DE102014110195A1

DE102014110195A1 - Fahrzeugbaugruppe mit einem kapazitiven Sensor

Info

Publication number: DE102014110195A1
Application number: DE201410110195
Authority: DE
Inventors: John Washeleski; Todd R. Newman; Andrew E. Blank; David W. Shank; Edward J. II Cox; Douglas M. Warnke; John M. Taylor
Original assignee: Uusi LLC
Current assignee: Uusi LLC
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2014-07-21
Publication date: 2015-01-29

Abstract

Eine veranschaulichende Baugruppe umfasst ein Karosserieteil und einen kapazitiven Sensor. Das Karosserieteil ist zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung relativ zu einem Verschluss einer Fahrzeugkarosserie bewegbar. Der Sensor ist am Karosserieteil so positioniert, dass zumindest ein Abschnitt des Sensors senkrecht zum Verschluss der Fahrzeugkarosserie liegt, wenn sich das Karosserieteil zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung bewegt. Der Sensor koppelt sich kapazitiv an ein elektrisch leitfähiges Objekt im Nahbereich des Verschlusses der Fahrzeugkarosserie an, sodass sich die Kapazität des Sensors ändert.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung ist eine Teilweiterverfolgung der am 30. August, 2011 eingereichten US-Anmeldung Nr. 13/221,167; die eine Teilweiterverfolgung der am 12. April 2011 eingereichten US-Anmeldung Nr. 13/084,611 ist; die eine Teilweiterverfolgung der am 9. November 2010 eingereichten US-Anmeldung Nr. 12/942,294 ist; die eine Teilweiterverfolgung der am 20. Mai 2010 eingereichten US-Anmeldung Nr. 12/784,010 ist; die eine Teilweiterverfolgung der am 21. August 2009 eingereichten US-Anmeldung Nr. 12/545,178 ist; deren Offenbarungen hiermit durch Bezugnahme mit aufgenommen sind.
Auch die US-Patente Nr. 7,513,166 und 7,342,373 sind hiermit durch Bezugnahme mit aufgenommen.
Technisches Gebiet
Der Gegenstand dieses Dokuments bezieht sich auf die Objekterfassung und einen Einklemmschutz für Fahrzeuge.
Zusammenfassung
Eine veranschaulichende Baugruppe umfasst ein Karosserieteil und einen kapazitiven Sensor. Das Karosserieteil lässt sich zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung relativ zu einem Verschluss einer Fahrzeugkarosserie bewegen. Der Sensor ist am Karosserieteil so positioniert, dass zumindest ein Abschnitt des Sensors senkrecht zum Verschluss der Fahrzeugkarosserie liegt, wenn sich das Karosserieteil zwischen der offenen und geschlossenen Stellung bewegt. Der Sensor koppelt sich kapazitiv an ein elektrisch leitfähiges Objekt im Nahbereich des Verschlusses der Fahrzeugkarosserie an, sodass sich die Kapazität des Sensors ändert.
Die verschiedenen Merkmale und Vorteile dieser Erfindung ergeben sich dem Fachmann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung. Die Zeichnungen, die die ausführliche Beschreibung begleiten, lassen sich kurz wie folgt beschreiben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A stellt eine Seitenansicht einer Fahrzeughubklappenbaugruppe mit einer Hubklappe dar;
1B stellt eine Rückansicht der in 1A gezeigten Fahrzeughubklappenbaugruppe dar;
2 stellt eine Seitenansicht einer Fahrzeughubklappenbaugruppe mit einer Hubklappe und einer daran befindlichen Sichtblende dar, wobei die Sichtblende mit einem Kapazitätsensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
3A stellt eine Innenansicht der Sichtblende und des Sensors der in 2 gezeigten Fahrzeughubklappenbaugruppe dar;
3B stellt eine schräg betrachtete Innenansicht der Sichtblende und des Sensors der in 2 gezeigten Fahrzeughubklappenbaugruppe dar;
4A stellt eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeughubklappenbaugruppe mit einer Hubklappe und einer daran befindlichen Sichtblende dar, wobei die Sichtblende mit einem Kapazitätsensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
4B stellt den Querschnitt „4B” von 4A dar, wobei der Sensor zur Erfassung eines elektrisch leitfähigen wie auch eines elektrisch nicht leitenden Objekts ausgelegt ist;
5 stellt eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugtürbaugruppe mit einer inneren Türverkleidung und Kapazitätsensoren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
6 stellt eine Querschnittsansicht der Anordnung der Sensoren der in 5 gezeigten Fahrzeugtürbaugruppe dar;
7A bis 7D stellen verschiedene Ansichten einer Fahrzeugbaugruppe mit schlüssellosem Zugang gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
8A und 8B stellen verschiedene Ansichten einer Fahrzeugbaugruppe mit schlüssellosem Zugang gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
9 stellt eine Fahrzeugbaugruppe mit schlüssellosem Zugang gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
10 stellt eine vergrößerte Ansicht der Lichtleiterbaugruppe der in 9 gezeigten Fahrzeugbaugruppe mit schlüssellosem Zugang dar;
11A, 11B und 11C stellen jeweils Querschnittsansichten des Körperabschnitts der Lichtleiterbaugruppe der in 9 gezeigten Fahrzeugbaugruppe mit schlüssellosem Zugang dar;
12 stellt das Einätzen der Tastenanzeige in den Körperabschnitt der Lichtleiterbaugruppe der in 9 gezeigten Fahrzeugbaugruppe mit schlüssellosem Zugang dar;
13 stellt eine Variante der in 9 gezeigten Fahrzeugbaugruppe mit schlüssellosem Zugang dar;
14 stellt eine andere Variante der in 9 gezeigten Fahrzeugbaugruppe mit schlüssellosem Zugang dar;
15 und 16 stellen jeweils zwei unterschiedliche beispielhafte Möglichkeiten zum Anschließen der in 9 gezeigten Fahrzeugbaugruppe mit schlüssellosem Zugang an eine PCB dar;
17 stellt eine alternative Variante der Lichtleiterbaugruppe der in 9 gezeigten Fahrzeugbaugruppe mit schlüssellosem Zugang dar;
18 stellt die Verbindung der in 17 gezeigten alternativen Variante der Fahrzeugbaugruppe mit schlüssellosem Zugang mit einer Fahrzeugstruktur dar;
19 stellt eine auseinandergezogene Ansicht einer Sichtblendenbaugruppe gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
20 stellt einen Abschnitt des Sensors der in 19 gezeigten Sichtblendenbaugruppe dar;
21 stellt eine auseinandergezogene Ansicht einer Fahrzeugbaugruppe mit schlüssellosem Zugang gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
22 stellt eine Querschnittsansicht und eine Detailansicht der in 21 gezeigten Fahrzeugbaugruppe mit schlüssellosem Zugang dar;
23 stellt eine auseinandergezogene Ansicht einer Fahrzeugbaugruppe mit schlüssellosem Zugang bzw. schlüsselloser Steuerung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar; und
24 und 25 stellen eine Querschnittsansicht bzw. eine Detailansicht der in 23 gezeigten Baugruppe dar;
26A stellt ein Schaltschema einer elektrischen Schaltung einer Steuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Verwendung mit einem oder mehreren hier beschriebenen Sensoren dar;
26B stellt ein Schaltschema einer elektrischen Schaltung einer Steuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Verwendung mit einem oder mehreren hier beschriebenen Sensoren dar;
27, 28 und 29 stellen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Beispiele von Signalverläufen dar, die anzeigen, wenn von einem Benutzer ein gewünschter Vorgang angefordert wird;
30, 31 und 32 stellen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Beispiele von Signalmessungen dar, die nicht den Signalverläufen entsprechen, die auf ordnungsgemäße Bedieneranforderungen schließen lassen;
33A stellt eine Seitenansicht einer Fahrzeughubklappenbaugruppe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
33B stellt eine Rückansicht der in 33A gezeigten Fahrzeughubklappenbaugruppe dar;
34 stellt eine andere Seitenansicht der in 33A und 33B gezeigten Fahrzeughubklappenbaugruppe dar;
35A stellt eine perspektivische Ansicht der Hubklappe und der daran befindlichen Sichtblende der in 33A gezeigten Fahrzeughubklappenbaugruppe dar;
35B stellt den Querschnitt „35B” von 35A dar, wobei der Sensor entlang des Randes der Hubklappe und der Sichtblende für die Erfassung eines elektrisch leitfähigen und auch elektrisch nicht leitenden Objekts ausgelegt ist;
36 stellt eine Querschnittsansicht des Sensors entlang des Randes der Hubklappe und der Sichtblende von 35A dar;
37 stellt eine auseinandergezogene Ansicht einer Stoßfängerbaugruppe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
38 stellt eine auseinandergezogene Ansicht einer Verkleidungsblendenbaugruppe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar; und
39 stellt eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit hierin beschriebenen Sensoren dar.
Ausführliche Beschreibung
Mit Bezug auf 1A und 1B ist eine Fahrzeughubklappenbaugruppe 10 mit einer Hubklappe 12 gezeigt. Die Hubklappe 12 ist über einen Zylinder 14 oder dergleichen mit einem Karosserieblech 16 eines Fahrzeugs verbunden. Der Zylinder 14 enthält eine Kolbenstange, die ausfährt, um die Hubklappe 12 in eine geöffnete Stellung in Bezug auf das Karosserieblech 16 zu bewegen, und einfährt, um die Hubklappe 12 in eine geschlossene Stellung relativ zum Karosserieblech 16 zu bewegen (die Hubklappe 12 ist in der geschlossenen Stellung in 1A als gestrichelte Linie gezeigt). Ein Kapazitätsensor 18 ist entlang des Karosserieblechs 16 angebracht. Der Sensor 18 ist dahin gehend funktionsfähig, das Vorhandensein eines elektrisch leitfähigen Objekts wie zum Beispiel ein in die Öffnung zwischen der Hubklappe 12 und dem Karosserieblech 16 hineinragendes Körperteil eines Menschen zu erfassen, wenn das Objekt im Nahbereich des Karosserieblechs 16 ist.
Der Sensor 18 ist Teil eines Einklemmschutzsystems, das eine Steuerung umfasst. Der Sensor 18 umfasst im Allgemeinen voneinander getrennte erste und zweite elektrisch leitfähige Leiter mit einem dazwischen angeordneten dielektrischen Element. Die Leiter sind auf unterschiedliche Spannungspotenziale in Bezug aufeinander gesetzt, wobei einer der Leiter typischerweise auf Masse gezogen ist. Der Sensor 18 hat eine ihm zugehörige Kapazität, die eine Funktion der an die Leiter angelegten unterschiedlichen Spannungspotenziale ist. Die Kapazität des Sensors 18 ändert sich im Ansprechen darauf, dass die Leiter physisch relativ zueinander bewegt werden, z. B. wenn ein Objekt (entweder ein elektrisch leitfähiges oder ein elektrisch nicht leitendes) den Sensor 18 berührt. In entsprechender Weise ändert sich auch die Kapazität des Sensors 18, wenn ein elektrisch leitfähiges Objekt in den Nahbereich des Leiters des Sensors 18 gelangt, der nicht auf Masse liegt. Als solcher ist der Sensor 18 dahin gehend funktionsfähig, ein Objekt am Sensor 18 (d. h. ein den Sensor 18 berührendes Objekt) und/oder das Vorhandensein eines Objekts nahe dem Sensor 18 (d. h. ein Objekt im Nahbereich des Sensors 18) zu erfassen.
Die Steuerung steht mit dem Sensor 18 in Datenverbindung, um die Kapazität des Sensors 18 zu überwachen. Wenn die Kapazität des Sensors 18 anzeigt, dass sich ein Objekt nahe dem Sensor 18 befindet oder diesen berührt (d. h. ein Objekt ist in der Nähe des Fahrzeugkarosserieblechs 16, an dem der Sensor 18 angebracht ist, oder berührt dieses), steuert die Steuerung die Hubklappe 12 dementsprechend über den Zylinder 14. Die Steuerung steuert die Hubklappe 12 beispielsweise an, um die Bewegung in Schließrichtung anzuhalten, wenn der Sensor 18 das Vorhandensein eines Objekts nahe dem Sensor 18 erfasst. In diesem Fall kann es sich bei dem Objekt um einen Menschen wie zum Beispiel ein Kind handeln, und die Steuerung hält die Schließbewegung der Hubklappe 12 an, um zu verhindern, dass diese beim Schließen das Kind einklemmt. In diesem Fall kann die Steuerung die Hubklappe 12 darüber hinaus so ansteuern, dass diese dazu veranlasst wird, sich in Öffnungsrichtung zu bewegen, so dass das Kind gegebenenfalls genügend Platz hat, um sich zwischen dem Fahrzeug und der Hubklappe 12 zu bewegen. Anstatt am Karosserieblech 16 angebracht zu sein, wie in 1A und 1B gezeigt ist, kann der Sensor 18 an einem Schließelement wie zum Beispiel an der Hubklappe 12 oder an irgendeiner anderen Verschlussöffnung angebracht sein, an der ein Einklemmschutz erforderlich ist. Das heißt, dass sich der Sensor 18 am Karosserieblech 16 oder an einem Schließelement wie der Hubklappe 12 oder an einer beliebigen Verschlussöffnung befinden kann, wo ein Einklemmschutz gewünscht oder erforderlich ist.
Mit Bezug auf 2 und weiterer Bezugnahme auf 1A und 1B ist eine Seitenansicht einer Fahrzeughubklappenbaugruppe 20 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Hubklappenbaugruppe 20 weist eine Hubklappe 12 auf, die zwischen einer offenen und geschlossenen Stellung relativ zum Fahrzeugkarosserieblech 16 bewegbar ist. Die Hubklappenbaugruppe 20 weist einen Sensor 18 auf, der entlang des Karosserieblechs 16 angebracht und dahin gehend funktionsfähig ist, das Vorhandensein eines elektrisch leitfähigen Objekts zu erfassen, das in die Öffnung zwischen der Hubklappe 12 und dem Karosserieblech 16 hineinragt, wenn das Objekt den Sensor 18 berührt oder diesem nahe ist.
Die Hubklappenbaugruppe 20 unterscheidet sich von der in 1A und 1B gezeigten Hubklappenbaugruppe 10 darin, dass die Hubklappe 12 der Hubklappenbaugruppe 20 eine innere Sichtblende 22 mit einem Kapazitätsensor 24 umfasst. Die Sichtblende 22 ist an der Innenfläche der Hubklappe 12 angebracht. Der Sensor 24 ist an der Innenfläche der Sichtblende 22 angebracht, die dem Fahrzeuginnenraum zugewandt ist, wenn die Hubklappe 12 geschlossen ist. Als solcher liegt der Sensor 24 zwischen der Sichtblende 22 und der Hubklappe 12. Alternativ kann sich der Sensor 24 innerhalb der Sichtblende 22 befinden oder an einer Außenfläche der Sichtblende 22 angebracht sein. Das heißt, dass der Sensor 24 innen an der Sichtblende 22 oder außen an der Sichtblende 22 befestigt sein kann.
Genau wie der Sensor 18 ist der Sensor 24 Teil eines Einklemmschutzsystems, das eine Steuerung umfasst und dahin gehend funktionsfähig ist, das Vorhandensein eines elektrisch leitfähigen Objekts wie zum Beispiel ein menschliches Körperteil im Nahbereich des Sensors 24 zu erfassen. Der Sensor 24 weist einen elektrisch leitfähigen Leiter wie den ersten Leiter des Sensors 18 auf, hat aber keinen weiteren Leiter wie den zweiten Leiter des Sensors 18. Im Allgemeinen koppelt sich der Leiter des Sensors 24 (d. h. der Sensor 24 selbst) kapazitiv an ein elektrisch leitfähiges Objekt an, das sich in der Nähe des Sensors 24 befindet oder diesen berührt, während der Sensor 24 mit einer elektrischen Ladung angesteuert wird. Die Steuerung steht in Datenverbindung mit dem Sensor 24, um die kapazitive Ankopplung des Sensors 24 an das Objekt zu überwachen. Bei Erfassung der kapazitiven Ankopplung des Sensors 24 an das Objekt stellt die Steuerung fest, dass sich ein Objekt im Nahbereich des Sensors 24 befindet oder diesen berührt (wenn der Sensor 24 einem Kontakt ausgesetzt ist). Im Gegenzug steuert die Steuerung die Hubklappe 12 dementsprechend an.
Da der Sensor 24 an der Sichtblende 22 angebracht ist, die an der Hubklappe 12 befestigt ist, ist der Sensor 24 dahin gehend funktionsfähig, das Vorhandensein eines elektrisch leitfähigen Objekts zu erfassen, das in die Öffnung zwischen der Hubklappe 12 und der Fahrzeugkarosserie hineinragt, wenn das Objekt der Sichtblende 22 nahe ist (anders als in dem Fall, wenn das Objekt dem Fahrzeugkarosserieblech 16 nahe ist, wie dies durch den Sensor 18 bereitgestellt wird). Als solcher erweitert der Sensor 24 die Möglichkeiten des Einklemmschutzes im Vergleich zu dem der Hubklappenbaugruppe 10 zur Erfassung des Vorhandenseins eines Objekts im Verfahrweg der Hubklappe 12. Zum Beispiel kann der Sensor 24, der sich innerhalb der Sichtblende 22 befindet, die Anwesenheit einer unter einer offenen Hubklappe 12 stehenden Person erfassen, um zu verhindern, dass die Sichtblende 22 (und dadurch die Hubklappe 12) die Person touchiert, wenn sich die Hubklappe 12 schließt. Hierzu hält die Steuerung, wenn die Erfassung erfolgt, die die Abwärtsbewegung an und kehrt die Bewegung der Hubklappe 12 zurück in die offene Stellung um. Falls gewünscht, können der Sensor 24 und die Steuerung so ausgelegt werden, dass eine Überwachung dahingehend erfolgt, ob sich eine Person im unmittelbaren Nahbereich der Hubklappe 12 befindet, um zu verhindern, dass sich die Hubklappe 12 öffnet. Durch diese Erfassung wird zum Beispiel verhindert, dass eine Person wie etwa ein Kind versehentlich aus dem Fahrzeug herausfällt, wenn die Hubklappe 12 teilweise geöffnet ist. Ein alternativer Anbringungsort für den Sensor 24 könnte zum Beispiel entlang jedes Außenrands der Hubklappenöffnung sein.
Mit Bezug auf 3A und 3B und weiterer Bezugnahme auf 2 sind Innenansichten der Sichtblende 22 und des Sensors 24 der Fahrzeughubklappenbaugruppe 20 gezeigt. Wie vorstehend angegeben, ist der Sensor 24 an der Innenfläche der Sichtblende 22 angebracht, die dem Fahrzeuginnenraum zugewandt ist, wenn die Hubklappe 12 geschlossen ist. Das heißt, dass der Sensor 24 an der Innenfläche der Sichtblende 22 angebracht ist, die von der Hubklappe 12 am weitesten entfernt ist. 3A und 3B stellen diese Innenfläche der Sichtblende 22 dar.
Wie in 3A und 3B gezeigt ist, ist der Sensor 24 aus einer Anordnung aus elektrisch leitfähigen Streifen gebildet, die über die Innenfläche der Sichtblende 22 vertikal und horizontal verlaufend angeordnet sind. Die Streifen des Sensors 24 sind elektrisch miteinander verbunden und bilden zusammen den Leiter des Sensors 24 (d. h. die Gesamtheit der Streifen bildet den Sensor 24). Die Streifen des Sensors 24 verlaufen über besagte Innenfläche der Sichtblende 22 und folgen dabei der Kontur der Sichtblende 22. In dieser Ausführungsform ist die Sichtblende 22 aus einem nicht leitenden Kunststoffmaterial hergestellt, wodurch der Sensor 24 das Vorhandensein von leitfähigen Objekten durch die Sichtblende 22 hindurch erfassen kann.
Der Sensor 24 kann an der Außenfläche der Sichtblende 22 angebracht sein, die dem Fahrzeuginnenraum direkt zugewandt ist, wenn die Hubklappe 12 geschlossen ist. Durch eine Anbringung des Sensors an der Innenfläche der Sichtblende 22 ist der Sensor 24 jedoch für einen Benutzer unsichtbar angebracht und vor einer möglichen Beschädigung geschützt. Der Sensor 24 kann an einer beliebigen Oberfläche der Sichtblende 22 auch überspritzt sein, was einen zusätzlichen Schutz gegenüber einer Beschädigung ermöglicht, die durch die Montage oder einen anderen Bearbeitungsvorgang verursacht wird.
Die Streifen der Sensoren 24 können auch in andere Anordnungsmuster gebracht werden, wobei Winkel- oder Krümmungskombinationen verwendet werden, mit denen sich Zielsetzungen in Bezug auf die Objekterfassung möglicherweise noch weiter optimieren lassen. Zur individuellen Einrichtung und Verbesserung der Objekterfassungsleistung kann der Sensor 24 individuell angepasst und in einem beliebigen ausgeklügelten Muster aufgebracht werden. Der Abstand zwischen den jeweiligen Streifen ist ausreichend groß, um einen durchgehenden Objekterfassungsbereich über die Oberfläche der Sichtblende 22 hinweg zu gewährleisten. Andere Auslegungen anstelle der Streifen des Sensors 24 umfassen eine durchgehende Lage aus einem elektrisch leitfähigen Material wie zum Beispiel Kupfer oder Aluminiumfolie, eine leitfähige Anordnung oder ein leitfähiges siebartiges Gebilde, die bzw. das gestanzt, gewebt oder geflochten ist, eine Vielzahl von leitfähigen, dekorartigen Ausgestaltungen, die um die Innenfläche der Sichtblende 22 gelegt und elektrisch miteinander verschaltet sind, usw. Die Streifen des Sensors 24 sind aus Kupfer gefertigt, können aber auch aus anderen Materialien hergestellt sein, darunter auf Kohlenstoff beruhende Druckfarben, Gewebe, Kunststoffe, Elastomere, oder weiteren Metallen wie Aluminium, Messing, Bronze und dergleichen. Es gibt verschiedene bekannte Verfahren, um in Geweben, Kunststoffen und Elastomeren elektrische Leitfähigkeit zu erzielen. Das leitfähige Material kann auf den Kunststoff aufgebracht oder in einen Träger eingelagert werden, der dann in die Form zur Bildung des Sensors 24 eingelegt wird.
Wie vorstehend angegeben, bilden die Streifen des Sensors 24, die elektrisch miteinander verbunden sind, einen Leiter, der wie eine erste leitfähige Platte eines Kondensators arbeitet. Ein derartiger Kondensator verfügt über eine zweite leitfähige Platte, wobei die Platten voneinander durch ein Material wie zum Beispiel ein dielektrisches Element voneinander getrennt sind. Im Gegensatz zu einem derartigen Kondensator ist der Sensor 24 ohne zweite leitfähige Platte aufgebaut, und ohne dass diese elektrisch auf Masse gezogen wäre. Stattdessen fungiert die Metallkonstruktion der Hubklappe 12 als die zweite leitfähige Platte und bietet eine Abschirmung des Sensors 24 gegenüber einem Streukapazitätseinfluss.
Der Sensor 24 kann alternativ unter Verwendung mehrerer Lagen von Leitern aufgebaut sein, die jeweils durch ein nicht leitendes Material voneinander getrennt sind. Eine hinter die anderen Lagen gesetzte Masselage aus leitfähigem Material kann dazu verwendet werden, gegebenenfalls als zusätzliche Abschirmung zu dienen.
Die aus starrem Material hergestellte Sichtblende 22 schränkt den Sensor 24 dahin gehend ein, dass elektrisch nicht leitende Objekte nicht erfasst werden können. Das kommt daher, weil durch die Steifigkeit der Sichtblende 22 verhindert wird, dass sich diese verschiebt, wenn ein Objekt die Sichtblende 22 berührt. Auch der Sensor 24 kann sich nicht in Richtung zur Metallkonstruktion der Hubklappe 12 verschieben, wenn das Objekt die Sichtblende 22 touchiert. Wenn ein elektrisch nicht leitendes Objekt die Sichtblende 22 berührt, erfolgt also keinerlei Veränderung der Kapazität zwischen Sensor 24 und Hubklappe 12. Sowohl für den Erfassungsmodus eines elektrisch leitfähigen als auch den Erfassungsmodus eines elektrisch nicht leitenden Objekts kann der Sensor 24 an der Außenfläche der Sichtblende 22 angebracht sein. In diesem Fall wird durch ein den Sensor 24 berührendes Objekt (elektrisch leitfähig oder elektrisch nicht leitend) der Sensor 24 ausgelöst (d. h. es verursacht eine Veränderung der Kapazität zwischen dem Sensor 24 und der Metallkonstruktion der Hubklappe 12), was darauf zurückzuführen ist, dass der Sensor 24 zusammengedrückt wird (d. h. der Sensor 24 verschiebt sich zur Hubklappe 12 hin). Desgleichen kann ein Sensor 24, der an der Innenfläche der Sichtblende 22 angebracht ist, ein die Sichtblende 22 berührendes Objekt erfassen, wenn die Sichtblende 22 soweit flexibel und/oder zusammendrückbar ist, dass sich der Sensor 24 zur Hubklappe 12 hin verlagern kann.
Mit Bezug auf 4A und 4B ist eine Fahrzeughubklappenbaugruppe 40 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Hubklappenbaugruppe 40 ist der Hubklappenbaugruppe 20 insofern ähnlich, als die Hubklappenbaugruppe 40 eine Hubklappe 12 und eine daran befindliche Sichtblende 22 aufweist, die über einen Sensor 24 verfügt. Die Hubklappenbaugruppe 40 ist dahin gehend anders als die Hubklappenbaugruppe 20 ausgeführt, dass ein Abschnitt der Sichtblende 22 der Hubklappenbaugruppe 40 so ausgelegt ist, dass der Sensor 24 im Nahbereich dieses Abschnitts der Sichtblende sowohl ein elektrisch leitfähiges als auch ein elektrisch nicht leitendes Objekt erfassen kann. Wie in 4B gezeigt ist, kann der Sensor 24 in einem Abstand zur Verkleidungsblende liegen.
Hierzu ist ein Element (z. B. ein Streifen) des Sensors 24 an der Innenfläche eines Randbereichs der Sichtblende 22 direkt entlang eines Randes der Hubklappe 12 positioniert und von der Hubklappe 12 durch einen Abstandshalter 26 getrennt. Der Abstandshalter 26 ist aus einem elektrisch nicht leitenden Material aufgebaut und ist zusammendrückbar. Wie vorstehend beschrieben, bildet die Metallkonstruktion der Hubklappe 12 die elektrische Masse, die dazu verwendet wird, den Sensor 24 gegenüber einem Streukapazitätseinfluss abzuschirmen. Diese Konfiguration ist ein Beispiel dafür, die Sichtblende 22 bis zu den äußersten Rändern der Hubklappe 12 auszuweiten, um das Vorhandensein eines Objekts im Verfahrweg der Hubklappe 12 zu erfassen, wenn sich die Hubklappe 12 schließt. Der Abstandshalter 26, der aus einem zusammendrückbaren Material wie z. B. einem offenzelligen oder geschlossenzelligen Schaumgummi oder anderen ähnlichen Materialien besteht, ermöglicht es, dass der Randbereich des Sensors 24 (und der Randbereich der Sichtblende 22) räumlich näher an die metallische Erdung der Hubklappe 12 heranrücken, wenn ein Objekt den Randbereich der Sichtblende 22 berührt. Der Abstandshalter 26 kann durchgehend gestaltet sein oder aus kleineren Teilstücken bestehen, die entlang des abzufühlenden Bereichs angeordnet sind, was eine Bewegung der Randbereiche der Sichtblende 22 und des Sensors 24 ermöglicht, wenn eine Druckbelastung vorliegt.
Der Sensor 24 kann elektrisch leitfähige Objekte erfassen, die sich in der Nähe des Randbereichs des Sensors 24 befinden oder diesen berühren, und kann elektrisch nicht leitende Objekte erfassen, die den Randbereich des Sensors 24 berühren. Insbesondere kann der Sensor 24 durch die kapazitive Ankopplung des Randbereichs des Sensors 24 an das Objekt ein elektrisch leitfähiges Objekt nahe dem Randbereich des Sensors 24 erfassen. Der Sensor 24 kann ein den Randbereich der Sichtblende berührendes Objekt (elektrisch leitfähig oder elektrisch nicht leitend) erfassen, und zwar dadurch, dass sich durch die Berührung die Kapazität des Sensors 24 mit der Metallkonstruktion der Hubklappe 12 wegen der Verschiebung des Randbereichs des Sensors 24 in Richtung zur Hubklappe 12 ändert. Der Abstandshalter 26 wird zusammengedrückt, sodass sich der Randbereich des Sensors 24 zur Hubklappe 12 hin verlagern kann.
Die Anwendungen des Sensors 24 sind nicht auf Sichtblenden 22 von Hubklappenbaugruppen 20, 40 beschränkt. Zusätzlich zur Erfassung des Vorhandenseins eines Objekts zu Zwecken des Einklemmschutzes kann der Sensor 24 auch hinter einer beliebigen elektrisch nicht leitenden Oberfläche positioniert und dazu ausgelegt sein, das. Vorhandensein, die Position oder die Bewegung (z. B. Gestik) eines elektrisch leitfähigen Objekts wie zum Beispiel einer menschlichen Person zu erfassen. Der Sensor 24 und dessen Steuerung können als Schnittstelle zwischen einer Bedienperson und einem Fahrzeug dienen, um es dem Benutzer zu ermöglichen, diverse Fahrzeugfunktionen zu steuern, die eines menschlichen Zutuns bedürfen. Die Steuerung kann so ausgelegt sein, dass sie so empfindlich ist, die Position eines menschlichen Fingers im Nahbereich zum Sensor 24 zu erfassen, bevor ein tatsächlicher Tastendruck oder eine andere Art einer Benutzeraktivierung erfolgt. Es kann zum Beispiel erwünscht sein, eine Abfolge von Arbeitsabläufen zu initiieren, indem ein Finger oder eine Hand im Nahbereich einer Reihe von Sensoren 24 („Touchpads”) positioniert wird, gefolgt von einem spezifischen Aktivierungsbefehl, sobald eine gesuchte Funktion aufgefunden wurde. Die anfängliche Fingerpositionierung kann dazu dienen, Tastaturen oder dergleichen, die der Reihe von Sensoren 24 zugeordnet sind, mit einer ersten Intensität aufleuchten zu lassen, ohne dass dabei die Aktivierung eines Befehls erfolgt. In dem Maße, wie sich die Berührungsfläche aufgrund eines verstärkten Fingerdrucks vergrößert, verstärkt sich das Signal, wodurch die Steuerung zwischen einer Positionierungsfunktion und einer Aktivierungsbefehlsfunktion unterscheiden kann. Die Bestätigung der Auswahl kann, abgesehen von der Aktivierung der gewünschten Funktion, so ausgelegt sein, dass sich die Beleuchtungsstärke erhöht oder eine akustische bzw. taktile Rückmeldung wie zum Beispiel eine Vibration verstärkt. Jeder Sensor 24 („Berührungsfläche”) kann über verschiedene akustische und haptische Eigenschaften verfügen, um die den Berührungsflächen spezifischen Arbeitsabläufe differenzieren zu können.
Mit Bezug auf 5 und 6 wird nunmehr eine Fahrzeugtürbaugruppe 50 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Fahrzeugtürbaugruppe 50 stellt eine Anwendung eines Sensors 24 in einer anderen Umgebung als die einer Fahrzeughubklappenbaugruppe dar. Die Baugruppe 50 umfasst eine innere Türverkleidung 52 und eine Reihe von Sensoren 24. 5 stellt eine perspektivische Ansicht der Fahrzeugtürbaugruppe 50 dar und 6 eine Querschnittsansicht der Anordnung der Sensoren 24.
Die Sensoren 24 der Fahrzeugtürbaugruppe 50 sind jeweils durch ihren eigenen Leiter gebildet und nicht direkt elektrisch miteinander verbunden. Als solcher bildet jeder Sensor 24 ein einzelnes Touchpad, das einem eigenständigen Berührungsbereich zugeordnet ist, in welchem die Objekterfassung eines Sensors 24 nicht von der Objekterfassung eines anderen Sensors 24 abhängt. Die Sensoren 24 sind in einer Matrix angeordnet und arbeiten unabhängig voneinander, genau wie eine Anordnung mechanischer Schalter, die in herkömmlicher Weise Fahrzeugfunktionen wie das Hochfahren und Hinunterfahren von Fensterscheiben, das Verriegeln und Entriegeln von Türen, die Positionierung von Seitenspiegeln usw. ansteuern.
Die innere Türverkleidung 52 weist einen Ziehgriff 56 und eine Blendenbaugruppe 58 auf, die zusammen ein Armauflageteil der Türverkleidung 52 bilden. Die Sensoren 24 sind einzeln an der Unterseite der Blendenbaugruppe 58 befestigt. Jeder Sensor 24 verfügt über eine ausreichend große Fläche, um einen menschlichen Finger nahe diesem Sensor zu erfassen. Die Objekterfassung durch einen Sensor 24 erfolgt dann, wenn ein Körperteil eines Benutzers wie zum Beispiel eine Hand oder ein Finger in den Sensitivitätsbereich direkt über diesem Sensor 24 gelangt. Durch die Platzierung von mehreren Sensoren 24 an der Unterseite der Blendenbaugruppe 58 entsteht eine Sensormatrix, die einer Anordnung von mechanischen Schaltern ähnlich ist. Diese Sensoren 24 können in vielen verschiedenen Formen ausgelegt sein, wie etwa erhabene Flächen oder vertiefte Konturen, um eine versehentliche Aktivierung zu verhindern. Die Hinzunahme der Blendenbaugruppe 58 zur Umsteuerschaltung eines Fensterhebers verringert die Komplexität und die Kosten, die mit mechanischen Schaltern und der dazugehörigen Verdrahtung einhergehen. Die Fensterhebersteuerung zum Hochfahren/Herunterfahren kann in die Blendenbaugruppe 58 integriert sein; bei der Steuerung kann es sich gegebenenfalls auch um eine Fernsteuerung handeln, wenn die Fahrzeugkonstruktion oder Konfektionierung dies verlangt.
Mit kurzem Rückbezug auf 2 kann ein zweiter Sensor 24a, der an der Außenfläche der Heckklappe (d. h. der Hubklappe 12) des Fahrzeugs angebracht ist, als Schnittstelle zur Betätigung der Heckklappe verwendet werden. Zusätzlich kann eine Einzelsteuerung dazu verwendet werden, dass sie sowohl mit dem Einklemmschutzsensor 24 als auch mit dem Heckklappen-Betätigungssensor 24a verknüpft ist.
Mit erneutem Bezug auf 5 und 6 umfasst die Blendenbaugruppe 58 eine Blende 60, die aus elektrisch nicht leitendem Material hergestellt ist. Die Blende 60 bildet die Halterung für mehrere an ihrer Unterseite (d. h. an der unterseitigen Fläche 63 der Blende) angebrachte Sensoren 24 und ermöglicht eine Objekterfassung durch ihre Oberseite (d. h. die oberseitige Fläche 62 der Blende) hindurch. Die unterseitige Fläche 63 der Blende ist relativ glatt, um die Sensoren 24 möglichst nah an der Blende 60 anbringen zu können. Es können aber auch Rauheitsgrade für eine effektive Funktionsweise eingerichtet werden. Die oberseitige Fläche 62 der Blende kann über beliebig viele physische Merkmale 64 oder grafische Markierungen verfügen, die jeweils den Sensoren 24 zugeordnet (z. B. mit ihnen ausgerichtet) sind, um einen Benutzer bei der Auffindung der Position eines jeweiligen Sensors 24 und der Erkennung der diesem zugeordneten Funktion zu unterstützen.
Jeder Sensor 24 ist als dünnes, elektrisch leitfähiges Plättchen ausgebildet, das fest an der unterseitigen Fläche 63 der Blende angebracht ist. Bei dieser Auslegung ist jeder Sensor 24 nachgiebig und kann deshalb den Konturen der Oberfläche der Blende 60 folgend angepasst werden, an der der Sensor befestigt ist. Zur Positionierung und Halterung sowie zur Minimierung von Luftspalten zwischen den Sensoren 24 und der Blendenoberfläche kann ein Klebstoff zwischen den Sensoren 24 und der Oberfläche der Blende 60 aufgebracht werden. Alternativ können die Sensoren 24 in die Blende 60 eingeformt sein, wodurch sich die Notwendigkeit eines Klebstoffs oder einer anderen mechanischen Befestigung erübrigt. Eine andere Alternative besteht darin, dass jeder Sensor 24 als Element angeordnet wird, das direkt an einer Leiterplatte (PCB) 66 (d. h. einer Steuerung) angebracht wird und sich dann nach oben zur unterseitigen Fläche 63 der Blende erstreckt und diese möglicherweise berührt. Bei dieser Anordnung können die Sensoren 24 in direktem physischen und elektrischen Kontakt mit der PCB 66 stehen oder durch die Verwendung eines verbindenden Leiters in indirektem Kontakt mit der PCB 66 sein.
Jeder Sensor 24 kann aus einem elektrisch leitfähigen Material wie z. B. Schaumstoff, Metall, leitfähigem Kunststoff aufgebaut sein, oder aus einem nicht leitenden Element mit einer darauf aufgebrachten leitfähigen Beschichtung. Die zum Aufbau der Sensoren 24 verwendeten Werkstoffe sollten komprimierbar sein, um Toleranzadditionen Rechnung zu tragen, die einen normalen Bestandteil jeder Baugruppe mit mehr als einer Komponente darstellen. Durch die Kompressionsfähigkeit der Sensoren ist gewährleistet, dass der Kontakt zwischen der Blende 60 und der PCB 66 aufrechterhalten wird. Für den Fall, dass die Blende 60 von hinten zu beleuchten ist, könnte als Sensor 24 ein Lichtleiter mit einer darauf aufgebrachten leitfähigen Beschichtung verwendet werden.
Die Sensoren 24 können aus Materialien mit einem geringen elektrischen Widerstand aufgebaut sein, also herkömmlichen Metallen wie Kupfer oder Aluminium. Auch können weitere Materialien mit einem niedrigen elektrischen Widerstand verwendet werden, wie etwa leitfähige Kunststoffe, Epoxide, Lackierungen, Drucktinten oder metallische Beschichtungen. Die Sensoren 24 können so vorgeformt sein, dass sie Dekoren, Emblemen, Aufklebern, Etiketten und dergleichen ähneln. Die Sensoren 24 können als Beschichtungen auf Oberflächen aufgebracht oder aus galvanisierten Oberflächen herausgeätzt werden.
Wenn es sich um empfindliche Materialien handelt, können die Sensoren 24 durch eine nicht leitende Verstärkungslage 68 wie zum Beispiel Polyesterfolie, Fiberglas, Papier, Gummi oder dergleichen beim Einbau gehaltert und geschützt werden. In Anwendungen, bei denen mehrere Abtastflächen erforderlich sind, kann die Verstärkungslage 68 dahin gehend unterstützend wirken, die Sensoren 24 an der Blende 60 zu positionieren und zu verankern.
Unter Bezugnahme auf 6 handelt es sich bei der Verstärkungslage 68 um eine flexible Schaltung mit Kupferkontaktstellen, die die Touchpads der Sensoren 24 bilden (d. h. jeder Sensor 24 weist eine Kupferkontaktstelle auf). Die Verstärkungslage 68 weist getrennte Kupferdrähte auf, die jeweils mit einem entsprechenden Sensor 24 elektrisch verbunden sind (in 7B gezeigt). Die Verstärkungslage 68 stellt eine elektrische Verbindung zur PCB 66 her, sodass jeder Sensor 24 elektrisch an die Signalaufbereitungselektronik der PCB 66 angeschlossen ist. In einer alternativen Auslegung sind die Verstärkungslage 68 und die PCB 66 zu einer einzigen Schaltungsplatine zusammengefasst, welche sowohl die Touchpads der Sensoren 24 als auch die Signalaufbereitungselektronik enthält.
Um einen Sensor 24 zu aktivieren, legt der Benutzer einen Finger auf die zugehörige Markierung 64 an der Oberfläche der Blende 60. Die elektronische Signalaufbereitungsschaltung der PCB 66, die mit dem Sensor 24 verschaltet ist, verarbeitet dann das Eingangssignal vom Sensor 24 und schließt Schaltungsverbindungen zur Aktivierung der befohlenen Funktion. Der Vorgang ähnelt dem Drücken eines mechanischen Schalters zum Schließen eines elektrischen Stromkreises.
Durch die Platzierung der Sensoren 24 hinter einer nicht leitenden Schutzabdeckung wie etwa der Blende 60 entsteht eine Schutzbarriere zwischen Benutzern und den Sensoren 24, die die Sensoren 24 vor Verunreinigungen aus der Umgebung schützt. Die Sensoren 24 können an der Rückseite von nahezu jeder nicht leitenden Schutzabdeckung angebracht werden und sind vorzugsweise flexibel genug, um sich an die komplexen Geometrien anzupassen, an denen Bedienerschaltfunktionen erforderlich sind. Die Sensoren 24 können gegebenenfalls aus steiferen Materialien konturiert und konfiguriert werden. Beispiele von Anbringungsorten für Schaltern in einem Fahrzeug sind Türverkleidungen, Armauflagen, Armaturenbretter, Mittelkonsolen, Kopfbereichskonsolen, innere Verkleidungsblenden, äußere Türkomponenten und dergleichen. Die Sensoren 24 können einzeln angeordnet oder als Tastaturfelder gruppiert sein.
Die Sensoren 24 können in Mustern aus aufeinanderfolgenden Abtastelementen angeordnet sein, die entweder elektrisch getrennt oder miteinander verschaltet sind, um ergonomisch ansprechende Bedienflächen zu schaffen.
Bezug nehmend auf 7A bis 7D und mit weiterer Bezugnahme auf 5 und 6 werden verschiedene Ansichten einer Fahrzeugbaugruppe 70 mit schlüssellosem Zugang gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Fahrzeugbaugruppe 70 mit schlüssellosem Zugang stellt ein Beispiel einer Automobilanwendung dar, an der Sensoren 24 beteiligt sind. Die Sensoren 24 der Fahrzeugbaugruppe 70 mit schlüssellosem Zugang fungieren als Touchpads zur Aktivierung eines fahrzeugbezogenen schlüssellosen Zugangs. Zusätzlich zu den Sensoren 24 umfasst die Fahrzeugbaugruppe 70 mit schlüssellosem Zugang eine Blende 60, eine Verstärkungslage 68 und eine PCB 66 (d. h. eine Steuerung). Die Sensoren 24 sind zusammen mit der Verstärkungslage 68 als flexible Schaltung ausgelegt, die individuelle leitfähige Beschichtungen für die Touchpads der Sensoren 24 verwendet. Die Verstärkungslage 68 stellt jeweilige elektrische Verbindungen zwischen den Sensoren 24 und der Signalaufbereitungselektronik an der PCB 66 her.
Die Fahrzeugbaugruppe 70 mit schlüssellosem Zugang stellt ein Beispiel eines Produkts dar, das eine Hintergrundbeleuchtung erfordert. Als solche müssen die Sensoren 24 in der Lage sein, Licht durchzulassen. Dementsprechend ist in dieser Auslegung die Blende 60 aus einem geformten transparenten oder durchscheinenden, nicht leitenden Material wie zum Beispiel aus einem von GE Plastics stammenden Polycarbonat der Sorte Lexan^® 141. Die PCB 66 weist darüber hinaus Lichtquellen 67 zur Beleuchtung auf. Die Lichtquellen 67 sind an jeweiligen Abschnitten der PCB 66 so angeordnet, dass sie jeweils an einen entsprechenden Sensor 24 angrenzen. Für die Blende 60 können auch andere Harze oder Materialien verwendet werden, die die Anwendungsanforderungen erfüllen, darunter Eigenschaften in Bezug auf eine akzeptable Lichtdurchlässigkeit. Die Sensoren 24 sind an der Unterseite 68a der Verstärkungslage 68 befestigt. Die Oberseite 68b der Verstärkungslage 68 ist wiederum an der Innenfläche der Blende 60 unter Verwendung eines Klebstoffs 72 befestigt. Die Oberseite 68b der Verstärkungslage 68 weist Schriftzeichen 64 auf, die die Position der zugehörigen Sensoren 24 anzeigen und die diesen zugewiesene Funktion kennzeichnen. Die Unterseite 68a oder die Oberseite 68b der Verstärkungslage 68 weist einzelne Leiterbahnen 74 auf, um eine elektrische Verbindung zwischen den Sensoren 24 und der PCB 66 herzustellen. Die Verbindung zwischen der Verstärkungslage 68 und der PCB 66 besteht in einem Flachkabel 76, das die Leiterbahnen 74 enthält. Diese gegenseitige Verbindung lässt sich auch unter Verwendung anderer Träger wie etwa einzelner Drähte, Stiftleisten und dergleichen bewerkstelligen. In jeder der Auslegungen können die Sensoren 24 direkt auf die Oberfläche aufgebracht sein, die zur Aktivierung zu berühren ist. Zu ihrem Schutz und aus Gründen der Verschleißbeständigkeit befinden sich die Sensoren 24 jedoch an der Rückseite der Berührungsoberfläche.
Jeder Sensor 24 der Fahrzeugbaugruppe 70 mit schlüssellosem Zugang kann aus Indiumzinnoxid (ITO) hergestellt sein, das optisch transparent und elektrisch leitfähig ist und einen elektrischen Widerstand hat, der sich auf sechzig Ohm/Fläche bemisst. Auch andere elektrisch leitfähige Materialien wie zum Beispiel Schaumstoff, Elastomer, Kunststoff oder eine nicht leitende Struktur mit einer darauf gebrachten leitfähigen Beschichtung können zur Herstellung eines Sensors 24 verwendet werden, der transparent oder durchscheinend ist und Strom leiten kann. Leitfähige Materialien, die opak sind, wie zum Beispiel Metall, Kunststoff, Schaumstoff, Elastomer, Kohlenstoffdruckfarben oder andere Beschichtungen können ausgehöhlt werden, um an gewünschter Stelle Licht durchzulassen, während der verbleibende Umfang des Materials als Sensor 24 wirkt.
Ein aus ITO hergestellter, optisch transparenter und elektrisch leitfähiger Sensor 24 kann eine Farbverschiebung erzeugen, wenn Licht durch den Sensor und durch die Blende fällt, an der der Sensor befestigt ist. Diese Farbverschiebung ist ein Ergebnis der optischen Güte und Reflexion der optischen Distanz zwischen der vorderen ITO-Fläche des Sensors und der hinteren ITO-Fläche des Sensors. Um die Lichtübertragungsfehler zwischen den verschiedenen ITO-Schichten auszuschließen, wird auf die hintere ITO-Fläche eine transparente Beschichtung aufgebracht, um das Licht zunächst zu beugen, wodurch der Farbunterschied eliminiert wird, der an der Vorderfläche des Sensors zwischen der vorderen und hinteren ITO-Fläche des Sensors zu sehen ist. Zusätzlich kann eine Acrylbeschichtung auf den Sensor aufgebracht werden, um dem freiliegenden ITO-Material eine Schutzschicht und Dauerhaltbarkeit zu verleihen.
Unter Rückbezug auf 2 und mit weiterer Bezugnahme auf die anderen Figuren kann, wie vorstehend beschrieben, ein zweiter Sensor 24a, der an der Außenfläche einer Fahrzeugöffnung wie zum Beispiel einer Ladeöffnung (d. h. Heckklappe 12) angeordnet ist, als Schnittstelle zur Betätigung der Fahrzeugöffnung verwendet werden. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Baugruppe mit schlüssellosem Zugang einen Sensor wie einen der hier beschriebenen Sensoren 24, der an der Außenfläche einer Fahrzeugöffnung anzuordnen ist und als Schnittstelle zur Betätigung (d. h. Öffnen und Schließen; Entriegeln und Verriegeln) der Fahrzeugöffnung zu verwenden ist. Als Alternative zur Heckklappe kann es sich bei der Fahrzeugöffnung um eine Tür, einen Kofferraumdeckel oder irgendeine andere Öffnung eines Fahrzeugs handeln, die aus einer Metallkonstruktion bestehen kann. Für die nachstehende Erläuterung sei angenommen, dass es sich bei der Fahrzeugöffnung um einen Kofferraumdeckel handelt und besagte Baugruppe mit schlüssellosem Zugang einen Sensor 24 umfasst, der an der Außenseite des Kofferraumdeckels platziert und hinter einer nicht leitenden Schutzabdeckung wie der Blende 60 angeordnet ist.
Die vorliegende Baugruppe mit schlüssellosem Zugang weist darüber hinaus zusätzlich zum Sensor 24 eine Steuerung auf. Die Steuerung ist dahin gehend funktionsfähig, den Kofferraumdeckel zu entriegeln. Die Steuerung steht zur Überwachung der Kapazität des Sensors 24 in Datenverbindung mit diesem, um festzustellen, ob ein Objekt (einschließlich einer Bedienperson) den Sensor 24 berührt oder ob sich ein elektrisch leitfähiges Objekt (wie z. B. der Bediener) im Nahbereich des Sensors 24 befindet. Wenn die Steuerung feststellt, dass ein Bediener den Sensor 24 berührt oder in dessen Nähe ist, leitet die Steuerung daraus ab, dass sich der Bediener zumindest in der Nähe des Kofferraumdeckels befindet. Nach Ableitung des Umstands, dass sich ein Benutzer zumindest in der Nähe des Kofferraumdeckels befindet, steuert die Steuerung den Kofferraumdeckel dementsprechend an. Wenn beispielsweise der Kofferraumdeckel geschlossen ist und ein Bediener ihn berührt oder in seine Nähe kommt, entriegelt die Steuerung den Kofferraumdeckel. Der Bediener kann dann den Kofferraumdeckel öffnen (oder der Kofferraumdeckel kann automatisch geöffnet werden), um Zugang zu diesem zu bekommen.
Als solche kann die vorliegende Baugruppe mit schlüssellosem Zugang durch eine über Berührung erfolgende oder berührungslose Aktivierung zum Freigeben des Kofferraumdeckels realisiert werden. Ein Beispiel für eine Berührungsaktivierung liegt vor, wenn ein Benutzer den Sensor 24 berührt. Ein Beispiel für eine berührungslose Aktivierung liegt vor, wenn sich ein Benutzer in die Nähe des Sensors 24 begibt. Wie nachstehend mit Bezug auf 8A und 8B näher beschrieben, besteht ein weiteres Beispiel für eine berührungslose Aktivierung in einer Abfolge von Vorgängen, zum Beispiel, wenn sich ein Benutzer dem Sensor 24 nähert und dann innerhalb einer gewissen Zeit wieder von ihm zurücktritt.
Sowohl bei der durch Berührung ausgelösten Aktivierung als auch bei der berührungslosen Aktivierung kann die vorliegende Baugruppe mit schlüssellosem Zugang einen Mechanismus zur Erfassung der Berechtigung des Benutzers zur Aktivierung des Kofferraumdeckels enthalten. Zu diesem Zweck kann die Steuerung so betrieben werden, dass sie eine Abfrage am Schlüsselanhänger vornimmt, wobei der Benutzer im Besitz eines Schlüsselanhängers sein muss, damit die Steuerung die Berechtigung des Benutzers in einer dem Fachmann bekannten Art und Weise feststellen kann. Das heißt, dass sich der Benutzer zumindest in der Nähe des Kofferraumdeckels aufhalten und in Besitz eines autorisierten Schlüsselanhängers sein muss (d. h. der Benutzer muss über die richtige Identifikation verfügen), bevor eine Aktivierung durch Berührung oder eine berührungslose Aktivierung erfolgen kann.
Im Betrieb nähert sich ein mit dem Schlüsselanhänger ausgestatteter Benutzer zum Beispiel einem Kofferraumdeckel, an dem der Sensor 24 angebracht ist. Der Benutzer berührt dann den Sensor 24 oder gelangt in dessen Nähe. Im Gegenzug stellt die Steuerung auf Grundlage der sich ergebenden Kapazität des Sensors 24 fest, dass ein Objekt den Kofferraumdeckel berührt oder sich in dessen Nähe befindet. Die Steuerung übermittelt dann eine Schlüsselanhängerabfrage, auf die der Schlüsselanhänger antwortet. Wenn die Antwort dem entspricht, was die Steuerung erwartet (d. h. der Schlüsselanhänger ist ein autorisierter Schlüsselanhänger), entriegelt die Steuerung den Kofferraumdeckel, damit der Benutzer Zugang zum Kofferraum erlangen kann. Wenn dagegen keine Antwort stattfindet oder die Antwort nicht dem entspricht, was die Steuerung erwartet (d. h. der Schlüsselanhänger ist kein autorisierter Schlüsselanhänger), hält die Steuerung den Kofferraumdeckel weiterhin verriegelt.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Baugruppe mit schlüssellosem Zugang, die nachstehend mit Bezug auf 8A und 8B näher beschrieben wird, besteht darin, dass der Sensor 24 in Form eines Emblems, Dekors, Logos oder dgl. (z. B. „Emblem”) vorliegen kann, wie hier bereits erläutert wurde. Ein solches Emblem (d. h. Sensor 24) kann vertretend für das Fahrzeug stehen bzw. dieses bezeichnen, dem der Sensor 24 zugeordnet ist. Als solches kann das Emblem 24 je nach Hersteller und Modell des Fahrzeugs verschiedene Strukturen, Formen und Eigenschaften haben.
Der Sensor 24 der vorliegenden Baugruppe mit schlüssellosem Zugang kann darüber hinaus in der Lage sein, auf eine wie bereits beschriebene Art und Weise Licht hindurchzulassen. Dementsprechend kann die vorliegende Baugruppe mit schlüssellosem Zugang ferner eine Lichtquelle enthalten, wie zum Beispiel eine der Lichtquellen 67, die dem Sensor 24 zugeordnet ist. In diesem Fall kann die Steuerung so betrieben werden, dass sie die Lichtquelle ansteuert, um den Sensor 24 (d. h. das Emblem) zu beleuchten.
Unter Beachtung der vorstehenden Beschreibung dieser Baugruppe mit schlüssellosem Zugang stellen 8A und 8B verschiedene Ansichten einer solchen Baugruppe 80 mit schlüssellosem Zugang gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
Die Baugruppe 80 mit schlüssellosem Zugang weist eine Sensorbaugruppe 82 und eine Steuerung (nicht gezeigt) auf. Die Steuerung steht in Datenverbindung mit der Sensorbaugruppe 82 und funktioniert dahingehend, Fahrzeugfunktionen wie zum Beispiel das Verriegeln und Entriegeln einer Fahrzeugöffnung (z. B. des Kofferraumdeckels eines Fahrzeugs) zu steuern. 8A ist eine Ansicht mit Blick auf die Sensorbaugruppe 82, wobei diese an der Außenfläche des Kofferraumdeckels vorgesehen ist. 8B ist eine Ansicht, die einen Querschnitt der Sensorbaugruppe 82 zeigt. Die Sensorbaugruppe 82 umfasst zwei Sensoren (d. h. einen ersten Sensor 24a und einen zweiten Sensor 24b). Der erste Sensor 24a ist in 8B mit „S1” bezeichnet und der zweite Sensor 24b ist in 8B mit „S2” bezeichnet. Die Sensoren 24a, 24b befinden sich jeweils an verschiedenen Abschnitten der Sensorbaugruppe 82. Wie in 8A und 8B gezeigt ist, befindet sich beispielsweise der erste Sensor 24a an der linken Seite der Sensorbaugruppe 82 und der zweite Sensor 24b an der rechten Seite der Sensorbaugruppe 82.
Die Sensoren 24a, 24b sind in einer wie hier beschriebenen Art und Weise elektrisch an eine PCB angeschlossen bzw. mit dieser verbunden. Als solche sind die Sensoren 24a, 24b elektrisch nicht miteinander verbunden. Der erste Sensor 24a wird aktiv, wenn sich ein Objekt in der Nähe des ersten Sensors 24a befindet, und der zweite Sensor 24b wird aktiv, wenn sich ein Objekt in der Nähe des zweiten Sensors 24b befindet. In entsprechender Weise wird nur der erste Sensor 24a aktiv, wenn sich ein Objekt in der Nähe des ersten Sensors 24a und nicht in der Nähe des zweiten Sensors 24b befindet. In ähnlicher Weise wird nur der zweite Sensor 24b aktiv, wenn ein Objekt in der Nähe des zweiten Sensors 24b und nicht in der Nähe des ersten Sensors 24a ist. Die Aktivierung eines Sensors wie die Sensoren 24a, 24b hängt von der Kapazität des Sensors ab, als Ergebnis dessen, dass ein Objekt zumindest in die Nähe des Sensors gelangt. Wenn sich beispielsweise ein Objekt in der Nähe beider Sensoren 24a, 24b befindet, aber näher am ersten Sensor 24a als am zweiten Sensor 24b ist, so zeigt der erste Sensor 24a eine stärkere Aktivierung als der zweite Sensor 24b.
Die Sensorbaugruppe 82 weist darüber hinaus eine nicht leitende Schutzabdeckung 84 wie zum Beispiel eine Blende 60 auf. Die Sensoren 24a, 24b sind an der Unterseite der Blende 84 angebracht. Die Blende 84 ermöglicht eine Objekterfassung durch ihre Oberseite hindurch. Die Sensorbaugruppe 82 weist darüber hinaus eine Decklage 86 auf, die über der Blende 84 positioniert ist. Die Decklage 86 liegt in der Form eines Emblems oder Logos vor, welches für das Fahrzeug steht. In diesem Beispiel weist die Decklage 86 zwei Ausschnitte auf, in denen sich jeweils ein Sensor 24a, 24b befindet. Als solche sind die Sensoren 24a, 24b so geformt, dass sie sich der Emblemanordnung der Decklage 86 räumlich anpassen.
Die Baugruppe 80 mit schlüssellosem Zugang ist ein Beispiel für die Verwendung von Sensoren (d. h. der Sensorbaugruppe 82) in Verbindung mit einer Steuerung zur Betätigung eines Kofferraumdeckels, wenn sich ein Benutzer in der Nähe der Sensorbaugruppe 82 befindet oder diese berührt. Wie hierin beschrieben, kann die Betätigung des Kofferraumdeckels darüber hinaus von der Authentizität des Benutzers abhängen (also ob der Benutzer in Besitz eines autorisierten Schlüsselanhängers ist). In der oben beschriebenen Art und Weise kann die Sensorbaugruppe 82 so verwendet werden, dass die Freigabe des Kofferraumdeckels entweder mittels Aktivierung durch Berührung oder durch eine berührungslose Aktivierung erfolgt. Bei der berührungslosen Aktivierung stellt die Sensorbaugruppe 82 ein Beispiel eines Näherungsschalters dar, bei dem man nicht die Arme benutzen muss.
Eine bestimmte Anwendung der Sensorbaugruppe 82, bei der eine berührungslose Aktivierung erfolgt, beinhaltet eine Abfolge von Vorgängen, die vom Benutzer relativ zur Sensorbaugruppe 82 ausgeführt werden, um die Betätigung des Kofferraumdeckels zu steuern. Die Steuerung der Baugruppe 80 mit schlüssellosem Zugang kann beispielsweise so ausgelegt sein, dass ein Benutzer sich zuerst der Sensorbaugruppe 82 nähern und dann innerhalb einer gewissen Zeitspanne von der Sensorbaugruppe 82 wieder zurücktreten muss, damit die Steuerung den Kofferraumdeckel entriegelt. Eine solche Abfolge von Benutzervorgängen stellt sich sehr wirkungsvoll in Form von Körpergesten des Benutzers dar. Also stellt eine erwartete Abfolge von Körpergesten des Benutzers wirksam einen virtuellen Code zum Entriegeln des Kofferraumdeckels dar. Das heißt, dass die Steuerung den Kofferraumdeckel als Reaktion darauf entriegelt, dass ein Benutzer eine erwartete Abfolge von Körpergesten in Bezug auf die Sensorbaugruppe 82 ausführt. Je nachdem, ob der Besitz eines autorisierten Schlüsselanhängers zur Entriegelung des Kofferraumdeckels erforderlich ist, ist es für den Benutzer zwingend, dass er einen autorisierten Schlüsselanhänger hat.
Ein komplizierteres Beispiel für eine erwartete Abfolge von Körpergesten des Benutzers ist es, wenn der Benutzer in der Nähe zur Sensorbaugruppe 82 beginnt, sich dann nach hinten bewegt, dann nach links, dann nach rechts, usw. Zum besseren Verständnis besteht ein anderes Beispiel für eine erwartete Abfolge von Körpergesten des Benutzers darin, dass der Benutzer in der Nähe zur Sensorbaugruppe 82 beginnt, sich dann entfernt, sich wieder nähert, usw. Es kann erforderlich sein, dass die Schritte jeder Abfolge innerhalb bestimmter Zeitspannen erfolgen. Wie man sieht, stellen verschiedene erwartete Abfolgen von Körpergesten eines Benutzers effektiv verschiedene virtuelle Codes zur Steuerung des Kofferraumdeckels dar.
Die Baugruppe 80 mit schlüssellosem Zugang verleiht dem Benutzer die Möglichkeit zur „Personalisierung” der Sensorbaugruppe 82, um die Steuerung mit der erwarteten Abfolge von Körpergesten des Benutzers zu programmieren, die zur Steuerung des Kofferraumdeckels erforderlich sind. Die Personalisierung der Sensorbaugruppe 82 mit einer erwarteten Abfolge von Benutzerkörpergesten stellt der Steuerung effektiv einen virtuellen Code bereit, der anschließend vom Benutzer eingegeben werden muss (durch schrittweise Ausführung der erwarteten Abfolge der Benutzerkörpergesten), damit die Steuerung den Kofferraumdeckel entriegelt.
Die Erfordernis, dass eine Abfolge von Körpergesten des Benutzers (also Benutzerkörpergesten nach einem gewissen Schema und innerhalb einer bestimmten Zeit) stattfinden muss, um die Betätigung des Kofferraumdeckels zu steuern, wird dadurch ermöglicht, dass die Sensoren 24a, 24b unterschiedlich voneinander in Abhängigkeit von der Nähe des Benutzers zum jeweiligen Sensor aktiv werden. Auch hier wird ein bestimmter Sensor 24a, 24b aktiv, wenn sich ein Benutzer in der Nähe von eben diesem Sensor befindet, und die Sensoren 24a, 24b werden jeweils nicht aktiviert, wenn sich der Benutzer nicht in der Nähe von dem jeweiligen Sensor befindet. Im ersteren Fall werden die Sensoren 24a, 24b aktiviert, wenn sich ein Benutzer in der Nähe der Sensoren 24a, 24b befindet (was dann geschieht, wenn sich ein Benutzer in die Nähe beider Sensoren 24a, 24b begibt). Im letzteren Fall werden die Sensoren 24a, 24b nicht aktiviert, wenn sich der Benutzer außerhalb des Nahbereichs der Sensoren 24a, 24b befindet (was dann der Fall ist, wenn ein Benutzer von den Sensoren 24a, 24b weit genug zurücktritt).
Wie vorstehend ferner angegeben wurde, hängt der Betrag die Intensität der Aktivierung eines Sensors wie zum Beispiels des Sensors 24a oder 24b von der Nähe eines Benutzers zum Sensor ab. So hat zum Beispiel der erste Sensor 24a eine stärkere Aktivierung als der zweite Sensor 24b, wenn der Benutzer dem ersten Sensor 24a näher ist als dem zweiten Sensor 24b. Also stellt in diesem Fall die Steuerung fest, dass der Benutzer dem ersten Sensor 24a näher ist als dem zweiten Sensor 24b. Das heißt, dass die Steuerung feststellt, dass sich der Benutzer nach links bewegt hat, nachdem er ursprünglich im Nahbereich der Sensorbaugruppe 82 war. In ähnlicher Weise zeigt der zweite Sensor 24b eine stärkere Aktivierung als der erste Sensor 24a, wenn der Benutzer dem zweiten Sensor 24b näher ist als dem ersten Sensor 24a. Mithin stellt die Steuerung in diesem Fall fest, dass der Benutzer dem zweiten Sensor 24b näher ist als dem ersten Sensor 24a. Das heißt, dass die Steuerung feststellt, dass sich der Benutzer nach rechts bewegt hat, nachdem er sich ursprünglich im Nahbereich der Sensorbaugruppe 82 befand.
Um diese besondere Anwendung einer berührungslosen Aktivierung zu verbessern, die eine erwartete Abfolge von Körpergesten des Benutzers bedingt, weist die Sensorbaugruppe 82 darüber hinaus mehrere Lichtquellen 88 wie zum Beispiel Leuchtdioden (LEDs) auf. Wie in 8A gezeigt ist, weist die Sensorbaugruppe 82 zum Beispiel eine erste LED 88a, eine zweite LED 88b und eine dritte LED 88c auf. Die LEDs 88 sind elektrisch mit der PCB verbunden, an der die Sensoren 24a, 24b elektrisch angeschlossen sind. Die LEDs 88 sind an der Unterseite der Blende 84 angebracht, wo die Decklage 86 nicht vorhanden ist; alternativ sind die LEDs 88 an der Unterseite der Blende 84 angebracht, wo die Decklage vorhanden ist (wie in 8A gezeigt). In jedem Fall ist die Blende 84 durchsichtig, sodass Licht von den LEDs 88 durch die Blende 84 treten kann. Im letzteren Fall weist die Decklage 86 Ausschnitte auf, die passend zur Größe der LEDs 88 dimensioniert sind, und die LEDs 88 sind angrenzend an diese Ausschnitte jeweils so positioniert, dass Licht von den LEDs 88 durch die Blende 84 und die Decklage 86 gelangen kann.
Die Steuerung ist so konfiguriert, dass sie die LEDs 88 je nach Aktivierung der Sensoren 24a, 24b aufleuchten oder nicht aufleuchten lässt. Im Allgemeinen steuert die Steuerung die LEDs 88 derart, dass: die LEDs 88a, 88b, 88c aufleuchten, wenn beide Sensoren 24a, 24b aktiviert sind; die LEDs 88a, 88b, 88c nicht aufleuchten, wenn beide Sensoren 24a, 24b nicht aktiviert sind, die erste LED 88a aufleuchtet, wenn der erste Sensor 24a aktiviert ist, und nicht aufleuchtet, wenn der erste Sensor 24a nicht aktiviert ist; und die dritte LED 88c aufleuchtet, wenn der zweite Sensor 24b aktiviert ist, und nicht aufleuchtet, wenn der zweite Sensor 24b nicht aktiviert ist. Genauer gesagt, steuert die Steuerung die LEDs so an, dass: die LEDs 88a, 88b, 88c aufleuchten, wenn sich ein Benutzer im Nahbereich beider Sensoren 24a, 24b befindet (was dann der Fall ist, wenn der Benutzer nahe an die Sensorbaugruppe 82 herantritt); die LEDs 88a, 88b, 88c nicht aufleuchten, wenn sich der Benutzer außerhalb des Nahbereichs beider Sensoren 24a, 24b befindet (was der Fall ist, wenn der Benutzer weit genug von der Sensorbaugruppe 82 zurücktritt); die erste LED 88a aufleuchtet und die zweite und dritte LED 88b, 88c nicht aufleuchten, wenn der Benutzer im Nahbereich des ersten Sensors 24a ist und nicht sich lediglich im äußeren Nahbereich des zweiten Sensors 24b aufhält (was dann erfolgt, wenn sich der Benutzer nach links bewegt, während er noch in der Nähe der Sensorbaugruppe 82 bleibt); und die dritte LED 88c aufleuchtet und die erste und zweite LED 88a, 88b nicht aufleuchten, wenn sich der Benutzer im Nahbereich des zweiten Sensors 24b befindet und sich lediglich im äußeren Nahbereich des ersten Sensors 24a aufhält (was der Fall ist, wenn sich der Benutzer nach rechts bewegt und dabei im Nahbereich der Sensorbaugruppe 82 bleibt).
Dementsprechend kann der Benutzer das Aufleuchten der LEDs 88a, 88b, 88c als Rückmeldung bei der Ausführung einer Abfolge seiner Körpergesten relativ zur Sensorbaugruppe 82 verwenden, um entweder die Sensorbaugruppe 82 mit der Abfolge seiner Körpergesten zu programmieren (zu personalisieren) oder den Kofferraumdeckel durch Ausführen der Abfolge besagter Körpergesten zu entriegeln.
Unter Bezugnahme auf 9 und mit weiterer Bezugnahme auf 5 und 6 sowie 7A bis 7D ist eine Fahrzeugbaugruppe 90 mit schlüssellosem Zugang gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Baugruppe 90 mit schlüssellosem Zugang ist zur Verwendung bei einem für einen Benutzer zugänglichen Fahrzeugteil wie zum Beispiel ein Fenster, ein Türgriff usw. gedacht. Als Beispiel für das dem Benutzer zugängliche Fahrzeugteil ist eine Fahrzeugfensterscheibe 92 dargestellt.
Die Baugruppe 90 mit schlüssellosem Zugang weist eine Sensorbaugruppe 94 auf. Die Sensorbaugruppe 94 umfasst Sensoren 24. In diesem Beispiel umfasst die Sensorbaugruppe 94 fünf Sensoren 24, genau wie es bei der in 7A bis 7D gezeigten Fahrzeugbaugruppe 70 mit schlüssellosem Zugang der Fall ist. Die Sensoren 24 sind elektrisch voneinander isoliert und fungieren als Touchpads zur Aktivierung einer Funktion mit schlüssellosem Zugang, wie hierin allgemein und insbesondere mit Bezug auf 7A bis 7D beschrieben.
Die Sensorbaugruppe 94 weist darüber hinaus einen elektrisch nicht leitenden Träger 96 wie beispielsweise eine Kunststofffolie auf. Die Sensoren 24 sind auf eine Oberfläche des Trägers 96 aufgebracht. Wie durch die unterbrochenen Linien in 9 angezeigt, sind die Sensoren 24 auf die Rückseite des Trägers 96 aufgebracht, da die Vorderseite des Trägers auf die Scheibe 92 aufzubringen ist. (Als alternative Ausführungsform sind die Sensoren 24 auf die Vorderseite des Trägers 96 aufgebracht.) Der Träger 96 umfasst elektrisch isolierte Metalldrähte, die jeweils an einen der Sensoren 24 elektrisch angeschlossen sind. (Die Drähte sind nicht gezeigt, können aber mit Bezugnahme auf 7B nachvollzogen werden.) Die Drähte des Trägers 96 stellen eine elektrische Verbindung mit einer PCB oder dergleichen her, sodass jeder Sensor 24 einzeln elektrisch an die PCB angeschlossen ist.
In einer Ausführungsform bestehen die Sensoren 24 aus Indiumzinnoxid (ITO). ITO ist zweckmäßig, da es über die hier beschriebenen entsprechenden elektrischen Eigenschaften für Abtastfunktionen verfügt und auch entsprechende optische Eigenschaften für Anwendungen hat, die eine Beleuchtung erfordern. Falls die Sensoren 24 aus ITO hergestellt sind, können die Sensoren anstatt am Träger 96 auch direkt au das Glas der Scheibe 92 aufgebracht werden. Die ITO-Sensoren 24 können auch direkt auf den Spiegel, den Kunststoff usw. aufgebracht werden, welche das entsprechende, für den Benutzer zugängliche Fahrzeugteil bilden.
Wie bereits gesagt, sind ITO-Sensoren 24 zweckmäßig für Anwendungen, die einer Beleuchtung bedürfen. In Erweiterung dieser Zielsetzung weist die Baugruppe 90 mit schlüssellosem Zugang des Weiteren eine Lichtleiterbaugruppe 98 auf, die zur Beleuchtung zu verwenden ist. 10 stellt eine vergrößerte Ansicht der Lichtleiterbaugruppe 98 dar. Die Lichtleiterbaugruppe 98 weist einen Körperabschnitt 100 und eine Tastenanzeige 102 auf. Der Körperabschnitt 100 kann in Form von Kunststoff, Glas, als Spiegel oder in Form eines anderen Mediums vorliegen, das Licht leiten kann. In einer Ausführungsform liegt der Körperabschnitt 100 in Form einer Folie vor, die in der Lage ist, Licht zu leiten. Die Tastenanzeige 102 ist direkt in den Kunststoff, das Glas, den Spiegel usw. eingearbeitet, wobei diese Elemente den Körperabschnitt 100 bilden. Die Tastenanzeige 102 verfügt über grafische Markierungen, die jeweils einem der Sensoren 24 entsprechen. Die grafischen Markierungen der Tastenanzeige 102 geben die Position der zugehörigen Sensoren 24 wieder und bezeichnen die ihnen zugewiesenen Funktionen. Im zusammengebauten Zustand der Baugruppe 90 mit schlüssellosem Zugang ist die Lichtleiterbaugruppe 98 an der Rückseite des Trägers 96 befestigt und die Vorderseite des Trägers ist an der Scheibe 92 befestigt.
11A, 11B und 11C stellen jeweils Querschnittsansichten des Körperabschnitts 100 der Lichtleiterbaugruppe 98 gemäß dreier verschiedener Varianten dar. In der ersten Variante ist der Körperabschnitt 100 von gleichmäßiger Dicke, wie in 11A gezeigt ist. In der zweiten Variante weist der Körperabschnitt 100 einen verdickten Lichtleitabschnitt 104 auf, der mit Licht zu beaufschlagen ist. In der dritten Variante hat der Körperabschnitt 100 einen unterschiedlich dicken Lichtleitabschnitt 106, der mit Licht zu beaufschlagen ist.
Die gleichmäßige Beleuchtung der Tastenanzeige 102 der Lichtleiterbaugruppe 98 ist ein wichtiges ästhetisches Merkmal. Unter Bezugnahme auf 12 kann die Tastenanzeige 102 in den Körperabschnitt 100 der Lichtleiterbaugruppe 98 eingeätzt, maschinell oder in ähnlicher Weise eingearbeitet sein, um mit Licht 108 von einer Lichtquelle beleuchtet zu werden. Um eine gleichmäßige Ausleuchtung zu erhalten, kann die Tastenanzeige 102 unter einem geeigneten Winkel geätzt sein (z. B. Ätztiefenwinkel 110). Infolge des Einätzens unter einem entsprechenden Winkel werden alle Bereiche der Markierungen der Tastenanzeige 102 ausgeleuchtet, da die unteren Bereiche der Markierungen der Tastenanzeige 102 das Licht 108 nicht daran hindert, die oberen Teilbereiche der Markierungen der Tastenanzeige zu beleuchten. Der Vorgang des Ätzens kann an der Rückseite des Körperabschnitts 100 erfolgen, sodass die Befestigung der Lichtleiterbaugruppe 98 am Träger 96 (zum Beispiel über einen Flüssigklebstoff) das Durchleitung des Lichts 108 nicht beeinträchtigt.
13 stellt eine Variante der Baugruppe 90 mit schlüssellosem Zugang dar. Bei dieser Variante sind die Sensoren 24 neben den entsprechenden elektrischen Verbindungen, die an eine PCB anzuschließen sind, mit der Lichtleiterbaugruppe 98 so kombiniert, dass der Träger 96 wegfallen kann. Wie durch die unterbrochenen Linien in 13 dargestellt, sind die Sensoren 24 auf die Rückseite des Körperabschnitts 100 der Lichtleiterbaugruppe 98 angrenzend an die Tastenanzeige 102 der Lichtleiterbaugruppe 98 angebracht.
Das Beleuchten der Lichtleiterbaugruppe 98 kann an einem beliebigen, hierzu zweckmäßigen Punkt innerhalb des Körperabschnitts 100 erfolgen, zum Beispiel über einen Schlitz 111 im Mittenbereich des Körperabschnitts 100, wie in 14 gezeigt.
Unter Bezugnahme auf 15 und 16 und mit weiterem Bezug auf 9 werden zwei unterschiedliche beispielhafte Möglichkeiten zum Anschließen einer Baugruppe 90 mit schlüssellosem Zugang an eine PCB 66 beschrieben. Zuerst ist festzustellen, dass, wie in 15 und 16 angegeben, die Sensorbaugruppe 94 (bestehend aus den Sensoren 24 und dem Träger 96) und die Lichtleiterbaugruppe 98 aneinander befestigt sind und dadurch die Baugruppe 90 mit schlüssellosem Zugang bilden.
Wie in 15 gezeigt, weist ein Verbindungsstreifen 112 elektrisch leitfähige Auflagen 114 auf. Die leitfähigen Auflagen 114 sind jeweils an die entsprechenden metallischen Leiter des Trägers 96 der Sensorbaugruppe 94 elektrisch anzuschließen. Die leitfähigen Auflagen 114 stellen eine elektrische Verbindung zwischen der Sensorbaugruppe 94 und der PCB 66 her. Bei der Herstellung dieser elektrischen Verbindung zwischen der Sensorbaugruppe 94 und der PCB 66 können die leitfähigen Auflagen 114 in Verbindung mit einem elektrisch leitfähigen, zusammendrückbaren Material 116 oder einer im Träger 96 als Pigtail-Verbindung gezeigten mechanischen Verbindung verwendet werden.
Wie in 16 gezeigt, ist ein Endabschnitt 118 der Sensorbaugruppe 94 umgeschlagen. Die entsprechenden Leiter des Trägers 96 der Sensorbaugruppe 94 stellen am umgeschlagenen Endabschnitt 118 eine elektrische Verbindung mit der PCB 66 her, um die Sensorbaugruppe 94 an die PCB elektrisch anzuschließen. Auch hier kann bei der Herstellung dieser elektrischen Verbindung zwischen der Sensorbaugruppe 94 und der PCB 66 der umgeschlagene Endabschnitt 118 der Sensorbaugruppe 94 in Verbindung mit einem elektrisch leitfähigen, zusammendrückbaren Material 116 verwendet werden.
17 stellt eine alternative Variante einer folienartigen Lichtleiterbaugruppe 98 dar. Wie gezeigt, bringt es diese Variante mit sich, dass die Lichtleiterbaugruppe 98 durch einen Lichtleiter mit einem integrierten Gehäuse 120 ersetzt wird. Durch ein Einzelmerkmal 122 des Lichtleiters können dadurch die Position und Platzierung von einer oder mehreren Beleuchtungsvorrichtungen, wie zum Beispiel einer oder mehreren LEDs, an der PCB 66 vereinfacht werden. Eine Dichtung 125 ist vorgesehen, um einen Flüssigkeitseintritt in die Elektronik und zwischen die Lichtleiterbaugruppe 98 und das Gehäuse 120 und/oder zwischen das Gehäuse 120 und die Fahrzeugscheibe 92 zu verhindern.
Die Verbindung zur Scheibe 92 kommt über einen Kabelbaum 127 zustande Für bewegliche Scheiben 92 ist ein Kabelbaum 127 zur Anbringung zwischen dem Fahrzeug und dem Glas vorgesehen.
Wie in 18 gezeigt, ist ein bewegbarer Kabelbaum 127 zwischen einem Elektronikmodul 65 und Türrahmen-Befestigungsmitteln 128 angebracht, die Festigkeit verleihen, um einen Schaden am Kabelbaum 127 zu verhindern. Der Kabelbaum 127 kann als Bandausführung oder als Draht in einer flexiblen Führung zum Schutz des Drahtes vorliegen.
Mit Bezugnahme auf 19 und 20 und weiterem Bezug auf 2, 3A und 3B ist eine Sichtblendenbaugruppe 200 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 19 stellt eine auseinandergezogene Ansicht der Sichtblendenbaugruppe 200 dar. Die Sichtblendenbaugruppe 200 umfasst eine Sichtblende 22, einen Sensor 24 und einen ersten und zweiten elektrisch nicht leitenden Isolator 201 bzw. 202. 20 stellt einen Abschnitt des Sensors 24 der Sichtblendenbaugruppe 200 dar.
Als Hintergrund stellt 2 eine Fahrzeughubklappenbaugruppe 20 mit einer bewegbaren Hubklappe 12 dar, die eine Sichtblende 22 mit einem ihr zugeordneten Sensor 24 aufweist. 3A und 3B stellen Innenansichten der Sichtblende 22 und des Sensors 24 dar. Wie in 3A und 3B gezeigt, ist der Sensor 24 aus einer Matrix elektrisch leitfähiger Streifen gebildet, die vertikal und horizontal über die Innenfläche der Sichtblende 22 verlaufend angeordnet sind. Die Streifen des Sensors 24 sind elektrisch miteinander verbunden und bilden zusammen den Leiter des Sensors 24 (d. h., wie vorstehend angegeben, stellen die Streifen in ihrer Gesamtheit den Sensor 24 dar).
Die in 19 gezeigte Sichtblendenbaugruppe 200 ist eine Alternative zu der in 3A und 3B gezeigten Kombination aus Sichtblende und Sensor. Die Sichtblendenbaugruppe 200 kann ein Teil einer bewegbaren Klappe einer Fahrzeughubklappenbaugruppe sein oder kann einer vollkommen anderen Komponente zugeordnet sein.
Wie in 19 und 20 angegeben, ist der Sensor 24 der Sichtblendenbaugruppe 200 aus einer Anordnung aus vertikal und horizontal verlaufenden, elektrisch leitfähigen Streifen gebildet. Die Streifen des Sensors 24 sind elektrisch miteinander verbunden und bilden zusammen den Sensor 24. Der Sensor 24 kann jedoch eine beliebige Anzahl von Ausgestaltungen haben. So kann es sich zum Beispiel beim Sensor 24 um jedes leitfähige Material handeln, das so geformt werden kann, dass es sich hinter der Sichtblende 22 einpasst. Der Sensor 24 kann aus einem geschweißten Stahldrahtgewebe bestehen.
Wie in 19 angegeben, ist der erste Isolator 201 zwischen der Sichtblende 22 und dem Sensor 24 positioniert, und der Sensor 24 ist zwischen dem ersten und zweiten Isolator 201 bzw. 202 positioniert. Die Sichtblende 22 und der Sensor 24 schließen den ersten Isolator 201 also sandwichartig zwischen sich ein, und die Isolatoren 201 und 202 schließen den Sensor 24 sandwichartig zwischen sich ein. Hierzu isolieren die Isolatoren 201 und 202 den Sensor 24 gegenüber der Sichtblende 22 und isolieren auch den Sensor 24 gegenüber Bestandteilen des Fahrzeuginnenraums. Die Isolatoren 201 und 202 können so ausgelegt sein, dass sie bei gewünschten Frequenzen schalldämpfend wirken. Falls die Sichtblende 22 eine flexible Blende ist, kann ferner auch der erste Isolator 201 flexibel sein, sodass sich die Sichtblende 22 und der erste Isolator 201 verlagern, wenn ein Objekt die Sichtblende 22 berührt, und dabei bewirken, dass sich der Sensor 24 verschiebt.
Der Sensor 24 kann zwischen den Isolatoren 201 und 202 mit Klebstoff eingebunden sein, um eine einteilige Baugruppe zu ergeben. Der Sensor 24 kann aus einem leitfähigen Gewebe bestehen und an der Sichtblende 22 oder einem der Isolatoren 201 und 202 befestigt sein. Der Sensor 24 kann aus einem leitfähigen Lack oder einer leitfähigen Tinte bestehen und auf die Sichtblende 22 oder einen der Isolatoren 201 und 202 aufgebracht sein. Der Sensor 24 kann in Form eines oder mehrerer elektrischer Leiter auf einem Substrat gebildet sein, wie etwa eine Metallisierung auf einer Kunststofffolie.
Bei dem zweiten Isolator 202 kann es sich um einen dicken Schaumstoff handeln, der zwischen Fahrzeugkarosserieblechen und der Kombination aus Sichtblende 22, Sensor 24 und erster Isolator 201 zusammengedrückt ist, um den Sensor 24 und den ersten Isolator 201 in Position zu halten.
Wie in 19 gezeigt, kann die Sichtblende 22 eine Erhebung 203 aufweisen. Die Erhebung 203 kann in Verbindung mit entsprechenden Löchern oder Taschen im ersten Isolator 201 und/oder Sensor 24 und/oder zweiten Isolator 202 verwendet werden, um den Sensor 24 zu positionieren. In entsprechender Weise kann die Erhebung 203 dazu verwendet werden, den ersten Isolator 201, den Sensor 24 und den zweiten Isolator 202 zu haltern. Hierzu kann ein herkömmlicher Herstellungsprozess verwendet werden, der als Wärmekontaktnieten bekannt ist. Die Erhebung 203 kann für ein Befestigungselement zum Halten unter Verwendung eines Hardware-Halteelements 204 wie etwa einer Einsteckmutter, Schraube, eines Bolzens, einer Mutter usw. verwendet werden.
Wie vorstehend angegeben, stellt 20 einen Abschnitt des Sensors 24 der Sichtblendenbaugruppe 200 dar. Dieser Abschnitt des Sensors 24 weist eine Leiterplatte (d. h. eine Steuerung) 206 mit einem Stecker 205 auf. Die elektrische Verbindung zum Sensor 24 kann hergestellt werden, wenn die relativ kleine PCB 206 mit dem entsprechenden Stecker 205 wie in 20 gezeigt, gezielt verlötet wird.
Mit Bezug auf 21 und 22 ist eine Fahrzeugbaugruppe 209 mit schlüssellosem Zugang gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. 21 stellt eine auseinandergezogene Ansicht der Baugruppe 209 mit schlüssellosem Zugang dar. 22 zeigt eine Querschnittsansicht und eine Detailansicht der Baugruppe 209 mit schlüssellosem Zugang.
Die Baugruppe 209 mit schlüssellosem Zugang stellt ein weiteres Beispiel für eine Automobilanwendung mit Sensoren 24 dar. Die Baugruppe 209 mit schlüssellosem Zugang ist zur Verwendung mit einer für den Benutzer zugänglichen Fahrzeugkomponente wie etwa einem Fenster, einem Seitenspiegel, einer Optikbaugruppe usw. gedacht. Die Fahrzeugkomponente ist beispielhaft als Fahrzeugseitenspiegelbaugruppe beschrieben und gezeigt.
Wie in 21 gezeigt ist, weist die Baugruppe 209 mit schlüssellosem Zugang mehrere Sensoren 24, einen Träger 212 und eine Leiterplatte (PCB) 213 auf. Jeder Sensor 24 ist durch ein ihm zugehöriges elektrisch leitfähiges Plättchen gebildet. Die Sensoren 24 sind elektrisch voneinander isoliert. Jeder Sensor 24 bildet ein einzelnes Touchpad, das einem einzelnen Berührungsbereich zugeordnet ist. Als solche fungieren die Sensoren 24 als Touchpads zur Aktivierung einer Funktion mit schlüssellosem Zugang, wie hierin allgemein und auch mit Bezugnahme auf 7A bis 7D beschrieben ist. Jeder Sensor 24 verfügt über einen ausreichend großen Bereich, um einen menschlichen Finger in der Nähe dieses Sensors zu erfassen. Die Sensoren 24 sind in einer Reihe angeordnet und funktionieren unabhängig voneinander wie eine Anordnung aus mechanischen Schaltern. Bei diesem Beispiel umfasst die Baugruppe 209 mit schlüssellosem Zugang fünf einzelne Sensoren 24. Wie vorstehend beschrieben, können die Sensoren 24 als Schnittstelle zwischen einer Bedienperson und dem Fahrzeug dienen, um es dem Benutzer zu ermöglichen, verschiedene Fahrzeugfunktionen zu steuern, bei denen es eines menschlichen Zutuns bedarf.
Die Sensoren 24 sind fest an jeweiligen Abschnitten des Trägers 212 angebracht. Der Träger 212 weist elektrisch isolierte Metalldrähte auf, die jeweils mit einem der Sensoren 24 verbunden sind. (Die Drähte sind nicht gezeigt, können aber mit Bezugnahme auf 7B nachvollzogen werden.) Der Träger 212 und die PCB 213 sind so angeordnet, dass sie unmittelbar nebeneinanderliegen. Die Drähte des Trägers 212 stellen eine elektrische Verbindung zur PCB 213 her, sodass jeder Sensor 24 einzeln in elektrischem Kontakt mit der Elektronik der PCB 213 steht.
Wie angegeben, handelt es sich bei der Fahrzeugkomponente zur Verwendung mit der Baugruppe 209 mit schlüssellosem Zugang in diesem Beispiel um eine Fahrzeugseitenspiegelbaugruppe. Dementsprechend weist die Baugruppe 209 mit schlüssellosem Zugang des Weiteren eine Spiegelteilbaugruppe auf, die einen Seitenspiegel 210, einen Spiegelhalter 216 und ein Spiegelgehäuse 217 umfasst. Wenn die Spiegelteilbaugruppe vollständig zusammengebaut ist, ist der Spiegel 210 am Spiegelhalter 216 angebracht. Der Spiegelhalter 216 weist ein einteiliges Gehäuse 214 auf. Das Gehäuse 214 enthält eine Batterie 218, um die Baugruppe 209 mit schlüssellosem Zugang zum Antrieb mit elektrischem Strom zu versorgen. Das Gehäuse 214 ist so ausgelegt, dass es die Baugruppe 209 mit schlüssellosem Zugang aufnimmt. Das heißt, dass das Gehäuse 214 dazu ausgelegt ist, den Träger 212 mit den daran angebrachten Sensoren 24 und der unmittelbar am Träger 212 platzierten PCB 213 aufzunehmen. Der Spiegel 210 ist dazu ausgelegt, am Spiegelhalter 216 befestigt zu werden, wenn die Baugruppe 209 mit schlüssellosem Zugang im Gehäuse 214 des Spiegelhalters 216 aufgenommen ist. Als solche ist die Baugruppe 209 mit schlüssellosem Zugang in vollständig zusammengebautem Zustand zwischen dem Spiegel 210 und dem Spiegelhalter 216 aufgenommen. In dieser Position liegen die am Träger 212 montierten Sensoren 24 an der Unterseite des Spiegels 210 an.
Der Spiegel 210 mit einer darauf befindlichen Metallisierungsschicht 215 ist geätzt. Durch die Metallisierungsschicht 215 sind die Sensoren 24 voneinander sowie vom Spiegelkörper elektrisch isoliert. Falls gewünscht, ermöglicht die Metallisierungsschicht 215 auch eine Beleuchtung von Schriftzeichen. Die Schriftzeichen können in beliebiger Form und auch als beliebiger Buchstabe oder beliebige Zahl vorliegen. An nicht leitenden Spiegelflächen oder an nicht verspiegelten Flächen kann das Ätzen eventuell entfallen.
Das Spiegelgehäuse 217 weist eine Solarzelle 219 zum Aufladen der Batterie 218 auf, die im Gehäuse 214 des Spiegelhalters 216 positioniert ist. Die PCB 213 umfasst darüber hinaus einen Sender 220 wie zum Beispiel ein Fernbedienungsmodul mit schlüssellosem Zugang. Durch den Sender 220 wird es möglich, eine zusätzliche Verdrahtung im Fahrzeug zu vermeiden. Dadurch ist der Spiegel einfach zu ersetzen. Ohne die Solarzelle 219 ist bei einer Batterie mit 900 mA eine Batterielebensdauer von ungefähr drei Jahren zu erwarten. Ist die Solarzelle 219 vorhanden, braucht die Batterie 218 nicht ersetzt zu werden.
Die Sensoren 24 können in den Träger 212 durch Umspritzen, durch einen zweistufigen Spritzgussprozess oder einen anderen ähnlichen Prozess eingeformt werden. Werkstoffe zum Bilden der Sensoren 24 umfassen elektrisch leitfähigen Gummi oder Kunststoff, Metalle oder andere elektrisch leitfähige Materialien. Die Sensoren 24 können so vorgeformt sein, dass sie Dekoren, Emblemen, Aufklebern, Etiketten und dergleichen ähneln. Solche Embleme können das Fahrzeug repräsentieren oder kennzeichnen, dem die Baugruppe 209 mit schlüssellosem Zugang zugeordnet ist. Der Träger 212 kann in durchsichtiger oder durchscheinender Natur geformt sein, um Beleuchtungsoptionen bereitzustellen, da der Träger in optischer Verbindung mit einer Lichtquelle an der PCB 213 sein kann.
Wie beschrieben, sind die Sensoren 24 einzeln in elektrischer Verbindung mit der PCB 213. Optional können redundante Verbindungen zwischen den Sensoren 24 und der PCB 213 hergestellt werden. Die Sensoren 24 können sandwichartig eng am Spiegel 210 gefasst sein, um die Erfassung durch den Spiegel 210 hindurch zu verbessern.
Im Betrieb tritt ein Benutzer mit der Außenfläche des Spiegels 210 in Interaktion, um einen oder mehrere der Sensoren 24 zu aktivieren. Eine elektronische Signalaufbereitungsschaltung der PCB 213, die mit den Sensoren 24 verknüpft ist, verarbeitet das Eingangssignal von dem Sensor bzw. den Sensoren und schließt Schaltkreisverbindungen zur Aktivierung der befohlenen Funktion. Der Vorgang ähnelt dem Drücken einer mechanischen Taste zum Schließen eines elektrischen Stromkreises.
Mit nunmehriger Bezugnahme auf 23 und 24 und weiterem Bezug auf 21 und 22 ist eine Fahrzeugbaugruppe 229 mit schlüssellosem Zugang oder schlüsselloser Steuerung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. 23 stellt eine auseinandergezogene Ansicht der Baugruppe 229 dar. 24 stellt eine Querschnittsansicht und eine Detailansicht der Baugruppe 229 dar.
Die Baugruppe 229 stellt noch ein weiteres Beispiel einer Automobilanwendung mit Sensoren 24 dar. In diesem Beispiel handelt es sich bei der für einen Benutzer zugänglichen Fahrzeugkomponente zur Verwendung mit der Baugruppe 229 um eine bewegbare Fahrzeugscheibe. Die in 23 und 24 gezeigte Baugruppe 229 weist ähnliche Komponenten auf wie die in 21 und 22 gezeigte Baugruppe 209, wobei gleiche Komponenten mit denselben Bezugszahlen bezeichnet sind.
Wie in 23 gezeigt, weist die Baugruppe 229 eine Reihe aus Sensoren 24, einen Träger 212 und eine PCB 213 auf. Auch hier sind die Sensoren elektrisch voneinander isoliert und an jeweiligen Abschnitten des Trägers 212 angebracht. Der Träger 212 weist elektrisch isolierte Metalldrähte (nicht gezeigt) auf, die jeweils mit einem der Sensoren 24 elektrisch verbunden sind. Der Träger 212 und die PCB 213 sind unmittelbar nebeneinander positioniert. Die Drähte des Trägers 212 stellen eine elektrische Verbindung zur PCB 213 her, sodass jeder Sensor 24 einzeln in elektrischem Kontakt mit der Elektronik der PCB 213 steht.
Wie angegeben, ist die Fahrzeugkomponente zur Verwendung mit der Baugruppe 229 in diesem Beispiel eine bewegbare Fahrzeugscheibe. Dementsprechend weist die Baugruppe 229 darüber hinaus eine Scheibenunterbaugruppe auf, die eine bewegbare Scheibe 225 und eine Scheibeneinfassung 227 umfasst. Die Scheibeneinfassung 227 weist ein Gehäuse 230 auf. Das Gehäuse 230 nimmt eine Batterie 218 auf, um die Baugruppe 229 mit elektrischer Energie zu versorgen. Das Gehäuse 230 ist so ausgebildet, dass es die Baugruppe 229 in sich aufnimmt. Das heißt, dass das Gehäuse 230 dazu ausgelegt ist, den Träger 212 mit den daran angebrachten Sensoren 24 sowie die unmittelbar am Träger 212 positionierte PCB 213 aufzunehmen. Im vollständig montierten Zustand ist die Baugruppe 229 zwischen der Scheibe 225 und der Einfassung 227 aufgenommen. In dieser Position liegen die am Träger 212 angebrachten Sensoren 24 an der Innenseite der Scheibe 225 an. Die Baugruppe 229 kann auch in das Fahrzeugsystem und die Fahrzeugverdrahtung integriert sein.
Die Baugruppe 229 kann darüber hinaus ein Dekor 228 aufweisen. Über das Dekor 228 ist die Beleuchtung von Schriftzeichen möglich. Die Schriftzeichen können in jeder Form und als beliebiger Buchstabe oder beliebige Zahl vorhanden sein. Das Dekor 228 kann an der Scheibe 225 befestigt sein. Alternativ dazu kann die Scheibe 225 lackiert oder in ähnlicher Weise bearbeitet sein, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Darüber hinaus kann die Scheibe 225 geätzt, geritzt, gegossen, geformt etc. sein, um die optische Beleuchtung in gewünschter Art und Weise zu beeinflussen.
Das Gehäuse 230 umfasst ferner eine Solarzelle 219 zum Aufladen der im Gehäuse 230 befindlichen Batterie 218. Die PCB 213 weist außerdem einen Sender 220 wie zum Beispiel ein Fernbedienungsmodul für schlüssellosen Zugang auf.
Im Betrieb tritt ein Benutzer mit der Außenseite der Scheibe 225 in Interaktion, um einen oder mehrere der Sensoren 24 zu aktivieren. Die elektronische Signalaufbereitungsschaltung der PCB 213, die mit den Sensoren 24 verknüpft ist, verarbeitet das Eingangssignal von dem Sensor bzw. den Sensoren und schließt Schaltkreisverbindungen zur Aktivierung der befohlenen Funktion. Der Vorgang ähnelt dem Drücken einer mechanischen Taste zum Schließen eines elektrischen Stromkreises.
Wie erläutert, ist die Funktionalität der Baugruppe 229 nicht auf einen schlüssellosen Zugang beschränkt. Eine andere Funktionalität kann zum Beispiel eine Audiosteuerung oder weitere anwendungsspezifische Elemente umfassen (ist aber nicht notwendigerweise auf diese beschränkt), die man möglicherweise von außerhalb des Fahrzeugs steuern möchte, wie zum Beispiel das Öffnen eines Garagentors oder das Einstellen der Höhenlage des Fahrzeugs durch Integration in ein Selbstnivelliersystem.
26A und 26B sind Schaltschemata einer beispielhaften Steuerungsfunktionalität, die durch einen elektrischen Schaltkreis zur Verwendung mit einem oder mehreren der offenbarten Sensoren dargestellt ist. Sensoren 24 mit großen Kapazitätswerten machen es für eine Steuerung möglicherweise schwer, kleine kapazitive Änderungen zu messen, da der Messkondensator einen festen Wert hat. Die Eingabeabtast- und Sensorkapazitätswerte sind typischerweise gezielt festgesetzt (d. h. aneinander angepasst). Ein Problem besteht darin, dass die Erfassung von unterschiedlichen Abtasteingabegrößen und das Vermessen von Schaltungen erwünscht sind, was auf die Erfassungsgrößenordnungen zurückzuführen ist, die verschiedene Sensorgrößen und -positionen erfordern. Die Eingabeaufbereitungsschaltung der Elektronik ermöglicht es, dass Sensoren unterschiedlicher Kapazität an eine gemeinsame Steuerung angeschlossen werden können.
Wie in 26A gezeigt, wird bei einem Mikrocontroller 260 eine Ladeleitung 262 dazu verwendet, einen Sensor oder mehrere Sensoren zu laden. Wenn der Sensor geladen ist, verwendet der Mikrocontroller 260 eine Übertragungsleitung 264 zur Übertragung der an den Sensoren vorhandenen Ladung auf Speicherkondensatoren 266. Sobald die Ladung gespeichert ist, nimmt der Mikrocontroller 260 eine Ablesung der gespeicherten Ladung über eine kapazitive Abtastleitung 268 vor. Die Speicherkondensatoren werden dann über eine Entladeleitung 270 entladen.
Die in 26B gezeigte Anordnung ermöglicht eine aktualisierte Eingabe über die in 26A gezeigte elektrische Schaltung. Die aktualisierte Eingabe ermöglicht die Auswahl von Speicher-/Messkondensatoren 274, 276, die dazu verwendet werden können, sowohl die Leistung von einem relativ kleinen Sensor (wie zum Beispiel dem in 9 gezeigten Sensor 24) als auch von einem relativ großen Sensor (wie etwa dem in 3A und 3B gezeigten Sensor 24) abzutasten. Die Steuerung 260 ist dazu ausgelegt, einen oder mehrere der Speicherkondensatoren 274, 276 auf Masse 278 bzw. 280 zu legen und die Anzahl von Abtastwerten eines bestimmten Sensors, die über die kapazitive Abtastleitung 268 empfangen wurden, zu verändern, um dadurch veränderliche Nahbereichsdistanzen zu ermöglichen.
Obwohl zu Zwecken der Erläuterung Schaltungselemente schematisch dargestellt sind, kann die Funktionalität unter Verwendung einer geeignet programmierten Steuerung realisiert werden, wobei dann auf eines oder mehrere der eigenständigen, in den Figuren gezeigten Schaltungselemente verzichtet wird.
Zusätzlich zu Verbesserungen beim Abtastvorgang ermöglicht die Steuerung einen gesteuerten Bereich von Bewegungen in Bezug auf die Annäherung an ein Fahrzeug und das Zurückweichen von einem Fahrzeug mit einem oder mehreren Sensoren. Der Bewegungsbereich wird zu einem Signalverlauf oder einer Gestik für den bzw. die Sensoren. Bei dem Signalverlauf werden die Signalamplitude, die Zeit und die Geschwindigkeit verwendet, um Gesten oder Bewegungen unterscheiden zu können. Der messtechnisch bestimmte Signalverlauf wird mit einem vordefinierten Signalverlauf verglichen, um eine bestimmte Art einer erfassten Bewegung zu bestimmen. In 27, 28 und 29 sind beispielhafte Signalverläufe dargestellt, die erkennen lassen, wann ein gewünschter Vorgang (wie etwa das öffnen einer Tür) von einem Benutzer verlangt wird. Wenn sich das Verhältnis und die Amplitude innerhalb eines annehmbaren Verhältnis- bzw. Amplitudenbereichs von zumindest einem der vordefinierten Signalverläufe befinden, wird die Anforderung des Benutzers bestätigt. Wenn dagegen das Verhältnis und die Amplitude außerhalb eines annehmbaren Bereichs liegen, werden die erfasste Bewegung oder die erfassten Vorgänge ignoriert. Bezüglich des letzteren Merkmals stellen 30, 31 und 32 Beispiele von Signalmessungen dar, die nicht den Signalverläufen entsprechen, die gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ordnungsgemäße Bedieneranforderungen erkennen lassen.
In 27 bis 32 gibt Bezugszahl 240A das Sensorsignal an, und die Bezugszahlen 240B, 240C und 240D geben jeweilige Schwellenwerte an, die bei der Erzeugung eines Signalverlaufs verwendet werden. Die Zeit, die das Sensorsignal 240A benötigt, um die Schwellenwerte 240B, 240C und 240D zu durchlaufen, korrespondiert mit einer Steigung für die Anstiegszeit. Die Dauer des Höchstwerts des Sensorsignals 240A kann auf eine Maximalzeit festgelegt werden. Wenn das Sensorsignal 240A auf seinen ursprünglichen Ausgangspunkt zurückfällt, entsteht eine Abfallzeit. Die akzeptablen Amplituden bzw. die zulässige Dauer können von einem Benutzer vordefiniert oder eingestellt werden.
Des Weiteren sind die Steigung, der Abfall und die Schwellenwerte 240B, 240C und 240D dahin gehend adaptiv, dass sie von der Steuerung im Ansprechen auf Änderungen der Umgebungstemperatur, geringfügige Änderungen der Gestik eines Benutzers und dergleichen modifiziert werden können. Die Steuerung liest die Temperatur von einem Temperatursensor, Thermistor oder dergleichen ab und verändert dann in entsprechender Weise die zulässige Steigung, den zulässigen Abfall sowie die Schwellenwerte 240B, 240C und 240D. Die Steuerung ändert die Werte der Steigung, des Abfalls und die Schwellenwerte 240B, 240C und 240D auch im Ansprechen auf geringfügige Änderungen eines Signalverlaufs der Benutzergestik. Eine geringfügige Änderung ist definiert als Steigung oder Schwellenwert, die bzw. der nicht mehr als um ein bestimmtes prozentuales Fehlermaß vom gespeicherten Gestikprofil abweicht. Die Änderungen können global sein, so dass die Steigungen und Schwellenwerte 240B, 240C und 240D alle miteinander geändert werden; oder aber sie werden einzeln geändert, wobei keine Einstellung von der jeweils anderen abhängt.
Es kann eine Vielzahl von Technologien verwendet werden, um zumindest einen zulässigen Signalverlauf herzustellen, der einer Gestik entspricht, die für die Systembetätigung als berechtigte Aufforderung angesehen werden kann. Die Signalverläufe können in die Steuerung einprogrammiert oder über einen Lernmodus erlernt werden, wobei hier zum Beispiel eine Person ihre Gesten wiederholt und die Steuerung einen entsprechenden Signalverlauf daraus bestimmt. Dieser Signalverlauf kann später dann als der vordefinierte Signalverlauf dienen, um zu bestimmen, ob eine bestimmte Körperbewegung erfasst wurde oder nicht.
Wenn eine Person im Nahbereich eines Sensors 24 Körperbewegungen ausführt, sich einem oder mehreren Sensoren 24 annähert bzw. sich davon entfernt, werden durch die Bewegung eine Signalverlaufsamplitude, eine Steigung und ein Verhältnis erzeugt, die von der Steuerung interpretiert werden, um einen Vorgang zuzulassen oder eine versehentliche Aktivierung zu verhindern. Eine solche versehentliche Aktivierung wird verhindert, wenn eine Person zum Beispiel einfach nur am Sensor 24 vorbeigeht. Die in 30, 31 und 32 gezeigten Sensorsignale 240A sind Beispiele, bei denen eine versehentliche Aktivierung verhindert wird, da diese Sensorsignale außerhalb eines vorbestimmten akzeptierten Signalverlaufs liegen. 30 stellt eine kurzzeitige Spitze im Sensorsignal 240A dar, mit einem Anstieg und Abfall, die viel stärker als beim vorbestimmten akzeptierten Signalverlauf sind. Der Signalverlauf von 30 kann durch Regen oder einen einzelnen Stoß gegen das Fahrzeug nahe des Sensors verursacht werden. 31 stellt ein Sensorsignal 240A ohne eine ausgeprägte Steigung oder einen ausgeprägten Abfall dar, das durch ein Geräusch verursacht wird. Ein Signalverlauf wie der in 31 gezeigte kann dadurch verursacht werden, dass eine Person langsam am Fahrzeug vorbeigeht. 32 stellt ein Sensorsignal 240A ohne eindeutige Spitze dar, das nicht mit dem vorbestimmten akzeptierten Signalverlauf übereinstimmt. 32 zeigt ein flaches Signal, was den Fall darstellt, dass ein Objekt in die Zone eintritt und für eine bestimmte Dauer dort verbleibt, bevor es die Zone wieder verlässt. Ein derartiger Signalverlauf kann dadurch verursacht werden, dass sich irgendjemand oder irgendetwas innerhalb der Aktivierungszone bewegt und dort für eine Zeit verbleibt.
Mit Bezugnahme auf 33A, 33B und 34 sind verschiedene Ansichten einer Fahrzeughubklappenbaugruppe 340 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Baugruppe 340 ist eine Variante der in 2 gezeigten Fahrzeughubklappenbaugruppe 20. Genau wie die Baugruppe 20 umfasst auch die Baugruppe 340 eine Hubklappe 12, die über eine Druckstrebe 40 bewegbar mit dem Karosserieblech 16 eines Fahrzeugs verbunden ist. Die Hubklappe 12 ist zwischen einer offenen und geschlossenen Stellung in Bezug auf das Karosserieblech 16 bewegbar. Die Baugruppe 340 kann über einen Sensor 18 und eine innere Sichtblende 22 mit einen Sensor 24 verfügen. Der Sensor 18 ist entlang des Karosserieblechs 16 angebracht. Die Sichtblende 22 ist an der Innenfläche der Hubklappe 12 montiert, wobei der Sensor 24 für eine Bewegung zusammen mit der Hubklappe 12 gehaltert ist. In diesem Beispiel befindet sich der Sensor 18 zumindest teilweise zwischen der Sichtblende 22 und der Außenstruktur der Hubklappe 12. Die Sensoren 18 und 24 sind Teil eines Einklemmschutzsystems, das eine Steuerung umfasst.
Die Baugruppe 340 enthält zumindest einen kapazitiven Sensor 243. Anders als klein bauende Sensoren, die eine Nahbereichsdistanz von nicht mehr als ein paar Millimetern erlangen können, ist der Sensor 243 ein größerer Sensor und so positioniert, dass er eine optimale Erfassung ermöglicht. Die Baugruppe 340 weist zwei Sensoren 243 auf. Ein Sensor 243 läuft am Karosserieblech 16 entlang und ein weiterer Sensor 243 läuft am Rand der Hubklappe 12 entlang. Somit ist ein Abschnitt von mindestens einem der Sensoren 243 ungefähr senkrecht zu einem Objekt zwischen dem durch das Karosserieblech 16 und der Hubklappe 12 definierten Verschluss. Die gesteigerte Größe sowie die Ausrichtung des Sensors 243 erweitern die Nahbereichserfassung auf über 50 mm, was eine relativ große Zunahme der Nahbereichserfassung darstellt.
Wie in 33A und 33B gezeigt, ist die Druckstrebe 14 gegenüber dem Fahrzeug durch ein nicht leitendes Material elektrisch isoliert, das die Halterungen 241 und 242 vom Fahrzeug physisch voneinander trennt, wodurch auch die Druckstrebe 14 vom Sensor 243 physisch getrennt ist. Die Halterungen 241, 242 sind in diesem Beispiel elektrisch leitfähig. Wenn sie in Kontakt mit einem leitfähigen Objekt gerät, befindet sich die Druckstrebe 14 in einer Nahbereichsankopplung an den großen Sensor 243, wodurch ermöglicht wird, dass die Druckstrebe 14 zu einem Teil des Sensors wird. Die elektrische Isolierung der Druckstrebe 14 an den Punkten der Halterung 241, 242 ermöglicht, dass diese in den kapazitiven Abtastschaltkreis einbezogen werden. Also ändert sich durch die Druckstrebe 14, wenn sie von einem leitfähigen Objekt berührt wird, die vom Sensor 243 gemessene Kapazität, wodurch sich der Verschlussschutz um die Druckstrebe 14 herum verbessert. Im Ergebnis sind im kapazitiven Sensornetzwerk die Hubklappe 12 und die Druckstrebe 14 enthalten, wodurch kein unüberwachter Druckstrebenbereich mehr übrig bleibt.
Mit Bezugnahme auf 34, 35A, 35B, 4A und 4B sind perspektivische Ansichten und Querschnittsansichten der Hubklappe 12 und inneren Sichtblende 22 der Baugruppe 340 gezeigt. Wie in 35A und 35B gezeigt, verläuft der Sensor 243 entlang eines Randes der Hubklappe 12. Der Sensor 243 ist entlang des Randes der Hubklappe 12 verlegt, um sowohl die Nahbereichserfassung eines elektrisch leitfähigen Objekts als auch eine Objektberührungserfassung zu ermöglichen. Das heißt, dass der Sensor 243 entlang des Randes der Hubklappe 12 verlegt ist, um ein elektrisch leitfähiges Objekt im Nahbereich des Randes zu erfassen oder ein Objekt zu erfassen, das den Rand berührt, oder beides.
Entlang des Randes der Hubklappe 12 ist der Sensor 243 an der Innenfläche eines Randbereichs der Sichtblende 22 angrenzend an den Rand der Hubklappe 12 angeordnet und von der Hubklappe 12 durch Abstandshalter 247 beabstandet. Die Abstandshalter 247 sind aus elektrisch nicht leitenden Materialien aufgebaut und sind zusammendrückbar. Die Abstandshalter 247 ermöglichen es dem Sensor 243 (und dem Randbereich der Sichtblende 22), sich näher an den strukturellen Abschnitt der Hubklappe 12 heranzubewegen, wenn ein Objekt den Randbereich der Sichtblende 22 berührt.
Wie in 35A und 35B gezeigt, ist der Sensor 243 abgewinkelt bzw. schräggestellt, um das kapazitive Feld nach außen in Bezug auf die Sichtblende 22 zu projizieren. Im Ergebnis verfügt der Sensor 243 über eine gesteigerte Empfindlichkeit bezüglich der Nahbereichserfassung von Objekten wie zum Beispiel Menschen. Der Sensor 243 ist auch flexibel, was jede Krafteinwirkung reduziert, die mit einem Kontakt zwischen dem Sensor 243 und einem Objekt einhergeht.
Eine beispielhafte Konstruktion des (Hubklappen-)Sensors 243 entlang des Randes der Hubklappe 12 ist in 35B und 36 gezeigt. Der Sensor 243 weist einen Sensorkörper 244 und einen Sendekörper 245 mit angesteuerter Abschirmung auf, die beide aus elektrisch leitfähigen Kunststoffabschnitten gebildet sind. Ein elektrisch nicht leitender Kunststoffträger 246 isoliert den Sensorkörper 244 vom Sendekörper 245 unter Schrägstellung des Sensorkörpers 244 in Richtung auf den Bereich, wo die Objekterfassung erwünscht ist. Der Sensorkörper 244 ist ein kapazitiver überwachter Sensor und ist schräg auf die geschützte Außenöffnung ausgerichtet, die keines Kontakts zur Erfassung bedarf. Der Sensorkörper 244 kann an eine Steuerung angeschlossen werden und der Sendekörper 245 kann an einen Neutralisierungssender mit gesteuerter Masse angeschlossen werden. Der Sendekörper 245 mit angesteuerter Abschirmung wird elektrisch so gesteuert, um eine Fläche oder einen Bereich im Nahbereich des Sensorkörpers 244 abzuschirmen, wo eine unerwünschte Erfassung erfolgen könnte. Die Ausrichtung kann auch umgedreht werden.
Die angesteuerte Abschirmung ist von der Fahrzeugmasse durch Abstandshalter 247 getrennt. Die Beabstandung liegt in der Größenordnung von 0,125 Zoll oder darüber, was die Nahbereichsdistanz erhöht, indem der Fahrzeugrahmen vom Sendekörper 245 oder Sensorkörper 244 isoliert ist. Die Abstandshalter 247 können integrierte Abstandsbolzen sein, die die erforderliche Trennung zwischen dem Sendekörper 245 mit Masseneutralisierung und der Fahrzeugstruktur ermöglichen. Wie beschrieben, sind der Sensorkörper 244 und der Sendekörper 245 in elektrisch nicht leitendem Kunststoff eingekapselt, was eine Abdichtung des Sensorkörpers 244 und des Sendekörpers 245 ermöglicht bzw. verhindert, dass eine Verunreinigung zwischen diesen auftritt.
Der Sensorkörper 244 ist flexibel und wird zum Sendekörper 245 hin ausgelenkt, wenn ein Objekt gegen den Sensor 243 drückt. Infolgedessen ändert sich die Kapazität des Sensors 243. Wie vorstehend angegeben, ist der Sensorkörper 244 schräg gestellt, um ein maximales Signal im Ansprechen auf ein leitfähiges Objekt im Nahbereich zum Sensor 243 zu bieten und eine Auslenkung durch ein den Sensor 243 berührendes Objekt zu ermöglichen.
Der Sensor 243 kann entweder an der Hubklappe 12 oder am Karosserieblech 16 oder an beiden angebracht sein, wie vorstehend erwähnt. Der Sensor 243 an der Hubklappe 12 kann als Sender und der Sensor 243 am Karosserieblech 16 als Empfänger fungieren. Diese Funktionen können ausgetauscht werden. Im Betrieb wird, wenn sich die Hubklappe 12 schließt, ein Signal am Sensor 243 abgelesen, das durch den Sender verursacht wird. Die Steuerung liest dieses Signal aus, um zu ermitteln, dass die Hubklappe 12 nahezu geschlossen ist. Die Steuerung kompensiert dann die Strecke, die von der Hubklappe 12 noch zurückzulegen ist, indem sie weiß, welche Ablesung des Sensors 243 an der jeweiligen Position der Hubklappe 12 besteht, wenn kein Hindernis vorhanden ist, was eine verbesserte Hinderniserfassung sowie eine verringerte Falscherfassung eines Hindernisses ermöglicht, die durch die Fahrzeugkarosserie verursacht wird, wenn sich die Hubklappe 12 der geschlossenen Stellung annähert. In einem Beispiel ist die Steuerung so vorprogrammiert, dass sie das erwartete Sensorsignal erkennt, wenn sich die Hubklappe ohne jegliches Hindernis schließt. Als solcher kann der Sensor 243 bei der Differenzierung zwischen einem Hindernis und der Fahrzeugkarosserieerfassung beruhend auf der Relativposition von Empfänger und Sender Hilfestellung leisten.
Mit Bezugnahme auf 37 ist eine auseinandergezogene Ansicht einer Stoßfängerbaugruppe 370 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Stoßfängerbaugruppe 370 weist ein integriertes Verbindungsteil 248 und eine Sensorbaugruppe auf. Die Sensorbaugruppe umfasst einen Sensor 24, der aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoffmaterial wie zum Beispiel elektrisch leitfähigem Nylon gebildet ist. Die Sensorbaugruppe weist außerdem einen vorderen Träger 250A und einen hinteren Träger 250B auf. Die Träger 250A und 250B weisen einen elektrisch nicht leitenden Kunststoff auf, der aus einem Material wie etwa Nylon hergestellt ist, und werden in einigen Beispielen über dem Sensor 24 angeformt. Der Sensor 24 und die Träger können flachen oder ausgeformten Oberflächen angepasst werden.
Mit Bezug auf 38 ist eine auseinandergezogene Ansicht einer Verkleidungsblendenbaugruppe 380 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Verkleidungsblendenbaugruppe 380 weist eine Verkleidungsblende 251, eine dazwischenliegende Halterung 252 und einen Sensor 24 auf. Die Halterung 252 ist zwischen der Verkleidungsblende 251 und dem Sensor 24 sandwichartig aufgenommen und ist an der Verkleidungsblende 251 durch Schweißen, mittels Klebstoff oder einem Befestigungselement befestigt, um dadurch zu ermöglichen, dass der Sensor 24 angefügt und gewartet werden kann. Eine weitere Option besteht darin, eine dazwischenliegende Halterung 252 zu schaffen, die am Fahrzeug befestigt wird und den Sensor 24 in unmittelbarer Nähe zur Verkleidung positioniert. Die Halterung 252 kann mehr als einen Sensor 24 enthalten. Die Halterung 252 kann zum Beispiel drei Sensoren 24 enthalten.
Mit Bezug auf 39 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit mehreren Sensoren 24 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Sensoren 24 können miteinander verschaltet oder unabhängig voneinander angeschlossen sein. Jeder Sensor 24 kann über seine eigene Aktivierungsabfolge und seinen eigenen Schwellenwert verfügen, um eine Aktivierung zuzulassen oder zu verhindern. Wenn sich eine Person dem Fahrzeug nähert und dabei der vorbestimmte Signalverlauf nachvollzogen wird, kann die Person zum Beispiel ein Karosserieteil öffnen, indem sie sich einfach nur dem Fahrzeug nähert, ohne ein Körperteil zu heben. Die Verwendung der Sensoranordnung und des Signalverlaufs bietet ein zuverlässiges und sichereres kontaktloses Öffnungssystem.
Wie beschrieben, ermöglichen die den 26A bis 39 entsprechenden Vorrichtungen eine Verbesserung der Erfassung von in der Nähe befindlichen Personen über eine Sensorplatzierung, einen Sensoraufbau in Verbindung mit einer Abtasteingabeschaltung sowie eine Sensorsignalerfassung.
Während vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der vorliegenden Erfindung beschreiben. Die hier verwendeten Erläuterungen dienen der Beschreibung und nicht der Einschränkung, und es sollte klar sein, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Sinngehalt und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die Merkmale der verschiedenen implementierenden Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu bilden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7513166 [0002]
US 7342373 [0002]

Claims

Baugruppe für ein Fahrzeug, wobei die Baugruppe umfasst: ein Karosserieteil, das zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung relativ zu einem Verschluss einer Fahrzeugkarosserie bewegt werden kann; und einen kapazitiven Sensor, der am Karosserieteil angebracht ist, wobei der Sensor so bemessen und so am Karosserieteil positioniert ist, dass zumindest ein Abschnitt des Sensors senkrecht zum Verschluss der Fahrzeugkarosserie liegt, wenn sich das Karosserieteil zwischen der offenen und geschlossenen Stellung bewegt, wobei sich der Sensor kapazitiv an ein elektrisch leitfähiges Objekt in der Nähe des Verschlusses der Fahrzeugkarosserie ankoppelt, sodass sich die Kapazität des Sensors ändert.
Baugruppe nach Anspruch 1, mit: einer Steuerung, die dazu ausgelegt ist, die Bewegung des Karosserieteils auf Grundlage der Kapazität des Sensors zu steuern.
Baugruppe nach Anspruch 1, mit: einem zweiten kapazitiven Sensor, der an der Fahrzeugkarosserie angrenzend an den Verschluss der Fahrzeugkarosserie fest angebracht ist.
Baugruppe nach Anspruch 3, wobei die Sensoren jeweils als Sender bzw. Detektor fungieren, die sich aufeinander zu bewegen, wenn sich das Karosserieteil in Richtung zur geschlossenen Stellung bewegt; und die Sensoren sich kapazitiv aneinander ankoppeln, wenn sich das Karosserieteil in Richtung zur geschlossenen Stellung bewegt, sodass sich die Kapazität der Sensoren ändert.
Baugruppe nach Anspruch 4, mit einer Steuerung, die dazu ausgelegt ist, die Lage des Karosserieteils relativ zur Fahrzeugkarosserie beruhend auf der Kapazität der Sensoren zu bestimmen.
Baugruppe nach Anspruch 1, mit einer Gasdruckstrebe, die das Karosserieteil mit der Fahrzeugkarosserie so koppelt, dass das Karosserieteil zwischen der offenen und geschlossenen Stellung relativ zum Verschluss der Fahrzeugkarosserie bewegbar ist; wobei die Druckstrebe elektrisch an den Sensor angeschlossen und gegenüber der Fahrzeugkarosserie elektrisch isoliert ist.
Baugruppe nach Anspruch 1, wobei der Sensor einen elektrisch leitfähigen Abschnitt und einen elektrisch nicht leitenden Abschnitt umfasst, wobei der elektrisch leitfähige Abschnitt vom elektrisch nicht leitenden Abschnitt eingekapselt ist.
Baugruppe nach Anspruch 7, wobei beide Abschnitte aus Kunststoff bestehen.
Baugruppe nach Anspruch 8, wobei die Abschnitte flexibel sind, sodass sich die Kapazität des Sensors ändert, wenn der Sensor durchgebogen wird.
Baugruppe nach Anspruch 1, mit einer dazwischenliegenden Halterung, wobei die Halterung den Sensor am Karosserieteil haltert.
Baugruppe nach Anspruch 2, wobei die Steuerung ein Modul mit mehreren Speicherkondensatoren unterschiedlicher Werte umfasst, wobei der Wert eines der Speicherkondensatoren derart ist, dass dieser eine der Speicherkondensatoren dem Sensor entspricht; und die Steuerung den dem Sensor entsprechenden Speicherkondensator auswählt, um die Kapazität des Sensors abzutasten.
Baugruppe nach Anspruch 2, wobei: die Steuerung dazu ausgelegt ist, die Bewegung des Karosserieteils beruhend auf einem Vergleich einer Nahbereichsverlaufsgestik mit der Kapazität des Sensors zu steuern.
Fahrzeug, mit: einer Fahrzeugkarosserie; einem kapazitiven Sensor; und einer dazwischenliegende Halterung, die den Sensor an einem Abschnitt der Fahrzeugkarosserie haltert; wobei sich der Sensor kapazitiv an ein elektrisch leitfähiges Objekt in der Nähe des Abschnitts der Fahrzeugkarosserie ankoppelt, sodass sich die Kapazität des Sensors ändert.
Fahrzeug nach Anspruch 13, wobei der Abschnitt der Fahrzeugkarosserie einen Stoßfänger umfasst.
Fahrzeug nach Anspruch 13, wobei der Abschnitt der Fahrzeugkarosserie eine Verkleidungsblende umfasst.
Fahrzeug nach Anspruch 13, wobei der Sensor einen elektrisch nicht leitenden Abschnitt und einen elektrisch leitfähigen Abschnitt umfasst, der vom elektrisch nicht leitenden Abschnitt eingekapselt ist.
Fahrzeug nach Anspruch 13, wobei der Sensor einen vorderen und hinteren, elektrisch nicht leitenden Träger sowie einen elektrisch leitfähigen Körper aufweist, der zwischen dem vorderen und hinteren Träger angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 13 mit einer Steuerung, die dazu ausgelegt ist, eine Fahrzeugfunktion beruhend auf der Kapazität des Sensors zu steuern.
Fahrzeug nach Anspruch 18, wobei die Steuerung ein Modul mit mehreren Speicherkondensatoren unterschiedlicher Werte umfasst, wobei der Wert eines der Speicherkondensatoren derart ist, dass dieser eine der Speicherkondensatoren dem Sensor entspricht; und die Steuerung den dem Sensor entsprechenden Speicherkondensator auswählt, um die Kapazität des Sensors abzutasten.
Fahrzeug nach Anspruch 18, wobei die Steuerung dazu ausgelegt ist, die Bewegung des Karosserieteils beruhend auf einem Vergleich einer Nahbereichsverlaufsgestik mit der Kapazität des Sensors zu steuern.
Fahrzeug nach Anspruch 20, wobei die Steuerung dazu ausgelegt ist, einen akzeptablen Vergleich auf Grundlage einer Temperaturänderung einzustellen.
Fahrzeug nach Anspruch 20, wobei die Steuerung einen vordefinierten Signalverlauf im Ansprechen auf Änderungen einer erfassten Benutzergestik anpasst, wenn die Änderungen innerhalb eines akzeptablen Bereichs liegen.
Sensorbaugruppe, mit: mindestens einem kapazitiven Element, das relativ zu einem Abschnitt einer Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, wo sich das kapazitive Element an ein elektrisch leitfähiges Objekt nahe dem kapazitiven Element ankoppelt, wobei das kapazitive Element einen Ausgang bereitstellt, der einen Signalverlauf hat, der der Bewegung des elektrisch leitfähigen Objekts relativ zum kapazitiven Element entspricht; und eine Steuerung, die bestimmt, ob der Signalverlauf des kapazitiven Elements einem vordefinierten Signalverlauf entspricht, und die einen Betrieb mindestens einer dem Fahrzeug zugeordneten Komponente auslöst, wenn der Signalverlauf des kapazitiven Elements dem vordefinierten Signalverlauf in hinreichendem Maße entspricht.
Baugruppe nach Anspruch 23, wobei mehrere vordefinierte Signalverläufe vorhanden sind, die mehreren unterschiedlichen Arbeitsabläufen entsprechen; und die Steuerung bestimmt, welcher der Arbeitsabläufe auszuführen ist, und zwar beruhend auf der Bestimmung, welcher der vordefinierten Signalverläufe dem Ausgabeverlauf des kapazitiven Elements am besten entspricht.
Baugruppe nach Anspruch 23, wobei die Steuerung dazu ausgelegt ist, beruhend auf einer Umgebungstemperatur und/oder einer Temperatur des kapazitiven Elements einzustellen, wie die Steuerung bestimmt, ob der Signalverlauf der Ausgabe des kapazitiven Elements dem vordefinierten Signalverlauf entspricht.
Baugruppe nach Anspruch 23, wobei die Steuerung den vordefinierten Signalverlauf beruhend auf erfassten Änderungen eines Signalverlaufs resultierend aus wiederholt erfassten Benutzergesten ändert, wenn die erfassten Änderungen innerhalb eines akzeptablen Bereichs liegen.
Baugruppe nach Anspruch 23, wobei die Steuerung einen neuen Signalverlauf beruhend darauf erzeugt, dass sich die Steuerung in einem Lernmodus befindet, in dem der aus dem Lernmodus resultierende Signalverlauf zu einem vorbestimmten Signalverlauf wird, den die Steuerung bei einem entsprechenden Arbeitsablauf verwendet.