EP3514306A1 - Baugruppe für ein schliesssystem eines kraftfahrzeugs - Google Patents
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- EP3514306A1 EP3514306A1 EP18201312.8A EP18201312A EP3514306A1 EP 3514306 A1 EP3514306 A1 EP 3514306A1 EP 18201312 A EP18201312 A EP 18201312A EP 3514306 A1 EP3514306 A1 EP 3514306A1
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- E05B81/84—Electrical circuits characterised by the power supply; Emergency power operation using manually operated generator means
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- G—PHYSICS
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- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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- G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
- G07C2009/00634—Power supply for the lock
Definitions
- the invention relates to an assembly for a motor vehicle.
- the invention relates to an assembly that forms part of a locking system for a door or flap of a motor vehicle.
- the assembly has a mechanical locking device which can assume an unlocking and a locking position.
- Such a locking device is used in cars in door locks or rear locks, where a mechanical lock between two mutually movable parts is made.
- Such an actuator then adjusts the mechanical locking device and can this according to a change between a locking position (door or flap closed and secured against opening), an unlocked position (locking device can be canceled by the operator) and an open position (locking device disengaged - door or flap open) cause.
- the object of the invention is to improve an electrically operated locking device with regard to their reliability and security of access.
- the assembly according to the invention of the type mentioned is characterized by a control and communication device which is coupled to the actuator of the assembly.
- the actuator in turn is coupled to the mechanical locking device and controllable to effect a change between locking position and unlocking position of the mechanical locking device.
- An energy storage is part of the assembly, which is coupled to the temporary supply of the control and communication device and also the actuator with these.
- the energy store supplies these respective components (control and communication device and actuator) for temporary emergency operation when a central energy store is not available on a vehicle.
- the assembly includes a generator device which can be driven manually via an actuating means for charging the energy store.
- the actuating means are accessible by a user who can cause charging of the energy storage by handling and movement.
- basically all known types of generators can be used, in particular generators operating on the dynamo principle.
- the control and communication device is designed so that when there is power supply through the Energy storage is a communication link between the control and communication device and an external communication device can be built.
- the control and communication device can provide a wired interface to which an external communication device can be connected via a cable connection, or a wireless communication connection, in particular according to a wireless radio standard, can be provided.
- the control and communication device brings the actuator to bring the locking device from the locking position to the unlocked position.
- the electric actuator is also supplied from the charged energy storage.
- the actuator may well move the locking device beyond the unlocking position into an open position - but this is not absolutely necessary.
- the invention provides the possibility to maintain the electrical operation for the lifting of the blocking effect of the locking device, for which purpose an autonomous control and communication device is used, which is independent of the central vehicle components by the rechargeable energy storage operate. If the energy store is sufficiently charged so that the control and communication device is ready for operation, it is available for establishing a communication connection.
- An entrained by the user authorization means such as a mobile phone with authorization data stored on it or a smart card or a mobile radio key serve as legitimizing means, can serve as an external communication device whose data content in a Communication is transmitted to the control and communication device, so that only authorized persons can cause the unlocking of the mechanical locking device.
- a user may couple the external communication device to the control and communication device and transmit the authorization data stored on or retrievable from the external communication device. After checking the authorization data, the control and communication device controls the actuator to bring the mechanical locking device from the locking position to the unlocked position.
- the invention provides in the assembly for a motor vehicle all components in a autonomous from the rest of the vehicle coupling, which are required for an emergency release of a motor vehicle.
- the control and communication device is in an idle state and can be completely functionless when the energy storage is emptied. Only when the energy storage is charged by manipulation and actuation of the actuating means of the generator means by the user, the control and communication device comes to life and is ready for communication with an external communication device. Accordingly, the control and communication device within the assembly according to the invention in addition to a central or more central control and communication devices that control an actuator in normal normal operation to operate the mechanical locking device as desired. However, the actuator of the assembly according to the invention may be the same actuator, which is responsible for the adjustment of the mechanical locking device even in normal operation.
- the assembly is formed with a carrier on which the components of the assembly, in particular the locking device, the control and communication device, the energy storage, the actuator and the generator device are arranged.
- Such an assembly may be installed in a compact design with the appropriate emergency operating functionality when placed on a vehicle. Since the components of the module, if they are required for emergency operation, do not require an external power supply, no cabling is required in this regard.
- the structure of such an assembly may correspond to the arrangement of the carrier known door handle or rear lock assemblies, there are well-known on the door panel mount carrier from the field of vehicle door handles and rear locks. Such carriers have sufficient space to accommodate in addition to other components of the locking system, the components for an emergency operation.
- a handle is arranged on the support of the assembly, which is designed to be gripped by a user, wherein the actuating means of the generator means is placed on the handle itself or adjacent to the handle.
- the assembly of said advantageous design combines the action and purpose of a handle for actuating a door or flap on the vehicle with the emergency operation. Accordingly, it can be attacked on the same module and the handle of this module to cause a door or flap both in normal operation of a vehicle and in emergency operation unlocking.
- the direct common arrangement of the control and communication device and the energy storage and the generator device on the carrier of an accessible handle on the vehicle continue to ensure short cable routes and easy approach to the generator device and the control and communication device by the user. This is the generator operation by the user and the easy construction a communication connection due to the easy accessibility favors.
- the actuating means is rotatable or deflectable independently of the handle to drive the generator means and to charge the energy storage.
- the door handles are often designed as locked, so-called fixed door handles.
- the arrangement of the actuating means makes sense.
- the handle can then be fixed particularly stable on the support or door panel, while the actuating means for the user in an emergency are easily accessible and operable.
- the actuating means can be arranged in the immediate vicinity of the handle, for example on or under a cap which merges in an end region in the body of the handle in alignment.
- a mechanical lock cylinder is provided for an emergency function.
- the actuating means may be arranged for the generator drive.
- the generator device is formed with a linear generator or a rotary generator.
- Such generator devices are known in the prior art and in a robust design to carry permanently on the vehicle. These generator devices convert the rotary actuation or pull or push operation of a user into electrical energy, which is conducted to charge the energy storage device. Which of the mentioned generator devices is preferably used depends in particular from the space available, in which the systems differ in the arrangement on the carrier.
- the energy store is a short-term energy store and has at least one capacitor.
- capacitors on the one hand provides a quick and low-loss charging option and on the other hand ensures that the control and communication device does not remain active for an undesirably long period of time. Capacitors are charged quickly and discharged quickly, so that a discharge after restoration of the on-board supply of a vehicle is easily possible, resulting in a repeal of the functionality of the control and communication device. Furthermore, capacitors with appropriate encapsulation on the vehicle for a long time get their ability to store electrical energy and are mechanically stable.
- control and communication device has a transceiver, which is designed for wireless radio communication.
- a coupling of the external communication device with the control and communication device of the assembly according to the invention is basically also possible by wired connections, but a wireless radio communication provides special universality.
- a wireless radio communication provides special universality.
- radio protocols such as Bluetooth
- such a connection is compatible with most portable communication devices, which serve as external communication devices in the context of the invention.
- communication interfaces for emergency operation can be provided for a large number of devices.
- Such interfaces can be provided as pure software solutions, in particular as freely available applications for mobile devices.
- the actuator has an interface via which it can be coupled to a central control device of a vehicle and can be controlled via this interface in order to effect a change between locking position and unlocking position of the mechanical locking device.
- the actuator of the assembly according to the invention may be a separate actuator, which is not used during normal operation of the vehicle.
- the actuator may still be arranged in the assembly, but coupled via an interface for normal operation (powered by a central energy storage of the vehicle) with the central control device of the vehicle and be controllable.
- the control and communication device of the module according to the invention is not supplied with energy and is not available for driving the actuator available. In this normal operation then makes the central vehicle system both the power supply of the actuator and its control.
- Such an assembly advantageously utilizes the same resources of the actuator in all modes of operation.
- control and communication device is designed to measure the state of charge of the energy store and to actuate the actuator only when the state of charge exceeds a predetermined threshold value.
- control and communication device ensures in this advantageous embodiment that the state of charge of the energy storage is sufficient to allow complete cancellation of the blocking effect. Partial unlocking is thus prevented.
- control and communication device the state of charge of the energy storage transmitted via the communication link to the external communication device.
- the state of charge of the energy storage is transmitted to the external communication device, there may be feedback to a user, who drives the generator via the actuating means. This can then read the success of his efforts on the rising state of charge and receives information about the increasing state of charge.
- FIG. 1a an assembly 1 is shown in a schematic representation.
- the assembly includes a control and communication device 2, an energy storage 3, a generator device 4, an actuator 5 and a locking device 6.
- the assembly 1 may include these components on a common carrier, which is designed to be arranged on the door or flap of a vehicle ,
- a central vehicle control device 7 does not belong to the assembly according to the invention, but is in the in FIG. 1 shown normal operation via a control and supply line 7a with the actuator. 5 coupled.
- the central control device 7 takes over the control of the actuator 5, which can move the locking device 6 between an unlocked position and a locking position when actuated.
- the locking device 6 is a movable mechanical locking device, such as a catch or a hook that can engage in a corresponding counterpart in a door or flap to lock them against opening.
- the control and communication device 2 is also coupled via lines to the actuator 5. In the state off FIG. 1a However, the energy storage 3 is discharged, so that the control and communication device 2 is not supplied and out of service.
- FIG. 1b is correspondingly shown that the control and supply connection 7a is interrupted by the central control device 7 to the actuator 5.
- the generator 4 which a user stimulates by handling an actuating means for generating energy
- the energy storage device 3 is charged.
- the energy store 3 can in particular contain one or more capacitors which are charged by the generator via a charging circuit (not shown). As soon as the energy store 3 has been sufficiently charged, energy is available to the control and communication device 2, which leads to a start of the control and communication device 2.
- a permanent memory transmits a corresponding executable program for execution on a microcontroller as soon as sufficient energy is available.
- the control and communication device 2 is thus started up when the energy available is sufficient.
- the control and communication device 2 checked after booting the state of charge of the energy storage 3 and provides a readiness for communication via a Bluetooth connection 10 ready.
- An external communication device 8 can couple via the Bluetooth connection 10 with the control and communication device 2.
- the state of charge of the energy storage device 3 is displayed on the external communication device 8.
- an application can be executed on the external communication device 8, which is authorized by the vehicle manufacturer and handles the communication with the control and communication device 2.
- an authorization information can also be requested on the device 8.
- the detection of biometric features of the user or the transfer of activation information from the manufacturer side to the external communication device 8 may be required.
- the user with the device 8 and after receiving an identifier from the control and communication device 2 connect to the vehicle manufacturer and request a one-time authorization.
- the manufacturer can send such an authorization, for example in the form of a transaction number, depending on an identification of the user to the external communication device 8. If the information for the legitimization check is subsequently transmitted by the external communication device 8 to the control and communication device 2, this can check the authorization of the user to release the door lock. If sufficient energy is available in the energy store 3, the actuator 5, which is likewise supplied from the energy store 3, can be triggered to unlock the blocking device 6 in the case of a successful legitimization check.
- FIG. 2a shows by way of example a second embodiment of the invention.
- a carrier 20 is designed to be arranged on the inside of a door panel of a motor vehicle. Such carriers are known in the field of vehicle door handles.
- a arranged on the outside of the door panel handle 21 is designed for the attack of a user for door operation.
- the handle 21 has projections (hidden), which pass through the door panel in recesses and anchored in the carrier 20.
- a linear generator 22 is arranged on the carrier side behind a cap 23 which is disposed adjacent to the handle 21 on the outside of the assembly.
- the cap 23 is coupled to the linear generator 22 such that a deflection of the cap 23 causes actuation of the linear generator 22.
- FIG. 2b a deflection of the cap 23 as an actuator for energy conversion in the generator 22 is shown.
- the other components in particular the control and evaluation circuit and the energy storage and the mechanical locking device are not shown in this illustration, since the principle of operation for energy conversion is to be set forth. However, all components are also on the carrier 20 on the inside of the door, that is arranged on the side of the linear generator 22.
- FIG. 3a shows a further embodiment of the invention.
- a handle 21 is arranged on the carrier 20.
- a rotary generator 25 is placed on the inside of the handle 20.
- the cap 26 is detachable from the device, as in FIG. 3b shown. When the cap 26 is removed, the ring of an actuating means 27 is exposed, which is accessible by a user 28.
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- Lock And Its Accessories (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Baugruppe für ein Kraftfahrzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Baugruppe, die einen Bestandteil eines Schließsystems für eine Tür oder Klappe eines Kraftfahrzeuges bildet. Die Baugruppe weist eine mechanische Sperreinrichtung auf, welche eine Entriegelungs- und eine Verriegelungsstellung einnehmen kann. Eine solche Sperreinrichtung kommt bei Autos in Türschlössern oder Heckschlössern zum Einsatz, wo eine mechanische Verriegelung zwischen zwei gegeneinander beweglichen Teilen vorgenommen wird.
- Während bei mechanisch betätigten Sperreinrichtungen ein Benutzer des Fahrzeuges eine Handhabe betätigt und diese Betätigung durch eine mechanische Wirkkette auf die Sperreinrichtung übertragen wird, werden bei elektrischen Schlössern (e-Latch) Signale an einen elektrischen Aktuator gegeben, der mit der mechanischen Sperreinrichtung zur Betätigung gekoppelt ist. Eine durchgehende mechanische Wirkkette ist bei elektrischen Türschlössern nicht vorhanden. Allerdings gibt es auch zahlreiche mechanische Schlösser, bei denen ein elektrischer Aktuator eine Zustandsveränderung in der Sperreinrichtung bewirkt (z.B. bei Zentralverriegelungen oder allgemein bei Sperreinrichtungen deren Zustand durch drahtlose Fernsteuerungen änderbar ist). Ein solcher Aktuator verstellt dann die mechanische Sperreinrichtung und kann diese entsprechend zu einem Wechsel zwischen einer Verriegelungsstellung (Tür oder Klappe verschlossen und gesichert gegen Öffnung), einer Entriegelungsstellung (Sperreinrichtung durch Bediener aufhebbar) und einer Öffnungsstellung (Sperreinrichtung außer Eingriff - Tür oder Klappe offen) veranlassen.
- Es ist ebenfalls bekannt, dass die elektrische Betätigung zwangsläufig dann zu einem Problem führt, wenn eine Energieversorgung des Aktuators wegfällt und daher eine durch elektrische Energie angetriebene Betätigung der Sperreinrichtung nicht länger möglich ist. Hierfür gibt es Systeme, wie beispielsweise das Dokument
DE 10 2016 010 244 A1 beschreibt, welche eine manuelle Notbetätigung vorsehen. - Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrisch betätigte Schließeinrichtung hinsichtlich ihrer Ausfallsicherheit und Zugriffsicherheit zu verbessern.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Baugruppe für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
- Die erfindungsgemäße Baugruppe der eingangs genannten Art ist gekennzeichnet durch eine Steuer- und Kommunikationseinrichtung, die mit dem Aktuator der Baugruppe gekoppelt ist. Der Aktuator seinerseits ist mit der mechanischen Sperreinrichtung gekoppelt und ansteuerbar, um einen Wechsel zwischen Verriegelungsstellung und Entriegelungsstellung der mechanischen Sperreinrichtung zu bewirken.
- Ein Energiespeicher ist Bestandteil der Baugruppe, der zur zeitweisen Versorgung der Steuer- und Kommunikationseinrichtung und auch des Aktuators mit diesen gekoppelt ist. Der Energiespeicher versorgt diese betreffenden Komponenten (Steuer- und Kommunikationseinrichtung und Aktuator) für einen zeitweisen Notbetrieb, wenn ein zentraler Energiespeicher an einem Fahrzeug nicht zur Verfügung steht.
- Weiterhin enthält die Baugruppe eine Generatoreinrichtung, welche über ein Betätigungsmittel zum Aufladen des Energiespeichers manuell antreibbar ist. Die Betätigungsmittel sind durch einen Benutzer erreichbar, der durch Handhabung und Bewegung eine Aufladung des Energiespeichers bewirken kann. Dafür können grundsätzlich alle bekannten Arten von Generatoren zum Einsatz kommen, insbesondere nach dem Dynamoprinzip arbeitende Generatoren.
- Die Steuer- und Kommunikationseinrichtung ist so ausgebildet, dass bei vorhandener Energieversorgung durch den Energiespeicher eine Kommunikationsverbindung zwischen Steuer- und Kommunikationseinrichtung und einem externen Kommunikationsgerät aufbaubar ist. Dazu kann die Steuer- und Kommunikationseinrichtung eine drahtgebundene Schnittstelle zur Verfügung stellen, an welche ein externes Kommunikationsgerät über eine Kabelverbindung anschließbar ist oder es kann eine drahtlose Kommunikationsverbindung, insbesondere nach einem drahtlosen Funkstandard bereitgestellt werden. In Abhängigkeit von der durchgeführten Kommunikation, insbesondere einer Autorisierungsprüfung des externen Kommunikationsgerätes und/oder darauf gespeicherter Daten, bringt die Steuer- und Kommunikationseinrichtung den Aktuator dazu, die Sperreinrichtung von der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung zu bringen. Für diesen Vorgang wird der elektrische Aktuator ebenfalls aus dem aufgeladenen Energiespeicher versorgt. Der Aktuator kann durchaus die Sperreinrichtung über die Entriegelungsstellung hinaus in eine Öffnungsstellung bewegen - dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich.
- Im Gegensatz zu bekannten Notbedienungskonzepten stellt die Erfindung die Möglichkeit zur Verfügung, den elektrischen Betrieb für die Aufhebung der Sperrwirkung der Sperreinrichtung beizubehalten, wobei zu diesem Zweck auf eine autonome Steuer- und Kommunikationseinrichtung zurückgegriffen wird, die unabhängig von den zentralen Fahrzeugkomponenten durch die aufladbaren Energiespeicher zu betreiben ist. Ist der Energiespeicher ausreichend geladen, so dass die Steuer- und Kommunikationseinrichtung betriebsbereit ist, steht sie zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung zur Verfügung.
- Ein vom Benutzer mitgeführtes Autorisierungsmittel, beispielsweise ein Mobiltelefon mit darauf abgespeicherten Autorisierungsdaten oder eine Chipkarte oder ein mobiler Funkschlüssel dienen als Legitimierungsmittel, kann als externes Kommunikationsgerät dienen, dessen Dateninhalt in einer Kommunikation an die Steuer- und Kommunikationseinrichtung übermittelt wird, so dass nur Berechtigte die Entriegelung der mechanischen Sperreinrichtung bewirken können. Ein Benutzer kann das externe Kommunikationsgerät mit der Steuer- und Kommunikationseinrichtung koppeln und die Autorisierungsdaten, die auf dem externen Kommunikationsgerät gespeichert sind oder dort abfragbar sind, übermitteln. Nach Prüfung der Autorisierungsdaten steuert die Steuer- und Kommunikationseinrichtung dem Aktuator an, die mechanische Sperreinrichtung von der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung zu bringen.
- Die Erfindung stellt in der Baugruppe für ein Kraftfahrzeug sämtliche Komponenten in einer vom übrigen Fahrzeug autonomen Kopplung bereit, die für eine Notentriegelung eines Kraftfahrzeuges erforderlich sind.
- Die Steuer- und Kommunikationseinrichtung ist in einem Ruhezustand und kann gänzlich funktionslos sein, wenn der Energiespeicher entleert ist. Nur wenn der Energiespeicher durch Manipulation und Betätigung des Betätigungsmittels der Generatoreinrichtung durch den Benutzer aufgeladen wird, erwacht die Steuer- und Kommunikationseinrichtung zum Leben und ist zur Kommunikation mit einem externen Kommunikationsgerät bereit. Entsprechend existiert die Steuer- und Kommunikationseinrichtung innerhalb der Baugruppe erfindungsgemäß zusätzlich zu einer zentralen oder mehreren zentralen Steuer- und Kommunikationseinrichtungen, die im üblichen Normalbetrieb einen Aktuator ansteuern, um die mechanische Sperreinrichtung wunschgemäß zu betätigen. Der Aktuator der erfindungsgemäßen Baugruppe kann allerdings derselbe Aktuator sein, der auch im Normalbetrieb für die Verstellung der mechanischen Sperreinrichtung verantwortlich ist.
- In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Baugruppe mit einem Träger ausgebildet, an dem die Komponenten der Baugruppe, insbesondere die Sperreinrichtung, die Steuer- und Kommunikationseinrichtung, der Energiespeicher, der Aktuator und die Generatoreinrichtung angeordnet sind.
- Eine solche Baugruppe kann bei Platzierung an einem Fahrzeug in kompakter Bauweise mit der entsprechenden Notbetätigungsfunktionalität installiert werden. Da die Komponenten der Baugruppe, soweit sie für den Notbetrieb erforderlich sind, keine externe Energieversorgung benötigen, ist diesbezüglich keine Verkabelung erforderlich. Der Aufbau einer solchen Baugruppe kann hinsichtlich der Anordnung des Trägers bekannten Türgriff- oder Heckschlossaufbauten entsprechen, dort sind am Türblech montierbare Träger aus dem Bereich der Fahrzeugtürgriffe und Heckschlösser hinlänglich bekannt. Derartige Träger weisen ausreichend Bauraum auf, um auch zusätzlich zu weiteren Komponenten des Schließsystems die Komponenten für eine Notbetätigung aufzunehmen.
- In einer Weiterbildung der Erfindung ist an dem Träger der Baugruppe auch eine Handhabe angeordnet, die zum Ergreifen durch einen Benutzer ausgebildet ist, wobei das Betätigungsmittel der Generatoreinrichtung an der Handhabe selbst oder benachbart zu der Handhabe platziert ist.
- Die Baugruppe der genannten vorteilhaften Gestaltung kombiniert die Wirkung und den Zweck einer Handhabe für die Betätigung einer Tür oder Klappe am Fahrzeug mit der Notbetätigung. Entsprechend kann an derselben Baugruppe und der Handhabe dieser Baugruppe angegriffen werden, um eine Tür oder Klappe sowohl im Normalbetrieb eines Fahrzeuges als auch im Notbetrieb eine Entriegelung zu bewirken. Die unmittelbare gemeinsame Anordnung der Steuer- und Kommunikationseinrichtung und des Energiespeichers sowie der Generatoreinrichtung an dem Träger einer erreichbaren Handhabe am Fahrzeug gewährleisten weiterhin kurze Kabelwege und eine problemlose Annäherung an die Generatoreinrichtung und die Steuer- und Kommunikationseinrichtung durch den Benutzer. Damit wird der Generatorbetrieb durch den Nutzer und der problemlose Aufbau einer Kommunikationsverbindung aufgrund der einfachen Erreichbarkeit begünstigt.
- In einer Weiterbildung der genannten Ausführungsform ist das Betätigungsmittel unabhängig von der Handhabe drehbar oder auslenkbar, um die Generatoreinrichtung anzutreiben und den Energiespeicher aufzuladen.
- Bei elektrischen Türschlössern werden die Türgriffe oft als arretierte, sogenannte feststehende Türgriffe ausgebildet. Aus sicherheitstechnischen Gründen kann es gewünscht sein, diese Türgriffe in jedem Fall feststehend und ohne Auslenkungsmöglichkeit auszubilden. In einem solchen Fall ist die Anordnung der Betätigungsmittel, unabhängig von der Handhabe selbst, sinnvoll. Die Handhabe kann dann besonders stabil am Träger oder Türblech fixiert sein, während die Betätigungsmittel für den Benutzer im Notfall problemlos zugänglich und betätigbar sind. Insbesondere kann das Betätigungsmittel in unmittelbarer Nachbarschaft zu der Handhabe angeordnet werden, beispielsweise an oder unter einer Kappe, die in einem Endbereich fluchtend in dem Körper der Handhabe übergeht. Bereits heute gibt es mechanische Türschlösser, bei denen unter einer Kappe im Bereich einer Handhabe ein mechanischer Schließzylinder für eine Notfunktion bereitgestellt wird. Bei einer solchen Kappe und statt eines entsprechenden mechanischen Schließzylinders kann das Betätigungsmittel für den Generatorantrieb angeordnet sein.
- In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Generatoreinrichtung mit einem Lineargenerator oder einem Drehgenerator ausgebildet. Derartige Generatoreinrichtungen sind im Stand der Technik bekannt und in robuster Ausführung auch dauerhaft am Fahrzeug mitzuführen. Diese Generatoreinrichtungen wandeln die Drehbetätigung oder Zug- oder Schiebebetätigung eines Benutzers in elektrische Energie um, welche zur Aufladung des Energiespeichers geleitet wird. Welche der genannten Generatoreinrichtungen bevorzugt zum Einsatz kommt, hängt insbesondere vom bereitstehenden Bauraum ab, in dem sich die Systeme bei der Anordnung am Träger unterscheiden.
- Es bevorzugt, dass der Energiespeicher ein Kurzzeit-Energiespeicher ist und wenigstens einen Kondensator aufweist.
- Die Nutzung von Kondensatoren stellt einerseits eine rasche und verlustarme Aufladungsmöglichkeit zur Verfügung und gewährleistet andererseits, dass die Steuer- und Kommunikationseinrichtung nicht über eine unerwünscht lange Zeitspanne hinaus aktiv bleibt. Kondensatoren sind rasch aufzuladen und rasch zu entladen, so dass eine Entladung nach Wiederherstellung der Bordversorgung eines Fahrzeuges problemlos möglich ist, was in einer Aufhebung der Funktionalität der Steuer- und Kommunikationseinrichtung resultiert. Weiterhin erhalten Kondensatoren bei entsprechender Kapselung am Fahrzeug für lange Zeit ihre Fähigkeit elektrische Energie zu speichern und sind mechanisch stabil.
- Es ist besonders bevorzugt, dass die Steuer- und Kommunikationseinrichtung eine Sende-Empfangseinrichtung aufweist, welche für eine drahtlose Funkkommunikation ausgebildet ist.
- Wie vorstehend gesagt, ist eine Kopplung der externen Kommunikationseinrichtung mit der Steuer- und Kommunikationseinrichtung der erfindungsgemäßen Baugruppe grundsätzlich auch durch drahtgebundene Verbindungen möglich, eine drahtlose Funkkommunikation stellt jedoch besondere Universalität zur Verfügung. Insbesondere bei Nutzung standardisierter Funkprotokolle, beispielsweise Bluetooth, ist eine solche Verbindung kompatibel mit den meisten tragbaren Kommunikationsgeräten, welche als externe Kommunikationsgeräte im Sinne der Erfindung dienen. So können für eine Vielzahl von Geräten Kommunikations-Schnittstellen für den Notbetrieb zur Verfügung gestellt werden. Solche Schnittstellen können als reine Softwarelösungen, insbesondere als frei verfügbare Applikationen für Mobilgeräte bereitgestellt werden.
- In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Aktuator eine Schnittstelle auf, über welche er mit einer zentralen Steuereinrichtung eines Fahrzeugs koppelbar ist und über diese Schnittstelle ansteuerbar ist, um einen Wechsel zwischen Verriegelungsstellung und Entriegelungsstellung der mechanischen Sperreinrichtung zu bewirken.
- Wie oben bereits erwähnt, kann der Aktuator der erfindungsgemäßen Baugruppe ein separater Aktuator sein, der im Normalbetrieb des Fahrzeuges nicht zum Einsatz kommt. Wird jedoch aus Gewichts- und Kostengründen derselbe Aktuator für den Normalbetrieb und Notbetrieb verwendet, kann der Aktuator dennoch in der Baugruppe angeordnet sein, jedoch über eine Schnittstelle für einen Normalbetrieb (von einem zentralen Energiespeicher des Fahrzeugs versorgt) mit der zentralen Steuereinrichtung des Fahrzeuges gekoppelt und ansteuerbar sein. Im Normalbetrieb ist die Steuer- und Kommunikationseinrichtung der erfindungsgemäßen Baugruppe nicht energieversorgt und steht nicht zur Ansteuerung des Aktuators zur Verfügung. In diesem Normalbetrieb leistet dann das zentrale Fahrzeugsystem sowohl die Energieversorgung des Aktuators als auch dessen Ansteuerung. Eine solche Baugruppe nutzt vorteilhafterweise dieselben Ressourcen des Aktuators in allen Betriebsweisen.
- In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Steuer- und Kommunikationseinrichtung ausgebildet, den Ladezustand des Energiespeichers zu messen und den Aktuator nur dann anzusteuern, wenn der Ladezustand einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt.
- Die Steuer- und Kommunikationseinrichtung stellt in dieser vorteilhaften Ausgestaltung sicher, dass der Ladezustand des Energiespeichers ausreicht, um eine vollständige Aufhebung der Sperrwirkung zu ermöglichen. Eine Teilentsperrung wird damit verhindert.
- Es ist besonders bevorzugt, wenn die Steuer- und Kommunikationseinrichtung den Ladezustand des Energiespeichers über die Kommunikationsverbindung an das externe Kommunikationsgerät übermittelt.
- Wird der Ladezustand des Energiespeichers an das externe Kommunikationsgerät übermittelt, kann dort ein Feedback an einen Benutzer stattfinden, welcher über die Betätigungsmittel den Generator antreibt. Dieser kann dann den Erfolg seiner Bemühungen am ansteigenden Ladezustand ablesen und erhält Informationen über den ansteigenden Ladezustand.
- Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert.
-
Figur 1a zeigt schematisch eine erste Ausführungsform der Erfindung bei Normalzustand des Fahrzeuges; -
Figur 1b zeigt schematisch die erste Ausführungsform der Erfindung bei Notbetrieb des Fahrzeuges; -
Figur 2a zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit einem Lineargenerator im Ruhezustand; -
Figur 2b zeigt die Ausführungsform ausFigur 2a im Betätigungszustand des Generators; -
Figur 3a zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Drehgenerator in Ruhestellung; -
Figur 3b zeigt die Ausführungsform ausFigur 3a mit freigelegtem Betätigungselement; -
Figur 3c zeigt die Ausführungsform aus denFiguren 3a und 3b mit betätigtem Betätigungselement. - In
Figur 1a ist eine Baugruppe 1 in schematischer Darstellung gezeigt. Die Baugruppe enthält eine Steuer- und Kommunikationseinrichtung 2, einen Energiespeicher 3, eine Generatoreinrichtung 4, einen Aktuator 5 und eine Sperreinrichtung 6. Die Baugruppe 1 kann diese Komponenten auf einen gemeinsamen Träger enthalten, der zur Anordnung an der Tür oder Klappe eines Fahrzeuges ausgebildet ist. Eine zentrale Fahrzeugsteuereinrichtung 7 gehört nicht zur Baugruppe gemäß der Erfindung, ist jedoch in dem inFigur 1 gezeigten Normalbetrieb über ein Steuer- und Versorgungsleitung 7a mit dem Aktuator 5 gekoppelt. In dem inFigur 1a gezeigten Normalbetrieb übernimmt die zentrale Steuereinrichtung 7 die Ansteuerung des Aktuators 5, der bei Ansteuerung die Schließeinrichtung 6 zwischen einer Entriegelungsstellung und einer Verriegelungsstellung bewegen kann. Die Sperreinrichtung 6 ist dabei eine bewegbare mechanische Sperreinrichtung, beispielsweise eine Drehfalle oder ein Haken, der in ein entsprechendes Gegenstück bei einer Tür oder Klappe eingreifen kann, um diese gegen Öffnung zu sperren. - Die Steuer- und Kommunikationseinrichtung 2 ist über Leitungen ebenfalls mit dem Aktuator 5 gekoppelt. In dem Zustand aus
Figur 1a ist jedoch der Energiespeicher 3 entladen, so dass die Steuer- und Kommunikationseinrichtung 2 unversorgt und außer Betrieb ist. - Tritt ein Ausfall der zentralen Energieversorgung eines Kraftfahrzeuges ein, so ist die zentrale Steuereinrichtung 7 nicht länger in der Lage, den Aktuator 5 zu versorgen und anzusteuern. In
Figur 1b ist entsprechend gezeigt, dass die Steuer- und Versorgungsverbindung 7a von der zentralen Steuereinrichtung 7 zu dem Aktuator 5 unterbrochen ist. Durch Betätigung des Generators 4, den ein Benutzer durch Handhabung eines Betätigungsmittels zur Energieerzeugung anregt, wird der Energiespeicher 3 geladen. Der Energiespeicher 3 kann insbesondere einen oder mehrere Kondensatoren enthalten, welche über eine Ladeschaltung (nicht gezeigt) von dem Generator geladen werden. Sobald der Energiespeicher 3 ausreichend aufgeladen ist, steht der Steuer- und Kommunikationseinrichtung 2 Energie zur Verfügung, welche zu einem Start der Steuer- und Kommunikationseinrichtung 2 führt. Dazu kann insbesondere vorgesehen sein, dass ein dauerhafter Speicher ein entsprechendes ausführbares Programm zur Abarbeitung an einem Mikrocontroller übergibt, sobald ausreichend Energie zur Verfügung steht. Die Steuer- und Kommunikationseinrichtung 2 wird also hochgefahren, wenn die bereitstehende Energie ausreicht. Die Steuer- und Kommunikationseinrichtung 2 überprüft nach dem Hochfahren den Ladezustand des Energiespeichers 3 und stellt eine Kommunikationsbereitschaft über eine Bluetooth-Verbindung 10 bereit. Ein externes Kommunikationsgerät 8 kann über die Bluetooth-Verbindung 10 mit der Steuer- und Kommunikationseinrichtung 2 koppeln. Anschließend wird der Ladezustand des Energiespeichers 3 auf der externen Kommunikationseinrichtung 8 zur Anzeige gebracht. Dafür kann insbesondere eine Applikation auf dem externen Kommunikationsgerät 8 ausgeführt werden, welche von dem Fahrzeughersteller autorisiert ist und die Kommunikation mit der Steuer- und Kommunikationseinrichtung 2 abwickelt. Bei etablierter Verbindung 10 kann auf dem Gerät 8 außerdem eine Autorisierungsinformation abgefragt werden. Hierzu kann beispielsweise die Erfassung von biometrischen Merkmalen des Benutzers oder der Transfer von Freischaltinformationen von Herstellerseite auf das externe Kommunikationsgerät 8 erforderlich sein. Beispielsweise kann der Benutzer mit dem Gerät 8 und nach Erhalt einer Kennung von der Steuer- und Kommunikationseinrichtung 2 eine Verbindung zum Fahrzeughersteller aufnehmen und dort eine einmalige Autorisierung anfordern. Der Hersteller kann eine solche Autorisierung, beispielsweise in Gestalt einer Transaktionsnummer, in Abhängig von einer Identifikation des Benutzers an die externe Kommunikationseinrichtung 8 versenden. Wird die Information zur Legitimationsprüfung von der externen Kommunikationseinrichtung 8 anschließend an die Steuer- und Kommunikationseinrichtung 2 übermittelt, kann diese die Berechtigung des Benutzers zur Freigabe des Türschlosses prüfen. Steht ausreichend Energie im Energiespeicher 3 zur Verfügung, kann im Falle der erfolgreichen Legitimationsprüfung der Aktuator 5, der ebenfalls aus dem Energiespeicher 3 versorgt wird, zur Entsperrung der Sperreinrichtung 6 angesteuert werden. -
Figur 2a zeigt beispielhaft eine zweite Ausführungsform der Erfindung. - Ein Träger 20 ist ausgebildet, um auf der Innenseite eines Türbleches eines Kraftfahrzeuges angeordnet zu werden. Derartige Träger sind im Bereich der Fahrzeugtürgriffe bekannt. Eine auf der Außenseite des Türbleches angeordnete Handhabe 21 ist für den Angriff eines Benutzers zur Türbetätigung ausgebildet. Die Handhabe 21 weist Ansätze (verdeckt) auf, welche das Türblech in Ausnehmungen durchgreifen und im Träger 20 verankert sind. An dem Träger ist ein Lineargenerator 22 angeordnet. Der Lineargenerator 22 liegt auf Trägerseite hinter einer Kappe 23, welche angrenzend an die Handhabe 21 auf der Außenseite der Baugruppe angeordnet ist. Die Kappe 23 ist mit dem Lineargenerator 22 derart gekoppelt, dass eine Auslenkung der Kappe 23 eine Betätigung des Lineargenerators 22 bewirkt.
- In
Figur 2b ist eine Auslenkung der Kappe 23 als Betätigungsmittel zur Energiewandlung in dem Generator 22 gezeigt. Die übrigen Komponenten, insbesondere die Steuer- und Auswerteschaltung sowie der Energiespeicher und auch die mechanische Sperreinrichtung sind in dieser Darstellung nicht gezeigt, da das Betätigungsprinzip zur Energiewandlung dargelegt werden soll. Sämtliche Komponenten sind jedoch ebenfalls am Träger 20 auf der Türinnenseite, also auf der Seite des Lineargenerators 22 angeordnet. -
Figur 3a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wiederum ist an dem Träger 20 eine Handhabe 21 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch ein Drehgenerator 25 auf der Innenseite der Handhabe 20 platziert. Die Kappe 26 ist von der Einrichtung abnehmbar, wie inFigur 3b gezeigt. Wird die Kappe 26 abgenommen, so ist der Ring eines Betätigungsmittels 27 freigelegt, welcher durch einen Benutzer 28 greifbar ist. - In
Figur 3c ist dargestellt, wie der Benutzer 28 den Ring mit daran anschließendem Seilzug zur Energiewandlung des Drehgenerators betätigt. Durch mehrmaliges Betätigen kann in den Ausführungsbeispielen derFiguren 2a, 2b und3a bis 3c der Ladezustand des Energiespeichers erhöht werden. - Die Anordnung der Betätigungsmittel des Generators unmittelbar an der Handhabe, wie in den
Figuren 2a-3c gezeigt, bietet dem Benutzer sowohl eine intuitive Möglichkeit zur Betätigung als auch eine äußerst kompakte Bauform und einfache Anordnung der Komponenten am Fahrzeug. Dem Benutzer steht mit dieser Ausführungsform ein intuitiv verständliches Bedienkonzept für den Notfall zur Verfügung. Die Betätigung der Kappe an der Handhabe ist leicht zugänglich und dennoch wird die mechanische Integrität der Handhabe selbst nicht beeinträchtigt.
Claims (10)
- Baugruppe (1) für ein Kraftfahrzeug, aufweisend:eine mechanische Sperreinrichtung (6), welche eine Entriegelungsstellung und eine Verriegelungsstellung einnehmen kann,einen elektrischen Aktuator (5), der mit der mechanischen Sperreinrichtung (6) gekoppelt ist und der ansteuerbar ist, um einen Wechsel zwischen Verriegelungsstellung und Entriegelungsstellung der mechanischen Sperreinrichtung (6) zu bewirken,gekennzeichnet durch,eine Steuer- und Kommunikationseinrichtung (2), die mit dem Aktuator (5) gekoppelt ist,einen Energiespeicher (3), der zur zeitweisen Versorgung der Steuer- und Kommunikationseinrichtung (2) und des Aktuators (5) gekoppelt ist,eine Generatoreinrichtung (4), welche über ein Betätigungsmittel (23; 27) zum Aufladen des Energiespeichers (3) manuell antreibbar ist,wobei die Steuer- und Kommunikationseinrichtung (2) ausgebildet ist, um bei bestehender Energieversorgung eine Kommunikationsverbindung (10) mit einem externen Kommunikationsgerät (8) aufzubauen und in Abhängigkeit von einer durchgeführten Kommunikation den Aktuator (5) anzusteuern, um die Sperreichrichtung (6) von der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung zu bringen.
- Baugruppe nach Anspruch 1, wobei die Sperreinrichtung (6), die Steuer- und Kommunikationseinrichtung (2), der Energiespeicher (3), der Aktuator (5) und die Generatoreinrichtung (4) an einem Träger (20) fixiert sind, welcher zur Montage an einer Tür oder Klappe eines Fahrzeugs ausgebildet ist.
- Baugruppe nach Anspruch 2, wobei an den Träger (20) eine feststehende Handhabe (21) gekoppelt ist, die zum Ergreifen durch einen Benutzer ausgebildet ist und wobei das Betätigungsmittel (23; 27) der Generatoreinrichtung (4) an der Handhabe (21) oder benachbart zu der Handhabe (21) angeordnet ist.
- Baugruppe nach Anspruch 3, wobei das Betätigungsmittel (23; 27) relativ zu der Handhabe drehbar oder auslenkbar ist.
- Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Generatoreinrichtung (4) einen Lineargenerator (22) oder einen Drehgenerator (25) aufweist.
- Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Energiespeicher (3) ein Kurzzeit-Energiespeicher ist und wenigstens einen Kondensator aufweist.
- Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuer- und Kommunikationseinrichtung (2) eine Sende-Empfangseinrichtung aufweist, welche für eine drahtlose Funkkommunikation (10) ausgebildet ist.
- Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Aktuator (5) eine Schnittstelle aufweist, über welche er mit einer zentralen Steuereinrichtung (7) eines Fahrzeugs koppelbar ist und über diese Schnittstelle ansteuerbar ist, um einen Wechsel zwischen Verriegelungsstellung und Entriegelungsstellung der mechanischen Sperreinrichtung (6) zu bewirken.
- Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuer- und Kommunikationseinrichtung (2) ausgebildet ist, einen Ladezustand des Energiespeichers (3) zu messen und den Aktuator (5) nur dann anzusteuern, wenn der Ladezustand einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt.
- Baugruppe nach Anspruch 9, wobei die Steuer- und Kommunikationseinrichtung (2) der Ladezustand des Energiespeichers (3) über die Kommunikationsverbindung (10) an das externe Kommunikationsgerät übermittelt.
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