DE102019121647A1

DE102019121647A1 - Verfahren zum Steuern von Türbewegungen einer Tür eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeugkomponente

Info

Publication number: DE102019121647A1
Application number: DE102019121647.8A
Authority: DE
Inventors: Stefan Battlogg
Original assignee: Inventus Engineering GmbH
Current assignee: Inventus Engineering GmbH
Priority date: 2019-06-04
Filing date: 2019-08-12
Publication date: 2020-12-10
Also published as: US20200386037A1; CN112031588B; DE102019121642A1; US20200386035A1; DE102019121638A1; CN112031587B; US20200386032A1; US11530568B2; CN112031586B; US20200386034A1; DE102019121644A1; US11634939B2; US11603698B2; US11873671B2; DE102019121650A1; CN112031589A; CN112031584A; CN112031586A; CN112031589B; US11702879B2

Abstract

Verfahren zum Steuern von Türbewegungen einer steuerbaren Tür (100) eines Kraftfahrzeugs (200) und Kraftfahrzeugkomponente (201), umfassend wenigstens zwei Türen (100) mit bewegbaren Türflügeln (104), von denen eine Tür (100) eine Haupttür (100a) und wenigstens eine Tür (100) eine Nebentür (100b) ist. Den Türen sind eine Steuereinrichtung (55) und eine Sensoranordnung (60) zugeordnet. Die Nebentür (100b) umfasst eine steuerbare Bewegungsbeeinflußungseinrichtung (50), wobei eine Bewegung des Türflügels (104) der Nebentür (100b) mit der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung (50) zwischen einer Schließstellung (102) und einer Öffnungsstellung (103) gesteuert beeinflussbar ist. Ein Türflügel (104) der Nebentür (100b) wird mit der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung (50) in der Schließstellung (102) für eine vorbestimmte Zeitdauer (110) nach dem Öffnen der Haupttür (100a) und/oder in Abhängigkeit von einer erkannten Situation gebremst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern von Türbewegungen wenigstens einer steuerbaren Tür eines Kraftfahrzeugs und eine Kraftfahrzeugkomponente, wobei der Tür wenigstens eine Steuereinrichtung und wenigstens eine Sensoranordnung zugeordnet sind. Die Tür umfasst eine steuerbare Bewegungsbeeinflußungseinrichtung. Eine Bewegung wenigstens eines Türflügels der Tür ist wenigstens teilweise zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung gesteuert beeinflussbar.
Im Stand der Technik sind steuerbare Türen von Kraftfahrzeugen bekannt geworden, die zum Beispiel über einen Elektromotor verfügen, um die Tür automatisch öffnen und/oder schließen zu können. Es sind auch Kraftfahrzeuge bekannt geworden, die über Türen verfügen, die feststellbar sind, um dem Benutzer in einer geeigneten Position ein einfacheres Ein- und Aussteigen zu ermöglichen. Solche Kraftfahrzeuge mit derartigen Türen erlauben dem Benutzer ein höheres Maß an Bequemlichkeit und eine zufriedenstellende Benutzung. Es sind aber noch Verbesserungen möglich. Die Sicherheit der Benutzung und der Benutzer kann durch mehr und teurere Sensoren verbessert werden. Dadurch steigen die Kosten, besonders wenn teurere Kamerasysteme und Radar-/Lidarsensoren zur Umfelderkennung eingesetzt werden müssen, was nicht immer gewünscht ist.
Es sind auch akustische und optische Warnvorrichtungen am Markt, welche z.B. die Annäherung und das seitliche Vorbeifahren eines Fahrradfahrers von Hinten beim/vor dem Öffnen der Tür signalisieren. Deren Nutzen ist aber stark eingeschränkt, da man diese entweder sehen oder hören muss, was je nach Straßenlärm und Autoradiolautstärke nicht immer leicht möglich ist. Zudem reagieren Kinder/Jugendliche in modernen Fahrzeugen mit der Vielzahl von Displays, sich ändernder Beleuchtung und der dynamischen Umgebung wenig bis gar nicht auf eine Warnlampe in z.B. der Tür. Kleinkinder schon gar nicht.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Steuern von Türbewegungen wenigstens einer steuerbaren Tür eines Kraftfahrzeuges und ein entsprechendes Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, womit die Sicherheit insbesondere von Benutzern und/oder Mitfahrern und gegebenenfalls auch der Umgebung (z.B. vorbeifahrende Fahrradfahrer) verbessert werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und 2 und durch eine Kraftfahrzeugkomponente mit den Merkmalen des Anspruchs 22. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Steuern von Türbewegungen wenigstens einer steuerbaren Tür eines Kraftfahrzeugs wobei das Kraftfahrzeug wenigstens zwei Türen mit bewegbaren Türflügeln aufweist, von denen eine Tür eine Haupttür und wenigstens eine Tür eine Nebentür ist. Den Türen sind wenigstens eine Steuereinrichtung und wenigstens eine Sensoranordnung zugeordnet. Wenigstens die Nebentür umfasst eine steuerbare Bewegungsbeeinflußungseinrichtung, wobei eine Bewegung des Türflügels der Nebentür mit der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung wenigstens teilweise zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung gesteuert beeinflussbar ist. Wenigstens in der Schließstellung wird ein Türflügel der Nebentür mit der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung gebremst, bis (nach dem Anhalten) eine Situationsanalyse durchgeführt wurde. Abhängig von der Situationsanalyse wird ein Modus der Öffnung der Nebentür beeinflusst.
Das bedeutet, dass z. B. eine zeitverzögerte oder nur langsamere oder nicht so weite Öffnung des Türflügels eingestellt wird, wenn auf dem Sitzplatz an der Nebentür ein Kind erkannt wird. Das bietet viele Vorteile. In einfachen Fällen wird die Situationsanalyse mit einem Sitzsensor durchgeführt, der das Gewicht der darauf sitzenden Person erkennt und daraus ableitet, ob ein Kind darauf sitzt oder nicht. Es ist auch möglich, die Situationsanalyse stattdessen oder ergänzend über eine Innenraumkamera durchzuführen. Möglich ist auch der Einsatz von Sensoren der Sensoranordnung, die das Umfeld des Türflügels und/oder Kraftfahrzeugs überwachen.
Ein anderes erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Steuern von Türbewegungen wenigstens einer steuerbaren Tür eines Kraftfahrzeugs wobei das Kraftfahrzeug wenigstens zwei Türen mit bewegbaren Türflügeln aufweist, von denen eine Tür eine Haupttür und wenigstens eine Tür eine Nebentür ist. Den Türen sind wenigstens eine Steuereinrichtung und wenigstens eine Sensoranordnung zugeordnet. Wenigstens die Nebentür umfasst eine steuerbare Bewegungsbeeinflußungseinrichtung, wobei eine Bewegung des Türflügels der Nebentür mit der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung wenigstens teilweise zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung gesteuert beeinflussbar ist. Dabei wird ein Türflügel der Nebentür wenigstens in der oder nahe der Schließstellung mit der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung gebremst, bis eine vorbestimmte Zeitdauer nach dem Öffnen (insbesondere im Sinne von nach dem Beginn des Öffnens) der Haupttür verstrichen ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass eine Nebentür praktisch erst geöffnet werden kann, wenn seit dem Beginn des Öffnens der Haupttür eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass beispielsweise Kinder ihre Tür erst öffnen können, wenn der Fahrer oder eine Begleitperson ausgestiegen ist. Das Verfahren ist sehr einfach zu implementieren und benötigt praktisch keine zusätzlichen (teuren) Sensoren. Die Steuereinrichtung verfügt über die Möglichkeit Zeiten zu erfassen und eine Tür erst nach einer eingestellten Zeitdauer freizugeben.
In allen Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ist es bevorzugt möglich, dass die Tür von außen ungestört und unbeeinflusst geöffnet werden kann. Dann ist es regelmäßig nicht nötig, dass eine Zeitdauer abgewartet wird, bis eine Öffnung einfach möglich ist. Es wird dann in der Regel davon ausgegangen, dass ein Erwachsener das Öffnen überwacht. Das Öffnen von außen ist natürlich nur möglich, wenn dies grundsätzlich freigegeben ist und/oder wenn die Haupttür schon (wenigstens etwas) geöffnet wurde.
Möglich und bevorzugt ist es auch, dass eine Nebentür praktisch erst dann geöffnet werden kann, wenn seit dem Ende des Öffnens der Haupttür eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist. Bevorzugt ist es, die vorbestimmte Zeitdauer ab dem Beginn des Öffnungsvorgangs laufen zu lassen. Das Ende des Öffnungsvorgangs ist nicht immer so leicht zu bestimmen, da die Tür durch Wind oder andere Einwirkungen nicht vollständig still stehen muss, auch wenn der Fahrer das Fahrzeug schon verlassen hat. Insofern ist es einfacher, von dem Beginn des Öffnungsvorgangs aus zu messen.
Bremsen heißt im Sinne der vorliegenden Anmeldung, dass der Türflügel schwerer zu öffnen ist. Besonders bevorzugt ist es, dass die Bewegungsbeeinflußungseinrichtung eine Bremseinrichtung umfasst oder mittels eines Antriebsmotors bremst. Die Bremskraft wird vorzugsweise so eingestellt, dass ein Erwachsener die Tür noch öffnen kann. Für größere und insbesondere kleinere Kinder wird es dann vorzugsweise schwierig, die Tür aufzudrücken.
Möglich ist es auch, dass nur eine bestimmte Kraft zum Bremsen eingesetzt wird, die regelmäßig auch von Kindern überwunden werden kann. Das erhöht die Sicherheit, falls ein Kind oder eine andere Person das Kraftfahrzeug plötzlich und schnell verlassen muss. Dabei können Notsituationen erkannt werden (z.B. ein Unfall mittels Crashsensoren) und daraus resultierend können Steuerbefehle an die Tür gesandt werden.
Es ist auch möglich, dass in vorbestimmten oder dynamisch in Abhängigkeit von der aktuellen Situation definierten Winkelabschnitten auch eine nur relativ geringe Bremskraft oder bei der Bewegung des Türflügels eine auf- und abschwellende Bremskraft ausgeübt wird. Dabei nimmt zwischen zwei Winkelbereichen das Bremsmoment bzw. die Türbetätigungskraft in kurzen Zeitintervallen zu- und ab (Rippelmodus).
Ein Rippelmodus oder auch eine nur relativ geringe Bremskraft, die auch von Kindern überwunden werden kann, erhöht die Sicherheit, da das Kind durch die einer Öffnung entgegenwirkende Bremskraft oder die rippelartige Bewegung daran erinnert wird, dass es nicht (unachtsam) aussteigen soll. Der Rippelmodus hat hier noch klarere warnende Hinweise als eine reine Krafterhöhung oder akustische Warnsignale. Ein gedankenverlorenes Aussteigen wird auch dadurch verhindert. Haptische, akustische und/oder optische Warnsignale können ausgegeben werden, wenn innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer ein Versuch der Öffnung und/oder eine Öffnung des Türflügels einer Nebentür erfolgt. Wobei akustische oder optische Warnsignale den Nachteil haben, dass diese leicht überhört oder übersehen werden können. Haptische Warnsignale können z. B. auch am Lenkrad ausgegeben werden.
Es ist auch möglich, dass die Nebentür bis zu dem Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer mit dem Türschloss verschlossen ist, wird oder bleibt, bis die Zeitdauer verstrichen ist und das Schloss der Nebentür geöffnet wird oder die Schlösser der Nebentüren geöffnet werden.
Es ist auch möglich, die Tür im Rippelmodus nur einen ganz geringen Winkel zu öffnen und dann zu blockieren. Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer dadurch erkennt, dass sich die Tür an sich öffnen lässt und der Benutzer an sich nicht eingesperrt ist. Der Benutzer erkennt, dass die Tür nicht geöffnet werden soll, weil eine Gefahrensituation anliegt.
Unter der Haupttür wird im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Meistertür bzw. Mastertür verstanden. Typischerweise ist das die Fahrertür. Eine Nebentür kann auch als Sklaventür oder als „Slave Tür“ bezeichnet werden und bezeichnet typischerweise alle anderen Mitfahrertüren.
Vorzugsweise ist genau eine Haupttür vorgesehen. Möglich ist es aber auch, dass beide vorderen Türen als Haupttüren ausgeführt sind. Die hinteren Türen sind insbesondere als Nebentüren ausgeführt. Möglich ist es aber auch, dass jede einzelne Tür eines Kraftfahrzeuges individuell als Haupttür oder Nebentür festgelegt wird. Die Festlegung kann auch verändert werden.
In bevorzugten Weiterbildungen aller Ausgestaltungen ist der Modus der Öffnung einer Nebentür für Kinder anders als ein Modus für Erwachsene. Vorzugsweise wird im Modus für Kinder die Öffnungsgeschwindigkeit stärker begrenzt als im Modus für Erwachsene. Möglich ist es auch, dass in dem Modus der Öffnung für Kinder (Kindermodus) der maximale Öffnungswinkel stärker begrenzt wird. Es können auch weitere Parameter unterschiedlich eingestellt sein.
Vorzugsweise wird mit der Sensoranordnung erkannt, ob an einer Nebentür ein Kind sitzt.
Es ist bevorzugt, dass der Modus der Öffnung (Öffnungsmodus) in Abhängigkeit von Signalen der Sensoren der Sensoranordnung gesteuert wird, die ein Umfeld der Tür erfassen. So sind weitere Modi zur Beeinflussung der Türöffnung möglich.
Der Türflügel wenigstens einer (und insbesondere hinteren) Nebentür wird vorzugsweise auch während der Fahrt gebremst. Die Bremse wird vorzugsweise erst dann gelöst, wenn die Haupttür geöffnet wurde und seit dem Beginn der Öffnung die vorbestimmte - aber einstellbare - Zeitdauer vergangen ist.
Vorzugsweise wird der Türflügel eine Nebentür während einer Fahrt und im Stillstand wenigstens bis zum Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer gebremst.
Vorzugsweise ist eine Länge der vorbestimmten Zeitdauer einstellbar. Die Zeitdauer ist insbesondere individuell wählbar. Dadurch kann beispielsweise der Fahrer im Hauptdisplay oder per Smartphone etc die Zeitdauer einmalig oder dauerhaft verlängern oder verkürzen, wenn er feststellt, dass die Zeitdauer zu lang oder zu kurz ist.
Vorzugsweise wird der Türflügel der Nebentür wenigstens so lange gebremst, wie sich der Türflügel der Haupttür in einem geringen Winkelbereich befindet.
Insbesondere wird der Türflügel der Nebentür gebremst, bis die vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist, nachdem der Türflügel der Nebentür den vorbestimmten geringen Winkelbereich verlassen bzw. überschritten hat.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass ein Schalter oder eine Schaltfläche oder dergleichen vorgesehen ist, um die Bremsfunktion zu überbrücken. Dann kann unmittelbar nach der Betätigung des Schalters auch eine Nebentür geöffnet werden, ohne dass eine Bremse auf den Türflügel der Nebentür einwirkt. Der Schalter ist insbesondere im Fahrerbereich angeordnet und für den Fahrer oder Beifahrer zugänglich. Möglich ist es auch, dass der Schalter über das Informationssystem des Kraftfahrzeuges oder über einen (tragbaren) Computer wie ein Smartphone bedienbar ist.
Vorzugsweise ist eine Stärke des Bremsens der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung einstellbar. Dadurch kann die Stärke des Bremsens individuell angepasst werden und beispielsweise an das Alter von Kindern adaptiert werden. Dadurch kann bei kleineren Kindern beispielsweise eine geringere Bremswirkung eingestellt werden, während bei etwas älteren Kindern eine stärkere Stufe eingestellt wird. Eine geringere Bremswirkung beeinträchtigt das Öffnen weniger, wenn beispielsweise ein Erwachsener mitgenommen wird und dieser sofort aussteigen möchte.
Mittels der Sitzerkennung oder Insassenerkennung kann auch das Gewicht der Person festgestellt und die Bremskraft bzw. Situationssteuerung entsprechend angepasst werden.
Besonders bevorzugt werden haptische und/oder akustische und/oder optische oder andere Warnsignale ausgegeben, wenn innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer ein Versuch der Öffnung und/oder eine Öffnung des Türflügels der Nebentür erfolgt. Darüber kann die Hauptperson zuverlässig über den Versuch des Öffnens informiert werden und z. B. seine Kinder darauf hinweisen, dass ein unbeaufsichtigtes Aussteigen gefährlich sein kann.
In besonders bevorzugten Weiterbildungen beeinflusst die Bewegungsbeeinflußungseinrichtung in einem Winkelabschnitt zwischen zwei Winkelbereichen den Türflügel mehrfach abwechselnd stärker und weniger stark. Insbesondere bremst die Bewegungsbeeinflußungseinrichtung in dem Winkelabschnitt zwischen den zwei Winkelbereichen den Türflügel mehrfach abwechselnd stärker und weniger stark ab. Das Bremsmoment bzw. die Türbetätigungskraft verändern sich dadurch mehrfach. Die Variation stärker/weniger stark kann dabei in kurzen Zeitintervallen und/oder in geringen Winkelabständen erfolgen.
Die Bremskraft bzw. das Bremsmoment können linear oder sinusförmig oder anders zu- und abnehmen.
In allen Ausgestaltungen werden vorzugsweise Sensordaten der Sensoranordnung von der Steuerungseinrichtung berücksichtigt. Insbesondere werden Daten von Innenraumsensoren erfasst und verwendet. Vorzugsweise sind Gurtsensoren, Sitzsensoren und wenigstens eine Kamera für den Innenraum oder ein Bildsensor für den Innenraum vorhanden. Es ist möglich, dass die Anzahl der Einstiege und Ausstiege von der Steuereinrichtung registriert werden, um einen Überblick über die Anzahl der Personen im Inneren des Kraftfahrzeugs zu behalten.
In bevorzugten Weiterbildungen ist eine Länge der vorbestimmten Zeitdauer von dem Gewicht der an einer Nebentür sitzenden Person abhängig. Beispielsweise kann die Länge der vorbestimmten Zeitdauer verlängert werden, wenn die Person nur ein geringes Gewicht aufweist. So kann bei einem Gewicht der darauf sitzenden Person von 5 kg, 10 kg oder 20 kg darauf geschlossen werden, dass es sich um ein Kind handelt, was nicht sofort nach dem Halt des Kraftfahrzeugs aussteigen können soll. Beträgt das Gewicht hingegen 50 kg oder mehr, sitzt dort entweder ein Erwachsener oder aber ein Kind oder Jugendlicher in einem solchen Alter, dass von einer ausreichenden Vernunft ausgegangen werden kann. In bevorzugten Weiterbildungen hängt eine Länge der vorbestimmten Zeitdauer von der Größe der an der Nebentür sitzenden Person ab. Ist beispielsweise ein Bildsensor für den Innenraum vorhanden, so kann damit eine Körpergröße einer an der Nebentür sitzenden Person erkennbar sein. Dann kann die Größe der Person dafür verwendet werden, die Länge der vorbestimmten Zeitdauer automatisch anzupassen. Kleinere Personen mit einer Größe von beispielsweise weniger als 100 cm sind typischerweise Kinder und es wird eine längere vorbestimmte Zeitdauer eingestellt, während Personen die beispielsweise eine Größe von etwa 1,50 m oder von 1,60 m oder von 1,80 m aufweisen, direkt aussteigen können. Dabei können auch geografische Daten miteinbezogen werden (z.B. das Land mit eher kleinwüchsigen oder groß gewachsenen Personen).
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass die Bewegungsbeeinflußungseinrichtung eine steuerbare Antriebseinrichtung und eine steuerbare Bremseinrichtung umfasst.
Vorzugsweise stellt die Steuereinrichtung mit der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung eine Bewegung des Türflügels der Nebentür auf eine geringere Geschwindigkeit ein als eine Bewegungsgeschwindigkeit des Türflügels der Haupttür. Möglich ist es auch, dass eine Bewegungsgeschwindigkeit des Türflügels der Nebentür auf eine geringere maximale Geschwindigkeit begrenzt wird. Das ist insbesondere dann sinnvoll, wenn keine aktive Bewegung des Türflügels erfolgt, sondern eine Bewegung des Türflügels überwacht und mit der Bremseinrichtung gesteuert abgebremst wird.
In allen Ausgestaltungen ist es möglich, dass die Steuereinrichtung mit der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung einen maximalen Öffnungswinkel für einen Türflügel der Nebentür kleiner einstellt als bei der Haupttür. So benötigen Kinder in der Regel nicht so viel Platz zum Aussteigen, sodass ein geringerer Öffnungswinkel ausreicht. Der maximale Öffnungswinkel kann individuell angepasst werden und beispielsweise auch von dem Gewicht und/oder der Größe der entsprechenden Person abhängen.
Vorzugsweise werden zwei Winkelbereiche mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Bewegung des Türflügels vorgegeben. Insbesondere wird ein Winkelbereich näher an der Schließstellung mit einer geringeren Geschwindigkeit durchfahren, während der Winkelbereich bis zu dem oder insbesondere nahe dem maximalen Öffnungswinkel mit größerer Geschwindigkeit durchfahren werden kann. Die Geschwindigkeit der Schwenkbewegung kann z. B. 1°oder 2° vor dem maximalen Öffnungswinkel reduziert werden.
In vorteilhaften Weiterbildungen wird eine Bewegung einer hinteren Nebentür vorzugsweise anders beeinflusst als eine Bewegung einer vorderen Nebentür.
Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugkomponente dient insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens wie zuvor beschrieben. Die Kraftfahrzeugkomponente umfasst wenigstens zwei Türen mit bewegbaren Türflügeln, wobei wenigstens eine Tür steuerbar ist. Dabei ist eine Tür eine Haupttür und wenigstens eine Tür ist eine Nebentür. Den Türen ist wenigstens eine Steuereinrichtung und (insbesondere jeweils) wenigstens eine Sensoranordnung zugeordnet. Wenigstens die Nebentür umfasst eine steuerbare Bewegungsbeeinflußungseinrichtung, wobei eine Bewegung des Türflügels der Nebentür mit der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung wenigstens teilweise zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung gesteuert beeinflussbar ist. Die Steuereinrichtung ist dazu geeignet und ausgebildet, einen Türflügel der Nebentür mit der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung zu bremsen, bis eine vorbestimmte Zeitdauer nach dem Öffnen der Haupttür und/oder in Abhängigkeit von einer erkannten Situation verstrichen ist. Die Situation wird insbesondere mit der Sensoranordnung erkannt.Das Kraftfahrzeug kann auch ein Bus, Lastwagen oder ein autonomes Fahrzeug sein. Es kann auch ein autonomes Taxi sein. Handelt es sich um ein selbstfahrendes Fahrzeug oder Taxi ohne Fahrer, können die zuvor genannten erfinderischen Lösungen auch sinnvoll sein (z.B. Erkennung der Insassen; dementsprechende Steuerung der Tür mittels Rippel oder verschiedenen Öffnungspositionen...). Die Haupttür wäre dann eine virtuelle Tür.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.
In den Figuren zeigen:

1a eine stark schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug in einer ersten Stellung;
1b eine stark schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug in einer anderen Stellung;
2 eine Bewegungsbeeinflußungseinrichtung mit einer Antriebseinrichtung und einer Bremseinrichtung in einem schematischen Schnitt;
3 ein vergrößertes schematisches Detail nach 2;
4 eine perspektivische Darstellung der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung nach 2 in einer mittleren Stellung;
5 eine Draufsicht auf die Bewegungsbeeinflußungseinrichtung nach 2 in einer ausgefahrenen Stellung;
6 eine Draufsicht auf die Bewegungsbeeinflußungseinrichtung nach 2 in einer eingefahrenen Stellung;
7 eine geschnittene Prinzipskizze;
8 den Kraftverlauf einer Vorrichtung nach 7;
9 eine andere Konstruktion einer Bewegungsbeeinflußungseinrichtung;
10 den Verlauf der Spannung über der Zeit beim Anlauf des Antriebsmotors;
11 den Stromverlauf über der Zeit in einem Kollisionsfall;
12 den Verlauf der Bewegungsgeschwindigkeit eines Türflügels über Zeit; und
13 eine Prinzipskizze eines Messverfahrens zur Bestimmung der Position eines Objektes.

1a und 1b zeigen zwei unterschiedliche Stellungen eines Kraftfahrzeugs 200, welches hier als Pkw ausgeführt ist. Das Kraftfahrzeug 200 ist in einer schematischen Draufsicht von oben dargestellt. Das Kraftfahrzeug 200 verfügt hier über vier Türen, nämlich zwei vordere Türen 100c und zwei hintere Türen 100d. Die Fahrertür befindet sich bei Kraftfahrzeugen, die sich auf der rechten Straßenseite fortbewegen, auf der linken Seite, sodass sich hier links vorne die Haupttür 100a findet, während die anderen Türen als Nebentüren 100b ausgebildet sind. Grundsätzlich kann (wenigstens) eine beliebige Tür als Haupttür definiert werden.
In 1a befinden sich alle Türen in unterschiedlich weit geöffneten Positionen. Die beiden vorderen Türen 100c befinden sich hier jeweils in der maximal geöffneten Öffnungsstellung 103, in der ein Winkel 61 vorliegt, sodass sich ein entsprechender Winkelbereich 61 maximal ergibt.
Insgesamt ist wenigstens eine Sensoranordnung 60 vorgesehen, die mehrere und verschiedene Sensoren umfassen kann, die auch über das Kraftfahrzeug 200 verteilt angeordnet sein können. So ist es möglich, dass für verschiedene Türen 100 zum Beispiel der gleiche Lagesensor 62 eingesetzt wird. Das Kraftfahrzeug 200 verfügt über Winkelsensoren 19 an den Türen 100, über einen Positionssensor 63, einen Neigungssensor 64, der beispielsweise als Beschleunigungssensor ausgeführt sein kann, über insbesondere als Abstandssensoren ausgeführte Umfeldsensoren 65, über wenigstens einen Bildsensor 66, Radarsensoren 67, insbesondere einen oder mehrere Innenraumsensoren 68 und auch wenigstens einen Stromsensor 69 zur Erfassung des Strombedarfs des Antriebsmotors 75 der Antriebseinrichtung 70. Sensoren 160, die z. B. als Parksensoren zur Abstandsmessung dienen, können hinten und vorne und gegebenenfalls an der Seite vorgesehen sein. Das Kraftfahrzeug 200 mit der Kraftfahrzeugkomponente 201 befindet sich in 1a in der Position 202.
Zu den Innenraumsensoren 68 kann beispielsweise auch ein Bildsensor 66 gehören, mit dem auch die Anzahl und Art und/oder Größe der Insassen erkannt werden kann. Eine persönliche Identifizierung bestimmter Personen ist insbesondere möglich (Familie, Freundes- oder Kollegenkreis, etc.).
Die Steuereinrichtung 55 verfügt über eine Vergleichseinrichtung 56, eine Speichereinrichtung 57, in der Tabellen 58 abgelegt sein können. In der Speichereinrichtung 57 können Daten von vorhergehenden Situationen gespeichert werden. Auf die Daten kann zurückgegriffen werden. Diese Daten können Ortsinformationen (Position 202 etc.) inklusive Daten über den Typ des Ortes (Einkaufszentrum, Arbeitsstelle, Strand, Wiese etc.), Zeitangaben (Uhrzeit, Wochentag, Jahreszeit), Wetterdaten (Temperatur, Feuchte, Windgeschwindigkeit und Windrichtung) und Parameter für die Bewegungsbeeinflussungseinrichtung 50 (vgl. 2) und weitere Parameter und Daten mehr umfassen.
Beim Schließen zum Beispiel der vorderen rechten Beifahrertür 100b fährt der Türflügel 104 zunächst mit höherer Schwenkgeschwindigkeit. Bei Erreichen eines kleineren Winkelbereiches 61a wird die Geschwindigkeit reduziert. Falls eine Person sich einen Arm oder eine Hand oder ein Bein einklemmen oder eine Kollision mit einem Gegenstand erkannt werden sollte, kann bei der geringeren Geschwindigkeit sehr schnell reagiert werden, sodass die Auswirkungen jedenfalls relativ klein sind.
Eine solche Situation ist an der rechten hinteren Tür dargestellt, wo beispielhaft ein Gegenstand 94 eingezeichnet ist, der eine weitere Schließung des Türflügels 104 verhindert. Sollte solch eine Situation erkannt werden, in der der Türflügel gegen einen Gegenstand 94 fährt oder in welcher ein Objekt eingeklemmt wird, so wird der Antriebsmotor 75 angehalten und zügig in umgekehrter Drehrichtung angetrieben. Dadurch wird der Winkel von dem kleineren Winkel 105 auf den etwas größeren Winkel 106 vergrößert, sodass der Gegenstand 94 entnommen werden kann.
Ein Gewichtssensor 68 an den einzelnen Sitzen im Innenraum kann die Steuereinrichtung 55 darüber informieren, welche Plätze besetzt sind und welches Gewicht die einzelnen Passagiere aufweisen. So kann sich die Steuereinrichtung 55 „merken“, welche Person welche Plätze bevorzugt. So sitzen jüngere und deshalb leichtere Kinder meist auf den hinteren Plätzen. Anhand der Gewichtsdaten können den einzelnen Sitzen individuell Personen zugeordnet werden. Darüber kann eine für jede Person individuelle Steuerung der jeweiligen Tür 100 erfolgen.
An der Fahrertür ist hier beispielhaft eine Hand 90 eines Benutzers dargestellt, die hier die Haupttür 100a berührt. Über einen entsprechenden Handsensor 59 kann die Steuerung darüber informiert werden, dass ein Benutzer sich beispielsweise beim Aussteigen an der Tür 100 festhält und dementsprechend die Bremseinrichtung 1 betätigen. Die Sitzerkennung erkennt dabei über einen Gewichtssensor 68, dass der Fahrer schon ausgestiegen ist. Nach dem erfolgten Aussteigen und dem Lösen der Hand 90 kann die Steuereinrichtung 55 die Bremseinrichtung 1 automatisch lösen und beispielsweise für eine automatische Schließung des Türflügels 104 sorgen.
1b zeigt eine etwas andere Stellung des Kraftfahrzeugs 200 in einer stark schematischen Draufsicht von oben. Dabei bewegt sich ein Objekt 91 in Richtung des Pfeils 93, wobei der Pfeil 93 die Richtung anzeigt und dessen Länge für die Geschwindigkeit der Bewegung des Objektes 91 steht und hier z. B. relativ langsam ist. Das Objekt 91, wie beispielsweise ein Einkaufswagen, bewegt sich hier in gerader Richtung auf die die rechte Beifahrertür 100b zu. Zum Beispiel zeigt die gestrichelte Variante das Objekt zu einem vorhergehenden Zeitpunkt und die durchgezogene Variante das Objekt 91 zum aktuellen Zeitpunkt. Daraus können Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit ermittelt werden.
Die Tür 100b steht weit offen, nachdem der Benutzer beispielsweise ausgestiegen ist und die Tür weit geöffnet zurückgelassen hat. Bei unveränderter Bewegung des Objekts 91 würde dieses gegen den Türflügel 104 prallen, was zu Beschädigungen der Lackoberfläche oder des Türblechs führen kann.
Die Steuereinrichtung 55 erkennt über die Sensordaten der Sensoranordnung 60, dass sich das Objekt 91 auf Kollisionskurs befindet und erfasst beispielsweise über den Umfeldsensor bzw. Abstandssensor 65 jeweils den aktuellen Abstand zum Objekt 91. Daraufhin aktiviert die Steuereinrichtung 55 den Antriebsmotor 75 der rechten Beifahrertür 100b und schließt den Türflügel automatisch so weit, dass sich das Objekt 91 gefahrlos an dem Kraftfahrzeug 200 vorbei bewegt, ohne mit der Tür 100 zu kollidieren.
Dabei ist es möglich, dass sich die Tür 100 derart bewegt, dass immer wenigstens ein minimaler Abstand zu dem Objekt 91 vorliegt. Möglich ist es auch, dass die Tür in die Schließstellung 102 überführt wird oder aber eine Öffnungsposition mit einem recht geringen Öffnungswinkel 105 einnimmt.
Befindet sich die Tür beispielsweise ursprünglich in dem Öffnungswinkel 105 und erfasst über den an der Tür angebrachten bzw. darin integrierten Abstandssensor 65 das Objekt 91, so kann die Tür um einen relativ geringen Winkelbereich aktiv verschwenkt werden, um so aus verschiedenen Winkelpositionen Abstandsdaten über das sich bewegende (oder stehende) Objekt 91 aufzunehmen. Dabei kann der Türflügel 104 beispielsweise bis zu dem etwas größeren Winkel 106 verschwenkt werden.
Über die Messdaten aus den unterschiedlichen Winkeln kann mit einem einzigen Sensor 65 eine Triangulation des Objektes 91 durchgeführt werden. Mit einer entsprechenden Messfrequenz und unter Berücksichtigung der bekannten Bewegungsgeschwindigkeit des Türflügels 104 können so unter Verwendung auch nur eines einzigen Abstandsensors 65 eine zuverlässige Positionsbestimmung der Position 92 des Objekts 91 und dessen Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit durchgeführt werden.
Gegebenenfalls werden Sensordaten weiterer Sensoren der Sensoranordnung 60 hinzugezogen, um die Abmessungen des Objektes 91 zum Beispiel besser zu bestimmen.
Im dargestellten Beispiel nach 1b kann der Türflügel 104 der Tür hinten rechts z. B. unverändert geöffnet bleiben, da eine Kollision nicht direkt droht. Es ist aber möglich, dass auch die hintere rechte Tür 100d weiter geschlossen wird, um eine Kollision zu vermeiden.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel im Schnitt, wobei hier eine Bewegungsbeeinflußungseinrichtung 50 für eine Tür bzw. Türkomponente 100 vorgesehen ist. Die Türkomponente 100 bzw. die Bewegungsbeeinflußungseinrichtung 50 umfasst Anschlusseinheiten 151 und 152 zur Montage an dem Kraftfahrzeug 200. Die erste Komponente 32 ist hier beispielsweise fest mit der Tür verbunden. An der ersten Komponente 32 ist eine Drehaufnahme 3, hier als Koppelstange 3 ausgebildet, vorgesehen. Auf der Drehaufnahme 3 ist die zweite Komponente 33 drehbar gelagert, wobei die zweite Komponente 33 auf der Außenseite eine Gewindespindel 4 umfasst und insofern als Spindeleinheit 4 ausgebildet ist.
Eine dritte Komponente 34 ist vorgesehen, die als Spindeleinheit 5 ausgebildet ist. Die dritte Komponente 34 ist mit der zweiten Komponente 33 gekoppelt. Die Spindeleinheit 5 umfasst eine Spindelmutter 5 mit einem Innengewinde, welches mit dem Außengewinde der Spindeleinheit 4 der zweiten Komponente 33 kämmt. Über die miteinander im Eingriff stehenden Spindeleinheiten 4 und 5 wird hier eine Axialbewegung der beiden Anschlusseinheiten 151 und 152 relativ zueinander in eine Drehbewegung umgewandelt.
Zur Abbremsung der Drehbewegung ist eine steuerbare Bremseinrichtung 1 im Inneren der zweiten Komponente 33 ausgebildet. Die Bremseinrichtung 1 ist als steuerbare Drehbremse ausgebildet, um eine Bewegung eines Türflügels 104 wenigstens teilweise zwischen einer Schließstellung 102 und einer Öffnungsstellung 103 gesteuert zu dämpfen. Zum gesteuerten Bewegen dient die Antriebseinrichtung 70 mit dem Antriebsmotor 75.
An der dritten Komponente 34 ist das Koppelprofil 153 schwenkbar um die Schwenkachse 34a aufgenommen. Die Schwenkachse 34a kann z. B. als Bolzen oder Achsstummel an der dritten Komponente 34 ausgebildet sein und ein Auge des Koppelprofils 153 schwenkbar aufnehmen. Die Schwenkachse 34a liegt dabei quer und hier senkrecht zu der Drehachse 33a der zweiten Komponente 33. Das insbesondere stabförmige Koppelprofil 153 ist an dem zweiten Ende schwenkbar um die Schwenkachse 152a mit der zweiten Anschlusseinheit 152 verbunden. Die Schwenkachse 152a kann z. B. auch als Bolzen oder Achsstummel an der zweiten Anschlusseinheit 152 ausgebildet sein und ein Auge des Koppelprofils 153 schwenkbar aufnehmen. Das Koppelprofil 153 ist an einem ersten Ende mit der dritten Komponente 34 und an einem zweiten Ende mit der zweiten Anschlusseinheit 152 schwenkbar verbunden. Die zweite Anschlusseinheit 152 kann z. B. an der A-Säule oder der B-Säule des Kraftfahrzeugs angebracht oder ausgebildet sein.
Zur aktiven Steuerung bzw. aktiven Führung der Tür ist die Antriebseinrichtung 70 in der zweiten Komponente 33 aufgenommen. Dabei ist das Antriebsgehäuse 71 drehbar an einer Antriebsaufnahme 73 gelagert. Eine standardmäßig drehfeste Verbindung zwischen dem Antriebsgehäuse 71 des Antriebsmotors 75 und der ersten Komponente 32 kann durch den Aktor 80 aufgehoben werden, der hier einen Antrieb 86 umfasst. Der Antrieb 86 kann in vertikaler Richtung verfahren werden und somit eine drehfeste Verbindung des Antriebsgehäuses mit der ersten Komponente 32 aufheben bzw. wieder erzeugen. Der Aktor 80 ist nur optional vorgesehen und ermöglicht, wenn eingebaut, eine ungestörte und einfache Verschwenkung der Tür des Kraftfahrzeugs in einem „manuellen Mode“ ohne Motorunterstützung. In vielen Ausgestaltungen ist der Aktor 80 nicht umfasst und der Antriebsmotor 75 ist kontinuierlich im Eingriffszustand. So in den Ausgestaltungen, die in den 4 bis 6 gezeigt sind.
An der zweiten Komponente 33 ist die erste Spindeleinheit 4 ausgebildet. Des weiteren ist die zweite Spindeleinheit 5 an einer dritten Komponente 34 ausgebildet. Die Innenverzahnung der als Spindelmutter ausgebildeten Spindeleinheit 5 greift in die Außenverzahnung der als Gewindespindel ausgeführten Spindeleinheit 4 ein, sodass bei einer relativen Drehbewegung der zweiten Komponente relativ zur dritten Komponente eine axiale Verschiebung der Anschlusseinheiten 151 und 152 zueinander erfolgt.
Ein Aktivieren des Antriebsmotors 75 bewirkt dann eine direkte Drehung der beiden Komponenten 32 und 33 relativ zueinander. Da an der zweiten Komponente 33 eine Gewindespindel 4 ausgebildet ist, die in Eingriff mit der Gewindemutter 5 der dritten Komponente 34 steht, wird somit über den Motor eine Axialverschiebung der Anschlusseinheiten 151 und 152 zueinander bewirkt.
In der entkoppelten Stellung, wenn der Aktor 80 nicht drehfest mit dem Antriebsgehäuse 71 gekoppelt ist, kann eine einfache und rein manuelle Verstellung der Winkelposition der Komponenten 33 und 32 zueinander bewirkt werden.
Die Antriebseinheit muss nicht zwingend koaxial zur Bremsvorrichtung 1 angeordnet sein. Diese kann auch parallel oder versetzt dazu angeordnet werden. Die Drehmomentübertragung kann hierbei beispielsweise über einen Keilriemen, Zahnriemen, Zahnräder, Kegelzahnräder, Kettenantrieb, Reibräder oder dergleichen erfolgen. Auf der Welle 72 kann z. B. ein Zahnriemenrad angebracht werden. Die Komponente 33 kann am äußeren Ende ein Zahnriemenprofil haben, welches dann mittels eines Zahnriemens mit dem Zahnriemenrad der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung 50 bzw. der Antriebseinheit 70 wirkverbunden ist.
3 zeigt ein vergrößertes Detail der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung 50 mit der Antriebseinrichtung 70 und der Bremseinrichtung 1. Von den drei Komponenten 32, 33 und 34 ist die erste Komponente 32 mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs 200 verbunden und die zweite Komponente 33 ist mit dem Türflügel 104 verbunden oder gekoppelt. Die zweite Komponente 33 ist über die hier als Achseinheit ausgebildete Drehaufnahme 3 drehbar gelagert. Zwischen der Achseinheit 3, die auch als Koppelstange bezeichnet werden kann, und der zweiten Komponente 33 sind Lager 7 angeordnet. Zwischen den Lagern 7 sind elektrische Spulen 9 angeordnet, an die in axialer Richtung jeweils Drehkörper 2 angrenzen. Mit den elektrischen Spulen 9 wird eine Magnetfeldquelle 8 zur Verfügung gestellt. Wenn mit den elektrischen Spulen 9 ein Magnetfeld erzeugt wird, führt dies zu einem Bremsmoment zwischen den beiden Komponenten 32 und 33. Über die Bremseinrichtung 1 kann in beliebigen Winkelpositionen ein starkes Bremsmoment aufgebracht werden, sodass eine unbeabsichtigte Veränderung des Öffnungswinkels des Türflügels 104 verhindert wird.
In 3 ist auch der Verlauf des Magnetfeldes 10 bzw. es sind Feldlinien eines Magnetkreises beispielhaft eingezeichnet.
Das von der elektrischen Spule 9 als Magnetfeldquelle 8 erzeugte Magnetfeld verläuft durch einen Abschnitt der magnetisch leitenden Hülse 17 und tritt durch einen benachbart von der elektrischen Spule angeordneten Drehkörper 2 hindurch und tritt in die aus einem ebenfalls ferromagnetischen Material bestehende Koppelstange bzw. Drehaufnahme 3 ein und verläuft axial zurück bis zum nächsten Drehkörper 2, wo die Magnetfeldlinien wieder radial durch einen Drehkörper 2 hindurch und in die Hülse 17 eintreten und dort geschlossen werden. Vorzugsweise sind zwischen zwei axial benachbarten Spulen jeweils zwei separate Drehkörper 2 vorgesehen. Es können mehrere Magnetkreise vorgesehen sein, die axial voneinander beabstandet sind. Jeder Magnetkreis kann zum Beispiel zwei Reihen von Drehkörpern 2 umfassen, die jeweils rechts und links von einer elektrischen Spule 9 auf dem Umfang verteilt angeordnet sind. Dabei gilt hier, je mehr Magnetkreise/Drehkörpereinheiten ausgeführt werden, desto höher ist das maximale Bremsmoment.
Möglich ist es auch, dass in axialer Richtung lang gestreckte Drehkörper vorgesehen sind, sodass ein Ende eines lang gestreckten zylindrischen Drehkörpers von dem Magnetfeld der auf einer axialen Seite benachbarten elektrischen Spule 9 durchflossen wird, während das andere Ende des zylindrischen Drehkörpers 2 von dem Magnetfeld der nächsten elektrischen Spule 9 durchflossen wird.
Zentral im Inneren der Koppelstange 3 bzw. der Drehaufnahme 3 kann ein Kanal 21 ausgebildet sein, der zum Beispiel abzweigende Kanäle umfasst, die zum Beispiel zu den einzelnen elektrischen Spulen 9 verlaufen, um die einzelnen elektrischen Spulen 9 gezielt mit Strom zu versorgen.
Die Koppelstange bzw. Drehaufnahme 3 ist insbesondere fest mit der ersten Komponente 32 verbunden und kann gegebenenfalls einstückig daran ausgebildet sein oder auch damit verschraubt oder verschweißt sein.
Es ist möglich, dass zwischen den einzelnen Serien von Drehkörpern 2 jeweils Zwischenringe 18 vorgesehen sind, um die einzelnen Magnetkreise voneinander zu trennen.
Klar erkennbar ist in 3 auch das Außengewinde 14 der Gewindespindel 4, welches im Eingriff mit dem Innengewinde 15 der Spindelmutter 5 steht.
Die Hülse 17 ist drehfest mit der Gewindespindel 4 als zweiter Komponente 33 verbunden und zum Beispiel verklebt. Der Einsatz einer Hülse 17 aus einem ferromagnetischen Material ermöglicht es, die Gewindespindel 4 an sich beispielsweise aus einem Kunststoff herzustellen, wobei hier die Verwendung von speziellen Kunststoffen vorteilhaft ist. Das führt zu einer erheblichen Gewichtsersparnis. Außerdem kann damit eine Selbstschmierung der ineinander eingreifenden Gewindebereiche der Spindeleinheiten 4 und 5 erzielt werden, sodass die Vorrichtung 50 wartungsfrei und reibungsarm betrieben werden kann.
Benachbart zu dem Wälzlager 7 ist eine Dichtung 13 angeordnet, die beispielsweise einen Wellendichtring umfasst und in berührender Weise alle Spalte dichtet. Da die Drehaufnahme 3 vorzugsweise aus einem ferromagnetischen Material und beispielsweise einem relativ weichen Stahl besteht, wird vorzugsweise ein Laufring 28 aus einem gehärteten Material in dem Bereich der Dichtung 13 auf die Drehaufnahme 3 aufgebracht, um eine Abnutzung zu verhindern.
Im Inneren ist in dem Hohlraum zwischen der Drehaufnahme 3 und der Hülse 17 (falls die Gewindespindel aus beispielsweise Kunststoff besteht) bzw. der inneren Wandung der Gewindespindel 4 (falls diese aus einem ferromagnetischen Material besteht und keine Hülse 17 vorhanden ist) und der Außenoberfläche der der Drehaufnahme 3 vorzugsweise eine Mehrzahl von Magnetkreisen untergebracht. Dabei werden in dem hohlzylindrischen Innenraum elektrische Spulen 9 entweder direkt auf die Drehaufnahme 3 gewickelt oder auf Spulenhalter 11 gewickelt, die anschließend auf die Koppelstange 3 aufgeschoben werden.
Benachbart zu den elektrischen Spulen 9 werden vorzugsweise auf jeder Axialseite eine Vielzahl von Drehkörpern oder Wälzkörpern 2 untergebracht, durch die sich das Magnetfeld des Magnetkreises schließt. Beispielsweise können in einer Axialposition zum Beispiel 8 oder 10 Drehkörper 2 auf dem Umfang verteilt angeordnet werden.
4 bis 6 zeigen verschiedene Stellungen der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung 50 nach 2. 4 zeigt die Bewegungsbeeinflußungseinrichtung 50 in einer mittleren Stellung, in der sich die Spindelmutter 5 in einer Zwischenposition befindet. Das hier perspektivisch erkennbare und lang gestreckt ausgebildete Koppelprofil 153 erstreckt sich ein mittleres Wegstück durch den Ausschnitt 32b an dem Blech bzw. Führungsblech 32b. Das Führungsblech 32b ist fest mit der ersten Komponente 32 verbunden und insbesondere einstückig daran ausgebildet.
Es ist erkennbar, dass der Ausschnitt 32b nur wenig breiter ausgebildet ist als das Koppelprofil 153. Der dargestellte Aufbau ermöglicht eine sehr schmale Konstruktion, bei der die lichte Breite kleiner sein kann als die doppelte Breite des Koppelprofils 153 senkrecht zu seiner Längserstreckung. Dies wird dadurch erreicht, dass das Koppelprofil 153 beidseitig gelenkig gelagert und in seiner Form so ausgebildet ist, dass es trotz der sich ändernden kinematischen Gegebenheiten beim Bewegen des Türflügels aufgrund der zueinander im Abstand stehenden Anschluss- bzw. Türblattschwenk- und Befestigungspunkte 152a der Antriebseinheit immer mittig im Ausschnitt 32b liegt.
Die erste Komponente 32 kann zu wesentlichen Teilen aus einem gebogenen oder abgekanteten Blech bestehen und direkt mit einem Türflügel 104 über z. B. Schrauben 151a verschraubt werden. Insbesondere wird die Vorrichtung im Inneren der Tür oder im Inneren eines Türaufbaus des Türflügels 104 montiert.
5 zeigt eine Draufsicht auf ein vollständig ausgefahrenes Koppelprofil 153. Die Vorrichtung befindet sich in der ausgefahrenen Endstellung und das Koppelprofil 153 erstreckt sich maximal durch den Ausschnitt 32b hindurch. In der Draufsicht nach 6 ist gut zu erkennen, dass das Koppelprofil 153 mehrere und hier zwei Krümmungen 153d und 153e aufweist, die hier gegensinnig verlaufen. Dadurch erstrecken sich die Enden des Koppelprofils 153 parallel zueinander und sind um weniger als eine Breite quer zur Längserstreckung versetzt angeordnet. Die genaue Profilform hängt von der Einbausituation ab. Hier wird jedenfalls ein schmaler Aufbau erreicht, der auch im Betrieb nur einen geringen Raumbedarf beim Einbau in das Innere eines Türflügels benötigt.
6 zeigt eine Draufsicht auf die Bewegungsbeeinflußungseinrichtung 50 nach 2 in einer weitgehend eingefahrenen Stellung. Das Koppelprofil 153 ist weitgehend eingefahren und erstreckt sich seitlich nicht über den Durchmesser der zweiten Komponente 33 oder der dritten Komponente 34 hinaus.
Wie 4, 5 und 6 zeigen, ist an der ersten Komponente 32 ein Führungsblech 32a zur Befestigung an einem Türflügel 104 befestigt. Das Führungsblech 32a umfasst einen Ausschnitt 32b, durch den das Koppelprofil 153 durchgeführt ist. Das Koppelprofil 153 ist mit der dritten Komponente 34 und der zweiten Anschlusseinheit 152 schwenkbar gekoppelt und ist länglich und gekrümmt ausgebildet.
7 zeigt eine schematische Prinzipskizze der Funktionsweise der magnetorheologischen Übertragungsvorrichtung 40 mit dem Grundprinzip des Drehdämpfers bzw. der Bremseinrichtung 1. Diese Figur ist grundsätzlich auch schon in der WO 2017/001696 A1 abgebildet. Die diesbezügliche Beschreibung und der gesamte Inhalt der WO 2017/001696 A1 wird deshalb in die Offenbarung der vorliegenden Erfindung mit aufgenommen.
7 zeigt zwei Komponenten 32 und 33, deren Relativbewegung durch die Übertragungsvorrichtung 40 gedämpft werden bzw. gezielt beeinflusst werden soll. Dazu ist in einem Spalt 35 zwischen den Komponenten 32 und 33 eine Mehrzahl von Drehkörpern 2 angeordnet, die in ein magnetorheologisches Fluid 6 eingebettet sind. Die Drehkörper 2 sind separate Teile 36 und fungieren als Magnetfeldkonzentratoren, was bei angelegtem Magnetfeld und einer Relativbewegung der Komponenten 32 und 33 zueinander zu einem Keileffekt führt, wobei sich keilförmige Bereiche 46 ergeben, in denen sich die magnetorheologischen Partikel sammeln und über den Keileffekt eine Weiterdrehung der Drehkörper 2 und eine Relativbewegung der Komponenten 32 und 33 zueinander effektiv abbremsen.
Dabei ist der freie Abstand 39 zwischen dem Drehkörper 2 und der Oberfläche der Komponenten 32 und 33 grundsätzlich größer als ein typischer oder durchschnittlicher oder maximaler Partikeldurchmesser eines magnetorheologischen Partikels in dem magnetorheologischen Fluid. Durch diesen „MRF-Keileffekt“ wird eine erheblich stärkere Beeinflussung erzielt als zu erwarten wäre. Dies führt insbesondere zu einer hohen statischen Kraft, die als Haltekraft genutzt werden kann.
Die hier in den Ausführungsbeispielen gezeigten Drehdämpfer bzw. Bremseinrichtung in 1 funktionieren vorzugsweise alle nach diesem „MRF-Keileffekt“.
Die hohe statische Kraft kann effektiv als Haltekraft genutzt werden und kann vorteilhaft ausgenutzt werden, wie 8 zeigt, in der der Kraftverlauf der Bremskraft der magnetorheologischen Übertragungsvorrichtung 40 bzw. der Bremseinrichtung 1 über der Umdrehungszahl der Drehkörper (und analog auch der drehbaren Spindeleinheit) dargestellt ist. Es zeigt sich, dass bei Stillstand der Drehkörper 2 eine sehr hohe Bremskraft erzeugt wird. Überwindet der Benutzer die Bremskraft, die die Tür offenhält, so sinkt die Bremskraft auch bei immer noch anliegendem Magnetfeld mit zunehmender Geschwindigkeit erheblich ab, sodass der Benutzer die Tür auch bei anliegendem Magnetfeld nach Überwindung der ausreichenden Haltekraft leicht schließen kann.
Dieser Effekt führt dazu, dass grundsätzlich in jeder beliebigen Winkelposition eine hohe Haltekraft erzeugt wird, die der Benutzer aber recht einfach überwinden kann, um die Tür zu schließen. Dadurch wird eine sehr komfortable Funktion zur Verfügung gestellt. Die Schließfunktion kann motorisch unterstützt werden, sodass jederzeit nur leichte Kräfte aufgebracht werden müssen.
9 zeigt eine konstruktiv andere Ausgestaltung der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung 50. Bei der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung 50 nach 9 findet hier ebenfalls einer Umsetzung einer linearen Bewegung in eine Rotationsbewegung bzw. einer Rotationsbewegung in eine Linearbewegung statt. Dazu weist die Vorrichtung 50 Spindeleinheiten 4 und 5 auf. Hier schließt sich in axialer Richtung beispielsweise die Bremseinrichtung 1 an, während der Antriebsmotor 75 über einen Riemen 77 angekoppelt ist. Möglich ist es aber auch, dass die Bremseinrichtung über einen Riemen an die Drehachse der Spindeleinheiten angekoppelt ist. Über Kegelzahnräder oder dergleichen kann auch eine Umlenkung um 90° oder einen anderen Winkel erfolgen. 9 zeigt gestrichelt noch eine ebenso bevorzugte Variante, bei der die Bremseinrichtung 1 hier nicht coaxial zu der Drehachse der Spindeleinheiten angeordnet ist. Die gestrichelt dargestellte Bremseinrichtung 1 und/oder der Antriebsmotor 75 können auch über (jeweils) ein Winkelgetriebe, Kegelzahnräder, eine Kardanwelle, eine Kette etc. angebunden sein und können parallel oder auch schräg zu dem Getriebe oder zueinander ausgerichtet sein.
10 zeigt in einer schematischen Darstellung einen möglichen Verlauf der Spannung und damit hier auch der Geschwindigkeit des Antriebsmotors und somit des Türflügels über der Zeit. Wird eine aktive Bewegung des Türflügels 104 initiiert, so wird die Spannung des elektrischen Antriebsmotors 75 hier gemäß einer linearen Funktion von 0 bis zur vorgesehenen Betriebsspannung für normale Bewegungen gesteigert. Darüber wird ein weiches Anlaufverhalten des Antriebsmotors 75 erreicht. Die Steigerung der Betriebsspannung und somit der Geschwindigkeit muss nicht linear verlaufen, sondern kann beispielsweise auch den Verlauf einer Sinusfunktion von 0-90° aufweisen. Gestrichelt eingezeichnet ist ein anderer möglicher Verlauf, der einer Sinusfunktion im Bereich von 0-90° ähnelt. Möglich sind auch andere Funktionen oder Kurvenverläufe, die insbesondere ein ruckelfreies Anlaufen des Antriebsmotors und eine ruckfreie Bewegung des Türflügels gewährleisten.
In entsprechender Weise wird kurz vor Erreichen des angestrebten Endwinkels die Spannung des Antriebsmotors 75 entsprechend reduziert.
11 zeigt den Stromverlauf des Antriebsmotors 75 bei einer Einklemmsituation 95, die in den 1a und 1b hinten rechts dargestellt ist. Die Tür bewegt sich mit normaler Schließgeschwindigkeit und relativ geringer Kraft. Es fließt ein entsprechend normaler Schließstrom 84 durch den Antriebsmotor 75. Beim Auftreffen auf einen Gegenstand oder ein Objekt erhöht sich der Widerstand der Schwenkbewegung des Türflügels 104, sodass der Motorstrom steil ansteigt und schließlich die Schwelle 82 für den maximal zulässigen Strom überschreitet. Nach einer Zeitspanne 83 wird entsprechend reagiert und die Spannung des Antriebsmotors 75 wird schnell oder auch schlagartig reduziert, um die Belastung auf das eingeklemmte Objekt oder das eingeklemmte Körperteil möglichst schnell zu reduzieren. Um eine effektive Entlastung zu erreichen, wird die Drehrichtung des Antriebsmotors 75 umgedreht. Zum Zeitpunkt 85 wird eine Richtungsumkehr erreicht, sodass der Türflügel 104 ab dem Zeitpunkt 85 wieder (etwas) geöffnet wird. Die Tür wird dabei geöffnet, bis zum Beispiel der Winkel 106 aus 1a erreicht wird. Die Schwelle 82 ist nicht zum Schutz des Motors gedacht, sondern wird zum Schutz von Objekten und insbesondere zum Schutz von evtl. eingeklemmten Körperteilen so gewählt, dass Verletzungen möglichst vermieden werden, falls es mal zu einer Einklemmsituation 95 kommen sollte. Das wird hier praktisch ohne zusätzliche Sensoren gewährleistet. Allein der Motorstrom muss überwacht werden. Sinnvoll ist es, den Winkel des Türflügels zu erfassen.
Ein erneutes automatisches Schließen der Tür muss nach einer Kollision entweder manuell ausgelöst werden oder aber erfolgt mit erheblich reduzierter Geschwindigkeit. Bei einer entsprechend geringeren Geschwindigkeit ist die Trägheitsmasse kleiner, sodass bei Auftreten eines Hindernisses noch schneller gestoppt werden kann.
12 zeigt entsprechende Spannungs- oder Geschwindigkeitsverläufe des Antriebsmotors 75 über der Zeit. Dabei zeigt die punktierte Linie beispielsweise einen Verlauf beim erneuten Schließversuch nach einer ersten Kollision, wobei dann mit einer deutlich geringeren Spannung und somit einer deutlich geringeren Geschwindigkeit der Türflügel 104 bewegt wird.
Die punktierte Linie zeigt außerdem einen Spannungs- und Geschwindigkeitsverlauf des Antriebsmotors 75 über der Zeit, wenn eine Nebentür 100b und insbesondere eine hintere Nebentür 100d geöffnet werden soll. Hält der Fahrer das Kraftfahrzeug 200 an und öffnet die Fahrertür als Haupttür 100a manuell oder automatisch, so kann gemäß einer Einstellung der Steuereinrichtung das Öffnen der hinteren Türen 100d und gegebenenfalls auch der Beifahrertür 100b vorne rechts blockiert werden. Werden beispielsweise Kinder auf den Rücksitz mitgenommen, so ist es vorteilhaft, wenn die Kinder ihre Fahrzeugtüren erst öffnen können, nachdem der Fahrer seine Tür geöffnet hat und ausgestiegen ist. Dazu wird ein Zeitverzug zum Öffnen der Nebentür 100b eingestellt, wobei eine individuelle Aktivierung jeder einzelnen Nebentür 100b möglich ist. Durch die Verzögerung und Zeitdauer 110 wird sichergestellt, dass Kinder nicht direkt aus dem Kraftfahrzeug herausspringen.
Außerdem ist es möglich, dass an Nebentüren, die von Kindern benutzt werden, nur ein geringerer Öffnungswinkel angefahren wird. Des Weiteren kann auch die Öffnungsgeschwindigkeit geringer gewählt werden.
13 zeigt in einer schematischen Draufsicht das Prinzip der Triangulation mit nur einem einzigen Abstandssensor 65.
Dir Türflügel 104 befindet sich zunächst beispielsweise in der geschlossenen Position oder unter einem ersten Türwinkel 115 und erfasst ein Objekt 91 unter einem Abstand 114. Der Sensor 65 kann beispielsweise ein Radarsensor sein.
Nach Verschwenkung des Türflügels 104 zu dem weiteren Messwinkel 117 kann ein Abstand 116 von dem Sensor 65 zu dem Objekt 91 ermittelt werden. Da der erste Winkel 115 und der zweite Winkel 117 bekannt sind und die Abstände 114 und 116 gemessen wurden, kann auf die Position 92 des Objekts 91 einfach zurückgeschlossen werden.
Es ist nicht nötig, dass der Türflügel um einen entsprechend großen Winkelbereich verschwenkt wird. Es kann auch möglich sein, dass der Türflügel um den Türwinkel 117 beispielsweise um den Messwinkelbereich 96 verschwenkt wird. Der Messwinkelbereich kann zum Beispiel 5°, 10° oder 15° betragen oder auch geringer als 5° sein. Je nach Lage, Entfernung und Größe des Objekts 91 kann auch schon mit kleinen Winkelverstellungen ein ausreichend zuverlässiges Ergebnis erzielt werden.
Über die Positionsdaten der geografischen Position 201 des Kraftfahrzeugs und gegebenenfalls die Angaben innerhalb eines Gebäudes wie Stockwerken eines Parkhauses kann eine Abschätzung der Situation erfolgen, in der eine Türöffnung der Türen des Kraftfahrzeuges erfolgt. Zur weiteren Steuerung wird die Uhrzeit, der Wochentag und die Jahreszeit verwendet. Außerdem können Wetterdaten und persönliche Vorlieben des Besitzers berücksichtigt werden.
Dementsprechend können die Türen langsamer oder schneller geöffnet werden und es kann der maximale Winkel der Öffnung kleiner oder größer gewählt werden. In einem Parkhaus mit engen Parkbuchten wird einen Türflügel 104 tendenziell weniger weit geöffnet als in der Einfahrt des Einfamilienhauses des Benutzers. Es sei denn, dass der Benutzer kleine Kinder hat und diese dazu neigen, beispielsweise Spielgegenstände in der Einfahrt stehen zu lassen. Dann kann entsprechend auf Erfahrungen und historische Daten zurückgegriffen werden, um eine möglichst gefahrlose Steuerung einer Türöffnung und Türschließung zu gewährleisten.
Insgesamt wird ein vorteilhaftes Verfahren zur Verfügung gestellt. Es wird eine „intelligente Autotür“ bereit gestellt und kann zur Verwendung einer Türsteuerung eingesetzt werden. Es ist ein automatisches Öffnen und Schließen einer Tür mit einem Elektromotor, sowie die Bremsung und das Halten der Tür mit insbesondere einer magnetorheologischer Bremseinrichtung möglich. Dabei kann eine kostenoptimierte Sensoranordnung verwendet werden. Die Sensoren die dazu in Einsatz kommen, sind grundsätzlich vom Funktionsprinzip her alle Stand der Technik. Durch verbesserten Einsatz und eine mögliche Kombination von Abstands- und Winkelsensoren und dem Stromverbrauch des verwendeten Elektromotoren lassen sich zusätzliche Sensoren und somit Kosten sparen.
Es werden neue Betriebsarten für die Steuerung der Tür vorgestellt, die zur Sicherheit und Schadensvermeidung (sowohl an Personen wie auch an Gegenständen und Fahrzeug) beitragen.
Moderne Automobilhersteller wollen für automatische Türen einen Großteil der Hindernisse und insbesondere wenigstens 80% oder besser 90% oder mehr als 95% der Hindernisse erkannt haben. Es ist vorteilhaft, wenn man vom Rest weiß, welche nicht erkannt werden, damit man diese gegebenenfalls im Kulanzsystem den Kunden bei Beschädigungen erstatten kann.
Es ist technisch nicht einfach 95% der Hindernisse rein mit Sensoren (Ultraschall, Radar, Lidar...) zu erkennen. Es gibt weltweit zu viele Situationen und Gegenstände im Türbereich.
Nur mittels Sensoren über eine Abstandsmessung die Hindernisse und Gegenstände zu erkennen ist schwierig. Zielführender ist es eine Vorselektion zu machen und die Situation zu analysieren und genauer zu untersuchen. Bei der Autotür bedeutet dies, mittels Ortssensoren und/oder Ortserkennung und/oder Bilderkennung und weiterer Informationen die Situation zu erkennen und diese dann gezielt mittels passender Sensoren wie z. B. Nahfeldsensorik zu bestimmen.
Zuerst ist es sinnvoll, den Aufenthaltsort zu bestimmen und die Umgebung zu analysieren. Der Zeitpunkt ist bekannt. Steht das Fahrzeug z. B. im Sommer in einem Wüstenstaat, dann sind Schnee und darunter liegende Steine usw. unwahrscheinlich. Ist die Temperatur über X Grad (z.B. 20°C), ist Schnee sowieso unwahrscheinlich. In der Wüste (GPS Info) sind auch viele Bäume und Sträucher unwahrscheinlich. In einem Wald dafür wieder sehr wahrscheinlich. San Francisco hat viele Straßen mit Hanglage und Wind, ein Salzsee/Flachland ist komplett eben und ohne Hindernisse. In der Stadt sind enge Parkplätze wahrscheinlicher als in einem weiten Land. Ein Parkhaus hat andere Platzverhältnisse wie ein Außenparkplatz vor einem Großkaufhaus. Eine stark bevölkerte Stadt wird viele umherlaufende Personen und gegebenenfalls Hunde oder andere Tiere haben. Ein ländlicher Raum und eine ruhige Gegend (Land; Skandinavien...) wird weniger Personen aber eventuell Kühe oder andere Tiere aufweisen.
Per Bildererkennung plus Sensoren kann man einen Strauch mit einem dünnen hervorstehenden Ast besser erkennen als nur mit Sensoren, insbesondere, wenn der Wind die Äste bewegt. Die Bilderkennung kann als „Nahfeldsensor“ verwendet werden.
Es ist vorteilhaft wenn ein Bildsensor zur Bilderkennung sauber gehalten wird. Die notwendige Optik sollte unter diversen Umständen (Regen, Staub, Schnee...) so sauber sein, dass das Bild auswertbar ist. Es ist vorteilhaft, wenn die Optik periodisch gereinigt wird und/oder wenn sie ist im nicht genützten Zustand in einer geschützten Position angeordnet ist, wie es z.B. ähnlich dem Augenlid beim Menschen der Fall ist.
Ein Bildsensor oder eine Kamera ist vorzugsweise so angebracht, dass der Sensor im aktiven Zustand nicht gleich verschmutzt und es z.B. nicht direkt auf die Optik regnet oder schneit. Es ist insbesondere möglich, dass über beim Ein- und/oder Ausfahren über die Optik ein Reinigungselement in Form z.B. eines Abstreifers fährt. Sollte die Kamera doch noch verschmutzen, kann diese zum Reinigen ein- und ausgefahren werden.
Vorzugsweise ist ein seitlicher Bildsensor oder eine seitliche Kamera (Optik) im nicht benutzten Zustand in einer geschützten Position. Insbesondere wird der Bildsensor durch Ein- und/oder Ausfahren gereinigt. Dazu kann eine integrierte Reinigungsstation vorgesehen sein.
Durch eine laufende Bilderkennung kann das seitliche Umfeld voll erfasst werden und es können Daten insbesondere über Hindernisse gesammelt werden, soweit und inwiefern das gesetzlich zulässig ist.
Das Speichern dieser Daten wird in gesetzlicher Hinsicht hinsichtlich Datenschutz und der Persönlichkeitsrechte beachtet. Es geht nicht darum, Daten über Personen zu sammeln.
Sehr vorteilhaft ist ein eigenständiges Ausweichen der Tür, wenn die Tür erkennt, dass sich ein Gegenstand oder eine Person nähert (z.B. ein Einkaufswagen). Vorzugsweise schließt sich die Tür von selbst mit insbesondere konstantem Abstand, damit es zu keiner Kollision mit der Tür und somit zu Lackschäden kommt. Eine solche Bewegung aber nur bis zu einem bestimmten Schließwinkel, damit keine Finger usw. eingeklemmt werden. Die Bewegung der Türe geschieht dabei durch den Elektromotor. Die Ansteuerung des Motors (über eine Steuerung der Spannung) erfolgt dabei insbesondere nicht durch eine Sprungantwort, sondern es wird linear oder durch eine beliebige Funktion erhöht, damit der Antriebsmotor (Motor) nicht ruckartig anläuft, sondern gleichmäßig beschleunigt (vgl. 10).
Um den Antriebsmotor nicht unnötig zu belasten (niedere Geschwindigkeit, hoher Strom) kann zusätzlich oder ausschließlich die Bremseinrichtung (MRF-Bremse) verwendet werden, um die Türe zu bremsen und zu halten.
Die Abstandsregelung zu einem Objekt kann dabei mit einem Radarsensor erfolgen, wie weiter unten noch genauer beschrieben.
Es ist ein Ziel, mit vorhandenen Sensorsignalen und Informationen möglichst viele Situationen erkennen bzw. intelligent erfassen (berechnen, analysieren). Über GPS usw. weiß die Steuereinrichtung, dass man bei oder in der Nähe eines Einkaufszentrums ist. Dann sind Menschen und Einkaufswagen wahrscheinlicher. Dies spart Serienkosten vom Gesamtsystem.
In allen Fällen ist es möglich eine Tür (insbesondere die Fahrertür) mit Pedalen zu öffnen und zu schließen. Das Gaspedal kann für das automatische Öffnen und das Bremspedal für das Schließen genommen werden. Diese Funktion darf nur bei abgestelltem Motor funktionieren, da es sonst ein großes Risiko darstellen würde. Beim Stillstand des Motors können die Pedale, welche normalerweise fürs Fahren gedacht sind, zum Öffnen und Schließen der Tür (Türen) verwendet werden.
Die MRF-Bremseinrichtung 1 bildet die Kulisse eines normalen Scharniers nach. Bei vorgegebenen Winkelpositionen wird die Tür gebremst. Um die Tür weiter zu öffnen oder schließen muss der Benutzer eine „Barriere“ überdrücken (hoher Widerstand). Bei Erreichen des Endwinkels der Barriere lässt die Bremseinrichtung los und die Tür geht fast ohne Widerstand, bis der nächste Rastpunkt erreicht wird. Der Benutzer bekommt so das „normale“ Gefühl, dass er beim Türöffnen gewöhnt ist, wenn er dieses bevorzugt.
Ein Einklemmschutz und/oder ein Kindermodus für das „Schließen“ erhöht die allgemeine Sicherheit und dient speziell für hintere Türen als Kindersicherung. Die Gefahr besteht, dass sich ein Kind Finger oder Arm beim Schließen einklemmt, wenn die Tür von Hand oder automatisch schließt. Es ist eine Lösung mit einem zusätzlichen Sensor möglich, wobei ein Sensor z.B. in der Türdichtung verbaut wird. Der Sensor detektiert so Hindernisse (Finger, Hand, etc.) beim Schließvorgang. Dafür ist ein gewisser Aufwand nötig, da zusätzliche Sensoren benötigt werden. Die MRF-Bremseinrichtung ist schnell genug, um Weg zu sparen, weil der Sensor in der Türdichtung nur relativ geringe Kompressionswege macht. Die Dichtung ist nicht dick und es steht nur ein kurzer Weg zum Erkennen von eingeklemmten Gegenständen zur Verfügung. Finger usw. haben nur eine geringe Nachgiebigkeit. Für das Schließen und in das Schloss gehen ist wegen der Türdichtungen und dem dadurch hervorgerufenen Widerstand beim Schließen der Türe bis das Schloss komplett schließt eine relativ hohe Türgeschwindigkeit notwendig.
Eine vorteilhafte Variante ist zuerst eine Situationserkennung durchzuführen und festzustellen, wo das Fahrzeug ist und/oder wer im Fahrzeug ist. Eine Erkennung von Kindern und eine Erkennung über Familienverhältnisse und/oder Sitzsensoren ist möglich. Auch eine Innenraumkamera kann sinnvoll sein.
Vorzugsweise schließt die Tür bzw. der Türflügel bis auf eine Armbreite mit normaler Geschwindigkeit und dann erheblich langsamer und somit mit geringer Trägheitsenergie. Über die Stromaufnahme Antriebsmotor kann ein steigender Widerstand erkannt werden. Der Strom erhöht sich, da die Belastung des Antriebsmotors höher wird. Wie in 11 gezeigt, wird sofort gebremst, der Antriebsmotor öffnet sofort ein wenig und wartet. Es wird ein akustisches Signal ausgegeben. Die Tür muss dann händisch vom Nutzer geschlossen werden. Damit die Regelung diese Erhöhung des Stromes beim Auftreffen auf einen Gegenstand von einem Anlaufstrom beim Beschleunigen der Türe unterscheiden kann, muss der Stromwert eine gewisse Zeit auf dem erhöhten Wert liegen. Z.B. wenn der Wert bei einer Regelfrequenz von 10kHz über 1000 Zyklen auf über 4A liegt, wird dem Antriebsmotor vom Regler ein negativer Strom gegeben, um die Drehrichtung umzukehren und die Tür dadurch zu öffnen.
Alternativ zu einem manuellen Schließen kann automatisch oder auf Knopfdruck insbesondere nach kurzer Pause langsam wieder geschlossen werden. Wenn Schließen ohne Widerstand möglich ist kann ein automatisches Zuschlagen erfolgen, bei dem Schwung geholt wird und die Tür kurz auf z. B. 15° geöffnet wird. Anschließend wird die Tür gerade mit so hoher Geschwindigkeit geschlossen, wie nötig ist, um das Schloss einzurasten. Die Geschwindigkeit wird dabei insbesondere nicht wieder sprunghaft erhöht, sondern folgt einer Funktion, z.B. einer Gerade oder einer anderen insbesondere stetig ansteigenden Funktion. Somit ist der Türflügel zusammen mit dem Antriebsmotor und der Stromerfassung inklusive des „Herantastens“ der Sensor. Das ist so vorteilhaft, wenn der Antrieb genug Kraft für den Schließvorgang hat. Das kann vom Nutzer primär bei den hinteren Türen eingesetzt werden, weil dort meist die Kinder sitzen. Es kann aber auch bei den vorderen Türen eingesetzt werden. Das ist von dem Benutzer schaltbar.
Ein „Schwungholen“ beim Zuziehen ist ein Vorteil gegenüber einer Zuziehhilfe, bei der ein Elektromotor die Tür vollständig mit gleichbleibender Geschwindigkeit zu zieht. Es könnte dann ein elektrisches Schloss notwendig sein, wenn die benötigte Kraft bei geringer Geschwindigkeit zu hoch ist. Hier kann ein normales (mechanisches) Schloss verwendet werden und ein Elektromotor mit relativ geringer Kraft, die gerade so hoch ist, um auch in Schräglage genug Geschwindigkeit zu erreichen, um die Türe vollständig zu schließen. Zusätzlich kann auf Sensoren im inneren Türbereich (in den Dichtungen) verzichtet werden. Dadurch können insgesamt erheblich Kosten gespart werden.
Zusätzlich als Kindersicherung und Sicherheit allgemein kann die Tür durch die Steuereinrichtung überwacht nur bei stehendem Fahrzeug geöffnet werden.
Vorteilhaft ist ein zeitverzögertes Türöffnen insbesondere als zusätzliche Sicherheit für Kinder. Wenn ein Auto geparkt wird, können Kinder, die auf den hinteren Plätzen sitzen, die Türe dabei insbesondere erst dann öffnen, wenn die Person (Erwachsene, Eltern) vorne aussteigt. Es ist so mehr Zeit, aufzupassen, dass die Kinder nicht aussteigen und im Straßenverkehr in einen Unfall verwickelt werden.
Wenn die Personen vorne ausgestiegen sind, kann die Türöffnung der hinteren Türen erfolgen. Dabei kann die maximale Geschwindigkeit zur Öffnung limitiert werden, damit die Kinder nicht achtlos die Tür zur Straße hin oder zu einem anderen geparkten Auto oder einem Hindernis hin öffnen können. Der Öffnungswinkel kann dabei auch auf einen kleineren Winkel begrenzt werden, da Kinder normalerweise nicht so viel Platz brauchen wie Erwachsene.
Gleichzeitig kann nach dem Öffnen automatisch die Ausstiegshilfe aktiviert werden und die Tür so in der geöffneten Stellung gehalten werden, damit sich die Kinder und/oder Erwachsenen beim Aussteigen festhalten können und so nicht selber einklemmen.
Vorzugsweise wird ein „Soft Stop“ realisiert und ein Überschwingen der Tür verhindert. Die Bremseinrichtung hilft mit, die Bewegung der Tür langsam zu bremsen, um ein Überschwingen zu verhindern. Gleichzeitig bemerkt die Regelung, wenn die Tür beim schnellen Bremsen wieder zurück schwingt, um die Bewegung wieder frei zu geben oder zu halten, z, B. wenn die Tür gleich wieder mit dem Rückimpuls geschlossen werden soll. Die Bremse und der Antrieb setzen zeitgenau ein und nutzen die Massenträgheiten und arbeiten nicht dagegen.
Vorteilhaft ist eine Hinderniserkennung insbesondere über Radar. Mit einem Radar erkennt man grundsätzlich nur einen Abstand, weiß aber nicht, wo sich der Gegenstand befindet (eindimensional). Somit ist es vorteilhaft, den Türflügel mit einem daran angebrachten Radarsensor zu bewegen, um bei unterschiedlichen Schwenkwinkeln Abstandswerte zu erfassen und daraus eine wenigstens zweidimensionale „Karte“ der Umgebung zu bilden und bei der Bewegung zu berücksichtigen, um Kollisionen möglichst zu verhindern..
Vorteilhaft ist es, den Öffnungswinkel der Tür mit einzubeziehen. Der Winkel und die Position von dem Sensor in oder an der Tür weiß man. Dadurch ergibt sich eine weitere Dimension. Rechnerisch kann man hieraus die Position vom Gegenstand genauer erfassen bzw. die Position einschränken. Indem die Türe bewegt wird, ändert sich das Signal, welches der Sensor misst. Durch die Änderung kann man auf Gegenstände im Umkreis zurückrechnen, da sich das Signal (Abstandssignal) unterschiedlich schnell ändert. Bei einer Drehbewegung beim Öffnen der Tür und für verschiedene Positionen eines Gegenstandes relativ zu der Drehachse, vgl. 13. Man kann die Tür auch insbesondere innerhalb eines kleinen Winkelbereichs vor- und zurück fahren lassen, um einen Gegenstand (bzw. mehrere Gegenstände gleichzeitig) auszumessen.
Ein Regelschema für eine Objekterkennung mit einem Radarsensor und einer Winkelmessung im oder am Elektromotor erfolgt so: Zunächst wird der an der Tür verbaute Sensor (Radarsensor, Abstandssensor) abgefragt. Es folgt eine Datenaufbearbeitung der Radarsignale und eine Filterung etc. Der Radarabstand zum Objekt wird ermittelt. Parallel dazu erfolgt eine Winkelmessung, um einen Winkel des Türflügels zu bestimmen. Der Türwinkel wird berechnet. Mit dem Türwinkel und dem Radarabstand wird nun bei jeweils zwei Winkelwerten unter Berücksichtigung des geänderten Winkels eine Datenfusion über Trigonometrie durchgeführt. In der Steuereinrichtung werden die Daten verarbeitet und der Motorstrom über die Versorgungsspannung geregelt, um die Tür wie gewünscht zu bewegen.
Die Steuerung erfolgt folgendermaßen:

1) Der Istabstand wird per Radar erfasst.
2) Ist der Istabstand kleiner als der Schwellwert?
3) Falls 2 nein ergibt, wird die Regelung auf maximal erlaubten Öffnungswinkel mit Bremse an eingestellt.
4) Falls 2 ja ergibt, wird gefragt, ob der Türwinkel größer als der Maximalwert ist?
5) Falls 4 nein ergibt, wird gefragt, ob der Türwinkel kleiner als die Vorgabe ist.
6) Falls 5 nein ergibt, wird eine Abstandsregelung durchgeführt.
7) Falls 5 ja ergibt, wird gefragt, ob der Istabstand des Radars größer als der Sollabstand ist?
8) Falls 7 nein ergibt, wird der Motor ausgestellt und die Bremse eingestellt.
9) Falls 7 ja ergibt, wird eine Abstandsregelung durchgeführt.
10) Falls 4 ja ergibt, wird gefragt, ob der Istabstand des Radars kleiner als der Sollabstand ist?
11) Falls 10 ja ergibt, wird eine Abstandsregelung durchgeführt.
12) Falls 10 nein ergibt, wird die Regelung auf maximal erlaubten Öffnungswinkel mit Bremse an eingestellt.

Eine Umfeld- und Situationserkennung ist vorteilhaft. Vorzugsweise erfolgt das Erkennen des Umfeldes mit Radar. Mit Lidar, Ultraschall, Bilderkennung usw. wird es allein schwierig werden. Es gibt zu viele Gegenstände und Situationen. Deshalb ist es vorteilhaft, vorzuselektieren.
Zum Ein- oder Aussteigen ist es vorteilhaft, wenn man die Absichten des Benutzers kennt. Diese können oft klar erkannt werden. Wenn das Fahrzeug geschlossen ist und/oder länger steht, so z. B. in der Garage. Über GPS oder andere Sensoren weiß man z.B. wo die Garage zu Hause ist. Eine weitere Abhängigkeit ergibt sich über die Zeit: Nacht, Tag, Arbeitstag, Feiertag...) . Der Nutzer kommt zum Fahrzeug und öffnet die Tür. Er steigt ein (plus weitere Insassen), legt den Sicherheitsgurt an und startet das Fahrzeug. Damit weiß das Fahrzeug/die Türsteuerung wer sich im Fahrzeug befindet und welche Funktionen eventuell gebraucht und nicht gebraucht werden.
Das Fahrzeug fährt los, beim nächsten Stehenbleiben gurten sich Insassen ab und der Fahrer schaltet das Fahrzeug ab. Die Sitzerkennung gibt Informationen an, wer sich wo befindet. Ein Insasse steigt z.B. aus. Durch den Standort (Home; Arbeit, Einkaufen...) kann auf das Umfeld (Bäume, Säulen, Wände etc.) geschlossen werden.
Das kann auch genutzt werden, wenn ein Insasse gewisse Routinen hat: So fährt ein Benutzer am Morgen die Kinder zur Schule. Der Steuerung ist die Zeit und die Strecke (über GPS; Handyinfo) bekannt. Die Steuerungseinrichtung weiß über z. B. die Sitzerkennung, wo sich ein Kind befindet, z. B. hinten. Wenn das Kind aussteigt, ist der Öffnen- und Schließmodus mit Kindersicherung eingestellt. Das gleiche kann für den Beifahrer gelten. Die Tür öffnet dann entsprechend mit dem vorgesehenen Modus.
Die Sitzerkennung kann erkennen, wenn beim Aussteigen ein Fuß aus Fahrzeug geht. Die Steuerungseinrichtung erkennt, dass ein Insasse aussteigen will und öffnet die Tür entsprechend.
Vorzugsweise werden Sondersituationen berücksichtigt, z. B. wenn ein Insasse einem Außenstehenden was aus dem Fahrzeug hinaus gibt. Dabei läuft meist der Motor des Autos und die Handbremse kann angezogen sein. Der Sicherheitsgurt ist angelegt. Der Sicherheitsgurt wird dabei ausgezogen, weil sich der Insasse bewegt. Die Steuerungseinrichtung erkennt dies und öffnet nicht, oder nur ein wenig.
Regen oder Schnee wird mit dem Regensensor oder der Wetterapp erkannt. Bei ungünstigem Wetter wollen Leute schneller ein- oder aussteigen. Die Türen werden dann entsprechend (schneller) geöffnet. Der Öffnungswinkel kann wegen eines Schirmes größer gewählt werden. Der Regenschirm wird z. B. hinter den Vordersitz gelegt, wozu die hintere Tür geöffnet wird.
Für die Berücksichtigung von Wind wird die Windanzeige in der Wetterapp oder Regenapp beachtet. Die Türen werden besser gesperrt. Die Steuerungseinrichtung ist praktisch darauf vorbereitet und „sensibilisiert“. Das Bremsmoment und/oder Antriebsmoment für die Türbewegung wird von Anfang an erhöht, um ein schnelles und ungewolltes Auf- und Zuschwingen zu verhindern.
Wenn ein Fahrer wartet und einen Beifahrer aussteigen lässt, z. B. an einem Kaufhaus oder einer Apotheke bleibt der Fahrer im Fahrzeug angegurtet, während der Motor noch läuft. Über das GPS ist die Position bekannt. Der Beifahrer steigt aus und der Fahrer fährt dann langsam los zu Abholposition. Die Tür wird geöffnet.
Mit der Umfelderkennung der Tür können auch Pfützen erkannt werden. Die Steuereinrichtung erkennt mit den Umfeldsensoren eine Wasserpfütze und informiert den Fahrer, damit dieser nicht genau so stehen bleibt, dass er oder andere Insassen in eine Pfütze aussteigen. Abhängig von der Anzahl der Insassen kann die Erkennung laufen.
Vorteilhaft ist das Halten einer Tür am Hang. Angenehm ist das Handling der Tür und das Halten der Tür in einer Hangposition. Es ergibt sich ein haptisch schönes Bewegen dabei. Dies ist mit vernünftigen Kosten nur in der Kombination Elektromotor als Antriebsmotor plus eine variable MRF-Bremseinrichtung möglich. Permanentmagnete für das stromlose Halten der Tür in geöffnetem Zustand sind auch vorteilhaft, da darüber auch stromlos eine hohe Haltekraft dauerhaft eingerichtet werden kann.
Beschleunigungssensoren können irgendwo im Auto sein und müssen sich nicht in der Tür befinden oder andere Sensoren, welche die Position und Lage des Autos messen können sind auch vorteilhaft. Die Informationen, ob eine Schräglage oder ein horizontaler oder ebener Untergrund vorliegt, werden der Steuereinrichtung gesendet. So kann die Regelung beim Öffnen der Tür hangabwärts schon gleich bremsen, um ein zu schnelles und zu weites Aufschwingen der Tür zu verhindern. Hangaufwärts weiß die Regelung, dass der Elektromotor mehr Kraft aufbringen muss, um die Tür zu öffnen. Die Bremse braucht auch mehr Kraft, um die Türe in einer Halteposition zu halten. Als Sensor kann dabei einer der schon im Auto verbauten Sensoren dienen, z.B. ein Sensor im Reifen, der die Reifenposition misst, oder ein anderer vorhandener Sensor.
Eine Kombination von Elektromotor und Bremseinrichtung ist vorteilhaft, weil das Halten der Tür in einer Position nur mit einem Elektromotor sehr viel Strom verbrauchen würde. Der Elektromotor müsst viel größer dimensioniert werden, als für das Öffnen und Schließen notwendig ist. Eine MRF-Bremseinrichtung hingegen verbraucht nur wenig Strom, zusätzlich mit Permanentmagneten ausgerüstet braucht die Bremse dazu gar keinen Strom. Wenn eine Türe längere Zeit in geöffneter Stellung gehalten wird, ist die Gefahr nicht so groß, die Batterie des Autos zu leeren.
Zusätzlich ist die Bremseinrichtung für einen haptisch guten Bewegungsverlauf sehr vorteilhaft, da die Bremseinrichtung die Tür beim Öffnen und Schließen so abbremsen kann, dass die Tür nicht über einen Punkt überschwingt, sondern langsam genau zu einem Punkt hin gebremst werden kann.
Kraftfahrzeuge, die selbst direkt oder indirekt Zugang zum Internet haben, können Informationen aus dem Internet als Möglichkeit der Umfelderkennung für Fahrzeuge nutzen. Kraftfahrzeuge, welche mit mobilem Internet ausgestattet sind, können z. B. Satellitenbilder herunterladen, um so statische Hindernisse etc. zu erkennen, Wetterdaten zu laden etc. Auch öffentliche WLAN -Netze von Einkaufszentren, Bars, Bahnhöfen etc. können verwendet werden, um Informationen zu beschaffen (aus dem Internet oder direkt aus den Informationen des WLAN-Netzes).
Zur Bestimmung wo sich ein Fahrzeug befindet, falls kein GPS-Signal empfangen werden kann, können auch die Funkzellen des Mobilfunknetzes verwendet werden (zur ungefähren Bestimmung). Vorzugsweise werden globale Parameter, wie die Jahreszeit, Temperatur, der Ort (z. B. per GPS) und die Uhrzeit genutzt. Insbesondere werden lokale Parameter, wie das aktuelle Wetter, die Neigung und die Position (Garage, Parkhaus etc.) verwendet. Mit Aufnahmen eines Bildsensors kann die Steuereinrichtung eine Bilderkennung durchführen, um das Umfeld zu erkennen. In allen Ausgestaltungen kann eine Geräuschaufnahme und Geräuscherkennung durchgeführt werden. In vorteilhaften Weiterbildungen wird eine Insassenerkennung durchgeführt. Der Zustand des Autos (Halten, Parken, Fahren) kann berücksichtigt werden.
Wenigstens einige der zuvor beschriebenen Daten können vorselektiert werden. Berücksichtigt können auch Sensoren zur Hinderniserkennung und Winkelsensoren werden. Daraus wird eine Bewegung der Tür gesteuert und insbesondere geregelt, wobei die Geschwindigkeit der Türbewegung, der Öffnungswinkel etc. geregelt werden.
Durch die Kenntnis verschiedener äußerer Bedingungen können die Parameter auch ohne Sensoren aus der Türe angepasst werden und es können gewisse Optionen ausgeschlossen werden, wie z.B. Schneefall bei 40°C Außentemperatur. Die Parameter können mit diesen Informationen optimiert werden.
Die Vorselektion kann vorteilhaft in mehrere Stufen eingeteilt werden, je nachdem, welche Sensoren bzw. Informationen verarbeitet werden:

Eine globale Stufe umfasst den Ort und damit die Klimazone. Der Ort kann über GPS bestimmt werden. Die Temperatur kann mit einem Thermometer erfasst werden. Ebenso wird die Zeit (Tag, Nacht) berücksichtigt. Lichtverhältnisse können mit dem Sensor für die Scheinwerfersteuerung ausgelesen werden.

In einer lokalen Stufe wird die Garage oder das Einkaufszentrum etc. z. B. mit GPS bestimmt. Das Wetter (Regen, Wind, Schnee) kann mit Informationen aus dem Internet oder von Regensensoren der Scheibenwischanlage abgeleitet werden. Die Autoposition relativ zum Horizont (am Hang geneigt oder horizontal) kann z.B. mit Beschleunigungssensoren (schon in Reifen oder im Motorraum oder der Karosserie verbaut) gemessen werden.
Mit einer Bilderkennung über z. B. einen Bildsensor oder eine Kamera und mit einer Bilderkennungssoftware wird das Umfeld auf Hindernisse und andere Problemstellen abgesucht. Die Farbe des Untergrunds kann Information bezüglich der Beschaffenheit liefern (Gras=grün, Schnee/Eis=weiß, bläulich und grau).
Die Geräuscherkennung kann über ein Mikrophon Fahrgeräusche aufnehmen. Software kann daraus auf die Fahrbahnbeschaffenheit schließen (Asphalt ist leise und homogen; Schotterstraßen lauter und ungleichmäßig; Wiese/Gras klingt wieder anders; Kopfsteinpflaster ist sehr laut), eventuell können schon verbaute Mikrophone für Freisprechanlagen im Insassenraum verwendet werden.
Die Fahrbahnbeschaffenheit kann auch aus dem Dämpferverhalten ermittelt werden, so kann z.B. mit adaptiven MRF-Dämpfern ein unebener Untergrund erkannt werden.
Die Insassenerkennung kann das Gewicht auf den Sitzen erkennen oder es werden mit Kamera und Bilderkennung Kinder, Erwachsene und Gegenstände wie z.B. Einkaufstaschen erkannt.
Durch Sprachaufzeichnung können Schlüsselworte verwendet werden, um auf äußere Bedingungen zu schließen, wobei der Datenschutz beachtet wird.
Alternativ oder auch zusätzlich zu Radar-Sensor kann ein Laser verwendet werden. Der Laser leuchtet die Umgebung vor der Tür aus. Dazu kann er z.B. ein Raster auf die Umgebung erzeugen (mit einem Beugungsgitter oder durch schnell bewegende Spiegel oder andere Technik). Eine Kamera sieht die Form des Gitters und kann so sehr genau auf die Form der Umgebung schließen und Hindernisse klar erkennen. Der Vorteil dieser Methode ist, dass auch Materialien erkannt werden, die vom Radar nicht gesehen werden, so z.B. verschiedene Kunststoffe, Schnee, Holz, etc. und alle Materialien, die für die jeweilige Wellenlänge nicht transparent sind.
Bevorzugt kann ein Infrarotlaser in Kombination mit einer Infrarotkamera verwendet werden. Infrarotlicht sieht ein Mensch nicht, es stört somit nicht, und Infrarotlaser sind günstig zu haben, da sie in großen Mengen für Telekommunikationsanwendungen verwendet werden.
In einem Beispiel erkennt die Vorselektion durch GPS-Daten, dass man sich nahe dem Äquator befindet. Die Temperatur ist hoch (>30°C) und über die Geräuscherkennung erkennt die Steuereinrichtung weichen Untergrund. Das Auto befindet sich somit mit großer Wahrscheinlichkeit auf sandigem Untergrund. Die Tür wird nach dem Öffnen im Ausstiegshilfe-Modus gehalten, damit der Benutzer nicht auf Sand ausrutscht und stürzt. Das Gleiche gilt für tiefe Temperatur und Niederschlag, was Zeichen für Schnee und Eis sind.
Beim Fahren auf Schotterweg ist die Wahrscheinlichkeit größer, dass Bäume, Sträucher und Steine im Weg sind ist größer als in der Stadt. Dafür sind Poller, Ampeln, andere Fahrzeuge usw. eher unwahrscheinlich.
Einen Verlauf der Winkelgeschwindigkeit (z. B. intern im Antriebsmotor 75) zeigt 12. Beim Schließen der Tür wird die Winkelgeschwindigkeit auf einen Wert eingestellt, der vom Benutzer vorgegeben werden kann, z.B. 200°/s im Motor/Spindel.
Der Motor dreht dann mit konstanter Winkelgeschwindigkeit bis zum Erreichen eines Sollwinkels (des Türflügels) bzw. einer Abweichung von z.B. 1° bei einer „Pinch protection“. Bei Erreichen des Sollwinkels wird der Motor wieder mit konstanter Verzögerung abgebremst.
Über Online-Trajektorien-Generierung und einer damit erfolgenden Positionsregelung erfolgt eine Drehzahlregelung und eine Stromregelung. Es kann eine Signalglättung erfolgen, um z. B. Stromspitzen herauszufiltern.
Eine solche Stromregelung beim Bewegen der Tür ist eine Kaskadenregelung. Der Regler bekommt zu Beginn die Winkelposition der Tür und den internen Winkel des Motors. Durch die Trajektoriengenerierung wird der momentane Sollwinkel des Motors berechnet und der Positionsregelung weiter gegeben. Die momentane Motorwinkelposition wird mit der Soll-Position verglichen und ein Signal für den Sollwert der Winkelgeschwindigkeit erzeugt. Die Drehzahlregelung vergleicht wiederum Ist- und Sollwert der Winkelgeschwindigkeit und gibt einen Stromwert für den Motor aus. Zum Schluss wird das Signal noch geglättet, damit keine Stromspitzen entstehen.
Generell kann der vollständige Öffnungsbereich einer Tür in verschiedene Winkelabschnitte eingeteilt werden.
Der erste Öffnungsbereich umfasst den geschlossenen Zustand und das „aus dem Schloss gehen“, wobei das Das Schloss nicht mehr eingerastet ist.
Der zweite Öffnungsbereich umfasst den Winkelbereich, in dem das Aussteigen auch für schlanke Personen noch nicht möglich ist. Man kann maximal die Hand durchstrecken um etwas hinaus zu geben.
Der dritte Öffnungsbereich ist der Winkelbereich, in welchem schlanke bis mittlere Personen aussteigen.
Der vierte Öffnungsbereich ist der Winkelbereich, in welchem mittlere bis größere Personen austeigen und definiert einen größeren Öffnungswinkel.
Der fünfte Öffnungsbereich schließt sich an bis zum maximalen Öffnungswinkel.
In allen Fällen können zusätzliche Funktionen implementiert sein, so z. B. eine Anzeige auf dem Handy, einer Smartwatch oder einem Display des Autos, auf allen Geräten, die verbunden und betriebsbereit sind.
Es kann eine Warnung ausgegeben werden, wenn das Radar oder sonst eine wichtige Funktion nicht geht. Die Warnung kann akustisch und optisch auf z. B. dem Handy ausgegeben werden. Sehr vorteilhaft ist es, wenn das Handy, die Smartwatch oder der Bordcomputer des Fahrzeugs anzeigen, ob das Radar einen Gegenstand sieht oder nicht. Dabei kann ein Ampel-Modus vorliegen: rot - gelb - grün.
Es können Slider vorgesehen sein, mit denen in einer App verschiedene Öffnungsgeschwindigkeiten eingestellt werden können, damit der Benutzer seine bevorzugte Geschwindigkeit einstellen kann. In der Grundeinstellung ist die Geschwindigkeit insbesondere langsam eingestellt.
Eine Ein- und Ausstiegshilfe (Bremsen des Türflügels, um die Winkelposition zu wahren) kann mit längerem Treten auf das Bremspedal beim Aussteigen aktiviert werden, wobei das vorzugsweise erst ab Öffnungsbereich 2 erfolgt.
Eine Ein- und Ausstiegshilfe ist im Öffnungsbereich 1 praktisch nicht zulässig (nie), da bei diesem Öffnungswinkel kein Aussteigen möglich ist. Falls eine Aktivierung doch gewünscht wird, kann das dem Fahrer auf dem Handy gezeigt oder mit Ton z.B. über Soundsystem des Autos oder über eine Anzeige über Displays des Bordcomputers mitgeteilt werden, dass eine Aktivierung nicht möglich ist. Der Fahrer könnte sich eingesperrt fühlen.
Eine Ein- und Ausstiegshilfe kann im zweiten und dritten Öffnungsbereich sinnvoll sein.
Es ist möglich, dass sich der Öffnungsbereich an eine (erkannte) Person anpasst.
Eine Ein- und Ausstiegshilfe kann durch aktives kurzes Hin- und Herschwenken der Tür aufgehoben werden.
Wenn eine Ein- und Ausstiegshilfe aktiviert ist kann ein schnelles Bewegen der Tür zum Lösen mit Antriebsmotor verhindert werden. Der Antriebsmotor kann zum Bremsen genutzt werden, wenn die Winkelgeschwindigkeit bei eingeschalteter Ein- und Ausstiegshilfe zu groß wird (wenn die Tür z.B. zu stark belastet wird).
Wenn jemand in Radarbereich beim Zufahren steht, kann nach der Erkennung ein schnelles Auffahren in die Öffnungsstellung 1 erfolgen.
Zum Schutz vor Einklemmen/Kindersicherung (Aktivierung über eigenen Knopf) kann die Tür bis auf ca. 10cm vor der normalen Schließposition mit normaler Geschwindigkeit schließen. Dann geht sie ganz langsam und prüft, ob etwas zwischen Tür und Einstieg ist. Wenn ja: Tür öffnet gleich wieder ein Stück (Erkennung über Stromaufnahme). Wenn nein: Tür „holt Schwung zum Schließen (Schließbewegung)“.
Eine direkte Verbindung der Spindeleinheit mit der Koppelstange ist auch möglich und bevorzugt: Die Spindel kann auch direkt mit der Koppelstange verbunden sein, so dass die Koppelstange relativ zur Spindel nicht schwenkbar ist. Dadurch kann die Bewegungsbeeinflussungseinrichtung schmaler gebaut werden. Die Spindelmutter ist in einer solchen Variante direkt an der Antriebs- bzw. Bremseinheit angebracht und die Spindel bewegt sich in axialer Richtung relativ zu Antrieb und Bremse.
In allen Fällen kann die Steuereinrichtung - nach Zustimmung des Benutzers bzw. der Insassen - auch auf Sensordaten oder sonstige Daten von Mobiltelefonen oder Smartphones und/oder Daten sonstiger Smartdevices zugreifen und diese dann einbeziehen.
Es kann eine Steuerung der Bewegung eines Türflügels durchgeführt werden, bei dem die aktuelle Situation berücksichtigt wird.
Dementsprechend kann bei der Steuerung einer Türbewegung auf die geografische Position und Positionsdaten des Kraftfahrzeugs zurückgegriffen werden. Die geografische Position und/oder die Positionsdaten und/oder die Insassenerkennung ermöglichen eine erste Abschätzung der Situation. Es kann erkannt werden, ob sich das Kraftfahrzeug am Strand oder auf einem Parkplatz befindet oder ob Kinder sich darin befinden.
Mit den Sensoren kann eine Situation erkannt werden und die Bewegung der Tür entsprechend der Situation gesteuert werden. Parameter der Situation können die Position, die Umgebung, die Insassen, das Wetter etc. sein. Weitere Parameter können hinzukommen.
Es können Türbewegungen wenigstens einer steuerbaren Tür eines Kraftfahrzeugs gesteuert werden. Die Sensoranordnung umfasst in vorteilhafter Weise einen Sensor (oder Stromsensor), welcher ein Maß für einen Motorstrom des Antriebsmotors oder ein Drehmoment des Türflügels erfasst. Wenn der Türflügel noch nicht geschlossen ist, kann die Steuereinrichtung wenigstens beim Schließen und/Öffnen des Türflügels ein Hindernis schon dadurch erkennen, dass die Stromaufnahme des Antriebsmotors oder das Drehmoment des Türflügels über eine vorbestimmte Schwelle ansteigt, weil sich das nötige Drehmoment zum Bewegen der Tür aufgrund von dem Hindernis erhöht. Die Steuereinrichtung stoppt den Antriebsmotor dann insbesondere unmittelbar bzw. so schnell wie möglich. Umgekehrt kann dieses Verfahren auch oder auch nur beim Öffnen eingesetzt werden, um Schäden durch ein Auftreffen des Türflügels auf ein Hindernis zu verringern oder sogar vollständig zu verhindern.
Es können in vorteilhafter Weise Türbewegungen von einer steuerbaren Tür eines Kraftfahrzeugs gesteuert werden, wobei das Kraftfahrzeug wenigstens zwei Türen mit bewegbaren Türflügeln aufweisen kann, von denen eine Tür eine Haupttür und wenigstens eine Tür eine Nebentür ist. Den Türen sind wenigstens eine Steuereinrichtung und wenigstens eine Sensoranordnung zugeordnet. Wenigstens die Nebentür umfasst eine steuerbare Bewegungsbeeinflußungseinrichtung, wobei eine Bewegung des Türflügels der Nebentür mit der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung wenigstens teilweise zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung gesteuert beeinflussbar ist. Wenigstens in der Schließstellung kann ein Türflügel der Nebentür mit der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung gebremst werden, bis eine Situationsanalyse durchgeführt wurde. Die Situationsanalyse oder Situationserkennung kann schon vor dem Anhalten oder auch erst bei dem oder nach dem Anhalten des Kraftfahrzeuges durchgeführt werden. Abhängig von der Situationsanalyse kann ein Modus der Öffnung der Nebentür und auch der Haupttür beeinflusst werden.
Beim Öffnen oder Schließen kann wenigstens auf einem Winkelabschnitt ein Rippelmodus eingesetzt werden. Ein Rippelmodus, bei dem bei der Bewegung des Türflügels abwechselnd stärker und weniger stark gebremst wird, erweckt die Aufmerksamkeit des Benutzers. Das passiert, auch wenn nur eine nur eine relativ geringe Bremskraft erzeugt wird, die auch von Kindern überwunden werden kann. Es erhöht die Sicherheit, da der Benutzer beim Einsteigen oder Aussteigen durch die einer Öffnung entgegenwirkende Bremskraft oder die rippelartige Bewegung daran erinnert wird, dass der Benutzer nicht (unachtsam) aussteigen oder den Türflügel weiter öffnen (oder auch schließen) soll. Der Rippelmodus hat hier noch klarere warnende Hinweise als eine reine Krafterhöhung oder akustische Warnsignale.
Ein gedankenverlorenes Bewegen des Türflügels oder Aussteigen wird auch dadurch verhindert. Haptische, akustische und/oder optische Warnsignale können auch ausgegeben werden. Haptische Warnsignale beim Öffne z. B. einer Nebentür können z. B. auch am Lenkrad ausgegeben werden.
Es ist auch möglich, dass die Tür im Rippelmodus nur einen ganz geringen Winkel geöffnet werden kann und dann blockiert wird. Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer dadurch erkennt, dass sich die Tür an sich öffnen lässt und der Benutzer an sich nicht eingesperrt ist. Der Benutzer erkennt, dass die Tür nicht geöffnet werden soll, weil eine Gefahrensituation anliegt.
In einem vorbestimmten und/oder dynamisch definierten Winkelabschnitt bremst die Bewegungsbeeinflußungseinrichtung in dem Winkelabschnitt zwischen zwei Winkelbereichen den Türflügel mehrfach abwechselnd stärker und weniger stark ab. Das Bremsmoment bzw. die Türbetätigungskraft verändern sich dadurch mehrfach. Die Variation stärker/weniger stark kann dabei in kurzen Zeitintervallen und/oder in geringen Winkelabständen erfolgen. Die Bremskraft bzw. das Bremsmoment können linear oder sinusförmig oder anders zu- und abnehmen.
Es ist vorteilhaft, wenn der Modus der Öffnung einer Nebentür für Kinder anders ist als ein Modus für Erwachsene. Dabei kann in dem Modus für Kinder die Öffnungsgeschwindigkeit stärker begrenzt werden im Modus für Erwachsene. Oder es wird der maximale Öffnungswinkel in dem Kindermodus stärker begrenzt.
In allen Ausgestaltungen kann die Erfindung auch bei Lastkraftwagen, Bussen, Taxis und auch bei selbstfahrenden Fahrzeugen und selbstfahrenden Taxis eingesetzt werden.
Bezugszeichenliste

1: Bremseinrichtung, Drehbremse, Drehdämpfer
2: Drehkörper, Wälzkörper
3: Drehaufnahme, Achseinheit, Koppelstange
4: Spindeleinheit, Gewindespindel
5: Spindeleinheit, Spindelmutter
6: magnetorheologisches Fluid
7: Lager
8: Magnetfeldquelle
9: elektrische Spule
10: Magnetfeld
11: Spulenhalter
12: Gewindemutter
13: Dichtung
14: Außengewinde
15: Innengewinde
16: Lochmutter
17: Hülse
18: Zwischenring
19: Positionssensor, Stellungssensor
21: Kanal
22: Geschwindigkeitskennzahl
23: Winkelgeschwindigkeit, Bewegungsgeschwindigkeit
28: Laufring
29: Kabel
30: Kraftverlauf
32: Komponente
32a: Führungsblech
32b: Ausschnitt
33: Komponente
34: Komponente
34a: Schwenkachse
35: Spalt
36: separates Teil
39: freier Abstand
40: Übertragungsvorrichtung
42: Drehachse
46: Keilform
50: Bewegungsbeeinflußungseinrichtung, Vorrichtung
55: Steuereinrichtung
56: Vergleichseinrichtung
57: Speichereinrichtung
58: Tabelle
59: Handsensor
60: Sensoranordnung
61: Winkel (der Tür) , Schwenkbereich
61a: Winkelbereich
62: Lagesensor
63: Positionssensor, GPS-Sensor
64: Neigungssensor, Beschleunigungssensor
65: Umfeldsensor, Abstandssensor
66: Bildsensor
67: Radarsensor
68: Innenraumsensor
69: Stromsensor
70: Antriebseinrichtung
71: Antriebsgehäuse
72: Antriebswelle
73: Antriebsaufnahme
74: Getriebe
75: Antriebsmotor
76: Mitnehmer
77: Riemen
78: Datenschnittstelle
80: Aktor
81: Vorbelastungseinheit
82: Schwelle
83: Zeitspanne
84: normaler Schließstrom
85: Richtungsumkehr
86: Antrieb
90: Hand
91: Objekt
92: Position von 91
93: Pfeil/Geschwindigkeit
94: Hindernis, Gegenstand
95: Einklemmsituation
96: Messwinkel
100: Tür, Türkomponente
100a: Haupttür
100b: Nebentür
100c: vordere Tür
100d: hintere Tür
102: Schließstellung
103: Öffnungsstellung
104: Türflügel
105: (kleiner) Winkel
106: (etwas größerer) Winkel
110: Zeitdauer
111: Schalter
112: Geschwindigkeit von 100a
113: Geschwindigkeit von 100b
114: Abstandsbestimmung
115: Türwinkel
116: Abstandsbestimmung
117: Türwinkel
151: Anschlusseinheit
151a: Schraube
152: Anschlusseinheit
152a: Schwenkachse
153: Koppelprofil
153d: Krümmung
153e: Krümmung
160: Sensor
200: Kraftfahrzeug
201: Kraftfahrzeugkomponente
202: Position von 200

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2017/001696 A1 [0088]

Claims

Verfahren zum Steuern von Türbewegungen wenigstens einer steuerbaren Tür (100) eines Kraftfahrzeugs (200), wobei das Kraftfahrzeug (200) wenigstens zwei Türen (100) mit bewegbaren Türflügeln (104) aufweist, von denen eine Tür (100) eine Haupttür (100a) und wenigstens eine Tür (100) eine Nebentür (100b) ist, und wobei den Türen wenigstens eine Steuereinrichtung (55) und wenigstens ein Sensoranordnung (60) zugeordnet sind, und wobei wenigstens die Nebentür (100b) eine steuerbare Bewegungsbeeinflußungseinrichtung (50) umfasst, wobei eine Bewegung des Türflügels (104) der Nebentür (100b) mit der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung (50) wenigstens teilweise zwischen einer Schließstellung (102) und einer Öffnungsstellung (103) gesteuert beeinflussbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens in der Schließstellung (102) ein Türflügel (104) der Nebentür (100b) mit der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung (50) gebremst wird, bis eine Situationsanalyse durchgeführt wurde und davon abhängig ein Modus der Öffnung der Nebentür beeinflusst wird.
Verfahren zum Steuern von Türbewegungen wenigstens einer steuerbaren Tür (100) eines Kraftfahrzeugs (200), wobei das Kraftfahrzeug (200) wenigstens zwei Türen (100) mit bewegbaren Türflügeln (104) aufweist, von denen eine Tür (100) eine Haupttür (100a) und wenigstens eine Tür (100) eine Nebentür (100b) ist, und wobei den Türen wenigstens eine Steuereinrichtung (55) und wenigstens ein Sensoranordnung (60) zugeordnet sind, und wobei wenigstens die Nebentür (100b) eine steuerbare Bewegungsbeeinflußungseinrichtung (50) umfasst, wobei eine Bewegung des Türflügels (104) der Nebentür (100b) mit der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung (50) wenigstens teilweise zwischen einer Schließstellung (102) und einer Öffnungsstellung (103) gesteuert beeinflussbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens in der Schließstellung (102) ein Türflügel (104) der Nebentür (100b) mit der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung (50) gebremst wird, bis eine vorbestimmte Zeitdauer (110) nach dem Öffnen der Haupttür (100a) verstrichen ist.
Verfahren nach dem Anspruch 1 oder 2, wobei wenigstens der Türflügel (104) einer Nebentür (100b) während einer Fahrt und im Stillstand wenigstens bis zum Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer gebremst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Modus der Öffnung einer Nebentür für Kinder anders ist als für Erwachsene.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mit der Sensoranordnung erkannt wird, ob an einer Nebentür ein Kind sitzt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Modus der Öffnung in Abhängigkeit von Sensoren der Sensoranordnung gesteuert wird, die ein Umfeld der Tür erfassen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Länge der vorbestimmten Zeitdauer (110) einstellbar ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Schalter (111) zur Überbrückung der Bremsfunktion betätigt werden kann.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Stärke des Bremsens der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung (50) in der Schließstellung (102) einstellbar ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Türflügel (104) der Haupttür (100a) wenigstens so lange gebremst wird, wie sich der Türflügel (104) der Haupttür (100a) in einem geringen Winkelbereich (61a) befindet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Türflügel (104) der Haupttür (100a) gebremst wird, bis die vorbestimmte Zeitdauer (110) nach dem Überschreiten des vorbestimmten geringen Winkelbereichs (61a) verstrichen ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Sensordaten der Sensoranordnung (60) von der Steuerungseinrichtung (55) berücksichtigt werden.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei Daten von Innenraumsensoren (68) erfasst und verwendet werden.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei eine Länge der vorbestimmten Zeitdauer (110) von dem Gewicht der an der Nebentür (100b) sitzenden Person abhängt.
Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Länge der vorbestimmten Zeitdauer (110) von der Größe der an der Nebentür (100b) sitzenden Person abhängt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei haptische und/oder akustische und/oder optische Warnsignale ausgegeben werden, wenn innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer ein Versuch der Öffnung und/oder eine Öffnung des Türflügels (104) der Nebentür (100b) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bewegungsbeeinflußungseinrichtung (50) eine steuerbare Antriebeinrichtung (70) und eine Bremseinrichtung (1) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (55) mit der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung (50) eine Bewegung des Türflügels (104) der Nebentür (100b) auf eine geringere Geschwindigkeit (113) als des Türflügels (104) der Haupttür (100a) einstellt/begrenzt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (55) mit der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung (50) einen maximalen Öffnungswinkel (107) für einen Türflügel (104) der Nebentür (100b) kleiner einstellt als bei einer Haupttür (100a).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei Winkelbereiche mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Bewegung des Türflügels vorgegeben werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bewegungsbeeinflußungseinrichtung (50) in einem Winkelabschnitt zwischen zwei Winkelbereichen den Türflügel mehrfach abwechselnd stärker und weniger stark abbremst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Bewegung einer hinteren Nebentür (100d) anders beeinflusst wird, als eine Bewegung einer vorderen Nebentür (100b).
Kraftfahrzeugkomponente (201) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend wenigstens wenigstens zwei Türen (100) mit bewegbaren Türflügeln (104), wobei wenigstens eine Tür (100) steuerbar ist, wobei eine Tür (100) eine Haupttür (100a) und wenigstens eine Tür (100) eine Nebentür (100b) ist, und wobei den Türen wenigstens eine Steuereinrichtung (55) und wenigstens eine Sensoranordnung (60) zugeordnet sind, und wobei wenigstens die Nebentür (100b) eine steuerbare Bewegungsbeeinflußungseinrichtung (50) umfasst, wobei eine Bewegung des Türflügels (104) der Nebentür (100b) mit der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung (50) wenigstens teilweise zwischen einer Schließstellung (102) und einer Öffnungsstellung (103) gesteuert beeinflussbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung dazu geeignet und ausgebildet ist, einen Türflügel (104) der Nebentür (100b) mit der Bewegungsbeeinflußungseinrichtung (50) für eine vorbestimmte Zeitdauer (110) nach dem Öffnen der Haupttür (100a) und/oder in Abhängigkeit von einer erkannten Situation zu bremsen.