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Die
Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung
für ein
Kraftfahrzeug-Schließsystem
mit wenigstens einem eine Annäherung
oder Berührung durch
einen Bediener sensierenden Sensor, insbesondere in Kombination
mit einem schlüssellosen Zugangssystem
(„Keyless
Entry/Go"-Schließsystem),
sowie ein Verfahren zur Anzeige eines Betriebszustands eines Kraftfahrzeug-Schließsystems.
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Bei
modernen Schließsystemen
für Kraftfahrzeuge
werden im immer zunehmenderen Maße sogenannten elektronische
Schlüssel
mit Funkübertragung
verwendet („Keyless
Entry/Go"-Schließsysteme).
Dabei führt
ein Bediener eine Chipkarte mit einem eingebauten Funk-Sende- und
-Empfangsteil (RF-ID-Karte) mit sich, wobei zum Öffnen oder Verriegeln der Tür ein Entriegelungs-
bzw. Verriegelungsvorgang des Kraftfahrzeug-Schließsystems durch Ziehen am Türgriff oder
durch Aktivieren von im oder am Türgriff vorhandener Sensoren
eingeleitet wird.
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DE-OS 100 51 055 A1 ist
eine Vorrichtung zum Einleiten eines Öffnungs- und Verriegelungsvorgangs
eines Kraftfahrzeugs bekannt geworden, bei der eine erste und eine
zweite Annäherungssensorik eingesetzt
werden soll, die ein Entriegelungswunschsignal zur Einleitung eines Öffnungsvorgangs
eines Schließsystems
eines Kraftfahrzeugs erzeugt, und entsprechend ein Verriegelungswunschsignal
erzeugt, je nachdem, welcher Sensorik sich ein Bediener nähert.
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Nachteilhaft
ist dabei, dass keinerlei Rückkopplung
für den
Bediener erzeugt wird, in welchem Betriebszustand sich das Schließsystem
befindet.
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Nach
dem bekannten Stand der Technik nach
EP 1 235 190 A1 ist ebenfalls eine schlüssellose
Betätigungs-
und Schließeinrichtung
für Kraftfahrzeuge
bekannt geworden, bei der ein bedienerspezifischer vom Bediener
mitgeführter
Datenträger
als schlüsselloses
fernabgefragtes Zugangselement mit einem kapazitiven Sensor an einem
Türgriff
zusammen eine Verriegelung und Entriegelung der Schließeinrichtung
bewirkt, wobei der Start der Datenabfrage des Datenträgers durch
Abstandsänderungen
zu Elektroden des kapazitiven Sensors im Türgriff hervorgerufen wird.
Auch hier wird dem Bediener jedoch nicht der aktuelle Betriebszustand
der Schließeinrichtung
unmittelbar mitgeteilt.
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Im
weiteren bekannten Stand der Technik nach
DE-OS 197 57 294 A1 ist
ein elektronisches Diebstahlschutzsystem für Kraftfahrzeuge bekannt geworden,
bei dem ein Dialog zwischen einem fahrzeugfesten Steuergerät und einem
vom Benutzter mitgeführten
Berechtigungsbauteil zur Erkennung der Berechtigung stattfindet.
Dabei soll das mitgeführte
Berechtigungsbauteil den Empfang eines Abfragesignals mittels haptischer
Signale fühlbar
signalisieren können.
Zur Erzeugung des haptischen Signals ist ein mechanischer Schwinger
in dem Berechtigungsbauteil vorgeschlagen. Der mechanische Schwinger
soll dabei aktiviert werden, sobald das Berechtigungsbauteil ein
Anfragesignal des fahrzeugfesten Steuergerätes empfängt. Dabei muss jedoch das
Berechtigungsbauteil am Körper
des Bedieners anliegen, damit dieser das haptische Signal wahrnehmen
kann. Das ist umständlich
und dient nicht einer zeit- und zustandsnahen Informationsmitteilung.
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Dabei
ist im gesamten Stand der Technik nachteilig, dass der Bediener
nicht zweifelsfrei aktionsnah merkt oder mitgeteilt bekommt, wann
der Entriegelungsprozess oder Verriegelungsprozess abgeschlossen
oder eingeleitet worden ist, bzw. ob die Abfrage der Zugangangstberechtigung
mittels der RF-ID-Karte erfolgreich verlaufen ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Betätigungseinrichtung
für ein
Kraftfahrzeug-Schließsystem
und ein Verfahren zur Anzeige eines Betriebszustands eines Kraftfahrzeug-Schließsystems
zur Verfügung
zu stellen, dass diese Nachteile mit möglichst einfachen und effektiven
Mitteln überwindet.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Betätigungseinrichtung
für ein
Kraftfahrzeug-Schließsystem
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren zur Anzeige
eines Betriebszustands eines Kraftfahrzeug-Schließsystems
mit den Merkmalen des Anspruch 12 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass ein aktiver haptischer Signalgeber in oder an der Betätigungseinrichtung
vorgesehen ist, vermittels welchem dem Bediener Betriebszustände des
Kraftfahrzeug-Schließsystems
angezeigt werden können.
Aktiv bedeutet dabei, dass das durch den Tastsinn wahrnehmbare Bestätigungssignal
durch einen steuerbaren Signalgeber in oder an der Betätigungseinrichtung
erzeugt wird. Dadurch wird eine aktive Rückkopplung zum Bediener möglich, wodurch
dieser gezielt über
bestimmte Betriebszustände
des Kraftfahrzeug-Schließsystems
informiert werden kann.
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Die
Erfindung schlägt
vor, den Bediener eine aktiv generierte Information in Abhängigkeit
des Verriegelungs- oder Entriegelungsprozesses darzubieten. Dadurch
wird bei einem noch nicht oder nicht vollständig entriegelten, einer Fahrzeugtür zugeordnetem
Kraftfahrzeug-Schließsystems
ein mehrfaches Ziehen an dem Türgriff
durch den Bediener, der die abgeschlossene Entriegelung nicht erkennen kann,
vermeidbar gemacht, da der Bediener den entsprechenden Betriebszustand
angezeigt bekommt.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der aktive
haptische Signalgeber ein Elektromotor mit von diesem angetriebener
Unwucht ist. So kann in besonders einfacher Weise ein gut spürbares haptisches
Signal erzeugt werden.
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Eine
ebenso vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der aktive haptische
Signalgeber ein Piezoelement oder ein Miniaturlautsprecher ist.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Betätigungseinrichtung
im Türgriff,
insbesondere im Türaußengriff,
eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
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Von
Vorteil sind zwei Sensoren mit unterschiedlichem Erfassungsbereich
vorgesehen. Somit können
unterschiedliche Betriebszustandswünsche vom Bediener durch gezielte
Aktivierung der Sensoren mitgeteilt werden.
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Dem
folgend sind die Erfassungsbereiche von Vorteil zum einen der nach
außen,
der Fahrzeugtür
des Kraftfahrzeugs abgewandte Bereich des Türgriffs, und zum anderen der
der Fahrzeugtür
des Kraftfahrzeugs zugewandte Bereich des Türgriffs.
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Ebenso
von Vorteil sind, insbesondere bei einer Türausgestaltung ohne Türgriff,
die Erfassungsbereiche zwei nebeneinander angeordnete Flächen.
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Eine
bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Sende-
und/oder Empfangsvorrichtung für
ein Funksignal einer RF-ID-Karte (Transponder) vorgesehen ist. Damit
kann eine Funkverbindung zu einem sogenannten elektronischen Schlüssel zur
Abfrage der Zugangsberechtigung aufgebaut werden.
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Eine
Steuerungs- und Auswerteelektronik ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung
vorgesehen, die die gelieferten Signale des/der Sensoren und/oder
der Sende- und/oder Empfangsvorrichtung auswertet.
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Der
Sensor umfasst vorteilhafterweise zumindest eine Elektrode, und
ist insbesondere als Kugelkondensator ausgebildet, wobei eine Annäherung bzw.
Betätigung
durch einen Bediener durch eine dynamische Kapazitätsauswertung
sensiert wird.
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Zur
Verbindung und Kommunikation der Elemente untereinander und zur
Versorgung der einzelnen Elemente mit einer Betriebsspannung sind
die Sensoren und/oder der haptische Signalgeber und/oder die Steuerungs-
und Auswerteelektronik und/oder die Sende- und/oder Empfangsvorrichtung miteinander über einen
gemeinsamen Datenbus verbunden, über
den insbesondere auch alle daran angeschlossenen Elemente mit der
Betriebsspannung versorgt werden. Dieser Datenbus ist zur Einsparung von
zur Datenübertragung
notwendigen Einzelleitungen seriell ausgestaltet.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist
vorgesehen, dass zur Anzeige eines Betriebszustands eines Kraftfahrzeug-Schließsystems,
insbesondere mittels einer Betätigungseinrichtung
nach einem der Ansprüche
1 bis 11, wenigstens ein an oder in einer Betätigungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug-Schließsystem
ausgebildeter, eine Annäherung oder
Berührung
durch einen Bediener sensierenden Sensor abgefragt wird, wobei nach
erfolgter Detektion eines Signals zur Anzeige eines ausgewählten Betriebszustandes
des Kraftfahrzeug-Schließsystems
ein in oder an der Betätigungseinrichtung
vorgesehener aktiver haptischer Signalgeber betätigt wird.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass mittels
einer Sende- und/oder Empfangsvorrichtung ein getrennt von dem Kraftfahrzeug-Schließsystems
ausgebildetes schlüsselloses Zugangssystem
(„Keyless
Entry/Go" Schließsystem) abgefragt
wird, wobei eine Zugangsberechtigung des Bedieners durch einen automatisierten
Dialog zwischen Sende- und/oder
Empfangsvorrichtung und der getrennt ausgebildeten RF-ID-Karte festgestellt wird.
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Von
Vorteil wird der Dialog zur Ermittlung der Zugangsberechtigung mittels
der Funkverbindung nach erfolgter Detektion eines Signals an einem
Sensor vollzogen.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass zwei Sensoren
(äußerer und
innerer) mit unterschiedlichem Erfassungsbereich abgefragt werden,
wobei die Erfassungsbereiche zum einen der nach außen, einer
Fahrzeugtür
eines Kraftfahrzeugs abgewandte Bereich eines Türgriffs ist, und zum anderen
der der Fahrzeugtür
des Kraftfahrzeugs zugewandte Bereich des Türgriffs ist. Von Vorteil kann
der dem Fahrzeug zugewandte Bereich der nach innen in Richtung Griffmulde
gerichtete Teil des Türgriffs
ist.
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Bei
verriegeltem Zustand des Kraftfahrzeug-Schließsystems wird gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens bei Detektion eines Signals
am äußeren Sensor
und/oder am inneren Sensor eine Entriegelung des Kraftfahrzeug-Schließsystems
eingeleitet.
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Eine
vorteilhafte Variante des Verfahrens sieht vor, dass mittels des
aktiven haptischen Signalgebers die Detektion des Signals angezeigt
wird.
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Eine
nicht weniger vorteilhafte Variante des Verfahrens sieht vor, dass
mittels des aktiven haptischen Signalgebers die festgestellte Zugangsberechtigung
des Bedieners angezeigt wird.
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Eine
ebenso vorteilhafte Variante des Verfahrens sieht vor, dass mittels
des aktiven haptischen Signalgebers die vollständige mechanische Entriegelung
des Kraftfahrzeug-Schließsystems
angezeigt wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass
bei entriegeltem Zustand des Kraftfahrzeug-Schließsystems
bei Detektion eines Signals nur am äußeren Sensor eine Verriegelung
des Kraftfahrzeug-Schließsystems
eingeleitet wird.
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Gemäß einer
Abwandlung des Verfahrens ist vorgesehen, dass nur bei Detektion
einer Bewegung entlang der Betätigungseinrichtung,
insbesondere in einer Richtung, mittels eines Sensors eine Verriegelung
des Kraftfahrzeug-Schließsystems
eingeleitet wird.
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Ebenso
vorteilhaft ist es, dass mittels des aktiven haptischen Signalgebers
die Detektion des Signals angezeigt wird.
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Mittels
des aktiven haptischen Signalgebers wird die festgestellte Zugangsberechtigung
des Bedieners von Vorteil angezeigt.
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Bevorzugterweise
wird mittels des aktiven haptischen Signalgebers die vollständige mechanische
Verriegelung des Kraftfahrzeug-Schließsystems angezeigt.
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Weitere
Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen oder deren Unterkombinationen.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der Zeichnung weiter erläutert. Im
Einzelnen zeigt die schematische Darstellung in:
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1 eine Draufsicht auf eine
schematische Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung
in einem Türgriff
eines Kraftfahrzeugs, und
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2 eine Draufsicht auf eine
schematische Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung
in weiterer Ausgestaltung mit einem elektronischen Schlüssel.
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Die
in den Figuren gleichen Bezugsziffern bezeichnen gleiche oder gleich
wirkende Elemente.
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In 1 ist ein beispielhafter
Türgriff 6 eines Kraftfahrzeugs 7 gezeigt,
der, wie üblich,
an der Fahrzeugtür 71 angebracht
ist. Die Betätigungseineinrichtung 1 ist
im Türgriff 6 ausgebildet.
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Die
Betätigungseinrichtung 1 weist
dabei zwei eine Annäherung
oder Berührung
durch einen Bediener sensierende Sensoren 2 und 3 auf.
Diese dienen einer Einleitung eines Ver- oder Entriegelungsprozesses
des Kraftfahrzeug-Schließsystems.
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Zur
Anzeige der Betriebszustände
und/oder der Arbeitsabläufe
des Kraftfahrzeug-Schließsystems
ist ein aktiver haptischer Signalgeber 5 vorgesehen. Aktiv
bedeutet dabei, dass der Signalgeber aktiv und selektiv angesteuert
werden kann, anders als bei herkömmlichen
Kraftfahrzeug-Schließsystemen,
bei denen allenfalls mechanische Rastungen der Schlosses an sich
oder dergleichen gegebenenfalls wahrnehmbar waren.
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Dadurch
wird eine aktive Rückkopplung
und ein Informationsfluss zum Bediener möglich, wodurch dieser gezielt über bestimmte
Betriebszustände
des Kraftfahrzeug-Schließsystems
informiert werden kann.
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Der
aktive haptische Signalgeber 5 setzt sich dabei aus einem
Elektromotor 51 mit von diesem angetriebener Unwucht 52 zusammen,
die bei laufendem Motor eine Vibrieren oder Rütteln spürbar macht. Eine solche erzeugte
Vibration ist zweifelsfrei wahrnehmbar. Ein visueller Kontakt, beispielsweise zu
gerade im Sonnenlicht schlecht einsehbaren Blinkern oder eine oft
Dritte störende
akustische Mitteilung mittels einer Hupe ist nicht mehr notwendig.
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Es
sind zwei Sensoren 2 und 3 mit jeweils unterschiedlichem
Erfassungsbereich vorgesehen. Der Erfassungsbereich des (äußeren) Sensors 2 ist der
nach außen,
der Fahrzeugtür 71 des
Kraftfahrzeugs 7 abgewandte Bereich des Türgriffs 6,
und der Erfassungsbereich des (inneren) Sensors 3 ist der der
Fahrzeugtür 71 des
Kraftfahrzeugs 7 zugewandte Bereich des Türgriffs 6.
Im Beispiel wird also durch den inneren Sensor 3 im wesentlichen
der Bereich des inneren Türgriffs
und die Griffmulde 61 des Türgriffs überwacht.
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Die
beiden verschiedenen Bereiche dienen einer unterschiedlichen Funktionsauswahl
durch den Bediener und einer einfachen Plausibilitätsprüfung durch
eine der Betätigungseinrichtung 1 zugeordnete Steuerungs-
und Auswerteelektronik 8, die die gelieferten Signale der
Sensoren 2, 3 auswertet (siehe auch 2).
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So
kann im Beispiel bei geschlossener aber entriegelter Fahrzeugtür ein Öffnungswunsch
der Tür des
Bedieners von einem Wunsch zum verriegeln der Tür unterschieden werden.
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So
ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass bei entriegeltem Zustand des Kraftfahrzeug-Schließsystems
bei Detektion eines Signals nur am äußeren Sensor 2 eine
Verriegelung des Kraftfahrzeug-Schließsystems eingeleitet wird.
Eine gleichzeitige Detektion an beiden Sensoren, wie es beim normalen
Umgreifen eines Türgriffs
beim normalen Öffnen
der Tür üblich ist,
wird keine Aktion bei entriegeltem Zustand hervorrufen.
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So
kann weiterhin vorgesehen sein, dass nur bei Detektion einer Bewegung
entlang der Betätigungseinrichtung,
insbesondere in einer Richtung, mittels beispielsweise des äußeren Sensors 2 eine Verriegelung
des Kraftfahrzeug-Schließsystems
eingeleitet wird.
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Eine
Detektion des eine Aktivität
auslösenden
Signals wird dann zur Kontrolle durch den Bediener mittels des aktiven
haptischen Signalgebers 5 angezeigt.
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Bei
verriegeltem Zustand des Kraftfahrzeug-Schließsystems und Detektion eines
Signals am äußeren Sensor 2 und/oder
am inneren Sensor 3 wird entsprechend eine Entriegelung
des Kraftfahrzeug-Schließsystems
eingeleitet. Eine vom Bediener gewünschte Entriegelung fällt nicht
immer zeitlich zusammen mit dem Wunsch eine Tür zu Öffnen.
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Mittels
des aktiven haptischen Signalgebers 5 kann zum einen die
Detektion des Signals angezeigt werden oder auch die vollständige mechanische
Entriegelung des Kraftfahrzeug-Schließsystems.
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Die
beiden Sensoren 2, 3 detektieren eine Annäherung eines
Bedieners, wobei die Sensoren im Beispiel jeweils hierzu einen Kugelkondensator
umfassen. Die Detektion erfolgt dabei durch einen dynamischen Sensierungsprozess.
Die eine Elektrode des Kondensators wird in schneller Folge be-
und entladen wobei die Umgebung der einen am Kugelkondensator ausgebilde ten
Elektrode als zweite Elektrode dient. Nähert sich nun eine Hand eines
Bedieners, so wird die Kapazität
des Kugelkondensators verändert.
Diese Änderung
der Kapazität
wird durch den dynamischen Be- und Entladeprozess einfach messbar
(beispielsweise wenn der Kugelkondensator Teil eines Schwingkreises
ist).
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Bei
herkömmlichen
kapazitiven Sensoren waren zwei feste Elektroden vorgesehen, bei
denen eine sich nähernde
Hand lediglich als in das Kondensatorfeld eingebrachtes Dielektrikum
erfassbar war.
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Anstelle
der kapazitiven Sensoren sind natürlich auch andere einen Aktionswunsch
eines Bediener erkennende Sensoren möglich. Dabei sind berührungslose
Sensoren als auch Taster oder dergleichen denkbar.
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In 2 ist eine Erweiterung der
erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung 1 dargestellt.
So wird das schon beschriebene System mit einem schlüssellosen
Zugangssystem („Keyless
Entry/Go"-Schließsystem) 4, 41, 42 kombiniert.
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So
ist eine Sende- und/oder Empfangsvorrichtung 41 für ein Funksignal
einer RF-ID-Karte (Transponder) 42 vorgesehen. Die RF-ID-Karte 42 arbeitet
dabei berührungslos
mittels einer Funkverbindung die über die Sende- und/oder Empfangsvorrichtung 41 der
Betätigungseinrichtung 1 und
einen in der Karte ausgebildeten Transceiver hergestellt wird.
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Die
RF-ID-Karte 42 kann dabei eine aktive Stromversorgung,
also mit geladener Spannungsversorgung beispielsweise in Form einer
Knopfzelle, oder eine passive Stromversorgung aufweisen, wobei letztere
die Versorgungsenergie aus der Antenne der RF-ID-Karte und damit
von der Sende- und/oder Empfangsvorrichtung 41 der Betätigungseinrichtung 1 in
Form von Sendeleistung bezieht.
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Mittels
der Sende- und/oder Empfangsvorrichtung 41 wird die RF-ID-Karte
des schlüssellose Zugangssystems 4 abgefragt.
Die Zugangsberechtigung des Bedieners B wird durch einen automatisierten
Dialog zwischen Sende- und/oder Empfangsvorrichtung 41 und
der getrennt ausgebildeten RF-ID-Karte 42 festgestellt.
Beim Dialog werden individuelle digitale Zugangsdaten mit der vom
Bedieners mitgeführten
RF-ID-Karte abgeglichen.
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Von
Vorteil wird dieser Dialog zur Ermittlung der Zugangsberechtigung
mittels der Funkverbindung nach erfolgter Detektion eines Signals
an einem Sensor 2, 3 vollzogen, damit nicht ohne
Veranlassung eine elektrische Energie verbrauchende Funkverbindung
aufgebaut werden muss.
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Mittels
des aktiven haptischen Signalgebers 5 kann auch die festgestellte
Zugangsberechtigung des Bedieners B entsprechend dem oben beschriebenen
Verfahrensablauf angezeigt werden.
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Zur
Steuerung und Erfassung der Zustände der
Betätigungseinrichtung 1 ist
weiterhin eine Steuerungs- und Auswerteelektronik 8 vorgesehen,
die die gelieferten Signale des äußeren und
inneren Sensors 2, 3 und der Sende- und/oder Empfangsvorrichtung 4, 41 auswertet,
sowie den haptischen Signalgeber 5 steuert.
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Die
Sensoren 2, 3, der haptische Signalgeber 5 und
die Steuerungs- und Auswerteelektronik 8 sind miteinander über einen
gemeinsamen seriellen Datenbus 9 verbunden, über den
auch gleichzeitig eine Stromversorgung erfolgt.
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Im
gezeigten Beispiel werden die Sensoren 2, 3 und
der aktive haptische Signalgeber 5 über eine Treiber-Elektronik 91 zum
Dantebus 9 verbunden.
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Das
oben erläuterte
Ausführungsbeispiel
der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses
der durch die Ansprüche
definierten erfindungsgemäßen Lehre,
die als solche durch das Ausführungsbeispiel
nicht eingeschränkt
ist.
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- 1
- Betätigungseinrichtung
- 2,
3
- Sensor
- 4
- schlüsselloses
Zugangssystem
- 41
- Sende-
und/oder Empfangsvorrichtung
- 42
- RF-ID-Karte
(Transponder)
- 5
- haptischer
Signalgeber
- 51
- Elektromotor
- 52
- Unwucht
- 6
- Türgriff
- 61
- Griffmulde
- 7
- Kraftfahrzeug
- 71
- Fahrzeugtür
- 8
- Steuerungs-
und Auswerteelektronik
- 9
- Datenbus
- 91
- Treiber-Elektronik
- B
- Bediener