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Die Erfindung betrifft eine Tür eines Kraftfahrzeugs. Die Türe umfasst einen Türgriff.
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Kraftfahrzeuge, wie Personenkraftwagen (Pkw), weisen üblicherweise mehrere Seitentüren auf, die jeweils ein Türblatt umfassen. Das jeweilige Türblatt ist mittels eines Scharniers an einem Türrahmen des Kraftfahrzeugs gelagert. Somit ist es möglich, das Türblatt jeder Seitentüre zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung zu verschwenken. In der Schließstellung ist dabei mittels des jeweiligen Türblatts eine mittels des zugeordneten Türrahmens gebildete Öffnung in der Karosserie verschlossen, wohingegen diese in der Öffnungsstellung freigegeben ist. Dann ist es für einen Nutzer möglich, in den Innenraum des Kraftfahrzeugs zu gelangen.
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Zur erleichterten Bedienung der Seitentür, also zum Verschwenken, weist diese einen Türgriff auf, der manuell gegriffen werden kann. Hierbei ist es üblicherweise möglich, in der Schließstellung den Türgriff bezüglich weiterer Bestandteile der Seitentür, nach außen bis zu einem Anschlag zu verschwenken, wobei aufgrund der Bewegung mittels einer geeigneten Mechanik ein Schloss der Seitentüre betätigt wird, sodass die Seitentür bezüglich der Karosserie bewegt werden kann. Wenn der Türgriff an dem Anschlag anliegt, wirkt die weitere manuelle Krafteinwirkung auf die Seitentür selbst, sodass diese verschwenkt wird.
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Zur Erhöhung des Komforts sind in zunehmendem Maße elektromotorische Verstellantriebe in dem Kraftfahrzeug vorgesehen, wobei jeder Seitentür jeweils ein entsprechender Verstellantrieb zugeordnet ist. Der Verstellantrieb weist üblicherweise einen Elektromotor auf, mittels dessen ein Getriebe, wie ein Schneckengetriebe, angetrieben ist. Mittels des Getriebes wiederum ist meist eine Spindel oder dergleichen angetrieben, die an der Seitentüre abgestützt ist. Somit wird bei Bestromung des Elektromotors die Seitentüre zwischen der Schließstellung und der Öffnungsstellung verbracht.
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Meist ist in dem Türgriff ein kapazitiver Sensor verbaut, mittels dessen eine Berührung oder zumindest eine Annäherung an den Türgriff erfasst wird. In Abhängigkeit hiervon wird der Verstellantrieb betätigt. Üblicherweise ist hierbei das Schloss zumindest teilweise elektrisch ausgestaltet, und das Schloss sowie der Verstellantrieben werden meist gleichzeitig betätigt, sodass zunächst die Seitentüre entriegelt und nachfolgend verschwenkt wird. Falls der Verstellantrieb nicht vorhanden ist, und somit das Türblatt lediglich mittels manueller Krafteinwirkung verschwenkt wird, wird üblicherweise bei einer mittels des kapazitiven Sensors erfassten Annäherung das Schloss betätigt, sodass das Kraftfahrzeug entriegelt oder verriegelt wird.
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Der kapazitive Sensor weist üblicherweise eine Messelektrode auf, wobei bei Betrieb eine Kapazitätsänderung dieser Messeelektrode gegenüber Masse oder einer weiteren Messeelektroden erfasst wird. Bei einer Annäherung des Benutzers, insbesondere dessen Hand an den Türgriff, ändert sich diese Kapazität, und bei einer Änderung der Kapazität wird daher auf eine Annäherung oder Berührung des Nutzers geschlossen. Derartige Kapazitätsänderung werden jedoch auch von sich in der Umgebung des Türgriffs befindenden Wasser hervorgerufen, wie beispielsweise darauf auftreffenden Regentropfen oder an dem Türgriff anhaftender Feuchtigkeit. Daher ist es möglich, dass das Kraftfahrzeug fälschlicherweise ver- bzw. entriegelt wird. Auch ist es möglich, dass sofern Wasser an den Türgriff anhaftet, eine sich bei einer Annäherung ergebende Kapazitätsänderung vergleichsweise gering ist, sodass diese nicht mehr korrekt erfasst wird. Somit ist ein Komfort für einen Nutzer oder sogar eine Betriebssicherheit verringert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders geeignete Tür eines Kraftfahrzeugs anzugeben, wobei vorteilhafterweise ein Komfort und /oder eine Sicherheit erhöht sind.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Tür ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs und hierfür geeignet, zweckmäßigerweise vorgesehen und eingerichtet. Mit anderen Worten ist die Tür im Montagezustand ein Bestandteil des Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere landgebunden und vorzugsweise mehrspurig ausgestaltet. Hierbei ist es geeigneterweise möglich, das Kraftfahrzeug im Wesentlichen frei zu positionieren, insbesondere auf einer entsprechenden Fahrbahn. Hierfür weist das Kraftfahrzeug zweckmäßigerweise entsprechende Räder auf. Zusammenfassend ist es bevorzugt möglich, das Kraftfahrzeug im Wesentlichen unabhängig von sonstigen Gegebenheiten an Land zu positionieren. Mit anderen Worten ist das Kraftfahrzeug geeigneterweise nicht schienengeführt. Vorzugsweise ist das Kraftfahrzeug ein Personenkraftwagen (Pkw) oder ein Nutzkraftwagen, wie ein Lastkraftwagen (Lkw) oder Bus.
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Bei der Tür handelt es sich beispielsweise um eine Seitentür, einen Kofferraum, eine Motorhaube oder einen sogenannten Frunk des Kraftfahrzeugs. Die Tür weist insbesondere ein Türblatt auf, das bezüglich einer Türzarge der Türe verstellbar gelagert ist, beispielsweise zumindest teilweise längsverschieblich, sodass es sich bei der Tür um eine Schiebetür handelt. Alternativ oder in Kombination hierzu ist das Türblatt bezüglich der Türzarge schwenkbeweglich gelagert, vorzugsweise mittels eines oder mehrerer Scharniere. Die Türzarge umgibt beispielsweise das Türblatt im geschlossenen Zustand der Türe umfangsseitig vollständig, oder lediglich teilweise. Insbesondere ist die Türzarge ein Bestandteil einer A- B- und/oder C-Säule einer Karosserie des Kraftfahrzeugs oder zumindest teilweise damit gebildet. Das Türblatt weist beispielsweise eine Außenhaut auf, die zum Beispiel mittels eines Blechteils oder eines Kunststoffteils gebildet ist. An diesem ist insbesondere ein Türmodul befestigt, mittels dessen weitere Bestandteile der Tür aufgenommen sind. Insbesondere befindet sich auf der Innenseite des Türmodul eine Türverkleidung, die auch als Türpappe bezeichnet wird. Vorzugsweise umfasst das Türblatt einen Türkörper, der die Außenhaut, das Türmodul und die Innenverkleidung aufweist. Vorzugsweise ist an dem Türkörper eine Fensterscheibe beweglich gelagert. Insbesondere umfasst die Tür einen elektromotorischen Fensterheber, der einen Elektromotor umfasst, mittels dessen die Fensterscheibe bezüglich des Türkörpers angetrieben ist, sodass die Fensterscheibe elektromotorisch verstellt werden kann.
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Die Türe weist einen Türgriff auf. Hierbei ist der Türgriff beispielsweise an dem Türblatt oder an der Zarge befestigt. Je nach Anordnung des Türgriffs ist dieser somit bezüglich der weiteren Bestandteile des Kraftfahrzeugs somit beweglich gelagert oder festgehalten. Der Türgriff dient insbesondere der Betätigung der Tür, wofür der Türgriff zweckmäßigerweise geeignet, vorzugsweise vorgesehen und eingerichtet ist.
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Der Türgriff umfasst einen induktiven Sensor, der eine elektrische Spule aufweist. Die elektrische Spule ist ein Bestandteil einer Leiterplatte. Beispielsweise ist die elektrische Spule ein elektrisches Bauteil, das an einem Grundkörper der Leiterplatte befestigt ist, insbesondere mittels Oberflächenmontage oder Durchsteckmontage. Dabei weist zum Beispiel die elektrische Spule einen hohlzylindrischen Spulenkörper auf, der anhand eines gewickelten Drahtes erstellt ist. Bevorzugt jedoch ist die Spule plan ausgestaltet und insbesondere spiralförmig. Hierbei ist die elektrische Spule zumindest teilweise oder vollständig mittels Leiterbahnen der Leiterplatte gebildet. Zum Beispiel ist die Spule kernlos oder weist einen Kern auf, der insbesondere aus einem ferromagnetischen Material erstellt ist. Insbesondere umfasst die Spule einen Stahlkern. Somit ist eine Induktivität der Spule erhöht.
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Zudem umfasst der induktive Sensor ein metallisches Bauteil, das insbesondere elektrisch leitfähig und/oder aus einem ferromagnetischen Material erstellt ist. Das Bauteil ist geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet, dass darin mittels der elektrischen Spule Wirbelströme induziert werden. Hierfür ist das metallische Bauteil zweckmäßigerweise entsprechend angeordnet. Das (metallische) Bauteil ist von der elektrischen Spule beabstandet und insbesondere elektrisch zu dieser isoliert. Zudem ist das metallische Bauteil bezüglich der Spule beweglich, sodass diese zueinander bewegt werden können. In Abhängigkeit des Abstands ist hierbei eine Induktivität der Spule verändert, sodass anhand der Induktivität der Spule der Abstand dieser zueinander ermittelt werden kann, beispielsweise quantitativ oder lediglich qualitativ.
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Insbesondere ist der induktive Sensor geeignet, zweckmäßigerweise vorgesehen und eingerichtet, dass bei einer Betätigung des Türgriffs durch einen Nutzer, also insbesondere eine Person, eine Veränderung des Abstands des Bauteils zur Spule erfolgt, sodass anhand dessen die Betätigung des Türgriffs ermittelt werden kann.
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Geeigneterweise weist der induktive Sensor, beispielsweise die Leiterplatte, zusätzlich eine Ansteuerung für die elektrische Spule auf, insbesondere einen Oszillator, und die Spule ist derart damit verschaltet, dass ein elektrischer Schwingkreis gebildet ist. Vorzugsweise wird dabei bei Betrieb aufgrund der Bestromung der Spule mittels des Oszillators in dem Bauteil Wirbelströme induziert, wobei sich eine bestimmte Resonanzfrequenz aufgrund der aktuellen Induktivität der Spule ergibt. Insbesondere wird aufgrund der Veränderung des Abstands zwischen der Spule und des Bauteils die Induktivität und somit die Resonanzfrequenz verändert. Insbesondere wird anhand der Veränderung der Resonanzfrequenz die Bewegung ermittelt, und der induktive Sensor weist insbesondere eine entsprechende Auswerteschaltung hierfür auf, vorzugsweise eine Steuereinheit, die zweckmäßigerweise auch den Oszillator umfasst.
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Aufgrund des induktiven Sensors ist es somit möglich, eine Betätigung des Türgriffs zu erfassen, wobei hierfür eine mechanische Bewegung des Bauteils bezüglich der Spule erforderlich ist. Da hierfür ein Kraftaufwand erforderlich ist, wird dies nicht durch Umwelteinflüsse hervorgerufen, sondern lediglich durch einen Nutzer des Kraftfahrzeugs. Folglich ist ein Fehlauslösen, also ein fehlerhaftes Erkennen der Betätigung des Türgriffs, sicher vermieden, weswegen ein Komfort für einen Nutzer und auch eine Betriebssicherheit erhöht ist.
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Insbesondere umfasst die Leiterplatte die Auswerteschaltung, insbesondere die Steuereinheit, mittels derer die (aktuelle) Induktivität der elektrischen Spule erfasst wird, und anhand derer somit der Abstand des Bauteils zur Spule zumindest implizit ermittelt wird, also eine Betätigung des Türgriffs. Somit sind keine zusätzlichen Bauelemente erforderlich, und der Türgriff ist vergleichsweise kompakt. Zweckmäßigerweise ist das Bauteil plan ausgestaltet und erstreckt sich somit insbesondere im Wesentlichen in einer Ebene. Folglich ist der Türgriff kompakt, und eine Herstellung ist erleichtert. Zudem ist auf diese Weise ein Ausbilden von Wirbelströmen in dem Bauteil erleichtert, die zu einer Veränderung der Induktivität der elektrischen Spule führen.
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Insbesondere wird, sofern eine entsprechende Betätigung des Türgriffs, also eine Veränderung des Abstands des Bauteils zur elektrischen Spule, erfasst wird, eine bestimmte Funktion durchgeführt, die insbesondere auch als erste Funktion bezeichnet wird. Die erste Funktion ist beispielsweise ein Entriegeln und/oder Öffnen eines Schlosses der Tür, mittels dessen insbesondere eine Bewegung des Türblatts bezüglich der Türzarge verhindert wird. Alternativ oder in Kombination hierzu wird als erste Funktion ein elektromotorischer Verstellantrieb betätigt, mittels dessen beispielsweise das Türblatt bezüglich der Türzarge angetrieben ist, ein Verstellen des Türblatts bezüglich der Türzarge erfolgt. Der elektromotorische Verstellantrieb umfasst insbesondere einen Elektromotor, der beispielsweise ein bürstenbehafteter Kommutatormotor oder besonders bevorzugt ein bürstenlosen Gleichstrommotor (BLDC) ist. Vorzugsweise ist dabei mittels des Elektromotors zunächst ein Getriebe, wie ein Schneckenradgetriebe, angetrieben, mittels dessen wiederum das Türblatt angetrieben ist, beispielsweise direkt oder über ein längenveränderliches Bauelement, wie zweckmäßigerweise eine Spindel.
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Beispielsweise wird die jeweils erfasste Induktivität mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen. Wenn dieser beispielsweise über- oder unterschritten ist, wird zweckmäßigerweise die erste Funktion durchgeführt. Alternativ hierzu sind mehrere Schwellwerte vorhanden, die bei einer vergrößerten Annäherung des Bauteils an die Spule und somit einer größer darauf aufgebrachten Kraft, sukzessive überschritten werden. Somit wird beispielsweise bei einer vergleichsweise kraftlosen Betätigung des Türgriffs, also bei lediglich einer geringen Bewegung des Bauteils bezüglich der elektrischen Spulen, eine andere Funktion als bei einer vergleichsweise großen aufgebrachten Kraft, und somit einer weiteren Bewegung der Spule auf das Bauteil zu, durchgeführt. So wird insbesondere ein großer Schwellwert von einem Ersthelfer nach einem Unfall aufgebracht, und die Funktion ist zweckmäßigerweise darauf abgestimmt, dass dann eine vergleichsweise schnelle Öffnung der Tür ermöglicht ist.
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Beispielsweise ist die Leiterplatte bezüglich einer Karosserie des Kraftfahrzeugs festgehalten, wobei die Karosserie zum Beispiel ein Bestandteil des Türblatts oder der Türzarge ist, also des Rahmens der Tür. Somit ist eine Bedienung erleichtert, und die Leiterplatte wird insbesondere mittels der Karosserie stabilisiert. Besonders bevorzugt jedoch ist die Leiterplatte bezüglich der Karosserie beweglich gelagert. Hierbei ist beispielsweise die Leiterplatte an einem Kunststoffelement befestigt, welches wiederum an der Karosserie befestigt ist, wobei mittels des Kunststoffelements zumindest teilweise eine Filmscharnier gebildet ist. Alternativ hierzu ist mittels des Kunststoffteils eine transversale Lagerung und/oder eine schwenkbewegliche Lagerung realisiert.
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Das Bauteil hingegen ist beispielsweise ebenfalls beweglich gelagert oder besonders bevorzugt karosserieseitig festgehalten. Somit ist eine Konstruktion erleichtert. Besonders bevorzugt ist dabei das Bauteil ein Bestandteil einer Trägerstruktur des Türgriffs. Mit anderen Worten ist das Bauteil mittels der Trägerstruktur gebildet, oder die vollständige Trägerstruktur bildet das Bauteil. Mittels der Trägerstruktur ist hierbei insbesondere eine mechanische Integrität des Türgriffs bereitgestellt, und die Trägerstruktur dient insbesondere der Befestigung des Türgriffs an weiteren Bestandteilen der Tür, wie insbesondere des etwaigen Türblatts oder der Türzarge. Insbesondere ist hierbei die Trägerstruktur an diese angeformt oder zumindest starr daran befestigt. Vorzugsweise erfolgt bei einem manuellen Angreifen an dem Türgriff über die Trägerstruktur ein Einleiten von Kräften in die Karosserie. Mit anderen Worten ist die Trägerstruktur insbesondere ein tragender Bestandteil des Türgriffs, und an der Trägerstruktur sind beispielsweise sämtliche weitere Bestandteile des Türgriffs befestigt. Geeigneterweise ist die Trägerstruktur außenseitig mittels einer Verkleidung umgeben, beispielsweise einer Kunststoffschale. Auf diese Weise ist ein vergleichsweise ansprechendes Äußeres bereitgestellt. Da das Bauteil ein Bestandteil der Trägerstruktur ist, die zur Bereitstellung der mechanischen Integrität des Türgriffs bereits erforderlich ist, ist kein zusätzliches Bauelement erforderlich, und es ist kein zusätzlicher Bauraum vorzusehen, weswegen Herstellungskosten reduziert und eine Montage vereinfacht ist.
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In einer Weiterbildung umfasst der Türgriff zusätzlich einen kapazitiven Sensor. Der kapazitive Sensor weist eine Sensorelektrode auf, die auch als Messelektrode bezeichnet wird. Hierbei bildet das Bauteil die Sensorelektrode. Mit anderen Worten ist in dem kapazitiven Sensor das Bauteil als Sensorelektrode zugeordnet. Da das Bauteil metallisch ausgestaltet ist, ist dieses auch elektrisch leitfähig, sodass das Bauteil den beiden unterschiedlichen Sensoren zugeordnet werden kann. Somit ist eine Anzahl an Bauelementen des Türgriffs verringert, weswegen eine Herstellungskosten reduziert und eine Montage vereinfacht ist. Auch ist ein kein zusätzlicher Bauraum vorzuhalten.
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Bei Betrieb wird mittels einer Steuereinheit des kapazitiven Sensors eine Wechselspannung an das Bauteil angelegt und, insbesondere anhand des sich ergebenden elektrischen Stroms, wird die Kapazität, also insbesondere die effektive Kapazität der Anordnung, und folglich zumindest implizit die Dielektrizitätskonstante der Umgebung ermittelt. Vorzugsweise wird dabei die effektive Kapazität der Anordnung mittels eines Ladungstransferverfahren ermittelt. Sofern sich ein Nutzer dem Türgriff annähert, ändert sich die Dielektrizitätskonstante, weswegen sich auch die Kapazität der Sensorelektrode ändert. Somit ist insbesondere ein Erfassen der Annäherung des Nutzers an den Türgriff mittels des kapazitiven Sensors ermöglicht, und der kapazitive Sensor ist hierfür geeignet, geeigneterweise vorgesehen und eingerichtet. Zweckmäßigerweise ist die Steuereinheit des kapazitiven Sensors entsprechend betrieben. Insbesondere weist die Leiterplatte die Steuereinheit auf, oder die etwaige Steuereinheit des induktiven Sensors dient auch der Auswertung des kapazitiven Sensors, und diese somit ebenfalls dem kapazitiven Sensor zugeordnet.
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Zum Beispiel umfasst der kapazitive Sensor eine weitere Sensorelektrode, wobei diese beispielsweise mittels der Spule gebildet ist, sodass die Spule und das Bauteil dem kapazitiven Sensor als jeweilige Sensorelektroden zugeordnet sind. Hierbei wird bei Betrieb die Wechselspannung zwischen den beiden Sensorelektroden angelegt. Alternativ hierzu erfolgt bei Betrieb ein Ermitteln der Kapazität der Sensorelektrode, also des Bauteils, gegenüber Masse.
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Insbesondere ist in einem Betriebsmodus das Bauteil dem induktiven Sensor und in einem anderen Betriebsmodus dem kapazitiven Sensor zugeordnet und wird entsprechend verwendet. Zum Beispiel erfolgt eine zeitlich abwechselnde Zuordnung des Bauteils zum kapazitiven Sensor und zum induktiven Sensor, sodass mittels der beiden Sensoren des Türgriffs abwechselnd die Kapazität des Bauteils und die Induktivität der Spule erfasst wird. Zum Beispiel erfolgt hierbei jede Sekunde, alle 0,5 Sekunden, alle 0,1 Sekunden oder alle 0,05 Sekunden eine Änderung des Betriebsmodus, sodass die beiden Sensoren zeitlich abwechselnd betrieben werden. In einer Alternative erfolgt ein gleichzeitiger Betrieb der beiden Sensoren.
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Insbesondere wird, sofern mittels des kapazitiven Sensors eine Änderung der Kapazität, also eine Betätigung des Türgriffs, erfasst wurde, eine bestimmte Funktion durchgeführt, zum Beispiel die erste Funktion. Zum Beispiel umfasst die bestimmte Funktion das Umschalten des Betriebsmodus, sodass lediglich der induktive Sensor nunmehr verwendet wird. Davor erfolgt beispielsweise ein Wechsel zwischen den Betriebsmodi, oder es wird lediglich der kapazitive Sensor verwendet. Vorzugsweise wird, die jeweilige Funktion lediglich dann durchgeführt, wenn die jeweils aktuelle Kapazität einen bestimmten Schwellwert über- oder unterschreitet. Beispielsweise ist der Schwellwert, mit in dem die Kapazität/Änderung der Kapazität verglichen wird, konstant. Alternativ hierzu ist dieser insbesondere abhängig von weiteren Faktoren, vorzugsweise Umwelteinflüssen. So wird beispielsweise bei einer erhöhten Luftfeuchtigkeit, insbesondere bei Niederschlag, ein angepasster Schwellwert herangezogen, sodass beispielsweise bei Auftreffen von Niederschlag auf den Türgriff der dann geltende Schwellwert nicht überschritten wird, sodass dies insbesondere nicht als Betätigung interpretiert wird.
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Beispielsweise wird lediglich dann, wenn sowohl mittels des kapazitiven Sensors als auch mittels des induktiven Sensors eine Betätigung erfasst wurde, die erste Funktion durchgeführt. Besonders bevorzugt jedoch ist die Steuereinheit derart ausgebildet, dass bei einer mittels des induktiven Sensors erfassten Bewegung der Leiterplatte bezüglich des Bauteils die erste Funktion und, also bei einer mittels des kapazitiven Sensors erfassten Änderung der Kapazität, also einer erfassten Änderung der Dielektrizitätskonstanten der Umgebung, die insbesondere aufgrund einer Annäherung eines Nutzers oder dergleichen hervorgerufen wird, eine zweite Funktion ausgeführt wird. Als jeweilige Funktion wird beispielsweise ein jeweiliger oder gleicher Aktor betrieben, oder es wird zumindest als jeweilige Funktion eine Mitteilung/Aufforderung an den jeweiligen Aktor ausgesandt, diese zu betrieben. Insbesondere wird als zweite Funktion eine Identifikation durchgeführt, vorzugsweise eine Abfrage eines Funkschlüssels. Mit anderen Worten wird als zweite Funktion zweckmäßigerweise ein Funksender betrieben, mittels dessen ein sich in der Umgebung befindender Funkschlüssel abgefragt wird. Alternativ hierzu erfolgt die Identifikation eines Nutzers mittels einer anderen Identifikationsvorrichtungen, beispielsweise einer Kamera. Geeigneterweise wird, sofern die Identifikation erfolgreich war, oder sobald diese gestartet wurde, ein Fahrtrichtungsanzeiger betätigt und/oder ein Außenspiegel ausgeklappt. Vorzugsweise umfasst die zweite Funktion jeweils Aufforderungen hierfür. Als erste Funktion wird insbesondere eine Betätigung eines Schlosses herangezogen und/oder der Betrieb des etwaigen Verstellantriebs, sodass das Türblatt bezüglich der Türzarge verschwenkt wird.
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Zusammenfassend wird somit bei einer erfassten Annäherung zunächst die Identifikation (zweite Funktion) durchgeführt, für die eine bestimmte Zeitspanne erforderlich ist. Bis der Nutzer aufgrund der Annäherung den Türgriff berührt und somit mechanisch Kraft auf diesen aufbringen kann, sodass der induktive Sensor betätigt wird, also die Spule bezüglich des Bauteils verbracht wird, ist dabei die Identifikation abgeschlossen, sodass wenn dies erfolgreich war auch tatsächlich die erste Funktion durchgeführt wird. Falls die Identifikation nicht erfolgreich war, wird hingegen die erste Funktion nicht durchgeführt. Hierbei ist ein Fehlauslösen oder dergleichen, also ein fehlerhaftes Betätigen des Schlosses/Verstellantriebs vermieden, da lediglich das Erfassen der Änderung der Kapazität vergleichsweise fehleranfällig ist. Eine fehlerhafte Ausführung dieser führt jedoch zu keiner Komforteinbuße oder einem Verlust der Betriebssicherheit. Jedoch ist bis zum Durchführen der ersten Funktion die Identifikation abgeschlossen, sodass die erste Funktion nach Betätigung des induktiven Sensors, also nach Erfassen der Bewegung der Spule bezüglich des Bauteils, im Wesentlichen unverzüglich ausgeführt werden kann.
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Beispielsweise wird, sofern lediglich mittels des induktiven Sensors die Bewegung erfasst wurde, jedoch noch nicht die Änderung der Kapazität, sowohl die erste als auch die zweite Funktion durchgeführt. Somit ist auch bei ungünstigen Witterungsverhältnissen, dennoch ein Nutzen des Kraftfahrzeugs möglich, wenn auch eine Zeitspanne bis zum Durchführen der ersten Funktion verlängert ist. Alternativ hierzu wird als Fehler erkannt, wenn lediglich die Bewegung erfasst wurde, jedoch noch die Änderung der Kapazität nicht erfasst wurde.
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Beispielsweise ist die Leiterplatte auf der dem Bauteil abgewandten Seite abgeschirmt. Mit anderen Worten ist eine Abschirmung vorhanden, die beispielsweise ein Bestandteil der Leiterplatte oder ein hierzu separates Bauelement ist, und das zum Beispiel zur Leiterplatte beabstandet ist. Somit ist eine Beeinflussung von weiteren Bestandteilen des Kraftfahrzeugs aufgrund der mittels der elektrischen Spule erstellten Magnetfelder ausgeschlossen und somit eine elektromagnetische Verträglichkeit erhöht. In einer Abwandlung umfasst der induktive Sensor ein metallisches weiteres Bauteil, das bezüglich der Leiterplatte und des Bauteils beweglich ist. Dabei ist die Leiterplatte zwischen den beiden Bauteilen angeordnet. Das weitere Bauteil ist insbesondere zu der Leiterplatte und somit auch zur Spule beabstandet. Beispielsweise sind die beiden Bauteile zueinander baugleich, sodass Gleichteile herangezogen werden können.
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Bei Betrieb werden somit mittels der elektrischen Spule sowohl in dem Bauteil als auch in dem weiteren Bauteil jeweils Wirbelströme induziert, die wiederum zu Magnetfeldern führen, sodass die Induktivität elektrische Spule auch anhand der beiden Bauteile bestimmt ist. Sofern dabei eines der Bauteile bezüglich der Leiterplatte und somit bezüglich der elektrischen Spule bewegt wird, ändert sich die Induktivität, was, insbesondere der etwaigen Steuereinheit, erfasst wird. Aufgrund der beiden Bauteil ist somit ein Betätigen des Türgriffs auf unterschiedliche Arten und Weisen möglich. Beispielsweise ist dabei jeder unterschiedlichen Betätigung eine andere Funktion zugeordnet ist, oder beiden Betätigungen ist jeweils die gleiche Funktion zugeordnet, insbesondere die erste Funktion, die somit im Falle des erfassten Betätigens durchgeführt wird. Somit ist das Betätigen des Türgriffs auf unterschiedliche Weisen für den Nutzer möglich, weswegen dieser de Türgriff nach seinen Präferenzen bedienen kann. Somit ist ein Komfort weiter erhöht.
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Insbesondere ist hierbei die Leiterplatte bezüglich der weiteren Bestandteile des Türgriffs und/oder der Karosserie, insbesondere der etwaigen Trägerstruktur, festgehalten, und die beiden Bauteile sind bezüglich der Leiterplatte beweglich gelagert. Somit ist eine Konstruktion vereinfacht, und eine Beschädigung der Leiterplatte ist vermieden. Zweckmäßigerweise sind die beiden Bauteile zueinander parallel und auch parallel zur Leiterplatte angeordnet, weswegen ein kompakter Türgriff bereitgestellt ist. Beispielsweise ist hierbei auch der induktive Sensor vorhanden, wobei lediglich das Bauteil oder auch das weitere Bauteil als jeweilige Sensorelektroden verwendet wird. Sofern lediglich das Bauteil als Sensorelektrode verwendet wird, wird insbesondere die Kapazität des Bauteils bezügliche Masse ermittelt. Aufgrund des kapazitiven Sensors ist es insbesondere möglich, zu ermitteln, welches der beiden Bauteile bezüglich der Leiterplatte bewegt wird. Somit ist eine Zuordnung der unterschiedlichen Funktionen zu den unterschiedlichen Bauteilen, also dem Bewegen bezüglich der Spule erleichtert. Zusammenfassend ist somit der Türgriff auf zumindest zwei unterschiedliche Arten bedienbar. Sofern hierbei mittels des kapazitiven Sensors noch zusätzlich eine generelle Annäherung erfasst wird, ist der Türgriff auf drei unterschiedliche Arten bedienbar, und es können somit drei unterschiedliche Funktionen durchgeführt werden. Insbesondere ist die Steuereinheit hierfür geeignet ausgestaltet.
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Zweckmäßigerweise weisen die beiden Bauteile zu der elektrischen Spule, zumindest im unbetätigten Zustand, den gleichen Abstand auf, sodass bei einer Bewegung jedes der Bauteile die Änderung der Induktivität im Wesen in der gleichen Größenordnung ist. Somit ist eine Auswertung vereinfacht. Auch ist es möglich, unterschiedlichste Zustände zu definieren, wobei bei jedem Zustand eine bestimmte Funktion durchgeführt wird. Dabei ist ein Bestandteil jedes Zustands beispielsweise eine Betätigung eines der beiden Bauteile, also das Bewegen dieses Bauteils bezüglich der Spule. Ein weiterer Bestandteil jedes Zustands ist die Betätigung des verbleibenden Bauteils. Beispielsweise ist ein weiterer Bestandteil jedes Zustands die Betätigung beider Bauteile. Ein weiterer Bestandteil jedes Zustands ist zweckmäßigerweise eine anhand der Kapazität erfasste Annäherung an eines der und/oder beide Bauteile. Insbesondere ist hierbei jeder der Bestandteile des Zustands binär ausgestaltet, sodass eine Weiterverarbeitung erleichtert ist.
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Besonders bevorzugt wird bei Inbetriebnahme des Türgriffs eine Kalibrierung durchgeführt, wobei auf beide Bauteile separat, vorzugsweise hintereinander, die gleiche Kraft aufgebracht wird, wobei diese beispielsweise jeweils in Richtung der Spule gerichtet ist. Aufgrund der sich ergebenden Bewegung jedes der Bauteile ergibt sich eine Änderung der jeweiligen Induktivität. Insbesondere wird die dann vorhandene Induktivität als Schwellwert verwendet, und die zur Kalibrierung aufgebrachte Kraft ist insbesondere derart, dass der Nutzer bei einer jeweiligen Betätigung eine größere Kraft aufbringen muss. Mittels der Kalibrierung wird sichergestellt, dass trotz Fertigungstoleranzen die Beaufschlagung jedes der beiden Bauteile in gleicher Weise mit Kraft durch den Nutzer zu einer entsprechenden Betätigung des Türgriffs führt.
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Beispielsweise ist das weitere Bauteil ein Bestandteil der etwaigen Trägerstruktur. Besonders bevorzugt jedoch ist das weitere Bauteil eine leitfähige Schicht einer weiteren Leiterplatte, die insbesondere parallel zur Leiterplatte angeordnet ist. Die leitfähige Schicht bildet geeigneterweise die der Leiterplatte zugewandte Seite der weiteren Leiterplatte. Aufgrund der Verwendung der weiteren Leiterplatte ist eine gesonderte Fertigung des weiteren Bauteils nicht erforderlich, und es können bereits vorhandene Bauelemente verwendet werden, weswegen Herstellungskosten reduziert sind. Vorzugsweise umfasst die weitere Leiterplatte mehrere elektrische und/oder elektronische Bauelemente, mittels derer eine Schaltung bereitgestellt ist. Alternativ hierzu ist die weitere Leiterplatte frei von derartigen Bauelementen. Beispielsweise ist die leitfähige Schicht unversehrt ausgestaltet, oder diese weist zum Beispiel Aussparungen auf. Alternativ hierzu ist die leitfähige Schicht lediglich mittels bestimmter Leiterbahnen der weiteren Leiterplatte gebildet. Insbesondere wird die leitfähige Schicht als eine Sensorelektrode herangezogen, insbesondere sofern der kapazitive Sensor vorhanden ist. Zum Beispiel ist die etwaige Steuereinheit des kapazitiven Sensors ein Bestandteil der weiteren Leiterplatte, wobei die etwaige Steuereinheit des induktiven Sensors ein Bestandteil der Leiterplatte ist. Somit ist eine Modularisierung ermöglicht, und bei einer Fehlfunktion eines der Sensoren ist lediglich ein Austausch einer der beiden Leiterplatten erforderlich, weswegen Wartungskosten reduziert sind. Sofern beispielsweise das weitere Bauteil nicht vorhanden ist, ist zum Beispiel das Bauteil mittels der leitfähigen Schicht der weiteren Leiterplatte gebildet.
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Besonders bevorzugt umfasst die Tür ein haptisches Rückmeldeelement, das derart ausgebildet ist, dass bei einer vorgegebenen Bewegung der Leiterplatte bezüglich des Bauteils, also insbesondere einer Betätigung des induktiven Sensors, eine haptische Rückmeldung erfolgt. Mit anderen Worten erfolgt die Rückmeldung somit, wenn der Türgriff betätigt wurde. Sofern der induktive Sensor ebenfalls vorhanden ist, erfolgt zweckmäßigerweise ebenfalls bei einer entsprechenden erfassten Änderung der Kapazität, also einer Betätigung des kapazitiven Sensors, eine entsprechende Rückmeldung. Aufgrund der haptischen Rückmeldung ist somit für den Nutzer bei einer Berührung des Türgriffs realisierbar, ob dieser den Sensor derart bewegt hat, dass insbesondere eine entsprechende Funktion, beispielsweise die erste und/oder zweite Funktion, demnächst durchgeführt wird oder bereits durchgeführt wurde/wird. Somit ist ein Komfort für einen Nutzer weiter erhöht.
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Beispielsweise umfasst das haptisches Rückmeldeelement einen elektrisch betätigten Aktor. Hierbei umfasst der Aktor beispielsweise ein Bestandteil des Türgriffs und zum Beispiel einen Linearmotor, einen Piezo-Aktor und/oder einen Hubmagneten. Derartige Aktoren sind vergleichsweise kostengünstige und kleinbauend, weswegen Herstellungskosten reduziert und zudem ein erforderlicher Bauraum nicht übermäßig vergrößert ist. Alternativ hierzu ist der elektrisch betätigte Aktor ist kein Bestandteil des Türgriffs, sondern beispielsweise ein Bestandteil des Türblatts oder der Türzarge. Geeigneterweise wird hierbei als elektrisch betätigter Aktor das etwaige - elektrisch betätigte - Schloss der Tür herangezogen oder zum Beispiel der etwaigen elektromotorische Fensterheber. Hierbei wird zum Beispiel das jeweils angetriebene Verstellteil, also insbesondere der Schlossriegel oder die Fensterscheibe, entlang des vollständigen Verstellwegs oder zumindest der Hälfte des Verstellwegs bewegt. Besonders bevorzugt jedoch erfolgt lediglich ein Verbringen um weniger als 2 mm oder 1 mm, sodass insbesondere die Bewegung für den Nutzer nicht sichtbar ist. Jedoch erfolgt ein Losbrechen des jeweiligen Verstellteils, das insbesondere zu der haptischen Rückmeldung führt.
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Alternativ oder in Kombination hierzu umfasst das haptisches Rückmeldeelement eine Schnappscheibe, die auch als Knackfrosch bezeichnet wird. Diese umfasst insbesondere ein vorgespannte Blechstreifen, der sich in einem stabilen Zustand befindet. Sofern auf die Schnappscheibe eine Kraft aufgebracht wird, wird dies verbogen und insbesondere in einen metastabilen Zustand überführt. Geeigneterweise ist die Schnappscheibe mechanisch mit dem Bauteil und/oder der Leiterplatte gekoppelt, sodass eine Verformung der Schnappscheibe bei einer auf diese jeweils aufgebrachten Kraft und somit eine Änderung des Abstands der Spule bezüglich des Bauteils erfolgt. Zweckmäßigerweise ist die Schnappscheibe ein Bestandteil des Türgriffs.
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In einer Weiterbildung weist beispielsweises das haptische Rückmeldeelement eine Gummilippe auf, die bei einer Bewegung des Bauteils bezüglich der elektrischen Spule gegen einen Anschlag verbracht wird, beispielsweise eine Blechscheibe oder insbesondere die Leiterplatte, oder jeweils umgekehrt. Bei einem Aufbringen einer zusätzlichen Kraft, klappt die Gummilippe insbesondere um, ohne diese wird beispielsweise vollständig zusammengestaucht, sodass ebenfalls die haptische Rückmeldung erfolgt. In einer weiteren Alternative ist beispielsweise eine Wellfeder vorhanden, die bei einer Annäherung des Bauteils an die Spule zumindest teilweise verformt wird.
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Insbesondere weist das haptische Rückmeldungselement, unabhängig von der jeweiligen Ausgestaltung, unterschiedliche Rückmeldearten auf, sodass bei unterschiedlichen aufgebrachten Kräften, insbesondere unterschiedliche Rückmeldungen abgegeben werden. So sind beispielsweise mehrere, unterschiedliche Gummilippen vorhanden, wobei dies beispielsweise eine unterschiedliche Ausdehnung und/oder eine unterschiedliche Elastizität aufweisen.
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Besonders bevorzugt umfasst die Tür ein Steuergerät, mittels dessen zumindest teilweise die Steuereinheit des jeweiligen Sensors bereitgestellt ist, vorzugsweise beide Steuereinheiten, sofern auch der kapazitive Sensor vorhanden ist. Ferner erfolgt mittels des Steuergeräts die Betätigung des etwaigen Verstellantriebs und/oder des elektromotorischen Fensterhebers.
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Die Erfindung betrifft zudem einen derartigen Türgriff, der den induktiven Sensor sowie etwaige weitere Bestandteile aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das ein Tür mit einer entsprechenden Tür aufweist. Zweckmäßigerweise weist das Kraftfahrzeug mehrere derartige Türen auf. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere landgebunden und beispielsweise ein Lastkraftwagen (Lkw), Bus oder bevorzugt ein Personenkraftwagen (Pkw).
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Die im Zusammenhang mit der Tür erläuterten Weiterbildungen und Vorteile sind sinngemäß auch auf den Türgriff / das Kraftfahrzeug sowie untereinander zu übertragen und umgekehrt.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
- 1 schematisch in einer Seitenansicht ein Kraftfahrzeug mit einer einen Türgriff aufweisenden Seitentüre,
- 2 in einer horizontalen Schnittdarstellung vereinfacht den Türgriff,
- 3 ein Verfahren zum Betrieb der Seitentüre, und
- 4 ein alternative Ausgestaltungsform des Türgriffs gemäß 2.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist schematisch vereinfacht ein Kraftfahrzeug 2 in Form eines Personenkraftwagens (Pkw) dargestellt. Das Kraftfahrzeug 2 weist mehrere Räder 4 auf, mittels derer ein Kontakt zu einer nicht näher dargestellten Fahrbahn erfolgt. Die Räder 4 sind mittels eines Fahrwerks an einer Karosserie 6 des Kraftfahrzeugs 2 angebunden, die teilweise mittels eines Blechs erstellt ist. Mittels der Karosserie 6 ist ein Innenraum umgeben.
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Das Kraftfahrzeug 2 weist mehrere Türen 8 auf, nämlich insgesamt vier Seitentüren, von denen hier lediglich eine einzige dargestellt ist. Die Tür 8 weist eine Türzarge10 auf, die teilweise mittels der Karosserie 6, nämlich einem feststehenden Teil der Karosserie 6, gebildet ist. Bei der dargestellten Tür 8 ist die Türzarge 10 teilweise mittels der A- und der B-Säule gebildet. An der Türzarge 10 ist ein Türblatt 12 mittels eines Scharniers 16 schwenkbeweglich gelagert. Hierbei umgibt die Türzarge 10 das Türblatt 12 umfangsseitig vollständig, wenn das Türblatt 12. sich in der geschlossenen Position befindet.
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Das Türblatt 12 weist einen Türkörper 16 auf, an dem eine Fensterscheibe 18 längsverschieblich gelagert ist. Die Fensterscheibe 18 ist ein Bestandteil eines elektromotorischen Fensterhebers 20, der einen Elektromotor 22 aufweist, mittels dessen die Fensterscheibe 18 angetrieben ist, nämlich über ein nicht näher dargestelltes Getriebe sowie eine Seiltrommel. Der Elektromotor 12 ist an einem nicht näher dargestellten Türmodul des Türkörpers 16 befestigt, das außenseitig mittels eines Blechteils abgedeckt ist, das eine Außenhaut und somit auch einen Teil der Karosserie 6 bildet. Mit anderen Worten bildet auch das Türblatt 12 einen Teil der Karosserie 6.
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An dem Türkörper 16 ist zudem ein Teil eines Schlosses 24 gehalten, wobei ein weiterer Bestandteil des Schlosses 24 mittels der Türzarge 10 bereitgestellt ist. Das Schloss 24 ist mittels eines nicht näher dargestellten weiteren Elektromotors betätigt, und mittels des Schlosses 24 ist es möglich, eine Bewegung des Türblatts 12 bezüglich der Türzarge 10 zu unterbinden, nämlich wenn das Türblatt 12 sich im geschlossenen Zustand befindet und das Schloss 24 verriegelt ist. Sofern das Schloss 24 entriegelt ist, ist es hingegen möglich, das Türblatt 12 bezüglich der Türzarge 10 zu bewegen.
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An der Außenseite des Türkörpers 16 ist ein Türgriff 26 befestigt, der in 2 in einer horizontalen Schnittdarstellung gezeigt ist. Der Türgriff 26 weist eine U-förmige Trägerstruktur 28 auf, die aus einem Metall erstellt und an den Freienden an dem Türkörper 16 befestigt ist. Mittels der Trägerstruktur 28 ist eine Griffmulde 30 umgeben. Die Griffmulde 30 ist hierbei derart ausgestaltet, dass ein nicht näher dargestellter Nutzer seine Finger darin anordnen und mittels Ziehens das Türblatt 12 bezüglich der Türzargen 10 verschwenken kann. Das Einleiten der dabei auftretenden Kräfte in das Türblatt 12 erfolgt mittels der Trägerstruktur 28. Umfangsseitig ist in die Trägerstruktur 28 mittels einer Kunststoffschale 32 umgeben, die ebenfalls an dem Türkörper 12 befestigt ist, und die der Außenfarbe des Türkörpers 16 lackiert ist. Die Kunststoffschale 32 ist mittels nicht näher dargestellter Streben an der Trägerstruktur 28 abgestützt, sodass über diese ein Einleiten von Kräften in die Trägerstruktur 28 möglich ist, ohne dass eine Beschädigung der Kunststoffschale 32 erfolgt.
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An der der Griffmulde 30 zugewandten Seite ist die Kunststoffschale 32 ausgespart, wobei in die Aussparung eine Gummimatte 34 aus einem Hartgummi eingesetzt ist. Auf der der Trägerstruktur 28 zugewandten Seite ist an der Gummimatte 34 eine Leiterplatte 36 befestigt. Die Leiterplatte 36 weist einen Grundkörper 38 aus einem glasfaserverstärkten Epoxidharz auf, an dem und in das mehrere Leiterbahnen eingebettet sind. Zudem umfasst die Leiterplatte 36 eine elektrische Spule 40, die auch lediglich als Spule bezeichnet ist Die elektrische Spule 40 ist bei der dargestellten Variante ein separates Bauteil, jedoch als Planspulen, also als plane Spule, ausgebildet, wobei die Achse der Spule senkrecht zum Grundkörper 38 ist, und wobei sich die Spulenwindungen spiralförmigen ausbreiten. Zudem weist die Leiterplatte 36 eine Steuereinheit 42 auf, die mittels nicht näher dargestellter elektrische und/oder elektronische Bauelemente realisiert ist, die an dem Grundkörper 38 gelötet sind.
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Die Leiterplatte 36 mit der Spule 40 ist ein Bestandteil eines induktiven Sensors 44, dem auch die Steuereinheit 42 als auch ein Teil der Trägerstruktur 28 zugeordnet ist, nämlich der parallel zur Leiterplatte 36 angeordnet Teil, der somit ein metallisches Bauteil 46 des induktiven Sensors 44 bildet. Aufgrund der Gummimatte 34 ist dabei die Leiterplatte 36 und auch die elektrische Spule 40 bezüglich des Bauteils 46 beweglich gelagert. Mit Ausnahme der Gummimatte 34 ist der Türgriff 26 jedoch feststehenden ausgestaltet. Zusammenfassend ist die Leiterplatte 36 bezüglich der Karosserie 6, nämlich der Außenhaut des Türkörpers 16 beweglich gelagert, und das Bauteil 46, das ein Bestandteil der Trägerstruktur 28 des Türgriffs 26 ist, ist karosserieseitig festgehalten. Auch weist der Türgriff 26 den induktiven Sensor 44 auf, der die Leiterplatte 36 mit der elektrischen Spule 40 umfasst, wobei die Leiterplatte 36 bezüglich des metallischen Bauteils 46 beweglich ist.
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Zudem ist mittels der Steuereinheit 42 sowie der Spule 40 als auch des Bauteils 46 ein kapazitiver Sensor 48 realisiert. Mit anderen Worten sind sowohl die elektrische Spule 40, als auch die Steuereinheit 42 dem kapazitiven Sensor 48 zugeordnet, wobei das Bauteil 46 dem kapazitiven Sensor 48 als eine Sensorelektrode 50 zugeordnet ist. Zusammenfassend weist der Türgriff 26 den kapazitiven Sensor 48 auf, dem das Bauteil 46 als eine als die Sensorelektrode 50 zugeordnet ist. Die verbleibende Sensorelektrode des kapazitiven Sensor 48 ist mittels der elektrischen Spule 40 gebildet.
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Die Steuereinheit 42 ist über eine Anschlussleitung 52 signaltechnisch und elektrisch mit weiteren Bestandteilen des Kraftfahrzeugs 2, wie einem Bordcomputer, verbunden. Die Tür ist gemäß 3 dargestellten Verfahren 54 betrieben, wobei das Verfahren teilweise mittels der Steuereinheit 42 durchgeführt wird. Hierfür ist die Steuereinheit 42 geeignet vorgesehen und eingerichtet.
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In einem ersten Arbeitsschritt 56 wird mittels des kapazitiven Sensors 48 eine Annäherung von Fingern eines Nutzers an den Türgriff 26 erfasst. Hierfür wird mittels der Steuereinheit 42 eine Wechselspannung zwischen der Sensorelektrode 50 sowie der Spule 40 angelegt und die sich ergebende Kapazität erfasst, die abhängig von der Dielektrizitätskonstanten der Umgebung ist. Sobald sich diese verändert, was bei einer Annäherung der Finger der Fall ist, änderten sich auch die Kapazität. Wenn die sich die Kapazität um mehr als einen bestimmte Schwellwert ändert, oder die jeweils aktuell erfasste Kapazität einen bestimmten (anderen) Schwellwert über- oder unterschreitet, wird eine zweite Funktion 58 ausgeführt. Die zweite Funktion 58 umfasst hierbei das Aussenden einer Aufforderung über die Anschlussleitung 52, eine Identifikation eines des Nutzers in der Umgebung vorzunehmen. Hierfür wird ein nicht näher dargestellter Funksender aktiviert, und mittels dessen wird ein sich in der Umgebung befindender Funkschlüssel abgefragt. Falls der Funkschlüssel zu dem Kraftfahrzeug 2 korrespondiert, wird dies einem Bordcomputer und der Steuereinheit 42 über die Anschlussleitung 52 mitgeteilt. In diesem Fall werden als weiterer Bestandteile der zweiten Funktion 58 ein an dem Türblatt 12 angebundener Außenspiegel ausgeklappt.
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Nachfolgend wird der Betrieb des kapazitiven Sensors 48 eingestellt, und es wird ein zweiter Arbeitsschritt 60 durchgeführt, in dem der induktive Sensor 44 betrieben wird. Hierfür wird eine Wechselspannung an die elektrische Spule 40 angelegt, sodass mittels dieser zeitlich veränderlichen Magnetfelder erstellt werden. Infolgedessen werden in dem Bauteil 46 Wirbelströme induziert, die wiederum Magnetfelder ergeben, die sich auf die Induktivität der Spule 40 auswirken. Falls der Nutzer in die Griffmulde 30 eingreift, und die Gummimatte 34 von dem Türkörper 16 wegzieht, ändert sich der Abstand zwischen der Spule 40 und dem Bauteil 46, weswegen sich die induzierten Wirbelströme daher auch die Induktivität der Spule 40 ändern, was mittels der Steuereinheit 42 erfasst wird. Somit wird die Änderung der Induktivität erfasst und somit die Bewegung der Leiterplatte 36 bezüglich des Bauteils 46.
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Sofern die sich die Induktivität um einen bestimmten Wert ändert, also die aktuelle Induktivität einen bestimmten Schwellwert unter- oder überschreitet, wobei eine derartige Änderung lediglich bei einer vorgegebenen Bewegung der Leiterplatte 36 bezüglich Bauteil 46 erfolgt, wird eine erste Funktion 62 durchgeführt. Als erste Funktion 62 wird dabei das Schloss 24 betätigt, sodass dieses entriegelt wird. Zusammenfassend weist der Türgriff 26 somit die Steuereinheit 42 auf, die derart ausgebildet ist, dass bei der mittels des induktiven Sensors 44 erfassten Bewegung der Leiterplatte 36 bezüglich des Bauteils 46 die erste Funktion 62 und bei der mittels des kapazitiven Sensors 48 erfassten Änderung der Kapazität die zweite Funktion 58 ausgeführt wird.
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In einem sich anschließenden dritten Arbeitsschritt 64 wird ein haptisches Rückmeldeelement betätigt 66. Als haptisches Rückmeldeelement 66 wird hierbei der elektromotorische Fensterheber 20 herangezogen, und der Elektromotor 22 wird derart bestromt, dass die Fensterscheibe 18 mehrmals geringfügig bewegt wird, sodass Vibrationen entstehen. Diese werden über den Türkörper 16 auf den Türgriff 26 übertragen, sodass dem Nutzer eine haptische Rückmeldung dargeboten wird. Dies erfolgt jedoch lediglich dann, wenn die vorgegebene Bewegung der Leiterplatte 36 bezüglich des Bauteils 46, also eine Betätigung des induktiven Sensors 44, erfasst wurde. Zusammenfassend ist somit das haptische Rückmeldeelement 66 derart ausgebildet, dass bei der vorgegebenen Bewegung der Leiterplatte 36 bezüglich des Bauteils 46, bei der auch die erste Funktion 62 durchgeführt wird, die haptische Rückmeldung erfolgt. Zum Ausgeben der haptischen Rückmeldung wird das haptische Rückmeldeelement 66 herangezogen, das einen elektrisch betätigten Aktor umfasst, nämlich den elektromotorischen Fensterheber 20.
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In 4 ist eine Abwandlung des Türgriffs 26 entsprechend der Darstellung der 2 gezeigt, der wiederum an dem Türkörper 16 befestigt ist. Auch dieser Türgriff 26 weist die Trägerstruktur 28 auf, die hier jedoch nicht näher dargestellt ist. An der Trägerstruktur 28 ist die Leiterplatte 36 mit dem Grundkörper 38 befestigt, an der die elektrische Spule 40 befestigt ist. Im Vergleich zur vorherigen Ausführungsform ist somit die Leiterplatte 36 karosserieseitig festgehalten, und die Leiterplatte 36 ist von der Kunststoffschale 32, die auch als Griffschale bezeichnet ist, beabstandet. An dem Grundkörper 38 der Leiterplatte 36 ist wiederum die Steuereinheit 42 befestigt. Die Steuereinheit 42 ist wiederum über die Anschlussleitung 52 mit weiteren Bestandteilen des Kraftfahrzeugs 2 signaltechnisch und elektrisch verbunden.
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Der Türgriff 26 weist auch weiterhin die Kunststoffschale 32 mit dem Ausschnitt auf, in den die Gummimatte 34 eingesetzt ist. An der der Leiterplatte 36 zugewandten Seite der Gummimatte 34 ist an dieser das Bauteil 46 befestigt, das hier als Blechstreifen ausgestaltet ist. Aufgrund der Gummimatte 34 ist das Bauteil 46 bezüglich der Leiterplatte 36 und somit bezüglich der elektrische Spule 40 beweglich gelagert, wobei im Vergleich zur vorhergehenden Ausgestaltungsform nunmehr das metallische Bauteil 46 auch bezüglich der Karosserie 6 beweglich ist. Das Bauteil 46 ist in dem weiterhin vorhandenen induktiven Sensor 44 zugeordnet. Ferner ist der kapazitiver Sensor 48 vorhanden, und das Bauteil 46 dient als Sensorelektrode 50 des kapazitiven Sensors 48.
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Der Türgriff 26 umfasst ferner eine weitere Leiterplatte 68, die parallel zur Leiterplatte 36 angeordnet ist. Hierbei ist die Leiterplatte 36 zwischen der weiteren Leiterplatte 68 und dem Bauteil 46 angeordnet, und diese weisen zur Leiterplatte 36 im Wesentlichen den gleichen Abstand auf und sind zumindest teilweise deckungsgleich zueinander. Die weitere Leiterplatte 68 weist auf der der Leiterplatte 36 zugewandten Seite eine leitfähige Schicht 70 auf, die aus Kupfer besteht, und die an dem glasfaserverstärkten Epoxidharz der weiteren Leiterplatte 68 angebunden ist. Die leitfähige Schicht 70 bildet hierbei ein metallisches weiteres Bauteil 72 des induktiven Sensors 44 und ist elektrisch mit der Steuereinheit 42 verbunden. Dabei bildet die leitfähige Schicht 70 und somit auch das weitere Bauteil 72 die verbleibende Sensorelektrode des kapazitiven Sensors 48.
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Die weitere Leiterplatte 68 ist mittels mehrerer Kunststoffelemente 74 an der Innenseite der Kunststoffschale 32 auf der der Griffmulde 30 abgewandten Seite gehalten, wobei die Kunststoffelemente 74 nach Art von Filmscharnieren ausgestaltet sind. Auch ist die Kunststoffschale 32 auf dieser Seite vergleichsweise dünn ausgestaltet, sodass bei einer Kraftausübung dort die Kunststoffschale 32 nach innen eingedrückt und somit Kraft auf die weitere Leiterplatte 68 ausgeübt wird, die aufgrund der Kunststoffelemente 74 in Richtung der Leiterplatte 36 bewegt wird. Zusammenfassend weist der induktive Sensor 44 das metallische weitere Bauteil 72 auf, das bezüglich der Leiterplatte 36 und auch bezüglich des Bauteils 46 beweglich gelagert ist, wobei die Leiterplatte 36 zwischen den beiden Bauteilen 46, 72 angeordnet ist.
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Bei dieser Variante des Türgriffs 26 erfolgt eine Änderung der Induktivität der Spule 40 bei sowohl einer Bewegung des Bauteils 46 als auch bei einer Bewegung des weiteren Bauteils 72, die im unbetätigten Zustand im gleichen Abstand zur Spule 40 angeordnet sind. Falls das Bauteil 46 bewegt wird, ist die erste Funktion 62 derart angepasst, dass das Schloss 24 entriegelt wird. Falls dahingegen eine Bewegung des weiteren Bauteils 72 erfolgt, wird das Schloss 24 verriegelt. Bei einer Weiterbildung ist zusätzlich die Spule 40 dem kapazitiven Sensor 48 zugeordnet, wobei abwechselnd die Kapazität zwischen der Spule 40 und dem Bauteil 46 und zwischen der Spule 40 und dem weiteren Bauteil 72 bestimmt wird. Auf diese Weise ist mittels des kapazitiven Sensors 48 ein Bestimmen möglich, ob sich die Finger innerhalb der Griffmulde 30 oder lediglich außerhalb dieser befindet. Sofern sich die Finger außerhalb der Griffmulde 30 befinden, wird insbesondere bei der Änderung der Induktivität angenommen, dass das weitere Bauteil 72 bewegt wurde. Falls dahingegen bestimmt wurde, dass sich die Finger innerhalb der Griffmulde 30 befinden, wird bei einer in Änderung der Induktivität angenommen, dass das Bauteil 46 bezüglich der Spule 40 bewegt wurde.
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Der Türgriff 26 umfasst ferner das haptisch Rückmeldeelement 66, dass als eine Schnappscheibe 76 ausgestaltet ist, die innerhalb der Kunststoffschale 32 angeordnet ist. Diese ist aus einem Kunststoff erstellt und in nicht näher dargestellter Weise zwischen den beiden Bauteil 46, 72 verspannt. Falls zumindest eines der Bauteile 46, 72 in Richtung der Spule 40 bewegt wird, wird die Schnappscheibe 76 verbogen und in einen anderen, metastabilen Zustand überführt, was zu einer Erschütterung führt. Über das jeweilige Bauteil 46, 72 wird diese auf die Kunststoffschale 32 übertragen und somit die haptische Rückmeldung ausgegeben.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Kraftfahrzeug
- 4
- Rad
- 6
- Karosserie
- 8
- Tür
- 10
- Türzarge
- 12
- Türblatt
- 14
- Scharnier
- 16
- Türkörper
- 18
- Fensterscheibe
- 20
- elektromotorischer Fensterheber
- 22
- Elektromotor
- 24
- Schloss
- 26
- Türgriff
- 28
- Trägerstruktur
- 30
- Griffmulde
- 32
- Kunststoffschale
- 34
- Gummimatte
- 36
- Leiterplatte
- 38
- Grundkörper
- 40
- elektrische Spule
- 42
- Steuereinheit
- 44
- induktiver Sensor
- 46
- Bauteil
- 48
- kapazitiver Sensor
- 50
- Sensorelektrode
- 52
- Anschlussleitung
- 54
- Verfahren
- 56
- erster Arbeitsschritt
- 58
- zweite Funktion
- 60
- zweiter Arbeitsschritt
- 62
- erste Funktion
- 64
- dritter Arbeitsschritt
- 66
- haptisches Rückmeldeelement
- 68
- weitere Leiterplatte
- 70
- leitfähige Schicht
- 72
- weiteres Bauteil
- 74
- Kunststoffelement
- 76
- Schnappscheibe
