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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug-Türschließsystem
gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeug-Türschließsystems
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 17.
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Stand der Technik
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Aus
dem den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung bildenden Stand
der Technik ist ein Kraftfahrzeug-Türschließsystem bekannt (
EP 1 103 432 A1 ), bei dem
ein Piezoelement als Sensorelement in einem zumindest im wesentlichen
starren Türaußengriff
eingebaut ist. Das Piezoelement dient der Erfassung einer Betätigung des
Türaußengriffs durch
eine Bedienungsperson. Ein Problem ergibt sich, wenn das Piezoelement
ausfällt.
Dies erfordert eine aufwendige Fehlersuche und gefährdet die
Betriebssicherheit des Kraftfahrzeugs.
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Als
Alternative zur Erfassung der Betätigung eines Türaußengriffs
ist die Verwendung von Ultraschallwellen bekannt (
DE 199 57 419 A1 ). Ultraschallwellen
können
sowohl zur Detektion einer Annäherung
an den Türaußengriff
als auch zur Detektion der Berührung
des Türaußengriffs
verwendet werden.
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Ferner
ist ein Kraftfahrzeug-Türschließsystem
bekannt (
DE 199 43
986 A1 ), das einen Außengriff
und eine am Außengriff
angeordnete Aktivierungseinrichtung zum Aktivieren bzw. Einschalten
einer Auswerteeinrichtung aufweist. Durch die Aktivierungseinrichtung
wird die Auswerteeinrichtung gestartet, um die Zutrittsberechtigung
der Bedienungsperson zu überprüfen.
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Zudem
ist ein Kraftfahrzeug-Türschließsystem
bekannt (
WO 99/28170
A ), bei dem ein Ziehen eines Türaußengriffs ein Anlaufintervall
einer Datenabfrage einer sogenannten ”Passive Entry”-Funktion startet,
um festzustellen, ob die den Türaußengriff betätigende
Bedienungsperson zum Zutritt berechtigt ist. Das Ziehen des Türaußengriffs
kann unter anderem durch die Verformung eines Piezoelements detektiert
werden. Auch hier ist nachteilig, wenn das dem Türaußengriff zugeordnete Piezoelement
ausfällt.
Dies erfordert eine aufwendige Fehlersuche, da der Ausfall primär bei der ”Passive
Entry”-Funktion vermutet
werden würde.
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Weiter
ist nachteilig, daß eine
ständige
Auswertung bzw. Überwachung
der Signale des Piezoelements erfolgen muß, um die Datenabfrage unmittelbar
nach einer Betätigung
des Türaußengriffs
starten zu können.
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Aufgabenstellung
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zum Steuern eines Kraftfahrzeug-Türschließsystems anzugeben, so daß die Betriebssicherheit
erhöht
sowie eine Minimierung des Ruhestrombedarfs ermöglicht wird.
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Die
obige Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug-Türschließsystem gemäß Anspruch 1 oder ein Verfahren
gemäß Anspruch
17 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine
grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung liegt darin, das Piezoelement
zu überwachen,
und zwar einerseits auf seine Funktionsfähigkeit und andererseits auf
das Auftreten eines ersten Signals. Dies führt zu mehreren Vorteilen.
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Es
ist eine Überwachungseinrichtung
zur Überwachung
der Funktionsfähigkeit
des Piezoelements vorgesehen, wobei vorzugsweise ein Strompfad durch
das Piezoelement gebildet wird, so daß ein Ausfall bzw. Bruch des
Piezoelements zu einer Unterbrechung des Strompfads führt, detektierbar
ist. Dies gestattet eine unmittelbare Erkennung und Anzeige eines
Ausfalls insbesondere eines Bruchs, des Piezoelements. Dementsprechend
wird die Betriebssicherheit eines Kraftfahrzeugs erhöht, da der
Ausfall sofort bemerkt und das betroffene Piezoelement kurzfristig
ersetzt werden kann. Zudem vereinfacht die vorschlagsgemäße Überwachung
die Fehlersuche wesentlich, da bei einem Ausfall des Kraftfahrzeugs-Türschließsystems
mittels der Überwachung feststellbar
ist, ob das dem Türaußengriff
zugeordneten Piezoelement ordnungsgemäß arbeitet.
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Die
vorschlagsgemäße Überwachung
kann zusätzlich
dazu eingesetzt werden, die Auswertung von Signalen des Piezoelements
in Abhängigkeit
von der Funktionsfähigkeit
des Piezoelements zu modifizieren. Beispielsweise kann die Verstärkung eines dem
Piezoelement zugeordneten Verstärkers
erhöht werden,
wenn die Überwachung
beispielsweise erfaßt,
daß sich
der Widerstand des Piezoelemtents verändert, insbesondere erhöht, hat.
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Bei
der Überwachung
auf das Auftreten eines ersten Signals des Piezoelements ist zu
berücksichtigen,
daß die
Auswertung der Signale des Piezoelements im Hinblick auf die Erfassung
bzw. Detektion einer Berührung
und/oder Betätigung
des Türaußengriffs
verhältnismäßig aufwendig
ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn auch zwischen einem Ziehen und
Drücken
am Türaußengriff – also einer
Zug- und Druckbelastung – unterschieden
werden soll. Insbe sondere ist bei der Auswertung der absolute Wert, der
relative Wert, der Verlauf, die Änderungsgeschwindigkeit
und/oder die zeitliche Korrelation bzw. das Timing der Signale des
Piezoelements zu berücksichtigen,
um eine eindeutige Identifizierung bzw. Erfassung einer Berührung oder
Betätigung
des Türaußengriffs
zu ermöglichen.
Dementsprechend erfordert die Auswertung einen gewissen Schaltungs-
und/oder Rechenaufwand. Dies bedingt einen relativen hohen Strombedarf
der Auswertung.
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Die
Erfassung des Auftretens eines ersten Signals des Piezoelements – unter
Signal ist generell ganz allgemein das Auftreten und/oder die Änderung von
elektrischen Signalen oder Kennwerten des Piezoelements zu verstehen – ermöglicht es,
die Auswertung erst dann zu aktivieren bzw. zu starten (auch als
Aufwecken bezeichnet), wenn ein erstes Signal des Piezoelements
aufgetreten und mittels einer Aktivierungseinrichtung erfaßt worden
ist. Dies ermöglicht
eine starke Minimierung des Ruhestrombedarfs, da lediglich eine
sehr einfach aufgebaute, auf einen minimalen Ruhestrombedarf optimierte
Aktivierungseinrichtung bzw. Erkennungseinrichtung zum Erfassen
des Auftretens eines ersten Signals des Piezoelements permanent
aktiviert sein muß.
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Weiter
ist gemäß einer
Ausführungsvariante vorgesehen,
daß ein
Anlaufintervall einer ”Passive Entry-Funktion” erst dann
gestartet wird, wenn ein erstes Signal des Piezoelements oder ein
erstes Berühren
bzw. Betätigen
des den Piezoelement zugeordneten Türaußengriffs erfaßt wurde.
Gemäß einer Weiterbildung
kann dieses Erfassen gleichzeitig durch die Überwachungseinrichtung zur Überwachung
der Funktionsfähigkeit
erfolgen.
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Im
weiteren wird hier zwischen der Erfassung einer Berührung und
einer Betätigung
des Türaußengriffs
nicht unterschieden. Es hängt
letztendlich von der Auswertung ab, ob bereits ein Berühren des
Türaußengriffs
mit einer beispielsweise nur sehr leichten Verformung bzw. Belastung
des Piezoelements einerseits und ein (starkes) Betätigen des Türaußengriffs
andererseits unterscheidbar sind, insbesondere um entsprechend unterschiedliche
Funktionen zu steuern bzw. auszulösen. Hierauf wird jedoch im
folgenden nicht näher
eingegangen.
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Ausführungsbeispiel
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Weitere
Aspekte, Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels,
das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:
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1 eine
schematische, perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem
vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeug-Türschließsystem;
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2 eine
Türaußengriffanordnung
des Kraftfahrzeug-Türschließsystems
gemäß 1;
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3 eine
schematische Schnittdarstellung der Türaußengriffanordnung;
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4 eine
schematische Darstellung eines Piezoelements mit einer zugeordneten Überwachungseinrichtung;
und
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5 eine
blockschaltbildartige Darstellung des vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeug-Türschließsystems.
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Für gleiche
oder ähnliche
Teile werden die selben Bezugszeichen verwendet, und es ergeben sich
entsprechende bzw. vergleichbare Vorteile und Eigenschaften, auch
wenn eine wiederholte Beschreibung weggelassen ist.
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In 1 ist
schematisch ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Kraftfahrzeug-Türschließsystem 2 dargestellt.
Das Kraftfahrzeug-Türschließsystem 2 weist insbesondere
mehrere Kraftfahrzeug-Türschlösser 3, insbesondere
für Kraftfahrzeugtüren 4,
eine Kraftfahrzeugheckklappe, eine Motorhaube u. dgl., auf, deren
Einbaupositionen in 1 schematisch angedeutet sind.
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Vorzugsweise
ist jedes Kraftfahrzeug-Türschloß 3 motorisch,
insbesondere elektromotorisch, mittels einer bekannten Zentralverriegelung
bzw. eines Zentralverriegelungsantriebs entriegelbar und verriegelbar.
Bei einer Ausführung
als Elektroschloß, was
insbesondere bei den Kraftfahrzeug-Türschlössern 3 der Kraftfahrzeugseitentüren 4 vorgesehen
ist, weist jedes Kraftfahrzeugschloß 3 zusätzlich noch die
Möglichkeit
einer motorischen Öffnung
also des Aushebens einer nicht dargestellten Sperrklinke, mittels
eines nicht dargestellten Öffnungsantriebs
auf. Das Entriegeln und Verriegeln kann dementsprechend auch nur
schaltungstechnisch erfolgen.
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Das
Kraftfahrzeug-Türschließsystem 2 ist vorzugsweise
mit einer ”Passive
Entry”-Funktion ausgestattet.
Unter ”Passive
Entry”-Funktion
ist hier insbesondere eine automatische, kraftfahrzeugseitige Datenabfrage
bzw. Identifikation eines bedienerseitigen Datenträgers, Transponders 5 o.
dgl., wie durch Signalwellen 6 angedeutet, zu verstehen,
um festzustellen, ob eine sich dem Kraftfahrzeug 1 annähernde Bedienungsperson
oder eine Bedienungsperson, die bereits im Begriff ist, das Kraftfahrzeug 1 bzw.
eine Kraftfahrzeugtür 4 zu öffnen, zum
Zutritt berechtigt ist. Dies wird meist von einer entsprechenden
Elektronik des Kraftfahrzeugs 1 überprüft.
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Bei
entsprechender Berechtigung der Bedienungsperson erfolgt üblicherweise
ein automatisches Entriegeln entweder einer Zentralverriegelung,
des Türschlosses 3 der
Fahrertür 4 oder
zumindest des Türschlosses 3 der
Tür 4,
dem sich die Bedienungsperson nähert
oder deren Türaußengriff
die Bedienungsperson berührt
bzw. betätigt.
Der Energie- bzw. Strombedarf der ”Passive Entry”-Funktion
bzw. Datenabfrage ist beträchtlich.
Daher wird die entsprechende Elektronik erst eingeschaltet bzw.
aktiviert, wenn dies erforderlich ist. Da das Einschalten bzw. Aktivieren
der Elektronik und die Datenabfrage eine gewisse Zeit benötigen, erfolgt
dies möglichst
umgehend nach Erfassung einer Annäherung einer Bestimmungsperson
und/oder erst nach einer ersten Berührung und/oder Betätigung des
Türaußengriffs. Das
Einschalten bzw. Aktivieren der Elektronik für die Datenabfrage wird nachfolgend
als Starten der Berechtigungsabfrage bezeichnet.
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Dem
Kraftfahrzeug-Türschloß 3 der
Fahrertür
und dem Haubenschloß sind
bedarfsweise jeweils ein Schließzylinder 7 für eine Betätigung mit
einem mechanischen Schlüssel 8 zugeordnet.
So kann das Kraftfahrzeug-Türschloß 3 der
Fahrertür
mit dem Schlüssel 8 mechanisch
im Notfall betätigt
bzw. entriegelt und geöffnet
werden. Eine entsprechende Notentriegelung bzw. Notöffnung kann
bedarfsweise auch für
die Türschlösser 3 der
anderen Türen 4 vorgesehen
sein.
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Zumindest
jedem Kraftfahrzeugtürschloß 3 der
Kraftfahrzeugseitentüren 4 ist
eine Türaußengriffanordnung 9 zugeordnet,
wie in 1 angedeutet. 2 zeigt
die Türaußengriffanordnung 9 der
Fahrertür
mit integriertem Schließzylinder 7.
Jedoch kann der Schließzylinder
bedarfsweise auch entfallen.
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Die
Türaußengriffanordnung 9 weist
ferner einen Türaußengriff 10 auf,
der feststehend ausgebildet ist und keine beweglichen Teile, wie
einen beweglichen Betätigungs-
bzw. Öffnungshebel
o. dgl., aufweist. Dargestellt ist ein Bügelgriff, als eine mögliche Alternative
kann auch ein Klappengriff eingesetzt werden.
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Die
Türaußengriffanordnung 9 kann
außerdem
einen benachbarten Türbereich 11,
wie in 3 dargestellt, umfassen, insbesondere wenn die
Türaußengriffanordnung 9 zusammen
mit diesem benachbarten Türbereich 11 als
Baueinheit in die zugeordnete Kraftfahrzeugtür 4 eingesetzt wird.
Dies ist aufgrund des feststehenden Türaußengriffs 10 jedoch nicht
unbedingt erforderlich.
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3 zeigt
die Türaußengriffanordnung 9 ohne
Schließzylinder 7.
Ein Sensor 12 ist dem Türaußengriff 10 zugeordnet.
Er weist ein verformungs-, kraft- und/oder drucksensitives Sensorelement
in Form eines Piezoelements 13 auf.
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Bei
dem Piezoelement 13 handelt es sich insbesondere um einen
Piezokristall, der bei Belastung bzw. Verformung durch Kristallverformung
eine elektrische Spannung, insbesondere an seinen Seiten senkrecht
zur Verformungsrichtung, erzeugt. Diese Spannung wird vorzugsweise
hochohmig abgegriffen, verstärkt
und ausgewertet. Jedoch kann mittels des Piezokristalls auch eine
resistive Auswertung und/oder gegebenenfalls eine kapazitive Auswertung
der Signale bzw. von Kennwerten des Piezoelements 13 zur
Erfassung einer Belastung bzw. einer Verformung des Piezoelements 13 erfolgen.
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Der
Türaußengriff 10 umgrenzt
bzw. definiert einen Eingreifraum 14 für eine nicht dargestellte Hand
einer Bedienungsperson. Unter ”Eingreifraum” ist hier
dementsprechend insbesondere der Raum zu verstehen, in den eine
nicht dargestellte Hand einer Bedienungsperson üblicherweise zur Betätigung des Türaußengriffs 10 eingreift.
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Das
Piezoelement 13 kann beispielsweise auf der dem Eingreifraum 14 zugewandten
Innenwandung bzw. Innenseite 15 des Türaußengriffs 10 angeordnet
sein und insbesondere die Innenseite 15 und/oder angrenzende
Bereiche des Türaußengriffs 10 großflächig, vorzugsweise
im wesentlichen vollständig überdecken.
Vorzugsweise ist das Piezoelement 13 jedoch in den Türaußengriff 10 integriert, insbesondere
im Inneren angeordnet, beispielsweise in einem Hohlraum angeordnet
oder eingegossen.
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Der
Türaußengriff 10 ist
vorzugsweise – zumindest
bereichsweise – elastisch
verformbar ausgebildet. Der Sensor 12 kann eine durch eine
Berührung
bzw. Betätigung
hervorgerufene Verformung bzw. Belastung des Türaußengriffs 10 detektieren,
so daß die
Berührung
bzw. Betätigung
erfaßbar
ist.
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Dem
Piezoelement 13 ist eine Auswerteelektronik bzw. -einrichtung 16 zugeordnet.
Die Auswereelektronik 16 ist vorzugsweise in die Türaußengriffanordnung 9 bzw.
den Türaußengriff 10 zumindest
teilweise, insbesondere vollständig
integriert, kann aber beispielsweise auch in einer zugeordneten
Kraftfahrzeugtür 4 untergebracht
sein.
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Zusätzlich oder
alternativ kann die Auswertung teilweise in einem nicht dargestellten
Türsteuergerät, das der
Kraftfahrzeugtür 4 zugeordnet
ist, und/oder einer zentralen Kraftfahrzeug- bzw. Steuerelektronik 17 des
Kraftfahrzeugs 1, die in 1 angedeutet
ist, erfolgen.
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Wenn
eine nicht dargestellte Hand einer Bedienungsperson den Türaußengriff 10 berührt bzw. betätigt, führt dies
zu einem elektrischen Signal bzw. zu einer Änderung von elektrischen Signalen und/oder
Kennwerten des Sensors 12 bzw. des Piezoelements 13,
das bzw. die als Berührung
bzw. Betätigung
des Türaußengriffs 10 von
der Auswerteeinrichtung 16 ausgewertet werden können.
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In
der nur sehr schematischen Darstellung gemäß 3 ist durch
Pfeil 18 angedeutet, daß die Auswerteeinrichtung 16 entsprechende
Auswertesignale ausgeben kann, wobei die Auswerteeinrichtung 16 insbesondere
mit der zentralen Steuerelektronik 17, beispielsweise über einen
CAN-Bus, und/oder mit einem nicht dargestellten Türsteuergerät, beispielsweise über einen
LIN-Bus, verbunden ist. Selbstverständlich sind hier auch andere
Anschlußvarianten
möglich.
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Ein
wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt nun darin,
daß das
Kraftfahrzeug-Tüschließsystem 2 – zumindest
in funktionaler Hinsicht – zusätzlich zu
der Auswerteeinrichtung 16 eine dem Piezoelement 13 zugeordnete Überwachungseinrichtung 19 aufweist,
wie in 3 angedeutet. Die Überwachungseinrichtung 19 dient
einer Überwachung
des Piezoelements 13 auf Funktionsfähigkeit, beim Darstellungsbeispiel
insbesondere auf Bruch: Ein einfaches, bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Überwachungseinrichtung 19 wird
nachfolgend anhand von 4 näher erläutert.
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Beim
Darstellungsbeispiel liegt eine grundlegende Idee der Überwachungseinrichtung 19 darin, einen
Strompfad 20 zu bilden, der durch das Piezoelement 13 verläuft und überwacht
wird.
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Vorzugsweise
ist der Strompfad 20 über
das Piezoelement 13 durch eine entsprechende Leiteranordnung
des Piezoelements 13 gebildet. Insbesondere eignet sich
hierzu eine leitende, beispielsweise metallisierte Fläche bzw.
Oberfläche
des Piezoelements 13. Beispielsweise ist eine metallisierte
Außenfläche eines
Keramikkörpers
des Piezoelements 13 an gegenüberliegenden Endbereichen kontaktiert. Unabhängig von
dieser leitenden Durchgangsverbindung können dann durch Verformung
bzw. Belastung des Piezoelements 13 hervorgerufene Signale
am Piezoelement 13 detektiert werden, wie bereits erläutert.
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Die Überwachungseinrichtung 19 weist
eine Stromquelle 21 und einen elektrischen Widerstand 22 auf,
die beim Darstellungsbeispiel mit dem Piezoelement 13 in
Reihe geschaltet sind. Wenn an dem derartig gebildeten Strompfad 20 eine
Versorgungsspannung UV angelegt wird, fließt ein zumindest
im wesentlichen konstanter Strom durch das Piezoelement 13 und
den Widerstand 22. Der Spannungsabfall UR am
Widerstand 22 wird überwacht.
Insbesondere erfolgt dies mittels eines Verstärkers oder eines Komparators 23,
wie in 4 angedeutet. Beispielsweise vergleicht der Komperator 23 den
Spannungsabfall UR mit einer Referenzspannung.
Unterschreitet der Spannungsabfall UR die
Referenzspannung oder fehlt der Spannungsabfall UR ganz,
wird ein Warnsignal ausgegeben. Dieses Warnsignal indiziert, daß der Widerstand
des Piezoelements 13 zu hoch geworden ist oder daß der Strompfad 20 – beispielsweise
aufgrund eines Bruchs des Piezoelements 13 – vollständig unterbrochen
wurde.
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Das
Warnsignal kann beispielsweise an die Auswerteeinrichtung 16 und/oder
die Steuerelektro nik 17 ausgegeben werden. Alternativ
oder zusätzlich
kann das Warnsignal angezeigt werden, beispielsweise um einen Benutzer
des Kraftfahrzeugs 1 zu warnen bzw. auf einen Ausfall des
Piezoelements 13 hinzuweisen und/oder um beispielsweise
die Fehlersuche bei einer Reparatur zu erleichtern.
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Beim
Darstellungsbeispiel ist dem Piezoelement 13 ein Vorverstärker bzw.
erster Verstärker 24 zugeordnet,
wie in 3 schematisch angedeutet. Der erste Verstärker 24 ist
insbesondere unmmittelbar benachbart zum Piezoelement 13 angeordnet und
bildet vorzugsweise mit diesem eine Montageeinheit. Insbesondere
kann der erste Verstärker 24 und
gegebenenfalls weitere Elektronik unmittelbar auf dem Piezoelement 13 angeordnet
und davon getragen sein. Insbesondere kann der erste Verstärker 24 auch
als Teil des Sensors 12 angesehen werden.
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Wie
bereits oben angedeutet, kommt es vorliegend auf die funktionalen
Eigenschaften an. Hingegen kommt es weniger darauf an, ob die Auswerteeinrichtung 16,
die Überwachungseinrichtung 19 und
der erste Verstärker 24 durch
separate Schaltungen oder – gegebenenfalls
auch nur teilweise – durch gemeinsame
Schaltungen, integrierte Schaltungen bzw. auch gemeinsamen Platinen,
Leiteranordnungen o. dgl. gebildet sind. Gegebenenfalls können diese
funktionalen Einheiten auch eine oder mehrere Montageeinheiten – gegebenfalls
zusammen mit dem Sensor 12 – bilden.
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Nachfolgend
werden funktionale Aspekte anhand der blockschaltbildartigen Darstellung
gemäß 5 näher erläutert. Beim
dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Sensor 12 mit seinem Piezoelement 13 an
die Auswerteeinrichtung 16 angeschlossen. Gemäß einer
ersten Ausführungsvariante
umfaßt
der Sensor 12 den ersten Verstärker 24, also eine
erste Verstärkerstufe.
Der Verstärker 24 dient der
Erfassung bzw. Erkennung eines ersten Signals des Piezoelements 13,
wie bereits oben erläutert,
um dann die sonstige Elektronik aufwecken bzw. einschalten und beispielsweise
die Auswertung und/oder Berechtigungsabfrage starten zu können. Der
erste Verstärker 24 ist
dementsprechend an eine Batterie bzw. ein Bordnetz 25 des
Kraftfahrzeugs 1 direkt oder über eine Stromversorgungseinrichtung 26 zur
Sicherstellung einer dauerhaften Stromversorgung angeschlossen.
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Vorzugsweise
ist der erste Verstärker 24 oder
eine sonstige geeignete Schaltung derart ausgebildet, daß der Stromverbrauch
möglichst
mini mal ist. Beispielsweise ist die Schaltung bzw. der Verstärker 24 in
MOSFET-Technik ausgeführt
und/oder weist einen Ruhestrom von weniger als 100 μA auf.
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Wenn
das Piezoelement 13 aufgrund einer ersten Berührung oder
Betätigung
des Türaußengriffs 10 verformt
oder belastet wird, wird dies vom Verstärker 24 erfaßt und ein
entsprechendes Signal – nachfolgend
Aufwecksignal A genannt – an
eine Aktivierungs- bzw. Aufweckschaltung 27 ausgegeben. Das
Aufwecksignal A kann bedarfsweise auch unmittelbar an die zentrale
Steuerelektronik 17 oder eine sonstige Kraftfahrzeugelektronik
ausgegeben werden, um beispielsweise die Berechtigungsabfrage für die ”Passive
Entry”-Funktion
zu starten.
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Die
Aufweckschaltung 27 kann auch als Haltekreis ausgebildet
sein bzw. verstanden werden, der die Auswerteeinrichtung 16 und/oder
die Überwachungseinrichtung 19 temporär – nämlich im
aufgeweckten bzw. eingeschalteten Zustand nach Empfang des Aufwecksignals
A – aktiviert
bzw. einschaltet. Beim Darstellungsbeispiel bildet die Aufweckschaltung 27 eine
temporäre
Stromversorgung für die
Auswerteeinrichtung 16 und die Überwachungseinrichtung 19,
die Aufweckschaltung 27 versorgt also die beiden Einrichtungen 16 und 19 nach
Erhalt des Aufweckssignals A – zumindest
temporär – mit Strom.
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Zusätzlich kann
die Aufweckschaltung 27 nach Erhalt des Aufwecksignals
A ein entsprechendes Signal an die Steuerelektronik 17 und/oder
eine sonstige Elektronik des Kraftfahrzeugs 1 ausgeben, beispielsweise
um die Berechtigungsabfrage der ”Passive Entry”-Funktion
und/oder sonstige Kraftfahrzeugfunktionen zu starten bzw. zu aktivieren,
wie durch Pfeil P in 5 angedeutet.
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Ein
weiterer wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin,
daß das
Kraftfahrzeug-Türschließsystem 2 eine
Aktivierungseinrichtung 28 aufweist. Diese Aktivierungseinrichtung 28 ist
beim voranstehend beschriebenen Darstellungsbeispiel durch den ersten
Verstärker 24 und
die Aufweckschaltung 27 gebildet. Dies stellt jedoch lediglich
ein Ausführungsbeispiel
dar. Schaltungstechnisch kann die Aktivierungseinrichtung 28 auch
anders ausgebildet bzw. realisiert sein. Des weiteren kann die Aktivierungseinrichtung 28 auch
in die Auswerteeinrichtung 16 und/oder die Überwachungseinrichtung 19 bzw.
sonstige Komponenten des Kraftfahrzeug-Türschließsystems 2 integriert
sein.
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Ein
wesentlicher Aspekt liegt darin, daß die Aktivierungseinrichtung 28 dauerhaft
bzw. fortlaufend das Piezoelement 13 auf das Auftreten
eines ersten Signals und damit auf eine erste Berührung bzw.
Betätigung
des Türaußengriffs 10 überwacht.
Erst nach dem Auftreten eines derartigen ersten Signals wird die
Auswertung, hier also die Auswerteeinrichtung 16, aktiviert,
bzw. eingeschaltet. Dies erfolgt hier dadurch, daß die Stromversorgung
der Auswerteeinrichtung 16 erst nach dem Auftreten des
ersten Signals eingeschaltet wird.
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Entsprechendes
gilt hier beim Darstellungsbeispiel für die Überwachungseinrichtung 19,
d. h. die Überwachungseinrichtung 19 wird
erst nach Erfassung bzw. Auftreten eines ersten Signals des Piezoelements 13 von
der Aktivierungseinrichtung 28 eingeschaltet bzw. aktiviert.
Alternativ kann die Überwachungseinrichtung 19 jedoch
auch permanent bzw. fortlaufend betrieben werden; dies ist insbesondere
dann sinnvoll, wenn die Überwachungseinrichtung 19 und
die Aktivierungseinrichtung 28 zu einer Schaltung integriert
sind.
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Die
Auswerteeinrichtung 16 weist beim Darstellungsbeispiel
eine eigene Verstärkerstufe – hier einen
zweiten Verstärker 29 – und einen
Mikrocontroller 30 bzw. eine sonstige geeignete Auswerteschaltung
auf.
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Wie
bereits erläutert,
kann die Überwachungseinrichtung 19 in
die Auswerteeinrichtung 16 integriert sein. Hier umfaßt die Auswerteeinrichtung 16 und/oder
die Aktivierungseinrichtung 28 beispielsweise den Komparator 23,
der in 5 im einzelnen nicht dargestellten Überwachungseinrichtung 19.
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Eine
mögliche
Funktionsweise und ein bevorzugter Aufbau der Überwachungseinrichtung 19 wurde
bereits anhand von 4 erläutert. Als weitere Komponente
der Überwachungseinrichtung 19 ist in 5 lediglich
die Stromquelle 21 dargestellt, die an die Aufweckschaltung 27 angeschlossen
ist und dementsprechend das Piezoelement 13 bzw. den in 4 dargestellten
Strompfad 20 dann mit Strom beaufschlagt, wenn zuvor ein
erstes Signal des Piezoelements 13 erfaßt wurde, also wenn sich die
Aufweckschaltung 27 im aufgeweckten bzw. eingeschalteten
Zustand befindet.
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Die
Verarbeitung des vom Komparator 23 bereitgestellten Ausgangssignals
der Überwachungseinrichtung 19 erfolgt
beim Darstellungsbeispiel durch die Auswerteeinrichtung 16 und
insbesondere durch deren Mikrocontroller 30 bzw. eine sonstige
geeignete Schaltung.
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Wenn
die Auswerteeinrichtung 16 aktiviert, also eingeschaltet
ist, erfolgt fortlaufend eine Auswertung der Sensorsignale, d. h.
hier der vom Verstärker 29 und
gegebenenfalls vom Verstärker 24 verstärkten Signale
des Piezoelements 13. Die Auswertung überprüft die Signale daraufhin, ob
eine Betätigung
des Türaußengriffs 10 vorliegt,
insbesondere ob ein dem Türaußengriff 10 zugeordnetes
Kraftfahrzeug-Türschloß 3 geöffnet oder
geschlossen werden soll. Vorzugsweise wird dabei zusätzlich zwischen
einem Ziehen und einem Drücken
am Türaußengriff 10 unterschieden, insbesondere
um gerade bei einem Elektroschloß wahlweise ein Öffnen bzw. Schließen des
Kraftfahrzeug-Türschlosses 3 zu
veranlassen.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann die Signalauswertung auch zur Ent- und Verriegelung des zugeordneten
Kraftfahrzeug-Türschlosses 3 und/oder einer
Zentralverriegelung des Kraftfahrzeugs 1 genutzt werden.
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Beim
Darstellungsbeispiel erfolgt die Ent- und Verriegelung jedoch vorzugsweise
primär
unabhängig
von einer Betätigung
des Türaußengriffs 10 über die
bereits genannte ”Passive
Entry”-Funktion des
Kraftfahrzeug-Türschließsystems 2.
Bedarfsweise kann die ”Passive
Entry”-Funktion
jedoch auch nur zur Überprüfung der
Zugangsberechtigung genutzt werden. Die Ent- und Verriegelung sowie
das anschließende Öffnen und
Schließen
erfolgen dann in Abhängigkeit
von einer erfaßten
Berührung
und/oder Betätigung
des Türaußengriffs 10.
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Bei
der Auswertung der Sensorsignale werden vorzugsweise die absoluten
Werte, die relativen Werte, der Signalverlauf, die Änderungsgeschwindigkeit,
die Änderungsrichtung
und/oder die zeitliche Korellation der Sensorsignale berücksichtigt
bzw. ausgewertet. Beispielsweise kann durch eine Schwellwertauswertung
zwischen einem anfänglichen
Berühren
bzw. leichten Betätigen
und einem stärkeren
Betätigen
zum Öffnen
einer Kraftfahrzeugtür 4 unterschieden
werden. Zudem kann gegebenenfalls zwischen einer Zug- und einer
Druckbelastung, also zwischen einem Ziehen und Drücken am Türaußengriff 10 unterschieden
werden.
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Beispielsweise
ist es möglich,
daß zunächst nur
ein leichtes Drücken
und/oder Ziehen am Türaußengriff 10 erforderlich
ist, um die bereits genannte Berechtigungsabfrage der ”Passive-Entry”-Funktion zu
starten. In diesem Fall könnte
dann das entsprechende Signal an die ”Passive Entry”-Funktion
bzw. Steuerelektronik 17 oder sonstige Elektronik des Kraftfahrzeugs 1 von
der Überwachungseinrichtung 16 bzw.
deren Mikrocontroller 30 nach entsprechender Auswertung
ausgegeben werden.
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Erst
nach einem zweiten Drücken
oder insbesondere Ziehen am Türaußengriff 10 erfolgt
dann beispielsweise ein Entriegeln und/oder Öffnen des zugeordneten Kraftfahrzeug-Türschlosses 3.
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Alternativ
kann auch ein einziges, sich langsam steigerndes Drücken oder
Ziehen am Türaußengriff 10 genügen, um
einerseits die Berechtigungsanfrage zu starten bzw. durchzuführen und/oder
ein Entriegeln des zugeordneten Kraftfahrzeug-Türschlosses 3 zu veranlassen
und andererseits anschließend
das Kraftfahrzeug-Türschloß 3 zu
entriegeln und/oder zu öffnen.
Dieses kontinuierliche Berühren
und Betätigen
des Türaußengriffs 10 entspricht
mehr der gewohnten Handhabung und ist daher zu bevorzugen.
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Die
Auswerteeinrichtung 16 gibt entsprechende Steuersignale
aus, so daß je
nach Steuersignal das zugeordnete Kraftfahrzeug-Türschloß 3 entriegelt,
verriegelt, geöffnet
und/oder geschlossen wird. Die Kommunikation der Überwachungseinrichtung 16 bzw.
deren Mikrocontroller 30 ist in 5 schematisch
durch Pfeile 31 angedeutet. Insbesondere kommuniziert die
Auswerteeinrichtung 16 mit einer nicht näher dargestellten
Zentralverriegelung, der zentralen Steuerelektronik 17 und/oder
einer sonstigen Elektronik des Kraftfahrzeugs 1, beispielsweise mit
einem in der zugeordneten Kraftfahrzeugtür 4 angeordneten,
nicht dargestellten Türsteuergerät o. dgl.,
beispielsweise über
ein Bus-System, einzelne Kabel oder ein sonstiges Daten- oder Steuerungsnetz.
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Sofern
das Kraftfahrzeug-Türschließsystem 2 eine ”Passive
Entry”-Funktion
wie beim Darstellungsbeispiel aufweist, erfolgt das Starten der
Berechtigungsabfrage möglichst
frühzeitig.
Insbesondere kann das Starten der Berechtigungsabfrage einerseits
durch die Aufweckschaltung 27 oder andererseits durch die
Auswerteeinrichtung 16 veranlaßt werden.
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Beim
Darstellungsbeispiel wertet die Auswerteeinrichtung 16 außerdem die
von der Überwa chungseinrichtung 19 bzw.
dessen Komperator 23 bereitgestellten Überwachungssignale aus. Beispielsweise
gibt der Mikrocontroller 23 ein Warnsignal aus, wenn der
Spannungsabfall UR unter einen bestimmten
Referenzwert absinkt, beispielsweise aufgrund einer Unterbrechung
des Strompfads 20. In diesem Fall gibt die Auswerteeinrichtung 16 ein
Ausfallsignal aus, das beispielsweise mit der in 5 angedeuteten
Anzeigeeinrichtung 32 einen Fahrzeugnutzer anzeigbar ist.
Das Ausfallsignal kann bedarfsweise jedoch auch nur intern in der
Kraftfahrzeugelektronik weiterverarbeitet werden und beispielsweise
lediglich zur Reparatur- oder Wartungszwecken angezeigt werden.
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Gemäß einer
Ausführungsvariante
wird bei Ausfall des Warnsignals die Verstärkung des Verstärkers 24 und/oder 29 verändert, insbesondere
hochgesetzt, um gegebenenfalls noch eine Notbetätigung bzw. Notöffnung zu
ermöglichen.
Insbesondere kann bei Auftreten des Warnsignals die übliche Auswertung
auch modifiziert werden, beispielsweise kann ein Schwellwert, der
zum Veranlassen einer Öffnung von
den Sensorsignalen überschritten
werden muß, herabgesetzt
werden. Insbesondere kann also eine Ausfall- bzw. Notauswertung
anstatt der normalen Auswertung der Sensorsignale, soweit diese
noch auftreten bzw. erfaßt
werden können,
erfolgen.
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Beim
Darstellungsbeispiel ist vorzugsweise eine permanente Überwachung
des Piezoelements 13 vorgesehen. Bedarfsweise kann die Überwachung
jedoch auch nur temporär
oder zyklisch in gewissen Intervallen erfolgen.
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Zum
Abschalten bzw. Zurücksetzen
der Aktivierungseinrichtung 28 bzw. Aufweckschaltung 27 kann
beispielsweise ein interner Timer bzw. Zeitgeber vorgesehen sein.
Das Ausschalten der Stromversorgung zu der Auswerteeinrichtung 16 und
der Überwachungseinrichtung 19 bzw.
deren Stromquelle 21 erfolgt dann nach einer vorbestimmten,
gegebenenfalls einstellbaren Zeit. Alternativ oder zusätzlich kann
das Abschalten beispielsweise auch auf ein entsprechendes Schlafsignal
der Steuerelektronik 17 oder einer sonstigen Elektronik
des Kraftfahrzeugs 1 und/oder auf einen Schließbefehl
einer Fernsteuerung o. dgl. hin erfolgen.
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Die
Auswerteeinrichtung 16, die Überwachungseinrichtung 19,
die Aktivierungseinrichtung 28 sowie die weiteren Komponenten
des Kraftfahrzeug-Türschließsystems 2 können je
nach Bedarf und Platzverhältnissen
in den Türaußengriff 10 bzw. die
Türaußengriffanordnung 9 und/oder
die zugeordnete Kraftfahrzeugtür 4 eingebaut
sein. Beispielsweise können
einzelne Komponenten bzw. Funktionen in ein nicht dargestelltes
Türsteuergerät und/oder
die Steuerelektronik 17 bzw. eine sonstige Elektronik des Kraftfahrzeugs 1 integriert
sein.
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Insbesondere
ist darauf hinzuweisen, daß die
einzelnen voranstehenden Funktionen primär auch nur durch entsprechende
Software in bereits vorhandenen Elektronikkomponenten realisiert
werden können.