesehen sein.
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Bei einem hochwertigen Kraftfahrzeug können die Fahrzeugtüren mitunter mittels eines an der Fahrzeugaußenseite angeordneten Sensors auf Anfrage verriegelt und/oder entriegelt werden. Ein solcher Sensor ist beispielsweise in einem der jeweiligen Fahrzeugtür zugeordneten Türaußengriff integriert. Bei älteren Fahrzeugen wurden als Sensoren in der Regel elektromechanische Taster oder Schalter eingesetzt, um den einen Verriegelungs- oder Entriegelungswunsch anzeigenden Stellbefehl eines Fahrzeugnutzers zu erfassen. In jüngerer Zeit werden anstelle von solchen berührungssensitiven Sensoren vermehrt Näherungssensoren eingesetzt, die einen solchen Stellbefehl berührungslos detektieren. Zur Anzeige des Ver- oder Entriegelungswunsches genügt bei Seitentüren hierbei häufig eine Handbewegung des Fahrzeugnutzers und eine damit verbundene vorübergehende Annäherung der Hand an den Sensor. Bei Heckklappen sind die zugehörigen Sensoren oft derart in Bodennähe angebracht, dass der Ver- oder Entriegelungswunsch durch eine Fußbewegung anzeigbar ist. Als berührungslos detektierende Näherungssensoren werden insbesondere kapazitive Näherungssensoren eingesetzt.
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Die berührungslose Detektion eines Stellbefehls wird oft aber erheblich dadurch verkompliziert, dass das von dem Näherungssensor detektierte Messsignal, außer von dem Abstand des den Stellbefehl signalisierenden Körperteils, auch von vielen anderen Betriebs- und Umgebungsbedingungen der Stellvorrichtung abhängen kann, insbesondere von der Umgebungstemperatur innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs, der Feuchtigkeit in der Luft, gegebenenfalls Nässe auf der Fahrzeugoberfläche sowie von der etwaigen Präsenz weiterer Gegenstände im Detektionsbereich des Sensors. Die berührungslose Erkennung eines Stellbefehls ist daher häufig mit einer vergleichsweise hohen Fehlerrate verbunden. Fehler können sich hierbei sowohl darin äußern, dass ein Stellbefehl nicht erkannt wird, als auch darin, dass ein Stellbefehl fälschlicherweise ohne entsprechende Absicht des Fahrzeugnutzers erkannt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stellvorrichtung mit einfachen Mitteln im Hinblick auf ihre Fehlersicherheit zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung enthalten.
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Erfindungsgemäß umfasst die Stellvorrichtung einen Sensor zur Detektion eines Stellbefehls eines Fahrzeugnutzers und zur Ausgabe eines entsprechenden Detektionssignals an eine Steuereinheit. Die Steuereinheit ist dabei dazu eingerichtet, die Verstellung des Stellelements in einer von dem Detektionssignal abhängigen Weise vorzunehmen. Insbesondere kann in diesem Sinne vorgesehen sein, dass die Stellvorrichtung bestimmte Verstellungen des Stellelements auf eine vorgegebene Änderung des Detektionssignals hin beginnt oder veranlasst. Bei länger dauernden Stellvorgängen, wie z. B. der Verstellung eines Fensters, kann die Steuereinheit darüber hinaus auch dazu eingerichtet sein, in Abhängigkeit des Detektionssignals einen laufenden Stellvorgang zu beenden oder hinsichtlich der Stellgeschwindigkeit oder anderer Kriterien zu modifizieren.
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Erfindungsgemäß ist die Wechselwirkung zwischen der Steuereinheit und dem Sensor bidirektional, indem die Steuereinheit nicht nur das Detektionssignal von dem Sensor erhält, sondern auch ihrerseits zur Ausgabe eines Steuersignals an den Sensor eingerichtet ist, wobei dieses Steuersignal in Abhängigkeit einer Betriebs- und/oder Umgebungsbedingung der Stellvorrichtung variiert, und die Funktionsweise des Sensors beeinflusst.
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Der Begriff „Umgebungsbedingung” umfasst hierbei allgemein eine oder mehrere beliebige Einflussgrößen, die nicht unmittelbar mit der Stellvorrichtung zusammenhängen, aber dennoch deren Funktionsweise beeinflussen. Je nach Art und Ausbildung der Stellvorrichtung umfassen die Umgebungsbedingungen insbesondere die Temperatur außerhalb und innerhalb des Fahrzeugs, die Luftfeuchtigkeit, Nässe oder anderweitige Einflüsse von Niederschlägen und/oder die Umgebungshelligkeit. Relevante Umgebungsbedingungen können aber auch durch den Betriebszustand anderer Fahrzeugteile, insbesondere den Zustand einer der Stellvorrichtung gegebenenfalls zugeordneten Fahrzeugtür oder eines Fahrzeugfensters gegeben sein.
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Der Begriff „Betriebsbedingung” umfasst im Gegensatz hierzu eine oder mehrere Einflussgrößen, die die Funktionsweise der Stellvorrichtung beeinflussen, und die unmittelbar die Stellvorrichtung betreffen, insbesondere die Stellposition und/oder Stellgeschwindigkeit der Stellvorrichtung, die Betriebstemperatur eines der Stellvorrichtung zugeordneten Stellmotors, etc.
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Durch die Rückwirkung der Steuereinheit auf den Sensor wird vergleichsweise einfach ermöglicht, den Sensor an verschiedene Betriebs- und/oder Umgebungsbedingungen jeweils spezifisch anzupassen, wodurch bestehende Fehlerrisiken effektiv und fallspezifisch eliminiert oder zumindest reduziert werden können. Ferner ermöglicht die Erfindung, den Sensor in Zeiten, zu denen er von der Steuereinheit nicht benötigt wird, über die Steuereinheit abzuschalten oder mit einer einem anderen Zweck dienenden Funktion zu belegen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinheit mit dem Sensor über eine bidirektionale Kommunikationsleitung (Signalleitung) verschaltet ist, um einerseits die Übermittlung des Detektionssignals von dem Sensor an die Steuereinheit, sowie andererseits die Übermittlung des Steuersignals von der Steuereinheit an den Sensor zu realisieren. Bei dieser Kommunikationsleitung kann es sich um eine bidirektionale Punkt-zu-Punkt-Verbindung handeln. Alternativ hierzu sind die Steuereinheit und der Sensor zur Übermittlung des Detektionssignals und des Steuersignals in eine Busleitung, insbesondere einen LIN-Bus eingebunden, an den neben dem Sensor und der Steuereinheit auch noch weitere Sensoren und/oder andere Geräte angeschlossen sein können.
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Der Einfluss des Steuersignals auf die Funktionsweise des Sensors kann im Rahmen der Erfindung unterschiedlicher Natur sein.
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Wie bereits erwähnt, kann vorgesehen sein, dass der Sensor durch das Steuersignal von der Steuereinheit an- und ausschaltbar und/oder mit einer anderen Funktion belegbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist alternativ oder zusätzlich hierzu vorgesehen, dass in Abhängigkeit des Steuersignals die Detektionsempfindlichkeit des Sensors variiert werden kann.
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Bei einem Sensor, der nach Maßgabe eines Schwellwertvergleichs ein binäres Detektionssignal ausgibt, kann diese Variation der Detektionsempfindlichkeit dahingehend realisiert sein, dass der Sensor den zugrunde gelegten Schwellwert in Abhängigkeit des Steuersignals variiert. Zusätzlich oder alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass die Detektionsempfindlichkeit auf andere Weise änderbar ist, insbesondere durch Änderung des Detektionsalgorithmus oder Zu- oder Abschaltung einzelner Sensorkomponenten, die eine verbesserte Messempfindlichkeit bewirken.
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So kann bei einem kapazitiven Sensor im Rahmen der Erfindung beispielsweise vorgesehen sein, dass der Sensor die Fläche seiner Messelektrode in Abhängigkeit des Steuersignals durch Zu- und Wegschalten einzelner Elektrodenteilflächen verändert. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann bei einem kapazitiven Sensor vorgesehen sein, dass Elektrodenflächen des Sensors nach Maßgabe des Steuersignals wechselnd als Abschirmung (insbesondere als sogenannter Guard-Schirm) oder als Teilflächen der Messelektrode verwendbar sind.
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Bei einem aktiven Sensor, der ein Messsignal emittiert und das reflektierte oder transmittierte Signal misst, kann im Rahmen der Erfindung ferner vorgesehen sein, dass der Sensor zur Variation seiner Detektionsempfindlichkeit in Abhängigkeit des Steuersignals die Intensität (Stärke) des emittierten Messsignals variiert. So ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die als Sensor einen kapazitiven Sensor aufweist, dieser Sensor dazu eingerichtet, das von ihm erzeugte elektrische Feld in Abhängigkeit des Steuersignals hinsichtlich seiner Form, Reichweite und/oder Ausrichtung zu variieren. Die Änderung der Feldreichweite wird hierbei insbesondere durch Änderung der Elektrodenspannung vorgenommen. Die Änderung der Form und/oder Ausrichtung des elektrischen Feldes wird insbesondere durch Änderung der Elektrodenfläche und/oder deren Ausrichtung im Raum vorgenommen.
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Zusätzlich oder alternativ hierzu ist in einer zweckmäßigen Variante der Erfindung bei einem kapazitiven Näherungssensor vorgesehen, dass der Sensor zur Einstellung der Detektionsempfindlichkeit in Abhängigkeit des Steuersignals eine Frequenz des von ihm erzeugten elektrischen Feldes, die Abtastrate und/oder die Referenzkapazität variiert.
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In der bevorzugten Ausführung handelt es sich bei der Stellvorrichtung um ein Türschließsystem, das auf ein Türschloss einer zugeordneten Fahrzeugtür wirkt. Die Steuereinheit ist in diesem Fall dazu eingerichtet, in Abhängigkeit des Detektionssignals die Verstellung des Türschlosses zwischen einem verriegelten Schließzustand (in dem das Türschloss die Fahrzeugtür verriegelt) und einem entriegelten Schließzustand (in dem das Türschloss die Öffnung der Fahrzeugtür freigibt) zu veranlassen.
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In dieser Ausführungsform der Stellvorrichtung ist die Steuereinheit vorzugsweise dazu eingerichtet, das an den Sensor gerichtete Steuersignal in Abhängigkeit des Schließzustandes des Türschlosses zu variieren.
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Bei Einsatz der Stellvorrichtung als Türschließsystem handelt es sich bei dem Sensor vorzugsweise um einen kapazitiven Sensor. Andere Sensortypen wie z. B. Ultraschallsensoren oder Infrarotsensoren können im Rahmen dieser Stellvorrichtung allerdings auch verwendet werden. Der Sensor ist im Falle einer Seitentür zweckmäßigerweise in einem Türaußengriff der Fahrzeugtür integriert.
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Die Erfindung ist allerdings nicht auf das Gebiet der Türsteuerungen beschränkt. Vielmehr kann die erfindungsgemäße Stellvorrichtung auch zur Verstellung beliebiger anderer Fahrzeugteile, insbesondere Fahrzeugfenster, Fahrzeugsitze, Schiebedächer oder dergleichen herangezogen werden. Die Erfindung ist auch nicht auf den Fall beschränkt, dass mit der Steuereinheit lediglich ein Sensor verbunden ist. Vielmehr können im Rahmen der Erfindung auch mehrere Sensoren gleicher und/oder verschiedener Art mit derselben Steuereinheit verbunden sein. Die Steuereinheit kann hierbei mit mehreren oder allen Sensoren nach dem erfindungsgemäßen Prinzip kommunizieren, insbesondere gleiche und/oder verschiedene Steuersignale an jeden der betreffenden Sensoren richten, wobei diese Sensoren in Abhängigkeit des jeweiligen Steuersignals ihre Funktionsweise auf gleiche und/oder verschiedene Weise variieren.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 in schematischer Darstellung eine (Kraftfahrzeug-)Tür mit einem Türschloss und einer Stellvorrichtung zur Verriegelung und Entriegelung des Türschlosses, wobei die Stellvorrichtung eine Steuereinheit und einen damit verbundenen Sensor zur Detektion eines Stellbefehls eines Fahrzeugnutzers umfasst,
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2 in detaillierterer, schematischer Darstellung den in einen Türgriff der Tür integrierten kapazitiven Sensor der Stellvorrichtung,
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3 in einem schematischen Blockschaltbild eine Weiterentwicklung der Stellvorrichtung mit einer Steuereinheit, die mit fünf, jeweils einer Fahrzeugtür zugeordneten Sensoren über Punkt-zu-Punkt-Verbindungen verschaltet ist, und
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4 in Darstellung gemäß 3 eine Variante der dortigen Stellvorrichtung, bei der die Steuereinheit mit den Sensoren über einen Datenbus verschaltet ist.
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Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in grob schematisch vereinfachter Darstellung eine Tür 1 eines Kraftfahrzeugs. Die Tür 1 umfasst ein Türschloss 2 sowie einen (Türaußen-)Griff 3. In der Tür 1 ist des Weiteren eine Stellvorrichtung 4 integriert, die dazu dient, das Türschloss 2 reversibel zwischen einem verriegelten Schließzustand und einem entriegelten Schließzustand zu schalten.
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Die Stellvorrichtung 4 umfasst einen mechanisch über eine Stellmechanik 5 mit dem Türschloss 2 gekoppelten Stellantrieb 6, bei dem es sich beispielsweise um einen elektrischen Motor oder einen magnetischen Aktor handeln kann. Die Stellvorrichtung 4 umfasst des Weiteren eine Steuereinheit 7 sowie einen zugeordneten Sensor 8 zur Detektion eines Stellbefehls, mit dem ein Fahrzeugnutzer einen Türverriegelungswunsch oder Türentriegelungswunsch anzeigt.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Sensor 8 in dem Türgriff 3 integriert. Der Sensor 8 ist hierbei über eine Kommunikationsleitung 9 mit der Steuereinheit 7 verschaltet, um der Letzteren ein Detektionssignal D zuzuführen, das gegebenenfalls eine Information über den Zeitpunkt und Inhalt des Stellbefehls enthält. Bei dieser Kommunikationsleitung 9 handelt es sich um eine bidirektionale Kommunikationsleitung, die auch eine Rückwirkung der Steuereinheit 7 auf den Sensor 8 erlaubt. Die Steuereinheit 7 realisiert diese Rückwirkung, indem sie ein Steuersignal S über die Kommunikationsleitung 9 an den Sensor 8 richtet, in Abhängigkeit dessen der Sensor 8 in nachstehend näher beschriebener Weise seine Funktionsweise variiert.
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Die Steuereinheit 7 ist des Weiteren über eine Steuerleitung 11 mit dem Stellantrieb 6 verschaltet, um den Letzteren durch Übermittlung eines Stellsignals C zur Verriegelung oder Entriegelung des Türschlosses 2 anzusteuern. Die Steuereinheit 7 erhält ihrerseits von dem Türschloss 2 ein Statussignal V, das den (verriegelten oder entriegelten) Schließzustand des Türschlosses 2 anzeigt.
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Optional ist die Steuereinheit 7 unmittelbar oder mittelbar mit weiteren Sensoren verschaltet. Im Beispiel gemäß 1 sind in diesem Sinne beispielhaft ein Temperatursensor 12 und ein Regensensor 13 vorgesehen. Der Temperatursensor 12 gibt hierbei ein Temperatursignal T an die Steuereinheit 7 aus, das eine Information über die Außentemperatur in der Umgebung des Fahrzeugs enthält. Der Regensensor 13 liefert ein Regensignal R an die Steuereinheit 7, dass gegebenenfalls Niederschlag anzeigt.
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Bei den Sensoren 12 und 13 kann es sich – wie in 1 dargestellt – um unmittelbare Bestandteile der Stellvorrichtung 4 handeln. Die Sensoren 12 und 13 und/oder weitere Sensoren können grundsätzlich aber auch anderen Fahrzeugkomponenten zugeordnet sein und von der Stellvorrichtung 4 lediglich mitbenutzt werden. Beispielsweise können solche Sensoren (in nicht explizit dargestellter Weise) unmittelbar mit einem Bordcomputer des Fahrzeugs verschaltet sein, der die von diesen Sensoren erfassten Messsignale in identischer oder aufbereiteter Form an die Steuereinheit 7 weiterleitet.
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Die Steuereinheit 7 beinhaltet in bevorzugter Ausbildung einen Mikrocontroller, in dem ein Steuerprogramm softwaretechnisch implementiert ist.
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Bei dem Sensor 8 handelt es sich in zweckmäßiger Ausgestaltung um einen kapazitiven Näherungssensor, wie er in 2 schematisch näher dargestellt ist. Wie dieser Darstellung zu entnehmen ist, umfasst der Sensor 8 vorzugsweise zwei voneinander getrennte Sensorelektroden 14 und 15 sowie eine diesen gemeinsame Sensorelektronik 16. Im Beispiel gemäß 2 umfasst der Sensor 8 zusätzlich eine die Sensorelektrode 14 ringförmig umgebende Guard-Elektrode 17, die zur Ausbildung eines sogenannten Guard-Schirms, d. h. eines elektrischen Schutzschirms, für die Sensorelektrode 14 dient.
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Im Normalbetrieb der Stellvorrichtung 4 dient die Sensorelektrode 14 zur Detektion eines Türentriegelungswunsches des Fahrzeugnutzers. Sie erstreckt sich hierzu insbesondere entlang der der Fahrzeugtür zugewandten Griffrückseite und detektiert bestimmungsgemäß die den Griff 3 umgreifende Hand des Fahrzeugnutzers. Die Sensorelektrode 15 detektiert im Normalbetrieb bestimmungsgemäß die Annäherung eines Fingers des Fahrzeugnutzers an ihre Elektrodenfläche zur Anzeige eines Türverrieglungswunsches des Fahrzeugnutzers.
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Mittels der Sensorelektroden 14 und 15 wird die Annäherung der Hand bzw. des Fingers des Fahrzeugnutzers anhand eines signifikanten Anstiegs der zwischen der jeweiligen Sensorelektrode 14, 15 und Masse gebildeten (elektrischen) Kapazität detektiert. Die Sensorelektronik 16 misst diese Kapazität insbesondere durch zyklische Beladung und Entladung der jeweiligen Sensorelektrode 14, 15 und erzeugt das an die Steuereinheit 7 abgegebene Detektionssignal D nach Maßgabe der gemessenen Kapazitäten, so dass die Steuereinheit 7 anhand des Detektionssignals D erkennen kann, ob ein Türverriegelungswunsch oder Türentriegelungswunsch erkannt wurde.
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Beispielsweise handelt es sich bei dem Detektionssignal D um ein kontinuierliches Spannungssignal, dass den Wert „0” (z. B. 0 Volt) aufweist, solange sowohl die an der Sensorelektrode 14 als auch die an der Sensorelektrode 15 gemessenen Kapazitäten einen jeweils zugeordneten Auslöseschwellwert unterschreiten. Die Sensorelektronik 16 gibt das Detektionssignal D dagegen zur Anzeige eines Entriegelungswunsches beispielsweise mit einem zeitlich konstanten Wert „1” (z. B. +5 Volt) aus, wenn und solange die an der Sensorelektrode 14 gemessene Kapazität einen zugeordneten Auslöseschwellwert überschreitet. Des Weiteren gibt die Sensorelektronik 16 das Detektionssignal D zur Anzeige eines Verriegelungswunsches mit einem zeitlich konstanten Wert „–1” (z. B. –5 Volt) aus, wenn und solange die an der Sensorelektrode 15 gemessene Kapazität einen zugeordneten Auslöseschwellwert überschreitet. In dem vorstehend beschriebenen Normalbetrieb veranlasst die Steuereinheit 7 durch entsprechende Ansteuerung des Stellantriebs 6 die Entriegelung des Türschlosses 2, wenn das Detektionssignal D den Wert „1” annimmt, während die Steuereinheit 7 die Verriegelung des Türschlosses 2 veranlasst, wenn das Detektionssignal D den Wert „–1” annimmt.
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Um einerseits Verriegelungswünsche und Entriegelungswünsche präzise zu erkennen, andererseits aber Fehlauslösungen in Folge anderweitig bedingter Kapazitätsschwankungen möglichst zu vermeiden, steuert die Steuereinheit 7 den Sensor 8 über das Steuersignal S in Abhängigkeit des Statussignals V, und somit in Abhängigkeit des Schließzustandes des Türschlosses 2, unterschiedlich an.
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In einer ersten Ausführungsvariante der Stellvorrichtung 4 ist die Steuerelektronik 16 des Sensors 8 derart eingerichtet, dass mittels des Steuersignals S jede der beiden Sensorelektroden 14 und 15 reversibel an- und ausgeschaltet werden kann. Die Steuereinheit 7 ist hierbei derart ausgebildet, dass sie die Sensorelektrode 14 anschaltet, und die Sensorelektrode 15 ausschaltet, wenn das Türschloss 2 nach Maßgabe des Statussignals V verriegelt ist. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist die Steuereinheit 7 dazu eingerichtet, die Sensorelektrode 15 anzuschalten und die Sensorelektrode 14 auszuschalten, wenn das Türschloss 2 nach Maßgabe des Statussignals V entriegelt ist.
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In einer zweiten Ausführungsvariante der Stellvorrichtung 4 ist der Sensor 8 derart ausgebildet, dass die Detektionsempfindlichkeit zumindest zu einer der beiden Sensorelektroden 14 und 15 variierbar ist, indem über das Steuersignal S der dieser Sensorelektrode 14, 15 zugeordnete Auslöseschwellwert reversibel herauf- und herabsetzbar ist. Die Steuereinheit 7 ist in diesem Fall derart ausgebildet, dass sie den Auslöseschwellwert der Sensorelektrode 14 herabsetzt (und somit deren Detektionsempfindlichkeit erhöht), wenn das Türschloss 2 nach Maßgabe des Statussignals V verriegelt ist, während die Steuereinheit 7 bei verriegeltem Türschloss 2 den Auslöseschwellwert der Sensorelektrode 14 anhebt (und damit deren Detektionsempfindlichkeit erniedrigt). Zusätzlich oder alternativ steigert die Steuereinheit 7 auf entsprechende Weise die Detektionsempfindlichkeit der Sensorelektrode 15, wenn das Türschloss 2 entriegelt ist, und erniedrigt umgekehrt die Detektionsempfindlichkeit der Sensorelektrode 15, wenn das Türschloss 2 verriegelt ist.
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In einer dritten Ausführungsvariante der Stellvorrichtung 4 ist die Detektionsempfindlichkeit zumindest einer der Sensorelektroden 14 und 15 durch Änderung der Feldstärke des von dieser Sensorelektrode 14, 15 erzeugten elektrischen Feldes variierbar. Die Steuerelektronik 16 variiert die Feldstärke insbesondere durch Einstellung der an die Sensorelektrode 14, 15 angelegten Spannung in Abhängigkeit des Steuersignals S. Die Steuereinheit 7 ist hierbei wiederum dazu eingerichtet, bei verriegeltem Türschloss 2 die Detektionsempfindlichkeit der Sensorelektrode 14 – durch Erhöhung der elektrischen Feldstärke – zu steigern, und bei entriegeltem Türschloss 2 – durch Verringerung der elektrischen Feldstärke – zu erniedrigen. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit 7 auf entsprechende Weise die Detektionsempfindlichkeit der Sensorelektrode 15 bei entriegeltem Türschloss 2 erhöht, und bei verriegeltem Türschloss 2 erniedrigt.
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In einer vierten Ausführungsvariante der Stellvorrichtung 4 ist der Sensor 8 derart ausgebildet, dass über das zugeführte Steuersignal S die Detektionsempfindlichkeit zumindest einer der Sensorelektroden 14 oder 15 variierbar ist, indem die Anzahl von Ladezyklen, mit denen die Sensorelektronik 16 die jeweilige Sensorelektrode 14, 15 für die Messung eines Kapazitätswertes beaufschlagt, verändert wird. Die Steuereinheit 7 ist hierbei wiederum dazu eingerichtet, die Detektionsempfindlichkeit der Sensorelektrode 14 – durch Erhöhung der Ladezyklenanzahl – heraufzusetzen, wenn das Türschloss 2 verriegelt ist, und – durch Erniedrigung der Ladezyklenanzahl – herabzusetzen, wenn das Türschloss 2 entriegelt ist. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass auf entsprechende Weise auch die Detektionsempfindlichkeit der Sensorelektrode 15 heraufgesetzt wird, wenn das Türschloss 2 entriegelt ist, und herabgesetzt wird, wenn das Türschloss 2 verriegelt ist.
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In einer fünften Ausführungsvariante der Stellvorrichtung 4 ist die Form des zumindest von einem der Sensorelektroden 14 und 15 erzeugten elektrischen Feldes über das Steuersignal S änderbar. Im Falle der Sensorelektrode 15 ist die Form des von dieser erzeugten elektrischen Feldes dadurch änderbar, dass die Sensorelektrode 15 in mehrere (im Beispiel gemäß 2 beispielhaft zwei) Elektrodenfelder 18 und 19 gegliedert ist, die mittels der Sensorelektronik 16 unabhängig voneinander aktivierbar und deaktivierbar sind, so dass die effektive Elektrodenfläche der Sensorelektrode 15 änderbar ist. Im Falle der Sensorelektrode 14 kann die Form des elektrischen Feldes geändert werden, indem die Guard-Elektrode 17 wahlweise für die Guard-Abschirmung oder als Teil der Sensorelektrode 14 verwendet werden kann. Die Steuereinheit 7 ist hierbei dazu eingerichtet, über das Steuersignal S die Form des zumindest von einer der Sensorelektroden 14, 15 erzeugten Feldes bei verriegeltem und entriegeltem Türschloss 2 unterschiedlich einzustellen. In einer bevorzugten Ausführung der Stellvorrichtung 4 wird beispielsweise die Fläche mindestens einer der Sensorelektroden 14 und 15 durch Zuschaltung des Elektrodenfelds 19 bzw. der Guard-Elektrode 17 vergrößert, wenn der Regensensor 13 Regen anzeigt. Dies dient dazu, um den durch regenbedingte Störeinflüsse verursachten Verlust an Detektionsempfindlichkeit ganz oder zumindest teilweise zu kompensieren.
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In einer sechsten Ausführungsvariante der Stellvorrichtung 4 ist die Steuereinheit 7 dazu ausgebildet, den Einfluss der Außentemperatur und/oder gegebenenfalls vorhandener Regennässe auf die Detektionsempfindlichkeit der Sensorelektroden 14 und 15 auf andere Weise durch entsprechende Ansteuerung des Sensors 8 auszugleichen. Insbesondere steigert die Stellvorrichtung 7 die Feldstärke des von den Sensorelektroden 14, 15 emittierten elektrischen Feldes und/oder die Anzahl der Ladezyklen, wenn der Regensensor 13 Regen anzeigt.
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In einer siebten Ausführungsform der Stellvorrichtung 4 ändert die Steuereinheit 7 mittels des Steuersignals S die Funktion der Sensorelektrode 14 in Abhängigkeit des Schließzustands des Türschlosses 2, indem sie die Sensorelektrode 14 bei entriegeltem Türschloss 2 in einen Kollisionswarnmodus umschaltet.
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In einer achten Ausführungsform der Stellvorrichtung 4 wird die Sensorelektrode 15 mit der Sensorelektrode 14 zusammengeschaltet, wenn nach Maßgabe des Statussignals V feststeht, dass das Türschloss 2 verriegelt ist. Die – eigentlich zur Detektion des Verriegelungssignals – vorgesehene Sensorelektrode 15 wird somit bei verriegeltem Türschloss zur Detektion des Entriegelungssignals mitbenutzt, um die Detektionsempfindlichkeit der Sensorelektrode 14 zu verbessern, insbesondere um die Hand des Fahrzeugnutzers schon detektieren zu können, bevor diese den Griff 3 umschließt. Bei entriegeltem Türschloss 2 werden die Sensorelektroden 14 und 15 dagegen getrennt ausgewertet, wobei wie vorstehend beschrieben ausschließlich die Sensorelektrode 15 zur Detektion des Verriegelungssignals verwendet wird.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit 7 den Messalgorithmus des Sensors 8, und/oder die Frequenz des elektrischen Felds nach Maßgabe des Statussignals V, des Temperatursignals T und des Regensignals R ändert und/oder weitere Umwelt- und Betriebsbedingungen wie z. B. die seit der Abgabe des letzten Stellbefehls verstrichene Zeit (Time to last action) oder die Fahrzeuggeschwindigkeit bei der Ansteuerung des Sensors 8 berücksichtigt.
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Während der Steuereinheit 7 in der vereinfachten Ausführung der Stellvorrichtung 4 gemäß 1 lediglich eine Tür 1, und entsprechend lediglich ein Sensor 8 zugeordnet ist, umfasst die Stellvorrichtung 4 in einer weiterentwickelten Ausführungsform gemäß 3 und 4 vier gleichartige Sensoren 8, deren jeder jeweils einer der vier Seitentüren des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist. Jeder dieser vier Sensoren 8 ist dabei in der vorstehend beschriebenen Weise über je eine bidirektionale Kommunikationsleitung 9 mit der gemeinsamen Steuereinheit 7 verschaltet. Optional umfasst die Stellvorrichtung 4 in der Ausführung gemäß 3 einen weiteren Sensor 8', der einer gegebenenfalls vorhandenen Heckklappe des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist. Dieser Sensor 8' ist dabei in zweckmäßiger Ausgestaltung unter dem hinteren Stoßfänger des Kraftfahrzeugs angeordnet und kann so mit einer Fußbewegung des Fahrzeugnutzers betätigt werden. Ebenso wie die anderen Sensoren 8 ist auch der Sensor 8' über eine zugeordnete bidirektionale Kommunikationsleitung 9 mit der Steuereinheit 7 verschaltet.
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Analog zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 wirkt die Steuereinheit 7 auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 und 4 auf jeweils einen jeder Fahrzeugtür und der gegebenenfalls vorhandenen Heckklappe zugeordneten Stellantrieb 6, der in der vorstehend beschriebenen Weise mit dem Türschloss 2 der jeweiligen Fahrzeugtür bzw. Heckklappe zusammenwirkt. Die Stellantriebe 6 und die Türschlösser 2 sind in 3 und 4 lediglich aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit nicht mit dargestellt.
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Während die Kommunikationsleitungen 9 in der Ausführungsvariante gemäß 3 als Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen der Steuereinheit 7 und dem jeweiligen Sensor 8 ausgebildet sind, sind die Kommunikationsleitungen 9 in der Ausführungsvariante gemäß 4 durch einen Datenbus 20 gebildet, an den alle Sensoren 8, 8' sowie die Steuereinheit 7 angeschlossen sind. Bei dem Datenbus 20 handelt es sich insbesondere um einen sogenannten LIN-Bus. Die Steuereinheit 7 ist vorzugsweise ihrerseits über einen weiteren Datenbus 21, insbesondere einen CAN-Bus, mit weiteren Steuergeräten des Kraftfahrzeugs verschaltet.
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In nicht näher dargestellter Weise kann die Erfindung auch auf andere Stellvorrichtungen angewendet werden. Beispielsweise kann die Detektionsempfindlichkeit eines optischen Sensors einer Stellvorrichtung in Abhängigkeit der von einem Lichtsensor der Fahrzeugbeleuchtung erfassten Umgebungshelligkeit variiert werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können zahlreiche weitere Ausgestaltungsvarianten der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden.
