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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Auslösung eines Abfragesignals für ein Zugangsberechtigungssystem
eines Kraftfahrzeugs mit einer Mehrzahl örtlich getrennter Sensorfelder
nach der Gattung des unabhängigen
Anspruchs.
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Aus
der
DE 102 55 439
A1 ist eine Griffanordnung für eine Fahrzeugtür mit einem
an ihrer Außenseite
befestigten Türgriff
und einem im türabgewandten
Bereich des Türgriffs
angeordneten, kapazitiven Verriegelungssensors sowie einem zusätzlichen,
im türabgewandten
Bereich des Türgriffs
vorgesehenen kapazitiven Sensors für eine Komfortschließfunktion
bekannt. Die Griffanordnung ermöglicht
einem Benutzer, auf eine komfortable und sichere Weise das Fahrzeug
zu verriegeln und alle Fahrzeugöffnungen
zu schließen.
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Weiterhin
ist aus der
DE 102
53 503 A1 ein Sensorsystem für die kapazitive Sensordetektion
der Hand eines Benutzers in der Nähe eines Fahrzeugtürgriffs
bekannt, um einen Sicherheitsdialog zu triggern, um Zugang zu dem
Fahrzeug zu ermöglichen, einschließlich mindestens
einer Elektrode zur kapazitiven Sensordetektion der Hand, wobei
das System einen Grundkörper
zur Aufnahme der mindestens einen Elektrode einschließt, und
der Grundkörper
so konfiguriert wird, dass er in ein Türkarosserieblech oder in dessen
unmittelbare Nähe
gegenüber
dem Türgriff
zwecks Detektion der sich nähernden
oder den Türgriff
ergreifenden Hand passt.
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Vorteile der
Erfindung
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Durch
die erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Auslösung
eines Abfragesignals für
ein Zugangsberechtigungssystem eines Kraftfahrzeugs mit einer Mehrzahl örtlich getrennter
Sensorfelder, wobei zumindest ein Teil der Sensorfelder logisch
miteinander verknüpft
ist und die logisch miteinander verknüpften Sensorfelder in einer
horizontalen Richtung beabstandet sind, ergibt sich der Vorteil,
dass Fehlauslösungen,
wie sie beispielsweise durch Flüssigkeiten (Regen,
Waschwasser, etc.) hervorgerufene Rinnsale entstehen, vermieden
und von einer durch die Hand eines Benutzers eingeleiteten, gewollten
Auslösung
unterschieden werden können.
Diese Unterscheidung wird dadurch erzielt, dass eine Auslösung des
Abfragesignals nur dann erfolgen kann, wenn die horizontal beabstandeten
und logisch miteinander verknüpften
Sensorfelder gleichzeitig eine Betätigung detektieren, was im
Falle von vertikal fließenden
Rinnsalen in der Regel nahezu ausgeschlossen ist. Die logische Verknüpfung der
Sensorfelder gestattet zudem die Einsparung von Kosten und Platz infolge
einer Auswerteelektronik, die deutlich weniger Eingänge als
Sensorfelder erfordert.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Bedienelement der Vorrichtung
zumindest von einem Teil der Sensorfelder umgeben, wobei die Sensorfelder
an einer das Bedienelement teilweise umgebenden Vertiefung angebracht
sind. Eine derartige Vertiefung ermöglicht zum Einen den Schutz
der Sensorfelder vor äußeren Einflüssen und
gestattet zum Anderen einen mit der Karosserieoberfläche des
Kraftfahrzeugs bündigen
Einbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn ein Teil der Sensorfelder an dem Bedienelement
angebracht ist. Auf diese Weise ist eine zusätzliche örtliche Trennung zu den übrigen,
in der Vertiefung angebrachten Sensorfeldern möglich, wodurch die Gefahr von Fehlauslösungen weiter
reduziert werden kann.
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Gelegentlich
kann es vorkommen, dass die durch die Flüssigkeit hervorgerufenen Rinnsale
innerhalb einer leicht strukturierten Vertiefung nicht vollkommen
vertikal sondern streckenweise diagonal fließen, so dass logisch miteinander
verknüpfte
und horizontal beabstandete Sensorfelder durch das selbe Rinnsal
berührt
werden. Aus diesem Grund ist es von Vorteil, wenn die logisch miteinander
verknüpften Sensorfelder
derart in einer horizontalen Richtung beabstandet sind, dass das
durch die Flüssigkeit
hervorgerufene Rinnsal nicht über
diese Sensorfelder fließen
kann.
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Da
Zugangsberechtigungssysteme in Kraftfahrzeugen in der Regel durch
die Betätigung
von Türgriffen
ausgelöst
werden, ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass das Bedienelement
ein Türgriff
ist.
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Weiterhin
bestehen die in der Vertiefung und/oder am Türgriff angebrachten Sensorfelder
jeweils aus mindestens einem kapazitiven Näherungssensor, mit dem festgestellt
werden kann, ob ein Benutzer im Begriff ist, den Türgriff des
Kraftfahrzeugs zu ergreifen, um ein Abfragesignal für das Zugangsberechtigungssystem
auszulösen.
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In
einem weiteren Aspekt ist vorgesehen, dass die logisch miteinander
verknüpften
Sensorfelder jeweils eine Sensorfeldgruppe bilden. In diesem Zusammenhang
wird das Abfragesignal in Gestalt eines Entriegelsignals ausgelöst, wenn
die logisch miteinander verknüpften
Sensorfelder zumindest einer Sensorfeldgruppe gleichzeitig betätigt werden,
wobei unter der Betätigung
auch eine detektierte Annäherung
der Hand durch den kapazitiven Näherungssensor
zu verstehen ist. Erfolgt zudem die Betätigung der logisch miteinander
verknüpften
Sensorfelder zumindest einer Sensorfeldgruppe für eine definierte Mindestzeitspanne,
so wird das Abfragesignal in Gestalt eines Verriegelungssignals
ausgelöst.
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Um
die Sicherheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zu erhöhen
und die Gefahr von Fehlauslösungen
noch weiter zu reduzieren, ist ein weiteres Sensorfeld der Vorrichtung
als ein Verriegelungssensorfeld ausgebildet, das zu den übrigen Sensorfeldern
horizontal beabstandet ist. Dabei wird ein Entriegelungssignal ausgelöst, wenn
das Verriegelungssensorfeld in Verbindung mit den logisch miteinander verknüpften Sensorfeldern
zumindest einer Sensorfeldgruppe betätigt wird, wohingegen ein Verriegelungssignal
ausgelöst
wird, wenn eine Betätigung des
Verriegelungssensorfelds in Verbindung mit den logisch miteinander
verknüpften
Sensorfeldern zumindest einer Sensorfeldgruppe für eine definierte Mindestzeitspanne
erfolgt. In vorteilhafter Weise sind die logisch miteinander verknüpften Sensorfelder UND-verknüpft.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den abhängigen Ansprüchen angegebenen
Merkmale sowie aus der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung.
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Zeichnung
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der 1 bis 4 beispielhaft erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen
in den Figuren auf gleiche Bestandteile mit einer gleichen Funktionsweise
hindeuten. Es zeigen
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1:
ein erstes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Auslösung
eines Abfragesignals für
ein Zugangsberechtigungssystem eines Kraftfahrzeugs,
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2:
ein zweites Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Auslösung
eines Abfragesignals für
ein Zugangsberechtigungssystem eines Kraftfahrzeugs,
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3:
ein drittes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Auslösung
eines Abfragesignals für
ein Zugangsberechtigungssystem eines Kraftfahrzeugs und.
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4: zwei Ausführungsbeispiele für ein in Verbindung
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendetes
Sensorfeld.
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Beschreibung
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In 1 ist
ein erstes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur
Auslösung
eines Abfragesignals für
ein nicht gezeigtes Zugangsberechtigungssystem eines Kraftfahrzeugs
mit einem Schließzylinder 12 und
einem Bedienelement 14 dargestellt. Das Bedienelement 14 ist
teilweise von einer Vertiefung 16 umgeben, die vier örtlich getrennte
Sensorfelder 18, 20, 22, 24 enthält. Während die
beiden Sensorfelder 18 und 20 innerhalb einer ersten,
gestrichelt dargestellten Sensorfeldgruppe 26 logisch miteinander
verknüpft
sind, bilden die beiden, ebenfalls logisch miteinander verknüpften Sensorfelder 22 und 24 eine
weitere, gestrichelt dargestellte Sensorfeldgruppe 28.
Die logische Verknüpfung
der Sensorfelder kann beispielsweise durch ein UND-Gatter oder durch
einen Mikroprozessor innerhalb eines nicht gezeigten Comfort-Entry-Go-Steuergeräts eines
passiven Zugangsberechtigungssystems realisiert sein. Das Bedienelement 14 ist
in diesem Fall zweckmäßigerweise
als ein Türgriff 30 ausgebildet.
Alternativ kann es sich bei dem Bedienelement 14 aber auch
um einen Drucktaster oder um den Schließzylinder 12 handeln.
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Die
in jeder Sensorfeldgruppe 26, 28 enthaltenen Sensorfelder 18 und 20 bzw. 22 und 24 sind
in einer horizontalen Richtung derart beabstandet, dass ein durch
eine Flüssigkeit
hervorgerufenes Rinnsal 32 nicht über die logisch miteinander
verknüpften Sensorfelder 18 und 20 bzw. 22 und 24 fließen kann.
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Soll
nun ein Abfragesignal für
das Zugangsberechtigungssystem in Gestalt eines Entriegelsignals
ausgelöst
werden, so muss ein Benutzer die logisch miteinander verknüpften Sensorfelder 18 und 20 einer
ersten Sensorfeldgruppe 26 oder die logisch miteinander
verknüpften
Sensorfelder 22 und 24 einer zweiten Sensorfeldgruppe 28 gleichzeitig
betätigen.
Dies geschieht beispielsweise, indem er mit seiner Hand den Türgriff 30 umfasst
bzw. sich ihm mit seiner Hand nähert.
Werden die Sensorfelder 18 und 20 bzw. 22 und 24 der
Sensorfeldgruppen 26 oder 28 nicht gleichzeitig
betätigt,
so erfolgt keine Auslösung des
Abfragesignals. Ist ein Verriegeln des Fahrzeugs gewünscht, müssen zumindest
die logisch miteinander verknüpften
Sensorfelder 18 und 20 oder 22 und 24 zumindest
der ersten oder der zweiten Sensorfeldgruppe 26 bzw. 28 für eine definierte
Mindestzeitspanne von beispielsweise einer Sekunde oder länger betätigt werden.
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In 2 ist
ein zweites Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung 33 gezeigt. Auch
hier weist die Vorrichtung 33 wiederum den Schließzylinder 12,
das Bedienelement 14 sowie die das Bedienelement 14 teilweise
umgebende Vertiefung 16 auf. Das Bedienelement 14 ist
nun in Gestalt eines geschwungenen Türgriffs 34 ausgeführt, an dem
ein Sensorelement 36 angebracht ist. Die Vertiefung 16 enthält zwei
weitere Sensorelemente 38 und 40, deren Form beliebig
sein kann und sich beispielsweise an die Form des Türgriffs 34 anlehnt.
Während die
beiden logisch miteinander verknüpften
und horizontal beabstandeten Sensorelemente 36 und 38 eine
erste Sensorfeldgruppe 42 bilden, besteht eine zweite Sensorfeldgruppe 44 lediglich
aus dem Sensorfeld 40. Wiederum sind die in der Sensorfelggruppe 42 enthaltenen
Sensorelemente 36 und 38 derart horizontal beabstandet,
dass das Rinnsal 32 nicht gleichzeitig über sie fließen kann.
Schließlich
ist noch ein weiteres Sensorfeld 46 als ein Verriegelungssensorfeld 48 unterhalb
des Schließzylinders 12 angeordnet.
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Das
Auslösen
eines Abfragesignals in Gestalt eines Entriegelungssignals erfolgt
nun derart, dass sowohl das Verriegelungssensorfeld 48 als auch
die Sensorfelder 36 und 38 der ersten Sensorfeldgruppe 42 oder
das Sensorfeld 40 der zweiten Sensorfeldgruppe 44 gleichzeitig
betätigt
werden müssen.
Dies geschieht beispielsweise durch die gleichzeitige Annäherung der
Finger und des Daumens der Benutzerhand an die Sensorfelder 36, 38, 40 und
das Verriegelungssensorfeld 48. Alternativ kann auch eine
Berührung
der Sensorfelder 36, 38, 40 und 46 erforderlich
sein. Zum Auslösen
eines Verriegelungssignals muss das Verriegelungssensorfeld 48 in
Verbindung mit den logisch miteinander verknüpften Sensorfeldern 36 und 38 der
ersten Sensorfeldgruppe 42 oder des Sensorfeldes 40 der
zweiten Sensorfeldgruppe 44 für eine definierte Mindestzeitspanne
von beispielsweise einer Sekunde oder länger betätigt werden.
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Schließlich kann
es auch vorgesehen sein, dass das Verriegelungssensorfeld 48 mit
dem Sensorfeld 40 der zweiten Sensorfeldgruppe 44 im
Sinne einer ODER-Verknüpfung
galvanisch verbunden ist, so dass es ausreicht, eines der beiden
Sensorfelder 40 oder 46 zu berühren, um in Verbindung mit
der ersten Sensorfeldgruppe 42 ein Entriegelungs- oder Verriegelungssignal
zu erzeugen.
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3 zeigt
ein drittes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung 50,
die unter anderem aus dem Schließzylinder 12 und dem
Bedienelement 14 besteht, das von einer Vertiefung 52 teilweise
umgeben ist. In diesem Fall ist ein das Bedienelement 14 bildender
Türgriff 54 nicht
waagerecht – wie
noch bei den ersten beiden Ausführungsbeispielen
gemäß der 1 und 2 – sondern
senkrecht in der Vorrichtung 50 angeordnet. Weiterhin sind
an dem Türgriff 54 zwei
Sensorfelder 56 und 58 angebracht, während die
Vertiefung 52 drei weitere Sensorfelder 60, 62 und 64 enthält. Die
horizontal beabstandeten Sensorfelder 56 und 60 sowie 58, 62 und 64 sind
jeweils logisch miteinander verknüpft und bilden die beiden,
gestrichelt dargestellten Sensorfeldgruppen 66 bzw. 68.
Schließlich
sieht auch die erfindungsgemäße Vorrichtung 50 ein
weiteres Sensorfeld 46 als Verriegelungssensorfeld 48 vor,
das zu den übrigen
Sensorfeldern 56, 58, 60, 62, 64 horizontal
beabstandet ist.
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Im
Unterschied zu 2 besteht die Sensorfeldgruppe 68 nun
aus drei logisch miteinander verknüpften Sensorfeldern 58, 62 und 64.
Demnach zeigt sich, dass die Anzahl der Sensorfelder pro Sensorfeldgruppe
von Eins beginnend beliebig gewählt werden
kann. Durch die logische UND-Verknüpfung aller Sensorfelder einer
Sensorfeldgruppe ist gewährleistet,
dass eine Auswerteelektronik mit deutlich weniger Eingängen als
Sensorfelder zum Einsatz kommen kann. Welche horizontal zueinander
beabstandeten Sensorfelder dabei logisch miteinander UND-verknüpft werden,
hängt von
dem jeweiligen Aufbau der Vorrichtung sowie deren Einsatzgebiet ab.
Weiterhin ist es möglich,
das Verriegelungssensorfeld 48 mit einem der Sensorfelder 56, 58, 60, 62, 64 über ein
ODER-Gatter oder durch eine galvanische Verbindung gemäß den Erläuterungen
zu 2 zu verknüpfen.
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Da
sich der Auslösvorgang
des Abfragesignals für 3 nicht
von dem gemäß 2 unterscheidet,
soll auf eine erneute Beschreibung verzichtet werden.
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4 zeigt zwei Ausführungsbeispiele für ein in
Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
verwendetes Sensorfeld. In 4a ist
ein rechteckigförmiges
Sensorfeld 70 dargestellt, das aus einem kapazitiven Näherungssensor 72 besteht. Dagegen
weist ein in 4b gezeigtes, tonnenförmiges Sensorfeld 74 drei
kapazitive Näherungssensoren 76, 78, 80 auf,
die jeweils miteinander logisch ODER-verknüpft sein können, um eine höhere Detektionszuverlässigkeit
für das
Sensorfeld 74 zu gewährleisten.
Aus den 2 sowie 4a und 4b wird
deutlich, dass die Form der Sensorfelder an die jeweiligen Bedürfnisse
der Vorrichtung angepasst werden kann und somit beliebig ist, was
im Übrigen
auch für
die Anzahl der Sensoren je Sensorfeld gilt.
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Es
sei abschließend
noch darauf hingewiesen, dass die gezeigten Ausführungsbeispiele weder auf die 1 bis 4 noch auf die genannten Werte beschränkt sind.
So kann beispielsweise die definierte Mindestzeitspanne zum Auslösen des
Verriegelungssignals auch deutlich kürzer als eine Sekunde gewählt werden.
Weiterhin ist es nicht erforderlich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung
die Vertiefung 16 oder den Schließzylinder 12 aufweist.
So kann beispielsweise in Verbindung mit einem rein passiven Zugangsberechtigungssystem
gänzlich
auf den Schließzylinder 12 verzichtet
werden. Andererseits ist es aber auch möglich, dass beispielsweise
bei einem Kofferraumdeckel der Schließzylinder 12 als Bedienelement 14 verwendet
wird, das zumindest von einem Teil der Sensorfelder umgeben ist.
Wie bereits erwähnt,
kann die UND-Verknüpfung der
Sensorfelder mittels eines Mikroprozessors realisiert sein. In diesem
Fall ist es auch möglich,
die Anzahl der logisch miteinander verknüpften Sensorfelder und damit
auch die Sensorfeldgruppen entsprechend den örtlichen Erfordernissen, beispielsweise
für unterschiedliche
Türgriffe
und/oder -schlösser,
anzupassen.