DE102020109800A1 - Actuating device for a vehicle and method for actuating an actuating device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung (10) für ein Fahrzeug mit einem Hebelelement (14, 16), das an einem Gehäuse (12) der Betätigungsvorrichtung (10) bewegbar montiert ist. Das Hebelelement (14, 16) ist um eine Schwenkachse (18, 20) aus einer Startposition in eine Betätigungsposition schwenkbar. Ein Sensorelement (24, 26) ist dazu eingerichtet, ein Erreichen der Betätigungsposition zu detektieren, und umfasst ein verformbares Substrat (28) und ein leitfähiges Element (30). Ein erster Teil (34, 38) des Sensorelements (24, 26) ist an dem Hebelelement (14, 16) befestigt, und ein zweiter Teil (32, 36) des Sensorelements (24, 26) ist an dem Gehäuse (12) befestigt. Durch eine Verformung des verformbaren Substrats (28) kann eine Veränderung einer elektrischen Größe des leitfähigen Elements (30) bewirkt werden. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betätigen einer solchen Betätigungsvorrichtung (10). The invention relates to an actuating device (10) for a vehicle with a lever element (14, 16) which is movably mounted on a housing (12) of the actuating device (10). The lever element (14, 16) can be pivoted about a pivot axis (18, 20) from a starting position into an actuating position. A sensor element (24, 26) is designed to detect reaching the actuation position and comprises a deformable substrate (28) and a conductive element (30). A first part (34, 38) of the sensor element (24, 26) is attached to the lever element (14, 16), and a second part (32, 36) of the sensor element (24, 26) is attached to the housing (12) . By deforming the deformable substrate (28), an electrical variable of the conductive element (30) can be changed. The invention also relates to a method for actuating such an actuating device (10).
Description
Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit wenigstens einem Hebelelement, das bewegbar an einem Gehäuse der Betätigungsvorrichtung montiert ist. Das wenigstens eine Hebelelement ist um eine Schwenkachse aus einer Startposition in wenigstens eine Betätigungsposition schwenkbar. Wenigstens ein Sensorelement der Betätigungsvorrichtung ist dazu eingerichtet, ein Erreichen der wenigstens einen Betätigungsposition durch das wenigstens eine Hebelelement zu detektieren. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betätigen einer solchen Betätigungsvorrichtu ng.The invention relates to an actuating device for a vehicle, having at least one lever element which is movably mounted on a housing of the actuating device. The at least one lever element can be pivoted about a pivot axis from a start position into at least one actuation position. At least one sensor element of the actuation device is set up to detect that the at least one actuation position has been reached by the at least one lever element. The invention also relates to a method for actuating such an actuating device.
In Betätigungsvorrichtungen für ein Fahrzeug wie beispielsweise in einem Lenksäulenmodul mit Betätigungshebeln, die an dem Gehäuse des Lenksäulenmoduls montiert sind, können mechanische Schalter verwendet werden, um eine Bewegung der Betätigungshebel zu detektieren. Hierbei wird ein mechanischer Kontakt zwischen einem ersten Kontaktelement und einem zweiten Kontaktelement des Schalters hergestellt, wenn der Betätigungshebel seine Betätigungsposition erreicht oder erlangt hat. Solche mechanischen Schalter unterliegen jedoch einem Verschleiß, der die Dauer verringern kann, während welcher der mechanische Schalter korrekt arbeitet. Ferner sind solche mechanischen Schalter ziemlich kostspielig.In actuation devices for a vehicle, for example in a steering column module with actuating levers which are mounted on the housing of the steering column module, mechanical switches can be used in order to detect a movement of the actuating levers. In this case, mechanical contact is established between a first contact element and a second contact element of the switch when the actuating lever has reached or has reached its actuating position. However, such mechanical switches are subject to wear and tear which can reduce the length of time that the mechanical switch will operate correctly. Furthermore, such mechanical switches are quite expensive.
Betätigungshebel, die an dem Gehäuse des Lenksäulenmoduls montiert sind, können daher auch mit kontaktlosen Sensoren wie beispielsweise Hall-Effekt-Sensoren ausgestattet sein.Actuating levers that are mounted on the housing of the steering column module can therefore also be equipped with contactless sensors such as Hall effect sensors.
Das Dokument
Eine solche kontaktlose Sensoranordnung mit dem Magneten ist auch ziemlich kostspielig, da der Magnet für die Erfassung erforderlich ist. Ferner ist der Hall-Effekt-Sensor nicht sehr empfindlich, wenn nur eine kleine Verlagerung oder Schwenkbewegung des Betätigungshebels um die Schwenkachse stattfindet.Such a contactless sensor arrangement with the magnet is also quite expensive since the magnet is required for the detection. Furthermore, the Hall effect sensor is not very sensitive if there is only a small displacement or pivoting movement of the actuating lever about the pivot axis.
Ferner beschreibt das Dokument
Diese Schalteranordnung mit dem neigbaren Teil der Leiterplatte ist in Bezug auf ihre Funktionalität ziemlich begrenzt.This switch arrangement with the tiltable part of the circuit board is quite limited in terms of its functionality.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Betätigungsvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine besonders einfache und zuverlässige Detektion einer Bewegung des Hebelelements ermöglicht, und ein entsprechendes Verfahren anzugeben.It is an object of the present invention to provide an actuating device of the type mentioned at the beginning, which enables a particularly simple and reliable detection of a movement of the lever element, and to specify a corresponding method.
Diese Aufgabe wird durch eine Betätigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen angegeben.This object is achieved by an actuating device with the features of claim 1 and by a method with the features of
Gemäß der Erfindung umfasst die Betätigungsvorrichtung für ein Fahrzeug wenigstens ein Hebelelement, das an einem Gehäuse der Betätigungsvorrichtung bewegbar montiert ist. Das wenigstens eine Hebelelement ist um eine Schwenkachse aus einer Startposition in wenigstens eine Betätigungsposition schwenkbar. Das wenigstens eine Sensorelement der Betätigungsvorrichtung ist dazu eingerichtet, ein Erreichen der wenigstens einen Betätigungsposition durch das wenigstens eine Hebelelement zu detektieren. Das wenigstens eine Sensorelement, das dazu eingerichtet ist, zu detektieren, ob der wenigstens eine Hebel die wenigstens eine Betätigungsposition erreicht hat, umfasst ein verformbares Substrat und wenigstens ein leitfähiges Element, das mit dem Substrat verbunden ist. Ein erster Teil des Sensorelements ist an dem Hebelelement befestigt, und ein zweiter Teil des Sensorelements, der von dem ersten Teil beabstandet ist, ist an dem Gehäuse befestigt. Eine Veränderung einer elektrischen Größe des wenigstens einen leitfähigen Elements kann durch eine Verformung des verformbaren Substrats bewirkt werden.According to the invention, the actuation device for a vehicle comprises at least one lever element which is movably mounted on a housing of the actuation device. The at least one lever element can be pivoted about a pivot axis from a start position into at least one actuation position. The at least one sensor element of the actuation device is set up to detect that the at least one actuation position has been reached by the at least one lever element. The at least one sensor element, which is configured to detect whether the at least one lever has reached the at least one actuation position, comprises a deformable substrate and at least one conductive element that is connected to the substrate. A first part of the sensor element is attached to the lever element and a second part of the sensor element, which is spaced from the first part, is attached to the housing. A change in an electrical variable of the at least one conductive element can be brought about by a deformation of the deformable substrate.
Ein solches verformbares Sensorelement ermöglicht eine kontaktlose Erfassung oder kontaktlose Detektion der wenigstens einen Betätigungsposition, die durch das wenigstens eine Hebelelement erreicht wird. Mit anderen Worten geht das Erreichen der wenigstens einen Betätigungsposition nicht mit der Herstellung eines mechanischen Kontakts zwischen Kontaktelementen einher, wie es bei einem mechanischen Schaltelement der Fall ist. Daher tritt kein Verschleiß von Kontaktelementen auf. Folglich ist die Lebensdauer des Sensorelements mit dem verformbaren Substrat im Vergleich zu einem mechanischen Schaltelement besonders lang.Such a deformable sensor element enables contactless detection or contactless detection of the at least one actuation position that is reached by the at least one lever element. In other words, reaching the at least one actuation position is not accompanied by the establishment of mechanical contact between contact elements, as is the case with a mechanical switching element. Therefore, there is no wear of the contact elements. Consequently, the service life of the sensor element with the deformable substrate is particularly long compared to a mechanical switching element.
Durch Verwendung des wenigstens einen Sensorelements mit dem verformbaren Substrat, das aufgrund des Bewegens des Hebelelements in die wenigstens eine Betätigungsposition verformt wird, wird eine besonders einfache und zuverlässige Detektion der Bewegung des Hebelelements erreicht.By using the at least one sensor element with the deformable substrate, which is deformed due to the movement of the lever element into the at least one actuation position, a particularly simple and reliable detection of the movement of the lever element is achieved.
Da der erste Teil des Sensorelements an dem Hebelelement befestigt ist und der zweite Teil des Sensorelements an dem Gehäuse befestigt ist, bewirkt die Bewegung des Hebelelements relativ zu dem Gehäuse durch Schwenken des Hebelelements um die Schwenkachse die Verformung des verformbaren Substrats. Diese Verformung hat einen Einfluss auf die elektrischen Eigenschaften des wenigstens einen leitfähigen Elements. Und durch Messen der wenigstens einen elektrischen Größe kann eine Veränderung der elektrischen Eigenschaften des wenigstens einen leitfähigen Elements leicht detektiert werden. Folglich ermöglicht das Messen der wenigstens einen elektrischen Größe eine einfache und zuverlässige Detektion der Tatsache, dass das Hebelelement seine Betätigungsposition erreicht oder erlangt hat.Since the first part of the sensor element is fastened to the lever element and the second part of the sensor element is fastened to the housing, the movement of the lever element relative to the housing causes the deformation of the deformable substrate by pivoting the lever element about the pivot axis. This deformation has an influence on the electrical properties of the at least one conductive element. And by measuring the at least one electrical variable, a change in the electrical properties of the at least one conductive element can easily be detected. Consequently, the measurement of the at least one electrical variable enables simple and reliable detection of the fact that the lever element has reached or obtained its actuation position.
Ferner kann ein solches Sensorelement mit besonders niedrigen Kosten im Vergleich zu anderen kontaktlosen Sensortechnologien bereitgestellt werden. Insbesondere sind keine komplexen zusätzlichen Komponenten wie beispielsweise ein Magnet oder dergleichen für den kontaktlosen Betrieb des Sensorelements erforderlich.Furthermore, such a sensor element can be provided at particularly low costs compared to other contactless sensor technologies. In particular, no complex additional components such as a magnet or the like are required for the contactless operation of the sensor element.
Außerdem stellt ein solches Sensorelement eine funktionale und einfache Schnittstelle für eine Verbindung des Sensorelements mit weiteren Vorrichtungen bereit, insbesondere mit analogen oder digitalen Vorrichtungen für die Verarbeitung eines durch das Sensorelement bereitgestellten Signals. Die Signalausgabe des Sensorelements ist sehr effizient, da die Veränderung der wenigstens einen elektrischen Größe besonders leicht detektiert werden kann.In addition, such a sensor element provides a functional and simple interface for connecting the sensor element to further devices, in particular to analog or digital devices for processing a signal provided by the sensor element. The signal output of the sensor element is very efficient, since the change in the at least one electrical variable can be detected particularly easily.
Durch Verwendung des Sensorelements mit dem verformbaren Substrat und dem wenigstens einen leitfähigen Element, das an dem Substrat haftet, kann die Betätigungsvorrichtung mit einer besonders kleinen Anzahl von Hardwareteilen bereitgestellt werden. Trotzdem ermöglicht das Sensorelement eine besonders leichte Installation und eine leichte Reparatur.By using the sensor element with the deformable substrate and the at least one conductive element adhering to the substrate, the actuating device can be provided with a particularly small number of hardware parts. Nevertheless, the sensor element enables particularly easy installation and repair.
Darüber hinaus muss nur ein sehr geringer Bauraum bereitgestellt werden, um das wenigstens eine Sensorelement in die Betätigungsvorrichtung zu integrieren.In addition, only a very small amount of installation space has to be provided in order to integrate the at least one sensor element into the actuating device.
Vorzugsweise ist das wenigstens eine Sensorelement als Biegesensor ausgebildet. Durch Biegen des verformbaren Substrats kann hierbei eine Veränderung eines elektrischen Widerstands des wenigstens einen leitfähigen Elements bewirkt werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Veränderung einer elektrischen Kapazität des wenigstens einen leitfähigen Elements durch Biegen des verformbaren Substrats bewirkt werden.The at least one sensor element is preferably designed as a bending sensor. By bending the deformable substrate, an electrical resistance of the at least one conductive element can be changed. Alternatively or additionally, an electrical capacitance of the at least one conductive element can be changed by bending the deformable substrate.
Ein solcher Biegesensor kann für mehrere Anwendungen in Abhängigkeit davon gestaltet sein, wie sehr das verformbare Substrat aufgrund der Bewegung des Hebelelements gebogen oder verbogen wird. Ferner beansprucht ein solcher Biegesensor nur sehr wenig Bauraum in der Betätigungsvorrichtung und kann mit besonders niedrigen Kosten bereitgestellt werden.Such a bending sensor can be designed for several applications depending on how much the deformable substrate is bent or warped due to the movement of the lever element. Furthermore, such a bending sensor takes up very little space in the actuating device and can be provided at particularly low costs.
Ferner können elektrische Größen wie beispielsweise der elektrische Widerstand und/oder die elektrische Kapazität des wenigstens einen leitfähigen Elements sehr leicht gemessen werden, um zu detektieren, ob das wenigstens eine Hebelelement die wenigstens eine Betätigungsposition erlangt oder erreicht hat.Furthermore, electrical quantities such as the electrical resistance and / or the electrical capacitance of the at least one conductive element can be measured very easily in order to detect whether the at least one lever element has reached or reached the at least one actuation position.
Alternativ oder zusätzlich kann das wenigstens eine Sensorelement als Dehnungssensor ausgebildet sein. Durch Dehnen und/oder durch Komprimieren des verformbaren Substrats kann hierbei eine Veränderung eines elektrischen Widerstands und/oder einer elektrischen Kapazität des wenigstens einen leitfähigen Elements bewirkt werden. Ein solcher Dehnungssensor oder Strecksensor ermöglicht es ebenfalls, in einer zuverlässigen und effizienten Weise zu bestimmen, ob das Hebelelement die wenigstens eine Betätigungsposition erlangt oder erreicht hat.Alternatively or additionally, the at least one sensor element can be designed as a strain sensor. By stretching and / or compressing the deformable substrate, a change in an electrical resistance and / or an electrical capacitance of the at least one conductive element can be brought about. Such a strain sensor or extension sensor also makes it possible to determine in a reliable and efficient manner whether the lever element has reached or reached the at least one actuation position.
Vorzugsweise ist das wenigstens eine Sensorelement dazu eingerichtet, ein Erreichen einer ersten Betätigungsposition zu detektieren, in der das wenigstens eine Hebelelement um die Schwenkachse aus der Startposition in eine erste Richtung verschwenkt ist, und ein Erreichen einer zweiten Betätigungsposition zu detektieren. In der zweiten Betätigungsposition ist das wenigstens eine Hebelelement um die Schwenkachse aus der Startposition in eine zweite Richtung verschwenkt, die von der ersten Richtung verschieden ist. Insbesondere kann die zweite Richtung der ersten Richtung entgegengesetzt sein. Daher ermöglicht es dasselbe Sensorelement, die Bewegung des Hebelelements um die Schwenkachse aus der Startposition in verschiedenen Richtungen, insbesondere entgegengesetzten Richtungen, zu detektieren. Dies ist für Hebelelemente sehr nützlich, die beispielsweise aus der Startposition aufwärts und abwärts bewegt werden können, wobei die Aufwärtsbewegung und die Abwärtsbewegung verschiedenen zu aktivierenden Funktionen zugeordnet sind.The at least one sensor element is preferably set up to detect when a first actuation position has been reached in which the at least one Lever element is pivoted about the pivot axis from the starting position in a first direction, and to detect reaching a second actuation position. In the second actuation position, the at least one lever element is pivoted about the pivot axis from the starting position in a second direction which is different from the first direction. In particular, the second direction can be opposite to the first direction. The same sensor element therefore makes it possible to detect the movement of the lever element about the pivot axis from the starting position in different directions, in particular in opposite directions. This is very useful for lever elements which, for example, can be moved up and down from the starting position, with the upward movement and the downward movement being assigned to different functions to be activated.
Um die Detektion einer Bewegung des wenigstens einen Hebelelements in die erste Richtung und in die zweite Richtung zu ermöglichen, kann ein erstes leitfähiges Element auf einer ersten Seite des verformbaren Substrats vorgesehen sein, und ein zweites leitfähiges Element kann auf der entgegengesetzten Seite des verformbaren Substrats vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich können Kohlenstofffasern als leitfähige Elemente verwendet werden, die in das verformbare Substrat eingebettet sind oder auf das verformbare Substrat aufgebracht sind. Die Verwendung von Kohlenstofffasern als das wenigstens eine leitfähige Element ermöglicht es ebenfalls, eine Bewegung des Hebelelements in unterschiedliche oder entgegengesetzte Richtungen zu detektieren.In order to enable the detection of a movement of the at least one lever element in the first direction and in the second direction, a first conductive element can be provided on a first side of the deformable substrate and a second conductive element can be provided on the opposite side of the deformable substrate be. Alternatively or additionally, carbon fibers can be used as conductive elements which are embedded in the deformable substrate or applied to the deformable substrate. The use of carbon fibers as the at least one conductive element also makes it possible to detect a movement of the lever element in different or opposite directions.
Vorzugsweise sind der erste Teil und der zweite Teil des Sensorelements Endbereiche des Sensorelements. Eine solche Ausgestaltung macht das Sensorelement selbst gegenüber ziemlich kleinen Bewegungen des Hebelelements um die Schwenkachse besonders empfindlich. Dies liegt an der Tatsache, dass die Endbereiche des Sensorelements besonders weit voneinander beabstandet sind.The first part and the second part of the sensor element are preferably end regions of the sensor element. Such a configuration makes the sensor element particularly sensitive even to fairly small movements of the lever element about the pivot axis. This is due to the fact that the end regions of the sensor element are spaced particularly far from one another.
Vorzugsweise ist die Betätigungsvorrichtung als Lenksäulenmodul ausgebildet, wobei das wenigstens eine Hebelelement als Betätigungshebel ausgebildet ist, der an das Gehäuse des Lenksäulenmoduls montiert ist. Insbesondere können an dem Lenksäulenmodul eine Vielzahl von Betätigungshebeln zum Aktivieren von verschiedenen Funktionen innerhalb des Fahrzeugs angeordnet sein. Daher ist das Integrieren des wenigstens einen Sensorelements mit dem verformbaren Substrat und dem wenigstens einen leitfähigen Element in das Lenksäulenmodul besonders vorteilhaft. Das Lenksäulenmodul kann auch als oberes Säulenmodul bezeichnet werden, da das Modul in seiner Montageposition an einem oberen Teil der Lenksäule oder des Lenkpfostens des Fahrzeugs angeordnet ist.The actuating device is preferably designed as a steering column module, the at least one lever element being designed as an actuating lever which is mounted on the housing of the steering column module. In particular, a multiplicity of actuating levers for activating various functions within the vehicle can be arranged on the steering column module. The integration of the at least one sensor element with the deformable substrate and the at least one conductive element in the steering column module is therefore particularly advantageous. The steering column module can also be referred to as an upper column module, since the module is arranged in its mounting position on an upper part of the steering column or the steering post of the vehicle.
Alternativ oder zusätzlich kann das wenigstens eine Hebelelement als Betätigungshebel für ein Getriebe des Fahrzeugs ausgebildet sein. Das Getriebe kann ein Automatikgetriebe oder ein Handschaltgetriebe sein, insbesondere in einer Shift-by-Wire-Anwendung. beim Detektieren des Erreichens der wenigstens einen Betätigungsposition des Schaltungshebels können jeweilige Schaltvorgänge des Getriebes bewirkt werden. Daher ist das Gestalten des wenigstens einen Hebelelements als Betätigungshebel für das Getriebe eine weitere besonders geeignete Anwendung der Betätigungsvorrichtung.Alternatively or additionally, the at least one lever element can be designed as an actuating lever for a transmission of the vehicle. The transmission can be an automatic transmission or a manual transmission, in particular in a shift-by-wire application. when the at least one actuation position of the shift lever has been reached, respective shifting operations of the transmission can be effected. The design of the at least one lever element as an actuating lever for the transmission is therefore a further particularly suitable application of the actuating device.
Alternativ oder zusätzlich kann das wenigstens eine Hebelelement als Betätigungshebel einer Fensterhebevorrichtung für das Fahrzeug ausgebildet sein. In einer solchen vorteilhaften Ausgestaltung können ein Anheben und Öffnen wenigstens eines Fensters des Fahrzeugs in einer sehr zuverlässigen und einfachen Weise durchgeführt werden.Alternatively or additionally, the at least one lever element can be designed as an actuating lever of a window lifting device for the vehicle. In such an advantageous embodiment, at least one window of the vehicle can be raised and opened in a very reliable and simple manner.
Ferner kann das wenigstens eine Sensorelement derart ausgebildet sein, dass dasselbe Sensorelement die Bewegung einer Vielzahl von Betätigungshebeln der Fensterhebevorrichtung detektiert. Dies geht mit einer besonders kleinen Anzahl von bereitzustellenden Teilen einher, um die entsprechenden Bewegungen der verschiedenen Betätigungshebel zu detektieren.Furthermore, the at least one sensor element can be designed in such a way that the same sensor element detects the movement of a plurality of actuating levers of the window lifting device. This goes hand in hand with a particularly small number of parts to be provided in order to detect the corresponding movements of the various actuating levers.
Vorzugsweise ist ein Messanschluss des wenigstens einen Sensorelements mit einem Mikrocontroller und/oder mit einer analogen Schaltung der Betätigungsvorrichtung verbunden. Hierbei sind der Mikrocontroller und/oder die analoge Schaltung dazu eingerichtet, wenigstens eine Funktionseinheit des Fahrzeugs zu steuern. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht die Verwendung des durch das wenigstens eine Sensorelement bereitgestellten Signals zum Steuern der wenigstens einen Funktionseinheit des Fahrzeugs.A measuring connection of the at least one sensor element is preferably connected to a microcontroller and / or to an analog circuit of the actuating device. Here, the microcontroller and / or the analog circuit are set up to control at least one functional unit of the vehicle. Such a refinement enables the signal provided by the at least one sensor element to be used to control the at least one functional unit of the vehicle.
Wenn die Betätigungsvorrichtung als Lenksäulenmodul ausgebildet ist, kann das Steuern der wenigstens einen Funktionseinheit des Fahrzeugs das Aktivieren von Scheibenwischern des Fahrzeugs wie beispielsweise Frontscheibenwischern, das Aktivieren von Lampen wie beispielsweise Scheinwerfern und/oder Rücklichtern des Fahrzeugs, das Aktivieren eines Blinkers oder dergleichen beinhalten. Jedoch kann eine Vielfalt anderer Funktionseinheiten des Fahrzeugs durch Auswerten des durch das wenigstens eine Sensorelement bereitgestellten Signals gesteuert werden.If the actuation device is designed as a steering column module, controlling the at least one functional unit of the vehicle can include activating windshield wipers of the vehicle such as front windshield wipers, activating lamps such as headlights and / or taillights of the vehicle, activating a turn signal or the like. However, a variety of other functional units of the vehicle can be controlled by evaluating the signal provided by the at least one sensor element.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betätigen einer Betätigungsvorrichtung für ein Fahrzeug wird wenigstens ein Hebelelement der Betätigungsvorrichtung, das an einem Gehäuse der Betätigungsvorrichtung bewegbar montiert ist, um eine Schwenkachse aus einer Startposition in wenigstens eine Betätigungsposition verschwenkt. Ein Erreichen der wenigstens einen Betätigungsposition durch das wenigstens eine Hebelelement wird durch wenigstens ein Sensorelement der Betätigungsvorrichtung detektiert. Das wenigstens eine Sensorelement umfasst ein verformbares Substrat und wenigstens ein leitfähiges Element, das mit dem Substrat verbunden ist. Ein erster Teil des Sensorelements ist an dem Hebelelement befestigt, und ein zweiter Teil des Sensorelements, der von dem ersten Teil beabstandet ist, ist an dem Gehäuse befestigt. Durch eine Verformung des verformbaren Substrats wird eine elektrische Größe des wenigstens einen leitfähigen Elements verändert.In the method according to the invention for actuating an actuating device for a vehicle, at least one lever element of the actuating device, which is movably mounted on a housing of the actuating device, is attached to a Pivot axis pivoted from a starting position into at least one operating position. Reaching the at least one actuation position by the at least one lever element is detected by at least one sensor element of the actuation device. The at least one sensor element comprises a deformable substrate and at least one conductive element which is connected to the substrate. A first part of the sensor element is attached to the lever element and a second part of the sensor element, which is spaced from the first part, is attached to the housing. By deforming the deformable substrate, an electrical variable of the at least one conductive element is changed.
Da das Bewegen des Hebelelements zur Verformung des verformbaren Substrats führt, kann die Messung der Veränderung der wenigstens einen elektrischen Größe verwendet werden, um zu detektieren, ob das wenigstens eine Hebelelement die wenigstens eine Betätigungsposition erlangt oder erreicht hat oder nicht. Folglich ermöglicht das Verfahren eine besonders einfache und zuverlässige Detektion der Bewegung des Hebelelements.Since the movement of the lever element leads to the deformation of the deformable substrate, the measurement of the change in the at least one electrical variable can be used to detect whether or not the at least one lever element has reached the at least one actuation position or not. Consequently, the method enables a particularly simple and reliable detection of the movement of the lever element.
Die im Hinblick auf die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung beschriebenen Vorteile und ihre Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt.The advantages described with regard to the actuating device according to the invention and its embodiments also apply to the method according to the invention and vice versa.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als erfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.Further features of the invention emerge from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the specified combination, but also in other combinations without departing from the scope of the invention . Embodiments of the invention that are not explicitly shown and explained in the figures, but emerge and can be generated from the explained embodiments by means of separate combinations of features, are thus also to be regarded as covered and disclosed. Designs and combinations of features are also to be regarded as disclosed, which therefore do not have all the features of an originally formulated independent claim. In addition, designs and combinations of features, in particular through the statements set out above, are to be regarded as disclosed that go beyond the combinations of features set forth in the back-references of the claims or differ from them.
Darin zeigen:
-
1 schematisch ein Lenksäulenmodul für ein Fahrzeug, wobei das Modul zwei Betätigungshebel und zwei Biegesensoren umfasst, die dazu eingerichtet sind, eine Bewegung des jeweiligen Betätigungshebels zu detektieren; -
2 schematisch einen der Biegesensoren in einem geraden Zustand und in einem gebogenen oder verbogenen Zustand; -
3 eine mögliche elektrische Verbindung eines der Biegesensoren; -
4 verschiedene Biegepositionen des Biegesensors, der in einer schematischen Seitenansicht gezeigt ist; -
5 eine mögliche Gestaltung einer Vielzahl von leitfähigen Elementen des Biegesensors oder eines Dehnungssensors, welcher ebenfalls als Sensorelement mit verformbarem Substrat innerhalb einer Betätigungsvorrichtung wie beispielsweise dem Lenksäulenmodul verwendet werden kann; -
6 eine mögliche Verwendung des Biegesensors innerhalb einer Schaltung auf Mikrocontrollerbasis; -
7 eine mögliche Verwendung des Biegesensors innerhalb eines Systems mit einer analogen Schaltung; -
8 eine andere mögliche Anwendung des Sensorelements innerhalb einer Betätigungsvorrichtung, die als Fensterheber für ein Fahrzeug ausgebildet ist; und -
9 eine weitere mögliche Ausgestaltung der Betätigungsvorrichtung, wobei die Betätigungsvorrichtung einen Betätigungshebel für ein Getriebe eines Fahrzeugs umfasst.
-
1 schematically, a steering column module for a vehicle, the module comprising two actuation levers and two bending sensors which are set up to detect a movement of the respective actuation lever; -
2 schematically one of the bending sensors in a straight state and in a bent or bent state; -
3 a possible electrical connection of one of the bending sensors; -
4th different bending positions of the bending sensor, which is shown in a schematic side view; -
5 a possible design of a plurality of conductive elements of the bending sensor or a strain sensor, which can also be used as a sensor element with a deformable substrate within an actuation device such as the steering column module; -
6th a possible use of the bending sensor within a circuit based on microcontrollers; -
7th a possible use of the bending sensor within a system with an analog circuit; -
8th another possible application of the sensor element within an actuating device which is designed as a window regulator for a vehicle; and -
9 a further possible embodiment of the actuating device, wherein the actuating device comprises an actuating lever for a transmission of a vehicle.
In den Figuren sind dieselben Elemente oder Elemente mit derselben Funktion durch dieselben Bezugszeichen angegeben.In the figures, the same elements or elements with the same function are indicated by the same reference symbols.
In dem in
Die Betätigungshebel
In
Wenn mechanische Schalter in dem Lenksäulenmodul
Um diese Probleme zu vermeiden, umfasst das in
In
Der jeweilige Biegesensor
Wenn der Biegesensor
In dem in
In einer gleichen Weise ist ein erster Endbereich
Da herkömmliche mechanische Schalter durch die Biegesensoren
Eine Möglichkeit, um die Veränderung des elektrischen Widerstands des leitfähigen Elements
In dem in
Alternativ oder zusätzlich kann eine Veränderung einer elektrischen Kapazität des wenigstens einen leitfähigen Elements
In dem in
Wie in
Ein zweiter Ausgangsanschluss
Wie in
In einem anderen Beispiel einer möglichen Verbindung des Biegesensors
Innerhalb des Lenksäulenmoduls
Wenn der zweite Endbereich
Wie in
Für den Öffnungsvorgang oder Schließvorgang der Fenster des Fahrzeugs kann der jeweilige Betätigungshebel
In einer gleichen Weise kann die Einstellung eines Fahrzeugsitzes des Fahrzeugs durch Schwenken eines entsprechenden (nicht gezeigten) Sitzeinstellhebels um eine Schwenkachse durchgeführt werden, wobei die Bewegung des Sitzeinstellhebels um die Schwenkachse durch das Sensorelement insbesondere in Form des Biegesensors
Diese Schwenkbewegung des Betätigungshebels
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- WO 2008/067954 A1 [0004]WO 2008/067954 A1 [0004]
- US 6040542 A [0006]US 6040542 A [0006]
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| DE102020109800.6A DE102020109800A1 (en) | 2020-04-08 | 2020-04-08 | Actuating device for a vehicle and method for actuating an actuating device |
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2020
- 2020-04-08 DE DE102020109800.6A patent/DE102020109800A1/en active Pending
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