DE102014222410B4

DE102014222410B4 - Zugangssystem für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102014222410B4
Application number: DE102014222410.1A
Authority: DE
Inventors: Markus Kirchner
Original assignee: IFM Electronic GmbH
Current assignee: IFM Electronic GmbH
Priority date: 2014-11-03
Filing date: 2014-11-03
Publication date: 2018-05-17
Anticipated expiration: 2034-11-04
Also published as: DE102014222410A1

Abstract

Zugangssystem für ein Fahrzeugs (10), bei der in einem Erfassungsbereich (100) einer vorderen Autotür (85) eine Erfassungsvorrichtung (105) mit wenigsten zwei Sensorflächen (E1-E4) zur Erfassung von Kapazitätsänderungen angeordnet ist,wobei die Erfassungsvorrichtung (105) derart ausgebildet ist, dass anhand der erfassten zeitlichen Kapazitätsänderungen, eine Richtung einer berührungslosen Bediengeste erkannt wird,und dass Bediengesten, die in senkrecht, waagerecht oder diagonal zueinander stehenden Richtungen ausgeführt werden als unterschiedliche Bediengesten erkannt werden,wobei die Erfassungsvorrichtung (105) in der vorderen Autotür (85) derart ausgebildet ist, dass eine vorgegebene Geste als Öffnungswunsch für eine auf der gleichen Fahrzeugseite befindlichen Schiebetür (80) erkannt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zugangssystem für ein Fahrzeug nach Gattung des unabhängigen Anspruchs.
Aus EP 1 786 645 B1 ist ein Fahrzeug mit einer automatisch öffnenden Klappe bekannt, bei dem ein Öffnungsbefehl für die Klappe ausgehend von Signalen eines Näherungsschalters und eines gültigen Zugangsberechtigungsmittels generiert wird.
Aus der DE 10 2012 106 526 A1 ist ferner ein Türgriff bekannt, bei dem in Richtung der Griffmulde zwei Elektroden angeordnet sind, die eine Annäherung einer Hand in die Griffmulde erkennen. Die Elektronik des Türgriffs ist so ausgebildet, dass die Handannäherung einer berechtigten Person ein Öffnen der Tür veranlasst.
Aus der EP 2 059 421 B1 ist ein eines Schließsystem bekannt, dass die Elektronik eines Türgriffs mit einem so genannten „Keyless-Entry“-System kombiniert. Mit Hilfe eines Identifikationsgebers, den der Benutzer mit sich führt, kann bei einer Annährung an das Fahrzeug die Benutzerberechtigung an das Schließsystem weiter gegeben werden. Ist eine Berechtigung erkannt worden, setzt das Schließsystem die Türschlösser in eine Öffnungsbereitschaft. Nähert sich nun der berechtigte Benutzer einem mit Erkennungssensoren versehenen Türgriff, so wird der Türverschluss geöffnet. Zum Schließen der Tür kann zudem am Türgriff ein Taster vorgesehen sein, der bei Betätigung das Fahrzeug wieder verriegelt.
Ferner sind aus den Schriften GB 2 423 808 A , WO 2010/057624 A1 und WO 2012/126586 A1 verschiedene Anordnungen kapazitiver Sensoren zur Erkennung von Betätigungsbewegungen bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bedienfunktionalität für eine Autotür bereitzustellen.
Die Aufgabe wird vorteilhaft durch das erfindungsgemäße Zugangssystem gelöst.
Vorteilhaft ist ein Zugangssystem für eine Autotür eines Fahrzeugs vorgesehen, bei dem in einem Erfassungsbereich der Autotür eine Erfassungsvorrichtung mit wenigsten zwei Sensorflächen zur Erfassung von räumlichen Kapazitätsänderungen angeordnet ist, wobei die Erfassungsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass anhand der räumlichen Kapazitätsänderungen, eine Richtung berührungsloser Bediengesten erkannt wird, und dass Bediengesten, die in senkrecht zueinander stehenden Richtungen ausgeführt werden, als unterschiedliche Bediengesten erkannt werden.
Durch die richtungsabhängige Erkennung von Gesten ist es möglich, unterschiedliche Bedienwünsche in einfacher Art und Weise dem Fahrzeug zu übermitteln.
Vorzugsweise ist die Erfassungsvorrichtung so ausgebildet ist, dass eine waagerechte Wischbewegung und/oder ein Wegbewegen einer Hand von der Fahrzeugtür zu einem automatische Öffnen der Fahrzeugtür führen.
Dieses Vorgehen ist besonders dann interessant, wenn die Fahrzeugtür ohne oder ohne erkennbaren Türgriff ausgebildet ist.
In einer weiteren Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass eine Handgeste in einer Aufwärtsbewegung zu einem Entriegeln und in einer Abwärtsbewegung zu einem Verriegeln des Fahrzeugs führt.
So ist es dem Benutzer möglich, ohne Betätigung eines Schlüssels oder einer Fernsteuerung das Fahrzeug intuitiv über eine Handbewegung zu entriegeln oder zu verriegeln.
Bevorzugt ist das Zugangssystem so ausgestaltet, dass die Bediengesten nur ausgeführt werden, wenn eine Berechtigung einer Person (50) vom Zugangssystem anhand eines Identifikationsgebers erkannt wurde.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugs mit Schiebetüren,
2 eine erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung mit vier Sensorflächen,
3 eine erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung mit zwei Sensorflächen.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
1 zeigt ein Fahrzeug 10 mit einer vorderen und hinteren Autotür 85, 80. Die vordere Autotür 85 ist üblicherweise als Schwenktür ausgebildet kann jedoch als Schiebetür ausgestaltet sein. Die hintere Autotür 80 ist eine Schiebetür 80. Beide Türen 80, 85 weisen eine Erfassungsvorrichtung 100 auf, die derart ausgestaltet ist, das Bediengesten in einem Erfassungsbereich 105 der Autotür 80, 85 als Bedienwunsch zum Öffnen oder Schließen der Tür erkannt werden.
Zur Erfassung von insbesondere Hand-Bediengesten sind im Erfassungsbereich 105 mehrere Antennen, Sensoren bzw. Elektroden zur Erfassung kapazitiver Änderungen angeordnet. Die Elektroden sind so ausgestaltet, dass nicht nur eine singuläre kapazitive Änderung, sondern auch eine Änderung der Kapazität orts- und zeitabhängig erfasst und als Handbewegung erkannt werden kann.
Im Erfassungsbereich 105 kann zusätzlich auch ein Türgriff zum mechanischen Öffnen und Schließen der Tür 80, 85 angeordnet sein.
Bevorzugt ist ein solcher Türgriff im Karosserieblech der Autotür versenkt angeordnet und wird nur bei einem Bedienungsbedarf aus dem abgesenkten Zustand herausgehoben. Ein solcher Bedienbedarf kann beispielsweise durch Berühren des Türgriffs ausgelöst werden, wobei die Berührung des Handgriffs vorzugsweise durch kapazitive oder andere geeignete Sensoren erfasst wird.
Besonders bevorzugt ist das erfindungsgemäße System jedoch für grifflose Autotüren geeignet.
Die Bedienung einer solchen Tür könnte bevorzugt wie folgt durchgeführt werden: Der Fahrer läuft auf die Seitentüre zu. Er bewegt seinen Arm bzw. seine Hand im Abstand von wenigen cm in einer Wischbewegung bzw. Handgeste über den Erfassungsbereich 105. Automatisch wird nun die motorisierte Schwenk- oder Schiebetür geöffnet.
Der Sensor könnte beispielsweise unterhalb einer Kunststoff-Zierleiste integriert sein. Die Antennen bzw. Sensoren für die Erfassung der Handgesten könnten beispielsweise durch eine innere Metallisierung der Kunststoff-Zierleiste aufgebaut werden.
Die Erfassungsvorrichtung 105 ist Teil eines Zugangssystems des Fahrzeugs 10, dass so ausgestaltet ist, dass anhand der im Erfassungsbereich erkannten Bediengesten unterschiedliche Funktionalitäten bereitgestellt werden können.
Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass bei motorisierten Fahrzeugtüren, die ein automatisches Öffnen oder ggf. Schließen der Türen erlauben, eine waagerechte Wischbewegung und/oder ein Wegbewegen einer Hand von der Fahrzeugtür 20 zu einem automatische Öffnen oder ggf. Schließen der Fahrzeugtür führen. Die Wischbewegung ist insbesondere für motorisierte Schiebetüren interessant, während die Wegbewegung für Schwenktüren von Vorteil ist.
Eine Auf- oder Abbewegung der Hand kann vorzugweise zum Ent- oder Verriegeln des Fahrzeugs genutzt werden. Dieses Vorgehen ist insbesondere bei Keyless-Entry-Systemen von Vorteil und erlaubt ein Auf- und Zuschließen des Fahrzeugs allein mit einer Geste, ohne dass beispielsweise eine Fernbedienung zu betätigen ist.
Zusätzlich oder auch alternativ ist es denkbar, dass bereits mit der Wischbewegung zum Öffnen der Tür auch das Fahrzeug entriegelt wird, auch kann die Funktionalität so ausgestaltet werden, dass nur die bediente Tür entriegelt wird.
Selbstverständlich ist das System nicht auf die dargestellten Funktionalitäten beschränkt, sondern es können auch weitere Bedienmöglichkeiten für das Fahrzeug hinterlegt werden, wie beispielsweise ein Öffnen oder Schließen der Fenster.
Ebenso ist das Zugangssystem nicht auf die Seitentüren beschränkt, sondern kann auch für eine Heckklappe oder einen Kofferraum des Fahrzeugs verwendet werden.
Ferner ist es von Vorteil, wenn das Zugangssystem anhand eines Identifikationsgebers eine Berechtigung zur Bedienung erkennen kann. Die Kommunikation mit dem ID-Geber kann insbesondere auch so ausgestaltet werden, dass Bediengesten ID-Geber-individuell und insofern Personen individuell hinterlegt werden können.
2 zeigt eine mögliche Anordnung von Sensorflächen bzw. Elektroden E1, E2, E3, E4 für eine erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung 100. Zur Erfassung von vier Raumrichtungen sind wenigsten drei Sensorflächen erforderlich, in der bevorzugten Ausführung werden vorteilhaft vier Sensorflächen eingesetzt. Eine mögliche Verschaltung dieser Sensorflächen ist beispielsweise aus der WO 2012/126586 A1 bekannt. Selbstverständlich können die Elektroden auch in einer anderen Geometrie oder in anderen Flächenverhältnissen eingesetzt werden. Darüber hinaus ist es auch denkbar mehr als vier Elektroden zu verwenden. Überdies ist auch die Verwendung einer Referenzelektrode möglich.
Bevorzugt ist der Erfassungsvorrichtung 100 bzw. der Erfassungsbereich 105 in der für Türgriffe üblichen Position angeordnet. Die Anordnung ist jedoch nicht auf diesen Bereich beschränkt, sondern kann alternativ oder zusätzlich auch an anderen Positionen angeordnet werden. Beispielsweise kann ein solcher Erfassungsbereich 105 im Bereich der B-Säule angeordnet sein.
3 zeigt eine Elektrodenvariante, bei der mithilfe von zwei Elektroden E1, E2 Gesten in unterschiedlichen räumlichen Richtungen erfasst werden können. Die Geometrie zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Elektrode E1 eine Aussparung und die zweite Elektrode E2 einen verjüngten Bereich aufweist, wobei der verjüngte Bereich in die Aussparung der ersten Elektrode E1 hineinragt.
In 3 a) und b) ist eine horizontale Wischbewegung gezeigt, bei die Geste zunächst über einer größeren Elektrodenfläche beginnt und im Weiteren den Grenzübergang und nachfolgend wiedereine größere Elektrodenfläche überstreicht. Anhand der zeitlichen Änderung der Elektrodenkapazität lässt sich erkennen in welcher Richtung die Geste ausgeführt wurde.
In 3 c) ist eine Auf- und Abwärtsbewegung gezeigt. Da hier die Bewegung nicht über die große Elektrodenfläche beginnt, ist diese Bewegung eindeutig von der Seitwärtsbewegung zu unterscheiden. Die Unterscheidung ist besonders gut, wenn die Geste nicht berührungslos, sondern durch Überstreichen der Elektroden E1, E2 durchgeführt wird. Aufgrund der Symmetrie der Ausnehmung kann nur erkannt werden, dass eine Geste in diesem Bereich stattgefunden hat. Zur sicheren Unterscheidung einer Auf- und Abwärtsbewegung ist die Ausnehmung asymmetrisch auszugestalten.
3 d), e) und f) zeigt jeweils eine direkte Berührung der Elektroden E1, E2. Da die Kapazitätsänderung durch ein direktes Berühren ein deutlich anders Verhalten aufzeigt als eine von der Elektrode beabstandete Bewegung, lassen sich auch hierüber eindeutige Eingabebefehle erfassen. Insbesondere ist es auch möglich, eine Reihenfolge der Berührungen zu erfassen.
Bezugszeichenliste

10: Fahrzeug
80: hintere Tür,
85: vordere Tür
100: Erfassungsvorrichtung
105: Erfassungsbereich
E1, 2, 3, 4: Sensorflächen

Claims

Zugangssystem für ein Fahrzeugs (10), bei der in einem Erfassungsbereich (100) einer vorderen Autotür (85) eine Erfassungsvorrichtung (105) mit wenigsten zwei Sensorflächen (E1-E4) zur Erfassung von Kapazitätsänderungen angeordnet ist, wobei die Erfassungsvorrichtung (105) derart ausgebildet ist, dass anhand der erfassten zeitlichen Kapazitätsänderungen, eine Richtung einer berührungslosen Bediengeste erkannt wird, und dass Bediengesten, die in senkrecht, waagerecht oder diagonal zueinander stehenden Richtungen ausgeführt werden als unterschiedliche Bediengesten erkannt werden, wobei die Erfassungsvorrichtung (105) in der vorderen Autotür (85) derart ausgebildet ist, dass eine vorgegebene Geste als Öffnungswunsch für eine auf der gleichen Fahrzeugseite befindlichen Schiebetür (80) erkannt wird.
Zugangssystem nach Anspruch 1, bei der die Erfassungsvorrichtung (100) so ausgebildet ist, dass eine waagerechte Wischbewegung und/oder ein Wegbewegen einer Hand von der Fahrzeugtür (80, 85) zu einem automatische Öffnen der Fahrzeugtür (80, 85) führen.
Zugangangssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Erfassungsvorrichtung (105) in einem Türgriff integriert ist.
Zugangangssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei dem die Erfassungsvorrichtung (105) in einer Zierleiste einer Fahrzeugtür integriert ist.
Fahrzeug mit einem Zugangssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche.