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Die
Erfindung betrifft eine Sicherheitsanordnung in einem oder für ein Fahrzeug
und ein Kraftfahrzeug.
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Solche
Sicherheitsanordnungen in einem Kraftfahrzeug sind zum Beispiel
Bestandteil eines Diebstahlschutzsystems. Moderne elektronische Diebstahlschutzsysteme
in einem Kraftfahrzeug umfassen ein Zugangsberechtigungssystem,
beispielsweise eine Zentralverriegelung, sowie ein Fahrberechtigungssystem,
beispielsweise eine Wegfahrsperre und Alarmanlage.
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Im
einfachen Falle besteht ein solches Zugangs- und Berechtigungssystem
aus einem oder mehreren mechanischen Schlössern und dazu gehörigen Schlüsseln, über die
die Türen
des Kraftfahrzeuges, z.B. zentral geöffnet werden können. Heute verwendete
Zugangsberechtigungssysteme bei Kraftfahrzeugen weisen oft eine
Infrarot- oder Funk-basierte Fernsteuerung auf. Moderne Zugangsberechtigungssysteme
in Kraftfahrzeugen verwenden darüber
hinaus elektronische Sicherungssysteme, beispielsweise unter Verwendung
der Transpondertechnik, bei denen vor dem Öffnen des Kraftfahrzeuges eine
kryptologisch abgesicherte Datenkommunikation zwischen einem im
Kraftfahrzeug angeordneten Transceiver und einem beispielsweise in
einem Schlüssel
angeordneten Transponder erfolgt.
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Welche
dieser Zugangsberechtigungssysteme in ein Kraftfahrzeug eingebaut
werden, hängt sehr
häufig
von den entsprechenden Anforderungen desjenigen Landes ab, für das die
entsprechenden Kraftfahrzeuge bestimmt sind, und welche Anforderungen
der Nutzer an das Sicherheitssystem stellt. Neben den eben beschriebenen
Möglichkeiten,
einen mechanischen o der elektronischen Schlüssel für einen Zugang in ein Kraftfahrzeug
zu verwenden, existieren auch noch andere Möglichkeiten.
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Beispielsweise
existieren Zugangsberechtigungssysteme in einem Kraftfahrzeug, die
eine mit dem Schließsystem
verbundene Tastatur enthalten. Über
die Tastatur lässt
sich ein Code oder eine Nummernfolge eingeben, die nach erfolgter
Authentifizierung das Schließsystem
des Kraftfahrzeuges ent- oder verriegelt. Eine solche Tastatur zur
Eingabe eines Zugangscodes kann z.B. im Bereich der zu öffnenden
Tür, beispielsweise
in der Nähe
des Türgriffes
oder im Rahmen der B-Säule,
angeordnet sein. Das Tastenfeld besteht in diesem Fall aus mechanischen
Tasten oder elektronischen Tasten, die in einer in der Karosserie
eingebetteten Tastatur vorgesehen sind.
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Neben
dieser Variante, die aus ästhetischen und
herstellungstechnischen Gründen
nicht sehr bevorzugt ist, existiert auch die Möglichkeit, das Tastenfeld zur
Eingabe eines Zugangscodes in der Fensterscheibe beispielsweise
der zu öffnenden
Tür anzuordnen.
Derartige Zugangsberechtigungssysteme sind in dem US-Patent
US 5,441,416 und in der
Internationalen Patentanmeldung WO 99/58795 beschrieben. Die Tastatur
weist dort berührungssensitive
Tasten auf, die im Falle der
US
5,441,416 als piezoelektrische Schalter ausgebildet sind
und im Falle der WO 99/58795 als vibrationsempfindliche Sensoren
ausgebildet sind. Das Tastenfeld ist in beiden Fällen mittels eines Klebers
auf die Fensterscheibe montiert. Nachteilig daran ist, dass diese
Tastenfelder dadurch, dass sie auf die Fensterscheibe montiert sind,
bei unsachgemäßer Verwendung
wieder entfernt werden können,
wodurch in diesem Falle eine schlüssellose Zugangsberechtigungsanfrage unter
Verwendung des Tastenfeldes nicht mehr möglich ist. Ein weiteres Problem
besteht darin, dass das Tastenfeld einen mehr oder weniger großen Bereich innerhalb
der Fensterscheibe einnimmt, was aus Designgründen nicht besonders vorteilhaft
ist und was insbesondere auch die Sicht des Fahrers des Kraftfahrzeuges
beeinträchtigt.
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Vor
diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
darin, eine bessere, insbesondere hinsichtlich ästhetischen Gründen verbesserte
und auch sicherere Zugangsberechtigung für ein Fahrzeug zur Verfügung zu
stellen.
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Erfindungsgemäß wird zumindest
eine der oben genannten Aufgaben durch eine Sicherheitsanordnung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch ein Fahrzeug
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst.
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Demgemäß ist vorgesehen:
- – Eine
Sicherheitsanordnung in einem oder für ein Fahrzeug, mit einem Karosserieteil
und einer in dem Karosserieteil angeordneten Fensterscheibe, mit
einem in der Fensterscheibe angeordneten oder auf die Fensterscheibe
aufgebrachten berührungssensitiven
Tastenfeld, welches eine Vielzahl von Tastsensoren aufweist, die
jeweils als Resonanzschwingkreise ausgebildet sind und über die
eine Bestätigung
eines jeweiligen Tastsensors aufnehmbar ist, mit einer Auswerteelektronik,
die dazu ausgelegt ist, eine Betätigung
des Tastenfeldes zu detektieren und einem jeweils betätigten Tastsensor
zuzuordnen.
- – Ein
Kraftfahrzeug, welches zumindest eine erfindungsgemäße Sicherheitsanordnung
aufweist.
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Die
Erfindung geht von einem im Bereich der Fensterscheibe angeordneten
Tastenfeld aus, welches eine Vielzahl berührungssensitiver Tasten aufweist.
Die Idee der vorliegenden Erfindung besteht darin, die einzelnen
berührungssensitiven Tasten
des Tastenfeldes als Resonanzschwingkreis auszubilden und diese
als Resonanzschwingkreis ausgebildeten Tasten induktiv mit einer
eigens dafür
vorgesehenen Auswerteelektronik zu koppeln. Die einzeln als Resonanzschwingkreise
ausgebildeten Tasten lassen sich auf sehr einfache Weise durch eine
in der Scheibe angeordnete leitfähige
Spule ausbilden. Diese spulenförmigen
Tasten besitzen die elektrischen Eigenschaften eines Resonators,
dessen Resonanzfrequenz sich bei einer Betätigung dieser Tasten, beispielsweise
durch einen Finger, verschiebt. Die Verschiebung der Resonanzfrequenz
ergibt sich aus der Tatsache, dass z. B. ein Finger, der die Taste
betätigt, typischerweise
eine gewisse Feuchtigkeit bzw. einen Wassergehalt aufweist, der
dazu führt,
dass das kapazitive Element des Resonanzschwingkreise seine Kapazität ändert, was
letztlich zu einer Verschiebung der Resonanzfrequenz führt. Zur
Auswertung dieser Verschiebung der Resonanzfrequenz ist eine induktiv mit
dem Resonanzschwingkreis gekoppelte weitere Spule in der Nähe der Taste
vorgesehen und kann somit die Veränderung der Resonanzfrequenz
detektieren und auswerten.
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Der
besondere Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
der Resonanzschwingkreis auf sehr einfache Weise durch eine einfache Spule,
z.B. eine flache spiralförmige
Spule, realisiert werden kann, was insgesamt allein schon aus Kostengründen bevorzugt
ist. Darüber
hinaus ist das Anordnen einer Tastenspule in der Fensterscheibe
auch elegant und ästhetisch
ansprechend, da hierfür
kein allzu großer
Raum zur Verfügung
gestellt werden muss. Zudem bringt das so mit Spulen ausgestattete Tastenfeld
auch im Hinblick auf eine dadurch weniger eingeschränkte Sicht
im Vergleich zu den eingangs genannten, auf der Fensterscheibe angeordneten Tastenfeldern
einen sehr wesentlichen Vorteil mit sich.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den weiteren Unteransprüchen
sowie aus der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen.
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In
einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Auswerteelektronik
induktiv, d.h. über eine
magnetische Koppelleitung mit dem Tastenfeld und dabei insbesondere
mit den einzelnen, als Resonanzschwingkreis ausgebildeten Tastsensoren
gekoppelt. Die Auswerteelektronik benötigt somit keine elektronische
Verbindung zur Scheibe, um dort die von den Tastensensoren aufgenommenen
Betätigungen
der einzelnen Tasten zu detektieren und auszuwerten. Die Auswerteelektronik
kann damit auch im Inneren der Karosserie, beispielsweise innerhalb
der Fahrzeugtür,
verbaut sein und dadurch insbesondere gegenüber Beschädigung und Manipulation geschützt sein.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein jeweiliger
Tastensensor des Tastenfeldes einen induktiven Anteil aufweist,
der induktiv mit einem jeweils diesem Tastsensor zugeordneten induktiven
Aufnehmer der Auswerteelektronik gekoppelt ist.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Resonanzschwingkreis als
Spule mit offenem Ende ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ kann
der Resonanzschwingkreis auch als Spule mit geschlossenen Enden
ausgebildet sein. Zur induktiven Ankopplung des Resonanzschwingkreises
an die Auswerteelektronik weist die Spule des Resonanzschwingkreises
eine herausgezogene Windung auf. Die herausgezogene Windung dient
als magnetisches Koppelelement, über
welches der Resonanzschwingkreis mit der Auswerteelektronik gekoppelt
werden kann.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Tastenfeld
zumindest teilweise im von außen
sichtbaren Bereich der Fensterscheibe angeordnet. Vorzugsweise ist
das Tastenfeld dabei in einem Bereich der Fensterscheibe angeordnet,
der unmittelbar benachbart zu einem Teil der Karosserie ist, da
in diesem Teil der Karosserie typischerweise auch die Auswerteelektronik
untergebracht ist. Im Falle eines als Tür ausgebildeten Karosserieteils
ist das Tastenfeld vorzugsweise im unteren Bereich der Fensterscheibe
angeordnet, da auf diese Weise die entsprechende Auswerteelektronik
im Bereich der Türverkleidung
untergebracht werden kann. Vorzugsweise ist der Bereich der Tastsensoren,
der mit der Auswerteelektronik induktiv gekoppelt ist, im von außen nicht
sichtbaren Bereich der Fensterscheibe, der zum Beispiel von der
Karosserie verdeckt ist, angeordnet. Damit erfolgt eine sehr gute
induktive Ankopplung des Tastsensors mit der fest in der Karosserie
und damit im nicht sichtbaren Bereich der Fensterscheibe angeordneten
Auswerteelektronik.
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In
einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die Tastsensoren
innerhalb des Materials der Fensterscheibe integriert. In diesem
Falle sind die Tastsensoren also von dem Material der Fensterscheibe,
beispielsweise von dem Fensterscheibenglas, vollständig umschlossen.
Der Vorteil gegenüber mechanischen
Tastsensoren oder von außen
an der Fensterscheibe angebrachten Tastenfeldern besteht darin,
dass bei einem Auf- und Abbewegen der Fensterscheibe keinerlei Abrieb
der einzelnen Tastsensoren durch mechanische Beanspruchung entsteht,
so dass hier eine hohe Zuverlässigkeit
und Lebensdauer gewährleistet
ist. Auch ist hier eine Manipulation der Tastsensoren quasi ausgeschlossen.
Die Fensterscheibe bietet hier also gewissermaßen einen äußeren Schutz für die einzelnen
Tastsensoren.
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In
einer dazu alternativen Ausgestaltung der Erfindung sind die einzelnen
Tastsensoren auf einer Oberfläche
der Fensterscheibe aufgebracht. Vorzugsweise handelt es sich dabei
um diejenige Oberfläche
der Fensterscheibe, die zum Innenraum des Fahrzeugs (d.h. dem Fahrgastraum)
hin gewandt ist. Dadurch sind die Tasten ebenfalls durch eine Beanspruchung
von außen,
beispielsweise durch Manipulationsversuche und Witterungseinflüsse, geschützt.
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In
einer typischen Ausgestaltung ist das Karosserieteil als Fahrzeugtür ausgebildet.
Die Fensterscheibe ist in dem Karosserieteil zumindest teilweise versenkbar
ausgebildet. In diesem Falle ist das Tastenfeld vorzugsweise im
unteren Bereich der Fensterscheibe unmittelbar benachbart zu einer Öffnung der
Karosserie, in welche die Fensterscheibe versenkbar ist, angeordnet.
In dem Bereich dieser Öffnung
kann dann die Auswerteelektronik untergebracht sein.
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In
einer typischen Ausgestaltung ist die Auswerteelektronik innerhalb
des Karosserieteils angeordnet. Vorzugsweise ist die Auswerteelektronik
ortsfest innerhalb des Karosserieteils angeordnet. Denkbar wäre allerdings
auch, dass die Auswerteelektronik ebenfalls auf der Fensterscheibe
angeordnet ist oder – ähnlich wie
die Tastsensoren – innerhalb
der Fensterscheibe integriert ist.
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In
einer typischen Ausgestaltung weist die Auswerteelektronik zur Auswertung
eine programmgesteuerte Einrichtung auf. Diese programmgesteuerte
Einrichtung kann z.B. als Mikrocontroller oder Mikroprozessor ausgebildet
sein, jedoch wäre
auch eine Ausgestaltung der Auswerteelektronik als PLD-Schaltung oder FPGA-Schaltung
denkbar. Die programmgesteuerte Einrichtung kann beispielsweise
Bestandteil eines Steuergeräts
der Sicherheitsanordnung sein.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Tastsensor
einen variablen kapazitiven Anteil und einen induktiven Anteil auf,
die zum Beispiel in Parallelschaltung zueinander angeordnet sind.
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Vorzugsweise
enthält
zumindest einer der Tastsensoren eine spiralförmige Spule und insbesondere
ebene spiralförmige
Spule.
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Eine
besonders bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges
sieht vor, dass das Karosserieteil als fahrerseitige Fahrzeugtür ausgebildet
ist. Zusätzlich
oder alternativ wäre
auch denkbar, ein entsprechendes Tastenfeld an den anderen Türen oder
auch an der Heckklappe des Fahrzeuges anzuordnen, wenngleich das
Bereitstellen eines einzelnen Tastenfeldes im Bereich der Fahrzeugtür des Fahrzeugführers aus
Kostengründen
bevorzugt ist.
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Die
Sicherheitsanordnung ist hier beispielsweise Bestandteil eines Zugangsberechtigungssystems
oder eines Fahrberechtigungssystems. Ein solches Zugangsberechtigungssystem
kann z.B. als so genanntes PASE-System (PASE = passive access start
and entry), welches von der Firma Siemens VDO Automotive entwickelt
und vertrieben wird, sein.
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Eine
ebenfalls besonders bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges sieht
vor, dass die Fensterscheibe die frontseitige Windschutzscheibe
und/oder die heckseitige Fahrzeugscheibe des Fahrzeugs ist. Hier
weist das Kraftfahrzeug eine Regensensoreinrichtung zum Detektieren
von auf die Windschutzscheibe und/oder die Heckscheibe auftreffenden
Regen auf. Die Regensensoreinrichtung ist hier Bestandteil der Sicherheitsanordnung.
Vorzugsweise steuert die Auswerteelektronik abhängig von dem von der Regensensor einrichtung
detektierten Regen eine Wischergeschwindigkeit von mindestens einem
Scheibenwischer des Kraftfahrzeuges.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren
der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es zeigt
dabei:
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1 eine
Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Sicherheitsanordnung mit
mehreren Tastsensoren;
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2 ein
Ersatzschaltbild eines als Spule ausgebildeten Tastsensors;
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3 ein
Ersatzschaltbild für
eine erfindungsgemäße Sicherheitsanordnung;
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4 eine
erfindungsgemäße Sicherheitsanordnung,
die in einer Tür
eines Kraftfahrzeuges angeordnet ist;
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5 eine
schematische Darstellung zur Erläuterung
des Prinzips der erfindungsgemäßen Sicherheitsanordnung;
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6a, 6b mögliche Einbauorte
der Spule eines Tastsensors innerhalb oder an der Fensterscheibe;
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7a–7c verschiedene
Ausführungsformen
der Tastsensoren der erfindungsgemäßen Sicherheitsanordnung.
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8 eine
erfindungsgemäße Sicherheitsanordnung,
die im Bereich der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges angeordnet
ist.
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In
allen Figuren der Zeichnung sind gleiche und funktionsgleiche Elemente
und Merkmale – sofern
nichts Anderes angegeben ist – mit
denselben Bezugszeichen versehen worden.
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1 zeigt
eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Sicherheitsanordnung, die
hier mit Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Die Sicherheitsanordnung 10 weist
ein Tastenfeld 11 mit im vorliegenden Ausführungsbeispiel
drei Tastsensoren 12 auf. Bei den Tastsensoren 12 handelt
es sich um berührungssensitive
Tastenfelder, deren Aufbau und Funktionsweise nachfolgend in den 2–7 noch detaillierter beschrieben wird.
Wie aus dem Ersatzschaltbild in 2 ersichtlich
ist, fungiert ein Tastsensor 12 als Resonanzschwingkreis,
der einen induktiven Anteil 13 und einen einstellbaren
kapazitiven Anteil 14, die in Parallelschaltung zueinander
angeordnet sind, aufweist. Ein jeweiliger Tastsensor 12 weist
darüber hinaus
zumindest einen aus dem Tastsensor 12 herausgezogenen Spulenbereich 12a auf,
der der induktiven Ankopplung dient. Der übrige Teil 12b des
Tastsensors 12 ist spiralförmig ausgebildet. Die Teile 12a, 12b des
Tastsensors 12 sind im Beispiel in 1 nicht
miteinander verbunden.
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Die
Sicherheitsanordnung 10 weist darüber hinaus eine Auswerteelektronik 15 auf.
Die Auswerteelektronik 15 weist eine der Anzahl der Tastsensoren 12 entsprechende
Anzahl von Spulenelementen 16 auf, wobei jedes dieser Spulenelemente 16 einem jeweiligen
Tastsensor 12 zugeordnet ist. Die Auswertelektronik 15 weist
darüber
hinaus ein Steuergerät 17 auf,
welches über
Verbindungsleitungen mit jedem dieser Spulenelemente 16 verbunden
ist.
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Die
einzelnen Spulenelemente 16 sind mit dem herausgezogenen
Teil 12a eines jeweils diesem Spulenelement 16 zugeordneten Tastsensors 12 magnetisch
gekoppelt. Über
diese magnetische, d.h. induktive Kopplung 18 der Spulenelemente 16 mit
dem Teil 12a erfolgt ein Abgreifen eines durch den Tastsensor 12 aufgenommenen
Tastsignals, welches anschließend
in dem Steuergerät 17 ausgewertet
werden kann. Ein entsprechendes Ersatzschaltbild zur Darstellung
der induktiven Kopplung 18 zwischen dem Tastsensor 12 und
der entsprechenden Auswertelektronik 15 ist in 3 dargestellt.
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4 zeigt
anhand einer schematischen Darstellung den Aufbau einer in einer
Tür angeordneten,
erfindungsgemäßen Sicherheitsanordnung.
In 4 ist ein Ausschnitt eines Kraftfahrzeugs im Bereich
der fahrerseitigen Tür
dargestellt. Die Tür
des hier nur ausschnittsweise dargestellten Kraftfahrzeuges ist
hier mit Bezugszeichen 20 bezeichnet. Die Tür 20 weist
im oberen Bereich in bekannter Weise eine Fensterscheibe 21 auf.
Die Fensterscheibe 21 ist zumindest teilweise transparent
ausgebildet. Ferner ist ein Türgriff 22 vorgesehen.
Oberhalb des Türgriffes 22 ist
ein Tastenfeld 11 sowie eine mit dem Tastenfeld 11 induktiv
gekoppelte Auswerteelektronik 15, wie sie in 1 dargestellt
ist, vorgesehen. Das Tastenfeld 11 weist in diesem Ausführungsbeispiel vier
Tastsensoren 12 auf. Die Tastsensoren 12 bzw. das
entsprechende Tastenfeld 11 sind in der Fensterscheibe 21 angeordnet,
wohingegen die Auswerteelektronik 15 in der Karosserie
der Tür 20 oberhalb des
Türgriffes 22 eingebaut
ist.
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5 zeigt
exemplarisch die Anordnung eines einzelnen Tastsensors 12 in
der Fensterscheibe 21 sowie des entsprechenden Spulenelementes 16 im
Bereich der Türkarosserie.
Es zeigt sich, dass der Tastsensor 12 von dem entsprechenden
Spulenelement 16 der Auswertelektronik 15 beabstandet
ist und diese lediglich induktiv, d.h. magnetisch gekoppelt sind.
Die induktive Kopplung 18 erfolgt dadurch, dass der Teil 12a zumindest
teilweise mit dem Spulenelement 16 der Auswerteelektronik 15 in
induktiver Koppelverbindung 18 (siehe 3)
steht und auf diese Weise eine Auswertung einer von dem Tastsensor 12 sensierten
Bestätigung
möglich
ist.
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Die 6a und 6b zeigen
zwei mögliche
und auch bevorzugte Einbauorte des Tastsensors 12. Die 6a und 6b zeigen
ausschnittsweise jeweils einen Querschnitt einer Fensterscheibe 21.
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In
dem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel
in der 6a ist die Spule des Tastsensors 12 in
der Fensterscheibe 21 integriert angeordnet und wird somit
von dem Material der Fensterscheibe 21 vollständig umschlossen.
Von außen
ist ein direktes Kontaktieren des Spulenmaterials des Tastsensors 12 somit
nicht möglich.
Die Spule des Tastsensors 12 ist hier mit dem Spulenelement 16 der
Auswerteelektronik lediglich induktiv gekoppelt, wobei das Spulenelement 16 von
der Fensterscheibe 21 beabstandet ist. Durch ein Auf- und
Abwärtsbewegen
der Fensterscheibe 21 erfolgt somit keinerlei mechanischer
Abrieb der Spule des Tastsensors 12, so dass hier eine
hohe Lebensdauer und Zuverlässigkeit
des Tastsensors 12 gewährleistet
ist.
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In
dem Ausführungsbeispiel
in 6b ist die Spule des Tastsensors 12 an
einer zum Innenraum 23 des Kraftfahrzeuges gewandten Oberfläche 24 der
Fensterscheibe 21 aufgebracht. Die Spule kann hier in herstellungstechnisch
sehr eleganter und einfacher Weise beispielsweise durch strukturiertes
Abscheiden oder Absputtern von leitfähigem Material auf die Fensterscheibe 21 oder
auch durch Aufkleben hergestellt werden. Dadurch, dass die Spule
des Tastelementes 12 auf der inneren Oberfläche 24 der Scheibe 21 aufgebracht
ist, ist auch hier eine Manipulation von außen nicht möglich.
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Die 7a–7c zeigen
schematisch drei verschiedene Ausführungsformen für einen
Tastsensor 12 eines Tastenfeldes. Im Ausführungsbeispiel
in 7a weist die Spule eines Tastsensors, wie bereits
in den 1, 2, 4 und 5 angedeutet,
einen flachen spiralförmigen
Aufbau mit offenen Spulenenden auf. Hier ist also die innere spiralförmige Spule 12b mit
der äußeren herausgezogenen Windung 12a elektrisch
nicht verbunden. In dem Ausführungsbeispiel
in der 7b enthält der Tastsensor 12 ein
kapazitives Element in interdigitaler Struktur mit einer parallel
geschalteten Spule zur gleichzeitigen induktiven Kopplung zum Steuergerät. In dem Ausführungsbeispiel
in der 7c ist die Spule des Tastsensors 12 mit
geschlossenen Enden und einer zur induktiven Ankopplung lang herausgezogenen Windung 12a ausgebildet.
Hier ist also die innere spiralförmige
Spule 12b mit der äußeren Windung 12a elektrisch
leitend verbunden.
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In
allen drei Ausführungsbeispielen
der 7a–7c ist
der zur Aufnahme einer Berührung
oder Betätigung
vorgesehene Spulenbereich 12b im von außen sichtbaren Bereich der
Fensterscheibe 21 angeordnet und der für die induktive Ankopplung
vorgesehene Spulenbereich 12a im durch die Karosserie der
Tür 20 abgeschatteten,
also nicht sichtbaren Bereich der Fensterscheibe 21 angeordnet.
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Nachfolgend
wird die Funktion der erfindungsgemäßen Sicherheitsanordnung und
dabei insbesondere die Interaktion des Tastenfeldes 11 mit
der Auswertelektronik 15 beschrieben:
Die erfindungsgemäße Sicherheitsanordnung 10 ist dazu
ausgelegt, einen schlüssellosen
Zugang in ein Fahrzeug, beispielsweise eines Kraftfahrzeuges, zu ermöglichen.
Zum Entriegeln oder auch Verriegeln der Schließanlage des Kraftfahrzeuges
ist hier ein Code vorgesehen, der über das Tas tenfeld 11 eingegeben
werden kann. Das Eingeben des Codes erfolgt durch Betätigen der
Tasten 12 des Tastenfeldes 11 in einer entsprechend
dem Code vorgegebenen Reihenfolge. Dabei wird ein jeweiliger Tastsensor 12 beispielsweise
mittels eines Fingerdrucks auf die Scheibe 21 betätigt. Diese
Betätigung
hat zur Folge, dass die variable Kapazität 14 des als Resonanzschwingkreises
ausgebildeten Tastsensors 12 verändert wird, was sich in einer
veränderten
Resonanzfrequenz äußert. Diese
Veränderung
der Resonanzfrequenz kann über
ein dem jeweiligen Tastsensor 12 zugeordnetem Spulenelement 16,
welches als induktiver Aufnehmer wirkt, detektiert werden. Mittels
des Steuergeräts 17,
welches mit den Spulenelementen 16 verbunden ist, erfolgt
dann die Auswertung der von dem Tastsensor 12 detektierten
Betätigung.
Das Steuergerät 17 ist
dann in der Lage, eine Betätigung
der einzelnen Tastsensoren 12 zu erfassen und eine entsprechende
Reihenfolge festzulegen. Stimmt die so erfasste Reihenfolge der
Betätigung
der verschiedenen Tastsensoren 12 mit der programmierten
Reihenfolge überein,
dann wird die Schließanlage
entsprechend verriegelt oder entriegelt.
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8 zeigt
ein weiteres Anwendungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Sicherheitsanordnung.
Dort ist ein mit Bezugszeichen 25 bezeichnetes Kraftfahrzeug
dargestellt, wobei das Kraftfahrzeug 25 in perspektivischer
Ansicht von vorne dargestellt ist. Das Kraftfahrzeug 25 weist
eine Windschutzscheibe 26 mit von außen auf der Windschutzscheibe 26 angeordneten
Scheibenwischerblätter 27 einer
Scheibenwischeranlage auf.
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Erfindungsgemäß ist nun
das Tastenfeld 11 der Sicherheitsanordnung 10 auf
dieser Windschutzscheibe 26 angeordnet. Die Sicherheitsanordnung 10 ist
hier nur schematisch angedeutet worden, kann aber zum Beispiel der
Sicherheitsanordnung 10 in der 8 entsprechen.
Hier kann beispielsweise das Tas tenfeld 11 seitlich an
den Rand der Windschutzscheibe 26 im vom Scheibenwischerblatt 27 überwischten
Bereich angeordnet sein. Auf diese Weise kann man mit der erfindungsgemäßen Sicherheitsanordnung 10,
die ein Tastenfeld 11 und eine Auswerteelektronik 15 aufweist,
neben einer Zugangsberechtigungsanfrage auch auf die Windschutzscheibe 26 treffendes
Regenwasser detektieren. Auf diese Weise lässt sich die erfindungsgemäße Sicherheitsanordnung
zugleich als Regensensor zum Detektieren von Regen heranziehen,
wodurch damit die Scheibenwischer 27 bzw. die Wischergeschwindigkeit
automatisch gesteuert werden können.
Durch die doppelte Funktion einer erfindungsgemäßen Sicherheitsanordnung 10 als
Zugangsberechtigungseinrichtung und zugleich als Regensensor ergibt
sich ein besonderer Kostenvorteil, da auf eine eigens als Regensensor
oder als Zugangsberechtigungseinrichtung vorgesehene Einheit hier
verzichtet werden kann.
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Obgleich
die vorliegende Erfindung vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art
und Weise modifizierbar.
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So
sei die Erfindung insbesondere nicht auf die angegebene Anzahl der
verwendeten Tastsensoren innerhalb eines Tastenfeldes bzw. der entsprechenden
induktiven Aufnehmer der Auswerteelektronik festgelegt. Vielmehr
kann die Anzahl dieser Elemente beliebig variiert werden und insbesondere
an die für
die Eingabe vorgesehenen Codes angepasst werden. Die Anzahl der
verwendeten Tastsensoren hängt
insbesondere auch von dem Verschlüsselungsgrad ab, der über die
Tasten eingegeben werden soll.
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Darüber hinaus
müssen
die einzelnen Tastsensoren nicht notwendigerweise den in den Ausführungsbeispielen
angegebenen Aufbau und deren Form aufweisen. Vielmehr kann die Form
der Spulen der Tastsensoren auch beliebig abgeändert oder modifiziert werden,
sofern mit diesen eine Variation einer Resonanzfrequenz detektiert
werden kann. In gleicher Weise müssen
die Tastsensoren auch nicht speziell in dem Bereich der Fensterscheibe,
wie er anhand der 4 und 6 dargestellt
ist, angeordnet sein, sondern kann an einer beliebigen Stelle an
der Oberfläche
oder innerhalb der Fensterscheibe und vor allem an einer beliebigen
Stelle der Fensterscheibe bezogen auf die Karosserie angeordnet
sein, ohne dass der Fachmann hierfür eines erfinderischen Zutuns bedarf.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
wurde der Resonanzschwingkreis als Parallelschaltung ausgebildet.
Denkbar wäre
hier natürlich
auch ein zumindest teilweise als Reinschwingkreis ausgebildeter Resonanzschwingkreis.