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Die Erfindung betrifft eine Türsicherungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zum Schutz einer Fahrzeugtür vor einer Kollision mit einem Hindernis beim Öffnen der Fahrzeugtür, wobei die Türsicherungsvorrichtung einen Sensor zum Detektieren des Hindernisses umfasst. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Schutz einer Fahrzeugtür vor einer Kollision mit einem Hindernis beim Öffnen der Fahrzeugtür.
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Fahrzeuge der Zukunft werden möglicherweise eine weitestgehend glatte Außenoberfläche aufweisen und keine über die Außenoberfläche hinausragenden Konturen, wie z.B. vorstehende Griffe oder Spiegel. Sensoren zur Detektion von Hindernissen zur Vermeidung einer Kollision der Fahrzeugtür beim Öffnen sind jedoch in der Regel genau an solch vorstehenden Bauteilen angeordnet, um ein weites Sichtfeld für den Sensor zu ermöglichen.
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Sensoren, die wie in der Druckschrift
DE4119579A1 fest in der Fahrzeugtür oder wie in der Druckschrift
DE102013113397A1 fest in einer Seitenstufe integriert sind, können besonders bei einer Anordnung im Außenblech leicht durch Schmutz verdeckt oder durch äußere Einflüsse beschädigt werden.
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Die Druckschrift
DE19836310A1 offenbart einen in einem Randbereich einer Fahrzeugtür fest integrierten Sensor, dessen Sichtfeld jedoch entsprechend eingeschränkt ist.
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Die vorgenannten, aus dem Stand der Technik bekannten Merkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination mit einem der nachfolgend beschriebenen erfindungsgemäßen Gegenstände kombiniert werden.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Türsicherungsvorrichtung bereitzustellen.
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Zur Lösung der Aufgabe dienen eine Türsicherungsvorrichtung gemäß dem Hauptanspruch und ein Verfahren gemäß dem Nebenanspruch. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Zur Lösung der Aufgabe dient eine Türsicherungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zum Schutz einer Fahrzeugtür vor einer Kollision mit einem Hindernis beim Öffnen der Fahrzeugtür, wobei die Türsicherungsvorrichtung einen Sensor zum Detektieren des Hindernisses umfasst. Die Türsicherungsvorrichtung umfasst ferner eine Stelleinrichtung zum Bewegen des Sensors von einer Deaktivierungsposition in eine Aktivierungsposition. Grundsätzlich vermag die Stelleinrichtung den Sensor von der Aktivierungsposition auch wieder zurück in die Deaktivierungsposition zu bewegen, vorzugsweise unmittelbar nach Abschluss des Scannens der Umgebung zum Detektieren eines Hindernisses.
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Eine Fahrzeugtür kann eine vordere oder hintere Fahrzeugtür sein. Eine Fahrzeugtür kann auch eine Heckklappe oder Kofferraumklappe sein. Ein Sensor zum Detektieren eines Hindernisses nutzt insbesondere ein akustisches, optisches oder elektromagnetisches Messverfahren zur Ermittlung eines Abstandes eines Objektes von dem Sensor. In einigen Ausgestaltungen kann der Sensor ein Initialsignal aussenden und ein Reflexionssignal empfangen wie beispielsweise bei einem Ultraschall-Abstandssensor. Alternativ kann der Sensor als ein reiner Empfangssensor beispielsweise für elektromagnetische Strahlung eingerichtet sein, wobei dann vorzugsweise die elektromagnetische Strahlung an zwei versetzten Positionen empfangenen wird und durch allgemein digitale Verarbeitung ein Hindernis identifiziert und dessen Abstand ermittelt werden kann.
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Ein Hindernis ist allgemein jedes gegenständliche Objekt im Schwenkbereich der Fahrzeugtür, das nicht zum Fahrzeug gehört, jedoch eine Größe hat, die einen Schaden an der Fahrzeugtür verursachen könnte. Der Schwenkbereich der Fahrzeugtür ist der Bereich, der von der Fahrzeugtür bei einem maximalen Öffnen der Fahrzeugtür ausgehend von einer geschlossenen Position der Fahrzeugtür durchquert wird.
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Eine Stelleinrichtung ist eine mechanische und insbesondere motorisierte und/oder automatisierte Einrichtung zum Bewegen des Sensors. Die Stelleinrichtung kann in einer Ausgestaltung eine eigene Steuerung aufweisen. Die Stelleinrichtung kann alternativ oder ergänzend mit einer Steuerung für das Türschloss verbunden sein. Die Stelleinrichtung kann alternativ oder ergänzend mit einer Steuerung zum automatischen Öffnen der Fahrzeugtür oder zum automatischen Bremsen einer Öffnungsbewegung der Fahrzeugtür verbunden sein. Die Stelleinrichtung kann alternativ oder ergänzend mit einer Steuerung oder Sensoren zum Erkennen eines Öffnens der Fahrzeugtür ausgehend von einer geschlossenen Position der Fahrzeugtür verbunden sein.
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Deaktivierungsposition meint eine Position des Sensors, in welcher der Sensor nicht zum Scannen der Umgebung zur Detektion eines Hindernisses aktiviert ist. Aktivierungsposition meint eine Position des Sensors, die räumlich versetzt ist und/oder eine unterschiedliche Ausrichtung aufweist, und in welcher der Sensor zum Scannen der Umgebung zur Detektion eines Hindernisses aktiviert ist. Der Sensor wird also erst nach der Bewegung in die Aktivierungsposition oder erst bei Erreichen der Aktivierungsposition für ein Scannen oder Detektieren aktiviert.
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Durch das Vorsehen einer Stelleinrichtung zum Bewegen des Sensors von einer Deaktivierungsposition in eine Aktivierungsposition kann der Sensor auch bei einem Fahrzeug mit einer weitestgehend glatten Karosserie in eine Aktivierungsposition bewegt werden, die eine besonders große Sichtweite ermöglicht, wobei der Sensor zugleich in der Deaktivierungsposition verbessert vor Umgebungseinflüssen geschützt werden kann.
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Systeme, bei denen ein fest installierter Abstandssensor z.B. bei einer Bewegung der Seitenstufe des eingangs beschriebenen Stands der Technik mitbewegt wird, ist kein Bewegen des Sensors im Sinne der vorliegenden Anmeldung, wo der Sensor selbst beweglich ist, also bewegt werden kann. Zudem wird bei der Seitenstufe wie heute üblich zunächst die Umgebung gescannt und erst im Anschluss daran die Seitenstufe mit dem fest integrierten Sensor ausgefahren.
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Insbesondere kann der Sensor vorübergehen über die Außenoberfläche des Fahrzeugs hinausragen, nämlich vorübergehend für die Zeitdauer des Verweilens in der Aktivierungsposition. In der Deaktivierungsposition ragt der Sensor grundsätzlich nicht über der Außenoberfläche des Fahrzeugs hinaus. Der Sensor kann folglich vor Umwelteinflüssen sicher geschützt werden, wenn der Sensor nicht benötigt und folglich deaktiviert ist, sich also in der Deaktivierungsposition befindet. Gleichzeitig kann eine besonders große Sichtweite für den Sensor realisiert werden, wenn der Sensor für ein Detektieren eines Hindernisses benötigt wird und folglich aktiviert ist, sich also in der Aktivierungsposition befindet.
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In einer Ausführungsform umfasst die Stelleinrichtung einen beweglichen Tragarm zum Bewegen des Sensors von der Deaktivierungsposition in die Aktivierungsposition und grundsätzlich auch umgekehrt.
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Eine besonders große Distanz zwischen Deaktivierungsposition und Aktivierungsposition des Sensors kann durch Vorsehen eines beweglichen Tragarms überwunden werden.
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Insbesondere ist der Tragarm länglich, bevorzugt gebogen. Alternativ kann der Tragarm gerade sein. Besonders bevorzugt weist der Tragarm einen gebogenen und einen gerade Abschnitt auf.
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Vorzugsweise ist der Tragarm mit einem Ende fest mit dem Sensor verbunden. Insbesondere umfasst der Tragarm eine Kabelführung für ein Signalkabel, das an den Sensor anschließbar ist.
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In einer Ausführungsform ist die Stelleinrichtung so eingerichtet, dass der Sensor von der Deaktivierungsposition in die Aktivierungsposition ausgeklappt, ausgeschwenkt oder ausgefahren wird und grundsätzlich auch umgekehrt, also auch von der Aktivierungsposition in die Deaktivierungsposition eingeklappt, eingeschwenkt oder eingefahren werden kann.
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Ausklappen meint, dass der Sensor oder der Tragarm mit dem Sensor um nur eine feststehende Achse gekippt wird, um von der Deaktivierungsposition in die Aktivierungsposition bewegt zu werden. Insbesondere liegt der Sensor in der Deaktivierungsposition flächig an einer Anlagefläche an und wird vorzugsweise senkrecht zu dieser flächigen Anlagefläche für eine Ausklappbewegung wegbewegt.
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Ausschwenken meint, dass der Sensor oder der Tragarm mit dem Sensor um eine oder mehrere Achsen gedreht wird, um von der Deaktivierungsposition in die Aktivierungsposition bewegt zu werden. Insbesondere kann bei einem Ausschwenken eine Achse translatorisch verschoben werden, bevor oder während das Drehen um diese Achse in die Aktivierungsposition erfolgt.
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Ausfahren meint eine Translationsbewegung des Sensors oder des Tragarms mit dem Sensor.
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Insbesondere kann eine Ausfahrbewegung mit einer Ausschwenkbewegung kombiniert werden, um bei verschiedenen Formen der Fahrzeugtür den Sensor in die Aktivierungsposition mit einem verbesserten Sichtfeld bewegen zu können.
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Durch ein Ausklappen, Ausschwenken oder Ausfahren kann der Sensor durch die Stelleinrichtung besonders schnell von der Deaktivierungsposition in die Aktivierungsposition bewegt werden.
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In einer Ausführungsform ist die Stelleinrichtung so eingerichtet, dass der Sensor in der Deaktivierungsposition an einer Stirnseite der Fahrzeugtür gehalten werden kann.
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Die Stirnseite der Fahrzeugtür ist eine Schmalseite der Fahrzeugtür, die in geschlossener Position der Fahrzeugtür innenliegend ist, d.h. kein Teil der Außenoberfläche des Fahrzeugs oder der Fahrzeugtür ist, sondern allenfalls an das Außenblech von innen angrenzt.
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Die Stirnseite der Fahrzeugtür erstreckt sich normalerweise im Wesentlichen senkrecht zur Außenoberfläche und/oder parallel zur Schwenkachse der Fahrzeugtür erstreckt.
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Dadurch, dass der Sensor in der Deaktivierungsposition an der Stirnseite der Fahrzeugtür gehalten wird, ist der Sensor vor Umgebungseinflüssen verbessert geschützt, wenn der Sensor ohnehin nicht gebraucht wird. Denn solange die Fahrzeugtür nicht geöffnet wird, droht auch keine Kollision mit einem Hindernis, so dass in der geschlossenen Position der Fahrzeugtür der Sensor nicht gebraucht wird. Das beschränkte Sichtfeld in der Deaktivierungsposition ist daher irrelevant für die Funktionalität der Türsicherungsvorrichtung.
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In einer Ausführungsform weist die Stelleinrichtung eine Ausnehmung auf, in der der Sensor in der Deaktivierungsposition gehalten werden kann. Bevorzugt wird auch der Tragarm in der Ausnehmung gehalten.
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Vorzugsweise ragen der Sensor und/oder der Tragarm nicht aus der Ausnehmung heraus, d.h. der Sensor und/oder der Tragarm sind eingelassen.
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Eine Ausnehmung ermöglicht einen besonders hohen Schutz des Sensors vor Umgebungseinflüssen. Zudem ermöglicht die Ausnehmung eine platzsparende Unterbringung des Sensors in der Deaktivierungsposition. Die Funktionalität der Fahrzeugtür wird somit grundsätzlich nicht durch das Vorsehen des Sensors beeinträchtigt. Insbesondere ist die Ausnehmung an der Stirnseite der Fahrzeugtür vorgesehen.
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In einer Ausführungsform umfasst die Stelleinrichtung eine mechanische Führung zum Führen der Bewegung des Sensors von der Deaktivierungsposition in die Aktivierungsposition und grundsätzlich auch umgekehrt. Eine mechanische Führung kann eine Führungsschiene oder Führungskanal sein. Alternativ oder ergänzend kann eine mechanische Führung auch ein Drehlager sein.
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Ein komplexer Bewegungspfad, der durch die mechanische Führung definiert werden kann, wird so ermöglicht. Insbesondere können der Sensor und/oder der Tragarm für den Sensor an der mechanischen Führung insbesondere in der Ausgestaltung also Führungsschiene oder Führungskanal entlang gleiten.
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Bevorzugt ist durch die mechanische Führung somit eine Bewegung mit einer translatorischen Bewegungskomponente und rotatorischen Bewegungskomponente realisierbar.
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Vorzugsweise genügt eine Druckkraft, die an dem anderen Ende des Tragarms angreift, zum Antreiben der Bewegung. Ein motorisiertes oder automatisches Antreiben des Tragarms kann in einer Ausgestaltung durch ein mittels eines Stellantriebs angetriebenen Getriebes, z.B. Zahnradgetriebe, erfolgen, das unmittelbar mit dem Tragarm innerhalb der Führung im Eingriff steht.
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Insbesondere wird die Führung durch die Ausnehmung, d.h. die Wandung der Ausnehmung, gebildet. Die Wandung bildet dann den Führungskanal für den Tragarm.
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Ein Bewegen des Sensors von der Deaktivierungsposition in die Aktivierungsposition kann besonders zuverlässig und schnell erfolgen, selbst bei einer vergleichsweise großen Distanz zwischen der Deaktivierungsposition und der Aktivierungsposition und/oder bei vergleichsweise großen Unterschieden zwischen der Ausrichtung des Sensors in der Deaktivierungsposition und der Aktivierungsposition.
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In einer Weiterentwicklung ist die Stelleinrichtung insbesondere zur Erzielung der zuletzt beschriebenen Wirkung so eingerichtet, dass der Sensor um eine Drehachse und/oder eine zu der Drehachse senkrechten Längsachse oder Querachse von der Deaktivierungsposition in die Aktivierungsposition bewegt, ausgeklappt, ausgeschwenkt und/oder ausgefahren wird, wobei die Drehachse insbesondere parallel zu einer Schwenkachse der Fahrzeugtür ausgerichtet ist.
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In einer Ausgestaltung ist der Tragarm klappbar oder weist mehrere beweglich gekoppelte Tragarmelemente auf, so dass die Tragarmelemente relativ zueinander verschiebbar oder um mindestens eine Achse rotierbar sind. Eine komplexe Bewegungsbahn und/oder eine Teleskopfunktion kann so erzielt werden.
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In einer Ausgestaltung ist mindestens eine Feder vorgesehen, um den Tragarm oder die Tragarmelemente auszuklappen, auszuschwenken oder auszufahren, um vollständig oder teilweise dazu beizutragen, dass der Sensor von der Deaktivierungsposition in die Aktivierungsposition bewegt wird. In dieser Ausgestaltung ist ein Stellantrieb der Stelleinrichtung vorgesehen, um den Sensor von der Aktivierungsposition zurück in die Deaktivierungsposition zu bewegen.
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In einer Ausgestaltung ist ein Stellantrieb der Stelleinrichtung vorgesehen, um den Sensor oder Tragarm mit dem Sensor von der Deaktivierungsposition in die Aktivierungsposition zu bewegen und umgekehrt.
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In einer Ausgestaltung ist ein Bowdenzug oder Seilzug vorgesehen, durch den der Stellantrieb den Tragarm zu bewegen vermag und/oder die Tragarmelemente relativ zueinander zu verschieben oder zu rotieren.
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In einer Ausführungsform ist die Stelleinrichtung so beschaffen, dass die Stelleinrichtung in ein Türschloss für die Fahrzeugtür integrierbar ist.
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Ein Türschloss für eine Fahrzeugtür weist in der Regel ein Gesperre mit einer Drehfalle und einer Sperrklinke zum Verrasten der Drehfalle auf.
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Ein Türschloss weist zudem normalerweise eine Schlossplatte oder Schlosskasten bevorzugt aus Metall zum Lagern der Drehfalle und Sperrklinke und/oder ein Schlossgehäuse für ein schützendes Umhüllen der mechanischen Komponenten des Türschlosses auf. Insbesondere bildet das Türschloss mit der Türsicherungsvorrichtung eine gemeinsame Baugruppe und/oder das Türschloss ist von der Türsicherungsvorrichtung umfasst.
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Durch eine Stelleinrichtung, die in ein Türschloss für die Fahrzeugtür integrierbar ist, kann Bauraum eingespart werden. Zudem können einzelne Komponenten des Türschlosses genutzt werden und so die Anzahl der Teile der Türsicherungsvorrichtung reduziert werden.
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In einer Ausführungsform sind die Ausnehmung oder die Führung in einem Gehäuse des Türschlosses integrierbar und/oder der Tragarm beweglich mit einer Schlossplatte oder einem Schlosskasten des Türschlosses verbindbar ist oder daran gelagert werden kann.
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Ein eigenes Gehäuse für die Ausnehmung oder Führung kann so eingespart werden. Vorteilhaft kann auch die Schlossplatte oder der Schlosskasten als stabile Montageplatte für mechanische Komponente der Stelleinrichtung wie z.B. die Führung oder Drehlager für den Tragarm genutzt werden.
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Durch die Doppelfunktion der Schlossplatte oder des Schlosskastens kann die Anzahl der Teile reduziert, Bauraum gespart und das Gewicht reduziert werden.
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In einer Ausführungsform ist die Stelleinrichtung so eingerichtet ist, dass der Sensor von der Deaktivierungsposition durch einen Öffnungsspalt der Fahrzeugtür in die Aktivierungsposition bewegt werden kann und grundsätzlich auch umgekehrt.
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Öffnungsspalt meint den Spalt zwischen Fahrzeugtür und Karosserie, der durch ein Verschwenken der Fahrzeugtür aus der geschlossenen Position in Richtung geöffneter Position entsteht. Die Position der Fahrzeugtür, in welcher der Öffnungsspalt vorliegt, wird nachfolgend Öffnungsspaltposition genannt.
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Insbesondere ist die Spaltweite des Öffnungsspaltes kleiner als die fünffache oder dreifache Ausdehnung des Sensors beim Bewegen durch den Öffnungsspalt. Gemeint ist die Ausdehnung des Sensors in der Ebene, die durch den Öffnungsspalt aufgespannt wird.
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Dadurch, dass die Stelleinrichtung so eingerichtet ist, dass der Sensor von der Deaktivierungsposition durch einen Öffnungsspalt der Fahrzeugtür in die Aktivierungsposition bewegt werden kann, wird die Positionierung des Sensors in einer Aktivierungsposition mit einer besonders großen Sichtweite ermöglicht.
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In einer Ausführungsform ist die Stelleinrichtung so eingerichtet, dass der Sensor in der Aktivierungsposition mit einer Außenoberfläche der Fahrzeugtür fluchten kann oder über die Außenoberfläche der Fahrzeugtür nach außen hinausragen kann.
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Ein besonders weites Sichtfeld und damit ein besonders zuverlässiges Detektieren von Hindernissen kann so ermöglicht werden.
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In einer Ausführungsform ist die Stelleinrichtung so eingerichtet, dass die Stelleinrichtung automatisch ein motorisiertes Verschwenken der Fahrzeugtür zur Erzeugung des Öffnungsspaltes veranlasst und/oder ein Anhalten der Verschwenkbewegung der Fahrzeugtür bei Erreichen des Öffnungsspaltes für den Zeitraum des Detektierens durch den Sensor veranlasst, wenn ein Betätigungshebel zum manuellen Öffnen der Fahrzeugtür betätigt oder ein Öffnungsbefehl zum motorisierten Öffnen der Fahrzeugtür generiert wurde. Ein Hindernis kann so detektiert werden, noch bevor eine Kollision erfolgt ist. Zeitraum des Detektierens meint die Zeitdauer, die der Sensor zum Scannen der Umgebung nach möglichen Hindernissen benötigt. Der Sensor kann hierdurch ein weites Sichtfeld erhalten und verbessert Hindernisse detektieren, auch wenn die Außenoberfläche des Fahrzeugs glatt und ohne Vorsprünge ist, in die der Sensor fest integriert werden könnte.
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Insbesondere ist diese Zeit vorbestimmt und beträgt vorzugsweise weniger als 1 Sekunde. Ein Betätigungshebel ist typischerweise ein Türöffnungshebel oder beweglicher Griff, wobei es sich in einer Ausgestaltung um einen inneren Betätigungshebel handelt. Es gibt Fahrzeuge, bei denen alternativ oder ergänzend das Öffnen der Tür durch eine Steuerung veranlasst wird, wozu ein Öffnungsbefehl zum motorisierten Öffnen der Fahrzeugtür generiert wird.
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Automatisch meint einen durch eine Steuerung gesteuerten, motorisierten Vorgang. Motorisiert meint eine durch einen insbesondere elektrischen Antrieb angetriebene Bewegung, also nicht manuell angetrieben.
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Die Stelleinrichtung ist bevorzugt mit einer Türöffnungseinrichtung zum automatischen oder motorisierten Öffnen der Fahrzeugtür und/oder einem Türbremssystem zum Anhalten einer Verschwenkbewegung der Fahrzeugtür verbunden, um die entsprechenden Antriebe auf für die Türsicherungsvorrichtung nutzen zu können. Ferner kann die Stelleinrichtung so Zustandsinformationen der Fahrzeugtür erhalten.
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Die Stelleinrichtung kann in einer Ausgestaltung ein Verschwenken der Fahrzeugtür in die Öffnungsspaltposition veranlassen, noch bevor der Benutzer den eigentlichen Öffnungsvorgang der Fahrzeugtür wahrnimmt.
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Die Fahrzeugtür wird insbesondere solange in der Öffnungsspaltposition angehalten, d.h. fixiert, bis die Umgebung von dem Sensor gescannt und mögliche Hindernisse detektiert wurden.
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In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Stelleinrichtung kein Verschwenken der Fahrzeugtür veranlasst, sondern den eigentlichen Öffnungsvorgang abwartet, jedoch bei Erreichen der Öffnungsspaltposition ein Anhalten der Verschwenkbewegung veranlasst. Dies reduziert den Steuerungsaufwand.
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In einer Ausführungsform ist die Stelleinrichtung so eingerichtet, dass die Stelleinrichtung automatisch ein motorisiertes Verschwenken der Fahrzeugtür zur Erzeugung des Öffnungsspaltes veranlasst, wenn das Fahrzeug an einem Navigationsziel angekommen ist und/oder wenn das Fahrzeug zum Stehen gekommen ist.
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Navigationsziel meint, dass ein Zielort in ein Navigationssystem eines z.B. autonomen oder teilautonomen Fahrzeugs eingegeben und erreicht wurde.
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Die Stelleinrichtung ist in dieser Ausführungsform grundsätzlich mit dem Navigationssystem verbunden. Ein vollautomatisierter Schutz der Fahrzeugtür vor Kollision mit Hindernissen kann mit einem besonders hohen Komfort für den Benutzer erzielt werden.
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In einer Ausführungsform ist die Stelleinrichtung so eingerichtet, dass bei Detektion eines Hindernisses die Stelleinrichtung veranlasst, dass die Fahrzeugtür während des Öffnens in einem vorbestimmten Abstand zum Hindernis automatisch angehalten wird.
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Mit Öffnen ist der eigentliche Öffnungsvorgang gemeint, nachdem die Fahrzeugtür aus der Öffnungsspaltposition wieder freigegeben wurde, d.h. die Fahrzeugtür nach Beenden des Umgebungsscans durch den Sensor nicht mehr in dieser Position gehalten wurde.
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Ein effektiver Schutz der Fahrzeugtür vor eine Beschädigung durch eine Kollision mit einem Hindernis kann auf diese Weise erzielt werden.
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Der vorbestimmte Abstand kann beispielsweise mindestens 3 cm und/oder höchsten 10 cm betragen.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz einer Fahrzeugtür vor einer Kollision mit einem Hindernis beim Öffnen der Fahrzeugtür, insbesondere unter Einsatz einer Türsicherungsvorrichtung nach dem vorhergehenden Aspekt der Erfindung, wobei ein Sensor durch eine Stelleinrichtung von einer Deaktivierungsposition in eine Aktivierungsposition bewegt wird.
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Die oben beschriebenen Ausführungsformen der Türsicherungsvorrichtung können auf das Verfahren übertragen werden.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Merkmale der Ausführungsbeispiele können einzeln oder in einer Mehrzahl mit dem beanspruchten Gegenstand kombiniert werden.
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Es zeigen:
- 1: Türsicherungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei sich der Sensor in der Aktivierungsposition befindet.
- 2: Türsicherungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei der Sensor von der Deaktivierungsposition in die Aktivierungsposition bewegt wird.
- 3: Türsicherungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei sich der Sensor in der Deaktivierungsposition befindet.
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Die 1 zeigt eine Türsicherungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug 1. Ein Sensor 4 ist für ein Scannen der Umgebung zum Detektieren eines Hindernisses 3 vorgesehen, um eine Fahrzeugtür 2 des Kraftfahrzeug 1 vor einer Kollision mit einem Hindernis 3 beim Öffnen der Fahrzeugtür 2 zu schützen. Das Öffnen der Fahrzeugtür erfolgt durch ein Verschwenken der Fahrzeugtür um die Schwenkachse 8 in eine geöffnete Position.
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Der Sensor 4 der Türsicherungsvorrichtung kann durch eine Stelleinrichtung von einer Deaktivierungsposition im Inneren der von der Außenoberfläche 13 gebildeten Außenkontur des Kraftfahrzeugs (siehe 3) in eine über die Außenoberfläche 13 oder Außenkontur hervorragende oder überstehende Aktivierungsposition bewegt werden, wie in den 1 und 2 abgebildet.
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Durch Verschwenken der Fahrzeugtür 2 in eine Öffnungsspaltposition wird ein Öffnungsspalt 12 erzeugt. Der Öffnungsspalt 12 erstreckt sich zwischen dem äußeren Rand der Stirnseite 9 der Fahrzeugtür 2 und dem äußeren Rand der Fahrzeugkarosserie, der in der geschlossenen Position der Fahrzeugtür 2 an den äußeren Rand der Stirnseite 9 der Fahrzeugtür 2 angrenzt.
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Dieser Öffnungsspalt 12 ist groß genug, damit der Sensor 4 von der Deaktivierungsposition durch den Öffnungsspalt 12 hindurch in die Aktivierungsposition bewegt werden kann.
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In einer Ausgestaltung weist der Öffnungsspalt 12 eine lichte Spaltweite von mindestens dem einfachen und/oder höchstens dem zweifachen der Ausdehnung des Sensors in der Ebene des Öffnungsspaltes 12 auf.
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Insbesondere beträgt die Spaltbreite des Öffnungsspalt mindestens 0,5 cm und/oder höchstens 3 cm auf. Grundsätzlich sind auch 5 cm möglich.
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Sobald vordefinierte Bedingungen erfüllt sind, die unten erläutert werden, veranlasst die Stelleinrichtung bzw. eine nicht dargestellte Steuerung der Stelleinrichtung, dass die Fahrzeugtür 2 automatisch in die Öffnungsspaltposition verschwenkt wird, der Sensor 4 in die Aktivierungsstellung bewegt wird, erst bei Erreichen der Aktivierungsstellung der Sensor 4 die Umgebung zu scannen beginnt und während der Zeitdauer des Scannens die Fahrzeugtür 2 automatisch in der Öffnungsspaltposition angehalten oder gehalten wird.
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Nach Abschluss des Scan- und Detektionsvorgangs veranlasst die Stelleinrichtung oder die Steuerung der Stelleinrichtung, dass der Sensor 4 zurück in die Deaktivierungsposition bewegt wird und anschließend oder gleichzeitig die Fahrzeugtür 2 weiter in eine Öffnungsrichtung verschwenkt werden kann, wobei jedoch bei Vorliegen eines detektierten Hindernisses die Fahrzeugtür 2 in einem vorbestimmten Abstand zum Hindernis 3 automatisch angehalten wird, um eine Kollision mit dem Hindernis zuverlässig zu verhindern.
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Die vordefinierten Bedingungen sind zum einen, dass das Kraftfahrzeug 1 zum Stehen gekommen ist. Als zweite Bedingung kann vorgesehen werden, dass der Benutzer einen insbesondere inneren Betätigungshebel oder Knopf zum Öffnen der Fahrzeugtür 2 betätigt.
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Alternativ oder ergänzend kann die zweite Bedingung auch den Fall einschließen, dass eine Türöffnungseinrichtung automatisch z.B. bei Erreichen eines Navigationsziels die Fahrzeugtür 2 öffnet. Das Kraftfahrzeug 1 kann in diesem Fall beispielsweise ein z.B. autonomes oder teilautonomes Fahrzeug sein.
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In einer Ausgestaltung ist für den oben beschriebenen Schritt, dass die Stelleinrichtung das Verschwenken der Fahrzeugtür 2 in die Öffnungsspaltposition veranlasst, alternativ vorgesehen, dass stattdessen bei einem manuellen oder automatischen Öffnen der Fahrzeugtür 2, das nicht durch die Stelleinrichtung veranlasst wurde, die Stelleinrichtung lediglich veranlasst, die Fahrzeugtür 2 in der Öffnungsspaltposition anzuhalten.
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Die 2 illustriert die Bewegung des Sensors 4 in die Aktivierungsposition, in welcher der Sensor 4 über die Außenoberfläche 13 hervorsteht und über ein weites Sichtfeld verfügt. Der Sensor 4 ist mit einem Tragarm 5 der Stelleinrichtung verbunden.
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In einer Ausgestaltung ist der Tragarm 5 gebogen, wie in 2 gezeigt. Insbesondere ist der Tragarm 5 länglich, bevorzugt Stabförmig mit einer runden oder polygonalen Querschnittskontur.
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Vorzugsweise ist der Sensor bewegbar in der Türinnenseite integriert. Der Tragarm 5 kann zusammen mit dem Sensor 4 in eine Ausnehmung 10 in der Stirnseite 9 der Fahrzeugtür 2 eintauchen. Der Tragarm 5 wird durch die Wandung der Ausnehmung 10 geführt. Ein nicht dargestellter Stellantrieb dient dem Bewegen des Tragarms 5. Die mechanische Führung, die durch die Wandung der Ausnehmung 10 gebildet wird, ist an die Form des Tragarms 5 angepasst. Bei der Ausfahrbewegung von der Deaktivierungsposition in die Aktivierungsposition wird durch die gebogene Form des Tragarms 5 der Sensor 4 gleichsam um eine Drehachse 6 ausgeschwenkt.
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Der Beginn der Ausfahrbewegung kann vorteilhaft in Richtung einer Längsachse 7 erfolgen, die senkrecht auf der Stirnseite 9 und/oder senkrecht auf der Drehachse 6 steht. Grundsätzlich kann der Beginn der Bewegung auch schräg dazu erfolgen. Insbesondere ist die Drehachse 6 parallel zur Schwenkachse 8 der Fahrzeugtür 2. Vorzugsweise ist die Längsachse 7 die Längsachse 7 der Fahrzeugtür 2.
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Nach dem Beginn der Bewegung kann sich der Tragarm 5 und/oder der Sensor 4 kurvenförmig nach außen bewegen, also in Richtung der Außenoberfläche 13 und an dessen Rand vorbei, wie in 2 gezeigt.
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In einer Ausgestaltung, die nicht dargestellt ist, können der Tragarm 5 oder mindestens ein Tragarmelement des Tragarms 5 um die Drehachse 6 und/oder die Längsachse 7 ausschwenkbar und einschwenkbar oder ausklappbar und einklappbar sein, um den Sensor 4 von der Deaktivierungsposition in einer Ausnehmung 10 in die Aktivierungsposition jenseits der Außenoberfläche 13 der Fahrzeugtür 2 zu bewegen.
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Bevorzugt ist die Ausnehmung 10 für die Deaktivierungsposition des Sensors 4 in ein Türschloss 11 integriert, zum Beispiel in ein Gehäuse, eine Schlossplatte oder ein Schlosskasten des Türschlosses 11.
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Ein Türschloss 11 weist in der Regel eine Schlossplatte oder einen Schlosskasten auf, woran in der Regel eine Drehfalle und eine Sperrklinke sowie insbesondere ein Auslösehebel und andere Gesperrekomponenten des Gesperres, also der Schlossmechanik, beweglich oder drehbar gelagert sind. Die Schlossplatte oder der Schlosskasten weisen einen Einlaufschlitz auf, der in den 2 und 3 als eine Öffnung in der Stirnseite 6 und der Innenseite der Fahrzeugtür 2 sichtbar ist und sich über die Kante von der Stirnseite 6 zur Innenseite erstreckt. Beim Schließen der Fahrzeugtür 2 kann somit ein an der Fahrzeugkarosserie fest angebrachter Schlosshalter durch den Einlaufschlitz in das Türschloss 11 gelangen und von der Drehfalle aufgenommen werden.
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Die Drehfalle dreht sich dann zusammen mit dem Schlosshalter in eine Hauptrastposition, in der die Sperrklinke mit der Drehfalle verrastet, so dass der Schlosshalter an einem Verlassen des Türschlosses 11 zuverlässig gehindert wird. Durch Betätigen eines Betätigungshebels oder Betätigungsknopfes kann der Auslösehebel verschwenkt werden, der dann die Sperrklinke aus der Verrastung mit der Drehfalle löst, so dass die Drehfalle aus der Hauptrastposition in eine Öffnungsstellung drehen und den Schlosshalter freigeben kann.
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Im Rahmen der Montage der Fahrzeugtür 2 wird zum Einbau des Türschlosses 11 üblicherweise die Schlossplatte oder der Schlosskasten mit zwei oder mehr Schrauben an die Fahrzeugkarosserie angebracht. Insbesondere sind die Gesperrekomponenten und andere Funktionsteile des Türschlosses üblicherweise dicht an einer Seite der Schlossplatte oder innerhalb des Schlosskastens angeordnet, so dass Komponenten der Stelleinrichtung vorteilhaft an der anderen Seite angebracht werden können. Eine gemeinsame Montage als eine zusammenhängende Baugruppe kann zudem den Montageaufwand reduzieren und Bauraum sparen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4119579 A1 [0003]
- DE 102013113397 A1 [0003]
- DE 19836310 A1 [0004]
