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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen angetriebene Fahrzeugtüren und betrifft insbesondere eine angetriebene Fahrzeugtür, die ein Antriebsassistenzsystem mit variabler Geschwindigkeit basierend auf einer über Näherungserfassung erfassten Benutzereingabe aufweist.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Kraftfahrzeuge beinhalten verschiedene Türbaugruppen, um den Einstieg in das Fahrzeug ermöglichen, wie etwa Beifahrertüren, die es Insassen ermöglichen, in den Fahrgastraum einzusteigen. Die Fahrzeugtüren beinhalten typischerweise einen Türgriff und eine Verriegelungsbaugruppe, die die Tür in der geschlossenen Position verriegelt und von einem Benutzer betreiben werden kann, um die Tür zu entriegeln, um ein Öffnen der Tür zu ermöglichen. Die Türen können zwischen einer geöffneten und geschlossenen Position schwenken oder auf einer Schiene geschoben werden. Einige Fahrzeugtüren sind mit einem Motor ausgestattet, um ein angetriebenes Türöffnungsassistenzsystem zum Öffnen der Tür bereitzustellen. Mit dem Empfangen der Benutzereingabe betätigt der Motor die Tür in die geöffnete Position typischerweise mit einer konstanten Geschwindigkeit. Es ist wünschenswert ein angetriebenes Türöffnungsassistenzsystem bereitzustellen, das eine erweiterte Funktionalität bietet.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine mit variabler Geschwindigkeit angetriebene Tür bereitgestellt. Die mit variabler Geschwindigkeit angetriebene Tür beinhaltet ein Türblech, einen an dem Blech befindlichen und eine Kontaktfläche aufweisenden Türgriff, eine Näherungssensoranordnung, die sich an dem Griff befindet, um eine mit dem Griff eine Schnittstelle bildende Hand eines Benutzers zu erfassen, und eine Betätigungsvorrichtung, die das Türblech in eine geöffnete Position mit einer Geschwindigkeit betätigt, die basierend auf der mit der Kontaktfläche in Kontakt kommenden erfassten Hand eines Benutzers variiert.
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Ausführungsformen des ersten Aspekts der Erfindung können ein beliebiges oder eine Kombination der folgenden Merkmale beinhalten:
- • die Betätigungsvorrichtung betätigt die Tür mit einer ersten Geschwindigkeit, wenn ein Kontaktbereich einer ersten Größe erfasst wird, und mit einer höheren zweiten Geschwindigkeit, wenn ein Kontaktbereich einer größeren zweiten Größe erfasst wird;
- • die Betätigungsvorrichtung betätigt die Tür mit einer dritten Geschwindigkeit, wenn ein Kontaktbereich einer dritten Größe erfasst wird;
- • die angetriebene Tür beinhaltet ferner eine Verriegelung, wobei die Verriegelung entriegelt wird, wenn ein erster Kontakt erfasst wird;
- • die angetriebene Tür beinhaltet ferner eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, ein oder mehrere Signale zu verarbeiten, die durch den einen oder die mehreren Näherungssensoren erfasst wurden, um den Kontakt zu detektieren und die Betätigungsvorrichtung basierend auf dem detektierten Kontakt zu steuern;
- • der Näherungssensor umfasst einen oder mehrere kapazitive Sensoren;
- • der eine oder die mehreren kapazitiven Sensoren umfassen eine Vielzahl von kapazitiven Sensoren;
- • der Näherungssensor ist dazu konfiguriert, einen Kontakt auf der Kontaktfläche auf einer Innenfläche des Griffs zu erfassen;
- • die Tür befindet sich an einem Fahrzeug; und
- • der Türgriff befindet sich an der Außenseite des Türblechs.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugtür bereitgestellt. Die Fahrzeugtür beinhaltet ein Türblech, einen an dem Blech befindlichen und eine Kontaktfläche aufweisenden Türgriff, einen oder mehrere Näherungssensoren, die sich an dem Griff befinden, um eine mit dem Griff eine Schnittstelle bildende Hand eines Benutzers zu erfassen, eine Betätigungsvorrichtung zum Betätigen des Türblechs, und eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, die Betätigungsvorrichtung zu steuern, um die Tür mit einer Geschwindigkeit, die basierend auf der mit der Kontaktfläche in Kontakt kommenden erfassten Hand eines Benutzers variiert, in eine geöffnete Stellung zu öffnen.
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Ausführungsformen des zweiten Aspekts der Erfindung können ein beliebiges oder eine Kombination der folgenden Merkmale beinhalten:
- • die Betätigungsvorrichtung betätigt die Tür mit einer ersten Geschwindigkeit, wenn ein erster Kontaktbereich erfasst wird, und mit einer höheren zweiten Geschwindigkeit, wenn ein Kontaktbereich einer größeren zweiten Größe erfasst wird;
- • die Betätigungsvorrichtung betätigt die Tür mit einer dritten Geschwindigkeit, wenn ein Kontaktbereich einer dritten Größe erfasst wird;
- • die Tür beinhaltet ferner eine Verriegelung, wobei die Verriegelung entriegelt wird, wenn ein erster Kontakt erfasst wird;
- • der Näherungssensor umfasst einen oder mehrere kapazitive Sensoren;
- • der eine oder die mehreren kapazitiven Sensoren umfassen eine Vielzahl von kapazitiven Sensoren;
- • der Näherungssensor ist dazu konfiguriert, einen Kontakt auf der Kontaktfläche auf einer Innenfläche des Griffs zu erfassen;
- • die Tür befindet sich an einem Kraftfahrzeug;
- • der Türgriff befindet sich an der Außenseite des Türblechs; und
- • die Steuerung ist dazu konfiguriert, ein oder mehrere Signale zu verarbeiten, die durch einen oder mehrere Näherungssensoren erfasst wurden, um einen Kontakt mit der Kontaktfläche zu detektieren.
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Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann bei der Lektüre der folgenden Beschreibung, Ansprüche und beigefügten Zeichnungen verständlich und ersichtlich.
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Figurenliste
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In den Zeichnungen gilt:
- 1 ist eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs mit Türen, die mit einem Türgriff ausgestattet sind, das ein Antriebsassistenzsystem mit variabler Geschwindigkeit gemäß einer Ausführungsform aufweist;
- 2 ist eine Draufsicht auf das Fahrzeug, die die zwei vordersten angetriebenen Türen in der geöffneten Position veranschaulicht;
- 3 ist eine vergrößerte Ansicht des Bereichs II aus 1, ferner veranschaulichend den Türgriff des Fahrzeugs;
- 4 ist eine teilweise weggeschnittene Ansicht des in 3 gezeigten Türgriffs, veranschaulichend die Näherungssensoren, die sich an dem Griff befinden, um eine Hand eines Benutzers zu erfassen, die mit dem Griff eine Schnittstelle bildet, gemäß einer Ausführungsform;
- 5 ist ein Blockdiagramm, das die Steuerungen für das Verarbeiten der Näherungssensoren, die mit dem Türgriff assoziiert sind, und das Steuern der Türentriegelung und des Betätigungsmotors veranschaulicht;
- 6 ist ein Signaldiagramm, das ein mit einem der Näherungssensoren generiertes Signal veranschaulicht, wenn ein Benutzer mit dem Türgriff eine Schnittstelle bildet, um Befehle zum Öffnen der Tür mit einer variablen Geschwindigkeit einzugeben; und
- 7 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Steuern der Türverriegelung und der Tür-/Betätigungsvorrichtung-Öffnungsgeschwindigkeit mit der angetriebenen Tür gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Sinne der Beschreibung in dieser Schrift beziehen sich die Ausdrücke „oberes“, „unteres“, „rechtes“, „linkes“, „hinteres“; „vorderes“, „vertikales“, „horizontales“, „inneres“, „äußeres“ und Ableitungen davon auf die Erfindung in ihrer Ausrichtung in 1. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung verschiedene alternative Ausrichtungen annehmen kann, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil vorgegeben ist. Zudem versteht es sich, dass die in den beigefügten Zeichnungen veranschaulichten und in der nachstehenden Beschreibung beschriebenen konkreten Vorrichtungen und Prozesse lediglich beispielhafte Ausführungsformen der in den beigefügten Patentansprüchen definierten erfindungsgemäßen Konzepte sind. Somit sind konkrete Abmessungen und andere physische Eigenschaften bezüglich der hierin offenbarten Ausführungsformen nicht als einschränkend zu betrachten, es sei denn, in den Patentansprüchen ist ausdrücklich etwas anderes angegeben.
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Nun unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ist ein Radfahrzeug 10 im Allgemeinen mit einer Vielzahl von mit variabler Geschwindigkeit angetriebenen Türen gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. Das Fahrzeug 10 beinhaltet Fahrzeugtüren 16, die an gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs bereitgestellt sind. In der dargestellten Ausführungsform weist das Fahrzeug 10 eine Vordertür und eine Hintertür auf einer Seite des Fahrzeugs, um es dem Fahrer und den Insassen zu ermöglichen, in den Fahrgastraum einzusteigen und aus diesem auszusteigen, und eine Vorder- und Hintertür auf der gegenüberliegenden Seite des Fahrzeugs auf, um es Insassen zu ermöglichen, von dieser Seite in den Fahrgastraum einzusteigen und aus diesem auszusteigen. Die Fahrzeugtüren 12 beinhalten jeweils ein Türblech 14, das schwenkbar mit einer Karosserie 26 des Fahrzeugs 10 verbunden ist. Die Verbindung zwischen jedem Türblech 14 und der Karosserie 26 kann eine oder mehrere Scharnierbaugruppen 18 beinhalten, die es der Tür ermöglichen, um die Scharnierbaugruppe 18 zwischen der geschlossenen und der geöffneten Position zu schwenken. Während die Türen 12 in der dargestellten Ausführungsform schwenken, versteht es sich, das sich eine oder mehrere Türen anderweitig zwischen der geöffneten und der geschlossenen Position bewegen können, wie etwa über Schiebetüren.
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Jede Tür 12 beinhaltet ebenfalls einen Türgriff 16, der sich an der Außenseite des Türblechs 14 befindet. Der Türgriff 16 ist derart konfiguriert, dass ein Benutzer den Griff 16 greifen kann, und der Türgriff 16 weist eine Kontaktfläche auf der Innenfläche auf, um einem Benutzer einen Kontakt mit dem Türgriff 16 zu ermöglichen, um einen Türentriegelungsbefehl einzugeben und einen Türöffnungsbefehl einzugeben. Es versteht sich, dass der Türgriff 16 andere Formen, Größen und Konfigurationen aufweisen kann.
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Die Tür 12 beinhaltet eine Betätigungsvorrichtung wie etwa einen elektrischen Motor 20, der so dargestellt ist, dass er sich in der Nähe der Scharnierbaugruppe 18 befindet. Der Motor 20 ist in eine erste Richtung betätigbar, um die Tür in eine geöffnete Position zu öffnen. Der Motor 20 kann ebenso in die entgegengesetzte zweite Richtung betätigbar sein, um die Tür in eine geschlossene Position zu schließen. Die Betätigungsvorrichtung kann mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betrieben werden als Reaktion auf eine erfasste Hand eines Benutzers, die mit der Kontaktfläche mit einem Türgeschwindigkeitssteuerungsbefehl in Kontakt kommt. Zum Beispiel kann das Türblech 14 mit einer ersten langsamen Geschwindigkeit geöffnet werden, oder einer zweiten mittleren oder normalen Geschwindigkeit, die schneller als die erste Geschwindigkeit ist, oder einer schnellen dritten Geschwindigkeit, die schneller ist als die zweite Geschwindigkeit, in Abhängigkeit von dem Ausmaß des Kontaktbereichs, das an dem Türgriff durch eine Näherungssensoranordnung erfasst wird.
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Die Fahrzeugtür 12 kann ferner eine Türverriegelungsbaugruppe 22 beinhalten, die dazu konfiguriert ist, in einen Verriegelungsmechanismus 24 an der Fahrzeugkarosserie einzugreifen, wenn sich das Türblech 14 in der geschlossenen Position befindet. Die Verriegelungsbaugruppe 22 kann elektronisch gesteuert werden, um die Tür basierend auf einer Benutzereingabe, die von der Näherungssensoranordnung erfasst wird, zu verriegeln und zu entriegeln. Zum Beispiel kann die Verriegelungsbaugruppe 22 entriegelt werden, wenn eine Hand eines Benutzers detektiert oder erfasst wird, die mit einer Kontaktfläche an dem Türgriff 16 in Kontakt kommt, oder ein Funkschlüssel des Fahrzeugs oder eine andere elektronische Vorrichtung, wie etwa ein Smartphone, in unmittelbarer Nähe (z. B. innerhalb von einem Meter) zur entsprechenden Fahrzeugtür 12 erfasst wird. Sobald die Tür entriegelt ist, kann die Tür in die geöffnete Position betätigt werden. Wenn die Tür geschlossen ist, verriegelt sich die Verriegelungsbaugruppe 22 an dem Verriegelungsmechanismus 24 an der Karosserie 26, um die Tür 12 in der geschlossenen Position verriegelt zu lassen. Verschiedene Verriegelungskonfigurationen können verwendet werden. Es versteht sich, dass die Türverriegelungsbaugruppe 22 anderweitig mit einem Funkschlüssel oder mit Benutzereingabesteuerungen, die an dem Fahrzeug bereitgestellt sind, zu steuern.
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Unter Bezugnahme auf die 3 und 4 sind die Tür 12 und der Türgriff 16 darüber hinaus eingehender dargestellt. Der Türgriff 16 ist an der Außenfläche des Türblechs 14 befindlich gezeigt und erstreckt sich von einer Vertiefung 28, die in dem Türblech 14 ausgebildet ist, nach außen. Der Raum zwischen der Vertiefung 28 und dem Türgriff 16 ermöglicht es einer Hand eines Benutzers, um den Türgriff 16 herumzugreifen und die Innenfläche des Türgriffs 16 zu greifen und mit einer Kontaktfläche 30 auf der Innenfläche des Türgriffs 16 in Kontakt zu kommen. Die Vertiefung 28 in dem Türblech 14 ermöglicht es der Hand eines Benutzers sich weiter in den Raum zu erstrecken, ohne dass sich der Türgriff 16 von dem Fahrzeug weiter nach außen erstrecken muss.
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Die angetriebene Tür 12 beinhaltet eine Näherungssensoranordnung 32, die sich an dem Türgriff 16 befindet und dazu konfiguriert ist, eine Hand eines Benutzers, die mit dem Türgriff 16 eine Schnittstelle bildet, zu erfassen, insbesondere an der Kontaktfläche 30 an der Innenseite des Türgriffs 16. Die Näherungssensoranordnung 32 weist einen oder mehrere Näherungssensoren auf, die dazu konfiguriert sind, einen Benutzer in unmittelbarer Nähe, z. B. innerhalb von einem Millimeter, oder in Kontakt mit der Kontaktfläche 30 an dem Türgriff 16 zu erfassen. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet die Näherungssensoranordnung 32 vier Näherungssensoren 32A-32D, die gleichmäßig voneinander beabstandet entlang einer Länge des Türgriffs 16 dargestellt sind, um entsprechende Erfassungsaktivierungsfelder 42A-42D zu generieren. Die Erfassungsaktivierungsfelder 42A-42D sind einander überlappend und die Kontaktfläche 30 und den Raum in der Vertiefung 28 zwischen dem Türblech 14 und dem Türgriff 16 ausreichend abdeckend gezeigt. Jeder der Näherungssensoren 32A-32D generiert ein Erfassungsaktivierungsfeld 42A-42D und generiert ein Signal als Reaktion auf eine erfasste Schnittstelle mit dem entsprechenden Erfassungsaktivierungsfeld. Das mit dem Näherungssensor 32A-32D generierte Signal wird durch eine Steuerung verarbeitet, um die Gegenwart eines Benutzers, z. B. Hand eines Benutzers, in dem Erfassungsaktivierungsfeld zu detektieren und generiert eine Signalamplitude in Abhängigkeit von der Interferenzmenge oder dem Kontakt mit der Kontaktfläche 30 in dem Erfassungsaktivierungsfeld. Wenn zum Beispiel eine Hand eines Benutzers die Innenfläche des Türgriffs 16 leicht berührt, wird ein relativ kleineres Amplitudensignal generiert, wobei die generierte Signalamplitudengröße größer ist, wenn der Benutzer an der Innenfläche des Türgriffs 16 an der Kontaktfläche 30 zieht.
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Die Näherungssensoren 32A-32C befinden sich in einem Gehäuse des Türgriffs 16 in unmittelbarer Nähe zur Kontaktfläche 30. Der Türgriff 16, insbesondere die Innenkontaktfläche 30, ist vorzugsweise aus einem Material gefertigt, wie etwa einem Polymermaterial, das die Erfassungsaktivierungsfelder 42A-42D nicht beeinträchtigt. Jeder der Näherungssensoren 32A-32D befindet sich auf einer Leiterplatte 34, die andere elektronische Schaltungsanordnungen beinhalten kann. Die Leiterplatte 34 beinhaltet eine Steuerung in der Form eines Mikroprozessors 40, der mit den Näherungssensoren 32A-32D elektrisch verbunden sein kann und das Signal verarbeiten kann, das von jedem der Sensoren generiert wurde. Es versteht sich, dass sich jeder der Näherungssensoren 32A-32D auf einer Seite der Leiterplatte 34 befinden kann, die auf die Kontaktfläche 30 an der Innenseite des Griffs 16 gerichtet ist. Eine Bodenschicht 36 ist auf der gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 34 angeordnet und befindet sich somit auf der Seite der Leiterplatte 34 in Richtung der Außenseite des Türgriffs 16. Die Bodenschicht 36 ist aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt, das mit einer elektrischen Masse geerdet ist. Die Bodenschicht 36 beugt vor, dass sich die durch jeden der Sensoren 32A-32D generierten Erfassungsaktivierungsfelder 42A-42D nach außen in Richtung zur Außenseite des Griffs 16 erstrecken, wenngleich es den Erfassungsaktivierungsfeldern 42A-42D ermöglicht wird, sich in Richtung zur Innenseite des Griffs 16 zu erstrecken, wo sich die Kontaktfläche 30 befindet.
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In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet die Vielzahl von Näherungssensoren 32A-32D eine lineare Gruppierung aus vier Sensoren; es versteht sich jedoch, dass ein oder mehrere Näherungssensoren in der Gruppierung aus Näherungssensoren eingesetzt werden können. Darüber hinaus versteht es sich, dass die Gruppierung aus Näherungssensoren 32A-32D gemäß einer Ausführungsform dazu konfiguriert ist, die Nähe von Objekten zu erfassen, die sich an einem Innenabschnitt des Griffs 16 an oder nahe der Kontaktfläche 30 an der Innenseite des Türgriffs 16 befinden. Es versteht sich jedoch, dass die Gruppierung aus Näherungssensoren 32A-32D gemäß einer Ausführungsform auf einer anderen Seite des Türgriffs 16 bereitgestellt sein kann. Es versteht sich darüber hinaus, dass die mit variabler Geschwindigkeit angetriebene Tür 12 an einer beliebigen Seitentür des Fahrzeugs oder einer anderen Tür des Fahrzeugs, wie etwa einer Fahrzeug-Heckklappe oder gemäß anderen Ausführungsformen an einem Innentürgriff, umgesetzt sein kann.
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Die Näherungssensoren 32A-32D sind in dieser Schrift gemäß einer Ausführungsform als kapazitive Sensoren gezeigt und beschrieben. Jeder kapazitive Sensor beinhaltet zumindest einen kapazitiven Sensor, der ein Erfassungsaktivierungsfeld 42A-42D bereitstellt, um einen Kontakt oder eine unmittelbare Nähe (z. B. innerhalb von einem Millimeter) eines Objekts, wie etwa eine Hand (z. B. Handfläche und/oder Finger) eines Benutzers oder Betreibers in Bezug auf den einen oder die mehreren Näherungssensoren 32A-32D zu erfassen. Die kapazitiven Sensoren können als ein kapazitiver Schalter betrieben werden, der die Türverriegelung entriegeln kann, oder als eine Schalteingabe verwendet werden, um die variable Geschwindigkeit des Türmotors zum Öffnen der Tür zu steuern. In dieser Ausführungsform ist das Erfassungsaktivierungsfeld jedes Näherungssensors ein kapazitives Feld und weist die Hand eines Benutzers, einschließlich Handfläche, Daumen und andere Finger, eine elektrische Leitfähigkeit und dielektrische Eigenschaften auf, die eine Änderung oder Unterbrechung des Erfassungsaktivierungsfelds hervorrufen, wie dies für den Fachmann ersichtlich ist. Es versteht sich jedoch für den Fachmann, dass zusätzliche oder alternative Arten von Näherungssensoren verwendet werden können, wie etwa unter anderem induktive Sensoren, optische Sensoren, Temperatursensoren, Widerstandssensoren und dergleichen oder Kombinationen daraus. Beispielhafte Näherungssensoren werden in dem Touch Sensors Design Guide, 10620 D-AT42-04/09 von ATMEL®, vom 9. April 2009 beschrieben, das in dieser Schrift durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen ist.
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Jeder der kapazitiven Sensoren kann gemäß einer Ausführungsform mit einer elektrischen Schaltungsanordnung konfiguriert sein, die mit Druckertinte auf ein Substrat gedruckt sein kann, und im Allgemeinen eine Treiberelektrode und eine Empfängerelektrode beinhalten, die jeweils interdigitierte Finger zum Generieren eines kapazitiven Felds aufweisen. Es versteht sich, dass jeder der Näherungssensoren 32A-32D anderweitig ausgebildet sein kann. Jeder kapazitive Sensor kann eine Treiberelektrode, die typischerweise einen Treiberimpuls mit Rechteckschwingung, der mit einer Spannung angelegt wird, und eine Empfängerelektrode aufweisen, die eine Ausgabe aufweist, um eine Ausgabespannung zu generieren. Es versteht sich, dass die Elektroden in verschiedenen Konfigurationen zum Generieren eines kapazitiven Felds als das Erfassungsaktivierungsfeld angeordnet sein können.
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In einer Ausführungsform wird an die Treiberelektrode jedes Näherungssensors eine Eingangsspannung als Impulse mit Rechteckschwingung angelegt, die einen Ladungsimpulszyklus aufweisen, der ausreicht, um die Empfängerelektrode auf eine gewünschte Spannung aufzuladen. Die Empfängerelektrode dient dadurch als eine Messelektrode. Wenn ein Benutzer oder Betreiber, wie etwa eine Hand oder ein Daumen oder andere Finger eines Benutzers, in ein Erfassungsaktivierungsfeld eintritt, das mit einem von den Sensoren assoziiert ist, wird die durch die Hand oder Finger hervorgerufene Unterbrechung am Aktivierungsfeld detektiert und ein Signal generiert. Gemäß einer Ausführungsform wird jedes der Signale durch eine Steuerung verarbeitet, um zu bestimmen, ob die Türverriegelung verriegelt oder entriegelt werden soll, und ob die Betätigungsvorrichtung dahingehend gesteuert werden soll, die Öffnungsgeschwindigkeit der Tür mit einer hohen, mittleren oder niedrigen Geschwindigkeit zu steuern. Die Unterbrechung jedes Erfassungsaktivierungsfelds wird durch das Verarbeiten eines Ladungsimpulssignals, das mit dem entsprechenden Kanalsignal assoziiert ist, detektiert. Wenn die Hand oder die Finger des Benutzers in das Erfassungsaktivierungsfeld eintritt/eintreten, wird die Unterbrechung jedes Erfassungsaktivierungsfelds über separate Signalkanäle verarbeitet.
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Die durch jeden einzelnen Näherungssensor generierten Erfassungsaktivierungsfelder 42A-42D sind in 4 so dargestellt, dass sie sich leicht überlappen; es versteht sich jedoch, dass die Erfassungsaktivierungsfelder kleiner oder größer sein können und sich in Abhängigkeit von der Sensibilität der Erfassungsaktivierungsfelder mehr oder weniger überlappen können. Durch Anwenden einer Vielzahl von Erfassungsaktivierungsfeldern an der Außenseite des Griffs 16 in unmittelbarer Nähe der Kontaktfläche 30 kann die Größe und Form der Hand und das Ausmaß des Greifkontakts mit der Kontaktfläche 30 auf Grundlage der erfassten Signale bestimmt werden. Die Amplitude jedes Signals kann basierend auf der Größe der Hand und dem Ausmaß des Kontakts auf der Kontaktfläche 30, wo sich das Erfassungsaktivierungsfeld befindet, variieren. Darüber hinaus kann sich das Ausmaß des Kontakts auf der Kontaktfläche 30, die sich durch die gesamte Innenfläche des Griffs 16 erstreckt, durch Verarbeiten der Signale, die mit allen vier kapazitiven Sensoren generiert werden, bestimmt werden. Die Gesamtsumme der Signale oder ein Mittelwert der Signale, die durch die kapazitiven Sensoren generiert werden, können verarbeitet werden, um den Kontaktbereich und den Benutzereingabebefehl zu bestimmen. Somit kann ein oder können alle der Näherungssensoren 32A-32D die Größe des Kontaktbereichs, der mit einer Hand eines Benutzers in Berührung kommt, erfassen.
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Wenn ein erster Kontakt oder ein enger Kontakt einer Hand mit dem Griff 16 zustande kommt, kann ein anfänglicher Signalpegel hergestellt werden, der dazu verwendet werden kann, um die Tür zu entriegeln. Gemäß einer Ausführungsform wird ein anfänglicher Pegel aufgebaut, wenn der Benutzer einen Türentriegelungsbefehl eingibt. Der anfängliche Signalpegel kann jedoch mit anderen Kontaktkräften eingegeben werden. Mit der Entriegelung kann die Tür dahingehend gesteuert werden, mit dem Betätigungsvorrichtungs-Assistenzsystem basierend auf einer Benutzereingabe, die durch die mit der Kontaktfläche 30 des Türgriffs 16 in Kontakt kommende Hand angelegt wird, geöffnet zu werden. Die Betätigungsvorrichtung betätigt die Türöffnung mit einer ersten Geschwindigkeit, wenn ein Kontaktbereich einer größeren ersten Größe relativ zum ersten Kontakt erfasst wird. Die Betätigungsvorrichtung wird gesteuert, um die Türöffnung mit einer höheren zweiten Geschwindigkeit zu betätigen, wenn ein Kontaktbereich einer größeren zweiten Größe relativ zum ersten Kontakt erfasst wird. Die Betätigungsvorrichtung wird ferner gesteuert, um die Türöffnung mit einer dritten Geschwindigkeit zu betätigen, wenn ein Kontaktbereich einer größeren dritten Größe relativ zum ersten Kontakt erfasst wird. Somit kann ein Benutzer den Griff 16 greifen und die Tür entriegeln oder verriegeln und kann dann eine gewünschte Menge an Kraft auf die Kontaktfläche 30 aufbringen, indem der Griff 16 gegriffen wird, was die Hand abflacht und den auf die Kontaktfläche 30 auf der Innenseite des Griffs aufgebrachten Kontaktbereich vergrößert. Die Veränderung des erfassten Kontaktbereichs wird verwendet, um die Geschwindigkeit des Öffnens der Tür mit der Betätigungsvorrichtung zu steuern. Durch ein leichtes Ziehen der Tür wird der erste Kontaktbereich erzielt, wodurch durch das Ziehen an der Tür mit einem größeren Kraftausmaß, was einen größeren Kontakt mit der Kontaktfläche 30 des Griffs 16 zur Folge hat, eine höhere Türöffnungsgeschwindigkeit erzielt werden kann. Durch noch stärkeres Ziehen an der Tür mit einer größeren Kraft kann eine noch größere Kontaktfläche erzielt werden, was zu einer noch höheren Türöffnungsgeschwindigkeit führt.
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Unter Bezugnahme auf 5 ist die Steuerung 40 zum Steuern der Türverriegelungsbaugruppe 22 und der Türbetätigungsvorrichtung 20 für eine Türöffnungssteuerung einer der Türen mit variabler Geschwindigkeit veranschaulicht. Die Steuerung 40 kann einen Mikroprozessor 40 und einen Arbeitsspeicher 46 beinhalten. Es versteht sich, dass die Steuerung 40 eine analoge und/oder digitale Schaltungsanordnung beinhalten kann. Die Steuerung 40 empfängt Signale von jedem der kapazitiven Sensoren 32A-32D, die mit einem Türgriff assoziiert sind, und steuert basierend auf der Amplitude und dem Muster der Signale, wie etwa eine Summe oder ein Durchschnitt aus den vier Signalen, die Türverriegelungsbaugruppe 22 und die Tür-Betätigungsvorrichtung 20 für diese Tür. Die Steuerung 40 verarbeitet Eingabesignal gemäß einer Steuerroutine 100, die von dem Mikroprozessor 40 ausgeführt werden kann.
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Unter Bezugnahme auf 6 ist ein Beispiel eines Signals, das durch einen Mittelwert der vier kapazitiven Sensoren generiert wird, während einer Benutzereingabe am Türgriff veranschaulicht, bei der der Benutzer den Handgriff nacheinander zwischen einem Türentriegelungsbefehl und drei Türöffnungsbefehlen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegt. Die Signalamplitude ist eine Funktion der Sensorzahl als eine Funktion der Zeit und gibt das Ausmaß des Kontaktbereichs an, der auf der Kontaktfläche berührt wird. Wenn sich die Hand eines Benutzers der Kontaktfläche am Griff nähert, wird eine Unterbrechung im Erfassungsaktivierungsfeld festgestellt, die dazu führt, dass das Signal in seiner Amplitude zunimmt.
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Das Signal 50 wird bei einem ersten Kontakt der Hand des Benutzers mit der Kontaktfläche aufsteigend gezeigt und überschreitet einen ersten Schwellenwert T1 , der ein niedriger Schwellenwert ist, der zum Bestimmen einer Türentriegelungseingabe verwendet wird. Wenn das Signal 50 im Wesentlichen niveaugleich ist, wie durch den Signalabschnitt 50A über dem Schwellenwert T1 gezeigt, kann die Steuerung 40 die Türverriegelung steuern, um die Tür zu entriegeln, vorausgesetzt es wird für den Benutzer bestimmt, dass er einen Zugang zum Öffnen der Tür hat, wie etwa im Besitz eines Funkschlüssels in unmittelbarer Nähe der Tür ist. Die Amplitude des Signals bei Signalabschnitt 50A kann dazu verwendet werden, einen anfänglichen Signalpegel aufzubauen und im Arbeitsspeicher zu speichern. Für das Signal 50 wird weiterhin gezeigt, dass es über einen zweiten Schwellenwert T2 ansteigt, bei dem es sich um einen Schwellenwert handelt, den das Signal übersteigen muss, um eine Geschwindigkeitssteuereingabe zum Öffnen der Tür zu detektieren. Das Signal 50 steigt bis zu einem im Wesentlichen stabilen Signal bei Abschnitt 50B über den Schwellenwert T2 an. Wenn das Signal 50 um zwanzig Prozent (20 %) über den anfänglichen Signalpegel angestiegen ist, wird eine langsame Türöffnungseingabe bestimmt und die Steuerung steuert die Betätigungsvorrichtung, um die Tür mit einer langsamen ersten Geschwindigkeit zu öffnen. Wenn das Signal um vierzig Prozent (40 %) über das anfängliche Signal ansteigt, wie durch Abschnitt 50C gezeigt, steuert die Steuerung die Betätigungsvorrichtung dahingehend, die Tür mit einer normalen zweiten Geschwindigkeit zu öffnen, die schneller als die erste Geschwindigkeit ist. Wenn das Signal um sechzig Prozent (60 %) über das anfängliche Signal ansteigt, wie durch Abschnitt 50D gezeigt, steuert die Steuerung die Betätigungsvorrichtung dahingehend, die Tür mit einer schnelleren dritten Geschwindigkeit zu öffnen, die schneller als die zweite Geschwindigkeit ist. Somit kann die Türöffnungsgeschwindigkeit durch die auf den Türgriff ausgeübte Kraft gesteuert werden, wodurch die durch die Näherungssensoren erfasste Fläche der Hand auf der Kontaktfläche vergrößert wird.
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Unter Bezugnahme auf 7 ist eine Routine 100 zum Steuern der mit variabler Geschwindigkeit angetriebenen Tür gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Die Routine 100 beginnt mit Schritt 102 und geht zu Schritt 104 über, um zu bestimmen, ob der Auslösungsniveau für das Entriegeln erreicht ist und ob das Signal stabil ist und, falls dies nicht der Fall, das anfängliche Signal löscht und zu Schritt 102 zurückkehrt. Wenn das Auslösungsniveau für das Entriegeln erreicht ist und das Signal stabil ist, geht die Routine 100 zu Schritt 106 über, um die Tür zu entriegeln, wenn die Tür nicht schon entriegelt ist, und um den Entriegelungs-Signalpegel als den anfänglichen Signalpegel zu speichern. Als nächstes geht die Routine 100 zu Schritt 108 über, um zu bestimmen, ob die Tür vollständig geöffnet ist, und falls dem so ist, geht sie zu Schritt 110 über, um den anfänglichen Signalpegel vor dem Zurückkehren zu löschen.
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Wenn die Tür vollständig geöffnet ist, geht die Routine 100 zu Entscheidungsschritt 112 über, um zu bestimmen, ob das Signal um sechzig Prozent (60 %) über den anfänglichen Signalpegel angestiegen ist, und falls dem so ist, wird die Tür mit der schnellen dritten Geschwindigkeit bewegt, bevor zu Schritt 102 zurückgekehrt wird. Als nächstes bestimmt die Routine 100 bei Entscheidungsschritt 116, ob das Signal um vierzig Prozent (40 %) über den anfänglichen Signalpegel angestiegen ist, und falls dem so ist, wird die Tür bei Schritt 118 mit der normalen zweiten Geschwindigkeit bewegt, bevor zu Schritt 102 zurückgekehrt wird. Als nächstes bestimmt die Routine 100 bei Entscheidungsschritt 120, ob das Signal um zwanzig Prozent (20 %) über den anfänglichen Signalpegel angestiegen ist, und falls dem so ist, wird die Tür bei Schritt 122 mit der langsamen ersten Geschwindigkeit bewegt, bevor zu Schritt 102 zurückgekehrt wird. Wenn das Signal nicht um zwanzig Prozent (20 %) über den anfänglichen Signalpegel angestiegen ist, fährt die Routine 100 mit Schritt 124 fort, um eine Bewegung der Tür zu verhindern, und kehrt dann bei Schritt 126 zum Anfang zurück.
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Es versteht sich dementsprechend, dass die mit variabler Geschwindigkeit angetriebene Tür 12 vorteilhafterweise die Geschwindigkeit des Öffnens der Tür basierend auf dem unterschiedlichen Kraftaufwand eines Benutzers, der Kraft oder einen Kontakt auf eine Kontaktfläche des Türgriffs ausübt, steuert. Somit kann die Öffnungsgeschwindigkeit der Tür gesteuert werden, was wünschenswert sein kann, insbesondere wenn sich Gegenstände vor der Tür befinden oder ein Benutzer in Eile ist, eine Tür zu öffnen. Daraus ergibt sich, dass das angetriebene Türöffnung-Assistenzsystem eine verbesserte Türöffnungsfunktionalität bietet.
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Es versteht sich, dass Variationen und Modifikationen an der vorstehenden Struktur vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es versteht sich außerdem, dass derartige Konzepte durch die folgenden Patentansprüche abgedeckt sein sollen, sofern diese Patentansprüche durch ihren Wortlaut nicht ausdrücklich etwas anderes festlegen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine mit variabler Geschwindigkeit angetriebene Tür bereitgestellt, die Folgendes beinhaltet: ein Türblech; einen an dem Blech befindlichen und eine Kontaktfläche aufweisenden Türgriff; eine Näherungssensoranordnung, die sich an dem Griff befindet, um eine mit dem Griff eine Schnittstelle bildende Hand eines Benutzers zu erfassen; und eine Betätigungsvorrichtung, die das Türblech in eine geöffnete Position mit einer ersten Geschwindigkeit betätigt, die basierend auf der mit der Kontaktfläche in Kontakt kommenden erfassten Hand eines Benutzers variiert.
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Gemäß einer Ausführungsform betätigt die Betätigungsvorrichtung die Tür mit einer ersten Geschwindigkeit, wenn ein Kontaktbereich einer ersten Größe erfasst wird, und mit einer höheren zweiten Geschwindigkeit, wenn ein Kontaktbereich einer größeren zweiten Größe erfasst wird.
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Gemäß einer Ausführungsform betätigt die Betätigungsvorrichtung die Tür mit einer dritten Geschwindigkeit, wenn ein Kontaktbereich einer dritten Größe erfasst wird.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Verriegelung, wobei die Verriegelung entriegelt wird, wenn ein erster Kontakt erfasst wird.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, ein oder mehrere Signale zu verarbeiten, die durch einen oder mehrere Näherungssensoren erfasst wurden, um den Kontakt zu detektieren und die Betätigungsvorrichtung basierend auf dem detektierten Kontakt zu steuern.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Näherungssensor einen oder mehrere kapazitive Sensoren.
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Gemäß einer Ausführungsform umfassen der eine oder die mehreren kapazitiven Sensoren eine Vielzahl von kapazitiven Sensoren.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Näherungssensor dazu konfiguriert, einen Kontakt auf der Kontaktfläche auf einer Innenfläche des Griffs zu erfassen.
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Gemäß einer Ausführungsform befindet sich die Tür an einem Fahrzeug.
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Gemäß einer Ausführungsform befindet sich der Türgriff an der Außenseite des Türblechs.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugtür bereitgestellt, die Folgendes beinhaltet: ein Türblech; einen an dem Blech befindlichen und eine Kontaktfläche aufweisenden Türgriff; einen oder mehrere Näherungssensoren, die sich an dem Griff befinden, um eine mit dem Griff eine Schnittstelle bildende Hand eines Benutzers zu erfassen; eine Betätigungsvorrichtung zum Betätigen des Türblechs; und eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, die Betätigungsvorrichtung zu steuern, um die Tür in eine geöffnete Stellung mit einer ersten Geschwindigkeit zu öffnen, die basierend auf der mit der Kontaktfläche in Kontakt kommenden erfassten Hand eines Benutzers variiert.
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Gemäß einer Ausführungsform betätigt die Betätigungsvorrichtung die Tür mit einer ersten Geschwindigkeit, wenn ein erster Kontaktbereich erfasst wird, und mit einer höheren zweiten Geschwindigkeit, wenn ein Kontaktbereich einer größeren zweiten Größe erfasst wird.
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Gemäß einer Ausführungsform betätigt die Betätigungsvorrichtung die Tür mit einer dritten Geschwindigkeit, wenn ein Kontaktbereich einer dritten Größe erfasst wird.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Verriegelung, wobei die Verriegelung entriegelt wird, wenn ein erster Kontakt erfasst wird.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Näherungssensor einen oder mehrere kapazitive Sensoren.
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Gemäß einer Ausführungsform umfassen der eine oder die mehreren kapazitiven Sensoren eine Vielzahl von kapazitiven Sensoren.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Näherungssensor dazu konfiguriert, einen Kontakt auf der Kontaktfläche auf einer Innenfläche des Griffs zu erfassen.
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Gemäß einer Ausführungsform befindet sich die Tür an einem Kraftfahrzeug.
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Gemäß einer Ausführungsform befindet sich der Türgriff an der Außenseite des Türblechs. Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung dazu konfiguriert, ein oder mehrere Signale zu verarbeiten, die durch einen oder mehrere Näherungssensoren erfasst wurden, um einen Kontakt mit der Kontaktfläche zu detektieren.