DE102006025075A1 - Capacitive sensor e.g. sensor device for keyless entry system, has two electrodes and sensor electronic with power supply is formed as earth cable where later electrode is formed from section of earth cable - Google Patents

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Abstract

The capacitive sensor has two electrodes and a sensor electronic with power supply is formed as earth cable (2). The later electrode is formed from a section of the earth cable. The former electrode is formed from rectangular shaped sensor pate (1). The sensor plate has a central recess which proceeds in longitudinal direction. The later electrode formed as earth cable is arranged along the longitudinal axis of the recess.

Description

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Aus der DE 196 17 038 C2 ist ein Schließsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug bekannt, bestehend aus einem über eine Handhabe zu betätigendem Schloss an wenigstens einer Tür, Klappe oder dergleichen bekannt geworden, wobei das Schloss zwischen zwei Stellungen umstellbar ist, nämlich einer die Handhabe unwirksam setzenden gesicherten Stellung und einer die Handhabe wirksam setzenden Stellung bei der das Schloss über eine Betätigung der Handhabe zu öffnen ist, und bei dem ein im Bereich der Handhabe befindlicher Sensor, der mit einer elektrischen Steuereinheit verbunden ist, die Datenabfrage eines bedienerseitigen Datenträgers durch die elektrische Steuereinheit auslöst, wobei die elektrische Steuereinheit mit einer Sende/Empfangseinheit verbunden ist und über diese die Datenanfrage an den bedienerseitigen Datenträger übermittelt und der Datenträger seinerseits seine Daten aus einer Dateneinheit über einen Sender an die fahrzeugseitige Sende/Empfangseinheit übermittelt und die Sende/Empfangseinheit die Daten an die elektrische Steuereinheit weiterleitet und die elektrische Steuereinheit im positiven Datenidentifizierungsfall ein Entsichern des/der Schlösser an wenigstens einer Tür, einer Klappe od. dgl. des Fahrzeugs veranlasst, wobei dass der Sensor als kapazitiver Sensor ausgebildet ist, dass mindestens eine Elektrode des kapazitiven Sensors in der Handhabe integriert ist und eine zweite Elektrode des kapazitiven Sensors im Bereich der Handhabe türseitig als Bestandteil der Türblechkonstruktion angeordnet ist, so dass zwischen den Elektroden ein elektrisches Feld aufgebaut ist und dass die Kapazität zwischen den beiden Elektroden vom Dielektrikum einer in den Bereich des elektrischen Feldes gelangenden menschlichen Hand veränderbar und damit sensierbar ist.From the DE 196 17 038 C2 is a locking system, in particular known for a motor vehicle, consisting of a handle to be actuated lock on at least one door, flap or the like become known, wherein the lock between two positions can be switched, namely a handle ineffective putting secure position and the Handle effective setting position in which the lock is to be opened by an operation of the handle, and in which a sensor located in the region of the handle, which is connected to an electrical control unit, the data query an operator-side data carrier by the electrical control unit triggers, wherein the electric Control unit is connected to a transmitting / receiving unit and transmitted via this the data request to the user-side data carrier and the disk in turn transmits its data from a data unit via a transmitter to the vehicle-side transmitting / receiving unit and the send / receive unit transmits the data to the electrical control unit and the electrical control unit in a positive data identification case, the locks on at least one door, a flap od. Like. The vehicle causes, wherein that the sensor is designed as a capacitive sensor that at least one electrode the capacitive sensor is integrated in the handle and a second electrode of the capacitive sensor in the region of the handle on the door side is arranged as part of the door panel construction, so that between the electrodes, an electric field is constructed and that the capacitance between the two electrodes of the dielectric of the in the Range of the electric field reaching human hand is changeable and thus sensible.

In diesem Zusammenhang ist beachtlich, dass die zweite Elektrode des kapazitiven Sensors im Bereich der Handhabe türseitig als Bestandteil der Türblechkonstruktion angeordnet ist.In In this connection it is remarkable that the second electrode of the capacitive sensor in the handle on the door side as part of the door panel construction is arranged.

Hieraus ergeben sich jedoch Nachteile. Die Ausgestaltung der Türblechkonstruktion ist nur eingeschränkt möglich, solange die Türblechkonstruktion als zweite Elektrode des kapazitiven Sensors fungieren soll. Sofern beispielsweise profilierte Türblechkonstruktionen zum Einsatz kommen sollen, ist mit inhomogenen elektrischen Feldern zu rechnen, wodurch letztendlich das Detektionsvermögen des kapazitiven Sensors einschränkt wird. Auch ist das Schließsystem durch die Ausgestaltung des kapazitiven Sensors grundsätzlich nur dort einsetzbar, wo ein hintergreifbarer Abschnitt zwischen der Handhabe, sprich dem ersten Sensor, und der Türblechkonstruktion, sprich dem zweiten Sensor, vorhanden ist.From this However, there are disadvantages. The design of the door panel construction is limited possible, as long as the door panel construction should act as the second electrode of the capacitive sensor. Provided For example, profiled door panel constructions are used with inhomogeneous electric fields to calculate, which ultimately the detection capacity of the capacitive Sensor limits becomes. Also is the locking system by the design of the capacitive sensor basically only Usable where a tangible section between the Handle, ie the first sensor, and the door panel construction, speak the second sensor is present.

Hier setzt die vorliegende Erfindung an und macht es sich zur Aufgabe einen kapazitiven Sensor vorzuschlagen, der ein möglichst homogenes elektrisches Feld erzeugt. Ferner soll ein kapazitiver Sensor vorgeschlagen werden, der eine optimale Ausnutzung des bereitgestellten Bauraumes ermöglicht.Here employs the present invention and makes it its mission to propose a capacitive sensor, the one possible generates homogeneous electric field. Furthermore, a capacitive Sensor are proposed, the optimal utilization of the provided Space available.

VORTEILE DER ERFINDUNGADVANTAGES OF THE INVENTION

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen kapazitiven Sensor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass die zweite Elektrode aus einem Abschnitt des Massekabels gebildet wird, kann sowohl ein homogenes elektrisches Feld, als auch eine bauartbedingte vorteilhafte Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Bauraumes gewährleistet werden. Eine optimale Ausnutzung des Bauraumes ergibt sich bereits dadurch, dass das ohnehin zur Energieversorgung der Sensorelektronik benötigte Massekabel einer doppelten Funktion zugeführt wird, nämlich als Energieversorgung der Sensorelektronik und als zweite Elektrode des kapazitiven Sensors. Es liegt auf der Hand, dass sich der Bauraum auf diese Weise vorteilhafter ausnutzen lässt. Ferner ist – sofern beispielsweise von einem Einsatz des kapazitiven Sensors in einem Türgriff eines Kraftfahrzeugs ausgegangen wird – die Ausgestaltung der Türblechkonstruktion für die Wirkung des kapazitiven Sensors unbeachtlich, da die zweite Elektrode durch das Massekabel gebildet wird. Es ist ersichtlich, dass durch die Ausgestaltung und Lage des Massekabels als zweite Elektrode in vorteilhafter Weise Einfluss auf die Homogenität des elektrischen Feldes genommen werden kann.According to the invention this Task by a capacitive sensor with the characterizing features of claim 1. This is because the second electrode is made from a section of the ground cable can be formed, both a homogeneous electric field, as also a design-related advantageous utilization of the available space guaranteed become. Optimal utilization of the installation space already results in that this anyway for the power supply of the sensor electronics needed Ground cable a dual function is supplied, namely as a power supply the sensor electronics and as the second electrode of the capacitive sensor. It is obvious that take advantage of the space in this way more advantageous leaves. Furthermore, if - For example, from an application of the capacitive sensor in a door handle of a Motor vehicle is assumed - the design of the door panel construction for the Effect of the capacitive sensor irrelevant, since the second electrode is formed by the ground cable. It can be seen that through the configuration and position of the ground cable as a second electrode in an advantageous way influence on the homogeneity of the electric Field can be taken.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Elektrode aus einem rechteckförmigen Sensorblech gebildet wird, wobei das Sensorblech eine mittige, in Längsrichtung verlaufende Aussparung aufweist, wobei die zweite Elektrode entlang der Längsachse der Aussparung angeordnet ist. Eine derartige erste Elektrode ist einfach herzustellen und lässt sich darüber hinaus leicht montieren. Insbesondere weist eine derart ausgestaltete erste Elektrode durch die verbleibenden Querverstrebungen eine hohe Stabilität auf. Ferner können die Abstände der ersten Teilelektrode zu der zweiten Teilelektrode bereits bei der Fertigung präzise vorbestimmt werden.In an advantageous embodiment of the present invention can be provided that the first electrode of a rectangular sensor plate is formed, wherein the sensor plate a central, in the longitudinal direction extending recess, wherein the second electrode along the longitudinal axis the recess is arranged. Such a first electrode is easy to manufacture and let about it easy to install. In particular, such a configured first electrode by the remaining cross braces a high stability on. Furthermore, can the distances the first part of the electrode to the second part of the electrode already at precise production be predetermined.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des vorgeschlagenen Sensors kann vorgesehen sein, dass die erste Elektrode mindestens eine erste Teilelektrode und eine zweite Teilelektrode aufweist, wobei die zweite Elektrode zwischen der ersten Teilelektrode und der zweiten Teilelektrode angeordnet ist. Entsprechend dieser Aufteilung lässt sich lässt sich ein überaus homogenes elektrisches Feld erzeugen; wobei die zweite Elektrode in Form des Massekabels zwischen der ersten Teilelektrode und der zweiten Teilelektrode angeordnet ist.In a further advantageous embodiment of the proposed sensor can be provided that the first electrode has at least a first part electrode and a second part electrode, wherein the second electrode is disposed between the first part electrode and the second part electrode. According to this division can be a very homogeneous electric field he witness; wherein the second electrode is arranged in the form of the ground cable between the first part electrode and the second part electrode.

Es kann weiterhin vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass es sich bei dem Sensorblech um ein Stanz-Biegeteil handelt. Eine derartige Elektrode ist einfach aus einem Blechstreifen herzustellen und kann entsprechend den räumlichen Anforderungen mit entsprechenden Biegungen etc. versehen sein um eine optimale Passform, beispielsweise an eine bestimmte Einbauposition, zu gewährleisten.It can also be advantageously provided that it is at the sensor plate is a punched-bent part. Such Electrode is easy to make from a sheet metal strip and can according to the spatial Requirements with appropriate bends, etc. be um an optimal fit, for example, to a specific mounting position, to ensure.

Zur vorteilhaften Verbindung der ersten Elektrode mit der Sensorelektronik kann vorgesehen sein, dass die erste Elektrode einen Lötpin zur unmittelbaren Verbindung mit der Sensorelektronik aufweist. Der Lötpin kann unmittelbar einstückig aus dem Elektrodenmaterial ausgeformt sein, beispielsweise kann der Lötpin in einem Stanz-Biegeprozess ebenfalls mit ausgeformt werden.to advantageous connection of the first electrode with the sensor electronics can be provided that the first electrode to a solder pin for having direct connection with the sensor electronics. Of the solder pin can be immediately in one piece be formed from the electrode material, for example, can the solder pin in a punch-bending process also be formed with.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des kapazitiven Sensors kann vorgesehen sein, dass die erste Elektrode Bohrungen zur Befestigung auf einem Grundkörper aufweist.In a further advantageous embodiment of the capacitive sensor it can be provided that the first electrode holes for attachment on a base body having.

Entsprechend können beispielsweise Aufnahmedome vorgesehen sein, auf welche die erste Elektrode einfach aufgesteckt wird, wobei die Aufnahmedome im Kopfbereich verbügelt oder verklebt werden können, so dass eine dauerhafte Verbindung zwischen Grundkörper und erster Elektrode hergestellt werden kann.Corresponding can For example, be provided receiving domes, on which the first electrode simply plugged in, with the receiving domes in the head area ironed or can be glued so that a permanent connection between body and first electrode can be produced.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine kompakte Sensoreinrichtung, vorzugsweise für ein Keyless-Entry System vorzuschlagen, wobei die Sensoreinrichtung einen Grundkörper, sowie eine Antenne und eine kapazitive Sensoreinrichtung umfasst. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Sensoreinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst, indem es sich bei dem kapazitiven Sensor um einen kapazitiven Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6 handelt. Entsprechend der kompakten Bauweise, durch die Verwendung des Massekabels als zweite Elektrode, kann auch die vorgeschlagene Sensoreinrichtung eine kompakte Bauweise aufweisen. Ferner kann durch das homogene elektrische Feld eine Annäherung des Benutzers bzw. einer Hand des Benutzers im Rahmen des Keyless-Entry Authentifikationsvorgangs zuverlässig detektiert werden.A Another object of the present invention is to provide a compact Sensor device, preferably for a keyless entry system, wherein the sensor device comprises a base body, as well as an antenna and a capacitive sensor device comprises. According to the invention this task by a sensor device with the characterizing features of Claim 7 solved, by the capacitive sensor is a capacitive sensor according to one of the claims 1 to 6 is. According to the compact design, by the Using the ground cable as a second electrode, can also be the proposed Sensor device have a compact design. Furthermore, can by the homogeneous electric field an approximation of the user or a User's hand as part of the keyless entry authentication process reliable be detected.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper eine zum Einbau in einen Türgriff einer Fahrzeugtür angepasste Form aufweist. Entsprechend kann der zur Verfügung stehende Bauraum in vorteilhafter Weise optimal ausgenutzt werden.In an advantageous embodiment of the sensor device according to the invention can be provided that the main body for installation in a door handle of a vehicle door has adapted shape. Accordingly, the available Installation space can be optimally utilized in an advantageous manner.

Es kann weiterhin vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der Grundkörper eine längliche Gestalt aufweist, wobei der Grundkörper einen ersten Abschnitt zur Aufnahme der Sensorelektronik aufweist, wobei der Grundkörper einen zweiten Abschnitt aufweist, der als Antenne ausgestaltet ist und ferner zur Aufnahme der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode eingerichtet ist. Dementsprechend kann eine kompakte Sensoreinrichtung bereitgestellt werden, die einen geordneten Aufbau und eine funktional-räumliche Trennung zwischen den im weitesten Sinne als Antennen bzw. Detektoren anzusprechenden Bereich (kapazitiver Sensor und Antenne) und einem für die Sensorelektronik vorgesehenen Bereich ermöglicht.It can also be advantageously provided that the body a elongated Shape, wherein the main body has a first section for receiving the sensor electronics, wherein the base body a second section, which is designed as an antenna and further to Recording the first electrode and the second electrode set up is. Accordingly, a compact sensor device can be provided, the an ordered structure and a functional-spatial Separation between the broadest sense as antennas or detectors to be addressed area (capacitive sensor and antenna) and a for the Sensor electronics provided area allows.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung kann vorgesehen sein, dass der als Antenne ausgestaltete zweite Abschnitt des Grundkörpers einen Schacht aufweist, wobei der Schacht von einer Drahtwicklung umgeben ist, wobei der Schacht mit einem Ferritkern ausgestattet ist, der festlegbar innerhalb des Schachtes verschoben werden kann. Entsprechend kann eine kompakte Antenne bereitgestellt werden, die durch eine Verschiebung des innenliegenden Ferritstabes eingestellt werden kann. Nach einmaliger Einstellung kann der Ferritstab beispielsweise mit einem Klebetropfen fixiert werden.In a further advantageous embodiment of the present sensor device according to the invention can be provided that the designed as an antenna second Section of the body a shaft, wherein the shaft of a wire winding surrounded, wherein the shaft equipped with a ferrite core is that can be fixed within the shaft. Corresponding can be provided by a compact antenna Displacement of the inner ferrite bar can be adjusted can. After a single adjustment of the ferrite rod, for example be fixed with a glue drop.

In einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der zweite Abschnitt des Grundkörpers mit ersten Befestigungsmitteln zur Befestigung der ersten Elektrode in Form von Aufnahmedomen ausgestattet ist, wobei Aufnahmedome durch die Bohrungen der ersten Elektrode geführt sind, wobei die erste Elektrode durch Verklebung oder Verbügelung mit den Aufnahmedomen verbunden ist. Dementsprechend kann eine vorteilhafte und vor allen Dingen schnell montierbare Verbindung zwischen der ersten Elektrode und dem Grundkörper hergestellt werden.In a likewise advantageous embodiment of the present invention can be provided that the second portion of the body with first Fastening means for fixing the first electrode in the form is equipped by Aufmedomomen, wherein Aufnahmmedome by the Holes of the first electrode are guided, wherein the first electrode by gluing or ironing connected to the admission mediators. Accordingly, an advantageous and, above all, fast mountable connection between the first electrode and the main body getting produced.

Vorteilhafterweise kann weiterhin vorgesehen sein, dass der zweite Abschnitt des Grundkörpers mit zweiten Befestigungsmitteln zur Befestigung der zweiten Elektrode ausgestattet ist, wobei es sich bei den zweiten Befestigungsmitteln um mit der Form des Massekabels korrespondierende Halteelemente handelt, die eine mittige Durchführung des Massekabels mindestens entlang der Aussparung der ersten Elektrode sicherstellen können. Dementsprechend kann das Massekabel in einer bevorzugt mittigen Position zwischen den Teilelektroden bzw. innerhalb der Aussparung sicher gehalten werden, wodurch letztendlich auch die Homogenität des elektrischen Feldes günstig beeinflusst wird.advantageously, can be further provided that the second portion of the body with second fixing means for fixing the second electrode equipped, wherein it is at the second fastening means is holding elements corresponding to the shape of the ground cable, the one central execution of the ground cable at least along the recess of the first electrode can ensure. Accordingly, the ground cable in a preferably central Position between the sub-electrodes or within the recess be held securely, which ultimately also the homogeneity of the electric Field cheap being affected.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der zweite Abschnitt des Grundkörpers mit einem dritten Befestigungsmittel zur Befestigung weiterer Anschlusskabel der Sensorelektronik ausgestattet ist, wobei die dritten Befestigungsmittel zur beabstandeten Befestigung der weiteren Anschlusskabel von dem Massekabel eingerichtet sind. Dementsprechend können die weiteren Anschlusskabel sicher mit dem Grundkörper verbunden werden, jedoch von dem Bereich des kapazitiven Sensors beabstandet werden, wodurch die Homogenität des elektrischen Feldes des kapazitiven Sensors weiterhin vorteilhaft beeinflusst wird.In a further advantageous embodiment of the present invention can be provided that the second section of the body with a third fastening means for fastening further connection cables the sensor electronics is equipped, the third fastening means for the spaced attachment of the other connection cable of the Ground cables are set up. Accordingly, the other connection cables safe with the main body but from the area of the capacitive sensor be spaced, whereby the homogeneity of the electric field of the capacitive sensor continues to be favorably influenced.

ZEICHNUNGENDRAWINGS

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigenFurther Features and advantages of the present invention will become apparent with reference to the following description of preferred embodiments with reference to the attached figures. Show in it

1 eine perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemäße Sensoreinrichtung mit einem erfindungsgemäßen kapazitivem Sensor; 1 a perspective view of a sensor device according to the invention with a capacitive sensor according to the invention;

2 eine perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemäße Sensoreinrichtung mit einem erfindungsgemäßen kapazitivem Sensor; 2 a perspective view of a sensor device according to the invention with a capacitive sensor according to the invention;

3–8 eine perspektivische Ansicht auf eine erste Elektrode eines erfindungsgemäßen Sensors in Form eines Stanz-Biegeteils; 3 - 8th a perspective view of a first electrode of a sensor according to the invention in the form of a stamped and bent part;

9–10 eine perspektivische Ansicht mit angedeuteten Montageschritten auf eine erfindungsgemäße Sensoreinrichtung mit einem erfindungsgemäßen kapazitivem Sensor. 9 - 10 a perspective view with indicated mounting steps on a sensor device according to the invention with a capacitive sensor according to the invention.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

Ein erfindungsgemäßer kapazitiver Sensor umfasst im Wesentlichen eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und eine Sensorelektronik 3, die mit mindestens einer als Massekabel 2 ausgestalteten Energieversorgung ausgestattet ist. Ferner ist die hier vorgeschlagene Sensorelektronik 3 mit weiteren Anschlusskabeln 4, beispielsweise einem Batterieverbindungskabel und/oder Datenkabeln, ausgestattet. Denkbar sind selbstverständlich auch weitere Anschluss- und Verbindungskabel, um die Sensorelektronik in geeigneter Weise mit der Bordelektronik zu verbinden.A capacitive sensor according to the invention essentially comprises a first electrode, a second electrode and sensor electronics 3 that with at least one than ground cable 2 equipped power supply is equipped. Furthermore, the sensor electronics proposed here are 3 with additional connection cables 4 , For example, a battery connection cable and / or data cables equipped. Conceivable, of course, also other connection and connection cables to connect the sensor electronics in a suitable manner with the on-board electronics.

Die Wirkungsweise des kapazitiven Sensors ist aus dem Stand der Technik bekannt. Zwischen und um die erste Elektrode und die zweite Elektrode ist ein elektrisches Feld ausgebildet. Dieses elektrische Feld ist unter anderem durch die Dielektrizitätskonstante (DK), in einem Ausgangszustand durch die Dielektrizitätskonstante von Luft, bestimmt.The Operation of the capacitive sensor is known in the art known. Between and around the first electrode and the second electrode is formed an electric field. This electric field is under other by the dielectric constant (DK), in an initial state by the dielectric constant of air, certainly.

Bei Beeinflussung des elektrischen Feldes durch einen Leiter, aber auch durch einen Nichtleiter, ändert sich die Dielektrizitätskonstante und damit auch das elektrische Feld. Diese Änderung kann detektiert und in der gewünschten Art und Weise von der Sensorelektronik, beispielsweise in ein Schaltsignal ab Erreichung eines Schwellenwertes, ausgewertet werden.at Influence of the electric field by a conductor, but also by a non-conductor, changes the dielectric constant and with it the electric field. This change can be detected and in the desired Way of the sensor electronics, for example, in a switching signal after reaching a threshold value.

Bei der ersten Elektrode handelt es sich um ein Sensorblech 1 mit einer im Wesentlichen flachen, rechteckförmigen Gestalt. Mittig, entlang der Längsachse des Sensorblechs 1, ist eine ebenfalls rechteckförmige Aussparung 7 vorgesehen. Im Wesentlichen wird die erste Elektrode durch die mittige Aussparung 7 in eine erste Teilelektrode 5 und eine zweite Teilelektrode 6 unterteilt. Die zweite Elektrode 2 ist als Massekabel 2 ausgestaltet und entlang der Aussparung 7 angeordnet. Sofern von einer ersten Teilelektrode 5 und einer zweiten Teilelektrode 6 ausgegangen wird, ist die zweite Elektrode in Form des Massekabels 2 zwischen der ersten Teilelektrode 5 und der zweiten Telelektrode 6 angebracht.The first electrode is a sensor plate 1 with a substantially flat, rectangular shape. Center, along the longitudinal axis of the sensor plate 1 , is also a rectangular recess 7 intended. In essence, the first electrode passes through the central recess 7 in a first part electrode 5 and a second partial electrode 6 divided. The second electrode 2 is as ground cable 2 designed and along the recess 7 arranged. If from a first part electrode 5 and a second partial electrode 6 is assumed, the second electrode in the form of the ground cable 2 between the first part electrode 5 and the second telelectrode 6 appropriate.

Denkbar sind selbstverständlich auch weitere Anordnungen, beispielsweise eine gitterförmige Struktur der ersten Elektrode, wobei das Massekabel beispielsweise in den Gitterzwischenräumen verlegt ist. Letztendlich ist die Anzahl der Teilelektroden variabel und kann an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst werden.Conceivable are natural Also other arrangements, such as a grid-shaped structure the first electrode, wherein the ground cable, for example, in the Grid interspaces is relocated. Finally, the number of sub-electrodes is variable and can be adapted to the respective needs be adjusted.

Darüber hinaus ist das als erste Elektrode ausgestaltete Sensorblech 1 mit Bohrungen 9 versehen, die beispielsweise auf Aufnahmedome 14 aufgesteckt werden können.In addition, the sensor plate designed as a first electrode is 1 with holes 9 provided, for example, to shooting domes 14 can be plugged.

Ferner kann die erste Elektrode in Form eines Sensorblechs 1 mit einem Lötpin 8 zur unmittelbaren Verbindung der ersten Elektrode mit der Sensorelektronik 3 ausgestattet sein. Die Befestigung zwischen Lötpin 8 und Sensorelektronik 3 kann beispielsweise durch eine Wellenlötung hergestellt sein.Furthermore, the first electrode may be in the form of a sensor plate 1 with a solder pin 8th for the direct connection of the first electrode to the sensor electronics 3 be equipped. The attachment between solder pin 8th and sensor electronics 3 can be made for example by a wave soldering.

Der sich aus der Verwendung des Massekabels 2 als zweite Elektrode ergebende Vorteil liegt auf der Hand. Ein Massekabel 2 wird ohnehin zur Energieversorgung der Sensorelektronik 3 benötigt. Sofern das Massekabel 2 ebenfalls als zweite Elektrode verwendet wird, ergibt sich eine deutliche Platzersparnis, so dass ein vorgeschlagener kapazitiver Sensor sehr kompakt gebaut werden kann. Ferner liefert ein derartig ausgestalteter Sensor ein homogenes elektrisches Feld. Im Vergleich zu einem Sensor gemäß dem Stand der Technik, bei dem ein Abschnitt der Türblechkonstruktion als zweite Elektrode verwendet wird, ist das hier erzeugte elektrische Feld unabhängig von der Türblechkonstruktion, so dass beispielsweise bei der Ausgestaltung der Türblechkonstruktion zumindest keine Rücksicht auf die homogene Ausbildung eines elektrischen Feldes gelegt werden muss.Deriving from the use of the ground cable 2 As a second electrode resulting advantage is obvious. A ground cable 2 will be used to power the sensor electronics anyway 3 needed. Unless the ground cable 2 is also used as a second electrode, there is a significant space savings, so that a proposed capacitive sensor can be built very compact. Furthermore, such a configured sensor provides a homogeneous electric field. Compared to a sensor according to the prior art, in which a portion of the door panel construction as ver ver second electrode is used, the electric field generated here is independent of the door panel construction, so that, for example, in the design of the door panel construction at least no consideration must be given to the homogeneous formation of an electric field.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet des erfindungsgemäß vorgeschlagenen kapazitiven Sensors ist die Detektion einer Annäherung eines Benutzers, beispielsweise einer Hand eines Benutzers, an einen Türgriff im Rahmen eines Keyless-Entry Systems. Entsprechend ist der erfindungsgemäß vorgeschlagene kapazitive Sensor hier als kapazitiver Näherungssensor ausgestaltet. Denkbar sind selbstverständlich auch andere Einsatzzwecke, wie beispielsweise der Einsatz in Industrieanlagen.One preferred field of application of the inventively proposed capacitive Sensors is the detection of an approach of a user, for example a user's hand, to a door handle as part of a keyless entry System. Accordingly, the inventively proposed capacitive Sensor here as a capacitive proximity sensor designed. Of course, other purposes are also conceivable, such as use in industrial plants.

Wie bereits angedeutet kann der zuvor beschriebene kapazitive Sensor vorteilhafterweise in einer ebenfalls erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung 10 für ein Keyless-Entry System eines Kraftfahrzeuges vorgesehen sein. Eine erfindungsgemäße Sensoreinrichtung 10 umfasst im Wesentlichen einen Grundkörper 11, sowie eine Antenne und eine oben bereits beschriebene kapazitive Sensoreinrichtung.As already indicated, the capacitive sensor described above can be advantageously used in a sensor device according to the invention 10 be provided for a keyless entry system of a motor vehicle. A sensor device according to the invention 10 essentially comprises a main body 11 , as well as an antenna and a capacitive sensor device already described above.

Der Grundkörper 11 weist eine längliche Gestalt auf und ist seinem Verwendungszweck entsprechend, beispielsweise zum Einbau in einen Türgriff, mit einer im Wesentlichen zu dem Einbauort korrespondierenden Form ausgestaltet. Des Weiteren weist der Grundkörper 11 einen ersten Abschnitt 12 zur Aufnahme der Sensorelektronik 3 auf. Die Sensorelektronik 3 kann beispielsweise auf SMD Basis aufgebaut sein, um eine kompakte Bauweise sicherzustellen.The main body 11 has an elongated shape and is designed according to its intended use, for example for installation in a door handle, with a substantially corresponding to the mounting location shape. Furthermore, the basic body 11 a first section 12 for receiving the sensor electronics 3 on. The sensor electronics 3 For example, it can be built on an SMD basis to ensure a compact design.

Ferner weist der Grundkörper 11 einen zweiten Abschnitt 13 auf. Der zweite Abschnitt 13 bildet sowohl die Aufnahme für die erste Elektrode und die zweite Elektrode des erfindungsgemäßen kapazitiven Sensors, als auch für die Antenne aus.Furthermore, the main body 11 a second section 13 on. The second section 13 forms both the receptacle for the first electrode and the second electrode of the capacitive sensor according to the invention, as well as for the antenna.

Der zweite Abschnitt des Grundkörpers bildet die Antenne durch einen Schacht 18 aus, der von einer Drahtwicklung 17 umgeben ist. Innerhalb des Schachtes 18 ist ein Ferritstab 19 angeordnet. Durch Verschieben des Ferritstabes 19 kann die Antenne eingestellt werden. Auch kann der Ferritstab 19 nach dem Einstellen, beispielsweise durch eine Klebung, festgelegt werden.The second section of the main body forms the antenna through a shaft 18 out, of a wire winding 17 is surrounded. Inside the shaft 18 is a ferrite rod 19 arranged. By moving the ferrite rod 19 the antenna can be adjusted. Also, the ferrite rod 19 after setting, for example, by a bond, be set.

Des Weiteren weist der zweite Abschnitt entsprechende erste Befestigungsmittel für die erste und die zweite Elektrode des kapazitiven Sensors auf. Die ersten Befestigungsmittel für die als Sensorblech ausgestaltete erste Elektrode können als Aufnahmedome 14 ausgestaltet sein, die durch die Bohrungen 9 des Sensorblechs 1 hindurch gesteckt sein können. Sofern die Aufnahmedome 14, wie beispielsweise auch der Grundkörper, aus einem Kunststoff hergestellt sind, kann das Sensorblech 1 durch Verformung der Aufnahmedomköpfe befestigt werden.Furthermore, the second section has corresponding first fastening means for the first and the second electrode of the capacitive sensor. The first attachment means for the sensor plate designed as the first electrode can as Aufnahmomome 14 be configured by the holes 9 of the sensor plate 1 can be stuck through. Unless the shooting domes 14 , as well as the main body, are made of a plastic, the sensor plate 1 be fastened by deformation of the receiving dome heads.

Ferner weist der zweite Abschnitt des Grundkörpers geeignete zweite Befestigungsmittel für das als zweite Elektrode ausgebildete Massekabel 2 auf, die eine mittige Anordnung zwischen der ersten Teilelektrode 5 und der zweiten Teilelektrode 6 bzw. innerhalb und entlang der Längsachse der Aussparung des Sensorbleches 1 ermöglichen. Die zweiten Befestigungsmittel für das Massekabel 2 können beispielsweise als Halteelemente 15 am zweiten Abschnitt des Grundkörpers 11 und/oder als Verklebung ausgestaltet sein.Furthermore, the second section of the basic body has suitable second fastening means for the ground cable designed as a second electrode 2 on, which is a central arrangement between the first part electrode 5 and the second part electrode 6 or within and along the longitudinal axis of the recess of the sensor plate 1 enable. The second attachment means for the ground cable 2 For example, as holding elements 15 on the second section of the body 11 and / or designed as a bond.

Ferner weist der zweite Abschnitt des Grundkörpers dritte Befestigungsmittel 16 für weitere Anschlusskabel 4 für die Sensorelektronik 3 auf, wobei die Befestigungsmittel 16 dazu eingerichtet sind, die weiteren Anschlusskabel 4 außerhalb des Bereiches des Massekabels 2 aufzunehmen. Vorzugsweise sind die dritten Befestigungsmittel 16 für die weiteren Anschlusskabel 4 seitlich des zweiten Abschnitts 13 des Grundkörpers 11, vorzugsweise seitlich des Schachtes 18 angeordnet.Furthermore, the second section of the base body has third attachment means 16 for additional connection cables 4 for the sensor electronics 3 on, with the fasteners 16 are furnished to the other connecting cables 4 outside the area of the ground cable 2 take. Preferably, the third attachment means 16 for the other connection cables 4 side of the second section 13 of the basic body 11 , preferably laterally of the shaft 18 arranged.

Vorteilhafterweise ist der Grundkörper 11, die zuvor genannten Befestigungsmittel und der Schacht 18 einstückig ausgebildet, so dass der Grundkörper 11 in einem Produktionsschritt hergestellt werden kann. Funktional wird durch die vorgeschlagene Sensoreinrichtung eine kompakte Einheit aus kapazitivem Näherungssensor und Antenne bereitgestellt, wobei der Näherungssensor die Annäherung des Benutzers, insbesondere der Hand des Benutzers, an den Türgriff detektieren kann, um ein entsprechendes Signal an die im Kraftfahrzeug vorgesehene Authentifikationseinrichtung zu übermitteln, die ihrerseits und in bekannter Weise ein geeignetes Signal zur Einleitung des Authentifikationsvorgangs über die Antenne an die vom Benutzer mitgeführte Authentifikationseinrichtung aussendet. Selbstverständlich kann die weitere Kommunikation, also auch der Empfang von Signalen ebenfalls über die Antenne der Sensoreinrichtung stattfinden. Insgesamt ergibt sich eine überaus kompakte Sensoreinrichtung, insbesondere da das Massekabel 2 einem weiteren Verwendungszweck zugeführt worden ist, nämlich der Verwendung als zweite Elektrode des kapazitiven Sensors.Advantageously, the main body 11 , the aforementioned fasteners and the shaft 18 integrally formed, so that the main body 11 can be produced in one production step. Functionally provided by the proposed sensor device, a compact unit of capacitive proximity sensor and antenna, the proximity sensor can detect the approach of the user, in particular the hand of the user to the door handle to transmit a corresponding signal to the provided in the motor vehicle authentication device that in turn and in a known manner emits a suitable signal to initiate the authentication process via the antenna to the user-carried authentication device. Of course, the further communication, so also the reception of signals also take place via the antenna of the sensor device. Overall, results in a very compact sensor device, in particular because the ground cable 2 has been supplied to a further purpose, namely the use as a second electrode of the capacitive sensor.

Claims (13)

Kapazitiver Sensor, umfassend mindestens – eine erste Elektrode, sowie – eine zweite Elektrode, sowie – eine Sensorelektronik (3) mit mindestens einer als Massekabel (2) ausgestalteten Energieversorgung, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Elektrode aus einem Abschnitt des Massekabels (2) gebildet wird.Capacitive sensor comprising at least - a first electrode, and - a second electrode, and - a sensor electronics ( 3 ) with at least one as Ground cable ( 2 ) configured power supply, characterized in that the second electrode from a portion of the ground cable ( 2 ) is formed. Kapazitiver Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode aus einem rechteckförmigen Sensorblech (1) gebildet wird, wobei das Sensorblech (1) eine mittige, in Längsrichtung verlaufende Aussparung (7) aufweist, wobei die als Massekabel (2) ausgestaltete zweite Elektrode entlang der Längsachse der Aussparung (7) angeordnet ist.Capacitive sensor according to claim 1, characterized in that the first electrode consists of a rectangular sensor plate ( 1 ) is formed, wherein the sensor plate ( 1 ) a central, longitudinal recess ( 7 ), which as ground cable ( 2 ) configured second electrode along the longitudinal axis of the recess ( 7 ) is arranged. Kapazitiver Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode mindestens eine erste Teilelektrode (5) und eine zweite Teilelektrode (6) aufweist, wobei die als Massekabel (2) ausgestaltete zweite Elektrode zwischen der ersten Teilelektrode (5) und der zweiten Teilelektrode (6) angeordnet ist.Capacitive sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the first electrode at least a first part electrode ( 5 ) and a second partial electrode ( 6 ), which as ground cable ( 2 ) configured second electrode between the first part electrode ( 5 ) and the second part electrode ( 6 ) is arranged. Kapazitiver Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Sensorblech (1) um eine Stanz-Biegeteil handelt.Capacitive sensor according to one of the preceding claims, characterized in that it is in the sensor plate ( 1 ) is a stamped and bent part. Kapazitiver Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode einen Lötpin (8) zur unmittelbaren Verbindung mit der Sensorelektronik (3) aufweist.Capacitive sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the first electrode has a solder pin ( 8th ) for direct connection to the sensor electronics ( 3 ) having. Kapazitiver Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode Bohrungen (9) zur Befestigung auf einem Grundkörper (11) aufweist.Capacitive sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the first electrode bores ( 9 ) for attachment to a base body ( 11 ) having. Sensoreinrichtung für ein Keyless-Entry System, umfassend mindestens – einen Grundkörper (11), sowie – eine Antenne, sowie – einen kapazitiven Sensor, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem kapazitiven Sensor um einen kapazitiven Sensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 handelt.Sensor device for a keyless entry system, comprising at least one main body ( 11 ), and - an antenna, and - a capacitive sensor, characterized in that it is the capacitive sensor is a capacitive sensor according to one of claims 1 to 6. Sensoreinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (11) eine zum Einbau in einen Türgriff einer Fahrzeugtür angepasste Form aufweist.Sensor device according to claim 7, characterized in that the basic body ( 11 ) has a shape adapted for installation in a door handle of a vehicle door. Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (11) eine längliche Gestalt aufweist, wobei der Grundkörper (11) einen ersten Abschnitt (12) zur Aufnahme der Sensorelektronik (3) aufweist, wobei der Grundkörper (11) einen zweiten Abschnitt (13) aufweist, der als Antenne ausgestaltet ist und ferner zur Aufnahme der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode des kapazitiven Sensors eingerichtet ist.Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the basic body ( 11 ) has an elongated shape, wherein the main body ( 11 ) a first section ( 12 ) for receiving the sensor electronics ( 3 ), wherein the basic body ( 11 ) a second section ( 13 ), which is designed as an antenna and is further adapted to receive the first electrode and the second electrode of the capacitive sensor. Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der als Antenne ausgestaltete zweite Abschnitt (13) des Grundkörpers (11) einen Schacht (18) aufweist, wobei der Schacht (18) von einer Drahtwicklung (17) umgeben ist, wobei der Schacht (18) mit einem Ferritkern (19) ausgestattet ist, der festlegbar innerhalb des Schachtes (18)) verschoben werden kann.Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the configured as an antenna second section ( 13 ) of the basic body ( 11 ) a shaft ( 18 ), wherein the shaft ( 18 ) of a wire winding ( 17 ), wherein the shaft ( 18 ) with a ferrite core ( 19 ), which can be fixed within the shaft ( 18 )) can be moved. Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (13) des Grundkörpers (11) mit ersten Befestigungsmitteln zur Befestigung der ersten Elektrode in Form von Aufnahmedomen (14) ausgestattet ist, wobei die Aufnahmedome (14) durch die Bohrungen (9) der ersten Elektrode geführt sind, wobei die erste Elektrode durch Verklebung oder Verbügelung mit den Aufnahmedomen (14) verbunden ist.Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the second section ( 13 ) of the basic body ( 11 ) with first attachment means for attachment of the first electrode in the form of Aufnahmedomen ( 14 ), wherein the receiving domes ( 14 ) through the holes ( 9 ) of the first electrode are guided, wherein the first electrode by gluing or ironing with the Aufnahmedomen ( 14 ) connected is. Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (13) des Grundkörpers (11) mit zweiten Befestigungsmitteln zur Befestigung der zweiten Elektrode ausgestattet ist, wobei es sich bei den zweiten Befestigungsmitteln um mit der Form des Massekabels (2) korrespondierende Halteelemente (15) handelt, die eine mittige Durchführung des Massekabels (2) mindestens entlang der Aussparung (7) der ersten Elektrode sicherstellen können.Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the second section ( 13 ) of the basic body ( 11 ) is provided with second attachment means for fixing the second electrode, wherein the second attachment means with the shape of the ground cable ( 2 ) corresponding retaining elements ( 15 ), which has a central feedthrough of the ground cable ( 2 ) at least along the recess ( 7 ) of the first electrode. Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt des Grundkörpers mit einem dritten Befestigungsmittel (16) zur Befestigung weiterer Anschlusskabel (4) der Sensorelektronik (3) ausgestattet ist, wobei die dritten Befestigungsmittel (16) zur beabstandeten Befestigung der weiteren Anschlusskabel (4) von dem Massekabel (2) eingerichtet sind.Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the second portion of the base body with a third fastening means ( 16 ) for attaching further connecting cables ( 4 ) of the sensor electronics ( 3 ), the third fastening means ( 16 ) for the spaced attachment of the further connection cable ( 4 ) from the ground cable ( 2 ) are set up.
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