DE19537619C2 - Überwachungsvorrichtung für das Öffnen von (Kfz)-Türen - Google Patents

Überwachungsvorrichtung für das Öffnen von (Kfz)-Türen

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DE19537619C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen bzw. Verhindern des Türenöffnens, wenn bei diesem Vorgang eine Gefahr, insbesondere bei Automobilen, infolge sich bewegender Gegenstände oder Personen droht.
Die Verkehrsregeln sagen aus, daß eine Autotür nur dann geöffnet werden darf, wenn dadurch keine Gefährdung oder Behinderung von Verkehrsteilnehmern eintritt. Deshalb hat sich eine in oder an einem Kfz befindliche Person per Augenschein davon zu überzeugen, daß beim Öffnen der Autotür nichts und niemand in deren Schwenkbereich gerät. Es geschehen jedoch häufig - auch tödliche - Unfälle durch die Tatsache, daß nicht sorgfältig genug umgesehen wird, daß durch im oder am Wagen befindliche Gegenstände die Sicht behindert wird oder daß infolge schlechter Sichtverhältnisse (Dunkelheit, Nebel) oder Eile nicht die erforderliche Sorgfalt aufgebracht wird.
Bekannt sind mehrere Vorrichtungen zur gesteuerten Betätigung von Türen, so die DE 35 31 309 bei Schutzhauben für Maschinentüren, die DE 40 53 362 zum ferngesteuerten Verschließen von Türen, die IP 1771243 (DE 86-36 36 828) zum Verschließen von Autotüren, die noch einen Spalt offenstehen. Die DE 11 07 194 handelt von Sicherheitseinrichtungen gegen unbeabsichtigtes Öffnen von Türen während der Fahrt, wobei ein Fahrtsensor eine Betriebssteuerung betätigt, wenn eine vorgegebene Fahrtgeschwindigkeit überschritten wird. DE 33 13 866 zeigt eine Hilfe auf, um den toten Winkel bei Rückspiegeln an Autos elektronisch zu erfassen. DE 28 36 767 hat einen Türgriff als Sensor ausgebildet, der erst bei Berührung arbeitet. Dies ist jedoch zu spät, um zuverlässig Unfälle zu verhindern. Außerdem ist hier nur eine Warneinrichtung, nicht jedoch eine Türblockade vorgesehen.
Bei DE 33 22 528 dient eine Überwachungseinrichtung allgemein als Hilfe für den Rückblick während der Fahrt, teils auch ohne nähere sinnvolle Erläuterung als Aussteigehilfe. DE 41 19 579 hat eine Überwachungssendeanlage in den Türfalt eingebaut, die beim Öffnen - und damit zu spät und unwirksam - in Aktion tritt. Die Aktivierung erfolgt von außen, d. h. über den Straßenverkehr, durch sich annähernde Gegenstände, was zu großer Verwirrung für den Fahrer führt, da lediglich der Fall des beabsichtigten Türöffnens die Gefahr birgt, die Kombination mit Türschalter aber zu spät arbeiten würde. Die beschriebene Lösung ist zu wenig, um den Hauptanspruch abzudecken.
Alle diese Schriften behandeln nicht die bereits erfinderische Problemstellung und geben auch nicht die nötigen Hinweise auf die Hinführung oder Ausführung der Erfindung. Auch bekannte Vorrichtungen zur Überwachung der Rückwärtsfahrt, z. B. beim Einparken, per Ultraschallsensor oder Mikrowellensender und -empfänger als Abstandsmesser lösen das Problem nicht. Die hierfür am Fahrzeug vorgesehenen Einrichtungen - auch zum automatischen Abstandshalten zum Vordermann (VDI′-Nachrichten vom 21.07.1995) - sind jedoch geeignet, für die hier gestellte Problemstellung als Bausteine für eine kostengünstige Lösung mitherangezogen zu werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, insbesondere beim Öffnen von Autotüren die betätigende Person noch vor der Öffnungshandlung zu warnen und/oder am Öffnen zu hindern oder zu behindern, falls durch das Türöffnen eine Gefährdung des Umfeldes/Straßenverkehres bzw. eine Beschädigungsgefährdung der Tür eintritt. Dies muß der Fall sein, bevor die Tür tatsächlich geöffnet werden soll. Ferner müssen jene Situationen, die eine unnötige Signalgebung bewirken, z. B. während der Fahrt, sicher ausgeschlossen werden.
Die Aufgabe wird mit dem Merkmal des Patentanspruches 1 oder 15 gelöst. Die weiteren Ansprüche geben weitere Hinweise zur Realisierung der Erfindung. Mit dem Verfahren bzw. den Vorrichtungen des Anspruches 1 bzw. 15 wird zuverlässig sichergestellt, daß die die Tür öffnende Person rechtzeitig gewarnt oder am Öffnen gehindert wird. Vorteilhaft wird die Vorrichtung dann aktiviert, wenn bei Stillstand des Fahrzeuges nach dem Türöffner gegriffen wird. Hierfür können insbesondere kostengünstige Näherungsschalter, beispielsweise bekannte kapazitive Näherungsschalter, vorgesehen werden. Über einen Bordrechner werden ferner jene Fahrzustände ermittelt und ausgewertet, bei denen die Signalgebung unnötig bzw. verwirrend ist.
Es ist bekannt, Sprachsteuerungen für die Aktivierung bzw. Signalbeschickung von Datenverarbeitungsanlagen einzusetzen. Ist im Fahrzeug bereits eine solche Anlage oder ein entsprechend geeigneter Rechner vorhanden, so kann die Anlage auch durch einen entsprechenden Befehl, z. B. durch das Sprechen des Wortes "Umsehen" aktiviert werden. Dies spart den Einbau der Näherungssensoren für die Türgriffe. Auch weitere Zubehörteile sind als Stand der Technik vorhanden und brauchen daher nicht näher erläutert zu werden.
Es ist sinnvoll, die Aktivierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht im Dauerbetrieb zu halten, da sonst während der Fahrt irritierende Fehlanzeigen ausgelöst werden, beispielsweise, wenn eine Hand in die Nähe des Türöffners gerät. Zwar wird hauptsächlich die Fahrertür benutzt und bringt daher am häufigsten die beschriebene Gefährdung, es ist aber durchaus sinnvoll, auch weitere Türen und auch auf der rechten Fahrzeugseite mit einer derartigen Vorrichtung zu versehen, da auch beim Öffnen der echten Türen Verkehrsteilnehmer, z. B. auf Radwegen, gefährdet werden können.
In erster Linie treten die erwähnten Gefahren durch und für Verkehrsteilnehmer auf, die sich von hinten an das Fahrzeug annähern. Hier sind auch die Sichtverhältnisse für die türöffnende Person schlechter als nach vorn. Die Überwachung des Annäherns hat daher in erster Linie nach hinten und in Richtung nach links und rechts hinten zu erfolgen.
Als Sensoren für die Überwachung dieses Raumes kommen bevorzugt sowohl Ultraschallgeräte als auch Mikrowellen ("Radar") in Frage. Sie haben im Gegensatz zu Licht, Infrarotlicht oder Laserlicht den Vorteil, daß sie auch dann arbeiten, wenn die Außenseite verschmutzt sein sollte, was nicht immer zu vermeiden ist. Bei Mikrowellen ist darauf zu achten, daß sie nicht in einem Bereich arbeiten, der andere Geräte, beispielsweise die Sensorik für einen Airbag, stört. Verwendet man o.e. Lichtsensoren, so ist darauf zu achten, daß sie sauber bleiben, beispielweise durch Unterbringung im Innern des Fahrzeuges hinter der Heckscheibe.
Mikrowellen, Infrarotlicht oder Ultraschallwellen sind unsichtbar und lösen daher bei den anderen Verkehrsteilnehmern keine Irritationen aus. Derartige Sende- und Empfangsanlagen sind preiswert im Handel erhältlich. Es ist beispielsweise aber auch möglich, bereits vorhandene Warnanlagen, z. B. für die Überwachung bei Rückwärtsfahrten durch eine Mikrowellenanlage oder eine Kamera mit Bilddatenverarbeitung oder einen Magnetfeldsensor einzusetzen. Kameras finden heute bereits zur Sicherung der Rückwärtsfahrt insbesondere bei LKW Verwendung.
Es ist zudem sinnvoll, auch für den oder die betroffenen Verkehrsteilnehmer ein Signal nach außen abzugeben, um diese zu warnen. Hier kommt bevorzugt ein Lichtsignal in Frage.
Technisch vorteilhaft ist es, um mehrfache und teure Signalleitungen zu vermeiden, die Meßwerte/Signale über einen bekannten Datenbus oder Lichtwellenleiter zu leiten.
Die folgende Tabelle zeigt beispielhaft, welche Signale wie in der Warnanlage verarbeitet werden sollten. Dabei bedeutet:
I = aktive Meß- oder Signalgröße vorhanden
x = Meß- oder Signalgröße vorhanden oder nicht vorhanden
0 = Meß- oder Signalgröße nicht vorhanden.
Es ist nicht unbedingt erforderlich zu überwachen, ob die Tür bereits offen oder noch geschlossen ist.
Mit dem Rechner kann auch vorteilhaft die Richtung und Geschwindigkeit des sich annähernden Verkehrsteilnehmers ermittelt werden, um die Türöffnung nur dann zu behindern bzw. ein Warnsignal abzugeben, wenn dieser Verkehrsteilnehmer voraussichtlich in den Gefahrenbereich der Tür gerät. Besonders geeignet für solche Berechnungen des Geschwindigkeitsvektors des Verkehrsteilnehmers sind moderne, einfach und zuverlässig zu programmierende und arbeitende Verfahren wie Fuzzy Logic und/oder Neuronale Netze.
Fig. 1 zeigt beispielhaft die Anordnung wichtiger Elemente einer erfindungsgemäßen Warneinrichtung:
Das Automobil 1 mit Türen 2a,b links und 2c,d rechts (nicht dargestellt) besitzt innen Türgriffe 3a,b . . . die in einer erfindungsgemäßen Ausbildung mit Aktivierungssensoren 4, gfls. unterteilt in 4a,b . . . ausgestattet sind. Diese Sensoren, beispielsweise handelsübliche Kapazitivsensoren, aktivieren die bevorzugt im Heckbereich des Fahrzeuges angebrachten Verkehrsraumsensoren 5, 5′, die insbesondere den heckseitigen Umgebungsraum beispielsweise mittels Mikrowellen 6 auf Annäherung eines nur symbolisch dargestellten Verkehrsteilnehmers/Körpers 7 aus der Distanz D überwachen.
Über einen Rechner 8, der beispielsweise auch für andere Zwecke wie moderne Kartendarstellungen etc. an Bord sein kann, wird die Geschwindigkeit und Richtung des Verkehrsteilnehmers/Körpers 7 hinsichtlich Kollisionsgefahr beim Öffnen zumindest einer der Türen 2a, 2b . . . ausgewertet und der Fahrer oder Passagier, der eine Türe 2a,b . . . öffnen möchte, optisch und/oder akustisch über die Signalgeber 9a, 9b gewarnt. Ferner kann auch der Verkehrsteilnehmer 7 nach außen gewarnt werden (Signal 9c). Für die Berechnung des Geschwindigkeitsvektors verwendet man vorteilhaft Verfahren der Fuzzy-Logic, und/oder neuronale Rechner.
Natürlich ist es in Fortbildung der Erfindung auch möglich, zumindest das entsprechend betätigte Türschloß 10a, 10b . . . bei gefährlicher Annäherung des Verkehrsteilnehmers 7 automatisch zu versperren, so daß sich während der gefährlichen Annäherung die Tür(en) 2a,b . . . nicht öffnen läßt (lassen) oder bei kleinem Öffnungswinkel blockiert oder gebremst wird/werden. Sehr einfach kann der Verschluß der Tür(en) über die meist vorhandene Zentralverriegelung erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, das Öffnen der Türen durch den Einsatz von elektrisch gesteuerten, im Schwenkbereich der Tür(en) angebrachten Hydraulikzylindern 12 (Fig. 3) zu erschweren oder zu verhindern. Diese verfügen über große Widerstandskräfte auf kleinem Raum, sind leicht und wenig störanfällig. Für den Fall eines Unfalles, bei dem die Einrichtung beschädigt wird, ist es sinnvoll, sie mit einer besonderen Betätigung außer Kraft setzen zu können.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Schaltkreises (Blockschaltbild) für die erfindungsgemäße Warn- bzw. Überwachungsanlage. Es ist ferner 12 der Geschwindigkeitsgeber des Fahrzeuges (stehend Signal 0, fahrend Signal I), 13 jeweils ein Analog-/Digitalwandler 9 wird gezeigt als Signalgeber mit Lichtdiode 10a und Tonsignalgeber 10b. Die Warnung nach außen erfolgt über Signalgeber 10c. 14 ist die Stromversorgung der Anlage für die einzelnen Elemente, wobei deren Anschluß an das elektrische Bordnetz mit den Pfeilen unter den Blöcken symbolisch dargestellt ist. Die Anlage kann entsprechend dem beispielhaft oben gezeigten Signalschema betrieben werden.
Fig. 3 zeigt stilisiert eine Draufsicht auf eine Autotür 2 mit Hydraulikzylinder 11 zur Blockade oder Bremsung der Tür 2 eines Autos 1.

Claims (13)

1. Einrichtung, insbesondere zur Überwachung des Verkehrsraumes eines Kraftfahrzeuges mit zumindest einem Verkehrsraumsensor (5) zur Erfassung eines sich dem Fahrzeug nähernden Körpers (7) (insbesondere Person, Fahrzeug) und einer zugehörigen Signalanlage (9) und/oder einer Blockadevorrichtung für zumindest eine Tür, welche bei Stillstand oder Fast-Stillstand des Fahrzeuges arbeitet, wobei bei der Annäherung einer Person/Hand an zumindest einen Türgriff die Anlage bzw. Blockadevorrichtung aktiviert wird und bei Annäherung eines Körpers (7) im Verkehrsraum die Öffnung zumindest einer Tür (2) des Fahrzeuges (1) verhindert, erschwert oder blockiert wird und/oder eine optische und/oder akustische Signalanlage diese Annäherung des Körpers (7) anzeigt, wobei zumindest ein Sensor den Aktionszustand des Fahrzeuges erfaßt und über eine Auswertung dieses Aktionszustandes, z. B. mittels eines Rechners, unnötige Signalgebung bzw. Blockade vermeidet.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Verkehrsraumsensor (5, 5′) am Fahrzeug durch zumindest einen Sensor (4a,b) . . . aktiviert wird, der im Bereich zumindest eines der Türgriffe, bevorzugt der Innentürgriffe, angebracht ist.
3. Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Aktivierungssensor/en (4a,b) . . . kapazitiv, beispielsweise durch Annäherung einer Hand, arbeitet/arbeiten.
4. Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierungssensoren (4a,b) . . . im Fahrzeug bevorzugt ein Arbeitsumfeld bis ca. 20 bis 30 cm um den Türöffnungsgriff (3) aufweisen.
5) Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgebung oder Türblockade nur bei Stillstand des Fahrzeuges erfolgt.
6. Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Verkehrsraumsensor (5) gleichzeitig zur Messung des Fahrzeugabstandes bei Rückwärtsfahrt ("Einparkhilfe") und/oder gegen Auffahren Verwendung findet.
7. Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung des Verkehrsraumes ein Mikrowellen- oder Ultraschall- oder Infrarotsensor verwendet wird.
8. Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Meßwert- und/oder Signalleitung ein Datenbus und/oder Lichtwellenleiter Verwendung findet.
9. Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Warnsignal nach außen (Anlage 10c), bevorzugt als Lichtsignal, abgegeben wird.
10. Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsanlage durch Sprachsteuerung aktiviert wird
11. Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockade der Tür(en) über eine Zentralverriegelung bewirkt wird.
12. Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Öffnen zumindest einer Tür durch Hydraulikzylinder (12), insbesondere elektrisch gesteuerte Hydraulikzylinder, be- oder verhindert wird.
13. Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage für den Fall eines Unfalles eine Vorrichtung zum Abstellen aufweist.
14. Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auswertung der Geschwindigkeit oder des Geschwindigkeitsvektors der Relativbewegung von Fahrzeug und Hindernis Fuzzy-Logic-Verfahren und/oder neuronale Rechner Verwendung finden.
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