DE19810077A1 - Auf äußere Krafteinwirkung ansprechendes Fahrzeugtürsteuerungssystem - Google Patents
Auf äußere Krafteinwirkung ansprechendes FahrzeugtürsteuerungssystemInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein
Fahrzeugtürsteuerungssystem, das eine Fahrzeugtür mittels
eines Stellantriebes automatisch öffnet und schließt, und das
einen Mechanismus zum Beschränken einer Bewegung der
Fahrzeugtür hat, wenn ein Hindernis, wie beispielsweise ein
Fahrzeugpassagier, versehentlich zwischen die
Fahrzeugkarosserie und die Fahrzeugtür eingeklemmt wird.
Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein
Fahrzeugtürsteuerungssystem, das für eine Schiebetür geeignet
ist, die in der Längsrichtung eines Fahrzeugs bewegbar ist.
Durch die JP-A 6-328940 ist es beispielsweise bekannt, ein
Freiraumsonargerät einzubauen, um einen Abstand zu einem
Gegenstand mittels einer Ultraschallwelle zu erfassen. Ein
solches Freiraumsonargerät kann verwendet werden, um einen
Gegenstand innerhalb eines Bewegungsbereiches einer
Fahrzeugtür zu erfassen, die um ein Gelenk-eines Fahrzeugs
schwenkbar gelagert ist, um dadurch automatisch die Öffnungs-
/Schließbewegung der Fahrzeugtür infolge der Erfassung des
Gegenstandes zu beschränken.
Wenn das Freiraumsonargerät unter Verwendung einer
Ultraschallwelle arbeitet, die eine hohe Richtfähigkeit hat,
ist ihr Erfassungsbereich begrenzt. Dies erfordert eine große
Anzahl an Sonargeräten rund um die Fahrzeugtür, um den
Gegenstand genau zu erfassen, was zu erhöhten
Herstellungskosten führt.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Fahrzeugtürsteuerungssystem zu schaffen, das eine Bewegung
einer Fahrzeugtür infolge der Erfassung eines Gegenstandes
ohne Erhöhung der Herstellkosten beschränkt.
Erfindungsgemäß wird eine äußere Kraft, die auf eine
Fahrzeugtür ausgeübt wird, durch eine Erfassungseinrichtung
erfaßt, und, wenn die erfaßte äußere Kraft einen Schwellenwert
überschreitet, der ein Einklemmen eines Gegenstandes zwischen
einer Fahrzeugkarosserie und der Fahrzeugtür anzeigt, wird die
Fahrzeugtür an einer Weiterbewegung in die gleiche Richtung
beschränkt oder in die andere Richtung bewegt.
Die Erfassungseinrichtung ist vorzugsweise an der
innenseitigen Oberfläche der Fahrzeugtür vorgesehen.
Alternativ ist die Erfassungseinrichtung sowohl an der
Fahrzeugtür, als auch an der Fahrzeugkarosserie vorgesehen, so
daß das Einklemmen des Gegenstandes entweder von der
Fahrzeuginnenseite oder von der Fahrzeugaußenseite sicher
erfaßt werden kann. Die Erfassungseinrichtung ist so
vorgesehen, daß sie sich entlang der äußeren Begrenzung der
Fahrzeugtür und der Fahrzeugkarosserie erstreckt.
Die Erfassungseinrichtung ist vorzugsweise durch einen
elastisch deformierbaren Abstandhalter an der Fahrzeugtür oder
der Fahrzeugkarosserie befestigt, so daß die äußere Kraft, die
auf den Gegenstand wirkt, reduziert werden kann, nachdem der
Gegenstand zwischen der Fahrzeugtür und der Fahrzeugkarosserie
eingeklemmt wird, bis die Fahrzeugtür in die umgekehrte
Richtung angetrieben wird.
Andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
offensichtlicher. In den Zeichnungen ist folgendes gezeigt:
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines
Fahrzeugtürsteuerungssystems gemäß einem erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiel.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, die druckempfindliche
Schalter zeigt, die in dem Ausführungsbeispiel verwendet
werden, das in Fig. 1 gezeigt wird.
Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, das eine Steuerungsverarbeitung in
einem Steuergerät zeigt, das in dem in Fig. 1 gezeigten
Ausführungsbeispiel verwendet wird.
Fig. 4 ist eine schematische Ansicht eines
Fahrzeugtürsteuerungssystems gemäß einer Abwandlung des
Ausführungsbeispieles, das in Fig. 1 gezeigt ist.
Es folgt eine detaillierte Beschreibung des bevorzugten
Ausführungsbeispieles.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird ein Fahrzeugtürsteuerungssystem
auf ein Fahrzeug angewandt, das eine Fahrzeugschiebetür 1 hat,
die in der Längsrichtung des Fahrzeugs (nach vorne und hinten)
bewegbar ist und einen Stellantrieb 2 hat, der eine
Türöffnungs-/Schließantriebskraft erzeugt.
Der Stellantrieb 2 weist einen Elektromotor, einen
Drehzahlreduziermechanismus, einen elektromagnetischen
Schalter und einen Motordrehzahlsensor (nicht gezeigt) auf.
Der Stellantrieb 2 ist durch ein Schiebesteuergerät 3 mit
einer ECU (elektronische Steuereinheit) 4 verbunden, das ein
Antriebsschaltkreis für den Elektromotor und den
elektromagnetischen Schalter ist. Der Stellantrieb 2 treibt
einen Antriebsriemen 1b an, der mit einer Strebe 1a an der
unteren Seite der Tür 1 befestigt ist, wodurch er die Tür 2 in
der Längsrichtung des Fahrzeugs gleitend bewegt.
Ein Paar druckempfindliche Schalter 5a und 5b sind vertikal an
den Vorder- und Rückseiten 1c der Tür 1 befestigt, die nahe an
einer Fahrzeugkarosserie 100 positioniert sein sollen, wenn
die Tür 1 bewegt wird, um eine Fahrgastzugangsöffnung 100b zu
schließen. Ein Paar druckempfindliche Schalter 5c und 5d sind
vertikal an den Vorder- und Rückseiten 100a der Karosserie 100
befestigt, die vertikale Seiten der Zugangsöffnung 100b
bilden. Somit erstrecken sich die druckempfindlichen Schalter
5a bis 5d entlang der Außenbegrenzungen der Tür 1 und der
Zugangsöffnung 100b, um äußere Kräfte zu erfassen, die
zwischen den Seiten 1c und 5c über einen weiten Bereich
aufgebracht werden.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind die druckempfindlichen Schalter
5a bis 5d an der Tür 1 und dem Chassis 100 durch jeweilige,
aus Gummi hergestellte, Abstandhalter 5e befestigt. Genauer
gesagt sind die druckempfindlichen Schalter 5a und 5b an der
innenseitigen Oberfläche der Seiten 1c der Tür 1 befestigt,
während die druckempfindlichen Schalter 5c und 5d an den
Oberflächen der Seiten 100a der Karosserie 100 befestigt sind,
die sich gegenüberliegen. Aus Gummi hergestellte Keder 1d sind
an der Außenseite der Karosserie 100 zum Vorsehen einer
Abdichtung zwischen der Tür 1 und der Karosserie 100
befestigt.
Jeder druckempfindliche Schalter 5a bis 5d kann von jedwedem
Typ sein, der ein Paar Elektroden hat, die beabstandet sind,
um sich innerhalb eines elastischen, aus Gummi hergestellten,
Schlauches gegenüber zu liegen. Wenn die äußere Kraft, die auf
den Schlauch des druckempfindlichen Schalters ausgeübt wird,
einen Schwellenwert überschreitet, berühren sich die
Elektroden, um ein Gegenstandserfassungssignal an das
Steuergerät 3 zu erzeugen.
Druckempfindliche Sensoren 6 sind in der Nähe von Griffen auf
den äußeren und inneren Seiten der Tür 1 angeordnet, um eine
manuelle Betätigungskraft zu erfassen, die von einem Fahrgast
aufgebracht wird, um die Tür 1 zu öffnen oder zu schließen.
Wenn die manuelle Betätigungskraft einen Schwellenwert
überschreitet, erzeugt der druckempfindliche Sensor 6 ein
Türbetätigungserfassungssignal an einem Innenraumsteuergerät
7. Obwohl in den Figuren nicht gezeigt, hat das Steuergerät 7
eine Speicherbatterie und einen Transmitter, der das
Erfassungssignal des druckempfindlichen Sensors 6 auf
drahtlose Art und Weise an das Steuergerät 7 überträgt. Die
Speicherbatterie in dem Steuergerät 7 wird durch eine
Hauptspeicherbatterie (nicht gezeigt) des Fahrzeugs mittels
eines Verbindungsschalters 8 geladen, der mit einem Verbinder
8a verbunden ist, der auf der Karosserie 100 vorgesehen ist,
während die Tür geschlossen gehalten wird.
Das Steuergerät 3 kann programmiert werden, um eine
Steuerverarbeitungsfunktion auszuführen, wie in Fig. 3 gezeigt
ist. Bei Schritt 31 stellt es zuerst fest, ob der manuelle
Türbetätigungsbefehl von dem druckempfindlichen Sensor 6
angelegt wird. Basierend auf der Bestimmung der Befehlstypen,
die für eine Anweisung einer Öffnung oder eines Schließens der
Tür 1 bei Schritt 32 stehen, steuert es bei Schritt 33 oder 35
den Elektromotor und den elektromagnetischen Schalter in dem
Stellantrieb 2, um die Tür 1 basierend auf einem
Drehzahlerfassungssignal von dem Drehzahlsensor mit einer
gesteuerten Geschwindigkeit in der Öffnungs- oder
Schließrichtung zu bewegen.
Anschließend bestimmt das Steuergerät 3 bei Schritt 34, wann
irgendein Einklemmen auftritt. Vorausgesetzt, daß es passiert,
daß der Fahrgast zwischen die Tür 1 und die Karosserie 100
eingeklemmt wird, erzeugt mindestens einer der
druckempfindlichen Schalter 5a bis 5d das Erfassungssignal,
das für die übermäßige äußere Kraft, die darauf ausgeübt wird,
steht. Das Steuergerät 3 kehrt in Reaktion darauf bei Schritt
35 den Elektromotor in dem Stellantrieb 2 um, um die Tür 1 in
die Öffnungsrichtung anzutreiben und dadurch den Fahrgast
davor zu schützen, zwischen der Tür 1 und der Karosserie 100
eingeklemmt zu werden. Der Motor wird angetrieben, um die Tür
1 zu öffnen, bis das Steuergerät 1 bei Schritt 36 feststellt,
daß die Tür vollständig geöffnet wurde. Das Steuergerät 3
stoppt bei Schritt 37 den Motor, wenn bei Schritt 36 oder bei
Schritt 38 festgestellt wird, daß die Tür vollständig geöffnet
oder vollständig geschlossen ist. Alternativ dazu kann die Tür
1 nur ein vorbestimmtes Zeitintervall oder für einen
vorbestimmten Längsabstand Reaktion auf das bei Schritt 34
erfaßte Einklemmen geöffnet werden. Bei dieser
Steuerungsverarbeitung kann das Steuergerät 3 so programmiert
sein, daß es den Motor in der Schließrichtung stoppt oder
antreibt, wenn das Einklemmen zwischen den druckempfindlichen
Schaltern 5b und 5d zur Zeit des Türöffnungsbetriebes erfaßt
wird. Somit kann das Einklemmen eines Gegenstandes wie eines
Fahrgastes mit minimalen zusätzlichen Herstellkosten vermieden
werden, weil die druckempfindlichen Schalter 5a bis 5d in
ihrer Konstruktion einfach sind.
Es soll angemerkt werden, daß der Elektromotor in dem
Stellantrieb 2 eine bestimmte Zeitdauer erfordert
(Reaktionsverzögerungszeit), um in Reaktion auf das
Erfassungssignal von den druckempfindlichen Schaltern 5a bis
5d in die umgekehrte Richtung zu drehen. Es kann deshalb
passieren, daß das Einklemmen für eine Zeitlang andauert,
sogar nachdem ein Fahrgast eingeklemmt wurde, womit die
Einklemmkraft, die auf den Fahrgast ausgeübt wird, ansteigt,
bis die Tür 1 tatsächlich beginnt, sich in die
Türöffnungsrichtung zu bewegen. Diese andauernde Klemmkraft,
die während der Reaktionsverzögerungszeit ansteigt, kann durch
die elastische Deformation von Abstandhaltern 5e reduziert
werden, weil die druckempfindlichen Schalter 5a bis 5d über
die Abstandhalter 5e befestigt sind.
In dem obigen Ausführungsbeispiel, in dem die Tür 1 vom
Schiebetürtyp ist, unterscheidet sich die Art des Klemmens
zwischen den Fällen, in denen der Gegenstand wie ein Fahrgast
zwischen der Tür 1 und der Karosserie 100 von der
Fahrzeuginnenseite und von der Fahrzeugaußenseite eingeklemmt
wird. Die druckempfindlichen Schalter 5a bis 5d sind in dem
obigen Ausführungsbeispiel sowohl an der Tür 1 als auch an
der Karosserie 100 befestigt. Das Einklemmen an der
Fahrzeuginnenseite kann primär durch die druckempfindlichen
Schalter 5c und 5d erfaßt werden, während das Einklemmen an
der Fahrzeugaußenseite primär durch die druckempfindlichen
Schalter 5a und 5b erfaßt werden kann. Somit kann das
Einklemmen an jeder Seite ohne Fehler erfaßt werden.
Ferner kann mit dem druckempfindlichen Schalter 5a, der auf
der inneren Oberfläche der Seite 1c vorgesehen ist, die dem
Innenraum des Fahrzeuges gegenüberliegt, der Fahrgast erfaßt
werden, bevor er zwischen der Tür 1 und der Karosserie
einklemmt wird, solange er sich innerhalb des
Bewegungsbereiches der Tür 1 aufhält, womit der Fahrgast im
Voraus vor einer starken Türschließkraft geschützt wird.
Das obige Ausführungsbeispiel kann modifiziert werden, um die
äußere Kraft, die auf die Tür 1 ausgeübt wird, indirekt aus
einem Parameter zu erfassen, der für die Türantriebslast
steht. Es können beispielsweise eine Veränderung der Drehzahl
oder des elektrischen Stromes des Elektromotors in dem
Stellantrieb 2 die druckempfindlichen Schalter 5a bis 5d
ersetzen.
Die vorliegende Erfindung kann ferner abgewandelt werden, um
ein Hindernis in dem Fahrzeugtürdurchgang zu erfassen, wenn
sowohl die äußere Kraft, die den Schwellenwert überschreitet,
durch die druckempfindlichen Schalter 5a bis 5d, als auch die
Türantriebslast, die einen Schwellenwert überschreitet, durch
die Motordrehzahl oder den Motorstrom erfaßt werden, oder wenn
entweder die äußere Kraft, die den Schwellenwert
überschreitet, erfaßt wird, oder die Türantriebslast, die
ihren Schwellenwert überschreitet, erfaßt wird.
Überdies kann der Elektromotor in dem Stellantrieb 2 nur
gestoppt werden, ohne daß seine Drehung automatisch in die
Türöffnungsrichtung umgedreht wird, wenn ein Gegenstand in dem
Türdurchgang erfaßt wird. Die druckempfindlichen Schalter
können auch lediglich an der Türseite vorgesehen werden. Die
druckempfindlichen Schalter 5a bis 5d, die vom An-/Aus-Typ
sind, können durch einen Sensor vom linearen Erfassungstyp
ersetzt werden, der die äußere Kraft linear erfaßt. Ferner
können der Schlauch für die druckempfindlichen Schalter 5a bis
5d und der Keder 1d integriert werden, um dadurch die Anzahl
an Teilen und die Herstellungskosten zu reduzieren.
Das Türsteuerungssystem kann auf einen anderen Typ einer Türe
1 angewandt werden, die um Gelenke 101 einer Karosserie (nicht
gezeigt) schwenkbar gelagert ist. In diesem abgewandelten
Ausführungsbeispiel wird, wie in Fig. 4 gezeigt ist, ein
druckempfindlicher Schalter 5a an der inneren Oberfläche der
Tür befestigt, die einen Griff 10 und einen
Krafterfassungssensor 6 für die manuelle Betätigungskraft hat.
Eine ECU 4 ist mit einer Speicherbatterie 9 verbunden und
nimmt Erfassungssignale von dem druckempfindlichen Schalter 5a
und dem Krafterfassungssensor 6 auf, um die Öffnungs-
/Schließbewegung der Tür 1 in der im allgemeinen gleichen Art
und Weise wie in dem Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 gezeigt
ist, automatisch zu steuern.
Eine Vielzahl von druckempfindlichen Schaltern 5a bis 5d ist
an einer Fahrzeugtür 1 und einer Fahrzeugkarosserie 100
befestigt, um äußere Kräfte zu erfassen. Wenn die erfaßte
äußere Kraft einen Schwellenwert überschreitet, der dafür
steht, daß ein Gegenstand zwischen der Tür 1 und der
Karosserie 100 eingeklemmt wird, wird ein Elektromotor eines
Stellantriebes 2 zum Antreiben der Tür 1 in der umgekehrten
Richtung angetrieben, um dadurch den Gegenstand zu schützen.
Claims (8)
1. Fahrzeugtürsteuerungssystem für ein Fahrzeug, das eine
Karosserie (100) und eine bewegliche Tür (1) hat, wobei das
System die folgenden Bauteile aufweist:
einen Stellantrieb (2) zum Öffnen und Schließen der Tür in Reaktion auf einen manuellen Türbetätigungsbefehl;
eine Erfassungseinrichtung (5a bis 5d) zur Erfassung einer äußeren Kraft, die darauf ausgeübt wird; und
eine Steuereinrichtung (3, 4) zur Einschränkung einer Türantriebsbetätigung des Stellantriebes (2) in Reaktion auf einen Ausgang der Erfassungseinrichtung (5a bis 5d), der für eine äußere Kraft steht, die einen Schwellenwert überschreitet.
einen Stellantrieb (2) zum Öffnen und Schließen der Tür in Reaktion auf einen manuellen Türbetätigungsbefehl;
eine Erfassungseinrichtung (5a bis 5d) zur Erfassung einer äußeren Kraft, die darauf ausgeübt wird; und
eine Steuereinrichtung (3, 4) zur Einschränkung einer Türantriebsbetätigung des Stellantriebes (2) in Reaktion auf einen Ausgang der Erfassungseinrichtung (5a bis 5d), der für eine äußere Kraft steht, die einen Schwellenwert überschreitet.
2. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Erfassungseinrichtung (5a bis 5d) an der innenliegenden
Seitenoberfläche der Tür (1) befestigt ist.
3. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Stellantrieb (2) angeordnet ist, um die Tür (1) in einer
Längsrichtung des Fahrzeugs anzutreiben; und
die Erfassungseinrichtung (5a bis 5d) an Seiten (1c, 100a)
der Tür (1) und der Karosserie (100) an Stellen befestigt ist,
die sich nahe gegenüberliegen, wenn die Tür (1) geschlossen
ist.
4. System gemäß Anspruch 2, des weiteren gekennzeichnet durch
einen Abstandhalter (5e), der zwischen der
Erfassungseinrichtung (5a bis 5d) und der inneren
Seitenoberfläche der Tür (1) eingelegt ist.
5. System gemäß Anspruch 3, des weiteren gekennzeichnet durch
einen Abstandhalter (5e), der zwischen der
Erfassungseinrichtung (5a bis 5d) und den Seiten (100a) der
Tür (1) und der Karosserie (100) eingelegt ist.
6. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Erfassungseinrichtung (5a bis 5d) ein druckempfindliches
Bauteil umfaßt, das an der Tür (1) befestigt ist und sich
entlang der Außenbegrenzungen der Tür (1) erstreckt.
7. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Erfassungseinrichtung (5a bis 5d) ein druckempfindliches
Bauteil umfaßt, das an der Karosserie (100) befestigt ist und
sich entlang der Außenbegrenzungen einer Eingangsöffnung
(100b) der Karosserie (100) erstreckt.
8. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Stellantrieb (2) einen Elektromotor umfaßt, um die Tür (1)
anzutreiben; und
die Steuereinrichtung (3, 4) eine Drehung des Elektromotors
umkehrt, um die Tür (1) in Reaktion auf den Ausgang der
Erfassungseinrichtung (5a bis 5d) zu öffnen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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