DE102010045422A1

DE102010045422A1 - Vorrichtung zur Betätigung einer Tür oder Klappe an einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102010045422A1
Application number: DE201010045422
Authority: DE
Inventors: van Gastel Peter; Iko Lindic
Original assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Current assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Priority date: 2010-04-21
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2011-11-17

Abstract

Vorrichtung zur Betätigung einer Tür oder Klappe eines Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung eine Sensoreinheit aufweist, um eine Detektion eines Objektes in wenigstens einem an das Kraftfahrzeug angrenzenden Detektionsbereich zu ermöglichen, so dass über die Detektion die Betätigung des beweglichen Teils aktivierbar ist, wobei die Sensoreinheit als Koaxialkabel ausgebildet ist, wobei ein als metallische Seele ausgebildeter Leiter des Koaxialkabels als aktive Abschirmung dient.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung einer Tür oder Klappe eines Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung eine Sensoreinheit aufweist, um eine Detektion eines Objektes in wenigstens einem an das Kraftfahrzeug angrenzenden Detektionsbereich zu ermöglichen, so dass über die Detektion die Betätigung des beweglichen Teils aktivierbar ist.
Aus dem Stand der Technik ist eine Sensoreinheit bekannt, welche an einem Stoßfänger angeordnet ist. Bei der Sensoreinheit handelt es sich um eine Eindrahtelektrode, welche als Seele einen Kupferdraht aufweist, die von einer Kunststoffschicht ummantelt ist. Nachteilig bei solch einer Sensoreinheit ist allerdings die geringe Reichweite zur Erfassung des Benutzers, welcher sich der Heckklappe nähert. Der Sensor detektiert den Benutzer erst knapp vor dem Stoßfänger, so dass bei einem schlüsselfreien Schließsystem sich die Heckklappe erst sehr spät öffnet.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Vorrichtung zur Betätigung einer Tür oder Klappe eines Fahrzeugs mit einer Sensoreinheit bereitzustellen, die eine größere Reichweite zur Detektion des Benutzers aufweist.
Die Erfindung wird dadurch gelöst, dass die Sensoreinheit als Koaxialkabel ausgebildet ist, wobei ein als metallische Seele ausgebildeter Leiter des Koaxialkabels als aktive Abschirmung dient.
Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil, dass die Reichweite der Sensoreinheit zur Detektion des sich an die Heckklappe annähernden Benutzers vergrößert wird. Dadurch wird bereits frühzeitig die Kommunikation zwischen einem Fahrzeugsteuergerät und einem Funkschlüssel des Benutzers gestartet, so dass bereits bei der Annäherung des Benutzers an die Heckklappe diese geöffnet wird.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Leiter des Koaxialkabels zumindest teilweise von einer ersten Isolierschicht des Koaxialkabels ummantelt ist.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Isolierschicht des Koaxialkabels ein ε_r aufweist, welches einen Wert zwischen 5 und 1 aufweist. Der Vorteil ist, dass dadurch die Reichweite der Sensoreinheit vergrößert wird, weil das elektrische Feld einen größeren Detektionsbereich erzeugt.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Isolierschicht aus einem geschäumten Material besteht, welches Luftkammern aufweist.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Isolierschicht aus Luft besteht.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Isolierschicht zumindest teilweise von einer metallischen Schicht ummantelt ist, welche als Sensorelektrode dient.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die metallische Schicht als Metallfolie und/oder Drahtgeflecht und/oder Draht, insbesondere als spiralförmig aufgewickelter Draht ausgebildet ist.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die metallische Schicht zumindest teilweise von einer zweiten Isolierschicht, insbesondere aus Kunststoff ausgebildeten Isolierschicht, ummantelt ist, welche zur Isolierung gegen äußere Umwelteinflüsse dient, insbesondere um die metallischen Anteile des Koaxialkabel gegen Feuchtigkeit und Korrosion zu schützen.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Seele als Kupferdraht ausgebildet ist.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung an einem Stoßfänger angeordnet ist.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das als Sensoreinheit ausgebildete Koaxialkabel an mindestens einem Ende wasserdicht ausgebildet ist. Dadurch wird in vorteilhafterweise ausgeschlossen, dass Feuchtigkeit in die einzelnen Schichten der Sensoreinheit eindringt und das elektrische Feld, welches durch die Sensoreinheit erzeugt wird, gestört wird.
In den Figuren ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen:
1 ein Fahrzeug mit einer in einem Stoßfänger angeordneten Sensoreinheit
2 die als Koaxialkabel ausgebildete Sensoreinheit aufweisend den Schichtaufbau in der Seitenansicht
3 einen Schnitt I-I durch das Koaxialkabel in 2
In der 1 ist ein Fahrzeug 1 gezeigt, welches einen Stoßfänger 2 aufweist, in welchem zwei Sensoreinheiten 3 angeordnet sind, wobei die Eine zur Bodenebene ausgerichtet ist und die Andere im Wesentlichen 90° versetzt zur Bodenebene ausgerichtet ist.
Der Benutzer nähert sich einer Hecklappe des Fahrzeugs. Die Sensoreinheit 3 detektiert mit Hilfe des von der Sensoreinheit 3 erzeugten elektrischen Felds den Benutzer in einem angrenzenden Detektionsbereich, so dass über die Detektion die Betätigung der Heckklappe aktivierbar ist.
Wie in 2 und 3 gezeigt ist die Sensoreinheit als Koaxialkabel ausgebildet, welches einen schichtweisen Aufbau aufweist. Die Sensoreinheit 3 ist als Koaxialkabel ausgebildet, wobei der als metallische Seele ausgebildete Leiter 4 des Koaxialkabels als aktive Abschirmung dient. Dabei weist die metallische Seele des Koaxialkabels das gleiche Potential wie die erste metallische Ummantelung auf. Die metallische Ummantelung bildet die Sensorelektrode. Dadurch wirkt die erste metallische Ummantelung als Sensorelektrode nicht nach innen, sondern verstärkt nach außen, d. h. es wird nach außen hin eine Feldverstärkung erreicht. Der Leiter 4 ist aus einem Kupferdraht ausgebildet. Der Leiter 4 des Koaxialkabels ist vollständig von einer ersten Isolierschicht 5 des Koaxialkabels ummantelt. Die erste Isolierschicht 5 des Koaxialkabels weist ein ε_r auf, welches einen Wert zwischen 5 und 1 aufweist. Die erste Isolierschicht 5 umfasst ein geschäumtes Material, welches Luftkammern aufweist. Die erste Schicht 5 umfasst vorzugsweise Polytetrafluorethylen, alternativ Polypropylen oder Polyethylen. Alternativ kann die erste Isolierschicht 5 auch lediglich aus Luft bestehen. Die erste Isolierschicht 5 ist wiederum vollständig von einer metallischen Schicht 6 ummantelt, welche als Sensorelektrode dient. Die Sensorelektrode baut ein elektrisches Feld auf. Wenn das elektrische Feld von einem Benutzer beeinflusst wird, indem der Benutzer in den Detektionsbereich der Sensoreinheit gelangt, wird das Fahrzugsteuergerät von der Sensoreinheit angesteuert und leitet den Vorgang zur Öffnung der Heckklappe ein. Die metallische Schicht 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Metallfolie und Drahtgeflecht ausgebildet, wobei das Drahtgeflecht die Metallfolie überdeckt. Alternativ kann die metallische Schicht auch nur als spiralförmig aufgewickelter Draht ausgebildet sein, welcher die erste Schicht 5 ummantelt. Die metallische Schicht 6 ist vollständig von einer zweiten Isolierschicht 7 ummantelt, welche aus Kunststoff ausgebildeten ist und zur Isolierung gegen äußere Umwelteinflüsse dient, um die metallischen Anteile des Koaxialkabels gegen Feuchtigkeit und Korrosion zu schützen. Das als Sensoreinheit 3 ausgebildete Koaxialkabel ist an einem seiner Enden wasserdicht ausgebildet. Das andere Ende des Koaxialkabels dient zur Aufnahme einer Steckverbindung.
In 5 ist als weiteres Ausführungsbeispiel ein Koaxialkabel dargestellt, das eine weitere metallische Ummantelung aufweist, wobei diese zusätzliche Ummantelung mit der Masse (Ground) verbunden ist, so dass diese Ummantelung als Abschirmung des Sensorsystem nach außen dient. Die Kabelseele weist dasselbe elektrische Potential wie die erste metallische Ummantelung auf und wirkt daher als aktive Abschirmung nach innen. Dadurch wird das elektrische Sensorfeld nach außen hin verstärkt.
Die zweite metallische Ummantelung soll dagegen den Sensor in den Bereichen unwirksam machen, wo keine Sensierung notwendig oder es zu Fehlsensierungen kommen kann.
In 6 ist das Gesamtsystem in einem Fahrzeug schematisch dargestellt. Von einem Steuergerät im Fahrzeug verläuft das Koaxialkabel, in diesem Fall mit zweiter metallischer Ummantelung, zum Heckbereich, wobei in der Sensorzone am Koaxialkabel die zweite metallische Ummantelung entfernt ist, so dass die Sensorelektrode (erste metallische Ummantelung) wirksam sein kann. Die Endbereiche des Koaxialkabels sind zum Schutz gegen Umwelteinflüsse isoliert. Die zweite metallische Ummantelung ist mit Masse (elektrisch, Batterie) verbunden und wirkt als Abschirmung für den Sensor.
7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei mehrere Abschnitte des Koaxialkabel keine zweite metallische Ummantelung aufweisen. Dadurch wird das Kabel in mehrere sensierende Bereiche aufgeteilt. Der Zwischenabschnitt mit zweiter metallischer Ummantelung kann mit Masse verbunden oder ohne elektrische Verbindung sein.
Das Koaxialkabel kann mehrere Zwischenabschnitte mit und ohne zweiter metallischer Ummantelung aufweisen.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Stoßfänger
3: Sensoreinheit
4: Leiter, Seele (+ Potential), Aktive Abschirmung
5: erste Isolierschicht
6: erste metallische Schicht, Ummantelung, Sensorelektrode (+ Potential)
7: zweite Isolierschicht
8: zweite metallische Schicht, Ummantelung
9: dritte Isolierschicht
10: Koaxialkabelbereich mit zweiter metallischen Ummantelung
11: Koaxialkabelbereich ohne zweite metallische Ummantelung
12: Steuergerät
13: Zwischenabschnitt mit zweiter metallischen Ummantelung

Claims

Vorrichtung zur Betätigung einer Tür oder Klappe eines Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung eine Sensoreinheit aufweist, um eine Detektion eines Objektes in wenigstens einem an das Kraftfahrzeug angrenzenden Detektionsbereich zu ermöglichen, so dass über die Detektion die Betätigung des beweglichen Teils aktivierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit als Koaxialkabel ausgebildet ist, wobei ein als metallische Seele ausgebildeter Leiter des Koaxialkabels als aktive Abschirmung dient.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter des Koaxialkabels zumindest teilweise von einer ersten Isolierschicht des Koaxialkabels ummantelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Isolierschicht des Koaxialkabels ein ε_r aufweist, welches einen Wert zwischen 5 und 1 aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Isolierschicht aus einem geschäumten Material besteht, welches Luftkammern aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Isolierschicht aus Luft besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Isolierschicht zumindest teilweise von einer metallischen Schicht ummantelt ist, welche als Sensorelektrode dient.
Vorrichtung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Schicht als Metallfolie und/oder Drahtgeflecht und/oder Draht, insbesondere als spiralförmig aufgewickelter Draht ausgebildet ist.
Vorrichtung einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Schicht zumindest teilweise von einer zweiten Isolierschicht, insbesondere aus Kunststoff ausgebildeten Isolierschicht, ummantelt ist, welche zur Isolierung gegen äußere Umwelteinflüsse dient, insbesondere um die metallischen Anteile des Koaxialkabels gegen Feuchtigkeit und Korrosion zu schützen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Seele als Kupferdraht ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung an einem Stoßfänger angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das als Sensoreinheit ausgebildete Koaxialkabel an mindestens einem Ende wasserdicht ausgeblidet ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koaxialkabel von einer zusätzlichen zweiten metallischen Ummantelung umgeben ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass die zweite metallische Ummantelung an Masse (Ground) angeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Koaxialkabel von einer zusätzlichen äußeren Isolierschicht umgeben ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche von 12 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass das Koaxialkabel bereichsweise, vorzugsweise im Endbereich, keine 2. metallische Ummantelung umfasst, so dass das Koaxialkabel in diesen Bereichen als Sensor wirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, dass das Koaxialkabel mehrere Abschnitte ohne zweite metallische Ummantelung aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die metallischen Ummantelungen der Zwischenabschnitte mit Masse (Ground) verbunden sind.