DE102018103946A1

DE102018103946A1 - Nachrüst-fahrzeugzugangssystem und zugehöriges verfahren

Info

Publication number: DE102018103946A1
Application number: DE102018103946.8A
Authority: DE
Inventors: John Robert Van Wiemeersch; Howard Paul Tsvi Linden; Laura Viviana Hazebrouck; Onoyom Essien EKANEM; Jevon Xiao
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-02-24
Filing date: 2018-02-21
Publication date: 2018-08-30
Also published as: MX2018002281A; US20180244239A1; CN108501869A

Abstract

Bereitgestellt wird ein System, das es einem Bediener ermöglicht, ein oder mehrere Schlösser eines Fahrzeugs zu steuern, die einer Steuerung zum Steuern des einen oder der mehreren Fahrzeugschlösser zugeordnet sind. Das System umfasst ein Touchpad zum Anbringen am Fahrzeug, wobei das Touchpad zum Empfangen von Code von dem Bediener angepasst ist, um das eine oder die mehreren Schlösser zu steuern. Bereitgestellt wird auch ein Generator zum Erzeugen von Leistung zum Bedienen des Touchpads auf Grundlage von kinetischer Energie im Zusammenhang mit dem Fahrzeug. Ein Funk-Sender/Empfänger, der dem Touchpad zugeordnet ist, kann ein Signal an die Steuerung senden, wenn Code am Touchpad bereitgestellt wird. Ein zweiter oder alternativer Generator zum Erzeugen von Leistung zum Betreiben des Touchpads auf Grundlage von Solarenergie. Ein verwandtes Verfahren ist ebenfalls offenbart.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Dieses Dokument betrifft allgemein das Gebiet von Kraftfahrzeugen und insbesondere ein N achrüst- Fahrzeugzugangssystem.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Häufig wird gewünscht, auf schlüsselfreie Weise ohne Verwendung einer Fernbedienung wie etwa eines Fernbedienungsschlüssels in ein Fahrzeug einzusteigen. In der Vergangenheit waren Fahrzeuge mit integrierten Tastenfeldern in der Tür ausgestattet, die die Eingabe eines Zahlencodes ermöglichen, um die Türen zu entriegeln und Zugang zum Fahrzeug zu erhalten. Wird ein Fahrzeug jedoch ohne ein solches Tastenfeld verkauft, kann der Benutzer keinen schlüsselfreien Zugang erreichen.
Ein früherer Vorschlag für ein solches System ist in US-Patent Nr. 6,031,465 zu finden, dessen Offenbarung hiermit in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen ist. Das System greift auf Leistung zurück, die von einer Solarzelle erzeugt wird. Es versteht sich, dass dies das schlüsselfreie Zugangssystem unbrauchbar macht, wenn wegen fehlenden Sonnenlichts nicht genügend Leistung erzeugt wird, was den Betrieb unzuverlässig machen und den Zugang zum Fahrzeug möglicherweise verhindern kann.
Entsprechend ist ein Bedarf an einem Fahrzeugzugangssystem zu erkennen, das an Fahrzeugen implementierbar ist, die ohne integriertes Tastenfeld hergestellt wurden, und das aufgrund von kinetischer Energie im Zusammenhang mit dem Fahrzeug mit Leistung versorgt wird.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß den hier beschriebenen Zwecken und Vorteilen wird ein System bereitgestellt, das es einem Bediener ermöglicht, ein oder mehrere Schlösser eines Fahrzeugs zu steuern, die einer Steuerung zum Steuern des einen oder der mehreren Fahrzeugschlösser zugeordnet sind. Das System umfasst ein Touchpad zum Anbringen am Fahrzeug (wie etwa einer Tür oder einem benachbarten Fenster), das zum Empfangen von Code von dem Bediener angepasst ist, um das eine oder die mehreren Schlösser zu steuern. Das System beinhaltet ferner einen Generator zum Erzeugen von Leistung zum Bedienen des Touchpads auf Grundlage von kinetischer Energie im Zusammenhang mit dem Fahrzeug.
In einer Ausführungsform ist dem Touchpad ein Funksender zugeordnet. Der Sender dient der Funkübertragung eines Signals an die Steuerung, wenn Code bereitgestellt wird (wobei dieser Code die Steuerung veranlassen kann, Fahrzeugschlösser zu betätigen, die einer Vielzahl von Fahrzeugschließvorrichtungen zugeordnet sind). Das Touchpad kann ein Tastenfeld, wie etwa ein Zifferntastenfeld, ein Tastenfeld für kapazitive Berührung, ein beleuchtetes Tastenfeld, einen Fingerabdruckscanner oder eine beliebige Kombination der vorstehenden umfassen.
Es kann eine Batterie vorgesehen sein, um das Touchpad, den Funksender oder beide mit Leistung zu versorgen. Der Generator kann einen Mikrogenerator zum Erzeugen von Leistung zum Speichern in der Batterie umfassen. Das Fahrzeug kann einen Türkabelbaum beinhalten, und das System kann ferner einen Verbinder zum Verbinden des Touchpads mit dem Türkabelbaum beinhalten.
Der Funksender kann einen Ultrahochfrequenzsender umfassen. Es kann ein Empfänger vorgesehen sein, um den Code als ein Funksignal zu empfangen. Das Touchpad kann einen länglichen dünnen Träger umfassen, das zum Verbinden mit einer Fahrzeugtür angepasst ist. Eine Fernbedienung (wie etwa eine Schlüsselfernbedienung) kann ebenfalls zum Steuern der Steuerung vorgesehen sein.
Ein weiterer Aspekt der Offenbarung betrifft ein System zur Verwendung beim Steuern von Fahrzeugzugang. Das System umfasst ein Fahrzeug mit einem Schloss zum Steuern des Zugangs zum Fahrzeug. Dem Fahrzeugschloss ist eine Steuerung zugeordnet, und ein Touchpad ist zum Empfangen eines Codes vorgesehen, um die Steuerung zum Betätigen des Fahrzeugschlosses über Funk zu steuern. Es ist auch ein Funksender vorgesehen, um ein Signal an die Steuerung zu senden, wenn der Code an das Touchpad bereitgestellt wird. Ein Generator, der dem System zugeordnet ist, erzeugt Leistung zum Betreiben des Touchpads durch kinetische Energie, wie etwa aus der Bewegung des Fahrzeugs.
In einer Ausführungsform ist das Touchpad ausgewählt aus der Gruppe umfassend ein Zifferntastenfeld, ein Tastenfeld für kapazitive Berührung, ein beleuchtetes Tastenfeld, einen Fingerabdruckscanner oder eine beliebige Kombination der vorstehenden (und kann an der Tür eines Fahrzeugs angebracht sein). Es kann auch eine Batterie zum Versorgen des Funksenders mit Leistung vorgesehen sein, wobei die Batterie mit dem Generator verbunden ist. Das Fahrzeug kann einen Türkabelbaum beinhalten, und das System kann ferner einen Verbinder zum Verbinden des Touchpads mit dem Türkabelbaum beinhalten. Es kann ein Empfänger vorgesehen sein, um den Code als ein Funksignal zu empfangen.
Ein noch weiterer Aspekt der Offenbarung betrifft ein Verfahren, um es einem Bediener zu ermöglichen, ein oder mehrere Fahrzeugschlösser zu steuern, die einer Steuerung an einem Fahrzeug zugeordnet sind, um das eine oder die mehreren Fahrzeugschlösser über Funk mithilfe eines Touchpads zu steuern, das dem Fahrzeug zugeordnet ist, um einen Code von dem Bediener zum Steuern des einen oder der mehreren Fahrzeugschlösser zu empfangen. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen von Leistung für das Touchpad über einen Generator für kinetische Energie. Das Verfahren kann ferner das Senden eines Signals von dem Touchpad umfassen, wenn der Code bereitgestellt wird, wie etwa durch Funkkommunikation.
Figurenliste
Die begleitenden Zeichnungen, die hierin einbezogen sind und einen Teil der Beschreibung bilden, veranschaulichen mehrere Aspekte eines Nachrüst-Fahrzeugzugangssystems und dienen gemeinsam mit der Beschreibung dazu, bestimmte Prinzipien davon zu erläutern. In den Zeichnungsfiguren zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs, das das Nachrüst-Fahrzeugzugangssystem gemäß der Offenbarung beinhaltet;
2 eine vergrößerte aufgeschnittene Ansicht eines Tastenfelds, das einen Teil des Systems bildet;
3 eine vergrößerte weggeschnittene Rückansicht des Tastenfelds; und
4 eine schematische Darstellung, die die Konstruktion des Systems gemäß einer möglichen Ausführungsform veranschaulicht.

Nun erfolgt eine detaillierte Bezugnahme auf die vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen eines Nachrüst-Fahrzeugzugangssystems, von dem Beispiele in den beigefügten Zeichnungen erläutert sind.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf 1 zeigt diese ein Fahrzeug 10 mit einem Nachrüst-Fahrzeugzugangssystem 12 zum Verriegeln des Fahrzeugs oder Gewähren von Zugang zum Fahrzeug durch Entriegeln einer Tür 14, eines Kofferraums oder einer ähnlichen Schließvorrichtung, die kollektiv oder unabhängig verriegelt waren, um ungewollten Zugang zum Fahrzeug zu verhindern und dadurch zur Sicherung desselben und seines Inhalts vor Diebstahl beizutragen. Aus 2 geht hervor, dass das System 12 ein Touchpad 16 zum Anbringen am Fahrzeug beinhalten kann, etwa in Nachrüstungsmanier (das heißt, nachdem das Fahrzeug hergestellt und an einen Händler oder Endbenutzer verkauft wurde). In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Touchpad 16 einen länglichen dünnen Träger, der mithilfe geeigneter Befestiger wie etwa Klebstoffe oder mechanischer Verbinder (die als Teil eines Kits mit dem Touchpad 16 bereitgestellt werden können) unmittelbar an der Fahrzeugtür 14 angebracht werden kann, etwa an einem Fensterabschnitt derselben. Wie in 2 (Außenansicht) und 3 (Innenansicht) gezeigt, kann das Touchpad 16 jedoch auch anderswo als an oder benachbart zur Tür angebracht sein, wie etwa an einem Heckfenster D des Fahrzeugs benachbart zur Türöffnung O, wie in 3 gezeigt, oder es kann an anderen Positionen angebracht sein, die außen am Fahrzeug zugänglich sind (aber nicht zwingend an der Außenseite des Fahrzeugs freiliegen; d. h. das Touchpad kann mit einer transparenten Abdeckung bedeckt sein).
In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Touchpad 16 ein Tastenfeld, das dazu angepasst ist, einen Code einzugeben, der aus Zahlen gebildet ist und der im Voraus festgelegt sein oder von einem Bediener ausgewählt werden kann. Das Touchpad 16 kann ein Tastenfeld mit kapazitiver Berührung sein, derart, dass der Bediener den Code durch Berühren des Tastenfelds selbst eingeben kann (siehe beleuchtete Berührungsbereiche 1-2, 3-4, 5-6, 7-8, 9-10 in 2, und auch das Schlosssystem, das verwendet werden kann, um anzugeben, dass der Code vollständig ist). Um die Verwendung bei Nacht zu ermöglichen, kann das Tastenfeld beleuchtet sein, wie etwa durch interne LEDs (siehe z. B. US-Patent Nr. 8,400,265 , das hiermit in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen wird). Anstelle eines Zahlencodes kann das Tastenfeld auch zum Scannen eines Fingerabdrucks des Bedieners als Code angepasst sein, und dadurch zur Bestimmung beitragen, ob Zugang zum Fahrzeug gewährt werden sollte oder welcher Grad von Zugang zum Fahrzeug gewährt werden sollte (beispielsweise nur Zugang zum Kofferraum, nicht zum Fahrgastraum).
Durch Bezugnahme auf das Steuerdiagramm aus 4 wird deutlich, dass der Code vom Touchpad 16 an eine Steuerung 18 gesendet werden kann, die einen Teil des Systems 12 bildet. Der Steuerung 18 kann ein Ultrahochfrequenz(UHF)-Sender/Empfänger 20 zugeordnet sein, um ein Signal zu empfangen und das Signal mittels Funk an eine Schlosssteuerung 22 zu senden (wie durch die Linie W angegeben), die dem Fahrzeug 10 zugeordnet ist, um den Zustand des Fahrzeugschlosses 24 zu steuern. Wenn der Bediener den richtigen Code eingibt, was von der Steuerung 18 bestimmt wird, veranlasst die Schlosssteuerung 22 das Fahrzeugschloss 24, die Schließvorrichtung wie etwa die Tür 14 zu entriegeln und dadurch Zugang zum Fahrzeug zu gewähren.
Als eine Alternative kann das Touchpad 16 für eine fest verdrahtete Verbindung unmittelbar mit der Schlosssteuerung 22 angepasst sein, wie durch die Linie H angegeben. Dies kann erreicht werden, indem das Touchpad 16 mit einem Verbinder wie etwa einem Anschlussdraht versehen ist, um eine direkte Verbindung mit einem Kabelbaum im Zusammenhang mit dem Fahrzeug 10 herzustellen, wie etwa innerhalb der Tür 14. Auf diese Weise kann die Eingabe des Codes am Touchpad 16 unmittelbar ohne Funk an die Schlosssteuerung 22 gesendet werden, wie durch Linie L in 4 angegeben.
Als noch eine weitere Alternative kann das System 12 einen weiteren Sender/Empfänger 26 beinhalten, um einen Code zum Entriegeln des Fahrzeugs 10 von einer Fernbedienung zu empfangen. Zum Beispiel kann der Sender/Empfänger 26 einen BLUETOOTH-Sender/Empfänger zum Verbinden und Kommunizieren mit einem BLUETOOTH-Sender/Empfänger am Fahrzeug 10 oder einem „intelligenten“ Telefon oder ähnlichen mobilen Computer umfassen, um den Code an die Steuerung 18 zu senden. Das System 12 kann BLUETOOTH Class oder BLUETOOTH Low Energy (BLE) verwenden. Die Steuerung 18 kann dann den Code in der oben beschriebenen Weise an die Schlosssteuerung 22 leiten, um Zugang zum Fahrzeug zu gewähren.
Leistung zum Versorgen des Systems 12 kann durch eine Batterie 28 bereitgestellt werden, die unmittelbar mit dem Touchpad 16 verbunden sein und einen Teil eines gemeinsamen Gehäuses für das System bilden kann. Dies vermeidet die Notwendigkeit, das System 12 mit der Fahrzeugbatterie oder einer ähnlichen entfernten Leistungsversorgung zu verbinden (wie oben angemerkt, kann dies bei Bedarf jedoch über den Türkabelbaum erfolgen). Die dem System 12 zugeordnete Batterie 28 kann eine wiederaufladbare Lithiumbatterie sein.
Bei Unabhängigkeit vom Fahrzeugleistungssystem kann Leistung von einer Leistungsquelle 30 zugeführt werden, die dem System zugeordnet ist. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Quelle 30 einen unabhängigen Generator, wie etwa einen Generator für kinetische Leistung, um Leistung auf Grundlage von kinetischer Energie zu erzeugen, wie etwa aufgrund der Bewegung des Fahrzeugs. In einer Ausführungsform umfasst der Generator für kinetische Leistung einen oder mehrere Mikrogeneratoren 32. Die Mikrogeneratoren 32 können solcherart sein, dass sie einen Mikromagnet 32a und eine Spule 32b verwenden (siehe z. B. US-Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2010/0187835, deren Offenbarung hiermit in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen wird), die aufgrund von Bewegung des ganzen Fahrzeugs 10 oder eines Teils davon Wechselstrom erzeugen und einem Gleichrichter zuführen können, der einer Ladeschaltung 34 zugeordnet ist, um Gleichstrom zum Aufladen der Batterie 28 bereitzustellen. Für Abwandlungen des drahtlosen Tastenfelds, das die Mikrogeneratoren 32 verwendet, kann das Tastenfeld 16 eine mechanische Abwandlung anstelle einer kapazitiven sein, da die kapazitive Technik einen gleichmäßigen Ruhestrom erfordert, während mechanische Tastenfelder zum Aufwecken der Tastenfeldschaltungen verwendet werden können.
Außerdem kann die Leistungsquelle 30 eine alternative Leistungsquelle zum Aufladen der Batterie 28 oder anderweitigen Zuführen von Leistung zum Tastenfeld 16 beinhalten, wenn die Menge an kinetischer Energie unzureichend ist. Zum Beispiel kann die Leistungsquelle 30 ferner eine Solarzelle umfassen, um Leistung auf Grundlage von Solarenergie zu erzeugen.
Die Eingabe des Codes kann die Steuerung 18 veranlassen, der Schlosssteuerung 22 zu signalisieren, Fahrzeugschlösser zu betätigen, die einer Vielzahl von Fahrzeugschließvorrichtungen zugeordnet sind. Beispielsweise kann der Code bewirken, dass eine oder mehrere Türen entriegelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Codeeingabe bewirken, dass der Kofferraumdeckel oder die Laderaumklappe des Fahrzeugs entriegelt wird. Das Touchpad 16 kann auch dazu angepasst sein, auszuwählen, welche Schließvorrichtungen durch Eingabe des Codes entriegelt werden, indem es beispielsweise separate Angaben oder Symbole für die Türen oder den Kofferraum beinhaltet.
Kurz gefasst wird ein Nachrüst-Fahrzeugzugangssystem 12 bereitgestellt, das es einem Käufer eines Fahrzeugs 10, dem ein Touchpad 16 fehlt, ermöglicht, eines einzubeziehen. Das Touchpad 16 kann einen dünnen länglichen Träger zum Anbringen am Fahrzeug 10 wie etwa an oder benachbart zu einer Tür 14 umfassen. Die Eingabe eines Codes zum Entriegeln der Fahrzeugtür 14 oder anderen Schließvorrichtung kann über eine drahtgebundene oder eine Funkverbindung an die Fahrzeugschlosssteuerung 22 gesendet werden, die dann das Fahrzeugschloss 24 betätigt. Das System 12 kann eine Batterie 28 beinhalten, die von einer zugeordneten Leistungsquelle 30 versorgt wird, die kinetische Energie zur Speicherung umwandeln kann, um einen vom Fahrzeugleistungssystem oder einer anderen externen Quelle unabhängigen Betrieb zu ermöglichen und dadurch eine einfache Nachrüstung an existierenden Fahrzeugen zu ermöglichen. Das System 12 kann auch dazu angepasst sein, mit einer existierenden Fernbedienung zu arbeiten, wie etwa einem mobilen Computer oder Smartphone, um den Code zum Entriegeln der Fahrzeugschließvorrichtung zu empfangen.
Die vorstehende Beschreibung diente den Zwecken der Veranschaulichung. Es ist nicht als erschöpfend oder die Ausführungsformen auf die genaue offenbarte Form einschränkend zu verstehen. Angesichts der vorstehenden Lehren sind offensichtliche Modifikationen und Abwandlungen möglich. Alle diese Modifikationen und Abwandlungen liegen im Schutzumfang der beigefügten Ansprüche bei Auslegung innerhalb des Umfangs, zu dem sie nach Recht, Gesetz und Billigkeit berechtigt sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6031465 [0003]
US 8400265 [0015]

Claims

System, das es einem Bediener ermöglicht, ein oder mehrere Schlösser eines Fahrzeugs zu steuern, die einer Steuerung zum Steuern des einen oder der mehreren Fahrzeugschlösser zugeordnet sind, umfassend: ein Touchpad zum Anbringen am Fahrzeug, wobei das Touchpad zum Empfangen von Code von dem Bediener angepasst ist, um das eine oder die mehreren Schlösser zu steuern; und einen Generator zum Erzeugen von Leistung zum Bedienen des Touchpads auf Grundlage von kinetischer Energie im Zusammenhang mit dem Fahrzeug.
System nach Anspruch 1, ferner beinhaltend einen Funk-Sender/Empfänger, der dem Touchpad zugeordnet ist, um ein Signal an die Steuerung zu senden, wenn Code am Touchpad bereitgestellt wird.
System nach Anspruch 2, wobei das Touchpad ein Tastenfeld umfasst.
System nach Anspruch 3, wobei das Tastenfeld ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend ein Zifferntastenfeld, ein Tastenfeld für kapazitive Berührung, ein beleuchtetes Tastenfeld, einen Fingerabdruckscanner oder eine beliebige Kombination der vorstehenden.
System nach Anspruch 2, ferner beinhaltend eine Batterie zum Versorgen des Touchpads, des Funksenders oder beider mit Leistung.
System nach Anspruch 5, wobei der Generator einen Mikrogenerator zum Erzeugen von Leistung zum Speichern in der Batterie umfasst.
System nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug einen Türkabelbaum beinhaltet, und ferner beinhaltend einen Verbinder zum Verbinden des Touchpads mit dem Türkabelbaum.
System nach Anspruch 1, wobei der Funksender einen Ultrahochfrequenz-Sender/Empfänger umfasst.
System nach Anspruch 1, ferner beinhaltend einen Empfänger zum Empfangen des Codes als ein Funksignal.
System nach Anspruch 1, wobei das Touchpad einen länglichen dünnen Träger umfasst, der zum Verbinden mit einer Fahrzeugtür oder anderen äußeren Fläche angepasst ist.
System nach Anspruch 1, ferner beinhaltend eine Fernbedienung zum Steuern der Steuerung.
System nach Anspruch 1, wobei die Eingabe des Codes die Steuerung veranlasst, Fahrzeugschlösser zu betätigen, die einer Vielzahl von Fahrzeugschließvorrichtungen zugeordnet sind.
System nach Anspruch 1, ferner beinhaltend einen Sekundärgenerator zum Erzeugen von Leistung zum Betreiben des Touchpads.
Verfahren, um es einem Bediener zu ermöglichen, ein oder mehrere Fahrzeugschlösser zu steuern, die einer Steuerung an einem Fahrzeug zugeordnet sind, um das eine oder die mehreren Fahrzeugschlösser über Funk mithilfe eines Touchpads zu steuern, das dem Fahrzeug zugeordnet ist, um einen Code von dem Bediener zum Steuern des einen oder der mehreren Fahrzeugschlösser zu empfangen, umfassend: Bereitstellen von Leistung für das Touchpad, einschließlich über einen Generator für kinetische Energie; und Senden eines Signals per Funk vom Touchpad, wenn der Code bereitgestellt wird.