DE102019121220A1 - Device for detecting the condition of a motor vehicle part - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Vorrichtung zum Detektieren des Zustandes eines Kraftfahrzeugteiles (102, 103, 104, 106, 122), das wahlweise in einen ersten Zustand oder einen zweiten Zustand bringbar ist, wobei die Vorrichtung ein Anzeigeelement aufweist, anhand dessen der Zustand des Kraftfahrzeugteiles (102, 103, 104, 106, 122) ermittelbar ist. Dabei ist das Anzeigeelement als ein Reflektor (1) ausgebildet und dem Reflektor (1) eine Detektionseinrichtung (2) zugeordnet, die einen Sender zum Erzeugen einer gebündelten elektromagnetischen Strahlung (Si) aufweist, die von dem Reflektor (1) zurückgeworfen werden kann, wenn sie auf den Reflektor (1) auftrifft, sowie weiterhin einen Empfänger zum Empfangen der von dem Reflektor (1) zurückgeworfenen Strahlung (Ri).The invention relates to a device for detecting the state of a motor vehicle part (102, 103, 104, 106, 122), which can optionally be brought into a first state or a second state, the device having a display element on the basis of which the state of the motor vehicle part ( 102, 103, 104, 106, 122) can be determined. The display element is designed as a reflector (1) and a detection device (2) is assigned to the reflector (1), which has a transmitter for generating a bundled electromagnetic radiation (Si) which can be reflected by the reflector (1) if it strikes the reflector (1), as well as a receiver for receiving the radiation (Ri) reflected back by the reflector (1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Vorrichtung zum Detektieren des Zustandes eines Kraftfahrzeugteiles nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein entsprechendes Verfahren nach Patentanspruch 22.The invention relates to a device for detecting the state of a motor vehicle part according to the preamble of
Eine derartige Vorrichtung dient insbesondere zum Detektieren des Zustandes eines Kraftfahrzeugteiles, das wahlweise zumindest in einen ersten Zustand oder einen zweiten Zustand bringbar ist, wobei die Vorrichtung ein Anzeigeelement aufweist, anhand dessen der Zustand des Kraftfahrzeugteiles ermittelbar ist. Bei den zu detektierenden Zuständen kann es ich beispielsweise um unterschiedliche Verriegelungszustände des Kraftfahrzeugteiles („verriegelt“, „entriegelt“) und/oder um unterschiedliche Positionen des Kraftfahrzeugteiles handeln. Als Anzeigeelemente werden beispielsweise Mikroschalter oder visuell erfassbare Anzeigen genutzt, aber auch das Kraftfahrzeugteil selbst, wenn durch die Position des Kraftfahrzeugteils erkennbar ist, ob es sich in dem ersten oder dem zweiten Zustand befindet.Such a device is used in particular to detect the state of a motor vehicle part, which can optionally be brought into at least a first state or a second state, the device having a display element by means of which the state of the motor vehicle part can be determined. The states to be detected can, for example, be different locking states of the motor vehicle part (“locked”, “unlocked”) and / or different positions of the motor vehicle part. For example, microswitches or visually detectable displays are used as display elements, but also the motor vehicle part itself if the position of the motor vehicle part shows whether it is in the first or the second state.
Aus der
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art bei geringem Aufwand weiter zu verbessern, insbesondere mit Blick auf eine effiziente und zuverlässige Erfassung des Zustandes eines zu überwachwenden Kraftfahrzeugteiles.The invention is based on the problem of further improving a device and a method of the type mentioned at the beginning with little effort, in particular with a view to efficient and reliable detection of the state of a motor vehicle part to be monitored.
Dieses Problem wird hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.With regard to the device, this problem is solved by the features of
Danach ist bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung das Anzeigeelement als ein Reflektor ausgebildet, dem eine (z.B. außerhalb des Kraftfahrzeugteiles angeordnete) Detektionseinrichtung zugeordnet ist, die einen Sender zum Erzeugen einer gebündelten elektromagneti-schen Strahlung enthält, welche von dem Reflektor (z.B. entlang ihrer Einfallsrichtung) zurückgeworfen werden kann, wenn sie auf den Reflektor auftrifft, sowie weiterhin einen Empfänger zum Empfangen der von dem Reflektor zurückgeworfenen Strahlung aufweist, wobei der Reflektor derart ausgebildet und angeordnet (und dabei gegebenenfalls auch bewegbar) ist, dass die elektromagnetische Strahlung nur in einem der beiden Zustände des Kraftfahrzeugteiles durch den Reflektor auf den Empfänger zurückgeworfen wird.According to this, in a generic device, the display element is designed as a reflector to which a detection device (e.g. arranged outside the motor vehicle part) is assigned, which contains a transmitter for generating bundled electromagnetic radiation which is reflected by the reflector (e.g. along its direction of incidence) can be when it strikes the reflector, and also has a receiver for receiving the radiation reflected back by the reflector, the reflector being designed and arranged (and possibly also movable) in such a way that the electromagnetic radiation is only in one of the two states of the motor vehicle part is thrown back through the reflector onto the receiver.
Der Reflektor wird hierzu in einem der beiden Zustände des Kraftfahrzeugteiles entweder gar nicht von der gebündelten Strahlung erreicht (d.h., die elektromagnetische Strahlung trifft nur in einem Zustand überhaupt auf den Reflektor auf) oder der Reflektor ist in dem erstgenannten Zustand derart angeordnet, dass er auftreffende Strahlung jedenfalls nicht zum Empfänger reflektiert.For this purpose, the reflector is either not reached by the bundled radiation in one of the two states of the motor vehicle part (that is, the electromagnetic radiation only hits the reflector in one state at all) or in the former state the reflector is arranged in such a way that it is incident In any case, radiation is not reflected to the receiver.
Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass die Detektionseinrichtung die gebündelte elektromagnetische Strahlung gezielt in Richtung auf einen jeweiligen als Anzeigeelement dienenden Reflektor aussenden kann, so dass mit geringem Energieaufwand zuverlässig der Zustand eines jeweiligen Kraftfahrzeugteiles detektiert werden kann; beispielsweise dadurch, dass das Kraftfahrzeugteil bei der Überführung vom ersten Zustand in den zweiten Zustand seine Position derart verändert, dass die elektromagnetische Strahlung nur in einem der beiden Zustände des Kraftfahrzeugteiles auf den Empfänger auftrifft.The solution according to the invention has the advantage that the detection device can emit the bundled electromagnetic radiation in a targeted manner in the direction of a respective reflector serving as a display element, so that the state of a respective motor vehicle part can be reliably detected with little energy expenditure; for example by the fact that the motor vehicle part changes its position during the transition from the first state to the second state in such a way that the electromagnetic radiation only hits the receiver in one of the two states of the motor vehicle part.
Dies kann einerseits dadurch realisiert sein, dass der Reflektor mit dem Kraftfahrzeugteil verbunden ist, z.B. derart, dass der Reflektor bei einer Verlagerung des Kraftfahrzeugteiles aus dem ersten Zustand in den zweiten Zustand gemeinsam mit dem Kraftfahrzeugteil verlagert wird.On the one hand, this can be achieved in that the reflector is connected to the motor vehicle part, e.g. in such a way that the reflector is moved together with the motor vehicle part when the motor vehicle part is moved from the first state to the second state.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Reflektor derart angeordnet ist, dass er in einem der beiden Zustände des Kraftfahrzeugteiles von dem Kraftfahrzeugteil oder von einem gemeinsam mit diesem verlagerbaren Abdeckelement überdeckt wird und die elektromagnetische Strahlung nicht auf den Reflektor auftreffen kann, während der Reflektor in dem anderen der beiden Zustände von dem Abdeckelement nicht überdeckt wird und die elektromagnetische Strahlung auf den Reflektor auftreffen kann.According to a further embodiment it is provided that the reflector is arranged in such a way that it is covered in one of the two states of the motor vehicle part by the motor vehicle part or by a cover element that can be displaced together with it and the electromagnetic radiation cannot strike the reflector while the reflector in the other of the two states is not covered by the cover element and the electromagnetic radiation can strike the reflector.
Mit besonderen Vorteilen lässt sich die erfindungsgemäße Lösung dann umsetzen, wenn eine Detektionseinrichtung der oben genannten Art zu anderen Zwecken, wie z.B. der Insassendetektion, ohnehin am Kraftfahrzeug vorgesehen ist.The solution according to the invention can be implemented with particular advantages if a detection device of the type mentioned above is provided on the motor vehicle for other purposes, such as for example occupant detection.
Indem ein Reflektor als eine Retroreflektor wirkt, der das einfallende Licht in eine zur Einfallsrichtung entgegengesetzte Richtung zurückwirft, können der Sender und der Empfänger der Detektionseinrichtung räumlich zu einer Baugruppe zusammengefasst werden, was den Aufbau der Anordnung zusätzlich vereinfacht.Since a reflector acts as a retroreflector, which reflects the incident light in a direction opposite to the direction of incidence, the transmitter and the receiver of the detection device can be combined spatially to form an assembly, which additionally simplifies the structure of the arrangement.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung trifft die von der Detektionseinrichtung ausgesandt elektromagnetische Strahlung genau dann auf den Reflektor, wenn sich das Kraftfahrzeugteil im ersten (z.B. verriegelten) Zustand befindet. Nach einer anderen Ausführungsform trifft die von der Detektionseinrichtung ausgesandt elektromagnetische Strahlung genau dann auf den Reflektor, wenn sich das Kraftfahrzeugteil im zweiten (z.B. entriegelten) Zustand befindet.According to one embodiment of the invention, the electromagnetic radiation emitted by the detection device strikes the reflector precisely when the motor vehicle part is in the first (for example locked) state. According to another embodiment, the electromagnetic radiation emitted by the detection device strikes the reflector precisely when the motor vehicle part is in the second (for example unlocked) state.
Gemäß einer Erfindungsvariante ist das Kraftfahrzeugteil wahlweise in einen Verriegelungszustand als erstem Zustand oder in einen Entriegelungszustand als zweitem Zustand bringbar. Hierbei kann das Kraftfahrzeugteil Bestandteil eines Verriegelungsmechanismus sein, mit dem eine zugeordnete Kraftfahrzeugbaugruppe, wie z.B. eine Sitzbaugruppe, verriegelbar und entriegelbar ist. Andererseits kann das Kraftfahrzeugteil Bestandteil einer Kraftfahrzeugbaugruppe (z.B. einer Sitzbaugruppe oder einer sonstigen Innenraumbaugruppe, wie z.B. einer Konsole) sein, die mittels eines zugeordneten Verriegelungsmechanismus verriegelbar und entriegelbar ist. So kann es sich bei dem Kraftfahrzeugteil um ein Sitzteil eines Kraftfahrzeugsitzes, wie z.B. eine Sitzlehne oder eine Kopfstütze, handeln, das zum Abstützen eines Sitzbenutzers eingerichtet ist. So könnte mittels des Reflektors die Verriegelung einer Sitzlehne oder das Vorhandensein einer Kopfstütze detektiert werden. Vorrangig vorgesehen ist der Einsatz der Erfindung zur binären Detektion von sicherheitsrelevanten Zuständen (verriegelt oder nicht verriegelt; vorhanden oder nicht vorhanden, etc.).According to a variant of the invention, the motor vehicle part can optionally be brought into a locked state as the first state or into an unlocked state as the second state. Here, the motor vehicle part can be part of a locking mechanism with which an associated motor vehicle assembly, such as a seat assembly, can be locked and unlocked. On the other hand, the motor vehicle part can be part of a motor vehicle assembly (e.g. a seat assembly or some other interior assembly such as a console) which can be locked and unlocked by means of an associated locking mechanism. The motor vehicle part can thus be a seat part of a motor vehicle seat, such as a seat back or a headrest, which is designed to support a seat user. Thus, the locking of a seat back or the presence of a headrest could be detected by means of the reflector. The use of the invention for the binary detection of safety-relevant states (locked or unlocked; present or not present, etc.) is primarily intended.
Gemäß einer weiteren Erfindungsvariante ist das Kraftfahrzeugteil in eine Mehrzahl unterschiedlicher Positionen überführbar, wobei in mindestens einer der Positionen des Kraftfahrzeugteiles die von der Detektionseinrichtung ausgesandte elektromagnetische Strahlung auf den Reflektor trifft und in mindestens einer anderen Position des Kraftfahrzeugteiles die von der Detektionseinrichtung ausgesandte elektromagnetische Strahlung nicht auf den Reflektor trifft. Dies kann insbesondere genutzt werden, um zu erfassen, ob sich das Kraftfahrzeugteil außerhalb eines bestimmten (vorgegebenen) Positionsbereiches befindet.According to a further variant of the invention, the motor vehicle part can be moved into a plurality of different positions, the electromagnetic radiation emitted by the detection device impinging on the reflector in at least one of the positions of the motor vehicle part and the electromagnetic radiation emitted by the detection device not being in at least one other position of the motor vehicle part hits the reflector. This can in particular be used to detect whether the motor vehicle part is located outside of a specific (predetermined) position range.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Detektionseinrichtung eingerichtet, gebündelte elektromagnetische Strahlung entlang unterschiedlicher Raumrichtungen in Richtung auf unterschiedliche (voneinander beabstandete) Reflektoren auszusenden und die von den betreffenden Reflektoren reflektierte elektromagnetische Strahlung (aus den hierzu entgegengesetzten Raumrichtungen) zu empfangen, so dass mittels einer Detektionseinrichtung der Zustand einer Mehrzahl voneinander beanstandeter Kraftfahrzeugteile durch Abtastung des jeweils zugeordneten Reflektors erfassbar ist.According to a further development of the invention, the detection device is set up to emit bundled electromagnetic radiation along different spatial directions in the direction of different reflectors (spaced apart from one another) and to receive the electromagnetic radiation reflected by the reflectors in question (from the opposite spatial directions), so that by means of a detection device the state of a plurality of mutually spaced-apart motor vehicle parts can be detected by scanning the respectively assigned reflector.
Die Detektionseinrichtung kann insbesondere innerhalb eines Kraftfahrzeugs angeordnet sein, z.B. am Dach eines Kraftfahrzeugs oder an einer sonstigen Komponente des Fahrzeuginnenraums.The detection device can in particular be arranged inside a motor vehicle, e.g. on the roof of a motor vehicle or on another component of the vehicle interior.
Die Detektionseinrichtung kann beispielsweise als Radar-Einrichtung („radio detection and ranging“) oder als LIDAR-Einrichtung („light detection and ranging“) ausgebildet und nicht ausschließlich für den erfindungsgemäßen Zweck vorgesehen sein, sondern auch für andere Aspekte der Innenraumüberwachung eines Kraftfahrzeugs.The detection device can be designed, for example, as a radar device (“radio detection and ranging”) or as a LIDAR device (“light detection and ranging”) and is not provided exclusively for the purpose according to the invention, but also for other aspects of interior monitoring of a motor vehicle.
Ein Verfahren zum Detektieren des Zustandes eines Kraftfahrzeugteiles ist durch die Merkmale des Anspruchs 22 charakterisiert. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den hiervon abhängigen Ansprüchen angegeben.A method for detecting the state of a motor vehicle part is characterized by the features of claim 22. Advantageous further developments of the method are given in the dependent claims.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren deutlich werden.Further details and advantages of the invention will become clear in the following description of exemplary embodiments with reference to the figures.
Es zeigen:
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1A eine Vorrichtung zum Detektieren des Verriegelungszustandes eines Verriegelungsmechanismus an einem Kraftfahrzeugsitz, am Beispiel des verriegelten Zustandes; -
1B die Vorrichtung aus1B am Beispiel des entriegelten Zustandes; -
2 eine Vorrichtung zum Detektieren des Positionszustandes einer Sitzlehne an einem Kraftfahrzeugsitz, am Beispiel eines Vordersitzes sowie eines Rücksitzes; -
3A eine Vorrichtung zum Detektieren des Verriegelungszustandes einer Kraftfahrzeugbaugruppe, am Beispiel eines ersten Zustandes; -
3B die Vorrichtung aus3A am Beispiel eines zweiten Zustandes; -
4A eine Vorrichtung zum Detektieren des Positionszustandes einer Sitzlängsführung für einen Kraftfahrzeugsitz; -
4B ein Detail der Vorrichtung aus4A ; -
5 eine Abwandlung der Vorrichtung aus den1A und1B ; -
6 eine Weiterbildung der Vorrichtung aus den1A und1B .
-
1A a device for detecting the locking state of a locking mechanism on a motor vehicle seat, using the example of the locked state; -
1B the device off1B using the example of the unlocked state; -
2 a device for detecting the position state of a seat back on a motor vehicle seat, using the example of a front seat and a rear seat; -
3A a device for detecting the locking state of a motor vehicle assembly, using the example of a first state; -
3B the device off3A using the example of a second state; -
4A a device for detecting the position state of a longitudinal seat guide for a motor vehicle seat; -
4B a detail of the device4A ; -
5 a modification of the device from the1A and1B ; -
6th a development of the device from the1A and1B .
Die Figuren
Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Kraftfahrzeugteil, dessen Zustand erfasst werden soll, um ein Verriegelungselement
Dem Kraftfahrzeugteil in Form des Verriegelungshebels
Dem Kraftfahrzeugteil in Form des Verriegelungshebels
Durch Auswertung der an der Detektionseinrichtung
Allgemein kann unter Berücksichtigung der Position des Kraftfahrzeugteiles, dessen Zustand erfasst werden soll, ein Abdeckelement so angebracht werden, dass abhängig von der Richtung (räumlichen Ausrichtung) des von der Detektionseinrichtung
Nach einer weiteren Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass in einem der beiden Zustände eines zu überwachenden Kraftfahrzeugteiles die von der Detektionseinrichtung
Die Detektionseinrichtung
In
Vorliegend ist der jeweilige Fahrzeugsitz
Wie anhand
In entsprechender Weise wird bei dem hinteren in
Bei dem in
In den
Die
Wie anhand
Entsprechende Anordnungen können grundsätzlich für beliebigen Kraftfahrzeugteile, insbesondere des Fahrzeuginnenraums, genutzt werden, um Positions- und/oder Verriegelungszustände eines jeweiligen Kraftfahrzeugteils zu unterscheiden, also etwa auch zur Erfassung der Position und/oder des Verriegelungszustandes einer Kopfstütze oder eines Fahrzeugspiegels.Corresponding arrangements can in principle be used for any motor vehicle parts, in particular the vehicle interior, in order to distinguish position and / or locking states of a respective motor vehicle part, i.e. also for detecting the position and / or the locking state of a headrest or a vehicle mirror.
Einer einzelnen Detektionseinrichtung
Zudem können beispielsweise mit zusätzlichen Reflektoren
Je nachdem, wie ein jeweiliger Reflektor
Die Möglichkeit, einen Zustand eines Kraftfahrzeugteiles, und insbesondere einen Verriegelungszustand oder einen Positionszustand hiervon, zu erfassen, wurde vorstehend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben. Zusätzlich zu den gezeigten Anwendungen kann die vorliegende Lösung auch für eine Vielzahl anderer Anwendungen genutzt werden, zum Beispiel zur Erkennung des Verriegelungszustandes von Kraftfahrzeugtüren oder Heckklappen, also insbesondere auch zur Erfassung des Verriegelungszustandes von Kraftfahrzeugschlössern, sowie zur Detektion des Positionszustandes einer Fensterscheibe oder anderer Kraftfahrzeugteile im Innenraum eines Kraftfahrzeugs und weiterhin auch zur Erkennung des Zustandes elektrischer oder elektronischer Baugruppen in einem Kraftfahrzeug, zum Beispiel bei elektrischen Antrieben, den zugeordneten Steuerungen oder zugehörigen Sensoren.The possibility of detecting a state of a motor vehicle part, and in particular a locking state or a position state thereof, has been described above on the basis of several exemplary embodiments. In addition to the applications shown, the present solution can also be used for a variety of other applications, for example to detect the locking status of motor vehicle doors or tailgates, i.e. in particular also to detect the locking status of motor vehicle locks and to detect the position status of a window pane or other motor vehicle parts in the Interior of a motor vehicle and also for detecting the state of electrical or electronic assemblies in a motor vehicle, for example in the case of electrical drives, the associated controls or associated sensors.
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