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Querverweis zu verwandten Anmeldungen
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Diese Anmeldung beansprucht den Vorrang der vorläufigen US-Anmeldung 62/008,566, die am 06. Juni 2014 eingereicht wurde. Die gesamte Offenbarung der voranstehenden Anmeldung wird hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
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Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein ein Zugangssystem für Kraftfahrzeuge und insbesondere ein schlüsselloses Zugangssystem, das eine Zwei-Schritt-Bedienfunktionalität aufweist.
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Hintergrund
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Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformationen zu der vorliegenden Offenbarung dar, die nicht notwendigerweise Stand der Technik sind.
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Viele Personenkraftwagen und Transporter sind heutzutage mit schlüssellosen Zugangssystemen ausgestattet, entweder allein oder in Kombination mit einem herkömmlichen Zugangssystem des mechanischen (d. h. Schlüssel-)Typs. In vielen Fällen umfasst das schlüssellose Zugangssystem ein tragbares Gerät, wie einen Schlüsselanhänger, der Druckknöpfe aufweist, die zum Verriegeln bzw. Entriegeln der Fahrzeugtüren als auch zum Ausführen anderer Funktionen (d. h. wahlweise Aktivierung von Alarmen, Frontlichtern und/oder des Zündsystems) durch zu einem im Fahrzeug verbauten Empfänger übermittelte verschlüsselte Funkfrequenz(RF)-Signale betätigt werden können.
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Üblicherweise werden die dem Empfänger zugeführten Signale primär zum Steuern der wahlweisen Verriegelung und Entriegelung von strombetriebenen Türschlossmechanismen genutzt.
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Bestimmte Fahrzeuge können mit einem im Fahrzeug verbauten schlüssellosen Zugangssystem ausgestattet sein. Üblicherweise ist eine Berührungsvorrichtung, wie ein Tastenfeld, an dem Fahrzeug in unmittelbarer Nähe zu dem Türgriff (d. h. an der Tür oder der B-Säule) angebracht, die einem autorisierten Nutzer erlaubt, einen aus einer Sequenz von Buchstaben- oder Zahlencodes bestehenden Berechtigungscode einzugeben. Nach Verifikation des Berechtigungscodes steuert eine fahrzeugseitige Steuereinheit einen Betrieb des strombetriebenen Türschlossmechanismus. Das Tastenfeld kann nach Eingabe und Überprüfung des korrekten Berechtigungscodes auch zum Steuern anderer Fahrzeugbetriebsfunktionen, wie zum Beispiel einer elektrischen Entriegelung der Kraftstofftankabdeckung oder des Heckklappenhubsystems, verwendet werden. Manche Tastenfelder verwenden Druckknöpfe und/oder Schalter, um den Authentifizierungscode einzugeben. Ein Beispiel eines einem Fahrzeugzugangssystem zugeordneten berührungslosen schlüssellosen Zugangstastenfelds ist in dem
US-Patent 8,400,265 offenbart, dessen gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird. Wie in dem
US-Patent 8,400,265 offenbart, wird eine Mehrzahl von Näherungssensoren, wie kapazitive Sensoren, als dem Tastenfeld zugeordnete Code-Eingabeschnittstelle verwendet.
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Wiederum andere Fahrzeuge können mit einem passiven schlüssellosen Zugangssystem (passive keyless entry – PKE) ausgestattet sein, das einen von dem Nutzer getragenen Sender verwendet, um dem in dem Fahrzeug verbauten Empfänger ein Signal bereitzustellen, um die Aktivierung des strombetriebenen Türschlossmechanismus mit beschränkter Tasteingabe von dem Nutzer zu steuern. Üblicherweise wirken die unmittelbare Nähe des Senders zu dem Fahrzeug und eine einzelne Handlung, wie das Berühren des Türgriffs oder Hin- und Her-Bewegen in der Nähe eines Bewegungssensors, zum Steuern der Verriegelungs- und Entriegelungsfunktion der Fahrzeugtür.
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Während solche schlüssellosen Zugangssysteme verbreitete Anwendung in Fahrzeugtürsystemen (d. h. Personentüren, Heckklappen und Schließtüren) gefunden haben, besteht die Notwendigkeit, die Technik kontinuierlich voranzubringen und sich mit bekannten, mit konventionellen schlüssellosen Zugangssystemen verknüpften Mängeln zu befassen. Zum Beispiel besteht die Notwendigkeit ein zusätzliches Authentifizierungsprotokoll bereitzustellen, um die Sicherheit zu verbessern und unbeabsichtigten Zutritt in den Fahrgast- und/oder Verstauraum des Fahrzeugs zu beschränken. Eine weitere Notwendigkeit, mit der es sich zu befassen gilt, umfasst die Beschränkung des elektrischen Stromverbrauchs, der mit einer „falschen Aktivierung” des Tastenfeldes verknüpft ist, die durch ungewollte Eingaben auf dem Tastenfeld hervorgerufen wird. Solche ungewollten Eingaben können zum Beispiel durch Regen, umherfliegende Teile oder Sprühstrahlen der Autowäsche, die die kapazitiven Sensoren, die dem Tastenfeld zugeordnet sind, kontaktieren, hervorgerufen werden. Als ein Nebenprodukt des Lösens solcher Mängel wird ein ungewollter Betrieb des Türschlossmechanismus verhindert, um die Tür in ihrem ordentlichen verriegelten oder entriegelten Zustand zu halten.
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Deshalb besteht die Notwendigkeit eines verbesserten Verfahrens und Systems eines schlüssellosen Zugangs von Personenzugangstüren und Schließelementen in Kraftfahrzeugen und anderen Vorrichtungen. Dementsprechend ist eine Lösung, die sich zumindest in Teilen mit den voranstehend benannten Unzulänglichkeiten befasst und die Technik voranbringt, gewünscht.
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Zusammenfassung
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Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Zusammenfassung der vorliegenden Offenbarung bereit und dient nicht dazu, als eine umfassende Offenbarung des gesamten Umfangs oder all ihrer Merkmale, Aspekte und Ziele interpretiert zu werden.
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Dementsprechend ist es ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung, eine erste Nutzereingabe-Schnittstelle in Verbindung mit einer zweiten Nutzereingabe-Schnittstelle bereitzustellen, um eine Komponente, die zum Betätigen eines funktionalen Betriebs eines Kraftfahrzeugs aus einem „inaktiven” Modus in einen „aktiven” Modus notwendig ist, zu verschieben. Die erste Nutzereingabe-Schnittstelle ist dazu konfiguriert, eine kraftbasierte erste Nutzereingabe zu erkennen, während die zweite Nutzereingabe-Schnittstelle dazu konfiguriert ist, eine nicht-kraftbasierte zweite Nutzereingabe zu erkennen. Eine Steuereinheit ist dazu konfiguriert, die erste und die zweite Eingabe zu empfangen und das Verschieben der Komponente aus ihrem inaktiven Modus in ihren aktiven als Reaktion des Empfangs der ersten und der zweiten Eingabe innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne zu steuern.
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Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung, dass die erste und die zweite Nutzereingabe-Schnittstelle einer Außenfläche des Kraftfahrzeugs zugeordnet sind.
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Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung, dass die erste Nutzereingabe-Schnittstelle und die zweite Nutzereingabe-Schnittstelle einer Berührungsvorrichtung, wie zum Beispiel ein von außerhalb des Fahrzeugs zugängliches Tastenfeld, zugeordnet sind. Die erste Nutzereingabe-Schnittstelle ist durch einen mechanischen Schalter definiert und die zweite Nutzereingabe-Schnittstelle ist durch mindestens eine kapazitive Berührungsvorrichtung definiert.
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Gemäß einem weiterem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuereinheit dazu konfiguriert, die Komponente als Reaktion auf die erste Nutzereingabe, die nach Empfang der zweiten Nutzereingabe und innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne empfangen wurde, aus ihrem inaktiven Modus in ihren aktiven Modus zu verschieben.
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Gemäß einem optionalen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Steuereinheit dazu konfiguriert, die Komponente als Reaktion auf die erste Nutzereingabe, die zur Definition einer „Aufwachfunktion” vor dem Empfang der zweiten Nutzereingabe und innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne empfangen wird, aus ihrem inaktiven Modus in ihren aktiven Modus zu verschieben.
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Dementsprechend ist es ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung, eine erste Nutzereingabe-Schnittstelle in Verbindung mit mindestens einer zweiten Nutzereingabe-Schnittstelle bereitzustellen, um einen „Aktivmodus” für ein schlüsselloses Zugangssystem der für Kraftfahrzeuganwendungen geeigneten Art herzustellen. Die erste Nutzereingabe-Schnittstelle ist dazu konfiguriert, eine kraftbasierte erste Nutzereingabe zu erkennen, die auf ein Modus-Gerät angewandt wird, zum Zweck des Umschaltens des schlüssellosen Zugangssystems aus einem „inaktiven” Niedrigenergie-Modus in den aktiven Modus. Die zweite Nutzereingabe-Schnittstelle ist dazu konfiguriert, eine nicht-kraftbasierte zweite Nutzereingabe zu erkennen und umfasst vorzugsweise ein Näherungsgerät, wie einen kapazitiven Sensor oder andere geeignete Berührungsgeräte. Eine Steuereinheit ist ebenfalls dem schlüssellosen Zugangssystem zugeordnet, die die erste und die zweite Nutzereingabe von der ersten und der zweiten Nutzereingabe-Schnittstelle empfängt und einen Fahrzeugbetrieb als Reaktion auf den Empfang der ersten und der zweiten Nutzereingabe innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne steuert.
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Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung, das Modus-Gerät als einen mechanischen Schalter in Verknüpfung mit einem im Fahrzeug verbauten Tastenfeld des schlüssellosen Zugangssystems zu konfigurieren. Das Tastenfeld kann auch eine Mehrzahl von kapazitiven Eingabesensoren umfassen, die Mittel zum Eingeben der zweiten Nutzereingaben bereitstellen.
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Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, das Modus-Gerät in Verbindung mit einem passiven schlüssellosen Zugangssystem vorzusehen.
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Diese und andere Aspekte und Anwendungsgebiete werden aus der hierin bereitgestellten Beschreibung ersichtlich. Die Beschreibung und spezifischen Beispiele in dieser Zusammenfassung dienen nur dem Zweck der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht beschränken.
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Zeichnungen
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Die hierin beschriebenen Zeichnungen sind nur zu veranschaulichenden Zwecken ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller Ausführungen und sollen die vorliegende Offenbarung nicht auf das eigentlich gezeigte beschränken. Vor diesem Hintergrund werden verschiedene Merkmale und Vorteile von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung aus der folgenden schriftlichen Beschreibung ersichtlich, wenn sie in Kombination mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet werden, in denen:
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1 eine perspektivische Seitenansicht eines mit einem schlüssellosen Zugangssystem ausgestatteten Kraftfahrzeugs ist,
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2 ein Blockschaltbild ist, das allgemein die verschiedenen Komponenten des schlüssellosen Zugangssystems darstellt,
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3 eine bildhafte Explosionsansicht einer Tastenfeldanordnung ist, die zur Verwendung mit dem schlüssellosen Zugangssystem der vorliegenden Offenbarung geeignet ist,
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4 eine Vorderansicht einer gedruckten Schaltplatine eines kapazitiven Berührungsfeldes veranschaulicht, das der Tastenfeldanordnung der 3 zugeordnet ist,
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5 eine Rückansicht der in 4 gezeigten gedruckten Schaltplatine des kapazitiven Berührungsfeldes veranschaulicht,
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6 den Verbindungskabelstrang veranschaulicht, der zum Verbinden der Tastenfeldanordnung mit einer elektronischen Steuereinheit verwendet wird,
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7 die Mehrzahl von verfügbaren Ausgangscodes auflistet, die mit einer Aktivierung jeder der der gedruckten Schaltplatine des kapazitiven Berührungsfeldes zugeordneten kapazitiven Erkennungsvorrichtungen verbunden sind,
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8 die Konfiguration einer Tastenfeld-Berührungsplatte für die Tastenfeldanordnung der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht, die zur Verwendung in einer Vordertür einer Fahrerseite des Kraftfahrzeugs geeignet ist,
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9A und 9B Konfigurationen für eine Tastenfeld-Berührungsplatte für eine Tastenfeldanordnung veranschaulichen, die zur Verwendung an den Hintertüren und der Vordertüre der Beifahrerseite geeignet ist,
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10 die Tastenfeldanordnung veranschaulicht, die in einer Abdeckplattenvorrichtung eingebaut ist, die dazu geeignet ist, an einer B-Säule des Kraftfahrzeugs angebracht zu werden,
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11 eine Veranschaulichung der Tastenfeldvorrichtung der 10 ist, wobei ein Abschnitt der Abdeckung der Abdeckplattenvorrichtung zur besseren Verständlichkeit entfernt ist,
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12 und 13 zusätzliche Ansichten der Tastenfeldvorrichtung sind, die in der Applikation der Abdeckplattenvorrichtung angebracht ist,
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14 einen Schaltkreis zum Implementieren eines Verfahrens zum Steuern des Betriebs des schlüssellosen Zugangssystems der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
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Korrespondierende Bezugszeichen zeigen korrespondierende Teile in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen an.
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Ausführliche Beschreibung
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In der folgenden Beschreibung werden nähere Angaben vorgebracht, um ein Verständnis der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen. In manchen Fällen wurden bestimmte Schaltkreise, Strukturen und Techniken nicht beschrieben oder genauer gezeigt, um die Offenbarung nicht zu verschleiern.
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Im allgemeinen betrifft die vorliegende Offenbarung schlüssellose Zugangssysteme, die zur Verwendung in nahezu jeder Kraftfahrzeuganwendung geeignet sind. Das schlüssellose Zugangssystem dieser Offenbarung wird in Verbindung mit einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen beschrieben. Die offenbarten spezifischen beispielhaften Ausführungsformen werden jedoch nur zum Beschreiben der erfinderischen Konzepte, Merkmale, Vorteile und Ziele mit ausreichender Klarheit bereitgestellt, um den Fachleuten zu ermöglichen, die Offenbarung zu verstehen und auszuführen.
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Genauer betrifft die vorliegende Offenbarung ein Fahrzeugsystem zum Bereitstellen eines Zugriffs auf eine Komponente, die notwendig ist, um einen Fahrzeugbetrieb zu aktivieren, wobei das System folgendes umfasst: eine einer Außenfläche zugeordnete erste Nutzereingabe-Schnittstelle, die dazu konfiguriert ist, eine von einer aufgewendeten Kraft abhängige erste Nutzereingabe zu erkennen, eine an dem Fahrzeug außen liegende zweite Nutzereingabe-Schnittstelle, die dazu konfiguriert ist, eine zweite von einer aufgewendeten Kraft unabhängige Nutzereingabe zu erkennen und eine Steuereinheit, die dazu konfiguriert ist, mindestens die Komponente entsprechend der von der zweiten Nutzereingabe-Schnittstelle empfangenen zweiten Nutzereingabe zu steuern, vorausgesetzt die erste Nutzereingabe-Schnittstelle empfängt die erste Nutzereingabe innerhalb einer vorbestimmten Zeit vor oder nach dem Empfang der von der zweiten Nutzereingabe-Schnittstelle empfangenen zweiten Nutzereingabe. Ein Beispiel eines solchen Fahrzeugsystems ist ein schlüsselloses Zugangssystem zum Steuern der Verriegelung und Entriegelung eines strombetriebenen Stellantriebs eines Türverschlussmechanismus, wobei die erste Nutzereingabe-Schnittstelle durch einen mechanischen Schalter definiert ist und die zweite Nutzereingabe-Schnittstelle durch eine kapazitive Berührungsvorrichtung definiert ist. Das schlüssellose Zugangssystem kann eine an eine Außenfläche des Fahrzeugs angebrachte Berührungsvorrichtung, wie ein Tastenfeld, umfassen, und sowohl die erste Nutzereingabe-Schnittstelle und mindestens eine zweite Nutzereingabe-Schnittstelle sind dem Tastenfeld zugeordnet. Das schlüssellose Zugangssystem soll dahingehend verstanden werden, dass es auch auf eine elektrische Freigabefunktionalität von Hubtüren und jeglicher anderer Verschlussmittel im Zusammenhang mit Kraftfahrzeugen abstellt, die in der Lage sind verriegelt bzw. entriegelt und/oder freigegeben zu sein.
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Unter Bezugnahme auf 1 wird eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs 10 teilweise weggeschnitten gezeigt, die eine Vordertür 12 einer Fahrerseite und eine Hintertür 13 einer Fahrerseite umfasst, die beide Zutritt zu einem Fahrgastraum 14 gestatten. Die Vordertür 12 umfasst wie gezeigt einen Türgriff 16 und ein Schlüsselloch 18, das für anderweitige herkömmliche Verriegelung und Entriegelung eines mechanisch betätigten Schlossmechanismus (nicht dargestellt), der innerhalb der Vordertür 12 angebracht ist, vorgesehen ist. Eine Bewegung des Türgriffs 16 bewirkt eine Freigabe bzw. Öffnung der Tür 12 zur Bewegung relativ zu einem Karosserieabschnitt 24, wenn der Schlossmechanismus entriegelt ist. Ein ähnlicher Türgriff (nicht dargestellt) wäre an der Hintertür 13 vorgesehen und mit einem weiteren Schlossmechanismus (nicht dargestellt) verbunden, der zum Verriegeln und Entriegeln der Hintertür 13 vorgesehen ist. Wie näher ausgeführt wird, kann jeder der Schlossmechanismen auch einen strombetriebenen Stellantrieb zum Steuern der Verriegelungs- und Entriegelungsfunktion in Verbindung mit einem schlüssellosen Zugangssystem umfassen. Das Kraftfahrzeug 10 umfasst wie gezeigt auch eine A-Säule 20, eine B-Säule 22 und einen Dachabschnitt 26.
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In dem in 1 gezeigten Beispiel ist die B-Säule 22 durch eine Abdeckplattenvorrichtung 28 abgedeckt. Eine dem schlüssellosen Zugangssystem der vorliegenden Offenbarung zugeordnete Tastenfeldanordnung 30 ist an der B-Säule 22 innerhalb der Abdeckplattenvorrichtung an der durch die gestrichelten Linien identifizierten Stelle angebracht. Die Tastenfeldanordnung 30 ist zwischen einem Strukturabschnitt der B-Säule 22 und der Abdeckplattenvorrichtung 28 angebracht. Als eine Alternative könnte die Tastenfeldanordnung 30 in der Nähe des Griffs 16 an der Vordertür angebracht sein.
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Unter Bezugnahme auf 2 wird ein Blockschaltbild verschiedener Komponenten des schlüssellosen Zugangssystems bereitgestellt. Wie zu sehen ist, umfasst die Tastenfeldanordnung 30 eine Verarbeitungseinheit 32 oder ist mit dieser verbunden, die wiederum mit einer Steuereinheit 34 kommuniziert. Die Steuereinheit 34 stellt einem strombetriebenen Stellantrieb eines Türschlossmechanismus 38 eine elektrische Ausgangsgröße entlang Linie bzw. Leitung 36 zur Verfügung. Wie bekannt ist, kann die Steuereinheit 34 auch elektrische Ausgangsgrößen entlang der Linien bzw. Leitungen 40 zum Steuern anderer Fahrzeugsysteme 42 zur Verfügung stellen (d. h. elektrische Freigabe bzw. Öffnung einer Kofferraum- oder Heckklappe, Betätigung der Lichter und/oder Sicherheitsfunktionen und Aktivierung des Zündsystems und/oder des Heizsystems des Fahrzeugs, usw.) Eine Stromquelle, wie eine Batterie 44, kann die Verarbeitungseinheit 32 mit Strom versorgen. Wie genauer ausgeführt wird, umfasst die Tastenfeldanordnung 30 eine kapazitive Berührungstastenfeldeinheit 46, einen kapazitiven Berührungsverriegelungsschalter 48 und eine kraftabhängige Moduseingabevorrichtung 50.
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Der Betrieb des schlüssellosen Zugangssystems der 2 ist dazu konfiguriert, einen wahlweisen Zutritt zu dem Fahrgastraum 14 über die Vordertür 12 oder alternativ beide Türen 12, 13 zu gestatten, wenn die Bedienperson (nachfolgend der „Nutzer”) einen Autorisierungscode über die Tastenfeldeinheit 46 eingibt. Der eingegebene Authentifizierungscode wird an die Verarbeitungseinheit 32 übermittelt, wo er mit einem in einem Speicher abgespeicherten korrekten oder Verifizierungscode verglichen wird. Wenn der eingegebene Berechtigungscode mit dem Verifizierungscode übereinstimmt, wird ein Signal an die Steuereinheit 34 gesendet, die wiederum den Schlossmechanismus 38 entriegelt und einen Betrieb des Türgriffs 16 gestattet, um die Vordertür 12 (oder beide Türen 12, 13) freizugeben und Zutritt zu dem Fahrgastraum 14 zu erlauben. Fachleute werden erkennen, dass dieses rudimentäre Steuerungsdiagramm lediglich ein Beispiel nur einer geeigneten Regelung für das schlüssellose Zugangssystem ist.
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Unter Bezugnahme auf die 3 bis 8 wird die Tastenfeldanordnung 30 mit einer Tastenfeldeinheit 46 gezeigt, die dazu konfiguriert ist, eine Nutzereingabe-Berührungsschnittstelle zu definieren, die dazu ausgelegt ist, Nutzereingaben anhand einer Charakteristik zu erkennen, die unabhängig einer Kraft ist. Die Tastenfeldeinheit 46 weist ein Berührungsfeld 60, eine gedruckte Schaltplatine (PCB – printed circuit board) 62 für ein kapazitives Berührungsfeld und eine Verkabelung 64 auf. Das Berührungsfeld 60 umfasst fünf (5) Berührungs-Nutzereingabe-Schnittstellen oder -Knoten, die am besten in 8 gezeigt sind und einen ersten (1-2) Berührungsknoten 60A, einen zweiten (3-4) Berührungsknoten 606, einen dritten (5-6) Berührungsknoten 60C, einen vierten (7-8) Berührungsknoten 60D und einen fünften (9-0) Berührungsknoten 60E umfassen. Eine Sichtanzeige 66 ist dem Berührungsfeld 60 ebenfalls zugeordnet. Das Berührungsfeld 60 ist an der gedruckten Schaltplatine 62 für das kapazitive Berührungsfeld befestigt, die eine erste Seite 68 (4) und eine zweite Seite 70 (5) umfasst. Die erste Seite 68, die als die Nutzerfingerberührungsseite bezeichnet wird, umfasst sechs (6) LEDs mit hoher Leuchtkraft. Fünf LEDs, die mit den Bezugszeichen 72A bis 72E bezeichnet sind, entsprechen und wirken zum Beleuchten entsprechender fünf Berührungsknoten 60a bis 60E, während die sechste LED 74 eine Beleuchtung für die Sichtanzeige 66 zur Verfügung stellt. Die zweite Seite 70 der gedruckten Schaltplatine des kapazitiven Berührungsfeldes umfasst einen Tastenfeld-Mikrokontroller 75, der mit fünf (5) kapazitiven Eingabevorrichtungen 76A bis 76 wechselwirkt, wobei jede einem der Berührungsknoten 60A bis 60E an dem Berührungsfeld 60 entspricht. Die Verkabelung 64 umfasst einen Ausgangsstecker 80, der elektrisch mit der gedruckten Schaltplatine 62 des kapazitiven Berührungsfeldes verbunden ist, einen Eingangsstecker 82, der dazu ausgelegt ist, mit der Steuereinheit elektrisch verbunden zu sein, die nachfolgend als Karosseriesteuermodul (body control module – BCM) 84 bezeichnet wird, und eine Mehrkabelanordnung 86.
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Wie in 3 gezeigt umfasst eine einer Abdeckplattenvorrichtung 28 zugeordnete Applikation 90 einen Führungskanal 94, der dazu konfiguriert ist, in sich das Berührungsfeld 60 und die gedruckte Schaltplatine 62 des kapazitiven Berührungsfeldes zu empfangen und aufzunehmen. Die Applikation 90 ist dazu ausgelegt an der B-Säule 22 des Fahrzeugs 10 befestigt zu werden. Die Applikation 90 kann aus einem schwarz gefärbten oder dunklen Polycarbonat oder Acrylat hergestellt sein, um im Sonnenlicht, in Dunkelheit und künstlichem Licht undurchsichtig zu erscheinen, um ein ästhetisches Erscheinen zu gewährleisten. Die LEDs 72A bis 72E beleuchten, um eine Sichtanzeige zu gestatten, die Berührungsknoten 60A bis 60E, um durch den Nutzer aktiviert zu werden. Offensichtlich kann das Berührungsfeld alternativ auch so befestigt werden, dass es direkt zugänglich ist und von der Applikation 90 hervorsteht. Wie erwähnt, könnte die Tastenfeldanordnung 30 auch an der Fahrertür 12 befestigt sein, wenn es gewünscht wäre.
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7 ist vorgesehen, um zu veranschaulichen, dass jeder Berührungsknoten oder Nutzerschnittstelle einen Ausgangscode von der BCM 84 aufweist, so dass eine korrekt eingegebene Sequenz von Nutzereingaben den Berechtigungscode authentifiziert, um dem BCM 84 zu gestatten, dem Tastenfeld-Mikrokontroller 75 zu signalisieren, ein Betätigungssignal an den strombetriebenen Aktivierer des Türschlossmechanismus 38 zu senden.
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Ein Paar dem Verschlussschalter 48 zugeordneter Nutzereingabe-Schnittstellen-Vorrichtungen sind in 8 gezeigt, um einen ersten oder „SCHLIESS”-Berührungsknoten 100 und einen zweiten oder „ÖFFNE”-Berührungsknoten 102 zu umfassen. Vorzugsweise sind die Knoten 100 und 102 von dem Typ einer kapazitiver Erkennungsvorrichtung, mit ähnlicher Funktionsweise wie die Berührungsknoten 60A bis 60E auf der gedruckten Schaltplatine 62 des Berührungsfeldes. Zusätzlich ist eine einer Moduseingabevorrichtung 50 zugeordnete Nutzereingabevorrichtung gezeigt, um einen „Aufwach”-Schalter oder Knopf 104 zu umfassen. Der Aufwach-Knopf 104 ist ein mechanischer Schalter, der eine Nutzereingabe-Schnittstelle bereitstellt, die dazu konfiguriert ist, eine Nutzereingabe zu erkennen, die auf einem darauf angewendeten Kraft- oder Druckwert basiert. Dadurch ist ein eindeutiger Typ der Aktivierungseingabe dem Aufwach-Knopf 104 zugeordnet, anders als es für die kapazitive Tastenfeldeinheit 46 und den kapazitiven Verschlussschalter 48 erforderlich ist. Im Betrieb, nachdem die korrekte Kombination von Nutzereingabe-Schnittstellen-Möglichkeiten 60A bis 60E in den aktiven Zustand gebracht wurden, werden die den Funktionen 100 und 102 zugeordneten Verriegelungs- bzw. Freigabe-Nutzereingaben verfügbar. Wie weiter näher ausgeführt wird, definiert der Aufwach-Knopf 104 eine „erste” oder kraftbasierte Nutzereingabe-Schnittstelle während die Tastenfeld-Berührungsvorrichtung 46 eine „zweite” oder nicht kraftbasierte Nutzereingabe-Schnittstelle definiert. Eine Aktivierung des kraftbasierten Aufwach-Knopfes 104 entweder vor oder nach der Aktivierung der nicht kraftbasierten Berührungsvorrichtung 46 innerhalb eines vorbestimmten Zeitbetrags wirkt zum Authentifizieren des eingegebenen Berechtigungscodes und gestattet die erforderliche Aktivierung des Verschlussmechanismus 38 über die Verriegelungs- bzw. Freigabefunktion 100, 102. Die Fachleute werden erkennen, dass, falls es gewünscht ist, die durch den Verschlussschalter 48 bereitgestellte Verriegelungs- bzw. Freigabe-Funktionalität beseitigt werden kann, so dass die Freigabe-Funktionalität automatisch nach korrekter Eingabe der Berechtigungscodesequenz auftritt, während die Verriegelungsfunktion nach gleichzeitigem Drücken der Berührungsknoten 60D und 60E auftritt.
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9 veranschaulicht eine Tastenfeldkonfiguration für eine Tastenfeldeinheit 110, die zur Verwendung an einer hinteren Fahrgasttür 13 des Fahrzeugs 10 und/oder der vorderen Tür der Beifahrerseite des Fahrzeugs 10 geeignet ist. Wie ersichtlich, ist die Tastenfeldeinheit 110 ähnlich der Tastenfeldeinheit 46, außer dass die nicht kraftbasierten Nutzereingabe-Schnittstellen (d. h. die Berührungsknoten 60A bis 60E) beseitigt wurden. Der Aufwachschalter 104' ist immer noch ein kraftbasierter Schalter, um eine bewusste Nutzereingabe-Schnittstelle bereitzustellen, die zum Versetzen der Tastenfeldeinheit 110 aus ihrem inaktiven Betriebsmodus in ihren aktiven Betriebsmodus erforderlich ist. Die Verriegelungsfunktion 100 und die Freigabefunktion 102 sind ähnlich der vorher beschriebenen. Als eine Alternative zu den den Berührungskoten 60A bis 60E und der Verriegelungs- bzw. Freigabefunktion 100, 102 zugeordneten nicht kraftbasierten Nutzereingaben kann die kapazitive Eingabevorrichtung durch andere Näherungserkennungstechnologien ersetzt werden. In jeder Ausgestaltung müssen die Tastenfeldeinheiten 46, 110 über die Aktivierung des Aufwachschalters 104, 104' in ihren Aktivmodus versetzt werden, bevor das BCM 84 dem Tastenfeld-Mikrokontroller anzeigt, die eingegebene Berechtigungscodesequenz zu authentifizieren und das Türschloss 38 zu aktivieren.
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Unter Bezugnahme auf die 10 bis 13 ist eine B-Säulen-Tastenfeldanordnung 120 gezeigt, die eine Abdeckplatteneinheit 92 mit einer an einer Abdeckplatte 122 angebrachten Applikation 90 umfasst. 10 veranschaulicht die Lage des Verriegelungsknotens 100, des Freigabeknotens 102 und des Aufwachschalters 104, während die kapazitiven Nutzereingabe-Schnittstellen an der Tastenfeldanordnung nicht beleuchtet sind. Der Verriegelungsschalter 48 ist ebenfalls an der Abdeckplatte 122 befestigt und bindet die Verriegelungs- bzw. Freigabe-Nutzereingabeschnittstellen 100, 102 des kapazitiven Typs in einer gemeinsamen Einheit mit der kraftbasierten Nutzereingabe-Schnittstelle 104. Offensichtlich kann die Anordnung in viele alternative Anordnungen umkonfiguriert werden, wie bspw. Zusammenführen der Berührungsknoten 60A bis 60E und der Verriegelungs- bzw. Freigabeberührungsknoten 100, 102 in einer gemeinsamen Tastenfeld- und Mikrokontrolleranordnung, während der Aufwachschalter als eine separate Vorrichtung beibehalten wird. Ungeachtet der Anordnung weist das schlüssellose Zugangssystem der vorliegenden Offenbarung eine erste Nutzereingabe-Schnittstelle zum Bereitstellen einer Betätigungs- oder „Aufwach”-Funktion und eine oder mehrere zweite Nutzereingabe-Schnittstellen zum Bereitstellen der Authentifizierungsfunktion vor der Aktivierung der Türverriegelung auf.
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Unter Bezugnahme auf ein in 14 gezeigtes Schaltbild wird ein Schaltkreis 200 zum Implementieren des Systems und der Verfahren der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt, der eine Tastenfeld-ECU 202, eine elektrisch aktivierte Schloss ECU (E-Schloss-ECU) 204 und eine Karosseriesteuermodul (body control module – BCM) 206 umfasst. Der Schaltkreis 200 ist dazu konfiguriert, mit einer Berührungsvorrichtung 208 implementiert zu sein, die in der Arbeitsweise identisch mit der vorher beschriebenen Tastenfeldeinheit 46 ist. Der Wachschalter 210 ist als in der Tastenfeld-ECU 202 enthalten gezeigt. Der Wachschalter kann in jedem Schaltkreiselement implementiert sein, das eine Schaltmöglichkeit bereitstellt, wie zum Beispiel ein Transistor. Der Wachschalter 210 wird ausgelöst, wenn der Nutzer den (hierin als einen Druckknopf an dem Tastenfeld gezeigten) Aufwachknopf 104 in den aktiven Zustand bringt. Wenn der Wachschalter 210 geschlossen wurde, wird eine Anzeige über ein passive entry/passive start (PEPS) Verriegelungs-Ausgangskabel 212 an die E-Schloss-ECU 204 übermittelt. Während 14 Verbindungen mit Kabeln zeigt, ist für Fachleute ersichtlich, dass kabellose Verbindungen ebenso möglich sind und in Betracht gezogen werden.
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Die Tastenfeld-ECU 202 kann über eine Batterie (Vbatt) 214 mit Strom versorgt werden, nachdem der Wachschalter 210 geschlossen wurde. Wenn der Wachschalter 210 geschlossen ist, kann der eingegebene Berechtigungscode über die Berührungseingabevorrichtung 208 an das BCM 206 über Ausgangskabel 216, 218, 220 übermittelt werden. Danach übermittelt das BCM 206 über eine LED-Leitung 222 eine Anzeige, dass der eingegebene Code verifiziert und authentifiziert wurde. Dementsprechend wird ein Befehlssignal über eine Schlossfreigabelinie 224 an die E-Schloss-ECU 204 geliefert, das sie anweist, einen Vorgang auszuführen, wie zum Beispiel Freigeben des Türschlossmechanismus. Wenn die Tür danach geöffnet oder anschließend geschlossen ist, ist der Wachschalter 210 geöffnet.
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Während die Begriffe „Wach” und „Aufwach” verwendet wurden, um kraftbasierte Schalter 104, 104' und 210 zu beschreiben, soll verstanden werden, dass diese Nomenklatur nur zum Beschreiben der Funktion dieser Schalter zum Versetzen des schlüssellosen Zugangssystems in einen Aktivmodus verwendet wurde. Wie deutlich gemacht wurde, kann die Aktivierung der ersten kraftbasierten Nutzereingabe-Schnittstelle entweder vor oder nach der Aktivierung der zweiten kapazitätbasierten Nutzereingabe-Schnittstelle(n) stattfinden, um das schlüssellose Zugangssystem aus einem Inaktivmodus in einen Aktivmodus zu versetzen, abhängig von dem Empfang von sowohl der ersten und der zweiten Nutzereingabe innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne durch die Steuereinheit. Ein nicht beschränkendes Beispiel einer vorbestimmten Zeitspanne zur Eingabe der beiden Nutzereingaben liegt in dem Bereich von 5 bis 15 Sekunden.
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Zusätzlich sollen die Begriffe „inaktiv” und „aktiv” den Zustand der Steuereinheit zum Betätigen der Fahrzeugkomponente, wie zum Beispiel des Zentralverriegelungsmechanismus, beschreiben. In dem Inaktivmodus ist das Tastenfeld noch bedienbar, um die kapazitiven zweiten Nutzereingaben zu empfangen, um die Berechtigungscodeverifikation bereitzustellen. Jedoch ist die Aktivierung der kraftbasierten ersten Nutzereingabe erforderlich, um den Verifikationsvorgang zu bestätigen und der Steuereinheit zu erlauben, ein Betätigungssystem an die Fahrzeugkomponente zu senden. Somit wird ein Zwei-Schritt-Authentifizierungsvorgang bereitgestellt.
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Die Fachleute werden ebenfalls erkennen, dass die vorliegende Offenbarung Anwendungsmöglichkeiten in sowohl passiven als auch nicht passiven schlüssellosen Zugangssystemen zum Steuern zusätzlicher Fahrzeugfunktionen findet. Eine nicht beschränkende Auflistung solcher zusätzlichen Funktionen können eine Freigabe bzw. ein Öffnen der Kraftstofftankabdeckplatte, elektrischen Fenstersteuerung, elektrischen Freigabe der Fahrzeugtüren zusätzlich zu der Verriegelungs- bzw. Entriegelungsfunktionalität, und die Verriegelung- bzw. Entriegelung und elektrische Freigabe von Klappen sein. Es soll ebenso verstanden werden, dass die kraftbasierten Nutzereingabe-Schnittstellen von den kapazitätsbasierten Nutzereingabe-Schnittstellen entfernt angeordnet sein können. Die kraftbasierte Eingabe soll nicht nur lediglich die nicht kraftbasierte Eingabe aufwecken oder betätigen, sondern kann auch Teil eines Mehrstufensteuerungsprotokolls zum Steuern einer Fahrzeugkomponente sein. Die vorliegende Erfindung beabsichtigt die Verwendung der zweiten Nutzereingabe-Schnittstellen auch für Steuerungssysteme mit Gestenerkennung.
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Es soll darüber hinaus verstanden werden, dass die vorliegende Offenbarung auch in passiven schlüssellosen Zugangssystemen anwendbar ist, bei denen der Nutzer einen passiven Zugangsanhänger besitzt, so dass die erste kraftbasierte Nutzereingabe-Schnittstelle als ein „Anfrage”-Knopf wirkt, der in Kombination (entweder vor oder nach) einer Ausführung einer einzelnen Handlung, wie zum Beispiel Betätigen eines kapazitiven Berührungssensors an dem Türgriff, gedrückt wird, um die Fahrzeugtür zu verriegeln und zu entriegeln bzw. freizugeben. Nachdem die erkannte Kombination aus Anfrageknopfbetätigung und der kraftbasierten einzelnen Handlungseingabe(n) von der Steuerung empfangen wird und der Zugangsanhänger die Zugangsauthentifizierung bestätigt, dann wird das Fahrzeug zum Ausführen der angefragten Funktion gesteuert.
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Die voranstehende Beschreibung der Ausführungsformen wurde zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Offenbarung beschränken. Individuelle Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind im allgemeinen nicht auf die bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern sind geeignet austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, sogar wenn es nicht speziell gezeigt oder beschrieben ist. Gleiches kann auch auf viele verschiedene Arten abgeändert werden. Solche Abänderungen werden nicht als Abweichung von der Offenbarung betrachtet und alle derzeitigen Änderungen sollen im Umfang der Offenbarung enthalten sein.
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Die Fachleute werden erkennen, dass die offenbarten erfinderischen Konzepte in Verbindung mit einem beispielhaften schlüssellosen Zugangssystem gleichermaßen in vielen anderen Fahrzeugsystemen implementiert werden können, um eine oder mehrere Vorgänge und/oder Funktionen zu steuern. Andere Mittel als die Berührungsmittel zum Aktivieren der zweiten Nutzereingabe-Schnittstelle (die Berührungsschnittstellen auf dem Tastenfeld) können verwendet werden. Diese Alternative zu kapazitiven Sensoren können ohne Einschränkung berührungsempfindliche Sensoren, Widerstandssensoren, Temperatursensoren, optische Scanner, Gestensensoren oder eine Kombination davon umfassen, vorausgesetzt es sind nicht kraftbasierte Eingaben.
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Beispielausführungsformen werden bereitgestellt, so dass diese Offenbarung vollständig ist und den Fachleuten den Rahmen voll umfänglich vermittelt. Zahlreiche bestimmte Einzelheiten wurden dargelegt, wie Beispiele bestimmter Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren, um ein vollständiges Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen. Es wird den Fachleuten ersichtlich, dass bestimmte Einzelheiten nicht verwendet werden müssen, dass beispielhafte Ausführungsformen in vielen verschiedenen Formen ein können und das keine gedeutet werden soll, den Umfang der Offenbarung zu beschränken. In manchen Beispielausführungsformen sind bekannte Verfahren, bekannte Vorrichtungsstrukturen und bekannte Technologien nicht näher beschrieben.
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Die hierin benutzte Begrifflichkeit ist nur zum Zweck der Beschreibung bestimmter Beispielausführungsformen verwendet und soll nicht beschränkend sein. Hierin benutzte Singularformen wie „ein”, „eine”, usw. und „der”, „die”, „das” sollen auch die Pluralformen enthalten, außer es ist deutlich anderweitig bezeichnet. Die Begriffe „umfassen”, „enthalten” und „aufweisen” sind offen und zeigen das Vorhandensein der benannten Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Wirkweisen, Elemente und/oder Komponenten, aber schließen das Vorhandensein oder die Ergänzung eines oder mehrerer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Wirkweisen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht aus. Die hierin beschriebenen Verfahrensschritte, Vorgänge und Wirkweisen sind nicht dahingehend auszulegen, dass ihre Funktion in der bestimmten beschriebenen oder veranschaulichten Reihenfolge notwendigerweise erforderlich ist, außer es ist ausdrücklich als eine Reihenfolge der Durchführung gekennzeichnet. Es soll auch verstanden werden, dass zusätzliche oder alternative Schritte verwendet werden können.
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Wenn auf ein Element oder eine Schicht Bezug genommen wird, dass es „auf”, „in Eingriff mit”, „verbunden mit” oder „gekoppelt mit” einem anderen Element oder Schicht ist, kann es direkt auf, in Eingriff, verbunden oder gekoppelt mit dem anderen Element sein, oder zwischenliegende Elemente oder Schichten können vorhanden sein. Im Gegensatz, wenn auf ein Element Bezug genommen wird, dass es „unmittelbar auf”, „unmittelbar in Eingriff mit”, „unmittelbar verbunden mit” oder „unmittelbar gekoppelt mit” einem anderen Element oder Schicht ist, sind keine zwischenliegenden Elemente oder Schichten vorhanden. Andere Wörter, die zum Beschreiben der Beziehung zwischen Elementen verwendet werden, sollen in einer gleichen Weise interpretiert werden (z. B. „zwischen” vs. „unmittelbar zwischen”, „benachbart” vs. „unmittelbar benachbart”, usw.). Der Term „und/oder” wie er hierin benutzt wird, umfasst jede und alle Kombinationen eines oder mehrerer der zugehörigen aufgelisteten Gegenstände.
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Obwohl die Begriffe erste, zweite, dritte, usw. hierin benutzt werden, um verschiedene Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, sind diese Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte nicht auf diese Begriffe beschränkt. Diese Begriffe werden nur benutzt, um ein Element, eine Komponente, einen Bereich, eine Schicht oder einen Abschnitt von einem anderen Bereich, Schicht oder Abschnitt zu unterscheiden. Begriffe wie „erste”, „zweite” und andere numerische Begriffe implizieren wenn sie benutzt werden eine Abfolge oder Reihenfolge, außer es ist eindeutig durch den Kontext bezeichnet. Folglich könnte ein erstes Element, eine erste Komponente, ein erster Bereich, eine erste Schicht oder ein erster Abschnitt, der nachfolgend behandelt wird, als ein zweites Element, eine zweite Komponente, ein zweiter Bereich, eine zweite Schicht oder ein zweiter Abschnitt bezeichnet werden ohne von der Lehre der Beispielausführungsformen abzuweichen.
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Räumliche Bezugsbegriffe wie „innen”, „außen”, „unterhalb”, „unter”, „unten”, „über”, „oben” und dergleichen können hierin zur einfachen Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung von einem Element oder Merkmal zu einem anderen Element(en) oder Merkmal(en), wie sie in den Figuren veranschaulicht sind, zu beschreiben. Räumliche Bezugsbegriffe sollen verschiedene Ausrichtungen der Vorrichtung in der Verwendung oder während des Betriebs zusätzlich zu der in den Figuren gezeigten Ausrichtung umfassen. Wenn die Vorrichtung in den Figuren zum Beispiel umgedreht ist, würden Elemente, die als „unter” oder „unterhalb” anderer Elemente oder Merkmale beschrieben sind, dann „über” den anderen Elementen oder Merkmalen ausgerichtet sein. Deshalb kann der Begriff „unter” sowohl eine Ausrichtung über und unter umfassen. Die Vorrichtung kann anderweitig ausgerichtet sein (um 90 Grad gedreht oder in anderer Ausrichtung) und die hierin verwendeten räumlichen Bezugsbeschreibungen werden entsprechend interpretiert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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