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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft eine Türgriffbaugruppe, eine Fahrzeugtür und ein Fahrzeug.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Radargeräte senden elektromagnetische Strahlung aus und detektieren die an Objekten reflektierte Strahlung. Je nach verwendetem Radarverfahren können die Abstände des Radargeräts zu den Objekten, die Relativbewegungen zwischen Radargerät und den Objekten, Winkelpositionen der Objekte relativ zum Radargerät und bei Kenntnis der Absolutbewegung des Radargeräts auch die Absolutbewegungen der Objekte bestimmt werden.
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Um Verkippungen beim nicht senkrechten Einbau von Radareinrichtungen auszugleichen, schlägt die
DE 10 2005 033414 A1 vor, die Dicke eines vorgelagerten Radoms zu variieren. Unter einem Radom ist hierbei eine Schutzabdeckung des Radargeräts zu verstehen, welche vor chemischen und physikalischen Einflüssen schützt und gleichzeitig für Radarwellen durchlässig ist. Die
DE 10 2010 042276 A1 beschreibt einen Radarsensor mit mindestens drei Referenzmessbereichen, um die mechanische Sensorachse sicher und zuverlässig bestimmen zu können, wodurch eine korrekte Justage im Servicefall ermöglicht werden soll. In der
DE 10 2017 123981 A1 ist eine Linse mit negativem Brechungsindex vor einem Empfänger von Radarstrahlen vorgesehen. Die
DE 10237790 A1 betrifft eine Einrichtung zur Erfassung und Auswertung von Objekten im Umgebungsbereich eines Fahrzeugs, wobei zumindest ein Teilbereich des Radoms linsenförmig ausgebildet ist. Die
DE 19951123 A1 betrifft einen Radarsender, wobei eine Steuerschaltung und eine Radarantenne parallel zueinander angeordnet sind. Aus der
EP 2449406 B1 ist ein Radarsensor bekannt, wobei eine Linse vor der Quelle angeordnet ist, welche durch eine ebene Fläche begrenzt ist. Die
EP 3422041 A1 betrifft ein Gehäuse zur Aufnahme eines strahlformenden Elements sowie eines Sensorelements, wobei eine Gehäusefläche von wenigstens zwei Kragenelementen überragt ist, zwischen denen sich eine Spülöffnung befindet.
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In Kraftfahrzeugen werden Radarsensoren typischerweise hinter bereits vorhandenen Kunststoffbauteilen angeordnet, etwa im Bereich des Stoßfängers, oder hinter einem speziell vorgesehenen Radom, welches etwa als Logo getarnt am Kühler angebracht sein kann. Die Radarsensoren befinden sich dadurch üblicherweise im Frontbereich oder Heckbereich des Fahrzeugs. Ein Anbringen von Radarsensoren im Türbereich wird dadurch erschwert, dass die metallischen Bauteile der Tür für Radarstrahlung undurchlässig sind.
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Aus der
DE 10 2016 220 084 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit einer Tür bekannt, wobei eine Antriebseinrichtung zum automatischen Öffnen und Schließen der Tür ausgebildet ist. In den Türgriff ist ein Radarsensor integriert, wobei die Tür geöffnet wird, falls anhand der Radardaten eine sich nähernde Hand erkannt wird. Der Radarsensor kann hierbei in einer Greifplatte des Türgriffs verbaut sein.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine kompakte Türgriffbaugruppe mit Radarsensor bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche.
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Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung demnach eine Türgriffbaugruppe zur Integration in eine Fahrzeugtür. Die Türgriffbaugruppe weist ein Trägerelement auf, welches mit der Fahrzeugtür verbindbar ist. Die Türgriffbaugruppe umfasst weiter ein Griffelement, welches an dem Trägerelement angeordnet ist. Eine Radarvorrichtung ist dazu ausgebildet, Radarstrahlung auszusenden und reflektierte Radarstrahlung zu empfangen. Die Radarvorrichtung ist an dem Trägerelement angeordnet bzw. an diesem fixiert. Die Radarvorrichtung kann auch an oder in dem Griffelement angeordnet sein.
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Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Fahrzeugtür mit einer integrierten erfindungsgemäßen Türgriffbaugruppe.
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Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit mindestens einer erfindungsgemäßen Fahrzeugtür.
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Die Verwendung einer Radarvorrichtung in einer Türgriffbaugruppe ermöglicht die Durchführung von Radarmessungen in einem Seitenbereich eines Fahrzeugs, wodurch ein verbessertes Umfeldmodell des Fahrzeugs generiert werden kann. Insbesondere kann ein sicherheitsrelevanter Bereich, welcher im toten Winkel des Fahrers liegt, genau erfasst werden. Eine zuverlässige Erkennung von Hindernissen im Seitenbereich ist auch bei der Implementierung einer sich beispielsweise automatisch öffnenden Tür vorteilhaft. Falls die Fahrzeugtür beispielsweise per Funksteuerung geöffnet werden soll, kann ein Radarsensor Hindernisse erkennen, um eine Kollision der Fahrzeugtür mit einem Objekt in der Umgebung zu verhindern. Durch den Einbau der Radarvorrichtung in die Türgriffbaugruppe kann auf eine wesentliche Umgestaltung der Fahrzeugtür zur Integration des Radarsensors verzichtet werden und die Radarvorrichtung fügt sich ins Erscheinungsbild der Fahrzeugtür ohne Unterbrechung ein. Insbesondere kann auf ein zusätzliches Ausbilden von Aussparungen im metallischen und für Radarstrahlung undurchlässigen Türblech verzichtet werden, insofern bereits bestehende Bauelemente der Türgriffbaugruppe als Radom für die Radarvorrichtung verwendet werden können.
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Die Integration einer Radarvorrichtung in der Türgriffbaugruppe hat den weiteren Vorteil, dass die Radarvorrichtung hoch genug an der Fahrzeugtür verbaut ist, sodass sich kaum Schnee oder Schmutz ansammeln. Dadurch können mögliche umweltbedingte Funktionsausfälle reduziert werden.
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Die Integration der Radarvorrichtung in die Türgriffbaugruppe hat den weiteren Vorteil, dass bereits elektrische Verbindungen zur Türgriffbaugruppe existieren, um die Funktonalität des Griffes zu gewährleisten. In einen dadurch bereits vorhandenen Kabelbaum können zusätzliche Sensorleitungen der Radarvorrichtung kostengünstig integriert werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Griffelement beweglich und die Radarvorrichtung ist an dem Trägerelement fixiert. Indem die Radarvorrichtung nicht in einem beweglichen Griffelement verbaut ist, sondern an dem Trägerelement fixiert ist, welches fest mit der Fahrzeugtür verbunden wird, kann eine häufige und starke Beschleunigung der Radarvorrichtung aufgrund der Rückstellfeder vermieden werden, wodurch die Gefahr von Beschädigungen einzelner Bauteile der Radarvorrichtung verringert werden kann. Auch wird verhindert, dass sich durch die Beschleunigung Elemente der Radarvorrichtung lockern oder gar lösen, wodurch die Funktionstüchtigkeit beeinträchtigt oder doch zumindest die Genauigkeit der Messungen verringert werden würde, da diese von der genauen Kenntnis der Lage der Radarvorrichtung abhängig ist. Dass die Radarvorrichtung an dem Trägerelement fixiert ist, soll bedeuten, dass die Radarvorrichtung unbeweglich mit dem Trägerelement verbunden ist und somit nach dem Einbau in die Fahrzeugtür ebenfalls relativ zur Fahrzeugtür unbeweglich ist, d. h. sich mit der Fahrzeugtür mitbewegt.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Türgriffbaugruppe ist die Radarvorrichtung unter einem Bauelement der Türgriffbaugruppe angeordnet werden, welches beim Betätigen des Griffes der Fahrzeugtür nicht berührt wird und welches dadurch weniger schmutzanfällig ist, sodass ein gleichmäßiger Betrieb der Radarvorrichtung erzielt werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Türgriffbaugruppe ein weiteres am Trägerelement angeordnetes unbewegliches Griffelement auf. Die Radarvorrichtung wird von dem unbeweglichen Griffelement zumindest teilweise verdeckt. Das bewegliche Griffelement und das unbewegliche Griffelement können aneinander angrenzen und zusammen den Türgriff der Fahrzeugtür bilden. Die Form der beweglichen und unbeweglichen Griffelemente kann anhand ergonomischer oder aerodynamischer Überlegungen gewählt werden. Indem die Radarvorrichtung unter dem bereits standardmäßig vorhandenen, vom Türblech vorstehenden Griffelement angeordnet wird, kann auf zusätzliche Radome verzichtet werden, welche beim separaten Anbringen von Radarvorrichtungen gegebenenfalls hervorstehen würden und dadurch die aerodynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs negativ beeinflussen könnten.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Türgriffbaugruppe weist die Radarvorrichtung eine Recheneinrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, Störungen der Ausbreitung der Radarstrahlung aufgrund von Beugungseffekten an dem unbeweglichen Griffelement herauszurechnen. Die Recheneinrichtung kann einen oder mehrere Mikroprozessoren umfassen.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Türgriffbaugruppe kann der Türgriff zweiteilig ausgestaltet sein. Auch ein mehrteiliger Türgriff ist möglich. Weiter kann auch ein einteiliger Griff vorgesehen sein. In diesem Fall kann eine zusätzliche Abdeckung separat vor der Griffmontage montiert werden, welche die Radarvorrichtung als Radom schützt.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Türgriffbaugruppe ist die Radarvorrichtung derart an dem Trägerelement fixiert, dass sie unterhalb des beweglichen Griffelements liegt. Ein Teil des Griffes bzw. des beweglichen Griffelements vor dem Sensor kann in diesem Fall hohl ausgestaltet sein. Das bewegliche Griffelement wird bei der Betätigung des Griffes bewegt, was jedoch unkritisch ist, da zu diesem Zeitpunkt keine Messung erfolgt.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Türgriffbaugruppe kann die Radarvorrichtung relativ zum Türblech verkippt angeordnet sein. Allgemein kann das Trägerelement einen Abschnitt aufweisen, welcher beim Einbau in die Fahrzeugtüre parallel zum Türblech der Fahrzeugtüre verläuft. Die Radarvorrichtung ist in diesem Fall verkippt zu dem parallelen Abschnitt des Trägerelements ausgebildet. Insbesondere kann das unbewegliche Griffelement eine verkippte, d. h. nicht parallel zum Türblech bzw. zu dem parallelen Abschnitt des Trägerelements verlaufende Oberfläche aufweisen. Vorteilhafterweise kann die Radarvorrichtung in diesem Fall parallel zu dieser Oberfläche des unbeweglichen Griffelements angeordnet werden. Dadurch kann die Radarvorrichtung in einen bestimmten Winkelbereich ausgerichtet werden und beispielsweise zur besseren Überwachung des toten Winkels des Fahrers des Fahrzeugs dienen. Das unbewegliche Griffelement kann in diesem Fall als Radom für die Radarvorrichtung dienen, ohne dass zusätzliche Bauelemente zum Schutz der Radarvorrichtung nötig wären, welche gegebenenfalls die Aerodynamik negativ beeinflussen könnten.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Türgriffbaugruppe ist eine Linseneinrichtung an dem Trägerelement angeordnet. Die Linseneinrichtung ist dazu eingerichtet, die von der Radarvorrichtung ausgesendete Radarstrahlung zumindest teilweise abzulenken. Die Linseneinrichtung weist hierzu ein oder mehrere linsenförmige Elemente auf, welche die Radarstrahlung auffächern, d. h. den Öffnungswinkel vergrößern, die Radarstrahlung fokussieren, d. h. den Öffnungswinkel verkleinern, und/oder die Aussenderichtung der Radarstrahlung verändern. Insbesondere können bestimmte Winkelbereiche besonders mit der Radarstrahlung überwacht werden, etwa ein toter Winkel des Fahrers des Fahrzeugs.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Türgriffbaugruppe umfasst die Linseneinrichtung eine Fischaugenlinse, welche dazu ausgestaltet ist, einen Öffnungswinkel der von der Radarvorrichtung ausgesendeten Radarstrahlung zu vergrößern. Die Radarvorrichtung weist zum Aussenden der Radarstrahlung typischerweise Radarantennen auf, wobei eine Aussendewinkel der Radarstrahlung technisch derzeit auf einen maximalen Öffnungswinkel von etwa 160 Grad beschränkt ist. Durch Verwendung einer Linseneinrichtung kann der erreichbare Öffnungswinkel nochmals vergrößert werden, sodass im Wesentlichen ein Öffnungswinkel von nahe 180 Grad erreicht werden kann. Dadurch kann gewährleistet werden, dass möglichst sämtliche Objekte im Umfeld des Fahrzeugs erkannt werden können, was insbesondere beim Kollisionsschutz von Bedeutung ist.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Türgriffbaugruppe umfasst die Linseneinrichtung reflektierende Elemente. Diese sind dazu ausgebildet, die von der Radarvorrichtung ausgesendete Radarstrahlung zumindest teilweise in einen vorgegebenen Raumwinkelbereich zu fokussieren. Durch Verwendung reflektierender Elemente können somit bestimmte besonders relevante Umgebungsbereiche des Fahrzeugs genauer überwacht werden.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Türgriffbaugruppe weist die Linseneinrichtung mindestens einen für die Radarstrahlung undurchlässigen Abschnitt auf. Durch die Verwendung eines undurchlässigen Abschnitts können bestimmte Raumwinkelbereiche ausgeblendet werden, etwa Raumwinkelbereiche welche bereits mittels anderer Sensoren, etwa weiterer Radarvorrichtungen, hinreichend gut überwacht werden. Dadurch kann eine Redundanz vermieden werden, wodurch die Auswertung der Sensordaten schneller durchgeführt werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Türgriffbaugruppe kann der mindestens eine für Radarstrahlung undurchlässige Abschnitt mindestens eine metallische oder metallisierte Schicht und/oder mindestens ein elektrisch leitfähiges Material aufweisen. Durch Wahl geeigneter leitfähiger Materialien, beispielsweiße Graphit oder Kohlenstoff, und insbesondere durch Verwendung von Composite-Werkstoffen können bestimmte Raumwinkelbereich gezielt ausgeblendet werden. Das Ausblenden bestimmter Raumwinkelbereich hat den weiteren Vorteil, dass die Strahlungsenergie der Radarstrahlung in nicht ausgeblendeten und interessanteren Raumwinkelbereiche erhöht wird.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Türgriffbaugruppe weist die Linseneinrichtung einen Mehrschichtaufbau auf, wobei insbesondere verschiedene Composite-Werkstoffe eingesetzt werden können. Die Verwendung eines derartigen Mehrschichtaufbaus ermöglicht bessere Brechungseigenschaften der Linseneinrichtung, sodass ein weiterer Raumwinkelbereich abgedeckt werden kann oder eine genaue Fokussierung der Radarstrahlung erzielt werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Türgriffbaugruppe umfasst die Linseneinrichtung ein Kunststoffelement, welches eine Kavität einschließt. Die von der Radarvorrichtung ausgesendete Radarstrahlung wird durch die Kavität fokussiert. Alternativ oder zusätzlich wird die von der Radarvorrichtung ausgesendete Radarstrahlung durch die Kavität zumindest teilweise ausgeblendet. Die Kavität kann hierzu mit Luft gefüllt sein. Alternativ kann auch eine vorgegebene Flüssigkeit oder ein bestimmtes Gel in die Kavität eingebracht werden, wobei die Materialeigenschaften des Materials, welches in die Kavität eingebracht wird, derart gewählt werden, dass die Radarstrahlung in gewünschter Weise abgelenkt wird. Die genaue Ablenkung der Radarstrahlung hängt beispielsweise von dem Brechungsindex des sich in der Kavität befindlichen Materials ab.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Türgriffbaugruppe ist die Linseneinrichtung als Radom zum Schutz der Radarvorrichtung ausgestaltet. Dadurch kann auf die Verwendung zusätzlicher Bauteile als Radom verzichtet werden, wodurch die Türgriffbaugruppe kompakter und leichter ausgestaltet werden kann. Die Verwendung der Linseneinrichtung als Radom bedeutet hierbei, dass die Linseneinrichtung die Radarvorrichtung vor äußeren Umwelteinflüssen schützt, d. h. beim Einbau in die Fahrzeugtür direkt der Umgebung ausgesetzt ist.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Türgriffbaugruppe umfasst die Türgriffbaugruppe weiter ein Radom zum Schutz der Radarvorrichtung, wobei die Linseneinrichtung zwischen Radarvorrichtung und Radom angeordnet ist. Das Radom kann sowohl die Radarvorrichtung als auch die Linseneinrichtung vor äußeren Umwelteinflüssen schützen. Als Radom kann eine Kunststoffabdeckung verwendet werden, welche vorzugsweise in der Farbe des Fahrzeugs ausgestaltet ist oder auch mit einer Herstellerkennzeichnung versehen sein kann, um die Radarvorrichtung zu verdecken.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Türgriffbaugruppe ist die Linseneinrichtung derart ausgestaltet, dass eine aufgrund des Radoms entstehende Ablenkung der Radarstrahlung zumindest teilweise kompensiert wird. Die Linseneinrichtung kann hierzu mehrere Linsenelemente und/oder ein Linsenelement mit einer Linsenoberfläche mit speziell gewählter Krümmung aufweisen. Die Linsenoberfläche kann insbesondere konkave, konvexe oder wechselnde konkave und konvexe Abschnitte aufweisen, um die Radarstrahlung mit einem vorgegebenen Winkel auf das Radom abzulenken. Durch geeignete Wahl der Linseneinrichtung kann erreicht werden, dass sich die Radarstrahlung nach dem Durchgang durch das Radom im Wesentlichen homogen ausbreitet.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Türgriffbaugruppe ist die Linseneinrichtung zumindest teilweise aus Kunststoff ausgestaltet. Der Brechungsindex des Kunststoffes im Wellenlängenbereich der Radarstrahlung beeinflusst die Art der Ablenkung der Radarstrahlung, sodass durch geeignete Materialwahl für die Linseneinrichtung zusammen mit der entsprechenden Wahl der Form der Linseneinrichtung eine gewünschte Raumwinkelverteilung der ausgesendeten Radarstrahlung erzielt werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Türgriffbaugruppe ist der Kunststoff, aus welchem die Linseneinrichtung zumindest teilweise ausgestaltet ist, für Radarstrahlung durchlässig und im optischen Wellenlängenbereich undurchlässig. Insbesondere kann elektromagnetische Strahlung im optischen Wellenlängenbereich absorbiert und/oder reflektiert werden. Dadurch verdeckt die Linseneinrichtung die Radarvorrichtung derart, dass sie für den Betrachter nicht sichtbar ist, während die Radarstrahlung durch die Linseneinrichtung hindurch treten kann.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann die Linseneinrichtung zumindest teilweise durch das bewegliche Griffelement und/oder das unbewegliche Griffelement gebildet werden. Die geometrische Ausgestaltung des beweglichen Griffelements bzw. des unbeweglichen Griffelements ist in diesem Fall derart gewählt, dass die von der Radarvorrichtung ausgesendete Radarstrahlung in gewünschter Weise abgelenkt wird. Insbesondere kann durch entsprechende Formung des beweglichen Griffelements bzw. unbeweglichen Griffelements die Radarstrahlung in einen größeren Raumwinkelbereich ausgesendet werden oder in einer bestimmten Richtung, d. h. in einen bestimmten Raumwinkelbereich fokussiert werden.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung umfasst die Türgriffbaugruppe weiter eine Heizeinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, Eis und Schnee in der Umgebung der Radarvorrichtung zu tauen. Die Heizeinrichtung kann über die Sensorleitungen der Radarvorrichtung oder über zusätzliche elektrische Verbindungen angesteuert werden. Dadurch wird gewährleistet, dass die Radarvorrichtung auch im Winter störungsfrei betrieben werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Türgriffbaugruppe kann die Radarvorrichtung auf dem Trägerelement angeordnet sein, d. h. auf einer Seite des Trägerelements, welche nach dem Einbau der Türgriffbaugruppe in die Fahrzeugtür nach außen zeigt. Dass die Radarvorrichtung an dem Trägerelement fixiert ist, kann jedoch gemäß einer weiteren Ausführungsform der Türgriffbaugruppe auch bedeuten, dass die Radarvorrichtung in das Trägerelement integriert ist. Das Trägerelement bildet in diesem Fall einen Teil des Gehäuses der Radarvorrichtung. Das Trägerelement kann ein Steckerinterface zum Verbinden der Radarvorrichtung aufweisen. Ein etwa als Folie ausgestalteter Deckel kann beispielsweise verschweißt werden.
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Figurenliste
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
- 1 eine schematische Draufsicht auf eine Türgriffbaugruppe gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
- 2 eine schematische Querschnittsansicht der Türgriffbaugruppe gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
- 3 eine schematische Schrägansicht einer Türgriffbaugruppe gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
- 4 eine schematische Querschnittsansicht der Türgriffbaugruppe gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
- 5 eine schematische teilweise Querschnittsansicht einer Türgriffbaugruppe mit einer Linsenvorrichtung gemäß einer ersten Ausgestaltung;
- 6 eine schematische teilweise Querschnittsansicht einer Türgriffbaugruppe mit einer Linsenvorrichtung gemäß einer zweiten Ausgestaltung;
- 7 eine schematische teilweise Querschnittsansicht einer Türgriffbaugruppe mit einer Linsenvorrichtung gemäß einer dritten Ausgestaltung;
- 8 eine schematische teilweise Querschnittsansicht einer Türgriffbaugruppe mit einer Linsenvorrichtung gemäß einer vierten Ausgestaltung;
- 9 eine schematische teilweise Querschnittsansicht einer Türgriffbaugruppe zur Erläuterung einer Kompensation einer durch ein Radom hervorgerufenen Strahlungsablenkung mittels einer Linsenvorrichtung;
- 10 eine schematische Darstellung einer Radarstrahlung außerhalb des Radoms;
- 11 eine weitere schematische teilweise Querschnittsansicht einer Türgriffbaugruppe zur Erläuterung einer Kompensation einer durch ein Radom hervorgerufenen Strahlungsablenkung mittels einer Linsenvorrichtung;
- 12 ein schematisches Blockdiagramm einer Fahrzeugtür mit einer Türgriffbaugruppe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
- 13 ein schematisches Blockdiagramm eines Fahrzeugs mit einer Fahrzeugtür gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
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In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nicht anders angegeben - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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1 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Türgriffbaugruppe 1a und 2 eine schematische Querschnittsansicht derselben Türgriffbaugruppe 1a.
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Die Türgriffbaugruppe 1a umfasst ein Trägerelement 2, welches als Träger eines Griffs 3 fungiert. Das Trägerelement 2 bildet somit einen Griffhaltewinkel, welcher beim Zusammenbau der Fahrzeugtür am Türblech 6 fixiert wird. Das Trägerelement 2 kann hierzu selbst Verbindungselemente aufweisen oder mittels zusätzlicher Verbindungselemente mit dem Türblech 6 verbunden werden. Das Türblech 6 ist somit nicht Teil der Türgriffbaugruppe 1a, sondern das Trägerelement ist vielmehr zur Verbindung mit dem Türblech 6 der Fahrzeugtür ausgestaltet.
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Der Griff 3 ist als zweiteiliger Griff ausgestaltet, weist somit ein erstes Griffelement 31 auf, welches unbeweglich ist, d. h. am Trägerelement 2 fest angebracht ist, sowie ein zweites Griffelement 32, welches beweglich ist und nach dem Betätigen des Griffes 3 in die Ausgangsposition zurückbewegt wird. Durch Betätigen des Griffes wird die Fahrzeugtür entriegelt. Das erste Griffelement 31 und das zweite Griffelement 32 bilden eine Einheit, sodass die Oberflächen der beiden Griffelement 31, 32 ineinander übergehen, sofern das bewegliche Griffelement 32 sich in der Ausgangsposition befindet. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt. Insbesondere kann der Griff 3 auch einstückig ausgebildet sein, d. h. das unbewegliche erste Griffelement 31 kann fehlen.
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Die Türgriffbaugruppe 1a umfasst weiter eine Radarvorrichtung 4, welche vorzugsweise in Kleinbauweise ausgestaltet ist. Insbesondere kann hierzu mittels Halbleitertechnologie und insbesondere mittels CMOS-Technologie ein möglichst kompakter Radartranceiver als Teil der Radarvorrichtung 4 bereitgestellt werden, d. h. eine Vorrichtung, welche Radarwellen sowohl aussendet als auch reflektierte Radarwellen empfängt.
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Die Radarvorrichtung 4 kann eine Sende-Empfänger-Antenne umfassen, welche mit entsprechender Auswerteelektronik auf einem gemeinsamen Halbleiterchip angeordnet sein kann. Die Radarvorrichtung 4 kann zur elektronischen Datenauswertung ausgestaltet sein, sodass aufgrund kurzer Signalwegen ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis erzielt werden kann. Es ist jedoch auch möglich, die von der Radarvorrichtung 4 erfassten Sensordaten extern auszuwerten, etwa mittels einer Auswerteelektronik, welche nicht Teil der Türgriffbaugruppe 1a ist. In diesem Fall ist die Radarvorrichtung 4 dazu ausgebildet, die Sensordaten an die Auswerteelektronik zu übertragen. Die Auswerteelektronik kann beispielsweite ein Türsteuergerät sein.
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In der in den 1 und 2 dargestellten Türgriffbaugruppe 1a ist die Radarvorrichtung 4 auf einem Bereich des Trägerelements 2 angeordnet, welcher nicht von dem ersten Griffelement 31 und dem zweiten Griffelement 32 verdeckt wird. Die Radarvorrichtung 4 wird von einem Radom 7 abgeschirmt. Das Türblech 6 kann zur Aufnahme der Türgriffbaugruppe entsprechende Ausnehmungen aufweisen, sodass die Radarvorrichtung 4 nicht durch metallische Elemente des Türblechs 6 verdeckt wird. Das Radom 7 besteht zumindest teilweise aus Kunststoff, welcher für Radarstrahlung durchlässig ist.
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3 zeigt eine schematische Schrägansicht einer weiteren Türgriffbaugruppe 1b und 4 zeigt eine schematische Querschnittsansicht derselben Türgriffbaugruppe 1b. Die Türgriffbaugruppe 1b unterscheidet sich von der in den 1 und 2 gezeigten Türgriffbaugruppe 1a durch die Positionierung der Radarvorrichtung 4. Diese ist derart an dem Trägerelement 2 fixiert, dass sie durch das unbewegliche Griffelement 31 verdeckt wird. Das unbewegliche Griffelement 31 fungiert somit als Radom, schützt somit die Radarvorrichtung 4 vor Umwelteinflüssen. Die Radarvorrichtung 4 ist parallel zu einem entsprechenden Abschnitt des Trägerelements 2 angeordnet, wobei der Abschnitt beim Einbau der Türgriffbaugruppe 1b parallel zum Türblech 6 der Fahrzeugtüre verläuft. Die Radarvorrichtung 4 kann vorzugsweise dazu ausgebildet sein, Radarstrahlung im Wesentlichen symmetrisch zur Normalenrichtung bezüglich des parallelen Abschnitts des Trägerelement 2 auszusenden.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Radarvorrichtung 4 auch verkippt angeordnet sein. Insbesondere kann die Radarvorrichtung 4 derart ausgerichtet sein, dass eine Oberfläche der Radarvorrichtung 4 im Wesentlichen parallel zur geneigten Oberfläche des unbeweglichen Griffelements 31 verläuft. Einerseits kann dadurch eine asymmetrische Ablenkung der Radarstrahlung durch das als Radom 7 fungierende unbewegliche Griffelement 31 verhindert werden. Andererseits ist es durch eine derartige verkippte Anordnung der Radarvorrichtung 4 möglich, einen bestimmten Raumwinkelbereich besser zu erfassen. Beim Einbau der Türgriffbaugruppe 1b ist die Aussenderichtung der Radarvorrichtung 4 vorzugsweise leicht gegen die Fahrtrichtung geneigt, d. h. leicht rückwärtsgerichtet, wodurch insbesondere der besonders sicherheitsrelevante toten Winkel des Fahrers besser überwacht werden kann.
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5 zeigt eine schematische teilweise Querschnittsansicht einer Türgriffbaugruppe mit einer Linsenvorrichtung 5a. Die Türgriffbaugruppe kann hierbei eine der in den 1 und 2 bzw. in den 3 und 4 beschriebenen Türgriffbaugruppe 1a bzw. 1b entsprechen, bzw. eine Abwandlung dieser Türgriffbaugruppe 1a bzw. 1b darstellen. Die Linsenvorrichtung 5a kann jedoch auch bei einer davon abweichenden Anordnung der Radarvorrichtung 4 angewandt werden. Die Linsenvorrichtung 5a ist als Fischaugenlinse ausgebildet, fächert somit die von der Radarvorrichtung 4 ausgesendete Radarstrahlung S auf, sodass ein möglichst großer Erfassungsbereich, vorzugsweise von mindestens 160 Grad, besonders bevorzugt von 180 Grad ermöglicht wird.
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6 zeigt eine schematische teilweise Querschnittsansicht einer Türgriffbaugruppe mit einer Linsenvorrichtung 5b gemäß einer zweiten Ausgestaltung, welche ebenfalls Teil einer beliebigen der oben beschriebenen Türgriffbaugruppe 1a bzw. 1b sein kann. Die Linsenvorrichtung 5b unterscheidet sich von der in 5 illustrierten Linsenvorrichtung 5a dadurch, dass sie eine Reflexionsfläche 5b1 aufweist, welche einen Teil der von der Radarvorrichtung 4 ausgesendeten Radarstrahlung S reflektiert und auf einen anderen Bereich der Linsenvorrichtung 5b ablenkt. Die Radarstrahlung S kann an der Reflexionsfläche 5b1 durch Totalreflexion am Übergang reflektiert werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Reflexionsfläche 5b1 eine metallisierte Schicht aufweisen, welche dazu ausgestaltet ist, die Radarstrahlung S zumindest teilweise zu reflektieren. Dadurch kann die Radarstrahlung S fokussiert werden und bestimmte Raumwinkelbereiche können ausgeblendet werden. Die Reflexion an der Reflexionsfläche 5b1 wird vom der Auswerteelektronik berücksichtigt, um die korrekte Position von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs zu bestimmen.
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7 zeigt eine schematische teilweise Querschnittsansicht einer Türgriffbaugruppe mit einer Linsenvorrichtung 5c gemäß einer dritten Ausgestaltung, welche ebenfalls Teil einer beliebigen der oben beschriebenen Türgriffbaugruppen 1a bzw. 1b sein kann. Die Linsenvorrichtung 5c weist ein Fokussierelement 5c1 auf, welches von der Radarvorrichtung 4 ausgesendete Radarstrahlung S, welche auf das Fokussierelement 5c1 fällt, bündelt bzw. auf einen bestimmten Raumwinkelbereich fokussiert. Dadurch eignet sich die Radarvorrichtung 4 sowohl zur Überwachung eines weiten Raumwinkelbereichs als auch zur besonderen Überwachung eines speziell ausgewählten Raumwinkelbereichs. Gemäß weiterer Ausführungsformen kann die Linsenvorrichtung 5c eine beliebige Vielzahl von Fokussierelementen 5c1 aufweisen, sodass mehrere Raumwinkelbereich speziell überwacht werden können.
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8 zeigt eine schematische teilweise Querschnittsansicht einer Türgriffbaugruppe mit einer Linsenvorrichtung 5d gemäß einer vierten Ausgestaltung. Die Linsenvorrichtung 5d ist hierbei durch ein bewegliches oder unbewegliches Griffelement 31, 32 gebildet. Die Linsenvorrichtung 5d weist eine im Wesentlichen hyperbelförmige Innenfläche 5d1 und eine trogförmige Außenfläche 5d2 auf, wobei die Außenfläche 5d2 einen flachen, parallel zum Trägerelement 2 verlaufenden ersten Abschnitts sowie zum ersten Abschnitt hin zulaufende zweite Abschnitte aufweist. Im Allgemeinen kann die Außenfläche 5d2 durch die Ausgestaltung des Griffelements 31, 32 vorgegeben sein, wobei die Innenfläche 5d1 derart gestaltet ist, dass die Radarstrahlung in gewünschter Weise abgelenkt wird. Durch diese Ausgestaltung kann eine charakteristische Ablenkung der Radarstrahlung S erreicht werden, wobei insbesondere ein großer Raumwinkelbereich erfasst werden kann.
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Die in den 5 bis 8 gezeigten Linsenvorrichtungen 5a-5d können mehrere Schichten aufweisen, wobei die Schichten insbesondere Composite-Werkstoffe umfassen können. Dadurch können die Brechungseigenschaften der Linsenvorrichtungen 5a-5d verbessert werden.
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Weiter können die Linseneinrichtungen Kavitäten aufweisen, d. h. beispielsweise Luftkammern oder mit einem Gel gefüllte Kavitäten, wodurch die Radarstrahlung auf bestimmte Raumwinkelbereiche fokussiert werden kann oder bestimmte Raumwinkelbereiche ausgeblendet werden können.
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9 zeigt eine schematische teilweise Querschnittsansicht einer Türgriffbaugruppe zur Erläuterung einer Kompensation einer durch ein Radom 7 hervorgerufenen Strahlungsablenkung mittels einer Linsenvorrichtung 5e. Die Oberfläche des Radoms 7 ist relativ zur Oberfläche der Radarvorrichtung 4 geneigt, sodass sich in Abwesenheit einer Linsenvorrichtung 5e aufgrund von Brechungseffekten eine inhomogene Raumwinkelverteilung der Radarstrahlung S ergeben würde. Die Linsenvorrichtung 5e ist derart geformt, dass die Strahlungsablenkung im Wesentlichen vollständig kompensiert wird. Während sich die Radarstrahlung S in einem ersten Bereich, welcher durch eine eingekreiste „1“ dargestellt wird und zwischen der Linseneinrichtung 5e und dem Radom 7 liegt, inhomogen ausbreitet, breitet sich die Radarstrahlung S in einem zweiten Bereich, welcher durch eine eingekreiste „2“ gekennzeichnet ist und außerhalb des Radoms 7 liegt, im Wesentlichen homogen aus. Die Linseneinrichtung 5e umfasst vorzugsweise einen zentralen konvexen Bereich und sich daran anschließende Abschnitte mit im Wesentlichen parallel verlaufenden Oberflächen. Durch geeignete Wahl der Oberfläche des konvexen Bereichs kann die Kompensation erzielt werden. Die genaue Form die Linseneinrichtung 5e kann durch computerimplementierte Modellierung, insbesondere durch computerimplementiertes Lösen eines Optimierungsproblems ermittelt werden. Die 9 wurde durch eine derartige Berechnung generiert.
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In 10 ist eine schematische Darstellung der Radarstrahlung S außerhalb des Radoms 7, welche mittels Modellierung berechnet wurde, wobei zu erkennen ist, dass die Strahlungsablenkung durch das Radom 7 im Wesentlichen kompensiert wird, d. h. dass sich die Radarstrahlung S im Wesentlichen homogen ausbreitet.
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11 zeigt eine weitere schematische teilweise Querschnittsansicht einer Türgriffbaugruppe zur Erläuterung einer Kompensation einer durch ein Radom hervorgerufenen Strahlungsablenkung mittels einer Linsenvorrichtung 5e, welche wiederum durch Modellierung berechnet wurde, und wobei zu erkennen ist, dass sich die Radarstrahlung S außerhalb des Radoms 7 im Wesentlichen homogen ausbreitet.
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Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt. Insbesondere kann eine Vielzahl von Radarvorrichtungen 4 in der Türgriffbaugruppe 1a, 1b vorgesehen sein. Diese können beispielsweise verschieben ausgerichtet sein. Etwa kann eine der Radarvorrichtungen 4, wie oben beschrieben, parallel zur Oberfläche eines unbeweglichen Griffelements 31 ausgerichtet sein, während eine weitere Radarvorrichtung 4 parallel zum Trägerelement 2 bzw. zum Türblech 6 ausgerichtet ist. Durch gemeinsame Verwendung der Radarvorrichtungen 4 kann dadurch ein großer Raumwinkelbereich überwacht werden.
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12 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Fahrzeugtür 8 mit einer Türgriffbaugruppe 1c. Bei der Türgriffbaugruppe 1c kann es sich um eine beliebige der oben beschriebenen Türgriffbaugruppen 1a, 1b handeln. Insbesondere kann diese eine der oben beschriebenen Linsenvorrichtungen 5a-5e aufweisen.
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13 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Kraftfahrzeugs mit einer in 12 illustrierten Fahrzeugtür 8.
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Bezugszeichenliste
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- 1a-c
- Türgriffbaugruppe
- 2
- Trägerelement
- 3
- Türgriff
- 31
- unbewegliches Griffelement
- 32
- bewegliches Griffelement
- 4
- Radarvorrichtung
- 5a-e
- Linseneinrichtung
- 5b1
- Reflexionsfläche
- 5c1
- Fokussierelement
- 5d1
- Innenfläche der Linseneinrichtung
- 5d2
- Außenfläche der Linseneinrichtung
- 6
- Türblech
- 7
- Radom
- 8
- Fahrzeugtür
- 9
- Fahrzeug
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005033414 A1 [0003]
- DE 102010042276 A1 [0003]
- DE 102017123981 A1 [0003]
- DE 10237790 A1 [0003]
- DE 19951123 A1 [0003]
- EP 2449406 B1 [0003]
- EP 3422041 A1 [0003]
- DE 102016220084 A1 [0005]
