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Die Erfindung betrifft eine Baugruppe eines Türaußengriffs für ein Kraftfahrzeug. Die Baugruppe weist eine umgreifbare Handhabe sowie einen Montageträger auf. Eine solche Handhabe wird auch als Griffbügel des Türaußengriffs bezeichnet. Der Montageträger ist an einer Fahrzeugtüre festlegbar. Die Handhabe ist an dem Montageträger auslenkbar gelagert. Der Montageträger wird oft auf der Innenseite des äußeren Türblechs montiert und die außen angeordnete umgreifbare Handhabe ragt mit Befestigungsabschnitten durch das Türblech von außen zum Montageträger hindurch, wo die Handhabe auslenkbar an dem Montageträger gelagert ist. Die Auslenkbarkeit erlaubt eine Betätigung der Handhabe und kann insbesondere eine Schwenkbewegung sein, welche die Handhabe gegenüber dem Montageträger unter Krafteinwirkung eines Benutzers ausführen kann.
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Weiterhin ist ein elektrischer Betätigungssensor vorgesehen, welcher zur Erfassung der Auslenkung der Handhabe ausgebildet ist und in Abhängigkeit von einer erfassten Auslenkung ein Betätigungssignal ausgibt. Um eine Betätigung der Handhabe zur Öffnung der Türe zu erfassen wird die Auslenkung beziehungsweise Lageänderung der Handhabe gegenüber dem Montageträger durch den Öffnungssensor registriert und über ein Signal an eine Türgriff-Steuereinrichtung gemeldet. Die ausgelenkte Handhabe kann dabei beispielsweise im Laufe ihrer Schwenkbewegung gegenüber dem Montageträger einen als Mikroschalter ausgebildeten Betätigungssensor betätigen oder einen sonstigen Schalter, beispielsweise einen Magnetschalter. Die Türgriff-Steuereinrichtung ist an einem Signaleingang mit dem Betätigungssensor gekoppelt. In Abhängigkeit zumindest von dem Betätigungssignal des Betätigungssensors generiert die Türgriff-Steuereinrichtung ein Öffnungssignal, welches über eine Signalleitung ausgegeben wird. Dieses Öffnungssignal kann an eine nachgeordnete, zentrale Steuereinrichtung des Fahrzeuges geleitet werden, welche dann ein Türschloss ansteuert oder unmittelbar an ein elektrisch ansteuerbares Türschloss geleitet werden.
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Baugruppen der genannten Art für Türaußengriffe von Fahrzeugen sind im Stand der Technik allgemein unter der Bezeichnung „E-Latch“ bekannt. Ein solches Türschloss ist beispielsweise aus der
EP 0 584 499 A1 bekannt. Türaußengriffe dieser Art weisen bei normaler Betätigung keine durchgehende mechanische Wirkungskette vom Türgriff auf ein zugeordnetes Türschloss auf, stattdessen wird das Türschloss elektrisch angesteuert. Zwar können redundante mechanische Notöffnungsmittel vorhanden sein, die eine Öffnung des Schlosses über eine mechanische Wirkungskette ermöglichen, falls eine Fehlfunktion der elektronischen Komponenten vorliegt, im vorgesehenen alltäglichen Betrieb erfolgt aber die Ansteuerung des Türschlosses durch elektrische Signale, die im Türaußengriff erzeugt werden. Bei dem Türaußengriff der eingangs genannten Art ersetzt also eine elektronische Ansteuerung eines Türschlosses wenigstens einen Teil einer mechanischen Wirkkette.
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Es ist weiterhin bekannt, dass Türaußengriffe von Fahrzeugen mit sogenannten Crash-Sperren versehen sind. Dafür weisen Türgriffe meist mechanische Hebel- und Ausgleichsmassen-Anordnungen auf, die durch die Kompensation von wirkenden Beschleunigungskräften verhindern, dass ein Türaußengriff bei ungünstig gerichteten Beschleunigungen der Handhabe im Falle einer Kollision in die Betätigungsstellung ausgelenkt wird, so dass es zu einer unbeabsichtigten Entsperrung und Entriegelung der Türe kommt.
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Solche unerwünschten Türöffnungen sind im Falle einer Kollision gefährlich, da die Fahrgastzelle geöffnet wird und Insassen aus der Fahrgastzelle herausgeschleudert werden können oder durch in die Fahrgastzelle gelangende Gegenstände verletzt werden können.
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Während es bei elektronischen Türgriffen (E-Latches) ebenfalls derartige Crash-Sperren gemäß dem Stand der Technik mit mechanischer Blockade geben kann, sind jedoch auch Bediensituationen dieser elektronischen Türaußengriffe denkbar, in denen herkömmliche Crash-Sperren nicht die gewünschte Wirkung entfalten.
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Insbesondere treten Situationen auf, in denen ein Fahrzeug sich nicht im aktiven Fahrbetrieb befindet, die Insassen sich jedoch weiterhin im Fahrzeug aufhalten. Beispielsweise ist ein solcher Zustand gegeben, wenn ein Fahrer sein Fahrzeug auf einem Parkplatz abstellt und sich zum Aussteigen bereitmacht. Dann kann bereits die Fahrzeugtür grundsätzlich entriegelt sein, so dass lediglich noch eine Griffbetätigung zur vollständigen Öffnung der Fahrzeugtüre und damit zur gänzlichen Freigabe des Türschlosses erforderlich ist. Erfolgt in diesem Zeitpunkt ein Aufprall aus ungünstiger Position, kann es zu einer Türöffnung kommen, da das Schloss bereits entriegelt und grundsätzlich für eine Entsperrung durch Griffbetätigung von außen vorbereitet ist. Herkömmliche Crash-Sperren schützen in einem solchen Fall nicht umfassend.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Sicherheit von Türaußengriffen mit elektronischer Schlossansteuerung zur Verfügung zu stellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Baugruppe eines Türaußengriffs eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
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Erfindungsgemäß weist die Baugruppe einen Beschleunigungssensor auf, der mit der Türgriff-Steuereinrichtung gekoppelt ist und ein Beschleunigungssignal an die Türgriff-Steuereinrichtung ausgibt.
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Der Beschleunigungssensor kann dabei sowohl im Bereich des Montageträgers, also zum Beispiel unmittelbar an diesem Montageträger festgelegt montiert sein, er kann sich jedoch auch im Bereich der Handhabe, beispielsweise im Inneren der Handhabe befinden. Alternativ ist es möglich, den Beschleunigungssensor beabstandet zur Handhabe und Montageträger, jedoch als Teil der Baugruppe, beispielsweise am Türblech festlegbar zu gestalten.
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Bei dem Beschleunigungssensor kann es sich um einen handelsüblichen, kleinbauenden Beschleunigungssensor handeln, wie er beispielsweise in mobilen elektronischen Kommunikationsgeräten zum Einsatz kommt. Insbesondere kommen dafür mikro-elektro-mechanische Systeme (MEMS)in Frage, die am Markt verfügbar sind. Der Beschleunigungssensor kann dabei auch Bestandteil eines kombinierten Beschleunigungs- und Gyrosensors sein, wie er regelmäßig in mobilen Kommunikationsgeräten zum Einsatz kommt.
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Die Türgriffsteuereinrichtung ist erfindungsgemäß sowohl mit dem Betätigungssensor zum Signalempfang als auch mit dem Beschleunigungssensor zum Signalempfang gekoppelt. Die Türgriff-Steuereinrichtung verknüpft das Beschleunigungssignal und das Betätigungssignal derart, dass das Öffnungssignal ausgegeben wird, wenn sowohl das Beschleunigungssignal als auch das Betätigungssignal jeweils vorgegebene Kriterien erfüllen.
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Der Beschleunigungssensor kann von der Türgriff-Steuereinrichtung kontinuierlich, periodisch oder auch nur getriggert durch das Betätigungssignal abgefragt werden. Zeigen die Beschleunigungswerte an, dass sich das Fahrzeug in einem unkontrollierten Zustand befindet, liegen also beispielsweise Beschleunigungswerte vor, die auf eine aktuelle Beschleunigung aufgrund einer Kollision hindeuten, verknüpft die Türgriff-Steuereinrichtung diese Information mit dem Betätigungssignal und gibt in diesem Fall kein Öffnungssignal über die Signalleitung aus, so dass eine Ansteuerung des Türschlosses unterbleibt. In welcher Art die logische Verknüpfung erfolgt, kann über eine Steuersoftware in der Türgriff-Steuereinrichtung bestimmt werden, grundsätzlich sind jedoch auch zur Herstellung der Logik softwarefreie Schaltkomponenten einsetzbar (z.B. UND-Gatter) .
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In der erfindungsgemäßen Baugruppe ist es damit möglich, zwischen einer gezielten Auslenkung der Handhabe durch einen Benutzer und einer ungezielten Auslösung durch Beschleunigungskräfte zu unterscheiden. Die vorgegeben Kriterien werden dabei so ermittelt, dass übliche Benutzungsfälle nicht zu einer Sperrung des Öffnungssignals durch die Türgriff-Steuereinrichtung führen. Es ist davon auszugehen, dass auch bei gezielten Betätigungen der Handhabe Beschleunigungen im Bereich des Türaußengriffs und der Tür vorliegen. Diese Beschleunigungen sind jedoch anhand der Signale des Beschleunigungssensors in ihrem Signalverlauf klar von den Signalen im Falle einer Kollision zu unterscheiden. Insbesondere zeigen Signale im Falle einer Kollision ein wesentlich abrupteres Anstiegsverhalten und teilweise deutlich höhere Beschleunigungswerte als bei manueller Einwirkung auf den Türaußengriff.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Türgriff-Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass sie die Ausgabe eines Öffnungssignals trotz Betätigungssignal unterbindet, wenn das erfasste Beschleunigungssignal eine Beschleunigung anzeigt, die einen vorgegebenen Beschleunigungsschwellwert übersteigt.
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Die Orientierung an der Größe der Beschleunigung erlaubt die Differenzierung in besonders einfacher und rasch zu erfassender Weise. Es ist lediglich erforderlich, einen Wertevergleich durchzuführen und für den Fall, dass die Beschleunigung als zu hoch für eine natürliche Öffnung angesehen wird, die Ausgabe des Öffnungssignals zu unterlassen oder zu verhindern. Die Auswertung kann besonders rasch erfolgen und schränkt das Komfortempfinden des Bedieners im Falle einer unauffälligen Betätigung nicht ein.
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In einer vorteilhaften Gestaltung der Erfindung ist die Türgriff-Steuereinrichtung ausgebildet, ihren Signaleingang, welcher die Signale vom Betätigungssensor empfängt, zu blockieren oder totzuschalten, wenn das erfasste Beschleunigungssignal eine Beschleunigung anzeigt, die einen vorgegebenen ersten Beschleunigungsschwellwert übersteigt.
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Die Blockade oder Totschaltung des Signaleingangs an der Türgriff-Steuereinrichtung verhindert, dass überhaupt erst Betätigungssignale in der Türgriff-Steuereinrichtung empfangen werden. Es ist dabei möglich, dass zwischen Signaleingang der Türgriff-Steuereinrichtung im Kopplungsweg zum Betätigungssensor eine weitere Schaltung angeordnet wird, die den Beschleunigungssender enthält und ein Signal von dem Betätigungssensor nur dann durchschaltet, wenn das Beschleunigungssignal sich innerhalb vorgegebener Kriterien bewegt, die auf eine natürliche Betätigung hindeuten.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Beschleunigungssensor an dem Montageträger angeordnet.
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Die Platzierung des Beschleunigungssensors an dem Montageträger hat den Vorteil, dass der Beschleunigungssensor während der Betätigung der Handhabe keinen besonderen Beschleunigungen ausgesetzt ist, da der Montageträger fest an der Tür fixiert ist. Es kann damit nicht zu Signalverfälschungen kommen, die bei der Bewegung der Handhabe mit darin befestigtem Beschleunigungssensor auftreten könnten. Außerdem ist der Beschleunigungssensor in diesem Fall geschützt im Inneren der Tür platziert und weniger Umwelteinflüssen ausgesetzt.
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In einer Abwandlung der Erfindung ist der Beschleunigungssensor an der Handhabe angeordnet.
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Die Platzierung des Beschleunigungssensors an der Handhabe hat trotz der vorstehend genannten Kompromisse den Vorteil, dass die Beschleunigung unmittelbar an dem Bauteil gemessen wird, dessen Beschleunigung die tatsächliche Gefährdung herbeiführt. Gegenüber einer zentralen Erfassung von Beschleunigungswerten liefert die Platzierung des Beschleunigungssensors an dem Ort, an dem auch tatsächlich die potenziell gefährliche Auslenkung der Handhabe erfolgt, präziser und individueller. Dies erhöht die Verlässlichkeit der Beschleunigungserfassung da solche Beschleunigungen registriert werden, die auch tatsächlich auf die Handhabe und nicht auf ein mittelbar damit gekoppeltes Bauteil einwirken. Die Unmittelbarkeit der Erfassung der Beschleunigungen an der Handhabe erlaubt eine feinere Abstimmung der Erfassungskriterien für einen ordnungsgemäßen Betrieb oder das Vorliegen einer Kollision.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Türgriff-Steuereinrichtung so ausgebildet, dass die Ausgabe eines Öffnungssignals dann unterbleibt, wenn das erfasste Beschleunigungssignal für eine Zeitdauer, die länger ist als eine erste vorgegebene Zeitdauer ist, einen vorgegebenen zweiten Beschleunigungsschwellwert übersteigt. Die Berücksichtigung der zeitlichen Entwicklungen von Beschleunigungswerten kann besonders hilfreich sein, um einen üblichen Benutzungsvorgang von einer gefährlichen Kollision zu unterscheiden. Bei der Betätigung einer Handhabe durch einen Benutzer treten Beschleunigungen üblicherweise über eher kurze Zeitabschnitten auf. Andererseits gibt es Kollisionsfälle, beispielsweise Situationen in denen es zu einem Überschlag eines Fahrzeuges kommt, in denen für längere Zeitdauern Beschleunigungswerte vorliegen, die zwar in absoluter Höhe nicht auf einen Crash hindeuten, angesichts der Dauer jedoch eine unnatürliche Situation nahelegen. Die Kombination einer solchen Auswertung mit den Absolutwert-Erfassungen des Beschleunigungssensors kann helfen, auch ungewöhnliche Kollisionsfolgen, beispielsweise das Herabrollen eines Fahrzeuges entlang eines Hangs mit Überschlägen zu erfassen und daraufhin die Türgrifföffnung zu verhindern.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Türgriff-Steuereinrichtung ausgebildet, einen internen Timer zu starten oder zurückzusetzen, wenn das erfasste Beschleunigungssignal einen vorgegebenen dritten Beschleunigungsschwellwert übersteigt. Die Türgriff-Steuereinrichtung generiert nur dann ein Öffnungssignal, wenn der interne Timer eine Zeitspanne anzeigt, die größer als eine vorgegebene erste Zeitspanne ist.
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In dieser Ausgestaltung wird eine Abklingdauer vorgegeben, die verstreichen muss, bevor die Türgriff-Steuereinrichtung ein Öffnungssignal nach Vorliegen eines kritischen Beschleunigungswertes generiert. Diese Zeitspanne kann auch abhängig davon gemacht werden, welche Beschleunigungswerte erfasst wurden. Es kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass ein Timer immer denn gestartet oder zurückgesetzt wird, wenn die Beschleunigungswerte den dritten Beschleunigungsschwellwert übersteigen und die vorgegebene Zeitspanne in Abhängigkeit von der Höhe des erfassten Beschleunigungswertes abhängig gewählt wird. Eine solche Abklingzeit, also die Zeit die der Timer ohne erneutes Vorliegen von Werten oberhalb des dritten Beschleunigungsschwellwertes zählen muss, kann im Bereich einiger hundertstel Sekunden liegen und bis zu einigen Sekunden erstreckt werden. Dieses Konzept verhindert, dass bei einer durch eine Kollision ausgelösten Bewegung des Fahrzeuges sichergestellt ist, dass das Fahrzeug erst in einen stabilen Zustand gelangt, bevor die Tür geöffnet werden kann.
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Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
- 1a zeigt schematisch eine erste Ausführungsform der Erfindung im Ruhezustand;
- 1b zeigt schematisch die Ausführungsform aus 1a im Bedienzustand;
- 2 zeigt schematisch die Ausführungsform aus 1a im Kollisionszustand;
- 3 zeigt schematisch die Signalauswertung in der Türgriff-Steuereinrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung.
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In 1a ist eine Baugruppe 1 eines Türaußengriffs am Kraftfahrzeug gezeigt. Die Baugruppe weist eine umgreifbare Handhabe (Griffbügel) 2 auf, welche an der Außenseite eines Türblechs 3 platziert ist. Mit Befestigungsansätzen 2a und 2b durchgreift die Handhabe Öffnungen im Türblech 3 und ist auf der Türblechinnenseite (unten in 1a) mit einem Montageträger 4 gekoppelt. Der Montageträger 4 ist auf der Innenseite des Türblechs 3 an diesem ortsfest befestigt. Die Handhabe 2 ist in einem Schwenklager 4a mit dem Befestigungsansatz 2a gelagert, so dass die Handhabe schwenkbar für eine Türöffnung zu betätigen ist. Am Ansatz 2b ist ein Mikroschalter 5 angeordnet, der als Betätigungssensor durch einen Ansatz 4b betätigt wird, wenn die Handhabe 2 im Schwenklager 4a verschwenkt wird.
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Der Mikroschalter 5 ist mit einer Steuereinrichtung 6 gekoppelt, die auf einer Platine in der Handhabe 2 platziert ist. Ein Beschleunigungssensor 7 ist ebenfalls in der Handhabe aufgenommen und mit der Türgriff-Steuereinrichtung 6 gekoppelt. Der Beschleunigungssensor 7 befindet sich in diesem Ausführungsbeispiel in einem Abschnitt der Handhabe 2, welche dem Schwenklager 4a näher ist als der Betätigungsabschnitt 2b und der Mikroschalter 5, da in diesem Abschnitt weniger Auslenkungen und Beschleunigungen beim üblichen Betätigungsvorgang auftreten. Auf diese Weise werden die Beschleunigungswerte, die der Beschleunigungssensor 7 erfasst, weniger verfälscht. Die Hand 10 eines Benutzers nähert sich in 1a der Handhabe 2 an, um diese zu hintergreifen, umfasst die Handhabe jedoch noch nicht, so dass die Handhabe sich in ihrer Ruhestellung befindet.
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In 1b ist gezeigt, wie der Benutzer die Handhabe bei einer ordnungsgemäßen Betätigung gegenüber dem Montageträger 4 im Schwenklager 4a auslenkt, so dass der Mikroschalter 5 durch den Ansatz 4b betätigt wird. Die Türgriff-Steuereinrichtung 6 detektiert diese Betätigung des Mikroschalters 5 und kann über die Signalleitung 6a ein Öffnungssignal ausgeben, wenn die Beschleunigungswerte des Beschleunigungssensors 7 anzeigen, dass es sich um eine ordnungsgemäße Betätigung handelt, bei der die Beschleunigungswerte unterhalb eines vorgegebenen Schwellwertes liegen. Zwar werden bei jeder Betätigung der Handhabe 2 grundsätzlich Beschleunigungskräfte auf die Handhabe 2 einwirken, diese sind jedoch anhand ihrer Richtung, ihres zeitlichen Signalverlaufs oder ihrer absoluten Größe von solchen Signalwerten des Beschleunigungssensors 7 zu unterscheiden, die eine Kollision am Fahrzeug anzeigen.
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In 2 ist eine Situation dargestellt, in der keine Benutzereinwirkung vorliegt, sondern Beschleunigungskräfte, dargestellt durch die Pfeile 11, auf die Handhabe 2 einwirken. Die Handhabe wird durch diese einwirkenden Kräfte nach außen getragen und in ihrem Schwenklager 4a ausgelenkt, so dass der Mikroschalter 5, wie bei einer normalen Betätigung, aktiviert wird. Gleichzeitig registriert jedoch der Beschleunigungssensor 7 die Beschleunigungskräfte 11 und die Türgriff-Steuereinrichtung 6 verknüpft in ihrer Auswertung diese Beschleunigungswerte mit dem Betätigungssignal, so dass kein Öffnungssignal über die Signalleitung 6a ausgegeben wird. Erst wenn die Beschleunigungswerte des Beschleunigungssensors 7 wieder normale Werte anzeigen, ist die Generierung eines Öffnungssignals in der Türgriff-Steuereinrichtung möglich.
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3 zeigt schematisch die Signalverarbeitung in der Baugruppe. Der Pfeil 20a symbolisiert eine mechanische Betätigung einer Handhabe 2, die in Block 20b durch den Mikroschalter 5 in ein elektronisches Signal 20c gewandelt wird. Dieses elektronische Signal gelangt bei Block 20d in die Türgriff-Steuereinrichtung 6.
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Pfeil 21a symbolisiert eine einwirkende Beschleunigung auf die Handhabe 2, die in Block 21b durch den Beschleunigungssensor 7 in ein elektrisches Signal 21c gewandelt wird. Bei Schritt 21d wird dieses elektrische Signal auf Vorliegen der Erfüllung bestimmter Kriterien, beispielsweise Nicht-Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes geprüft. Das Ergebnis dieser Überprüfung wird bei Block 20d mit dem Vorliegen eines elektrischen Betätigungssignals 20c verknüpft und es wird eine Öffnungssignal 22 ausgegeben, wenn die logischen Voraussetzungen erfüllt sind, also wenn sowohl ein Betätigungssignal vorliegt als auch die Beschleunigungskriterien erfüllt sind. Auf diese Weise wird verhindert, dass bei Vorliegen eines Betätigungssignals und gleichzeitigem Vorliegen unzulässiger Beschleunigungswerte eine Türöffnung erfolgt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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