WO2020011307A1 - Vorrichtung und verfahren zur betätigung einer fahrzeugtür sowie fahrzeug - Google Patents

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vehicle
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Horst Dietewich
Matthias Findeis
Pia Mondal
Gabriela ERISKAT
Daniel Stiglbauer
Niklas Schwellenbach
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • E05Y2900/531—Doors

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for actuating a vehicle door of a vehicle, in particular a motor vehicle, and a vehicle with at least one vehicle door and such a device.
  • a door lock when operated by a user, a door lock opens, i.e. the vehicle door e.g. released by opening a door latch, and / or the vehicle door manually e.g. can be opened and / or closed by exerting tension or pressure on the actuating element. If the door lock or the vehicle door is already open, the vehicle door can usually also be closed or opened by exerting tension or pressure at any point on the door leaf of the vehicle door.
  • This object is achieved by a device and a method for actuating a vehicle door of a vehicle, in particular a motor vehicle, and a motor vehicle with a vehicle door and such a device according to the independent claims.
  • Automatic, vehicle door of a vehicle in particular a motor vehicle, has a sensor device that is set up to detect a force acting on the vehicle door and generate corresponding sensor data, and an actuation device that is set up to automatically open the vehicle door and / or close.
  • an operating device is provided which is set up to generate an operating signal when operated by a user.
  • a control device is set up to check whether an operating signal is present and, depending on the sensor data and the result of the test, an automatic opening and / or closing of the vehicle door by the To cause the actuating device or to control the actuating device in such a way that the user can manually open and / or close the vehicle door.
  • a vehicle according to the invention in particular a motor vehicle, has at least one, in particular automatic, vehicle door and one according to the invention
  • Control device checked whether an operating signal is present. Depending on the sensor data and the result of the test, an automatic opening and / or closing of the vehicle door is initiated by an actuation device or the actuation device is controlled in such a way that a manual opening of the vehicle door by the user is possible.
  • One aspect of the invention is based on the approach of controlling an actuating device with which a vehicle door can be opened and / or closed automatically, depending on whether a user operates an operating device for triggering automatic opening and / or closing and / or Exerts force on the vehicle door.
  • Sensor device takes into account when detecting a force generated on the vehicle door and checks whether a signal generated by the operating device is present. This can advantageously determine whether the user intends to actuate the vehicle door manually or automatically, and the actuation device accordingly, i.e. be controlled depending on the situation. If, for example, an operating signal is present, a control device initiates the automatic opening and / or closing of the
  • the control device enables the vehicle door to be opened and / or closed manually by appropriately actuating the actuating device, for example by changing an operating mode of the actuating device. This enables both manual and automatic actuation of the vehicle door without causing damage to the actuating device.
  • control device preferably checks or detects whether an operating signal is present, and also uses the sensor data to determine whether it is present
  • Control device control the actuating device in such a way that a manual opening and / or closing of the vehicle door is possible, in particular in addition to the automatic opening and / or closing.
  • the control device also checks after registering an operating signal, by means of which the automatic actuation of the vehicle door is initiated, as to whether a force is acting on the door. This enables the user to intervene flexibly in the automatic opening and / or closing process of the vehicle door, for example preventing the further opening of the vehicle door or accelerating the closing of the vehicle door.
  • the invention enables improved actuation of a vehicle door.
  • the invention provides further possibilities for actuating the vehicle door.
  • control device is set up to control the actuation device depending on the sensor data and the result of the test in such a way that the actuation device supports a movement of the vehicle door when the vehicle door is opened and / or closed manually.
  • the actuator can by the
  • Control device can be controlled, for example, in such a way that the actuating device has an actuating force in addition to that by
  • the control device is also preferably configured to derive a direction of movement of the vehicle door from the sensor data, for example by determining an effective direction of the detected force.
  • the actuator can then the additional operating force is reliably derived into the
  • the sensor device has at least one monitoring sensor which is coupled to the actuating device and which is set up to point one over the vehicle door
  • the monitoring sensor can in particular be set up to detect a torque acting on the actuating device, for example a torque which results, for example, from the manual opening and / or closing of the vehicle door by the user or from the effect of an environmental condition on the vehicle door. From the detected moment, especially through the
  • the monitoring sensor is preferably designed as a fall sensor and / or integrated in the actuating device or part of the
  • Actuating device This enables a particularly reliable detection of the force or of the torque acting on the actuating device.
  • the sensor device has at least one position sensor and / or an acceleration sensor which is set up to align the vehicle door, in particular relative to it
  • Evaluation device set up the location and / or
  • the evaluation device can determine, for example, whether, for example by a corresponding inclination of the vehicle, the
  • Gravity or at least part of gravity influences the pivoting movement of the vehicle door.
  • Gravity can when opening manually and / or Closing the vehicle door may have an inhibiting or promoting effect.
  • the actuating device can be controlled by the control device to compensate for the influence. This can prevent a user from exerting excessive force to operate the
  • the evaluation device can determine, for example, whether the user opens and / or closes the vehicle door manually or whether the user of the vehicle door merely wants to initiate an automatic actuation of the vehicle door, for example by moving the vehicle door with a short push. Accordingly, an actuation request of the user can be derived particularly reliably and the actuation device can be controlled accordingly.
  • the evaluation device can also use the acceleration information to determine whether the force acting on the vehicle door is exerted by a user or as a result of one
  • control device is set up to control the actuating device when the vehicle door is opened and / or closed manually based on the position and / or acceleration information in such a way that the manual opening and / or closing with a predetermined, in particular constant, effort is possible.
  • control device can be set up to cause the actuating device to exert a variable actuating force on the vehicle door, in particular in addition to the force acting on the vehicle door as detected by the sensor device. This enables the
  • the effort to manually open and / or close the vehicle door for the user is, at least essentially, constant.
  • both constant and variable impairments of the manual opening and / or closing process for example, due to the constant action of gravity on a vehicle door of a vehicle parked on a slope or due to the irregular action of wind on a vehicle opened vehicle door to be compensated.
  • control device is set up to classify the force acting on the vehicle door on the basis of the sensor data and to additionally control the actuating device as a function of the classification.
  • the classification can, for example, differentiate between causes of the force, for example whether the force is exerted by a user on the vehicle door or as a result of an environmental condition, e.g. gravity or a gust of wind.
  • the classification can also be used to differentiate between different interactions of the user with the vehicle door, for example whether the user exerts the force constantly or over at least a predetermined period of time and thus wants to achieve a manual opening and / or closing of the vehicle door, or that Transmits force and thus an automatic opening and / or
  • the actuation device can thus be controlled in a particularly differentiated manner.
  • the control device can be set up to filter the sensor data. For example, the control device can be set up to determine a force curve, i.e. derive the development over time of the force acting on the vehicle door from the sensor data. An indication of the cause of the force and / or the interaction of the user with the vehicle door can
  • Determine the control device for example, on the basis of the time derivative of the force curve, in particular the gradient of the force curve.
  • the operating device has at least one operating element, for example a button or a button, arranged in the area of an A pillar of the vehicle and / or in the area of a B pillar of the vehicle and / or in the area of a door parapet of the vehicle door.
  • That or a further control element can, for example, be arranged on a dashboard of the vehicle next to the A-pillar in order to enable a driver or front passenger of the vehicle to open and / or close the vehicle door easily and conveniently.
  • the control element can also be embedded in an interior paneling on the B-pillar in order to be comfortably accessible to a vehicle occupant in the rear of the vehicle.
  • the door parapet preferably also has an operating element on the side facing the vehicle interior and / or outside the vehicle, so that an automatic opening and / or closing of the vehicle door is also conveniently possible by a person outside the vehicle.
  • a pedal arranged in the footwell of the vehicle is designed as an operating element. For example, when the vehicle door is open, operating the brake pedal can trigger an automatic closing of the vehicle door.
  • the operating elements of the operating device are thus advantageously arranged ergonomically and allow the automatic door actuation to be triggered in a targeted and comfortable manner.
  • the vehicle has a
  • Position sensor unit which is set up to detect an orientation of the vehicle, in particular relative to an effective direction of gravity, and to output corresponding position information. This allows the
  • Control device the influence of gravity on the force necessary to open and / or close the vehicle door when controlling the
  • FIG. 1 shows an example of a device for actuating a vehicle door.
  • FIG. 1 shows an example of a device 1 for actuating a vehicle door 2 of a vehicle 3, in particular a motor vehicle, with a sensor device 4, an actuating device 5, an operating device 6 and a
  • Control device 7 The vehicle door 2 can with the help of
  • Actuator 5 automatically, i.e. can be opened and / or closed without effort for a user.
  • Control device 7 can cause the actuating device 5 to automatically open and / or close the vehicle door 2.
  • the vehicle door 2 also has a door handle 8.
  • the sensor device 4 is set up to detect a force acting on the vehicle door 2 and to generate corresponding sensor data which are used in a Control of
  • Actuator 5 can be taken into account.
  • a force exerted on the vehicle door 2 by the user for example by a vehicle occupant or by a person outside the vehicle, for opening the vehicle door 2 can be detected.
  • the force detected is characterized by the sensor data generated.
  • the sensor data preferably also characterize at least an amount of the force and / or its direction.
  • the control device 7 is set up to check whether an operating signal is present and, depending on the result of the test and the sensor data, either an automatic opening and / or closing of the, as already described
  • the control device 7 is preferably set up to derive an actuation request of a user from the sensor data.
  • the Control device 7 therefore causes actuation device 5 not only to automatically actuate vehicle door 2 when an operating signal is present, but also, for example, when the sensor data shows that the user is exerting a force to initiate one
  • the control device 7 is therefore preferably set up to
  • Classification can be controlled.
  • the control device 7 can be set up to determine a force curve, i.e. the temporal change of the on the
  • Vehicle door 2 acting force to determine from the sensor data, and to carry out the classification based on the determined force curve.
  • the force acting on the vehicle door 2 can be, for example, as a constant force exerted by a user for manually opening the vehicle door 2 or as a short-term comparison, e.g. can be classified as impact, the force exerted to initiate an automatic opening of the vehicle door 2. In these cases, the
  • Control device 7 by appropriate control of
  • Actuator 5 a manual or automatic opening.
  • the force can be classified, for example, as a force exerted on the vehicle door by an environmental condition, such as a gust of wind and / or gravity when the vehicle is at an angle.
  • the control device 7 prevents the
  • Actuating device 5 changes the opening angle of the vehicle door 2, for example by blocking the vehicle door 2 or deactivating the door drive.
  • Sensor device 4 e.g. have a monitoring sensor 4a, which is set up to determine the force acting on the vehicle door 2 using
  • a monitoring sensor 4a for example a Hall sensor, is preferably part of the actuator 5, such as one on the Actuator 5 acting torque to detect.
  • a monitoring sensor 4a for example a Hall sensor, is preferably part of the actuator 5, such as one on the Actuator 5 acting torque to detect.
  • the sensor device 4 can also have an acceleration sensor 4c for detecting an acceleration of the vehicle door 2 and / or a position sensor 4b for detecting an orientation of the vehicle door 2, in particular relative to an effective direction of gravity.
  • the acceleration sensor 4c and / or the position sensor 4b are, as shown in FIG. 1, installed in the vehicle door.
  • the acceleration sensor 4c preferably generates sensor data that contain acceleration information.
  • the control device 7 can e.g. derive the force with which a user acts on the vehicle door 2 and control the actuating device 5 accordingly.
  • the position sensor 4b preferably generates sensor data, the one
  • Control device 7 e.g. derive how large a portion of gravity is that counteracts the opening and / or closing of the vehicle door 2 or
  • Vehicle door 2 acts. If the vehicle 3 is parked on a slope, for example, gravity counteracts the opening of the vehicle door 2 on a side of the vehicle 3 facing the slope, while gravity counteracts the slope
  • the control device 7 can therefore control the actuating device 5 in such a way that the actuating device 5 supports the manual opening and / or closing of the vehicle door 2, for example by causing the actuating device 5 to apply an additional force to the vehicle door 2 in or against one
  • the actuating device 5 can, for example, gravity Apply additional force in the opening direction to the vehicle door 2 to facilitate opening.
  • the actuating device 5 can counteract a violent slamming of the vehicle door 2 with a force against the closing direction.
  • the vehicle 3 can alternatively or additionally to the position sensor 4b
  • Device 1 has a position sensor unit 9, which is set up to detect the orientation of the vehicle, in particular relative to an effective direction of gravity, and to output corresponding position information, on the basis of which the control device 7 controls the
  • Actuator 5 can make.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Betätigung einer Fahrzeugtür eines Fahrzeugs sowie ein Fahrzeug mit wenigstens einer Fahrzeugtür und einer solchen Vorrichtung. Eine Sensoreinrichtung der Vorrichtung ist dazu eingerichtet, eine auf die Fahrzeugtür einwirkende Kraft zu erfassen und entsprechende Sensordaten zu erzeugen. Eine Betätigungseinrichtung ist dazu eingerichtet, die Fahrzeugtür automatisch zu öffnen und/oder zu schließen. Zudem ist eine Bedieneinrichtung vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, bei Bedienung durch einen Benutzer ein Bediensignal zu erzeugen. Eine Steuerungseinrichtung ist dabei dazu eingerichtet, zu prüfen, ob ein Bediensignal vorliegt, und abhängig von den Sensordaten und dem Ergebnis der Prüfung ein automatisches Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür durch die Betätigungseinrichtung zu veranlassen oder die Betätigungseinrichtung in der Weise zu steuern, dass ein manuelles Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür durch den Benutzer möglich ist.

Description

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR BETÄTIGUNG EINER FAHRZEUGTÜR
SOWIE FAHRZEUG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Betätigung einer Fahrzeugtür eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, sowie ein Fahrzeug mit wenigstens einer Fahrzeugtür und einer solchen Vorrichtung.
Aus dem Stand der Technik bekannte Fahrzeuge weisen in der Regel
Fahrzeugtüren mit mechanischen, in die Türgriffe eingebauten
Türbetätigungselementen auf, bei deren Betätigung durch einen Benutzer ein Türschloss öffnet, d.h. die Fahrzeugtür z.B. durch Einziehen einer Türfalle zur Öffnung freigegeben wird, und/oder die Fahrzeugtür manuell z.B. durch Ausüben von Zug bzw. Druck auf das Betätigungselement geöffnet und/oder geschlossen werden kann. Ist das Türschloss oder die Fahrzeugtür bereits geöffnet, kann die Fahrzeugtür üblicherweise auch durch Ausüben von Zug bzw. Druck an einem beliebigen Punkt des Türblatts der Fahrzeugtür geschlossen bzw. geöffnet werden.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, das Betätigen einer Fahrzeugtür zu verbessern, insbesondere weitere Möglichkeiten zur Betätigung der Fahrzeugtür bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Betätigung einer Fahrzeugtür eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, sowie ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrzeugtür und einer solchen Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Betätigung einer, insbesondere
automatischen, Fahrzeugtür eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, weist eine Sensoreinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, eine auf die Fahrzeugtür einwirkende Kraft zu erfassen und entsprechende Sensordaten zu erzeugen, sowie eine Betätigungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Fahrzeugtür automatisch zu öffnen und/oder zu schließen. Zudem ist eine Bedieneinrichtung vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, bei Bedienung durch einen Benutzer ein Bediensignal zu erzeugen. Eine Steuerungseinrichtung ist dabei dazu eingerichtet, zu prüfen, ob ein Bediensignal vorliegt, und abhängig von den Sensordaten und dem Ergebnis der Prüfung ein automatisches Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür durch die Betätigungseinrichtung zu veranlassen oder die Betätigungseinrichtung in der Weise zu steuern, dass ein manuelles Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür durch den Benutzer möglich ist.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug weist wenigstens eine, insbesondere automatische, Fahrzeugtür und eine erfindungsgemäße
Vorrichtung auf.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Betätigung einer, insbesondere
automatischen, Fahrzeugtür eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, werden eine auf die Fahrzeugtür einwirkende Kraft erfasst und entsprechende Sensordaten erzeugt. Zudem wird bei Bedienung einer Bedieneinrichtung durch einen Benutzer ein Bediensignal erzeugt, und es wird, insbesondere von einer
Steuerungseinrichtung, geprüft, ob ein Bediensignal vorliegt. Abhängig von den Sensordaten und dem Ergebnis der Prüfung wird ein automatisches Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür durch eine Betätigungseinrichtung veranlasst oder die Betätigungseinrichtung in der Weise gesteuert, dass eine manuelle Öffnung der Fahrzeugtür durch den Benutzer möglich ist.
Ein Aspekt der Erfindung basiert auf dem Ansatz, eine Betätigungseinrichtung, mit der eine Fahrzeugtür automatisch geöffnet und/oder geschlossen werden kann, in Abhängigkeit davon zu steuern, ob ein Benutzer eine Bedieneinrichtung zum Auslösen eines automatischen Öffnens und/oder Schließens bedient und/oder eine Kraft auf die Fahrzeugtür ausübt. Zu diesem Zweck werden mittels einer
Sensoreinrichtung beim Erfassen einer auf die Fahrzeugtür ausgeübten Kraft erzeugte Sensordaten berücksichtigt und geprüft, ob ein von der Bedieneinrichtung erzeugtes Signal vorliegt. Dadurch kann in vorteilhafter weise ermittelt werden, ob der Benutzer eine manuelle oder automatische Betätigung der Fahrzeugtür beabsichtigt, und die Betätigungseinrichtung entsprechend, d.h. situationsbedingt, gesteuert werden. Liegt beispielsweise ein Bediensignal vor, veranlasst eine Steuerungseinrichtung das automatische Öffnen und/oder Schließen der
Fahrzeugtür. Wird dagegen eine auf die Fahrzeugtür wirkende Kraft registriert, ermöglicht die Steuereinrichtung das manuelle Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür durch eine entsprechende Ansteuerung der Betätigungseinrichtung, beispielsweise durch Wechseln eines Betriebsmodus der Betätigungseinrichtung. Dadurch wird sowohl eine manuelle als auch eine automatische Betätigung der Fahrzeugtür ermöglicht, ohne dass Beschädigungen an der Betätigungseinrichtung auftreten.
Vorzugsweise prüft bzw. erkennt die Steuerungseinrichtung zusätzlich dazu, ob ein Bediensignal vorliegt, anhand der Sensordaten auch, ob bei vorhandenem
Bediensignal eine Kraft auf Tür einwirkt. Ist dies der Fall, kann die
Steuerungseinrichtung die Betätigungseinrichtung in der Weise steuern, dass ein manuelles Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür, insbesondere zusätzlich zum automatischen Öffnen und/oder Schließen, möglich ist. In bevorzugter weise prüft die Steuerungseinrichtung auch nach der Registrierung eines Bediensignals, durch welches die automatische Betätigung der Fahrzeugtür eingeleitet wird, ob eine Kraft auf die Tür einwirkt. Dadurch wird ermöglicht, dass der Benutzer flexibel in den automatischen Öffnungs- und/oder Schließvorgang der Fahrzeugtür eingreifen, beispielsweise die weitere Öffnung der Fahrzeugtür verhindern oder das Schließen der Fahrzeugtür beschleunigen, kann.
Insgesamt ermöglicht die Erfindung ein verbessertes Betätigen einer Fahrzeugtür. Die Erfindung stellt insbesondere weitere Möglichkeiten zur Betätigung der Fahrzeugtür bereit.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, abhängig von den Sensordaten und dem Ergebnis der Prüfung die Betätigungseinrichtung in der Weise zu steuern, dass die Betätigungseinrichtung eine Bewegung der Fahrzeugtür beim manuellen Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür unterstützt. Die Betätigungseinrichtung kann von der
Steuerungseinrichtung dabei beispielsweise in der Weise gesteuert werden, dass die Betätigungseinrichtung eine Betätigungskraft zusätzlich zur durch die
Sensoreinrichtung erfassten, auf die Fahrzeugtür einwirkenden Kraft aufbringt, um das manuelle Öffnen und/oder Schließen zu erleichtern, d.h. den notwendigen Kraftaufwand für den Benutzer zu verringern.
Die Steuerungseinrichtung ist zudem in bevorzugter Weise dazu eingerichtet, aus den Sensordaten eine Bewegungsrichtung der Fahrzeugtür abzuleiten, z.B. indem eine Wirkrichtung der erfassten Kraft ermittelt wird. Die Betätigungseinrichtung kann dann die zusätzliche Betätigungskraft zuverlässig in die abgeleitete
Bewegungsrichtung aufbringen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Sensoreinrichtung wenigstens einen mit der Betätigungseinrichtung gekoppelten Überwachungssensor auf, der dazu eingerichtet ist, eine über die Fahrzeugtür auf die
Betätigungseinrichtung ausgeübte Kraft zu erfassen. Der Überwachungssensor kann insbesondere dazu eingerichtet sein, ein auf die Betätigungseinrichtung wirkendes Moment, etwa ein Drehmoment, welches beispielsweise aus dem manuellen Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür durch den Benutzer oder aus dem Einwirken einer Umweltbedingung auf die Fahrzeugtür resultiert, zu erfassen. Aus dem erfassten Moment kann dann, insbesondere durch die
Auswertungseinrichtung, die auf die Fahrzeugtür einwirkende Kraft zuverlässig und präzise abgeleitet werden.
Vorzugsweise ist der Überwachungssensor dazu als Flall-Sensor ausgebildet und/oder in die Betätigungseinrichtung integriert bzw. Teil der
Betätigungseinrichtung. Dadurch wird ein besonders zuverlässiges Erfassen der Kraft bzw. des auf die Betätigungseinrichtung wirkenden Moments ermöglicht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Sensoreinrichtung wenigstens einen Lagesensor und/oder einen Beschleunigungssensor auf, der dazu eingerichtet ist, eine Ausrichtung der Fahrzeugtür, insbesondere relativ zur
Wirkrichtung der Schwerkraft, bzw. eine Beschleunigung der Fahrzeugtür zu erfassen und Sensordaten zu erzeugen, die eine entsprechende Lage- und/oder Beschleunigungsinformation enthalten. Vorzugsweise ist die
Auswertungseinrichtung dazu eingerichtet, die Lage- und/oder
Beschleunigungsinformation bei der Steuerung der Betätigungseinrichtung zu berücksichtigen. Dadurch kann die Betätigungseinrichtung besonders differenziert, d.h. situationsabhängig, gesteuert werden.
Anhand der Lageinformation kann die Auswertungseinrichtung beispielsweise ermitteln, ob, etwa durch eine entsprechende Neigung des Fahrzeugs, die
Schwerkraft bzw. zumindest ein Teil der Schwerkraft die Schwenkbewegung der Fahrzeugtür beeinflusst. Die Schwerkraft kann beim manuellen Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür gegebenenfalls hemmend bzw. fördernd wirken. Die Betätigungseinrichtung kann in diesen Fällen von der Steuerungseinrichtung zur Kompensation der Beeinflussung gesteuert werden. Dadurch kann verhindert werden, dass ein Benutzer übermäßig viel Kraft aufbringen muss, um die
Fahrzeugtür zu öffnen und/oder zu schließen bzw. die Fahrzeugtür ohne Einwirken des Benutzers, insbesondere unerwünscht und/oder unkontrolliert, öffnet und/oder schließt.
Anhand der Beschleunigungsinformation kann die Auswertungseinrichtung beispielsweise ermitteln, ob der Benutzer die Fahrzeugtür manuell öffnet und/oder schließt oder ob der Benutzer der Fahrzeugtür lediglich eine automatisch Betätigung der Fahrzeugtür einleiten will, etwa durch Versetzen der Fahrzeugtür mit einem kurzen Stoß. Entsprechend kann ein Betätigungswunsch des Benutzers besonders zuverlässig abgeleitet und die Betätigungseinrichtung entsprechend gesteuert werden.
Alternativ oder zusätzlich kann anhand der Beschleunigungsinformation durch die Auswertungseinrichtung auch ermittelt werden, ob die auf die Fahrzeugtür einwirkende Kraft von einem Benutzer ausgeübt wird oder Folge einer
Umweltbedingung, beispielsweise einer Windböe, ist. Dadurch kann eine unbeabsichtigte Betätigung der Fahrzeugtür vermieden werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, die Betätigungseinrichtung bei einem manuellen Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür anhand der Lage- und/oder Beschleunigungsinformation in der Weise zu steuern, dass das manuelle Öffnen und/oder Schließen mit einem vorgegebenen, insbesondere konstanten, Kraftaufwand möglich ist. Insbesondere kann die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet sein, die Betätigungseinrichtung zur Ausübung einer variablen Betätigungskraft auf die Fahrzeugtür, insbesondere zusätzlich zur durch die Sensoreinrichtung erfassten auf die Fahrzeugtür einwirkenden Kraft, zu veranlassen. Dadurch wird ermöglicht, dass der
Kraftaufwand zum manuellen Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür für den Benutzer, zumindest im Wesentlichen, konstant ist. Durch die Berücksichtigung der Lage- und/oder Beschleunigungsinformation können beispielsweise sowohl konstante als auch variable Beeinträchtigungen des manuellen Öffnungs- und/oder Schließvorgangs, etwa durch konstantes Einwirken der Schwerkraft auf eine Fahrzeugtür eines am Hang abgestellten Fahrzeugs bzw. durch unregelmäßiges Einwirken von Wind auf eine geöffnete Fahrzeugtür, kompensiert werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, die auf die Fahrzeugtür einwirkende Kraft anhand der Sensordaten zu klassifizieren und die Betätigungseinrichtung zusätzlich in Abhängigkeit der Klassifizierung zu steuern. Durch die Klassifizierung kann beispielsweise zwischen Ursachen der Kraft unterschieden werden, etwa ob die Kraft durch einen Benutzer auf die Fahrzeugtür ausgeübt wird oder Folge einer Umweltbedingung, z.B. der Schwerkraft oder einer Windböe, ist. Alternativ oder zusätzlich kann durch die Klassifizierung auch zwischen verschiedenen Wechselwirkungen des Benutzers mit der Fahrzeugtür unterschieden werden, etwa ob der Benutzer die Kraft konstant bzw. über wenigstens einen vorgegebenen Zeitraum ausübt und damit ein manuelles Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür erzielen will, oder die Kraft stoßartig überträgt und damit einen automatischen Öffnungs- und/oder
Schließvorgang einleiten will. Die Steuerung der Betätigungseinrichtung ist dadurch besonders differenziert möglich.
Um die Klassifizierung der auf die Fahrzeugtür einwirkenden Kraft vorzunehmen, kann die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet sein, die Sensordaten zu filtern. Beispielsweise kann die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet sein, einen Kraftverlauf, d.h. die zeitliche Entwicklung, der auf die Fahrzeugtür einwirkenden Kraft aus den Sensordaten abzuleiten. Einen Hinweis auf die Ursache der Kraft und/oder die Wechselwirkung des Benutzers mit der Fahrzeugtür kann die
Steuerungseinrichtung etwa auf Basis der zeitlichen Ableitung des Kraftverlaufs, insbesondere der Steigung des Kraftverlaufs, ermitteln.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Bedieneinrichtung wenigstens ein im Bereich einer A-Säule des Fahrzeugs und/oder im Bereich einer B-Säule des Fahrzeugs und/oder im Bereich einer Türbrüstung der Fahrzeugtür angeordnetes Bedienelement, z.B. eine Taste oder eine Schaltfläche, auf. Das oder ein weiteres Bedienelement kann beispielsweise auf einem Armaturenbrett des Fahrzeugs neben der A-Säule angeordnet sein, um einem Fahrer oder Beifahrer des Fahrzeugs ein einfaches und komfortables automatisches Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür zu ermöglichen. Das Bedienelement kann alternativ oder zusätzlich auch in eine Innenraumverkleidung an der B-Säule eingelassen sein, um für einen Fahrzeuginsassen im Fond des Fahrzeugs komfortabel erreichbar zu sein. Vorzugsweise weist auch die Türbrüstung auf der dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Seite und/oder außerhalb des Fahrzeugs ein Bedienelement auf, so dass ein automatisches Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür auch durch eine sich außerhalb des Fahrzeugs befindliche Person komfortabel möglich ist.
Es ist auch denkbar, dass ein im Fu ßraum des Fahrzeugs angeordnetes Pedal als Bedienelement ausgebildet ist. Beispielsweise kann, bei geöffneter Fahrzeugtür, das Bedienen des Bremspedals ein automatisches Schließen der Fahrzeugtür auslösen.
Die Bedienelemente der Bedieneinrichtung sind somit in vorteilhafter weise ergonomisch angeordnet und erlauben ein gezieltes und komfortables Auslösen der automatischen Türbetätigung.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Fahrzeug eine
Lagesensoreinheit auf, die dazu eingerichtet ist, eine Ausrichtung des Fahrzeugs, insbesondere relativ zu einer Wirkrichtung der Schwerkraft, zu erfassen und entsprechende Lageinformation auszugeben. Dadurch kann die
Steuerungseinrichtung den Einfluss der Schwerkraft auf die zum Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür notwendige Kraft bei der Steuerung der
Betätigungseinrichtung zum Unterstützen des manuellen Öffnens und/oder
Schließens berücksichtigen, auch wenn kein Lagesensor in der Fahrzeugtür verbaut ist.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der einzigen Figur. Es zeigt wenigstens teilweise schematisch:
Fig. 1 ein Beispiel einer Vorrichtung zur Betätigung einer Fahrzeugtür. Figur 1 zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung 1 zur Betätigung einer Fahrzeugtür 2 eines Fahrzeugs 3, insbesondere Kraftfahrzeugs, mit einer Sensoreinrichtung 4, einer Betätigungseinrichtung 5, einer Bedieneinrichtung 6 und einer
Steuerungseinrichtung 7. Die Fahrzeugtür 2 kann dabei mithilfe der
Betätigungseinrichtung 5 automatisch, d.h. ohne Kraftaufwand für einen Benutzer, geöffnet und/oder geschlossen werden. Dazu ist es möglich, bei Bedienung der Bedieneinrichtung 6 durch den Benutzer, etwa durch Drücken einer Taste oder einer Schaltfläche, ein Bediensignal zu erzeugen, anhand dessen die
Steuerungseinrichtung 7 die Betätigungseinrichtung 5 zum automatischen Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür 2 veranlassen kann.
Im gezeigten Beispiel weist die Fahrzeugtür 2 zudem einen Türgriff 8 auf. Um dem Benutzer die Möglichkeit zu gegeben, die Fahrzeugtür 2 alternativ mithilfe des Türgriffes 8 manuell zu öffnen und/oder zu schließen, ist die Sensoreinrichtung 4 dazu eingerichtet, eine auf die Fahrzeugtür 2 einwirkende Kraft zu erfassen und entsprechende Sensordaten zu erzeugen, die bei einer Steuerung der
Betätigungseinrichtung 5 berücksichtigt werden können. Mit der Sensoreinrichtung 4 kann beispielsweise eine vom Benutzer, etwa von einem Fahrzeuginsassen oder von einer Person außerhalb des Fahrzeugs, zur Öffnung der Fahrzeugtür 2 auf die Fahrzeugtür 2 ausgeübte Kraft erfasst werden.
Die erfasste Kraft wird von den erzeugten Sensordaten charakterisiert.
Vorzugsweise charakterisieren die Sensordaten dabei wenigstens auch einen Betrag der Kraft und/oder deren Richtung.
Die Steuerungseinrichtung 7 ist dazu eingerichtet, zu prüfen, ob ein Bediensignal vorliegt und abhängig vom Ergebnis der Prüfung und den Sensordaten entweder, wie bereits beschrieben, ein automatisches Öffnen und/oder Schließen der
Fahrzeugtür 2 durch die Betätigungseinrichtung 5 zu veranlassen oder die
Betätigungseinrichtung 5 in der Weise zu steuern, dass eine manuelle Öffnung der Fahrzeugtür 2, insbesondere durch Ausüben einer Kraft auf die Fahrzeugtür, z.B. durch ein Ziehen oder Drücken des Türgriffs 8, möglich ist.
Dabei ist die Steuerungseinrichtung 7 vorzugsweise dazu eingerichtet, aus den Sensordaten einen Betätigungswunsch eines Benutzers abzuleiten. Die Steuerungseinrichtung 7 veranlasst die Betätigungseinrichtung 5 daher in bevorzugter Weise nicht nur dann zur automatischen Betätigung der Fahrzeugtür 2, wenn ein Bediensignal vorliegt, sondern z.B. auch dann, wenn aus den Sensordaten hervorgeht, dass der Benutzer eine Kraftausübung zum Einleiten eines
automatischen Öffnung- und/oder Schließvorgangs ausgeführt hat, etwa wenn der Benutzer der geöffneten Fahrzeugtür 2 einen Schubs gibt.
Die Steuerungseinrichtung 7 ist daher vorzugsweise dazu eingerichtet, die
Sensordaten zu analysieren, beispielsweise zu filtern, und eine Klassifizierung der von der Sensoreinrichtung 4 registrierten auf die Fahrzeugtür 2 einwirkenden Kraft vorzunehmen, so dass die Betätigungseinrichtung 5 abhängig von der
Klassifizierung gesteuert werden kann. Z.B. kann die Steuerungseinrichtung 7 dazu eingerichtet sein, einen Kraftverlauf, d.h. die zeitliche Änderung der auf die
Fahrzeugtür 2 einwirkenden Kraft, aus den Sensordaten zu ermitteln, und die Klassifizierung auf Grundlage des ermittelten Kraftverlaufs vorzunehmen.
Die auf die Fahrzeugtür 2 einwirkende Kraft kann beispielsweise als eine durch einen Benutzer konstant ausgeübte Kraft zur manuellen Öffnung der Fahrzeugtür 2 oder als eine durch einen Benutzer im Vergleich dazu kurzzeitig, z.B. als Stoß, ausgeübte Kraft zur Einleitung einer automatischen Öffnung der Fahrzeugtür 2 klassifiziert werden. In diesen Fällen ermöglicht oder veranlasst die
Steuerungseinrichtung 7 durch entsprechende Steuerung der
Betätigungseinrichtung 5 ein manuelles bzw. automatisches Öffnen.
Darüber hinaus kann die Kraft beispielsweise als eine durch eine Umweltbedingung, etwa einen Windstoß und/oder die Schwerkraft bei schrägstehendem Fahrzeug, ausgeübte Kraft auf die Fahrzeugtür klassifiziert werden. In diesem Fall verhindert die Steuerungseinrichtung 7 durch entsprechende Steuerung der
Betätigungseinrichtung 5 eine Änderung des Öffnungswinkels der Fahrzeugtür 2, etwa durch Blockieren der Fahrzeugtür 2 oder Deaktivieren des Türantriebs.
Zur Erfassung der auf die Fahrzeugtür 2 wirkenden Kraft kann die
Sensoreinrichtung 4 z.B. einen Überwachungssensor 4a aufweisen, der dazu eingerichtet ist, die auf die Fahrzeugtür 2 einwirkende Kraft anhand von
Belastungen der Betätigungseinrichtung 5, z.B. einem auf die Betätigungseinrichtung 5 einwirkenden Drehmoment, zu erfassen. Ein solcher Überwachungssensor 4a, z.B. ein Hall-Sensor, ist vorzugsweise Teil der
Betätigungseinrichtung 5.
Die Sensoreinrichtung 4 kann auch einen Beschleunigungssensor 4c zum Erfassen einer Beschleunigung der Fahrzeugtür 2 und/oder einen Lagesensor 4b zum Erfassen einer Ausrichtung der Fahrzeugtür 2, insbesondere relativ zu einer Wirkrichtung der Schwerkraft, aufweisen. Der Beschleunigungssensor 4c und/oder der Lagesensor 4b sind dabei, wie in Figur 1 gezeigt, in der Fahrzeugtür verbaut.
Der Beschleunigungssensor 4c erzeugt dabei vorzugsweise Sensordaten, die eine Beschleunigungsinformation enthalten. Anhand der Beschleunigungsinformation kann die Steuerungseinrichtung 7 z.B. ableiten, mit welcher Kraft ein Benutzer auf die Fahrzeugtür 2 einwirkt und die Betätigungseinrichtung 5 entsprechend steuern.
Der Lagesensor 4b erzeugt dabei vorzugsweise Sensordaten, die eine
Lageinformation enthalten. Anhand der Lageinformation kann die
Steuerungseinrichtung 7 z.B. ableiten, wie groß ein Anteil der Schwerkraft ist, der dem Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür 2 entgegenwirkt bzw.
unterstützend bezüglich einer Öffnungs- und/oder Schließbewegung der
Fahrzeugtür 2 wirkt. Ist das Fahrzeug 3 etwa an einem Hang abgestellt, wirkt die Schwerkraft auf einer dem Hang zugewandten Seite des Fahrzeugs 3 dem Öffnen der Fahrzeugtür 2 entgegen, während die Schwerkraft einer dem Hang
abgewandten Seite des Fahrzeugs 3 zum beschleunigten, ggfs sogar
unkontrollierten, Öffnen der Fahrzeugtür 2 führen kann.
Anhand der Lageinformation und/oder der Beschleunigungsinformation kann die Steuerungseinrichtung 7 die Betätigungseinrichtung 5 daher dahingehend steuern, dass die Betätigungseinrichtung 5 das manuelle Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür 2 unterstützt, etwa indem die Betätigungseinrichtung 5 dazu veranlasst wird, eine zusätzliche Kraft auf die Fahrzeugtür 2 in oder entgegen einer
Bewegungsrichtung der Fahrzeugtür 2 aufzubringen.
Beim manuellen Öffnen der Fahrzeugtür gegen zumindest einen Teil der
Schwerkraft kann die Betätigungseinrichtung 5 in dieser Weise beispielsweise eine zusätzliche Kraft in Öffnungsrichtung auf die Fahrzeugtür 2 aufbringen, um das Öffnen zu erleichtern. Beim manuellen Schließen der Fahrzeugtür 2 mit zumindest einem Teil der Schwerkraft kann die Betätigungseinrichtung 5 in dieser Weise etwa mit einer Kraft entgegen der Schließrichtung einem heftigen Zuschlägen der Fahrzeugtür 2 entgegenwirken.
Das Fahrzeug 3 kann alternativ oder zusätzlich zum Lagesensor 4b der
Vorrichtung 1 eine Lagesensoreinheit 9 aufweisen, die dazu eingerichtet ist, die Ausrichtung des Fahrzeugs, insbesondere relativ zu einer Wirkrichtung der Schwerkraft, zu erfassen und eine entsprechende Lageinformation auszugeben, anhand der die Steuerungseinrichtung 7 einen Steuerung der
Betätigungseinrichtung 5 vornehmen kann.
Bezugszeichenliste
Vorrichtung zur Betätigung einer Fahrzeugtür
Fahrzeugtür
Fahrzeug
Sensoreinrichtung
a Überwachungssensor
b Lagesensor
c Beschleunigungssensor
Betätigungseinrichtung
Bedieneinrichtung
Steuerungseinrichtung
Türgriff
Lagesensoreinrichtung

Claims

ANSPRÜCHE
1. Vorrichtung (1 ) zur Betätigung einer Fahrzeugtür (2) eines Fahrzeugs (3), insbesondere Kraftfahrzeugs, mit
-einer Sensoreinrichtung (4), die dazu eingerichtet ist, eine auf die
Fahrzeugtür (2) einwirkende Kraft zu erfassen und entsprechende
Sensordaten zu erzeugen,
-einer Betätigungseinrichtung (5), die dazu eingerichtet ist, die
Fahrzeugtür (2) automatisch zu öffnen und/oder zu schließen,
-einer Bedieneinrichtung (6), die dazu eingerichtet ist, bei Bedienung durch einen Benutzer ein Bediensignal zu erzeugen, und
-einer Steuerungseinrichtung (7), die dazu eingerichtet ist, zu prüfen, ob ein Bediensignal vorliegt, und abhängig von den Sensordaten und dem Ergebnis der Prüfung ein automatisches Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür (2) durch die Betätigungseinrichtung (5) zu veranlassen oder die Betätigungseinrichtung (5) in der Weise zu steuern, dass ein manuelles Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür (2) durch den Benutzer möglich ist.
2. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die Steuerungseinrichtung (7) dazu eingerichtet ist, abhängig von den Sensordaten und dem Ergebnis der Prüfung die Betätigungseinrichtung (5) in der Weise zu steuern, dass die Betätigungseinrichtung (5) eine Bewegung der Fahrzeugtür (2) beim manuellen Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür (2) unterstützt.
3. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die
Sensoreinrichtung (4) wenigstens einen mit der Betätigungseinrichtung (5) gekoppelten Überwachungssensor (4a) aufweist, der dazu eingerichtet ist, eine über die Fahrzeugtür (2) auf die Betätigungseinrichtung (5) ausgeübte Kraft zu erfassen.
4. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die
Sensoreinrichtung (4) wenigstens einen Lagesensor (4b) und/oder einen Beschleunigungssensor (4c) aufweist, der dazu eingerichtet ist, eine Ausrichtung der Fahrzeugtür (2), insbesondere relativ zur Wirkrichtung der Schwerkraft, bzw. eine Beschleunigung der Fahrzeugtür (2) zu erfassen und Sensordaten zu erzeugen, die eine entsprechende Lage- und/oder
Beschleunigungsinformation enthalten.
5. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 4, wobei die Steuerungseinrichtung (7) dazu eingerichtet ist, die Betätigungseinrichtung (5) bei einem manuellen Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür (2) anhand der Lage- und/oder
Beschleunigungsinformation in der Weise zu steuern, dass das manuelle Öffnen und/oder Schließen mit einem vorgegebenen Kraftaufwand möglich ist.
6. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die
Steuerungseinrichtung (7) dazu eingerichtet ist, die auf die Fahrzeugtür (2) einwirkende Kraft anhand der Sensordaten zu klassifizieren und die
Betätigungseinrichtung (5) zusätzlich in Abhängigkeit der Klassifizierung zu steuern.
7. Fahrzeug (3), insbesondere Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer
Fahrzeugtür (2) und einer Vorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
8. Fahrzeug (3) nach Anspruch 7, wobei die Bedieneinrichtung (6) wenigstens ein im Bereich einer A-Säule des Fahrzeugs (3) und/oder im Bereich einer B- Säule des Fahrzeugs (3) und/oder im Bereich einer Türbrüstung der
Fahrzeugtür (2) angeordnetes Bedienelement aufweist.
9. Fahrzeug (3) nach einem der Ansprüche 7 oder 8 mit einer
Lagesensoreinheit (9), die dazu eingerichtet ist, eine Ausrichtung des Fahrzeugs (3), insbesondere relativ zu einer Wirkrichtung der Schwerkraft, zu erfassen und entsprechende Lageinformation auszugeben.
10. Verfahren zur Betätigung einer Fahrzeugtür (2) eines Fahrzeugs (3),
insbesondere Kraftfahrzeugs, mit den Schritten:
-Erfassen einer auf die Fahrzeugtür (2) einwirkenden Kraft und Erzeugen entsprechender Sensordaten; -Erzeugen eines Bediensignals bei Bedienung einer Bedieneinrichtung (6) durch einen Benutzer;
-Prüfen, ob ein Bediensignal vorliegt; und
-abhängig von den Sensordaten und dem Ergebnis der Prüfung,
Veranlassen eines automatischen Öffnens und/oder Schließens der Fahrzeugtür (2) durch eine Betätigungseinrichtung (5) oder Steuern der Betätigungseinrichtung (5) in der Weise, dass eine manuelle Öffnung der Fahrzeugtür (2) durch den Benutzer möglich ist.
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