DE10348917B4

DE10348917B4 - Türstoppsystem mit Hinderniserkennung

Info

Publication number: DE10348917B4
Application number: DE10348917.7A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Bernd (FH) Seiler
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-10-21
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2015-02-12
Anticipated expiration: 2023-10-22
Also published as: WO2005044639A1; DE10348917A1

Abstract

Türstoppsystem mit Hinderniserkennung mit einer Sensoreinrichtung (3) und einer Türbremsvorrichtung (9), wobei die Sensoreinrichtung (3) Hindernisse (4) in einem eine Türfläche (5) im Wesentlichen abdeckenden, in Öffnungsrichtung der Tür (6) vor dieser gelegenen Volumenbereich erfasst, wobei die Sensoreinrichtung (3) in zumindest einer von der Türfläche (5) beabstandeten Erfassungsebene (7, 7') die Hinderniserfassung durchführt, dadurch gekennzeichnet, – dass eine Einrichtung (10) zur Bestimmung des Öffnungswinkels der Tür (6) vorgesehen ist und – dass die Türbremsvorrichtung (9) den Abbremsvorgang der Öffnungsbewegung der Tür (6) in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel der Tür (6) steuert, – dass die Türbremsvorrichtung (9) so ausgestaltet ist, dass die von der Türbremsvorrichtung (9) ausgeübte Bremskraft mit zunehmender Annährung der Tür (6) an ein Hindernis (4) progressiv erhöht wird, so dass die Tür (6) zuverlässig ohne Überschwingung gestoppt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Türstoppsystem mit Hinderniserkennung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Türstoppsysteme sind für Kraftfahrzeugtüren oder -klappen vorgesehen, um zu verhindern, dass diese mit Hindernissen im Öffnungsbereich kollidieren.
Die DE 101 17 516 A1 offenbart eine Türraumüberwachungsvorrichtung für eine Kraftfahrzeugtür, bei welcher Sensormittel vorgesehen sind, die eine im Wesentlichen parallel zur Türfläche verlaufende Hindernis-Erfassungsebene bestimmen. Wird ein Hindernis von der Sensoreinrichtung erfasst, so wird der Türöffnungsvorgang gestoppt.
Bei diesem Stoppvorgang bleibt die Tür in einem sicheren Abstand zum erfassten Hindernis stehen. Dies kann jedoch in engen Parklücken oder in engen Garagen hinderlich sein, da so ein Öffnen der Tür bis kurz vor die Garagenwand oder das benachbarte Fahrzeug nicht möglich ist und der Einstiegsraum bzw. Ausstiegsraum für den Fahrzeuginsassen unnötig beschränkt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein gattungsgemäßes Türstoppsystem so auszubilden, dass eine Öffnung der Tür bis unmittelbar vor das erkannte Hindernis möglich ist, um einen maximalen Einstiegs- bzw. Ausstiegsraum zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass eine Einrichtung zur Bestimmung des Öffnungswinkels der Tür vorgesehen ist und dass die Türbremsvorrichtung den Abbremsvorgang der Öffnung der Tür in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel der Tür steuert.
Wird bei diesem erfindungsgemäßen Türstoppsystem ein Hindernis in der Erfassungsebene erfasst, so wird auf der Grundlage der georteten Hindernislage und der bekannten Türkontur der Abstand von der Türoberfläche zum Hindernis ermittelt und der erforderliche Bremsweg der Tür wird berechnet. Der Bremsvorgang wird eingeleitet und die Tür wird langsam, ohne zu überschwingen, bis kurz vor dem Hindernis abgebremst. Dabei dient die Einrichtung zur Bestimmung des Öffnungswinkels der Tür der Wegstreckenbestimmung für den Bremsweg. Die Tür kann aufgrund der Kenntnis der Türöffnungsposition wegen der vorhandenen Einrichtung zur Bestimmung des Öffnungswinkels bis kurz vor das Hindernis geöffnet werden und aufgrund des langsamen, nicht abrupten Abbremsens der Türöffnungsbewegung wird zudem ein Überschwingen und damit eine ungewollte Kollision der Tür mit dem Hindernis unterbunden.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Türstoppsystems zeichnet sich dadurch aus, dass die Einrichtung zur Bestimmung des Öffnungswinkels der Tür einen im Bereich des Türscharniers vorgesehenen Drehwinkelgeber umfasst.
Es ist auch möglich, dass die Einrichtung zur Bestimmung des Öffnungswinkels der Tür einen im Bereich der Türbremsvorrichtung vorgesehenen Weggeber umfasst. Die Einrichtung zur Bestimmung des Öffnungswinkels der Tür kann dabei beispielsweise ein Linearpotentiometer in einem hydraulichen Zylinder sein.
Alternativ kann bei einer mit einem Öffnungsantrieb versehenen Tür die Einrichtung zur Bestimmung des Öffnungswinkels der Tür einen im Bereich des Öffnungsantriebs vorgesehenen Weggeber umfassen.
Ferner kann die Einrichtung zur Bestimmung des Öffnungswinkels der Tür bei einer mit einem Öffnungsantrieb versehenen Tür einen Rechner umfassen, der den Öffnungswinkel aus Bewegungsdaten des Öffnungsantriebs, insbesondere aus der Öffnungsgeschwindigkeit und aus der verstrichenen Dauer des Öffnungsvorgangs, errechnet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform steht die Erfassungsebene derart in einem Winkel zur Türoberfläche, dass der Abstand zwischen der Türoberfläche und der Erfassungsebene im Bereich des Türscharniers geringer ist, als in dem vom Türscharnier abgewandten Bereich der Tür.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Türbremsvorrichtung so ausgestaltet, dass die von der Türbremsvorrichtung ausgeübte Bremskraft mit zunehmender Annäherung der Tür an ein Hindernis progressiv erhöht wird, so dass die Tür zuverlässig ohne Überschwingung gestoppt wird. Diese Ausführungsform sorgt dafür, dass auch bei schwungvollem Türöffnen ein Überschwingen der Tür verhindert wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 Eine Draufsicht auf die in Fahrtrichtung gesehen linke Seite eines Kraftfahrzeugs mit zwei alternativen Sensorebenen;
2 Die Position der Sensorebenen bei einer Hinderniserkennung und
3 Die Position der Sensorebene bei abgebremster Tür.
In 1 ist im Grundriss die in Fahrtrichtung gesehen linke Seite eines Kraftfahrzeug 1 gezeigt, welches im Bereich seines Außenspiegels 2 mit einer Sensoreinrichtung 3 zur Erkennung von Hindernissen 4 in einem die Türfläche 5 der Kraftfahrzeugtür 6 im wesentlichen abdeckenden, in Öffnungsrichtung der Tür 6 vor dieser gelegenen Volumenbereich erfasst. Dazu erkennt die Sensoreinrichtung 3 in einer planen Erfassungsebene 7, 7', welche in konstantem Abstand zur üblicherweise gewölbten Türfläche 5 gelegen ist, das vor der Tür befindlich Hindernis 4. Die Erfassungsebene 7, 7' kann entweder parallel (7) zur Türfläche 5 oder unter einem konstanten Winkel schräg (7') zur Türfläche 5 angeordnet sein.
Die Sensoreinrichtung 3 kann als Laserscanner ausgebildet sein und einen Lichtvorhang bilden. Sie kann aber auch mit Ultraschall oder Mikrowellen arbeiten. Die Sensoreinrichtung 3 überwacht die komplette Türfläche 5 und erkennt die Position, in welcher ein Hindernis 4 auf die Türfläche 5 auftreffen würde.
Die Sensoreinrichtung 3 schwenkt mit der Tür 6 mit und scannt beim Öffnen der Tür den gesamten Türöffnungsbereich mit ab.
Durch Erkennen eines Hindernisses 4 wird ein Bremsvorgang der Türöffnungsbewegung eingeleitet, wie nachstehend beschrieben wird.
2 zeigt die Kontur einer Tür 6, die mit einem erfindungsgemäßen Türstoppsystem ausgestattet ist, wobei die Erfassungsebene 7 in der Darstellung der 2 auf ein Hindernis 4 auftrifft. Der Öffnungswinkel der Tür wird mittels einer in 1 nur schematisch dargestellten Einrichtung 10 zu Bestimmung des Öffnungswinkels der Tür 6 ermittelt, so dass die Türposition im Moment der Hinderniserkennung festgestellt wird. Aufgrund der bekannten Türkontur und der von der Sensorebene ermittelten Lage des Hindernisses wird ein maximaler Bremsweg 8 von einer Steuerungseinrichtung für die Türbremsvorrichtung 9 berechnet. Der Bremsweg entspricht dem Abstand zwischen der gewölbten Türfläche 5 und der planen Sensorebene 7 am Ort des Hindernisses 4 und kann somit aufgrund der konstanten Verhältnisse bestimmt werden.
Zur Positionserkennung für die aktuelle Türstellung mittels der Einrichtung 10 zur Bestimmung des Öffnungswinkels der Tür 6 kann in einem Fahrzeug mit manuell zu öffnenden Türen oder Klappen ein Sensor, z. B. ein Lagepotentiometer, ein Linearpotentiometer oder ein Winkelpotentiometer, im Türscharnier vorgesehen sein. Bei einer Tür mit Servoantrieb kann die Türposition über Verstellgeschwindigkeit und Verstellzeit ermittelt werden. Bei Servoantrieben mit Wellenantrieb kann die Position beispielsweise auch über eine Hallsensorik oder über Inkrementalgeber erfasst werden.
Nachdem der Bremsvorgang mittels einer beispielweise ebenfalls im Türscharnier vorgesehenen Türbremsvorrichtung 9 gestartet wurde, werden der maximale Bremsweg 8 und somit die Stoppposition der Tür ermittelt. Die Bremskraft für den Bremsvorgang wird in Abhängigkeit von der aktuellen Position der Tür bis zum in 3 gezeigten Stillstand der Tür 6 gesteigert. Somit ist es möglich, die Tür 6 manuell in beliebiger Geschwindigkeit zu öffnen. Kurz vor dem Hindernis wird die Bremskraft dann progressiv gesteigert und die Tür wird ohne überzuschwingen gestoppt. Dadurch ergibt sich ein für den Bediener als angenehm empfundener Bremsvorgang, insbesondere beim manuellen Öffnen der Tür 6. Bei aktiven Öffnungssystemen mit Servounterstützung können Lageregler oder Bremsregler (z. B. PI- oder PID-Regler) verwendet werden, um die Tür gezielt abzubremsen.
Durch die Erfindung wird eine Beschädigung der Tür 6 beim Öffnen verhindert und die Tür 6 kann bis maximal vor das Hindernis 4 geöffnet werden, ohne wertvollen Platz zwischen Tür und Hindernis zu verschenken.
Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt, das lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dient. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vielmehr auch andere als die oben beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen. Die Vorrichtung kann hierbei insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der Ansprüche darstellen.
Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.

Claims

Türstoppsystem mit Hinderniserkennung mit einer Sensoreinrichtung (3) und einer Türbremsvorrichtung (9), wobei die Sensoreinrichtung (3) Hindernisse (4) in einem eine Türfläche (5) im Wesentlichen abdeckenden, in Öffnungsrichtung der Tür (6) vor dieser gelegenen Volumenbereich erfasst, wobei die Sensoreinrichtung (3) in zumindest einer von der Türfläche (5) beabstandeten Erfassungsebene (7, 7') die Hinderniserfassung durchführt, dadurch gekennzeichnet, – dass eine Einrichtung (10) zur Bestimmung des Öffnungswinkels der Tür (6) vorgesehen ist und – dass die Türbremsvorrichtung (9) den Abbremsvorgang der Öffnungsbewegung der Tür (6) in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel der Tür (6) steuert, – dass die Türbremsvorrichtung (9) so ausgestaltet ist, dass die von der Türbremsvorrichtung (9) ausgeübte Bremskraft mit zunehmender Annährung der Tür (6) an ein Hindernis (4) progressiv erhöht wird, so dass die Tür (6) zuverlässig ohne Überschwingung gestoppt wird.
Türstoppsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (10) zur Bestimmung des Öffnungswinkels der Tür (6) einen im Bereich des Türscharniers vorgesehenen Drehwinkelgeber umfasst.
Türstoppsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (10) zur Bestimmung des Öffnungswinkels der Tür (6) einen im Bereich der Türbremsvorrichtung (9) vorgesehenen Weggeber umfasst.
Türstoppsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (10) zur Bestimmung des Öffnungswinkels der Tür (6) bei einer mit einem Öffnungsantrieb versehenen Tür einen im Bereich des Öffnungsantriebs vorgesehenen Weggeber umfasst.
Türstoppsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (10) zur Bestimmung des Öffnungswinkels der Tür (6) bei einer mit einem Öffnungsantrieb versehenen Tür (6) einen Rechner umfasst, der den Öffnungswinkel aus Bewegungsdaten des Öffnungsantriebs, insbesondere aus der Öffnungsgeschwindigkeit und aus der verstrichenen Dauer des Öffnungsvorgangs, errechnet.
Türstoppsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsebene (7') derart in einem Winkel zur Türfläche (5) steht, dass der Abstand zwischen der Türfläche (5) und der Erfassungsebene (7') im Bereich des Türscharniers geringer ist, als in dem vom Türscharnier abgewandten Bereich der Tür.