DE102018219555A1

DE102018219555A1 - Vorrichtung zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102018219555A1
Application number: DE102018219555.2A
Authority: DE
Inventors: Vitali Fribus; Karsten Straßburg; Andreas Peukert
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-11-15
Filing date: 2018-11-15
Publication date: 2020-05-20
Also published as: WO2020099610A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (110) zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe (105) eines Fahrzeugs (100). Die Vorrichtung (110) weist eine Auswahlsensoreinheit (115) mit zumindest zwei Auswahlbereichen (125, 126) für je eine Fahrstufe auf. Die Auswahlsensoreinheit (115) ist ausgebildet, ansprechend auf eine auf einen der zumindest zwei Auswahlbereiche (125, 126) ausgeübte Kraft ein Auswahlsignal (130) bereitzustellen. Das Auswahlsignal (130) repräsentiert eine ausgewählte Fahrstufe der zumindest zwei Fahrstufen. Die Vorrichtung (110) ist gekennzeichnet durch eine Sicherheitssensoreinheit (120) mit zumindest zwei voneinander beabstandet angeordneten Sicherheitssensorelementen (135, 136). Die Sicherheitssensoreinheit (120) ist ausgebildet, unabhängig von der Auswahlsensoreinheit (115) die auf einen der zumindest zwei Auswahlbereiche (125, 126) ausgeübte Kraft (605) zu sensieren und ein Sicherheitssignal (140) bereitzustellen. Das Sicherheitssignal (140) repräsentiert die ausgeübte Kraft (605). Die Fahrstufe wird unter Verwendung des Auswahlsignals (130) und des Sicherheitssignals (140) eingestellt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe eines Fahrzeugs.
Es ist möglich, eine Fahrstufe eines elektronischen Getriebes mittels einer auf Berührungsgesten ansprechenden Betätigungseinrichtung einzustellen, beispielsweise mittels einer vordefinierten Wischgeste innerhalb eines berührungssensitiven Bedienelements, oder mittels eines Bewegens eines angezeigten Bildes in einen vorgegebenen Bereich.
Die DE102016200020A1 beschreibt eine solche Betätigungseinrichtung zum Auswählen einer Betriebsart eines elektronischen Getriebes für ein Kraftfahrzeug.
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Steuergerät sowie ein Computerprogramm.
Der hier vorgestellte Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass mittels eines berührungssensitiven und eines kraftsensitiven Sensors durch eine manuelle Eingabe eine Fahrstufe eines Automatik-Getriebes eingestellt werden kann. Dabei wird bei der manuellen Eingabe sowohl die Berührung als auch eine durch die Berührung ausgeübte Kraft sensiert, was vorteilhaft für eine sichere Bedienung ist und einer Fehleingabe durch externe Einflüsse wie beispielsweise eine auf das berührungsempfindliche Bedienelement tropfende Flüssigkeit verhindert. Vorteilhafterweise wird somit eine manuelle Eingabe doppelt geprüft, was nicht nur die Sicherheit erhöht, sondern für einen Benutzer zudem komfortabel und zeitsparend ist, da nur eine Berührung beispielsweise eines entsprechend ausgeformten berührungsempfindlichen Knopfs erforderlich ist, um die Fahrstufe auszuwählen und einzustellen.
Eine Vorrichtung zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe eines Fahrzeugs umfasst eine Auswahlsensoreinheit mit zumindest zwei Auswahlbereichen für je eine Fahrstufe und eine Sicherheitssensoreinheit mit zumindest zwei voneinander beabstandet angeordneten Sicherheitssensorelementen. Die Auswahlsensoreinheit ist ausgebildet, ansprechend auf eine auf einen der zumindest zwei Auswahlbereiche ausgeübte Kraft ein Auswahlsignal bereitzustellen. Das Auswahlsignal repräsentiert eine ausgewählte Fahrstufe der zumindest zwei Fahrstufen. Die Sicherheitssensoreinheit ist ausgebildet, unabhängig von der Auswahlsensoreinheit die auf einen der zumindest zwei Auswahlbereiche ausgeübte Kraft zu sensieren. Zudem ist die Sicherheitssensoreinheit ausgebildet, ein Sicherheitssignal bereitzustellen. Das Sicherheitssignal repräsentiert die ausgeübte Kraft. Die Fahrstufe wird unter Verwendung des Auswahlsignals und des Sicherheitssignals eingestellt.
Bei der Vorrichtung kann es sich beispielsweise um ein Bedienelement mit einer Schnittstelle zu einem Steuergerät des Fahrzeugs handeln, das anstelle eines Wählhebels in dem Fahrzeug angeordnet ist. Das Fahrzeug kann beispielsweise als Kraftfahrzeug ausgeführt sein, auch als Kraftfahrzeug mit automatisiertem Fahrbetrieb, oder als Bus, Schienenfahrzeug oder Luftfahrzeug. Unter dem Automatik-Getriebe kann ein elektronisches Getriebe verstanden werden, beispielsweise ein automatisiertes Getriebe, oder ein Getriebe mit mechanischen und zusätzlich oder alternativ elektrischen Aktuatoren. Die Auswahlsensoreinheit kann beispielsweise je Fahrstufe und entsprechend je Auswahlbereich ein berührungsempfindliches Element umfassen, beispielsweise mit einer kapazitiven Sensorik. Die Auswahleinheit umfasst die zumindest zwei Auswahlbereiche, kann aber beispielsweise für ein klassisches Automatik-Getriebe auch vier Auswahlbereiche umfassen, wobei jedem der Auswahlbereiche eine der Fahrstufen P (Parken), R (Rückwärtsgang), N (Neutral) oder D (Vorwärtsgang) zugeordnet ist. Unter der auf einen der zumindest zwei Auswahlbereiche ausgeübten Kraft kann eine durch eine manuelle Bedieneingabe bewirkte Kraft verstanden werden, beispielsweise ein Auflegen oder Drücken eines Fingers, also eine von einem Finger ausgeübte Kraft. Unter Verwendung der sensierten auf einen der zumindest zwei Auswahlbereiche ausgeübten Kraft kann das Auswahlsignal bereitgestellt werden, das die ausgewählte Fahrstufe repräsentiert. Die Sicherheitssensoreinheit umfasst die zumindest zwei Sicherheitssensorelemente, die beispielsweise kapazitive Elektroden umfassen können. Die zumindest zwei Sicherheitssensorelemente können voneinander beabstandet, also räumlich getrennt angeordnet sein. Zudem können die zumindest zwei Sicherheitssensorelemente auch von den zumindest zwei Auswahlbereichen beabstandet angeordnet sein. Unter Verwendung des Auswahlsignals und des Sicherheitssignals kann die ausgewählte Fahrstufe eingestellt werden. Dazu kann die Vorrichtung beispielsweise signalübertragungsfähig mit dem Steuergerät des Fahrzeugs verbunden sein, oder die Vorrichtung kann ausgebildet sein, das Einstellen der Fahrstufe anzusteuern.
Gemäß einer Ausführungsform können die zumindest zwei Auswahlbereiche als kapazitive Sensoren ausgeformt sein. Zusätzlich oder alternativ können die zumindest zwei Sicherheitssensorelemente als kapazitive Sensoren ausgeformt sein. Vorteilhafterweise kann die ausgeübte Kraft so effizient und schnell erfasst werden. Zudem ist die Vorrichtung dadurch vorteilhafterweise in kompakter Bauweise ausführbar.
Die zumindest zwei Sicherheitssensorelemente können gemäß einer Ausführungsform zudem zwei durch eine verformbare Schicht voneinander getrennte Elektroden umfassen. In diesem Fall kann die Sicherheitssensoreinheit ausgebildet sein, das Sicherheitssignal abhängig von einer von der ausgeübten Kraft überschrittenen Kraftauslöseschwelle bereitzustellen. Dazu können die zumindest zwei Sicherheitssensorelemente beispielsweise je eine Empfängerelektrode und eine passive Elektrode umfassen, die durch die verformbare Schicht, beispielsweise ein elastisches Substrat wie Schaumsoff, voneinander getrennt sind. Die Kraftauslöseschwelle kann beispielsweise durch eine Änderung der Eigenkapazität eines der zumindest zwei Sicherheitssensorelemente durch eine Kompression der verformbaren Schicht erreicht oder überschritten werden, die durch die ausgeübte Kraft bewirkt werden kann. Dabei kann eine Dicke oder eine Kompressionsmöglichkeit der verformbaren Schicht die Kraftauslöseschwelle definieren. Vorteilhafterweise kann dadurch beispielsweise eine unbeabsichtigte Auswahl einer Fahrstufe durch ein zufälliges Berühren eines Auswahlbereichs verhindert werden.
Zudem können die zumindest zwei Auswahlbereiche und die zumindest zwei Sicherheitssensorelemente gemäß einer Ausführungsform nicht überlappend oder räumlich voneinander getrennt angeordnet sein. Dies ist vorteilhaft in Bezug auf eine klare Abgrenzung der Fahrstufen, die je einem der zumindest zwei Auswahlbereiche zugeordnet sind, bei der Auswahl einer der Fahrstufen, und in Bezug auf eine Erfassung der ausgeübten Kraft durch die zumindest zwei Sicherheitselemente, da somit auch eine Lokalisierung der ausgeübten Kraft erfolgen kann, beispielsweise über eine Nähe der ausgeübten Kraft zu einem der zumindest zwei Sicherheitssensorelementen.
Auch kann die Sicherheitssensoreinheit gemäß einer Ausführungsform ausgebildet sein, ansprechend auf das Sicherheitssignal ein haptisch wahrnehmbares Bestätigungssignal bereitzustellen. Bei dem haptisch wahrnehmbaren Bestätigungssignal kann es sich beispielsweise um eine Rückmeldung der sensierten ausgeübten Kraft für einen Benutzer der Vorrichtung handeln, auch haptisches Feedback oder aktive Haptik genannt. Das Bestätigungssignal kann beispielsweise unter Verwendung eines Unwuchtmotors, einer Magnetspule oder eines Piezos erzeugt werden. Vorteilhafterweise kann der Benutzer somit durch die haptische Wahrnehmung erkennen, dass seine Auswahl der Fahrstufe erkannt wurde, was die Sicherheit für den Benutzer erhöht.
Ferner können die zumindest zwei Sicherheitssensorelemente gemäß einer Ausführungsform als Piezoelemente ausgeformt sein. Die Ausführung der zumindest zwei Sicherheitssensorelemente als Piezoelemente ermöglicht vorteilhafterweise eine reversible Verformung ansprechend auf die ausgeübte Kraft. Zudem können die Piezoelemente vorteilhafterweise sowohl für die Kraftsensierung der ausgeübten Kraft als auch für das optionale Erzeugen eines haptischen Feedbacks verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform können die zumindest zwei Sicherheitssensorelemente zudem an gegenüberliegenden Seiten der Vorrichtung angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ können die zumindest zwei Sicherheitssensorelemente in Eckbereichen der Vorrichtung angeordnet sein. Die Anordnung der zumindest zwei Sicherheitselemente kann ein Erfassen der ausgeübten Kraft auf einen der zumindest zwei Auswahlbereiche oder beide der zumindest zwei Auswahlbereiche durch eines der zumindest zwei Sicherheitselemente oder beide der zumindest zwei Sicherheitselemente ermöglichen. Vorteilhafterweise ermöglicht die Anordnung der zumindest zwei Sicherheitssensorelemente an den gegenüberliegenden Seiten und zusätzlich oder alternativ in den Eckbereichen eine kompakte Bauweise der Vorrichtung.
Die Auswahlsensoreinheit kann gemäß einem Ausführungsbeispiel zumindest einen weiteren Auswahlbereich umfassen, der eine weitere Fahrstufe repräsentiert. Zusätzlich oder alternativ kann die Sicherheitssensoreinheit zumindest ein von den zumindest zwei Sicherheitssensorelementen beabstandet angeordnetes weiteres Sicherheitssensorelement aufweisen. Vorteilhafterweise können die Auswahlsensoreinheit und zusätzlich oder alternativ die Sicherheitssensoreinheit somit entsprechend einer Ausführung des Automatik-Getriebes und einer Anzahl an möglichen Fahrstufen weitere Sensorelemente umfassen.
Die Vorrichtung kann gemäß einer Ausführungsform zudem ein Schutzelement umfassen. Das Schutzelement kann als geschlossene Schicht ausgeformt sein. Zudem kann das Schutzelement dazu ausgeformt sein, die zumindest zwei Auswahlbereiche und die zumindest zwei Sicherheitssensorelemente zumindest von einer Seite abzudecken. Das Schutzelement kann beispielsweise als Abdeckung ausgeführt sein, und dazu ausgeformt sein, die Vorrichtung und insbesondere die Auswahlbereiche und Sicherheitssensorelemente vor externen Einflüssen zu schützen. Das Schutzelement kann beispielsweise im montierten Zustand der Vorrichtung eine Bedienoberfläche abdecken.
Zudem kann die Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform ein Steuergerät umfassen. Das Steuergerät kann auch als Berührungssteuereinheit, als „Touchcontroller“ bezeichnet werden. Das Steuergerät kann ausgebildet sein, das Einstellen der ausgewählten Fahrstufe dann anzusteuern, wenn das Auswahlsignal und das Sicherheitssignal ein vorbestimmtes Kriterium erfüllen. Unter dem vorbestimmten Kriterium kann beispielsweise die Kraftauslöseschwelle verstanden werden, die beispielsweise auch mit einer Signalhubauslöseschwelle kombiniert werden kann. Die Signalhubauslöseschwelle kann beispielsweise eine minimal zu erfassende Berührung eines der zumindest zwei Auswahlbereiche mit einem Bedienelement oder einem Finger repräsentieren. Vorteilhafterweise kann durch das Erfüllen des vorbestimmten Kriteriums die Sicherheit des Einstellens der ausgewählten Fahrstufe mittels der Vorrichtung erhöht werden.
Mit diesem Ansatz wird zudem ein Verfahren zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe unter Verwendung einer Ausführungsform der vorstehend genannten Vorrichtung vorgestellt. Das Verfahren weist einen Schritt des Bereitstellens, einen Schritt des Sensierens und einen Schritt des Ansteuerns auf. Im Schritt des Bereitstellens wird ansprechend auf die auf einen der zumindest zwei Auswahlbereiche ausgeübte Kraft ein Auswahlsignal bereitgestellt. Das Auswahlsignal repräsentiert eine ausgewählte Fahrstufe der zumindest zwei Fahrstufen, die durch die zumindest zwei Auswahlbereiche der Vorrichtung repräsentiert werden. Im Schritt des Sensierens wird die auf einen der zumindest zwei Auswahlbereiche ausgeübten Kraft sensiert und das Sicherheitssignal bereitgestellt. Das Sicherheitssignal repräsentiert die ausgeübte Kraft. Im Schritt des Ansteuerns wird unter Verwendung des Auswahlsignals und des Sicherheitssignals das Automatik-Getriebe angesteuert, um die ausgewählte Fahrstufe am Automatik-Getriebe einzustellen.
Es wird zudem ein Steuergerät vorgestellt, das eingerichtet ist, die Schritte des vorstehend genannten Verfahrens in entsprechenden Einheiten auszuführen und zusätzlich oder alternativ anzusteuern. Das Steuergerät kann ein elektrisches Gerät sein, das elektrische Signale, beispielsweise Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine oder mehrere geeignete Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, in der Funktionen des Steuergeräts umgesetzt sind. Die Schnittstellen können auch eigene, integrierte Schaltkreise sein oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einem Steuergerät ausgeführt wird.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Automatik-Getriebe und mit einer Vorrichtung zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 eine schematische Darstellung eines Teils einer Vorrichtung zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3 eine schematische Darstellung eines Auswahlbereichs einer Auswahlsensoreinheit einer Vorrichtung zum Einstellen einer Fahrstufe für das Automatik-Getriebe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
5 eine schematische Darstellung eines Sicherheitssensorelements einer Vorrichtung zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
6 eine schematische Darstellung eines Sicherheitssensorelements einer Vorrichtung zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
7 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
8 eine schematische Darstellung eines Teils einer Vorrichtung zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
9 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
10 ein Blockschaltbild eines Verfahrens zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
11 ein Blockschaltbild eines Verfahrens zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einem Automatik-Getriebe 105 und mit einer Vorrichtung 110 zum Einstellen einer Fahrstufe für das Automatik-Getriebe 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Als Fahrzeug 100 ist hier beispielhaft ein Kraftfahrzeug gezeigt. Die Vorrichtung 110 umfasst eine Auswahlsensoreinheit 115 und eine Sicherheitssensoreinheit 120. Die Auswahlsensoreinheit 115 umfasst zumindest zwei Auswahlbereiche 125, 126 für je eine Fahrstufe des Automatik-Getriebes 105. Zudem ist die Auswahlsensoreinheit 115 ausgebildet, ansprechend auf eine auf einen der zumindest zwei Auswahlbereiche 125, 126 ausgeübte Kraft ein Auswahlsignal 130 bereitzustellen. Das Auswahlsignal 130 repräsentiert eine ausgewählte Fahrstufe der zumindest zwei Fahrstufen. Die Sicherheitssensoreinheit 120 umfasst zumindest zwei voneinander beabstandet angeordneten Sicherheitssensorelemente 135, 136. Zudem ist die Sicherheitssensoreinheit 120 ausgebildet, unabhängig von der Auswahlsensoreinheit 115 die auf einen der zumindest zwei Auswahlbereiche 125, 126 ausgeübte Kraft zu sensieren. Auch ist die Sicherheitssensoreinheit 120 ausgebildet, ein Sicherheitssignal 140 bereitzustellen, das die ausgeübte Kraft repräsentiert. Die Vorrichtung 110 ist zudem ausgebildet, die Fahrstufe unter Verwendung des Auswahlsignals 130 und des Sicherheitssignals 140 einzustellen.
Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung 110 ein Steuergerät 145. Das Steuergerät 140 ist ausgebildet, das Auswahlsignal 130 und das Sicherheitssignal 140 einzulesen und unter Verwendung des Auswahlsignals 130 und des Sicherheitssignals 140 ein Einstellsignal 150 zum Einstellen der ausgewählten Fahrstufe am Automatik-Getriebe 105 bereitzustellen. Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Steuergerät 145 dazu ausgebildet, das Einstellsignal 150 an das Automatik-Getriebe 105 bereitzustellen.
Das Steuergerät 145 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, das Einstellen der ausgewählten Fahrstufe dann anzusteuern, wenn das Auswahlsignal 130 und das Sicherheitssignal 140 ein vorbestimmtes Kriterium erfüllen. Dazu umfassen das Auswahlsignal 130 und das Sicherheitssignal 140 beispielsweise einen bestimmten Wert, und das vorbestimmte Kriterium wird erfüllt, wenn dieser Wert erreicht oder überschritten ist. Der Wert kann bei dem Auswahlsignal 130 beispielsweise eine bestimmte Kapazität sein, die mittels der Auswahlsensoreinheit 115, die je Auswahlbereich optional einen kapazitiven Sensor umfasst, sensiert wird. Bei dem Sicherheitssignal 140 ist dieser Wert beispielsweise eine bestimmte auszuübende Kraft, die über einer Kraftauslöseschwelle liegt.
Die hier gezeigte Vorrichtung 110 ist somit mit einer durch einen Finger ausübbaren Kraft verwendbar und bedienbar, mittels der berührungs- und kraftsensitiven Elemente der Vorrichtung: der zumindest zwei Auswahlbereiche 125, 126 und der zumindest zwei Sicherheitssensorelemente 135, 136. Vorteilhafterweise ist dabei keine vordefinierte Gestenabfolge erforderlich, was für einen Benutzer zeitsparend ist und zudem eine Designfreiheit und eine kompakte Bauweise der Vorrichtung 110 ermöglicht. Entsprechend kann die Vorrichtung 110 auch als „Automatik Fahrstufenauswahl mittels berührungssensitiver und druckempfindlicher Tasten“ bezeichnet werden.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils einer Vorrichtung zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe gemäß einem Ausführungsbeispiel. Als Teil der Vorrichtung sind hier die Auswahlsensoreinheit 115 und das Steuergerät 145 gezeigt, die Sicherheitssensoreinheit ist nachfolgend anhand der 4 bis 8 detaillierter gezeigt. Die Auswahlsensoreinheit 115 umfasst hier beispielhaft eine Abdeckung und die zumindest zwei Auswahlbereiche 125, 126, die hier als berührungssensitive Tasten ausgeführt sind.
Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Auswahlsensoreinheit 115 zudem zwei weitere Auswahlbereiche 205, 206 auf, die je eine weitere Fahrstufe des Automatik-Getriebes repräsentieren. Beispielhaft ist hier den zumindest zwei Auswahlbereichen 125, 126 und den zwei weiteren Auswahlbereichen 205, 206 je eine der Fahrstufen P (Parken), R (Rückwärtsgang), N (Neutral) oder D (Vorwärtsgang) zugeordnet. Jeder der Auswahlbereiche 125, 126, 205, 206 weist eine Empfänger-Elektrode (Rx-Elektrode) 210, 211, 212, 213 auf. Zudem umfasst die Auswahlsensoreinheit 115 für alle Auswahlbereiche 125, 126, 205, 206 eine Passiv-Elektrode 215. Die Empfänger-Elektroden 210, 211, 212, 213 und die Passiv-Elektrode 215 sind über einen Stecker 220, beispielsweise eine flexible Leiterplatte (FCB) mit dem Steuergerät 145 verbunden. Der Stecker 220 und das Steuergerät 145 sind auf einer Leiterplatte 225 angeordnet. Das Steuergerät ist hier als „Touchcontroller“ mit fünf Kanälen für kapazitive Sensor Elektroden ausgeführt, um die Touchfunktionalität abzudecken. Vier der Kanäle sind dabei den einzelnen Empfänger-Elektroden 210, 211, 212, 213 zugeordnet, und ein Kanal der Passiv-Elektrode 215.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Auswahlbereichs 125, 126 einer Auswahlsensoreinheit einer Vorrichtung zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe gemäß einem Ausführungsbeispiel. Es ist ein Querschnitt durch einen der zumindest zwei Auswahlbereiche 125, 126 gezeigt, der den Aufbau des Auswahlbereichs 125, 126 verdeutlicht. Beispielhaft ist der Auswahlbereich 125, 126 hier als berührungssensitive Taste (Touchbutton) mit kapazitiver Sensorik (selfcapacitance sensor technology) ausgeführt. Der hier gezeigte Auswahlbereich 125, 126 ähnelt oder entspricht einem anhand der vorhergehenden Figuren beschriebenem Auswahlbereich 125, 126. Auch der optionale zumindest eine weitere Auswahlbereich ist vergleichbar ausführbar.
Der hier gezeigte Auswahlbereich 125, 126 weist als oberste Schicht eine Abdeckung 305 auf. Unter der Abdeckung sind die Empfängerelektrode 210, 211 und die Passiv-Elektrode 215 angeordnet, die beispielsweise durch eine Isolationsschicht voneinander getrennt sind. Der Auswahlbereich 125, 126 ist auf einer Trägerschicht 310, einer Leiterplatte (PCB) oder einer flexiblen Leiterplatte (FCB) auf einem festen Untergrund 315 angeordnet. Die Abdeckung 305 ist dazu ausgebildet, den Auswahlbereich 125, 126 vor externen Einflüssen wie Flüssigkeiten oder anderen Medien zu schützen. Die Abdeckung 305 ist als geschlossene Schicht ausführbar, beispielsweise als Teil des Schutzelements, das anhand von 4 gezeigt ist, und beispielsweise aus Kunststoff, Leder, oder Stoff realisierbar.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 110 zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier gezeigte Vorrichtung 110 ähnelt oder entspricht der anhand von 1 beschriebenen Vorrichtung und umfasst entsprechend die Auswahlsensoreinheit 115, die Sicherheitssensoreinheit 120 und das Steuergerät 145. Die Auswahlsensoreinheit umfasst beispielhaft wie anhand von 2 beschrieben die zumindest zwei Auswahlbereiche 125, 126 und zwei weitere Auswahlbereiche 205, 206. Die Sicherheitssensoreinheit 120 umfasst die zumindest zwei Sicherheitssensorelemente 135, 136. Zudem umfasst die Sicherheitssensoreinheit 120 gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel zwei weitere Sicherheitssensorelemente 405, 406, die den Sicherheitssensorelementen 135, 136 ähneln oder entsprechen.
Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Auswahlbereiche 125, 126, 205, 206 und die Sicherheitssensorelemente 135, 136, 405, 406 als kapazitive Sensoren ausgeformt. Entsprechend umfassen die Auswahlbereiche 125, 126, 205, 206 je eine der Empfänger-Elektroden 210, 211, 212, 213 und die Passiv-Elektrode 215. Auch die Sicherheitssensorelemente 135, 136, 405, 406 weisen jeweils eine Empfänger-Elektrode 410, 411, 412, 413 auf und sind jeweils mit einer Passiv-Elektrode 415 verbunden. Ein beispielhafter Aufbau der Sicherheitssensorelemente 135, 136, 405, 406 als kapazitive Sensoren ist nachfolgend anhand der 5 und 6 detaillierter beschrieben.
Zudem sind die Auswahlbereiche 125, 126, 205, 206 und die Sicherheitssensorelemente 135, 136, 405, 406 gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel nicht überlappend angeordnet, sie sind räumlich voneinander getrennt. Dazu sind die Sicherheitssensorelemente 135, 136, 405, 406 gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel in Eckbereichen der Vorrichtung 110 angeordnet, hierin Eckbereichen der Auswahlsensoreinheit 215. Dies ermöglicht vorteilhafterweise eine präzise Erfassung einer ausgeübten Kraft, beispielsweise durch einen Fingerdruck bei einer manuellen Eingabe, bei gleichzeitiger räumlicher Trennung der die verschiedenen Fahrstufen repräsentierender Auswahlbereiche 125, 126, 405, 406, was eine Eingabe für den Benutzer erleichtert.
Diese kapazitive Sensorik der Touchbuttons, also der Auswahlbereiche 125, 126, 405, 406, reicht alleine noch nicht aus, um ein ausreichend sicheres Signal zu generieren, um eine Fahrstufe eines Automatikgetriebes einzulegen, da hier möglicherweise externe Einflüsse wie Flüssigkeiten oder andere Medien denselben Signalhub erzeugen wie ein auf einem der Auswahlbereiche 125, 126, 405, 406 aufliegender Finger. Deswegen wird ein weitere Information benötigt, die die Anwesenheit eines realen Fingers weiter absichert: das Sicherheitssignal, das mittels der Sicherheitssensoreinheit 120 bereitgestellt wird. Mittels der Sicherheitssensorelemente 135, 136, 405, 406 ist es möglich, die von dem Finger ausgeübte Kraft auf einen der Auswahlbereiche 125, 126, 405, 406 zu erfassen und auszuwerten.
Die Vorrichtung 110 weist gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel zudem ein Schutzelement 420 auf. Das Schutzelement 420 ist als geschlossene Schicht ausgeformt. Zudem ist das Schutzelement 420 dazu ausgeformt, die Auswahlbereiche 125, 126, 405, 406 und die Sicherheitssensorelemente 135, 136, 405, 406 von einer Seite abzudecken, um die vor externen Einflüssen wie beispielsweise Flüssigkeiten zu schützen. Das Schutzelement ist beispielsweise als Abdeckung einer Oberfläche der Vorrichtung 110 oder eines Teils einer Oberfläche der Vorrichtung 110, das als Bedienoberfläche ausgeformt ist, ausgeführt. Dabei ist das Schutzelement 420 ausgeformt, die ausgeübte Kraft nicht oder kaum zu beeinflussen, dazu ist das Schutzelement beispielsweise aus einer dünnen Kunststoffschicht oder aus Leder ausgeformt.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines Sicherheitssensorelements 135, 136 einer Vorrichtung zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier gezeigte Sicherheitssensorelement 135, 136 ähnelt oder entspricht dem anhand vorhergehender Figuren beschriebenen Sicherheitssensorelement. Zur Verdeutlichung eines beispielhaften Aufbaus des Sicherheitssensorelements 135, 136 ist hier ein Querschnitt gezeigt. Das Sicherheitssensorelement 135, 136 ist als kapazitiver Sensor ausgeführt, der ausgebildet ist, eine Kraft zu ermitteln. Auch das optionale zumindest eine weitere Sicherheitssensorelement ist vergleichbar ausführbar.
Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Sicherheitssensorelement 135, 136 zwei durch eine verformbare Schicht 505 voneinander getrennte Elektroden, die Empfänger-Elektrode 410, 411 und die Passiv-Elektrode 415. Die Sicherheitssensoreinheit ist dabei dazu ausgebildet, das Sicherheitssignal abhängig von einer Kraftauslöseschwelle der ausgeübten Kraft bereitzustellen. Das Sicherheitssensorelement 135, 136 ist auf der Trägerschicht 310, der Leiterplatte (PCB) oder flexiblen Leiterplatte (FCB) auf dem festen Untergrund 315 angeordnet und weist an die Abdeckung 305 auf. Auf das hier gezeigte Sicherheitssensorelement 135, 136 wird keine Kraft ausgeübt, daher ist die verformbare Schicht 505 hier nicht komprimiert, was beispielhaft durch ihre Dicke 510 gezeigt ist. Die verformbare Schicht 505 ist aus einem elastischen Material als elastisches Substrat ausführbar, beispielsweise aus einem Schaumstoff. Die verformbare Schicht 505 wird mit einer definierten Schichtdicke d1, der Dicke 510, zwischen der Empfänger-Elektrode 410, 411 und der Passiv-Elektrode 415 angeordnet. Bei einem Aufbringen einer Kraft auf die Abdeckung 305 wird die verformbare Schicht 505 komprimiert, wie anhand von 6 gezeigt.
6 zeigt eine schematische Darstellung eines Sicherheitssensorelements 135. 136 einer Vorrichtung zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe gemäß einem Ausführungsbeispiel. Es ist ein weiterer Zustand des anhand von 5 beschriebenen Sicherheitssensorelements 135, 136 gezeigt. Auf die Abdeckung 305 wird hier, beispielsweise durch eine manuelle Bedieneingabe wie das Auflegen eines Fingers, eine Kraft 605 ausgeübt, die im Folgenden auch als ausgeübte Kraft 605 bezeichnet wird. Die ausgeübte Kraft 605 führt zu einer Kompression des elastischen Materials, der zwischen der Empfänger-Elektrode 410, 411 und der Passiv-Elektrode 415 angeordneten verformbaren Schicht 505. Die definierte Dicke d1 der verformbaren Schicht 505 wird auf eine weitere Dicke d2, die komprimierte Dicke 610 komprimiert, was zu einer Änderung einer Eigenkapazität des Sicherheitssensorelements 135, 136 führt. Somit ist eine bestimmte Kraftauslöseschwelle definierbar. Durch die Änderung der Eigenkapazität ist das Sicherheitssignal durch die Sicherheitssensoreinheit bereitstellbar.
Für die Auswahl der Fahrstufe des Automatik-Getriebes sind zwei Signale erforderlich, das Auswahlsignal und das Sicherheitssignal. Bei einem Auflegen des Fingers durch einen Benutzer auf den jeweiligen Touchbutton, den Auswahlbereich, wird ein Signalhub des aufliegenden Fingers mit einer Signalhubauslöseschwelle erfasst. Wird die Signalhubauslöseschwelle durch die durch den Finger ausübte Kraft 605 erreicht oder überschritten, wird das Auswahlsignal bereitgestellt. Mittels des hier gezeigten Sicherheitssensorelements 135, 136 ist zudem die ausgeübte Kraft 605 ermittelbar: $C = ε \frac{A}{d} \Rightarrow Δ C = ε A (\frac{d 1 - d 2}{d 2 * d 1})$
Der Pfeil steht dabei für die ausgeübte Kraft 605.
Bei dem Erreichen oder Überschreiten der Kraftauslöseschwelle wird dann das Sicherheitssignal bereitgestellt.
7 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 110 zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier gezeigte Vorrichtung 110 ähnelt im Wesentlichen der anhand von 4 beschriebenen Vorrichtung mit Ausnahme der Ausformung der Sicherheitssensoreinheit 120 mit den zumindest zwei Sicherheitssensorelementen 135, 136. Entsprechend umfasst die Vorrichtung 110 das Steuergerät 145 und die Auswahlsensoreinheit 115 mit den vier beschriebenen Auswahlbereichen 125, 126, 205, 206, die je eine Empfänger-Elektrode 210, 211, 212, 213 und die Passiv-Elektrode 215 aufweisen.
Die zumindest zwei Sicherheitssensorelementen 135, 136 der Sicherheitssensoreinheit 120 sind hier gemäß einem Ausführungsbeispiel an gegenüberliegenden Seiten der Vorrichtung 110 angeordnet, auf der Auswahlsensoreinheit 115. Die Auswahlsensoreinheit 120 weist das Schutzelement 420 auf, das als Abdeckung die Auswahlbereichen 125, 126, 205, 206 und die Sicherheitssensorelemente 135, 136 schützt und eine geschlossene Oberfläche ausbildet.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Sicherheitssensoreinheit 120 ausgebildet, ansprechend auf das Sicherheitssignal ein haptisch wahrnehmbares Bestätigungssignal bereitzustellen. Das Bestätigungssignal wird dazu beispielsweise als haptisches Feedback auf demjenigen der Auswahlbereiche 125, 126, 205, 206 bereitgestellt, auf dem die Kraft ausgeübt wird, also auf dem Auswahlbereich 125, 126, 205, 206 der ausgewählten Fahrstufe.
Die zumindest zwei Sicherheitssensorelemente 135, 136 sind gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als Piezoelemente ausgeformt. Ein beispielhafter Aufbau der Auswahlsensoreinheit 120 mit an gegenüberliegenden Seiten angeordneten Sicherheitssensorelementen 135, 136, die als Piezoelemente ausgeführt sind, ist nachfolgend anhand von 8 beschrieben.
Die hier gezeigte Vorrichtung 110 umfasst entsprechend ein Bedienelement mit geschlossener Oberfläche, dem Schutzelement 420, und einer aktiven Haptik. Die aktive Haptik wir als haptisches Feedback in Abhängigkeit einer mit dem Finger aufgebrachten Kraft auf einen der Auswahlbereiche 125, 126, 205, 206 erzeugt, beispielsweise mit einem Aktor wie einem Unwuchtmotor, einer Magnetspule, oder wie in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel mittels einer der als Piezoelemente ausgeführten Sicherheitssensorelemente 135, 136. Die Sicherheitssensorelemente 135, 136 als Piezoelemente sind ausgebildet, eine Kraft, die auf einen der Auswahlbereiche 125, 126, 205, 206 ausgeübte Kraft, zu sensieren und zusätzlich ein haptisches Feedback zu erzeugen.
8 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils einer Vorrichtung zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe gemäß einem Ausführungsbeispiel. Als Teil der Vorrichtung ist hier ein Querschnitt durch die anhand von 7 beschriebene Auswahlsensoreinheit 115 gezeigt, an der die Auswahlbereiche und die an gegenüberliegenden Seiten angeordnete zumindest zwei Sicherheitssensorelements 135, 136 angeordnet sind. Die hier gezeigte Sicherheitssensorelemente 135, 136 sind wie anhand von 7 beschrieben als Piezoelement ausgeführt. Der Querschnitt durch die Auswahlsensoreinheit zeigt hier die Abdeckung 305 als obere Schicht. Unterhalb der Abdeckung 305 sind die Empfänger-Elektrode 410, 411 und die Passiv-Elektrode 415 und die Trägerschicht 310 auf dem festen Untergrund 315 angeordnet. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel umschließt der feste Untergrund 315 die Empfänger-Elektrode 210, 211, 212, 213, die Passiv-Elektrode 215 und die Trägerschicht 310 an drei Seiten nahezu vollständig. Auf der verbleibenden Seite wird das Sicherheitssensorelement 135, 136 von der Abdeckung 305 abgedeckt. Zwischen der Abdeckung 305 und dem festen Untergrund 315 sind auf zwei gegenüberliegenden Seiten die beiden Sicherheitssensorelemente 135, 136 angeordnet, die als mehrschichtige Piezoaktoren (Multi-Layer-Piezoaktoren) ausgeführt sind.
9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 900 zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 900 ist unter Verwendung eines Ausführungsbeispiels der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ausführbar. Das Verfahren 900 weist einen Schritt 905 des Bereitstellens, einen Schritt 910 des Sensierens und einen Schritt 915 des Ansteuerns auf. Im Schritt 905 des Bereitstellens wird ansprechend auf die auf einen der zumindest zwei Auswahlbereiche ausgeübte Kraft ein Auswahlsignal bereitgestellt. Das Auswahlsignal repräsentiert eine ausgewählte Fahrstufe der zumindest zwei Fahrstufen, die durch die zumindest zwei Auswahlbereiche der Vorrichtung repräsentiert werden. Im Schritt 910 des Sensierens wird die auf einen der zumindest zwei Auswahlbereiche ausgeübten Kraft sensiert und das Sicherheitssignal bereitgestellt. Das Sicherheitssignal repräsentiert die ausgeübte Kraft. Im Schritt 915 des Ansteuerns wird unter Verwendung des Auswahlsignals und des Sicherheitssignals das Automatik-Getriebe angesteuert, um die ausgewählte Fahrstufe am Automatik-Getriebe einzustellen.
10 zeigt ein Blockschaltbild eines Verfahrens zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Gezeigt ist eine Verwendung der Vorrichtung für Funktionen mit einer Kritikalität ASIL B, unter Verwendung eines Prozessors 1001. Dabei ist eine Diversität 1002 der Vorrichtung anhand einer kapazitiven Sensorik 1004 und einer Kraftsensorik 1006 gezeigt. Ausgehend von der kapazitiven Sensorik 1004 erfolgt eine Signalvorbereitung der Kapazitätsmessung 1008, um eine Anwesenheit des Fingers 1010 zu sensieren. Anschließend erfolgt eine Analyse und Auswertung 1012 und eine CAN Ausgabenaufbereitung 1014. Ausgehend von der Kraftsensorik 1006 erfolgt eine Signalvorbereitung der Kraftmessung 1016, um zu sensieren, ob eine Kraftschwellen -Überschreitung 1018 vorliegt. Ist die Kraftschwelle überschritten, erfolgt auch hier die Analyse und Auswertung 1012 und die CAN Ausgabenaufbereitung 1014. Basierend auf der Anwesenheit des Fingers 1010, der Kraftschwellen - Überschreitung 1018 und einem Ergebnis einer Berechnung 1020 der Analyse und Auswertung 1012 erfolgt eine Funktionsüberwachung 1022. Eine Fehlerbehandlung 1024 erfolgt mit folgenden Eingangsvariablen: einem Ergebnisses eines Vergleichs 1023 der Funktionsüberwachung 1022, einem „Capacity Range Check“ der Signalvorbereitung der Kapazitätsmessung 1008, einem „Force Range Check“ der Signalvorbereitung der Kraftmessung 1016 und von Diagnosen 1026 einer Mehrzahl an Tests, einem RAM Test 1028, einem ROM Test 1030, einem ADC Test 1032, einem EEPROM Test 1034, einem CORE Test 1036, 10 Tests 1038, einer Spannungskontrolle (Voltagecontrol) 1040, einem Watchdog & Test 1042 und einer CAN Überwachung (CRC, Alive, Timeout) 1044. Optional wird als weitere Eingangsgröße für die Fehlerbehandlung 1024 zudem ein Reset Befehl 1046 basierend auf CAN Empfang Daten 1048 verwendet. Die Fehlerbehandlung 1024 ist ausgebildet, eine Fehlermeldung 1050 an die CAN Ausgabe Aufbereitung 1014 bereitzustellen. Zudem erfolgt basierend auf die Fehlerbehandlung 1024 ein HW CAN Deaktivieren (sicherer Zustand) 1052. Basierend auf die CAN Ausgabe Aufbereitung 1014 erfolgt eine CAN Botschaft (Fahrstufe und Stati) 1054, mit Nutzdaten, C-R, Fehlern, einer Integrität und einem Ergebnis der Funktionsüberwachung 1022 als Eingangsvariablen.
11 zeigt ein Blockschaltbild eines Verfahrens zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier gezeigte Ausführungsbeispiel ähnelt dem anhand von 10 beschriebenen Ausführungsbeispiel, alle in 10 genannten Variabeln und Prozesse erfolgen auch hier. In der vorliegenden Figur ist jedoch ist eine Verwendung der Vorrichtung für Funktionen mit einer Kritikalität ASIL C gezeigt, wodurch zusätzlich ein zweiter Prozessor. ein Prozessor 1101, verwendet wird. Unter Verwendung der CAN Empfang Daten 1048 erfolgt durch den zweiten Prozessor 1101 eine Challenge-Response 1105, eine logische Programmablauf-Überwachung. Die Challenge-response 1105 wird verwendet für die Signalvorbereitung der Kapazitätsmessung 1008, um die Anwesenheit des Fingers 1010 zu sensieren, und für die anschließende eine Analyse und Auswertung 1012. Zudem wird die Challenge-response 1105 verwendet für die Signalvorbereitung der Kraftmessung 1016, um zu sensieren, ob die Kraftschwellen -Überschreitung 1018 vorliegt. Ist die Kraftschwelle überschritten, erfolgt auch hier die Analyse und Auswertung 1012. Basierend auf die Analyse und Auswertung 1012 erfolgt anschließend die CAN Ausgabenaufbereitung 1014, mit CRC, Checksumme und Alive c.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
Bezugszeichenliste

100: Fahrzeug
105: Automatik-Getriebe
110: Vorrichtung zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe eines Fahrzeugs
115: Auswahlsensoreinheit
120: Sicherheitssensoreinheit
125: einer der zumindest zwei Auswahlbereiche
126: einer der zumindest zwei Auswahlbereiche
130: Auswahlsignal
135: eines der zumindest zwei Sicherheitssensorelemente
136: eines der zumindest zwei Sicherheitssensorelemente
140: Sicherheitssignal
145: Steuergerät
150: Einstellsignal
205: weiterer Auswahlbereich
206: weiterer Auswahlbereich
210: Empfänger-Elektrode eines der Auswahlbereiche
211: Empfänger-Elektrode eines der Auswahlbereiche
212: Empfänger-Elektrode eines der Auswahlbereiche
213: Empfänger-Elektrode eines der Auswahlbereiche
215: Passiv-Elektrode der Auswahlbereiche
220: Stecker
225: Leiterplatte mit dem Steuergerät
305: Abdeckung
310: Trägerschicht
315: fester Untergrund
405: weiteres Sicherheitssensorelement
406: weiteres Sicherheitssensorelement
410: Empfänger-Elektrode eines der Sicherheitssensorelemente
411: Empfänger-Elektrode eines der Sicherheitssensorelemente
412: Empfänger-Elektrode eines der Sicherheitssensorelemente
413: Empfänger-Elektrode eines der Sicherheitssensorelemente
415: Passiv-Elektrode der Sicherheitssensorelemente
420: Schutzelement
505: verformbare Schicht eines der Sicherheitssensorelemente
510: definierte Dicke der verformbaren Schicht
605: ausgeübte Kraft
610: komprimierte Dicke der verformbaren Schicht
900: Verfahren
905: Schritt des Bereitstellens
910: Schritt des Sensierens
915: Schritt des Ansteuerns
1001: Prozessor
1002: Diversität
1004: kapazitive Sensorik
1006: Kraftsensorik
1008: Signalvorbereitung der Kapazitätsmessung
1010: Anwesenheit eines Fingers
1012: Analyse und Auswertung
1014: CAN Ausgabenaufbereitung
1016: Signalvorbereitung der Kraftmessung
1018: Kraftschwellen -Überschreitung
1020: Ergebnis einer Berechnung der Analyse und Auswertung
1022: Funktionsüberwachung
1023: Ergebnis eines Vergleichs der Funktionsüberwachung
1024: Fehlerbehandlung
1026: Diagnosen
1028: RAM Test
1030: ROM Test
1032: ADC Test
1034: EEPROM Test
1036: CORE Test
1038: IO Tests
1040: Spannungskontrolle
1042: Watchdog & Test
1044: CAN Überwachung
1046: Reset Befehl
1048: CAN Empfang Daten
1050: Fehlermeldung
1052: HW CAN Deaktivieren
1054: CAN Botschaft
1101: zweiter Prozessor
1105: Challenge-Response

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

DE 102016200020 A1 [0003]

Claims

Vorrichtung (110) zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe (105) eines Fahrzeugs (100), wobei die Vorrichtung (110) eine Auswahlsensoreinheit (115) mit zumindest zwei Auswahlbereichen (125, 126) für je eine Fahrstufe aufweist, wobei die Auswahlsensoreinheit (115) ausgebildet ist, ansprechend auf eine auf einen der zumindest zwei Auswahlbereiche (125, 126) ausgeübte Kraft (605) ein Auswahlsignal (130) bereitzustellen, wobei das Auswahlsignal (130) eine ausgewählte Fahrstufe der zumindest zwei Fahrstufen repräsentiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (110) eine Sicherheitssensoreinheit (120) mit zumindest zwei voneinander beabstandet angeordneten Sicherheitssensorelementen (135, 136) aufweist, wobei die Sicherheitssensoreinheit (120) ausgebildet ist, unabhängig von der Auswahlsensoreinheit (115) die auf einen der zumindest zwei Auswahlbereiche (125, 126) ausgeübte Kraft (605) zu sensieren und ein Sicherheitssignal (140) bereitzustellen, wobei das Sicherheitssignal (140) die ausgeübte Kraft (605) repräsentiert, wobei die Fahrstufe unter Verwendung des Auswahlsignals (130) und des Sicherheitssignals (140) eingestellt wird.
Vorrichtung (110) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Auswahlbereiche (125, 126) und/oder die zumindest zwei Sicherheitssensorelemente (135, 136) als kapazitive Sensoren ausgeformt sind.
Vorrichtung (110) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Sicherheitssensorelemente (135, 136) zwei durch eine verformbare Schicht (505) voneinander getrennte Elektroden (410, 411, 412, 413, 415) umfassen, wobei die Sicherheitssensoreinheit (120) ausgebildet ist, das Sicherheitssignal (140) abhängig von einer von der ausgeübten Kraft (605) überschrittenen Kraftauslöseschwelle bereitzustellen.
Vorrichtung (110) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Auswahlbereiche (125, 126) und die zumindest zwei Sicherheitssensorelemente (135, 136) nicht überlappend und/oder räumlich voneinander getrennt angeordnet sind.
Vorrichtung (110) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitssensoreinheit (120) ausgebildet ist, ansprechend auf das Sicherheitssignal (140) ein haptisch wahrnehmbares Bestätigungssignal bereitzustellen.
Vorrichtung (110) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Sicherheitssensorelemente (135, 136) als Piezoelemente ausgeformt sind.
Vorrichtung (110) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Sicherheitssensorelemente (135, 136) an gegenüberliegenden Seiten der Vorrichtung (110) und/oder in Eckbereichen der Vorrichtung (110) angeordnet sind.
Vorrichtung (110) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahlsensoreinheit (115) zumindest einen weiteren Auswahlbereich (205, 206) umfasst, der eine weitere Fahrstufe repräsentiert und/oder wobei die Sicherheitssensoreinheit (120) zumindest ein von den zumindest zwei Sicherheitssensorelementen (135, 136) beabstandet angeordnetes weiteres Sicherheitssensorelement (405, 406) aufweist.
Vorrichtung (110) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche gekennzeichnet durch ein Schutzelement (420), das als geschlossene Schicht ausgeformt und dazu ausgeformt ist, die zumindest zwei Auswahlbereiche (125, 126) und die zumindest zwei Sicherheitssensorelemente (135, 136) zumindest von einer Seite abzudecken.
Vorrichtung (110) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Steuergerät (145), das ausgebildet ist, das Einstellen der ausgewählten Fahrstufe dann anzusteuern, wenn das Auswahlsignal (130) und das Sicherheitssignal (140) ein vorbestimmtes Kriterium erfüllen.
Verfahren (900) zum Einstellen einer Fahrstufe für ein Automatik-Getriebe (105) unter Verwendung einer Vorrichtung (110) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (900) zumindest folgende Schritte aufweist: Bereitstellen (905) eines Auswahlsignals (130) ansprechend auf die auf einen der zumindest zwei Auswahlbereiche (125, 126) ausgeübte Kraft (605), wobei das Auswahlsignal (130) eine ausgewählte Fahrstufe der zumindest zwei Fahrstufen repräsentiert; Sensieren (910) der auf einen der zumindest zwei Auswahlbereiche (125, 126) ausgeübten Kraft (605) und Bereitstellen des Sicherheitssignals (140), das die ausgeübte Kraft (605) repräsentiert; und Ansteuern (915) des Automatik-Getriebes (105) unter Verwendung des Auswahlsignals (130) und des Sicherheitssignals (140), um die ausgewählte Fahrstufe am Automatik-Getriebe (105) einzustellen.
Steuergerät (145), das eingerichtet ist, um die Schritte des Verfahrens (900) gemäß Anspruch 11 in entsprechenden Einheiten auszuführen und/oder anzusteuern.
Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, die Schritte des Verfahrens (900) gemäß Anspruch 11 auszuführen und/oder anzusteuern.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 13 gespeichert ist.