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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Warnvorrichtung für eine Tür, insbesondere für eine Kraftfahrzeugtür, die einen Fahrzeugbenutzer beim Öffnen der Tür vor nahenden Hindernissen warnt.
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Stand der Technik
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Insbesondere in Fahrzeugen des oberen Preissegments stehen in der heutigen Zeit Systeme zur Verfügung, die in der Umgebung des Fahrzeuges Hindernisse und somit mögliche Gefahrensituationen frühzeitig erfassen. Beispielsweise finden in Fahrzeugen Warnsysteme Anwendung, die beim Öffnen der Fahrzeugtür ein optisches oder akustisches Warnsignal erzeugen, sofern sich ein Hindernis im Bereich der Tür befindet oder sich ein Hindernis in den Bereich der Tür hinein bewegt.
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Ein Nachteil solcher Warnsysteme besteht jedoch darin, dass das akustische oder optische Warnsignal nicht oder erst nach langer Reaktionszeit von dem Fahrzeugbenutzer wahrgenommen wird. Beispielsweise besteht bei einem akustischen Signal das Problem, dass mittlerweile eine Vielzahl von Warnungen und Hinweisen, wie beispielsweise technische Störungen, mit Hilfe eines akustischen Signals dem Fahrzeugbenutzer mitgeteilt werden. Es ist daher ein hohes Risiko gegeben, dass der Fahrzeugbenutzer beim Aussteigen das Warnsignal nicht schnell genug seiner Bedeutung zuordnen kann.
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Optische Warnsignale besitzen zwar den Vorteil, dass der Fahrzeugbenutzer, zum Beispiel durch eine eindeutige Symbolik, die Bedeutung des Warnsignals sofort erkennt, doch besteht der Nachteil, dass der Fahrzeugbenutzer beim Türöffnungsprozess seinen Blick auf das Symbol gerichtet haben muss, um das Warnsignal wahrnehmen zu können. Es besteht also hierbei das Risiko, dass der Fahrzeugbenutzer das Warnsignal übersieht.
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Die
DE 10 2011 079 003 A1 beschreibt ein Verfahren zur Erkennung und Signalisierung von Hindernissen im Öffnungsbereich einer oder mehrerer Türen eines Fahrzeugs sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Das Verfahren umfasst das Erfassen der Umgebung des Fahrzeugs und Erkennen von Objekten, das Einstufen erkannter Objekte im Öffnungsbereich einer Tür des Fahrzeugs als Hindernisse und das Erzeugen eines Warnsignals im Fall eines erkannten Hindernisses im Öffnungsbereich einer Tür des Fahrzeugs, wobei das Warnsignal auch nach dem Abstellen des Fahrzeugs für einen vorgegebenen Zeitraum erhalten bleibt.
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Weiterhin beschreibt die
DE 10 2009 032 444 A1 ein Verfahren zur Vermeidung einer Kollision beim Öffnen zumindest einer Fahrzeugtür eines im Stillstand begriffenen Fahrzeugs mit zumindest einem Objekt in einem Umfeld des Fahrzeugs. Hierzu wird das Umfeld des im Stillstand begriffenen Fahrzeugs mittels einer am Fahrzeug angeordneten Sensoranordnung überwacht und ein Abstand zu dem zumindest einen Objekt ermittelt, wobei zumindest ein Warnsignal generiert wird, wenn eine Kollisionsgefahr zumindest einer sich öffnenden Fahrzeugtür mit dem zumindest einen Objekt besteht.
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Die
DE 10 2009 019 024 A1 offenbart ein Verfahren zur Vermeidung von Kollisionen beim Öffnen von Fahrzeugtüren eines Fahrzeugs, wobei Objekte in einem Umfeld des Fahrzeugserfasst werden und ein Kollisionsgefahr anzeigendes Reaktionssignal erzeugt wird, wenn beim Öffnen zumindest einer Fahrzeugtür eine Kollisionsgefahr mit zumindest einem der erfassten Objekte besteht. Hierzu werden mittels einer Umfeldsensorik die Objekte während einer Vorbeifahrt des Fahrzeugs erfasst und unter Einbeziehung von Sensordaten einer Fahrzeugsensorik wird eine Umgebungskarte des Fahrzeugs erzeugt.
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Weiterhin beschreibt die
DE 10 2004 062 459 A1 ein Verfahren zur Vermeidung von Kollisionen beim Öffnen einer Fahrzeugtür mit außerhalb des Fahrzeuges befindlichen Objekten. Dazu wird in einem ersten Schritt die voraussichtliche Bewegungsbahn eines Fahrzeugs ermittelt. In einem weiteren Schritt werden die Objekte im Umfeld des Fahrzeugs erfasst und für die erfassten Objekte voraussichtliche Bewegungsbahnen festgestellt. Anschließend werden sowohl für das Fahrzeug und den Schwenkbereich jeweils Wahrscheinlichkeitsräume festgelegt. Die Wahrscheinlichkeitsräume der Schwenkbereiche der Fahrzeugtüren werden jeweils mit den einzelnen Wahrscheinlichkeitsräumen der Objekte verglichen, um festzustellen, ob eine Überdeckung vorliegt. Wird eine Überdeckung erkannt, so wird ein Kollisionsgefahr anzeigendes Reaktionssignal erzeugt.
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Die
DE 10 2004 042 112 A1 offenbart eine Betätigungseinrichtung für ein Kraftfahrzeugschließsystem mit wenigstens einem eine Annäherung oder Berührung durch einen Bediener sensierenden Sensor, wobei ein aktiver haptischer Signalgeber in oder an der Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, mit welchem dem Bediener Betriebszustände des Kraftfahrzeugschließsystems angezeigt werden können.
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Weiterhin offenbart die
DE 10 2006 002 044 B4 eine Vorrichtung zum Erzeugen von Vibrationen und Schall, mit einer Membran, einem Vibrationselement mit einem Magneten und einem Joch, welches um einen bestimmten Abstand beabstandet von der Membran vorgesehen ist, einer Aufhängung, welche das Vibrationselement elastisch hält, einem Halteelement, welches die Membran und die Aufhängung hält, und einer Schwingspule, welche die Membran und das Vibrationselement elektromagnetisch antreibt. Das Joch weist ein höheres spezifisches Gewicht und eine höhere magnetische Permeabilität auf als Eisen, wobei das Joch aus Eisen, Wolfram und Nickel gebildet ist.
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Beschreibung der Erfindung
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Warnvorrichtung für eine Kraftfahrzeugtür bereit zu stellen, deren Signal für den Fahrzeugbenutzer leicht wahrnehmbar ist und die gleichzeitig sicherstellt, dass der Fahrzeugbenutzer das Warnsignal seiner Bedeutung schnell zuordnen kann.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Warnvorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Warnvorrichtung lassen sich den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen entnehmen.
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Eine erfindungsgemäße Warnvorrichtung für eine Tür eines Kraftfahrzeuges umfasst ein erstes Sensorelement, ein Vibrationselement, eine Steuereinheit und ein Türschloss. Das erste Sensorelement ist am Außenbereich des Fahrzeuges angeordnet und ist bevorzugt in der Lage, Hindernisse im Bereich der Tür, also auf der Seite des Fahrzeuges, auf der die Tür angeordnet ist, zu erfassen. Die Erfassung des Hindernisses kann beispielsweise mittels Ultraschall oder elektromagnetischen Wellen erfolgen, die vom ersten Sensorelement ausgesandt und von dem erfassten Hindernis zurück zum Sensorelement reflektiert werden. Es ist vorteilhaft, wenn das erste Sensorelement in einem Winkel von 120 bis 180 Grad zur Ebene der Tür Hindernisse erfassen kann. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Mindestreichweite des ersten Sensorelements 5 bis 20 Meter beträgt.
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Unter Außenbereich kann in diesem Zusammenhang die äußere Seite des Fahrzeuges verstanden werden, wobei der Außenbereich beispielsweise durch die Fahrzeugkarosserie ausgebildet wird.
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Das erste Sensorelement steht in elektrischer Verbindung mit dem Steuerelement. Wird vom ersten Sensorelement ein Hindernis erfasst, so sendet dieses ein Signal an die Steuereinheit. Die Steuereinheit ermittelt mithilfe des Signals einen Abstandswert des Hindernisses zur Tür. Hierzu kann beispielsweise die Länge oder die Stärke des Signals als Berechnungsgrundlage für den Abstandswert dienen. Der Abstandswert wird hierbei mit einem vordefinierten Schwellwert von der Steuereinheit verglichen. Der Schwellwert entspricht bevorzugt einer definierten Entfernung. Die definierte Entfernung entspricht vorzugsweise der Entfernung, unterhalb derer ein erfasstes Hindernis beispielsweise als Gefahrobjekt eingestuft wird, das den Fahrzeugbenutzer beim Türöffnen gefährden könnte.
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Wird die Tür mithilfe des Türschlosses durch den Fahrzeugbenutzer entriegelt, während die Steuereinheit einen Abstandswert zu einem von dem ersten Sensorelement erfassten Hindernis ermittelt, der kleiner ist als der vordefinierte Schwellwert, wird von der Steuereinheit das Vibrationselement über eine elektrische Verbindung angesteuert. Durch die Ansteuerung wird das Vibrationselement in Schwingung oder in Vibration versetzt.
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Die Tür weist einen Entriegelungshebel zum Entriegeln des Türschlosses auf, der auf einer dem Innenraum zugewandten Seite der Tür angeordnet ist. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Vibrationselement direkt oder indirekt mit dem Entriegelungshebel in Verbindung steht, so dass die vom Vibrationselement erzeugten Schwingungen auf den Entriegelungshebel übertragbar sind. Wenn sich der Fahrzeugbenutzer im Fahrzeug befindet und er das Türschloss entriegeln will, muss also vom Fahrzeugbenutzer der Entriegelungshebel betätigt werden. Die Anordnung des Vibrationselements in dem Entriegelungshebel hat hierbei den Vorteil, dass sichergestellt ist, dass der Fahrzeugbenutzer mit einem Bauteil in Kontakt gerät, über das er das Warnsignal wahrnehmen kann.
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Das Vibrationselement ist bevorzugt in einem Bereich angeordnet, mit dem der Fahrzeugbenutzer zwangsläufig beim Öffnen der Tür in Kontakt gerät. Da das Warnsignal mit einem Arm haptisch wahrgenommen wird, mit dem der Fahrzeugbenutzer die Tür öffnet, kann dieser das Warnsignal seiner Bedeutung unmittelbar zuordnen. Weiterhin unterscheidet sich das Warnsignal deutlich von den im Fahrzeug üblichen optischen und akustischen Warnsignalen.
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Je nach Anordnung des Entriegelungshebels ist es jedoch möglich, dass der Fahrzeugbenutzer unmittelbar nach Entriegeln des Türschlosses den Entriegelungshebel sofort loslässt. In diesem Fall würde die Gefahr bestehen, dass der Fahrzeugbenutzer die Vibration nicht wahrnimmt. In der Regel besitzen Kraftfahrzeugtüren an einer Seite, die dem Innenraum des Kraftfahrzeuges zugewandt sind, eine Auflagefläche für einen Arm eines Fahrzeugbenutzers. Häufig wird diese Auflagefläche verwendet, um die Tür nach der Entriegelung des Türschlosses zu öffnen, indem der Fahrzeugbenutzer die Auflagefläche umfasst und die Tür nach außen drückt. Das Vibrationselement ist daher im Bereich der Auflagefläche angeordnet. In diesem Fall würde der Fahrzeugbenutzer nicht unmittelbar beim Entriegeln der Tür die Vibration wahrnehmen, sondern erst beim tatsächlichen Öffnen der Tür. Der Entriegelungshebel ist erfindungsgemäß in die Auflagefläche integriert.
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In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass es auch möglich ist, dass an der Tür mehrere Vibrationselemente angeordnet sind, die von der Steuereinheit angesteuert werden. Beispielsweise kann eine Kombination aus einem Vibrationselement im Entriegelungshebel und einem Vibrationselement in einer Auflagefläche gewählt werden.
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Das Vibrationselement steht derart mit der Auflagefläche der Armauflage in Verbindung, dass eine vom Vibrationselement erzeugte Schwingung auf die Auflagefläche übertragbar ist.
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Es hat sich gezeigt, dass ein Lautsprecher zum Erzeugen von Schwingungen, die haptisch wahrnehmbar sind, besonders geeignet ist. Der Lautsprecher kann hier in einem niedrigen Frequenzbereich schwingen, der für den Menschen nicht hörbar, jedoch haptisch fühlbar ist. Jedoch ist es ebenso möglich, dass neben der Vibration ein zusätzliches akustisches Signal von dem Lautsprecher abgegeben werden kann und der Lautsprecher in diesem Fall in einem Frequenzbereich schwingt, der für den Menschen hörbar ist. Auch in diesem Fall ist jedoch die Vibration des Lautsprechers haptisch wahrnehmbar. Insbesondere diese Frequenzbereiche erlauben es, Schwingungen zu erzeugen, die für den Fahrzeugbenutzer sehr gut wahrnehmbar sind. Selbst wenn der Fahrzeugbenutzer Handschuhe über seinen Händen trägt, ist eine ausreichende Wahrnehmung der Schwingungen noch möglich.
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Alternativ kann jedoch das Vibrationselement auch als Schwingspule oder einem vergleichbaren Schwingelement ausgeführt sein. Besonders vorteilhaft an Schwingspulen ist hierbei, dass diese bereits bei äußerst geringer Bauform starke Schwingungen erzeugen können, die leicht für den Fahrzeugbenutzer wahrnehmbar sind.
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Um zu gewährleisten, dass die Steuereinheit auf einfache Weise das Entriegeln des Türschlosses erfasst, kann der Entriegelungshebel ein zweites Sensorelement aufweisen, das eine Betätigung des Entriegelungshebels erfasst. Wird also der Entriegelungshebel betätigt, kann mit Hilfe des zweiten Sensorelements ein Signal an die Steuereinheit übermittelt werden, was der Steuereinheit zur Erkennung der Entriegelung der Tür dient. Es ist daher besonders vorteilhaft, wenn das zweite Sensorelement mit der Steuereinheit in direkter elektrischer Verbindung steht.
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Um dem Fahrzeugbenutzer zu ermöglichen, den Grad der Gefahr oder der Gefährdung einschätzen zu können, die durch das erfasste Hindernis entsteht, kann die Intensität und/oder die Dauer der vom Vibrationselement erzeugten Schwingung vom Abstandswert abhängig sein. So könnte beispielsweise die Vibration des Vibrationselements bei einem Hindernis, das den vordefinierten Schwellwert deutlich unterschreitet, stärker gewählt werden als bei einem Hindernis, das einen Abstandswert aufweist, der den vordefinierten Schwellwert nur geringfügig unterschreitet.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen ersichtlich. Die dort beschriebenen Merkmale können alleinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der oben erwähnten Merkmale umgesetzt werden, insofern sich die Merkmale nicht widersprechen. Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform erfolgt dabei unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt eine schematische Ansicht einer Kraftfahrzeugtür mit integrierter Warnvorrichtung.
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2 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A aus 1.
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Wege zur Ausführung der Erfindung
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Kraftfahrzeugtür mit integrierter Warnvorrichtung. Die Tür 1 ist über ein Scharnier 11 am nicht gezeigten Fahrzeug befestigt. Die Tür 1 ist weiterhin in der gezeigten Darstellung geschlossen, so dass die Türentriegelung hierbei die Tür 1 verriegelt. Auf einer dem Innenraum 4 zugewandten Seite der Tür 1 ist eine Auflagefläche 10 angeordnet. In die Auflagefläche 10 ist ein Vibrationselement 3 und ein Entriegelungshebel 8 integriert. Weiterhin umfasst die Warnvorrichtung ein erstes Sensorelement 2, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Hindernis 7 im Bereich der Tür 1 erfasst. Das erste Sensorelement 2 ist elektrisch mit einer Steuereinheit 5 verbunden.
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Da das erste Sensorelement 2 ein Hindernis 7 unmittelbar vor der Tür 1 erfasst, sendet das Sensorelement ein Signal an die Steuereinheit 5. Die Steuereinheit 5 wandelt das Signal in einen Abstandswert um und vergleicht diesen Abstandswert mit einem definierten Schwellwert. Da sich das Hindernis 7 unmittelbar vor der Tür 1 befindet, ist der Abstandswert in diesem Fall kleiner als der Schwellwert. Da die Tür 1 im vorliegenden Ausführungsbeispiel geschlossen ist, hat die Tatsache, dass der Abstandswert kleiner als der vordefinierte Schwellwert ist, keine weitere Auswirkung auf die Warnvorrichtung.
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Wird jedoch der Türentriegelungshebel 8 betätigt, während der Abstandswert den vordefinierten Schwellschwert unterschreitet, wird die Entriegelung der Tür ein zweites Sensorelement 9, das im Entriegelungshebel 8 angeordnet ist, erfasst. In diesem Fall wird von der Steuereinheit 5 das Vibrationselement angesteuert und in Schwingung versetzt. Die Schwingungen werden vom Fahrzeugbenutzer wahrgenommen, so dass dieser die Gefährdung durch das Hindernis 7 wahrnehmen kann.
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In 2 ist eine Schnittdarstellung der Auflagefläche 10 entlang der Schnittlinie A-A aus 1 dargestellt. Der Türentriegelungshebel 8 verläuft hierbei senkrecht zur Türinnenfläche und parallel zur Auflagefläche 10. Der Fahrzeugbenutzer muss also zum Betätigen des Türentriegelungshebels 8 seine Hand auf der Auflagefläche 10 ablegen. Da das Vibrationselement 3 unterhalb der Auflagefläche 10 angeordnet ist und über ein Verbindungsstück 12 seine Vibration an die Auflagefläche 10 abgeben kann, kann der Fahrzeugbenutzer die Vibrationen, die durch das Vibrationselement 3 erzeugt werden, sofort wahrnehmen.
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Die mit Bezug auf die Figuren gemachten Erläuterungen sind rein illustrativ und nicht beschränkend zu verstehen.
