DE10007500A1 - Kraftfahrzeug-Türschließsystem - Google Patents
Kraftfahrzeug-TürschließsystemInfo
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Abstract
Es werden ein Kraftfahrzeug-Türschließsystem, eine Türaußengriffanordnung, ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Türschließsystems und eine Verwendung einer Kommunikationsantenne eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen. Zur Sensierung einer Annäherung an einen Türaußengriff oder einer Berührung eines Türaußengriffs wird eine zur Überprüfung der Zugangsberechtigung im Rahmen einer "Passive Entry"-Funktion verwendete, vorzugsweise in den Türaußengriff integrierte Antenne eingesetzt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug-Türschließsystem gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Türaußengriffanordnung für ein Kraft
fahrzeug-Türschließsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9, ein Ver
fahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Türschließsystems gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 12 und eine Verwendung einer Antenne eines
Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 16.
Bekannt sind konventionelle elektromechanische Kraftfahrzeug-Türschließ
systeme mit Funkfernbedienung, jedoch ohne "Passive Entry"-Funktion. Bei
diesen klassischen Kraftfahrzeug-Türschließsystemen betätigt eine Bedie
nungsperson eine Drucktaste an einem Fernsteuermodul. Dadurch wird eine
Steuerelektronik aktiviert und durchläuft umgehend ihre Reaktionsphase.
Aufgrund der Entfernung der Bedienungsperson beim Drücken der Taste des
Fernsteuermoduls erreicht die Bedienungsperson einen Türaußengriff an ei
ner Kraftfahrzeugtür mit so großer zeitlicher Verzögerung, daß die Reaktions
phase der Steuerelektronik lange abgeschlossen und das dem Türaußengriff
zugeordnete Kraftfahrzeugschloß entriegelt worden ist. Die Bedienungsper
son öffnet durch Ziehen am Türaußengriff die Kraftfahrzeugtür, wobei das
Kraftfahrzeugschloß entweder mechanisch öffnet, also die Sperrklinke durch
die Bewegung des Türaußengriffes ausgehoben wird, oder elektromecha
nisch oder pneumatisch öffnet, wenn vom Türaußengriff ein Steuersignal an
einen Öffnungsantrieb zum Ausheben der Sperrklinke abgegeben wird.
Eine Steuerelektronik mit sogenannter "Passive Entry"-Funktion, auch "elek
tronischer Schlüssel" genannt, unterscheidet sich von dem zuvor erläuterten
klassischen Kraftfahrzeug-Türschließsystem dadurch, daß am Fern
steuermodul keine Handhabung, also kein Tastendruck vorgenommen werden
muß, um das Kraftfahrzeugschloß bei Annäherung an das Kraftfahrzeug
zu entriegeln. Vielmehr erfolgt dies selbsttätig bei Annäherung der Bedien
ungsperson an das Kraftfahrzeug.
Unter "Passive Entry"-Funktion ist hier also insbesondere eine automatische,
kraftfahrzeugseitige Datenabfrage bzw. Identifikation eines bedienerseitigen
Datenträgers, insbesondere eines Transponders o. dgl. zu verstehen, um fest
zustellen, ob eine sich dem Kraftfahrzeug annähernde Bedienungsperson
oder eine Bedienungsperson, die bereits im Begriff ist, das Kraftfahrzeug
bzw. eine Kraftfahrzeugtür zu öffnen, zum Zutritt berechtigt ist. Dies wird
meist von einer entsprechenden Elektronik des Kraftfahrzeugs überprüft. Bei
entsprechender Berechtigung der Bedienungsperson erfolgt üblicherweise
ein automatisches Entriegeln entweder einer Zentralverriegelung, des Tür
schlosses der Fahrertür oder zumindest des Türschlosses der Tür, dem sich die
Bedienungsperson nähert oder deren Türaußengriff die Bedienungsperson
berührt bzw. betätigt.
Ein Kraftfahrzeug-Türschließsystem mit "Passive Entry"-Funktion benötigt
für die Steuerelektronik eine bestimmte Reaktionsphase bzw. -zeit, die sich
üblicherweise aus einem Anlaufintervall, um das System bei Annäherung des
Datenträgers bzw. Fernsteuermoduls zu aktivieren, einem Berechtigungs-
Prüfintervall, um die Bedienungsperson anhand der Codierung der zwischen
Fernsteuermodul und Steuerelektronik ausgetauschten Signale auf ihre Be
rechtigung zu überprüfen, und schließlich dem eigentlichen Aktionsintervall,
in dem die Aktion erfolgt, insbesondere die Entriegelung des Kraftfahrzeug
schlosses, durchgeführt wird, zusammensetzt.
Die Dauer der Reaktionsphase von mehr als hundert Millisekunden wird im
Vergleich zu konventionellen Kraftfahrzeug-Türschließsystemen als lang
empfunden, wenn das Anlaufintervall erst bei Betätigen des Türaußengriffes
startet. Das Ziehen des Türaußengriffes o. dgl. kann nämlich bei einer "Pas
sive Entry"-Funktion u. U. schon erfolgen, wenn die Reaktionsphase der
Steuerelektronik noch nicht abgeschlossen worden ist. Die Bedienungsper
son muß dann den Türaußengriff ein zweites Mal ziehen, was als "Fehlfunk
tion" interpretiert werden kann.
Da die resultierende Gesamtzeit der Reaktionsphase nicht beliebig verkürzt
werden kann, wurde bereits versucht, die Verzögerungszeit zu kaschieren
(DE-A-195 21 024). Bei diesem Kraftfahrzeug-Türschließsystem wird das
Anlaufintervall und das Berechtigungs-Prüfintervall der Steuerelektronik in
eine Phase verlegt, die vor der von der Bedienungsperson merkbaren eigent
lichen Bedienungsphase liegt. Merkbar ist dann für die Bedienungsperson
lediglich eine Restzeit, die der Reaktionszeit von mechanischen, konventio
nellen Kraftfahrzeug-Türschließsystemen entspricht.
Ein anderer Ansatz besteht darin, das Anlaufintervall der Steuerelektronik
nicht erst bei Betätigen des Türaußengriffes starten zu lassen, sondern schon
eine Annäherung der Hand einer Bedienungsperson an den Türaußengriff
zum Starten des Anlaufintervalls zu nutzen. Die US-A-4,868,915, die den
Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung bildet, offenbart ein insbeson
dere für Kraftfahrzeuge vorgesehenes, schlüsselloses Zugangssystem mit
"Passive Entry"-Funktion. Das Zugangssystem weist eine Antenne und ein
Identifikationsmittel zur Überprüfung der Zugangsberechtigung eines bedie
nerseitigen Datenträgers auf, sofern sich eine Bedienungsperson mit dem Da
tenträger in einem Überwachungsbereich befindet. Das Zugangssystem weist
zusätzlich einen separaten Näherungssensor auf, der das Zugangssystem
bzw. die Überprüfung oder Datenabfrage aktiviert, wenn sich eine Bedie
nungsperson in dem Überwachungsbereich befindet. Bei dem Näherungs
sensor handelt es sich vorzugsweise um einen kapazitiven Näherungssensor.
Jedoch werden auch magnetische, induktive, akustische und ähnliche Nähe
rungssensoren als verwendbar bezeichnet. Das Starten des Anlaufintervalls
der Steuerelektronik, also das "Aufwecken" bzw. Aktivieren" der Steuerelek
tronik, erfolgt dann zeitlich so weit vor dem eigentlichen Ziehen des Türau
ßengriffes, daß das Anlaufintervall und meist auch das Berechtigungs-Prüfin
tervall bereits abgeschlossen sind, wenn der Türaußengriff durch die Hand
der Bedienungsperson tatsächlich bewegt wird.
Ein wesentlicher Vorteil bei der Verwendung eines derartigen Näherungssen
sors liegt darin, daß die verhältnismäßig viel Energie erfordernde Überprüfung
der Zugangsberechtigung nur dann erfolgt, wenn sich eine potentielle Be
dienungsperson angenähert hat. Ein Näherungssensor und dessen Einbau
sind jedoch mit nicht unerheblichen losten verbunden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug-
Türschließsystem, eine Türaußengriffanordnung für ein Kraftfahrzeug-Tür
schließsystem, ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Türschließ
systems und eine Verwendung einer Antenne eines Kraftfahrzeugs anzuge
ben, so daß auf einfache, kostengünstige Weise ein Annähern, insbesondere
einer Hand einer Bedienungsperson, an einen Türaußengriff und/oder ein Be
rühren des Türaußengriffs, insbesondere bei verhältnismäßig niedrigem Ener
giebedarf und bei gutem Ansprechverhalten, detektiert werden kann, insbe
sondere wobei dann eine "Passive Entry"-Funktion des Kraftfahrzeug-Tür
schließsystems aktiviert bzw. ein Anlaufintervall einer Steuerelektronik ge
startet werden kann.
Die obige Aufgabe wird vorschlagsgemäß durch ein Kraftfahrzeug-Tür
schließsystem gemäß Anspruch 1, eine Türaußengriffanordnung gemäß An
spruch 9, ein Verfahren gemäß Anspruch 12 oder eine Verwendung gemäß
Anspruch 16 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Un
teransprüche.
Eine grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung liegt darin, die für die
"Passive Entry"-Funktion ohnehin vorhandene Antenne und deren Sende-
und Empfangseinrichtung zur Detektion eines Annäherns, insbesondere einer
Hand einer Bedienungsperson, an den Türaußengriff und/oder eines Berüh
rens des Türaußengriffs, insbesondere durch eine Hand einer Bedienungsper
son, zu verwenden. So kann ein zusätzlicher Näherungssensor zur Aktivie
rung der "Passive Entry"-Funktion bzw. zum Starten der Datenabfrage eines
bedienerseitigen Datenträgers entfallen, was Kosteneinsparungen und eine
Vereinfachung ermöglicht.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante ist die für die Da
tenkommunikation ohnehin vorgesehene Antenne zusätzlich als kapazitiver
Sensor zur Erfassung einer Annäherung und/oder Berührung ausgebildet
bzw. angeordnet und verwendbar. Hierzu ist die Antenne insbesondere am
Türaußengriff angeordnet, vorzugsweise in diesen integriert oder durch die
sen gebildet.
Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Annäherungs und/oder Berüh
rungssensierung bzw. -detektion mittels von der Antenne angestrahlter elek
tromagnetischer Wellen erfolgen.
Grundsätzlich kann die Sende- und Empfangseinrichtung zur Datenabfrage
bzw. Identifizierung eines von einer Bedienungsperson tragbaren Datenträ
gers in einem ersten Frequenzbereich, beispielsweise bei etwa 433 MHz, und
zur Annäherungs- bzw. Berührungssensierung in einem zweiten Frequenz
bereich, beispielsweise im GHz-Bereich, arbeiten. Vorzugsweise ist jedoch
vorgesehen, daß die Antenne und insbesondere auch die zugeordnete Sende-
und Empfangseinrichtung sowohl für die Datenabfrage als auch für die An
näherungs- bzw. Berührungssensierung im selben Frequenzbereich arbeiten,
also elektromagnetische Wellen in diesem Frequenzbereich aussenden und
empfangen.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung werden elektromagnetische Wellen
zur Annäherungs- bzw. Berührungssensierung eingesetzt, die eine auf dem
Radarprinzip beruhende Detektion ermöglichen, d. h. es können reflektierte
Wellen mittels der Antenne und der zugeordneten Sende- und Empfangs
einrichtung bzw. einer entsprechenden Auswerte- bzw. Steuerelektronik er
faßt werden. Hierfür eignen sich insbesondere elektromagnetische Wellen in
einem Frequenzbereich von mehr als 20 GHz und insbesondere von etwa 24 GHz.
Unter "Erfassen" ist hier insbesondere das Bereitstellen von Daten bzw.
Meßsignalen gemeint, deren Auswertung eine Detektion bzw. Sensierung
ermöglicht, ob sich eine Hand einer Bedienungsperson dem Türaußengriff
angenähert hat, diesen bereits berührt und/oder betätigt. Die Auswertung
kann unmittelbar in der Sende- und Empfangseinrichtung für die Datenab
frage bzw. -kommunikation mit dem Datenträger, in der sonstigen Steuer
elektronik und/oder in einer zusätzlichen Auswerteelektronik o. dgl. erfol
gen. Dies stellt Selbstverständlichkeiten für den Fachmann dar, so daß hierauf
nicht näher eingegangen wird, da es primär nicht darauf ankommt, wo die
Auswertung stattfindet.
Bei der Anwendung des Radarprinzips bzw. der Erfassung von reflektierten
Wellen zur Annäherungs- bzw. Berührungssensierung ist es möglich und
vorzugsweise vorgesehen, die gleiche Antenne zum Aussenden und Emp
fangen der elektromagnetischen Wellen für die Datenabfrage bzw. -kommu
nikation mit dem Datenträger einzusetzen. Dies gilt insbesondere dann, wenn
das Kraftfahrzeug-Türschließsystem sowohl bei der Datenabfrage als auch
bei der Annäherungs- bzw. Berührungssensierung mit elektromagnetischen
Wellen im gleichen Frequenzbereich arbeitet.
Jedoch sind anstelle des Radarprinzips auch alternative Arten zu Detektion
bzw. Sensierung einer Annäherung und/oder Berührung möglich. Beispiels
weise kann insbesondere im Bereich eines auf Annäherung und/oder Berüh
rung zu überwachenden Türaußengriffs ein Wellenfeld erzeugt werden, wo
bei eine Änderung und/oder Unterbrechung des Wellenfeldes durch eine
Hand einer Bedienungsperson als Annäherung an den Türaußengriff bzw.
Berührung des Türaußengriffs erfaßt und ausgewertet werden kann. Hier
sind ggf. getrennte Sender und Empfänger erforderlich, wobei ggf. auch Re
flektionen an Abschnitten des Türaußengriffs und/oder an benachbarten Tür
außenbereichen ausgenutzt und/oder berücksichtigt werden können und
dementsprechend trotzdem lediglich eine Antenne erforderlich ist, die sowohl
als Sender als auch als Empfänger arbeitet. In jedem Fall ergibt sich so insbe
sondere eine wesentlich größere Freiheit bei der Wahl des Frequenzbereichs
für die elektromagnetischen Wellen.
Der bedienerseitige Datenträger ist selbstverständlich an die verwendeten
Frequenzen der elektromagnetischen Wellen angepaßt. Dabei ist es auch
möglich, daß der Datenträger auf einer anderen Frequenz, beispielsweise in
einem wesentlich niedereren Frequenzbereich, Antwortsignale zur Daten
übertragung bzw. Identifizierung aussendet, die dann entweder von der glei
chen, hierfür auch empfindlichen Antenne oder von einer zusätzlichen An
tenne des Kraftfahrzeug-Türschließsystems empfangen werden können.
Vorzugsweise werden die elektromagnetischen Wellen, zumindest zur Annä
herungs- bzw. Berührungssensierung, nur pulsweise ausgesendet. Dies ge
stattet eine Minimierung der erforderlichen Energie. Außerdem ermöglicht
bzw. vereinfacht dies eine Laufzeitmessung, die zur Detektion einer Annäherung
und/oder Berührung bzw. Unterbrechung eines von den elektromag
netischen Wellen gebildeten, beispielsweise lichtschrankenartigen Wellenfel
des ermöglicht.
Zusätzlich oder alternativ wird vorzugsweise die Energie der ausgesandten
elektromagnetischen Wellen zumindest bei der Annäherungs- bzw. Berüh
rungssensierung minimal gehalten. Dies dient ebenfalls einer Minimierung der
erforderlichen Energie, die bei abgestelltem Fahrzeug üblicherweise von einer
Kraftfahrzeugbatterie bereitgestellt wird.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung erfolgt die Annäherungs- bzw. Be
rührungssensierung im wesentlichen nur im Bereich des Türaußengriffs.
Dementsprechend werden die elektrischen Wellen vorzugsweise nur zumin
dest im wesentlichen im Bereich des Türaußengriffs abgestrahlt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Antenne am Türaußengriff oder in ei
nem dazu benachbarten Bereich angeordnet, insbesondere in den Türaußen
griff integriert ist. Insbesondere ist dabei dieselbe Antenne sowohl zum Sen
den als auch Empfangen von elektromagnetischen Wellen und insbesondere
sowohl für die Datenabfrage bzw. -kommunikation mit dem bedienerseitigen
Datenträger als auch für die Annäherungs- bzw. Berührungssensierung vor
gesehen. So wird ein einfacher, kostengünstiger Aufbau ermöglicht, wobei
mit minimalem Energiebedarf eine Annäherungs- bzw. Berührungssensie
rung bzgl. dieses Türaußengriffs ermöglicht wird.
Das Vorgenannte gilt insbesondere für den Türaußengriff einer Fahrertür. Zu
sätzlich kann entsprechend eine Antenne am Türaußengriff oder im dazu be
nachbarten Bereich der Beifahrertür oder einer sonstigen Tür angeordnet
sein, um auch dort eine Annäherungs- bzw. Berührungssensierung vorneh
men zu können.
Insbesondere im Falle einer Integration der Antenne in eine Türaußengriffan
ordnung oder in einen Türaußengriff bietet es sich an, eine die zugeordnete
Sende- und Empfangseinheit und ggf eine Steuer- und/oder Auswerteelek
tronik in den Türaußengriff und/oder die Türaußengriffanordnung zu inte
grieren. Insbesondere wird von der Steuer- bzw. Auswerteelektronik ein Signal
ausgegeben, das die Detektion bzw. Erfassung einer Annäherung und/
oder Berührung anzeigt.
Die Sende- und Empfangseinheit kann als eine Baueinheit bzw. Baugruppe
ausgebildet sein, jedoch bedarfsweise auch durch getrennte Komponenten
bzw. Baueinheiten gebildet sein.
Weitere Aspekte, Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung eines bevorzug
ten Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:
Fig. 1 in einer schematischen und perspektivischen Ansicht ein Kraft
fahrzeug mit einem vorschlagsgemäßen Kraftfahrzeug-Tür
schließsystem;
Fig. 2 eine Türaußengriffanordnung des Kraftfahrzeug-Türschließsys
tems gemäß Fig. 1 und
Fig. 3 eine schematische Draufsicht einer vorschlagsgemäßen Türau
ßengriffanordnung.
In Fig. 1 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 1 mit einem vorschlagsgemäßen
Kraftfahrzeug-Türschließsystem 2 dargestellt. Das Kraftfahrzeug-Türschließ
system 2 weist insbesondere mehrere Kraftfahrzeugschlösser 3, insbesondere
für Kraftfahrzeugtüren, eine Kraftfahrzeugheckklappe u. dgl., sowie ein Hau
benschloß 4 auf, deren Einbaupositionen in Fig. 1 schematisch angedeutet
sind.
Vorzugsweise ist jedes Kraftfahrzeugschloß 3, vorzugsweise motorisch, ins
besondere elektromotorisch, mittels einer bekannten Zentralverriegelung
bzw. eines Zentralverriegelungsantriebs entriegelbar und verriegelbar. Bei
einer Ausführung als Elektroschloß, was insbesondere bei den Kraftfahrzeug
schlössern 3 der Kraftfahrzeugseitentüren vorgesehen sein kann, weist jedes
Kraftfahrzeugschloß 3 zusätzlich noch die Möglichkeit einer motorischen
Öffnung, also des Aushebens einer nicht dargestellten Sperrklinke, mittels ei
nes nicht dargestellten Öffnungsantriebs auf. In diesem Fall kann das Entriegeln
und Verriegeln auch nur schaltungstechnisch erfolgen. Eine andere Va
riante ist die Ausstattung der Kraftfahrzeugschlösser 3 mit einem Schließhilfs
antrieb, der mit dem Öffnungsantrieb identisch oder von diesem getrennt sein
kann. Hierzu wird auf den Stand der Technik verwiesen, insbesondere auf die
DE-A-196 29 709.
Das Kraftfahrzeug-Türschließsystem 2 ist mit einer "Passive Entry"-Funktion
ausgestatttet. Daher weist das Kraftfahrzeug-Türschließsystem 2 ferner einen
insbesondere als "Passive Entry"-Chipkarte ausgebildeten oder sonstigen Da
tenträger bzw. Transponder 5 auf, der von einer nicht dargestellten Bedie
nungsperson mitgeführt wird und als "elektronischer Schlüssel" dient. So
kann eine kraftfahrzeugseitig ausgelöste Datenabfrage bzw. Identifizierung
des Datenträgers 5, wie durch elektromagnetische Wellen 6 angedeutet,
durchgeführt und die Zugangsberechtigung der Bedienungsperson über
prüft werden. Bei entsprechender Zugangsberechtigung erfolgt eine Ent
riegelung des Kraftfahrzeugschlosses 3 der Fahrertür oder beispielsweise aller
Kraftfahrzeugschlösser 3 mittels der nicht dargestellten Zentralverriegelung
o. dgl. Hinsichtlich diesbezüglicher Einzelheiten wird auf den insbesondere
bereits genannten Stand der Technik verwiesen.
Dem Kraftfahrzeugschloß 3 der Fahrertür und dem Haubenschloß 4 sind je
weils ein Schließzylinder 7 für eine Betätigung mit einem mechanischen
Schlüssel 8 zugeordnet. So kann das Kraftfahrzeugschloß 3 der Fahrertür mit
dem Schlüssel 8 mechanisch im Notfall betätigt bzw. entriegelt und geöffnet
werden. Eine entsprechende Notentriegelung bzw. Notöffnung kann be
darfsweise auch für die anderen Kraftfahrzeugschlösser 3 vorgesehen sein.
Zumindest jedem Kraftfahrzeugtürschloß 3 der Kraftfahrzeugseitentüren ist
eine Türaußengriffanordnung 9 zugeordnet, wie in Fig. 1 angedeutet. Fig. 2
zeigt die Türaußengriffanordnung 9 der Fahrertür mit integriertem Schließzy
linder 7. Die Türaußengriffanordnung 9 weist ferner einen Türaußengriff 10
auf, der beweglich gelagert ist und beispielsweise mit einer zugeordneten
Schalteinrichtung 11 der Türaußengriffanordnung 9 zusammenwirkt, so daß
beim Ziehen des Türaußengriffs 10 ein Schaltsignal ausgelöst wird, um einen
zugeordneten, nicht dargestellten, elektrischen Öffnungsantrieb zum Öffnen
des zugeordneten Kraftfahrzeugschlosses 3 bzw. zum Ausheben der Sperrklinke
dieses Kraftfahrzeugschlosses 3 anzusteuern. Dies gilt für den Fall ei
nes Elektroschlosses 3. Bei einem mechanisch betätigten Kraftfahrzeug
schloß 3 tritt an die Stelle der Schalleinrichtung 11 eine Übertragungsme
chanik klassischer Bauart oder eine sonstige Betätigungsdetektionseinrich
tung. Jedoch kann die Schalteinrichtung 11 auch entfallen, wenn der Türau
ßengriff 10 nicht beweglich gelagert ist und statt dessen beispielsweise eine
Annäherungs- und Berührungssensierung zum selbstätigen Öffnen des zu
geordneten Kraftfahrzeugschlosses 3 vorgesehen ist.
Die Türaußengriffanordnung 9 kann außerdem einen benachbarten Türbe
reich, der in Fig. 2 nicht dargestellt ist, umfassen, insbesondere wenn die Tür
außengriffanordnung 9 zusammen mit diesem benachbarten Türbereich als
Baueinheit in die zugeordnete Kraftfahrzeugtür eingesetzt wird.
Fig. 3 zeigt in schematischer Draufsicht eine Türaußengriffanordnung 9, die
beispielsweise wie bezüglich Fig. 2 beschrieben mit, aber auch ohne Schließ
zylinder 7 ausgebildet sein kann. Am Türaußengriff 10 ist eine Antenne 12
angeordnet. Insbesondere ist die Antenne 12 in den Türaußengriff 10 inte
griert bzw. eingelassen.
Der Antenne 12 ist eine Sende- und Empfangseinrichtung 13 zugeordnet, die
hier insbesondere eine Baueinheit bildet, jedoch auch durch separate Kom
ponenten bzw. Baugruppen gebildet sein kann. Die Sende- und Empfangs
einrichtung 13 ist vorzugsweise an eine optionale dezentrale Auswerte- bzw.
Steuerelektronik 14 und/oder an eine zentrale Steuerelektronik 15, wie in
Fig. 1 angedeutet, angeschlossen. Die dezentrale Auswerte- bzw. Steuerelek
tronik 14 kann jedoch bedarfsweise auch in die zentrale Steuerelektronik 15
zumindest teilweise integriert sein. Gleiches gilt für die Sende- und Emp
fangseinrichtung 13, wobei diese und ggf. die dezentrale Auswerte- bzw.
Steuerelektronik 14 vorzugsweise zumindest teilweise in die Türaußengriff
anordnung 9 integriert ist bzw. sind.
Das vorschlagsgemäße Kraftfahrzeug-Türschließsystem 2 weist eine soge
nannte "Passive Entry"-Funktion im eingangs erläuterten Sinne auf. Zur Fest
stellung der Zugangsberechtigung einer nicht dargestellten Bedienungsper
son sendet die Antenne 12 elektromagnetische Wellen 6 aus, die von dem bedienerseitigen
Datenträger 5 empfangen werden können. Der Datenträger 5
strahlt daraufhin seinerseits elektromagnetische Wellen 6 aus, die Daten-
bzw. Identifizierungssignale enthalten und ggf. in ihrer Frequenz abweichen
können. Diese vom Datenträger 5 ausgestrahlten elektromagnetischen Wel
len 6 können von der Antenne 12 und der zugeordneten Sende- und Emp
fangseinrichtung 13 empfangen, erfaßt und ggf. ausgewertet werden. Die
Auswertung kann jedoch alternativ oder zusätzlich auch in der Steuerelek
tronik 14, 15 erfolgen. Durch diese Datenabfrage bzw. Identifizierung des
Datenträgers 5 kann festgestellt werden, ob dem Datenträger 5 und damit der
den Datenträger 5 tragenden Bedienungsperson die erforderliche Zugangs
berechtigung zukommt.
Zum Empfang der vom Datenträger 5 ausgestrahlten elektromagnetischen
Wellen 6 kann bedarfsweise eine zusätzliche, nicht dargestellte Antenne vor
gesehen sein. Dies bietet sich insbesondere dann an, wenn der Datenträger 5
auf einer wesentlich anderen Frequenz antwortet.
Vorzugsweise ist jedoch die Antenne 12 sowohl zum Senden als auch zum
Empfangen der elektromagnetischen Wellen 6 vorgesehen.
Die Antenne 12 dient in jedem Fall der Kommunikation von Informationen
bzw. Daten, insbesondere bei der Datenabfrage des Datenträgers 5 und ggf.
alternativ oder zusätzlich einer sonstigen Kommunikation.
Wenn von der Steuerelektronik 14, 15 festgestellt wurde, daß die Datenab
frage bzw. Identifizierung des Datenträgers 5 die erforderliche Zugangsbe
rechtigung ergeben hat, wird zumindest das Kraftfahrzeugtürschloß 3 der
Fahrertür oder derjenigen Tür, der sich die Bedienungsperson genähert hat
bzw. dessen Türaußengriff 10 die Bedienungsperson berührt und/oder betä
tigt hat, entriegelt und ggf. geöffnet. Insbesondere werden bei Erkennung
der Zugangsberechtigung alle Kraftfahrzeugtürschlösser 3, die zumindest
den Kraftfahrzeugseitentüren zugeordnet sind, entriegelt
Der vorgenannte Ablauf bis ein Kraftfahrzeugtürschloß 3 tatsächlich entrie
gelt ist, bedarf einer gewissen Zeit. Insbesondere benötigt die "Passive
Entry"-Funktion eine zeitliche Reaktionsphase mit Anlaufintervall, Berechti
gungs-Prüfintervall (Datenabfrage) und Aktionsintervall (Entriegeln).
Um eine rechtzeitige Aktivierung der "Passive Entry"-Funktion bzw. ein
rechtzeitiges Starten des Anlaufintervalls erreichen zu können, weist das vor
schlagsgemäße Kraftfahrzeug-Türschließsystem 2 eine Annäherungs- bzw.
Berührungssensierung auf, die das Annähern einer Bedienungsperson bzw.
einer Hand einer Bedienungsperson an den Türaußengriff 10 bzw. ein Berüh
ren des Türaußengriffs 10 durch eine Hand einer Bedienungsperson erfaßt, so
daß die "Passive Entry"-Funktion frühzeitig aktiviert werden kann.
Die Besonderheit der vorschlagsgemäßen Lösung liegt nun darin, daß die
Kommunikationsantenne 12 zusätzlich zur Annäherungs- bzw. Berührungs
sensierung verwendet wird. Dies wird nachfolgend anhand zweier Ausfüh
rungsvarianten, die auch miteinander kombiniert werden können, näher er
läutert.
Gemäß einer ersten Ausführungsvariante werden die von der Antenne 12
ausgestrahlten elektromagnetischen Wellen 6 nicht nur zur Datenabfrage
bzw. Identifizierung des Datenträgers 5 verwendet, sondern zusätzlich zur
Annäherungs- bzw. Berührungssensierung eingesetzt. Hierzu sind insbeson
dere die nachfolgend aufgeführten Maßnahmen hervorzuheben.
Die Antenne 12 ist am Türaußengriff 10 oder in einem dazu benachbarten
Türbereich 17, wie in Fig. 3 angedeutet, angeordnet. Dementsprechend kann
die Antenne 12 elektromagnetische Wellen 6 ausstrahlen, die in der Umge
bung des Türaußengriffs 10 bzw. der Türaußengriffanordnung 9 ein Wellen
feld 16 bilden. Die Antenne 12 sendet insbesondere pulsweise und insbeson
dere bei verhältnismäßig geringer Energie elektromagnetische Wellen 6 aus,
die im Falle der Annäherung einer Bedienungsperson, insbesondere von einer
sich an den Türaußengriff 10 annähernden Hand der Bedienungsperson, re
flektiert und von der Antenne 12 wieder empfangen werden. Hierbei wird
das Radarprinzip ausgenutzt, also insbesondere die Laufzeit erfaßt und zur
Annäherungs- bzw. Berührungssensierung ausgewertet.
Zur vorgenannten Annäherungs- bzw. Berührungssensierung eignen sich
insbesondere elektromagnetische Wellen im GHz-Bereich und vorzugsweise
von etwa 24 GHz. Dementsprechend strahlt die Antenne 12 zumindest wäh
rend der Phase der Annäherungs- bzw. Berührungssensierung elektromag
netische Wellen 6 geeigneter Frequenz ab. Wenn eine Annäherung bzw. Be
rührung sensiert worden ist, wird die "Passive Entry"-Funktion aktiviert bzw.
das Anlaufintervall der "Passive Entry"-Funktion gestattet. Zur Datenabfrage
bzw. Identifizierung des Datenträgers 5 kann die Antenne 12 gesteuert von
der Sende- und Empfangsrichtung 13 ggf. elektromagnetische Wellen 6 mit
einer anderen Frequenz, beispielsweise mit der bisher üblichen Frequenz von
433 MHz, aussenden. In diesem Fall kann ggf. auch eine zweite, nicht darge
stellte Sende- und Empfangsrichtung vorgesehen sein. Vorzugsweise werden
jedoch auch bei der Datenabfrage des Datenträgers 5 elektromagnetische
Wellen 6 gleicher Frequenz wie bei der Annäherungs- bzw. Berührungssen
sierung von der Antenne 12 ausgesendet. Dementsprechend ist dann der
Datenträger 5 an diese, vorzugsweise etwa 24 GHz betragenden Frequenzen
zum Empfangen entsprechender elektromagnetischer Wellen 6 und Aussen
den entsprechender elektromagnetischer Wellen 6 angepaßt.
Die während der Annäherungs- bzw. Berührungssensierungsphase von der
Antenne 12 empfangenen elektrischen Wellen 6 werden von der Sende- und
Empfangseinrichtung 13 und/oder von der optional vorgesehenen Auswerte-
bzw. Steuerelektronik 14 ausgewertet und insbesondere unter Berücksich
tigung der zeitlichen Korrelation zu ausgesendeten elektromagnetischen
Wellen 6 als Annäherung bzw. Berührung detektiert bzw. ausgewertet.
Vorzugsweise ist die Energie der während der Annäherungs- bzw. Berüh
rungssensierung ausgesendeten elektromagnetischen Wellen 6 zur Minimie
rung des erforderlichen Energiebedarfs geringer als dies zur Datenabfrage
des Datenträgers 5 erforderlich ist.
Anstelle oder zusätzlich zur Erfassung von Änderungen des Wellenfeldes 16
und/oder von reflektierten elektromagnetischen Wellen 6 kann auch eine
niederenergetische Datenabfrage des Datenträgers 5 derart erfolgen, daß die
Antenne 12 insbesondere pulsweise elektromagnetische Wellen 6 mit ver
hältnismäßig geringer Leistung aussendet und der Datenträger 5 ein für die
Identifikation nicht ausreichendes, jedoch zur Annäherungs- bzw. Berüh
rungssensierung gerade ausreichendes Anwortsignal seinerseits aussendet,
das von der Antenne 12 erfaßt und dann ausgewertet werden kann.
Gemäß einer zweiten Ausführungsvariante wird die Antenne 12 zusätzlich
zur Datenkommunikation für eine kapazitive Annäherungs- bzw. Berüh
rungssensierung eingesetzt. Die Antenne 12 arbeitet dann also als kapazitiver
Sensor bzw. kapazitives Sensorelement, wobei die elektrische Kapazität bzw.
deren Änderungen der Antenne 12 erfaßt wird bzw. werden. Bei Annähe
rung einer Bedienungsperson an den Türaußengriff 10 bzw. einer Berührung
des Türaußengriffs 10 durch eine Bedienungsperson ändert sich die elektri
sche Kapazität der Antenne 12. Dementsprechend ist durch Überwachung
und Auswertung der elektrischen Kapazität bzw. deren Änderungen eine
Sensierung bzw. Detektion einer Annäherung und/oder Berührung möglich.
Die Auswertung und Detektion erfolgt insbesondere in der Auswerte- bzw.
Steuerelektronik 14. Jedoch kann diese Funktion gegebebenfalls auch in die
Sende- und Empfangseinrichtung 13 und/oder in die zentrale Steuerelektro
nik 15 integriert werden.
Es ist darauf hinzuweisen, daß vorzugsweise nur eine einzige Antenne 12 in
einem Türaußengriff 10 bzw. einer Türaußengriffanordnung 9 an der Fahrer
tür vorgesehen ist. Optional kann entsprechend jedoch auch mindestens eine
weitere Antenne 12, beispielsweise an der Türaußengriffanordnung 9 der Bei
fahrertür, vorgesehen sein.
Wenn eine Annäherung an einen Türaußengriff 10 oder zumindest an den
Türaußengriff 10 der Fahrertür des Kraftfahrzeugs 1 sensiert bzw. detektiert
wird, erfolgt ein "Aufwecken" bzw. Aktivieren der "Passive Entry"-Funktion,
um das Anlaufintervall zu starten. Alternativ erfolgt das "Aufwecken" bzw.
Starten erst bei der Detektierung bzw. Sensierung einer Berührung eines be
liebigen Türaußengriffs 10 oder des Türaußengriffs 10 der Fahrertür. In jedem
Fall werden so ein frühzeitiges Starten des Anlaufintervalls und ein frühzei
tiges Überprüfen der Zugangsberechtigung der angenäherten bzw. den Tür
außengriff 10 berührenden Bedienungsperson - durch Datenabfrage des be
dienerseitigen Datenträgers 5 - erreicht, mit der Folge, daß das eigentliche
Betätigen bzw. Ziehen des Türaußengriffs 10 noch solange dauert, daß dann
bereits das Aktionsintervall, regelmäßig das Entriegeln oder das Ausheben
der Sperrklinke, für die Bedienungsperson scheinbar verzögerungsfrei ablau
fen kann.
Wie bereits angesprochen, kann sowohl eine Annäherungssensierung als
auch eine Berührungssensierung erfolgen. Beispielsweise kann die Auswer
tung ein erstes Signal bei Detektion bzw. Sensierung einer Annäherung aus
geben, um die "Passive Entry"-Funktion bzw. das Anlaufintervall zu starten.
Anschließend kann bei entsprechender Berechtigung und bei entsprechend
zeitlich korollierter Sensierung der Berührung des Türaußengriffs 10 eine
Entriegelung einer Zentralverriegelung erfolgen und/oder das zugeordnete
Kraftfahrzeugtürschloß 3 öffnen. Im letzten Fall kann ein dem Türaußengriff
10 zugeordneter Schalter bzw. die Schalteinrichtung 11 entfallen. Es ist dann
sogar nicht erforderlich, den Türaußengriff 10 oder einen Teil davon beweg
lich auszuführen bzw. zu lagern.
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, daß die Annäherungssensierung und/oder
Berührungssensierung auch zur Steuerung sonstiger Kraftfahrzeugfunktio
nen und zur Aktivierung sonstiger Kraftfahrzeugsteuerungen eingesetzt wer
den kann. Vorzugsweise werden hierzu von der Auswerteelektronik 14 oder
einer sonstigen Elektronik entsprechende Steuersignale ausgegeben.
Claims (16)
1. Kraftfahrzeug-Türschließsystem (2) mit einem Kraftfahrzeugschloß (3),
das motorisch oder schaltungstechnisch entriegelbar und ggf. auch motorisch
öffenbar ausgebildet ist, mit einem dem Kraftfahrzeugschloß (3) zugeordne
ten Türaußengriff (10), mit einer Antenne (12) und einer zugeordneten Sende-
und Empfangseinrichtung (13) zum Aussenden und Empfangen von elek
tromagnetischen Wellen (6) zur Datenabfrage bzw. Identifizierung eines von
einer Bedienungsperson tragbaren Datenträgers (5), insbesondere eines
Transponders, und mit einer Steuerelektronik (14, 15) zum Entriegeln und
ggf. Öffnen des Kraftfahrzeugschlosses (3) bei entsprechender Zugangsbe
rechtigung des Datenträgers (5), wobei eine Annäherung einer Bedienungs
person, insbesondere einer Hand einer Bedienungsperson, insbesondere an
den Türaußengriff (10), und/oder eine Berührung des Türaußengriffs (10) zum
Starten der Datenabfrage des Datenträgers (S) detektierbar ist bzw. sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antenne (12), die Sende- und Empfangseinrichtung (13) und/oder die
Steuerelektronik (14, 15) derart ausgebildet und/oder angeordnet ist bzw.
sind, daß eine Annäherung einer Bedienungsperson und/oder eine Berüh
rung des Türaußengriffs (10) durch Erfassung von Reflektionen von ausge
sandten elektromagnetischen Wellen (6), durch Erfassung von Änderungen
eines insbesondere im Bereich des Türaußengriffs (10) erzeugten Wellen
feldes (16) und/oder durch Erfassung von Änderungen der elektrischen Ka
pazität der Antenne (12) detektierbar und zum Starten der Datenabfrage des
Datenträgers (5) auswertbar ist bzw. sind.
2. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Datenträger (5) und die Antenne (12) bzw. die Sende- und Emp
fangseinrichtung (13) derart ausgebildet sind, daß sowohl für die Annäherungs-
bzw. Berührungsdetektion als auch für die Datenabfrage elektromag
netische Wellen (6) desselben Frequenzbereichs einsetzbar sind.
3. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Antenne (12) bzw. die Sende- und Empfangseinrich
tung (13) derart ausgebildet ist, daß elektromagnetische Wellen (6) mit einer
Frequenz von im wesentlichen 20 GHz oder höher ausgesendet und empfan
gen werden können.
4. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach einem der voranstehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß zur Annäherungs- bzw. Berührungsde
tektion das Wellenfeld (16) pulsweise erzeugbar ist und/oder daß die Sende-
und Empfangseinrichtung (13) zum pulsweisen Aussenden der elektro
magnetischen Wellen (6) und/oder zum Aussenden der elektromagnetischen
Wellen (6) mit geringerer Energie als zur Datenabfrage erforderlich betreibbar
ist.
5. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach einem der voranstehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl für die Annäherungs- bzw. Berüh
rungsdetektion als auch für die Datenabfrage dieselbe Antenne (12) vorge
sehen ist.
6. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach einem der voranstehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (12) am Türaußengriff (10)
oder in einem dazu benachbarten Bereich (17) angeordnet, insbesondere in
den Türaußengriff (10) integriert ist, oder daß der Türaußengriff (10) als An
tenne (12) ausgebildet ist.
7. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach einem der voranstehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch Annäherung und/oder Berüh
rung verursachtes Auftreten oder Fehlen von reflektierten Wellen (6) des
Wellenfeldes (16), Unterbrechen des Wellenfeldes (16) oder Ändern von
Laufzeiten von Wellen (6) des Wellenfeldes (16), insbesondere von der
Steuerelektronik (14), auswertbar ist bzw. sind.
8. Kraftfahrzeug-Türschließsystem nach einem der voranstehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektronik (14, 15) derart aus
gebildet ist, daß sie zur Datenabfrage und zum anschließenden Entriegeln
und ggf. Öffnen des Kraftfahrzeugschlosses (3) bei entsprechender Zugangs
berechtigung des Datenträgers (5) zeitlich eine Reaktionsphase mit Anlauf
intervall, Berechtigungs-Prüfintervall und Aktionsintervall benötigt und daß
eine erfaßte Annäherung einer Hand einer Bedienungsperson an den Türau
ßengriff (10) und/oder Berührung des Türaußengriffs (10) als Signal zum Star
ten des Anlaufintervalls auswertbar ist bzw. sind.
9. Türaußengriffanordnung (9) für ein Kraftfahrzeug-Türschließsystem (2),
insbesondere nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Türau
ßengriffanordnung (9) einen Türaußengriff (10), insbesondere zum Öffnen ei
nes zugeordneten Kraftfahrzeugschlosses (3), und ggf. einen zu dem Türau
ßengriff (10) benachbarten Türbereich (17), wie eine Griffmulde, aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Türaußengriff (10) oder am dazu benachbartem Türbereich (17) eine
Antenne (12) zum Aussenden und Empfangen von elektromagnetischen
Wellen (6) zur Datenkommunikation und zum Erfassen einer Annäherung an
den Türaußengriff (10) bzw. Berührung des Türaußengriffs (10) angeordnet
ist oder daß der Türaußengriff (10) als derartige Antenne (12) ausgebildet ist.
10. Türaußengriffanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Antenne (12) derart ausgebildet ist, daß elektromagnetische Wellen (6) mit
einer Frequenz von im wesentlichen 20 GHz oder höher gesendet und emp
fangen werden können.
11. Türaußengriffanordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine der Antenne (12) zugeordnete Sende- und Empfangsein
richtung (13) und/oder eine Auswerte- bzw. Steuerelektronik (14) in den
Türaußengriff (10) und/oder die Türaußengriffanordnung (9) integriert sind.
12. Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Türschließsystems mit min
destens einem Kraftfahrzeugschloß und einem dem Kraftfahrzeugschloß zu
geordneten Türaußengriff, wobei elektromagnetische Wellen zur Datenab
frage bzw. Identifiierung eines von einer Bedienungsperson tragbaren Datenträgers
ausgesendet und empfangen werden, wobei das Kraftfahrzeug
schloß bei entsprechender Zugangsberechtigung des Datenträgers entriegelt
oder ggf. geöffnet wird, wobei ein Annähern, insbesondere einer Hand einer
Bedienungsperson, an den Türaußengriff und/oder ein Berühren des Türau
ßengriffs detektiert und zum Starten der Datenabfrage ausgewertet wird bzw.
werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die der Datenabfrage dienenden elektromagnetischen Wellen zusätzlich
zur Detektion eines Annäherns an den Türaußengriff und/oder Berührens des
Türaußengriffs verwendet werden und/oder daß die Antenne zusätzlich als
kapizitiver Sensor zur Erfassung eines Annäherns an den Türaußengriff
und/oder Berührens des Türaußengriffs verwendet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Detek
tion eines Annäherns und/oder Berührens die elektromagnetischen Wellen
pulsweise und/oder mit geringerer Energie als zur Datenabfrage erforderlich
ausgesendet werden.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Detektion eines Annäherns und/oder Berührens reflektierte Wellen erfaßt
werden und insbesondere deren Laufzeit ausgewertet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Detektion eines Annäherns und/oder Berührens die elektrische Kapa
zität bzw. deren Änderungen der Antenne erfaßt und ausgewertet wird bzw.
werden.
16. Verwendung einer Antenne eines Kraftfahrzeugs, wobei die Antenne
elektromagnetische Wellen zur Datenkommunikation aussenden und emp
fangen kann,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antenne zum Empfang von reflektierenden Wellen zur Erfassung ei
ner Annäherung einer Bedienungsperson verwendet wird und/oder daß die
Antenne (12) als kapazitiver Näherungs- bzw. Berührungssensor verwendet
wird.
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