DE102020102526A1

DE102020102526A1 - Sensoranordnung zur Erfassung wenigstens einer Einwirkung bei einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102020102526A1
Application number: DE102020102526.2A
Authority: DE
Inventors: Christian Wenner
Original assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Current assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Priority date: 2019-09-11
Filing date: 2020-01-31
Publication date: 2021-03-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung (10) zur Erfassung wenigstens einer Einwirkung bei einem Fahrzeug (1), vorzugsweise zur Detektion zumindest einer Aktivierungshandlung bei einem Türgriff (2) des Fahrzeuges (1), aufweisend:- wenigstens zwei Erfassungselemente (21, 22) für die Erfassung der wenigstens einen Einwirkung, um jeweils eine Erfassungsinformation (210) über die Erfassung zu ermitteln,- einen Auswertepunkt (100), welcher mit den Erfassungselementen (21, 22) verschaltet ist, um die ermittelten Erfassungsinformationen (210) durch ein gemeinsames Erfassungssignal (220) bereitzustellen,- wenigstens eine Auswertevorrichtung (40, 45), welche mit dem Auswertepunkt (100) in Signalverbindung (300) steht, um eine Auswertung des Erfassungssignals (220) durchzuführen,wobei die Erfassungselemente (21, 22) jeweils mit wenigstens einem zugewiesenen Zuordnungselement (31, 32) verschaltet sind, um bei der Auswertung aus dem Erfassungssignal (220) die Erfassungsinformationen (210) zugeordnet zu den Erfassungselementen (21, 22) zu ermitteln.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoranordnung zur Erfassung wenigstens einer Einwirkung bei einem Fahrzeug gemäß dem unabhängigen Vorrichtungsanspruch. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Erfassung wenigstens einer Einwirkung bei einem Fahrzeug gemäß dem unabhängigen Verfahrensanspruch.
Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass bei Fahrzeugen verschiedene Sensoren eingesetzt werden, um Einwirkungen auf Fahrzeugkomponenten zu erfassen. Eine solche Einwirkung kann z. B. die Annäherung oder Berührung eines Türgriffs des Fahrzeuges betreffen. Eine Möglichkeit zur Erfassung der Einwirkung ist die Erfassung einer Induktivität, welche durch die Einwirkung verändert wird. Eine weitere Möglichkeit ist die Erfassung einer Kapazität, welche sich durch die Einwirkung verändert. Anhand der Erfassung kann auf eine Aktivierungshandlung geschlossen werden. Bspw. dient die Annäherung oder Berührung dazu, eine Fahrzeugfunktion wie ein Öffnen oder Entriegeln einer Klappe des Fahrzeuges zu aktivieren.
Zur Erfassung der Induktivität wird bspw. ein LDC-Sensor eingesetzt. LDC steht hierbei für inductance-to-digital converter. Der LDC-Sensor, oder auch Induktivitätswandler, ermöglicht die induktive Erfassung durch eine kompakte Anordnung von Bauelementen. Beispielhaft sei der integrierte Schaltkreis „LDC1000“ von Texas Instruments genannt, welcher als Auswertevorrichtung für die induktive Erfassung geeignet sein kann. Üblicherweise ist es für die Erfassung notwendig, ein oder mehrere Spulen über jeweilige Zuleitungen mit der Auswertevorrichtung zu verbinden. Die Spule dient dabei als induktives Sensorelement, welches als Erfassungselement für die Erfassung der Einwirkung dienen kann.
Nachteilhaft bei den bekannten Lösungen ist, dass die Auswertung der Erfassungselemente mit erhöhtem baulichen Aufwand verbunden sein kann. Insbesondere sind mehrere Zuleitungen notwendig, welche den Verdrahtungsaufwand und somit auch den Bauraum erhöhen. Ein weiterer Nachteil kann die eingeschränkte Nutzbarkeit der Auswertung nur für die Erfassung der Induktivität und die komplexe Signalverarbeitung zur Durchführung der Auswertung sein. Ferner kann auch die Ansteuerung technisch komplex sein.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Sensoranordnung bereitzustellen, die idealerweise über eine einfache Schaltungsanordnung verfügt.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Sensoranordnung mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Sensoranordnung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, und jeweils umgekehrt, so dass bzgl. der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch eine Sensoranordnung, vorzugsweise in der Form einer elektronischen Schaltungsanordnung und/oder mit wenigstens einem (bspw. induktiven) Sensor, zur Erfassung wenigstens einer Einwirkung bei einem Fahrzeug, vorzugsweise zur Detektion zumindest einer Aktivierungshandlung bei einem Türgriff des Fahrzeuges.
Die erfindungsgemäße Sensoranordnung kann hierbei aufweisen:

- wenigstens ein Erfassungselement oder wenigstens (oder genau) zwei Erfassungselemente für die Erfassung der wenigstens einen Einwirkung, um (insbesondere durch jedes der Erfassungselemente) jeweils eine Erfassungsinformation über die Erfassung zu ermitteln, wobei vorzugsweise die jeweilige Erfassungsinformation für eine jeweilige Induktivitätsveränderung bei dem Erfassungselement spezifisch ist,
- wenigstens einen oder wenigstens zwei oder genau einen (insbesondere einzigen) Auswertepunkt, insbesondere jeweils in der Form eines elektrischen Potentials und/oder Messpunkts und/oder Leiterabschnitts und/oder einer Zuleitung, wobei vorzugsweise der (eine einzige) Auswertepunkt mit dem Erfassungselement bzw. mit den (sämtlichen bzw. beiden) Erfassungselementen verschaltet ist, um die ermittelte Erfassungsinformation bzw. die ermittelten Erfassungsinformationen durch ein (insbesondere gemeinsames) Erfassungssignal bereitzustellen, oder wobei die (wenigstens zwei) Auswertepunkte mit unterschiedlichen und/oder jeweils mit einem der Erfassungselemente verschaltet sind, um die ermittelten Erfassungsinformationen durch unterschiedliche Erfassungssignale und/oder jeweils durch ein Erfassungssignal bereitzustellen,
- wenigstens eine Auswertevorrichtung, insbesondere in der Form eines integrierten Schaltkreises und/oder einer elektronischen Anordnung mit wenigstens einem integrierten Schaltkreis, welche mit dem (wenigstens einen / zwei / genau einen) Auswertepunkt in Signalverbindung steht, um eine Auswertung des (wenigstens einen oder genau einen gemeinsamen) Erfassungssignals durchzuführen.

Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass das Erfassungselement bzw. die Erfassungselemente, vorzugsweise jeweils, mit wenigstens einem (oder genau einem bzw. jeweils genau einem bzw. einem der Erfassungselemente) zugewiesenen Zuordnungselement verschaltet ist bzw. sind, um

a) bei der Auswertung aus dem (gemeinsamen, d. h. insbesondere einzigen) Erfassungssignal die Erfassungsinformation(en) zugeordnet zu dem wenigstens einen Erfassungselement zu ermitteln, und/oder
b) die wenigstens eine Erfassungsinformation und bevorzugt wenigstens zwei Erfassungsinformationen gemeinsam durch das Erfassungssignal bereitzustellen, und/oder
c) die Ermittlung der wenigstens einen Erfassungsinformation mittels eines (insbesondere einzigen und gemeinsamen) Ansteuerungssignals zu steuern.

Somit können das oder die Zuordnungselement(e) für wenigstens eine der vorgenannten Funktionen a) bis c) genutzt werden. Diese haben den gemeinsamen Vorteil, dass die Auswertung der einzelnen Erfassungsinformation anhand eines (einzigen) gemeinsamen Erfassungssignals möglich ist, sodass der technische Aufwand und die Komplexität für Zuleitungen und die Übertragung der wenigstens einen Erfassungsinformation reduziert werden kann. Dabei kann es auch ausreichend sein, einen einzigen Auswertepunkt bereitzustellen, um darüber die Erfassung mehrerer Erfassungselemente auszuwerten.
Gemäß der Funktion a) kann es optional vorgesehen sein, dass das oder die Zuordnungselement(e) eine Zuordnung der jeweiligen Erfassungsinformation aus dem Erfassungssignal zu dem wenigstens einen Erfassungselement ermöglichen. Das oder die Zuordnungselement(e) können hierbei auch bewirken, dass die Erfassungsinformationen unterschiedlicher Erfassungselemente bei der Auswertung im Erfassungssignal erkennbar sind. Diese Erkennbarkeit wird bspw. durch eine spezifische Kennlinie des bzw. der Zuordnungselement(e) ermöglicht, sodass die Erfassungsinformationen durch das bzw. die Zuordnungselement(e) einem elektrischen Parameter wie einer Stromrichtung oder wenigstens einer Frequenz zugeordnet werden und/oder elektrisch gekennzeichnet werden. Damit ist dann bei der Auswertung die Zuordnung der Erfassungsinformationen zu den Erfassungselementen möglich. Hierzu kann ggf. noch eine Zuordnungsinformation genutzt werden, d. h. das Wissen darüber, welches Zuordnungselement (und damit ggf. welche Kennzeichnung) welchem Erfassungselement zugeordnet ist oder welchem der Erfassungselemente das Zuordnungselement zugeordnet ist.
Alternativ oder zusätzlich kann gemäß der Funktion b) durch das bzw. die Zuordnungselement(e) eine gemeinsame aber wieder trennbare (d. h. dem wenigstens einen Erfassungselement wieder zuordenbare) Bereitstellung der wenigstens einen Erfassungsinformation durch das Erfassungssignal ermöglicht werden. Da optional auch mehrere Erfassungsinformationen unterschiedlicher Erfassungselemente gemeinsam durch das Erfassungssignal bereitgestellt werden können, kann ein zusätzlicher Schritt notwendig sein, um die Erfassungsinformationen für das Erfassungssignal zu bündeln. Hierzu findet durch das bzw. die Zuordnungselement(e) z. B. eine zeitliche abwechselnde Durchführung der Erfassung durch die Erfassungselemente statt, sodass ein Zeitmultiplex oder dergleichen durchgeführt wird. Dies kann gemäß Funktion c) in Zusammenwirkung mit einem Ansteuerungssignal geschehen, da das bzw. die Zuordnungselement(e) die Erfassung ggf. anhand eines elektrischen Parameters wie der Stromrichtung des Ansteuerungssignals steuern.
Ferner kann gemäß Funktion c) - ggf. auch bei der Nutzung von wenigstens zwei Auswertepunkten und unterschiedlichen Erfassungssignalen (und somit nicht nur einem gemeinsamen Erfassungssignal) - der Vorteil erzielt werden, dass die Ermittlung der wenigstens einen Erfassungsinformation und damit das wenigstens eine Erfassungselement durch die Nutzung der Zuordnungselemente in einfacher Weise ansteuerbar sind. Die Zuordnungselemente ermöglichen es, dass ein einziges gemeinsames Ansteuerungssignal an das wenigstens eine Erfassungselement mit den Zuordnungselementen übertragen werden kann, um die jeweilige Ermittlung der Erfassungsinformation durch das wenigstens eine Erfassungselement einzeln durch das Ansteuerungssignal anzusteuern. Hierzu kann das Ansteuerungssignal bspw. mit den Kennlinien der Zuordnungselemente korreliert sein, also z. B. für die Ansteuerung eines ersten Erfassungselements das Ansteuerungssignal mit einer ersten Stromrichtung und für die Ansteuerung eines zweiten Erfassungselements das Ansteuerungssignal mit einer zweiten Stromrichtung ausgeben. Es werden dann nur die Erfassungsinformationen und ggf. daraus die Erfassungssignale desjenigen Erfassungselements ausgegeben, welches gerade angesteuert wird. Dies hat den Vorteil, dass die technische Komplexität insbesondere für die Auswertevorrichtung reduziert werden kann, und insbesondere eine schnellere und/oder genauere Auswertung möglich ist.
Das Zuordnungselement ermöglicht es somit vorteilhafterweise auch, dass mehrere (mindestens zwei) Erfassungsinformationen durch das (d. h. insbesondere ein einziges) Erfassungssignal gemeinsam am Auswertepunkt bereitgestellt werden, und dennoch bei der Auswertung die Erfassungsinformationen unterschieden werden können. Neben der Unterscheidung kann zudem die Zuordnung erfolgen, welches der Erfassungselemente welche der Erfassungsinformationen des Erfassungssignals ermittelt hat. Somit ist es vorteilhafterweise nicht notwendig, für die Auswertung einen Auswertepunkt (d. h. auch eine Zuleitung) pro Erfassungselement zu nutzen, sondern es kann der gemeinsame Auswertepunkt genutzt werden. Hierfür können das oder die Zuordnungselement(e) z. B. eine zeitliche Ausgabe der Erfassungsinformationen steuern, bspw. die Ausgabe nacheinander bewirken. In anderen Worten kann eine zeitliche Zuordnung der Erfassungsinformationen zu Zeitabschnitten erfolgen und somit eine Art zeitliche „Kodierung“ oder zeitliches Multiplexing. Die Zeitabschnitte sind z. B. elektrisch im Ansteuerungssignal gekennzeichnet (z. B. durch eine Stromrichtung des Ansteuerungssignals). Eine besonders einfache technische Umsetzung dieser Zuordnung durch die Verwendung von nicht-linearen Bauelementen als Zuordnungselemente wird nachfolgend noch näher beschrieben. Vorzugsweise kann dann bei der Auswertung anhand einer vorgegebenen Zuordnungsinformation über die Zuweisung der Zuordnungselemente zu den Erfassungselementen die Zuordnung erfolgen, also die zeitliche „Kodierung“ entschlüsselt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung von ein oder zwei Erfassungselementen begrenzt. Es können also auch weitere Erfassungselemente vorgesehen sein. Diese können ebenfalls zumindest paarweise mit weiteren Auswertepunkten verschaltet sein, sodass auch hier mehrere Erfassungsinformationen an einem Auswertepunkt als Erfassungssignal bereitgestellt werden. Auch können ggf. auch mehr als zwei Erfassungselemente und damit mehr als zwei Erfassungsinformationen mit einem einzigen Anschlusspunkt genutzt werden. Hierzu können dann ggf. weitere Bauelemente, wie z.B. Komparatoren oder Schwellenwertschaltungen, genutzt werden.
Weiter ist es denkbar, dass lediglich ein Zuordnungselement vorgesehen ist, um die Erfassungsinformationen von wenigstens einem oder zwei Erfassungselementen zuzuordnen. Hierzu kann bspw. lediglich eines der Erfassungselemente für eine bestimmte Stromrichtung durch das zugewiesene Zuordnungselement modifiziert, beeinflusst oder verändertwerden. Ferner ist das Zuordnungselement bspw. einem einzigen der Erfassungselemente zugewiesen. Vorteilhaft ist jedoch meist die Nutzung eines Zuordnungselements pro Erfassungselement. Zur Vereinfachung beziehen sich nachfolgende Ausführungen in Bezug auf mehrere vorgesehene Zuordnungselemente auch auf den Fall, dass lediglich ein Zuordnungselement vorgesehen ist.
Es kann möglich sein, dass das bzw. die Zuordnungselement(e) jeweils als nicht schaltbare (unschaltbare) elektrische Bauelemente ausgeführt sind. Somit kann der technische Aufwand für die beschriebene Zuordnung reduziert werden. Bspw. weisen das bzw. die Zuordnungselement(e) zur Zuordnung bzw. Kennzeichnung eine spezifische Kennlinie auf, z. B. eine Gleichrichterkennlinie.
Es kann wenigstens ein Erfassungselement vorgesehen sein, d. h. es können auch mindestens oder genau zwei Erfassungselemente vorgesehen sein, welche dann jeweils die Erfassungsinformation ermitteln. Die ermittelten Erfassungsinformationen können durch das gemeinsame Erfassungssignal am Auswertepunkt bereitgestellt sein. Weiter können die Erfassungselemente - insbesondere jeweils - mit wenigstens einem zugewiesenen Zuordnungselement verschaltet sein, um bei der Auswertung aus dem Erfassungssignal die Erfassungsinformationen zugeordnet zu den Erfassungselementen zu ermitteln.
Der Auswertepunkt kann mit dem wenigstens einen Erfassungselement jeweils z. B. über einen elektrisch leitenden Messpfad verschaltet, insbesondere elektrisch verbunden, sein. Auf diese Weise können die ermittelten Erfassungsinformationen gemeinsam am Auswertepunkt elektrisch bereitgestellt werden. Die bereitgestellten Erfassungsinformationen können zusammen das gemeinsame Erfassungssignal bilden, z. B. durch eine gebündelte und/oder zeitlich aufeinanderfolgende Ausgabe der Erfassungsinformationen am Auswertepunkt. Bspw. sind die Messpfade dazu ausgebildet, Spannungsabgriffe für Spannungsmessungen bei den Erfassungselementen bereitzustellen. Entsprechend können am Auswertepunkt die Spannungen der Erfassungselemente direkt (aber zeitlich abwechselnd) oder verändert (in sonstiger Weise kodiert, gebündelt) anliegen. Damit kann die jeweilige Erfassungsinformation für eine elektrische Messpannung spezifisch sein und/oder diese repräsentieren, wobei die Messspannung von einer elektrischen Spannung über dem Erfassungselement abhängig ist und/oder dieser entspricht. Anhand der Messspannung kann die Einwirkung ausgewertet werden, insbesondere eine Induktivitätsveränderung ermittelt werden. Da beide bzw. sämtliche Erfassungsinformationen, und insbesondere auch die Messspannungen am Auswertepunkt durch das Erfassungssignal gemeinsam bereitgestellt werden, ist eine Zuordnung der Erfassungsinformationen zu den Erfassungselementen notwendig. Diese Zuordnung betrifft die Feststellung, welches der Erfassungselemente eine bestimmte der Erfassungsinformationen ermittelt hat. So kann gemäß einem konkreten Beispiel hierbei festgestellt werden, ob eine der Erfassungsinformationen die Spannung bei einem ersten der Erfassungselemente oder bei einem zweiten der Erfassungselemente repräsentiert. Damit wird auch festgestellt, bei welchem der Erfassungselemente die Erfassung erfolgt ist. Somit kann die Erfassung z. B. an den unterschiedlichen Positionen der Erfassungselemente durchgeführt werden (z.B. für eine räumliche Auflösung bei der Erfassung), und dennoch am gemeinsamen Auswertepunkt ausgewertet werden, oder es können auch unterschiedliche Arten der Erfassung am gleichen Auswertepunkt ausgewertet werden.
Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn im Rahmen der Erfindung das oder die Zuordnungselement(e) jeweils als ein nicht-lineares elektrisches Bauelement oder ein frequenzselektives Bauelement oder ein frequenzabhängiges Bauelement, bspw. als eine Diode, ausgebildet sind, bevorzugt um dem wenigstens einen Erfassungselement jeweils für eine Ansteuerung und/oder Ausgabe der Erfassungsinformation einen Kennlinienbereich des zugewiesenen Zuordnungselements, insbesondere einen Durchlassbereich, zuzuordnen. Damit kann bei der Auswertung die Zuordnung der wenigstens einen Erfassungsinformation zu dem jeweiligen Erfassungselement anhand der zugeordneten Kennlinie durchgeführt werden. In anderen Worten kann durch die Kennlinie der Zuordnungselemente eine Kennzeichnung der Erfassungsinformation erfolgen. Die Zuordnung der Kennlinienbereiche zu dem jeweiligen Erfassungselement ist z. B. als Zuordnungsinformation vordefiniert. Ferner können dem wenigstens einen Erfassungselement unterschiedliche und/oder unterscheidbare Kennlinienbereiche zugeordnet sein, um die Zuordnung durchführen zu können, bspw. unterschiedliche Stromrichtungen. Es kann außerdem für die Zuordnung vorgesehen sein, dass die Ausgabe derart erfolgt, dass die Zuordnungselemente die Erfassungsinformation nur in unterschiedlichen Stromrichtungen ausgeben oder unterschiedliche Erfassungsinformationen ausgeben.
Optional ist es denkbar, dass das oder die Zuordnungselement(e) jeweils als ein selektierendes Element, insbesondere als ein Gleichrichterelement, vorzugsweise als eine Diode, ausgebildet sind, welche gegenläufig angeordnet sind, um dem wenigstens einen Erfassungselement für eine Ansteuerung und/oder Ausgabe der wenigstens einen Erfassungsinformation unterschiedliche Durchlassbereiche, vorzugsweise in der Art unterschiedlicher Stromrichtungen, zuzuordnen. Damit kann bei der Auswertung die Zuordnung der wenigstens einen Erfassungsinformation zu dem jeweiligen Erfassungselement anhand der Stromrichtung des Erfassungssignals und/oder wenigstens eines Ansteuerungssignals für die Ansteuerung durchgeführt werden. Die Ansteuerung des wenigstens einen Erfassungselements kann vorteilhafterweise durch das Ansteuerungssignal dadurch erfolgen, dass anhand der Stromrichtung und/oder der Pegel des wenigstens einen Ansteuerungssignals gesteuert wird, dass das Erfassungselement bzw. welches der Erfassungselemente die Erfassungsinformation ausgibt. Hierzu sind vorzugsweise die Zuordnungselemente gegenläufig angeordnet und mit dem jeweiligen Erfassungselement in Reihe geschaltet.
Vorteilhafterweise kann bei der Erfindung vorgesehen sein, dass wenigstens eine Ansteuerungsquelle vorgesehen ist, um ein Ansteuerungssignal, vorzugsweise Rechtecksignal oder ein anderes alternierendes Signal, bevorzugt ein Wechselstromsignal, zur Ansteuerung (Anregung) des wenigstens einen Erfassungselements auszugeben, um vorzugsweise anhand einer Stromrichtung des Ansteuerungssignals (und ggf. in Zusammenwirkung mit den Zuordnungselementen) zu steuern, dass das Erfassungselement und/oder welches der Erfassungselemente angesteuert wird und die Erfassungsinformation ausgibt, sodass bevorzugt bei der Auswertung die Zuordnung der wenigstens einen Erfassungsinformation zu dem jeweiligen Erfassungselement anhand des Ansteuerungssignals für die Ansteuerung durchgeführt wird. Es können hierbei auch mehrere Erfassungselemente vorgesehen sein, welche jeweils eine Erfassungsinformation ermitteln. Die Zuordnungselemente können derart mit den Erfassungselementen verschaltet sein, dass die Zuordnungselemente für unterschiedliche der Erfassungselemente eine unterschiedliche Gleichrichtung durchführen bzw. bereitstellen. Somit kann eine Kennzeichnung und damit Zuordnung der Erfassungsinformationen z. B. dadurch erfolgen, dass die Erfassungsinformationen nur für unterschiedliche Stromrichtungen des Ansteuerungssignals durch die Erfassungselemente ermittelt und/oder am Auswertepunkt ausgegeben werden.
Es ist möglich, dass wenigstens zwei Ansteuerungsquellen vorgesehen sind, um das Ansteuerungssignaleinzuspeisen. Bspw. können die Ansteuerungsquellen jeweils nur zur Erzeugung eines Signals jeweils gleicher Stromrichtung und damit nicht zur Ausgabe eines Wechselstromsignals ausgebildet sein. Allerdings können die Ansteuerungsquellen so verschaltet sein, dass effektiv das Ansteuerungssignal wechselnde Stromrichtungen aufweist.
Es ist ferner denkbar, dass das wenigstens eine Erfassungselement jeweils als ein lineares elektrisches Bauelement und/oder als ein induktives oder kapazitives Bauelement, vorzugsweise als eine Spule, ausgebildet ist. Aufgrund der Linearität ermittelt das Erfassungselement daher grundsätzlich immer bei Ansteuerung die Erfassungsinformation. Dieses Verhalten kann durch die Zuordnungselemente angepasst werden, um die Zuordnung und die Bündelung der Erfassungsinformation als Erfassungssignal zu ermöglichen.
Ferner ist es optional vorgesehen, dass mindestens zwei Erfassungselemente vorgesehen sind, welche jeweils mit mindestens einem zugewiesenen Zuordnungselement verschaltet sind, wobei wenigstens eine Ansteuerungsquelle vorgesehen ist, um jeweils ein einziges Ansteuerungssignal gleichzeitig an die Erfassungselemente mit dem bzw. den Zuordnungselementen auszugeben, um über das Ansteuerungssignal die Erfassungselemente zur Ausgabe der Erfassungsinformation anzusteuern, wobei vorzugsweise das Ansteuerungssignal zur Ansteuerung an die Nichtlinearität der Zuordnungselemente angepasst ist. Bspw. ist das Ansteuerungssignal dazu ausgeführt, die Erfassungselemente in den Kennlinienbereichen der Zuordnungselemente anzusteuern. Je nachdem, welcher Kennlinienbereich (z. B. welche Stromrichtung) angesteuert wird, kann eine unterschiedliche Erfassungsinformation ausgegeben werden. Somit kann die Anpassung konkret darin bestehen, dass zur Ansteuerung eines ersten Erfassungselements eine erste Stromrichtung und zur Ansteuerung eines zweiten Erfassungselements eine zweite Stromrichtung des Ansteuerungssignals genutzt wird. Alternativ oder zusätzlich können auch unterschiedliche Frequenzen oder Pegel genutzt werden. Hierbei ist das Zuordnungselement, z. B. als Frequenzfilter oder Zener Diode oder dergleichen ausgeführt. Das Ansteuerungssignal kann ein bspw. Rechtecksignal zum Aufladen der Erfassungselemente sein, um die Erfassungsinformationen jeweils als eine Auf- und/oder Entladekurve bereitzustellen.
Es ist ferner denkbar, dass das wenigstens eine Erfassungselement jeweils mit dem zugewiesenen Zuordnungselement in einem gemeinsamen Strompfad integriert und/oder in Reihe geschaltet sind, wobei vorzugsweise mindestens zwei Erfassungselemente vorgesehen sind, welche jeweils mit einem zugewiesenen Zuordnungselement verschaltet sind, wobei die Zuordnungselemente zueinander gegenläufig angeordnet sein können, um die Erfassungselemente in Abhängigkeit von einer Stromrichtung eines ausgegebenen Ansteuerungssignals abwechselnd anzusteuern. Damit kann eine Richtwirkung der Zuordnungselemente, insbesondere Dioden, zur Zuordnung genutzt werden.
Vorteilhafterweise kann bei der Erfindung vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Erfassungselement jeweils mit dem zugewiesenen Zuordnungselement in Reihe geschaltet ist, und/oder mit (wenigstens) einer weiteren Komponente, wie einen Widerstand und/oder (wenigstens) einem (weiteren) Sensorelement, in Reihe geschaltet sind, um einen Spannungsteiler aus dem jeweiligen Erfassungselement und der Komponente wie dem Widerstand bzw. Sensorelement zu bilden, um die aufgeteilte Spannung als die Erfassungsinformation bereitzustellen. Das Sensorelement ist z. B. ebenfalls als Erfassungselement, insbesondere Induktivität zur induktiven Erfassung, oder als kapazitive Sensorelektrode zur kapazitiven Erfassung oder als Dehnungsmessstreifen oder dergleichen ausgebildet. Damit kann die Erfassungsinformation, also der Wert oder Verlauf der aufgeteilten Spannung, sowohl für die Erfassung des Erfassungselements als auch des Sensorelements spezifisch sein. Dies ermöglicht somit eine weitere Erhöhung der Informationsdichte.
Es kann von Vorteil sein, wenn im Rahmen der Erfindung eine Ansteuerungsquelle Teil der Auswertevorrichtung oder mit der Auswertevorrichtung verschaltet ist, um in Abhängigkeit von der Auswertung ein Ansteuerungssignal anzupassen. Somit kann die Auswertung die Information nutzen, in welcher Weise das oder die Erfassungselemente angesteuert worden sind. Dies ermöglicht eine Zuordnung der wenigstens einen Erfassungsinformation. Weiter ermöglicht es z. B. die Zeitdauer für die Auf- und/oder Entladung des oder der Erfassungselemente durch das Ansteuerungssignal anzupassen, und hierdurch ggf. unterschiedliche Erfassungselemente auch mit unterschiedlichen Zeitdauern anzusteuern. In anderen Worten kann die zeitliche Dauer der Impulsfolgen (bei unterschiedlichen Stromrichtungen) des Ansteuerungssignals für verschiedene Erfassungselemente unterschiedlich sein.
Bspw. kann es vorgesehen sein, dass die Auswertevorrichtung dazu ausgeführt ist, eine Änderung einer Induktivität des jeweiligen Erfassungselements anhand der Erfassungsinformation zu ermitteln, insbesondere um die Aktivierungshandlung anhand der ermittelten Änderung zu detektieren, wobei vorzugsweise die Sensoranordnung hierzu als ein induktiver Sensor ausgeführt ist, bevorzugt als ein LDC-Sensor. Weiter können das wenigstens eine Erfassungselement jeweils z. B. als Leiterschleife und/oder Spule und/oder dergleichen ausgebildet sein. Vorteilhaft ist es hinsichtlich des notwendigen Bauraums, das Erfassungselement hierbei zumindest teilweise auf einer Leiterplatte als Leiterbahn vorzusehen.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Auswertepunkt als ein einziges elektrisches Messpotential, vorzugsweise an einer einzigen elektrischen Leitung und/oder an einem Messkontakt, für die Auswertung des Erfassungssignals ausgebildet ist, um die wenigstens eine Erfassungsinformation bzw. die Erfassungsinformationen über den gemeinsamen Auswertepunkt, vorzugsweise zeitversetzt, zu übertragen. Somit kann eine konstruktiv einfache und bauraumreduzierte Lösung für die Auswertung bereitgestellt werden.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Erfassungselement jeweils zur Erzeugung eines magnetischen Feldes ausgeführt ist, um die Einwirkung anhand einer Veränderung einer Induktivität zu erfassen, vorzugsweise in der Art einer Krafteinwirkung und/oder einer Bewegung wenigstens eines Aktivierungsmittels relativ zu dem Erfassungselement, welches zur Wechselwirkung mit dem magnetischen Feld angeordnet ist.
Die Einwirkung kann z. B. dazu führen, dass das bzw. ein Aktivierungsmittel der Sensoranordnung und/oder der Fahrzeugkomponente wie des Türgriffs bewegt wird.
Das Aktivierungsmittel weist z. B. ein elektrisch leitendes Material auf, um eine elektrische und/oder magnetische Veränderung und/oder eine Veränderung einer Induktivität und/oder Kapazität bei dem wenigstens einen Erfassungselement zu bewirken. Weiter kann das Aktivierungsmittel benachbart, aber beabstandet zum Erfassungselement angeordnet sein.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn das Fahrzeug als ein Kraftfahrzeug, insbesondere als ein Hybridfahrzeug oder als ein Elektrofahrzeug ausgebildet ist, vorzugsweise mit einem Hochvolt-Bordnetz und/oder einem Elektromotor. Außerdem kann es möglich sein, dass das Fahrzeug als ein Brennstoffzellenfahrzeug und/oder Personenkraftfahrzeug und/oder semiautonomes oder autonomes Fahrzeug ausgebildet ist. Vorteilhafterweise weist das Fahrzeug ein Sicherheitssystem auf, welches z. B. durch eine Kommunikation mit einem Identifikationsgeber (ID-Geber) eine Authentifizierung ermöglicht. In Abhängigkeit von der Kommunikation und/oder der Authentifizierung kann wenigstens eine Funktion des Fahrzeuges (Fahrzeugfunktion) aktiviert werden. Falls hierzu die Authentifizierung des ID-Gebers notwendig ist, kann es sich bei der Funktion um eine sicherheitsrelevante Funktion handeln, wie ein Entriegeln des Fahrzeuges oder eine Freigabe eines Motorstarts. Somit kann das Sicherheitssystem auch als ein passives Zugangssystem ausgebildet sein, welches ohne aktive manuelle Betätigung des ID-Gebers die Authentifizierung und/oder die Aktivierung der Funktion bei Detektion der Annäherung des ID-Gebers an das Fahrzeug initiiert. Hierzu wird bspw. wiederholt ein Wecksignal durch das Sicherheitssystem ausgesendet, welches durch den ID-Geber bei der Annäherung empfangen werden kann, und dann die Authentifizierung auslöst. Auch kann die Funktion eine Aktivierung einer Fahrzeugbeleuchtung und/oder ein Betätigen (Öffnen und/oder Schließen) einer Klappe (z. B. Front- oder Heck- oder Seitenklappe bzw. -tür) betreffen. Bspw. wird automatisch bei der Detektion der Annäherung die Fahrzeugbeleuchtung aktiviert und/oder bei der Detektion der Aktivierungshandlung wie einer Geste eines Benutzers die Klappe betätigt.
Es kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass die Auswertevorrichtung zur Verschaltung mit einer weiteren Fahrzeugelektronik, vorzugsweise einem Steuergerät des Fahrzeuges, ausgeführt ist, um in Abhängigkeit von der Auswertung und bevorzugt bei der Detektion der Aktivierungshandlung eine Fahrzeugfunktion zu initiieren, bevorzugt eine Entriegelung und/oder Verriegelung und/oder Öffnung einer Klappe des Fahrzeuges. Somit kann eine komfortable und zuverlässige Möglichkeit zur Aktivierung von Fahrzeugfunktionen bereitgestellt werden.
Es ist bei der Erfindung denkbar, dass die Einwirkung in der Art einer Annäherung und/oder Berührung und/oder Krafteinwirkung vorgesehen ist. Die Einwirkung erfolgt z. B. an einer Fahrzeugkomponente wie an einem Türgriff des Fahrzeuges. Auch ist es möglich, dass mehrere Einwirkungen und/oder eine zeitliche Abfolge von Einwirkungen erfasst werden, welche gemeinsam eine Geste oder dergleichen bilden. Anhand der Erfassung kann somit die Aktivierungshandlung detektiert werden, also z. B. das Vorliegen einer vorgegebenen Einwirkung, Einwirkungskombination und/oder Einwirkungsabfolge. Bspw. kann eine räumliche Auflösung bei der Erfassung dazu dienen, zeitlich überlappende oder aufeinanderfolgende Einwirkungen an verschiedenen Positionen zu erfassen, und somit insbesondere die Aktivierungshandlung als eine Einwirkungskombination zu detektieren (also z. B. eine gleichzeitige Kraftauswirkung auf verschiedene Positionen des Türgriffs).
Bspw. kann es vorgesehen sein, dass die Signalverbindung als eine kontaktlose Verbindung und insbesondere Funkverbindung ausgeführt ist, und/oder dass eine weitere Auswertevorrichtung über eine kontaktlose Verbindung und insbesondere Funkverbindung mit dem Auswertepunkt in Signalverbindung steht, um die Auswertung und/oder eine weitere Auswertung des Erfassungssignals durchzuführen, wobei vorzugsweise eine Aussendeschnittstelle vorgesehen ist, um für die kontaktlose Verbindung das Erfassungssignal als Funksignal auszusenden. Zur Übertragung durch Funk können bspw. Funkwellen, insbesondere Oberwellen, des Erfassungssignals genutzt werden. Auch wenn dies ggf. mit einem Informationsverlust verbunden ist, kann das übertragene Funksignal dennoch für die Erfassung der Einwirkung spezifisch sein.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass ein Filter, vorzugsweise ein Band- und/oder Tiefpassfilter, mit dem Auswertepunkt verbunden ist, um das Erfassungssignal gefiltert, insbesondere band- und/odertiefpass-gefiltert, zur Auswertung bereitzustellen.
Auf diese Weise können z. B. die Mittelwerte der Erfassungsinformationen zur Auswertung herangezogen werden. Dies vereinfacht den Aufwand für die Signalverarbeitung und reduziert ggf. die Komplexität der Auswertevorrichtung für die Auswertung.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Auswertevorrichtung dazu ausgeführt ist, die Auswertung in der Art einer zeitsynchronen Auswertung des Erfassungssignals durchzuführen, um insbesondere die wenigstens eine Erfassungsinformation zeitsynchronisiert mit einem Ansteuerungssignal für das wenigstens eineErfassungselement durchzuführen. Bspw. werden die Erfassungsinformationen zeitlich nacheinander ausgegeben, z. B. in festen oder variablen Zeitfenstern gemäß fester oder variabler Zeitdauern (Messdauern). Die zeitlichen (Teil-) Verläufe der Erfassungsinformationen innerhalb dieser Zeitfenster können auf diese Weise den Erfassungselementen zugeordnet werden, und für die Erfassung und/oder Detektion ausgewertet werden.
Es kann möglich sein, dass die Erfassungsinformationen mit unterschiedlicher Gewichtung ausgewertet werden. Bspw. können hierzu die variablen Zeitdauern (Messdauern) angepasst werden, und z. B. unterschiedliche Zeitdauern genutzt werden, wodurch eine unterschiedliche Gewichtung bereitstellt ist. Dies ermöglicht es, z. B. eine wenigster relevante Erfassungsinformation niedriger zu priorisieren oder bei einer Sättigung eine der Erfassungsinformationen die zugehörige Zeitdauer anzupassen.
Des Weiteren ist es im Rahmen der Erfindung optional möglich, dass zusätzlich zu dem wenigstens einen Erfassungselement wenigstens ein zusätzliches Sensorelement vorgesehen ist, welches jeweils parallel oder in Reihe zu einem der Erfassungselemente verschaltet ist, um bevorzugt anhand der Erfassungsinformation des Erfassungselements auch das damit verschaltete Sensorelement auszuwerten. Bspw. erfolgt das Verschalten derart, dass das Sensorelement mit dem Erfassungselement einen Spannungsteiler bildet, damit die Erfassungsinformation sowohl für das Erfassungselement als auch für das Sensorelement spezifisch ist. Auch eine Kombination aus parallel und seriell geschalteten Sensorelementen ist denkbar. Bei einer parallelen Verschaltung kann zur Auswertung z. B. ein daraus gebildeter Stromteiler anstelle eines Spannungsteilers genutzt werden.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Erfassung wenigstens einer Einwirkung bei einem Fahrzeug, vorzugsweise zur Detektion zumindest einer Aktivierungshandlung bei einem Türgriff des Fahrzeuges, insbesondere durch eine erfindungsgemäße Sensoranordnung. Hierbei ist vorgesehen, dass die nachfolgenden Schritte durchgeführt werden, vorzugsweise nacheinander oder in beliebiger Reihenfolge, wobei ggf. einzelne der Schritte auch wiederholt durchgeführt werden können:

- Bereitstellen von wenigstens einer, bevorzugt wenigstens oder genau zwei, Erfassungsinformation(en) durch ein (insbesondere gemeinsames) Erfassungssignal an einem Auswertepunkt, wobei die wenigstens eine Erfassungsinformation für die Erfassung der Einwirkung durch ein jeweiliges Erfassungselement spezifisch ist,
- Durchführen einer Auswertung des Erfassungssignals durch wenigstens eine Auswertevorrichtung, welche mit dem Auswertepunkt in Signalverbindung steht,
- Zuordnen der wenigstens einen Erfassungsinformation zu dem wenigstens einen bzw. jeweiligen Erfassungselement bei der Auswertung aus dem Erfassungssignal anhand (zumindest) einer Zuordnungsinformation über eine Zuweisung wenigstens eines (oder mindestens zwei) Zuordnungselements zu dem jeweiligen Erfassungselement.

Damit bringt das erfindungsgemäße Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Sensoranordnung beschrieben worden sind.
Die Zuordnungsinformation ist bspw. die (vordefinierte) Information, welchem Erfassungselement ein Zuordnungselement zugewiesen ist bzw. welches der Zuordnungselemente welchem der Erfassungselemente zugewiesen ist, z. B. schaltungstechnisch durch eine Schaltung, insbesondere Reihenschaltung, mit dem Erfassungselement. Sie wird somit benötigt, um die Zuordnung der Teilsignale des Erfassungssignals als Erfassungsinformationen bestimmter Erfassungselemente durchführen zu können. Die Zuordnungsinformation kann bspw. in einer Speichereinheit der Auswertevorrichtung vorgespeichert sein.
Alternativ kann ein erfindungsgemäßes Verfahren auch die nachfolgenden Schritte (anstelle der vorgenannten Schritte) umfassen:

- Gemeinsames Ansteuern von wenigstens zwei Erfassungselementen durch ein gemeinsames Ansteuerungssignal, um jeweils eine Erfassungsinformation zu ermitteln, wobei die Ermittlung der Erfassungsinformationen einzeln durch das Ansteuerungssignal angesteuert wird, und vorzugsweise wobei die Erfassungsinformationen für die Erfassung der Einwirkung durch die jeweiligen Erfassungselemente spezifisch sind,
- Bereitstellen der wenigstens zwei Erfassungsinformationen durch jeweils ein Erfassungssignal an jeweils einem Auswertepunkt,
- Durchführen einer Auswertung der Erfassungssignale durch wenigstens eine Auswertevorrichtung, welche mit den Auswertepunkten in Signalverbindung steht.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeuges mit einer möglichen erfindungsgemäßen Sensoranordnung,
2 ein schematisches Schaltbild von Teilen einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung, welche insbesondere zwei Erfassungselemente oder mehr als Sensoren aufweisen kann,
3 ein weiteres schematisches Schaltbild von Teilen einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung,
4 eine schematische Darstellung eines Erfassungssignals, und
5 eine schematische Darstellung von Verfahrensschritten.

In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.
In 1 ist ein Fahrzeug 1 schematisch gezeigt, bei welchem an einer Seitentür 3 ein Türgriff 2 mit einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung 10 vorgesehen ist. Diese Anordnung ist nur beispielhaft gewählt, sodass auch andere Montagepositionen für die Sensoranordnung 10 denkbar sind. Um eine Einwirkung am Türgriff 2 feststellen zu können, kann am nicht explizit dargestellten Gehäuse des Türgriffs 2 ein Aktivierungsmittel 11 angeordnet sein. Das Aktivierungsmittel 11 bewegt sich geringfügig bei einer Berührung des Türgriffs 2 und führt somit dazu, dass sich ein magnetisches Feld und/oder eine Induktivität bei der Sensoranordnung 10 messbar verändert. Auf diese Weise kann anhand der Einwirkung eine Aktivierungshandlung detektiert werden, um z. B. bei Detektion die Seitentür 3 zu öffnen und/oder zu entriegeln.
2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Sensoranordnung 10 zur Erfassung der Einwirkung bei dem Fahrzeug 1, vorzugsweise zur Detektion der Aktivierungshandlung bei dem Türgriff 2 des Fahrzeuges 1. Hierzu können wenigstens ein oder wenigstens oder genau zwei Erfassungselemente 21, 22 für die Erfassung der Einwirkung vorgesehen sein, um jeweils eine Erfassungsinformation 210 über die Erfassung zu ermitteln. Beispielhaft wird nachfolgend der Einsatz von zwei Erfassungselementen 21, 22 beschrieben, wobei die Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Bspw. sind die Erfassungselemente 21, 22 als induktive Bauelemente ausgeführt, um die Veränderung der Induktivitäten zu erfassen.
Ferner ist ein Auswertepunkt 100 dargestellt, welcher mit den Erfassungselementen 21, 22 elektrisch verschaltet ist, um die ermittelten Erfassungsinformationen 210 durch ein gemeinsames Erfassungssignal 220 bereitzustellen. Konkret ist gezeigt, dass die Erfassungselemente 21, 22 jeweils mit einem Sensorelement 50 einen Spannungsteiler bilden, bei welchem die aufgeteilte Spannung durch Messpfade P1, P2 am Bezugspunkt A2 für ein erstes 21 der Erfassungselemente 21, 22 und am Bezugspunkt A3 für ein zweites 22 der Erfassungselemente 21, 22 abgegriffen wird. Der Bezugspunkt A2 liegt dabei zwischen dem ersten Erfassungselement 21 und einem ersten Sensorelement 51, welche zusammen einen ersten Spannungsteiler bilden. Der Bezugspunkt A3 liegt zwischen dem zweiten Erfassungselement 22 und einem zweiten Sensorelement 52, welche zusammen einen zweiten Spannungsteiler bilden. Die Messpfade P1, P2 verbinden die Bezugspunkte A2, A3 jeweils über einen Widerstand R mit dem Auswertepunkt 100, um die Erfassungsinformationen dort auszugeben bzw. die Spannungen dort bereitzustellen. Konkret verbindet ein erster Messpfad P1 den Bezugspunkt A3 mit dem Auswertepunkt 100, und ein zweiter Messpfad P2 den Bezugspunkt A2 mit dem Auswertepunkt 100. Wenn die Erfassungselemente 21, 22 nur zeitlich nacheinander die Erfassungsinformation 210 ermitteln, werden die Spannungen am Auswertepunkt 100 zeitlich nacheinander bereitgestellt. Die aktuelle Spannung am Auswertepunkt 100 kann dabei z. B. gegenüber einem Bezugspotential wie einem Massepotential am Auswertepunkt 100 bereitgestellt sein (d. h. anliegen). Dabei kann die Spannung am Auswertepunkt 100 abgegriffen werden, um durch einen zeitlichen Verlauf der abgegriffenen Spannung das Erfassungssignal 220 mit den ausgegebenen Erfassungsinformationen 210 zu erhalten.
Ferner kann wenigstens eine Auswertevorrichtung 40, 45 vorgesehen sein, welche mit dem Auswertepunkt 100 in Signalverbindung 300 steht, um eine Auswertung des Erfassungssignals 220 durchzuführen, und hierzu insbesondere die Spannung am Auswertepunkt 100 abzugreifen. Auf diese Weise kann durch die Auswertevorrichtung 40, 45 das Erfassungssignal 220 ermittelt werden, um daraus die Erfassungsinformationen 210 zu ermitteln. Allerdings ist eine Unterscheidung und damit Zuordnung notwendig, welche der Erfassungsinformationen 210 durch welche der Erfassungselemente 21, 22 ermittelt wurden. Daher können die Erfassungselemente 21, 22 jeweils mit wenigstens einem oder genau einem zugewiesenen Zuordnungselement 31, 32 verschaltet sein, um bei der Auswertung aus dem Erfassungssignal 220 die Erfassungsinformationen 210 zugeordnet zu den Erfassungselementen 21, 22 zu ermitteln. Bspw. ermöglichen es die Zuordnungselemente 31, 32 bei einer entsprechenden Ansteuerung der Erfassungselemente 21, 22, dass die Erfassungselemente 21, 22 nur zeitlich nacheinander die Erfassungsinformation 210 ermitteln. Beispielhaft sind gegenläufig angeordnete Dioden 31, 32 in 1 gezeigt, welche somit einen elektrischen Strom wie ein Ansteuerungssignal 201 nur in unterschiedlicher Stromrichtung durchlassen. Eine Ansteuerungsquelle 70 kann dabei das Ansteuerungssignal 201 z. B. als Rechtecksignal ausgeben, um den Strom abwechselnd durch die Dioden 31, 32 fließen zu lassen und somit die Erfassungselemente 21, 22 nur zeitlich nacheinander zur Ermittlung der Erfassungsinformation 210 anzusteuern. Auch ist es möglich, dass nicht nur eine einzige Ansteuerungsquelle 70 sondern wenigstens zwei Ansteuerungsquellen 70 vorgesehen sind. Eine weitere Ansteuerungsquelle 70 kann z. B. am Punkt A4 integriert sein. Die Ansteuerungsquellen 70 können dann gemeinsam das Ansteuerungssignal 201 erzeugen. Dies hat den Vorteil, dass die Ansteuerungsquellen 70 jeweils für sich nicht zur Ausgabe einer wechselnden Stromrichtung geeignet sein müssen. Dennoch kann das Ansteuerungssignal 201 wechselnde Stromrichtungen aufweisen. Wird z. B. eine der Ansteuerungsquellen 70 so betrieben, dass diese regelmäßig ein Massepotential ausgibt, so kann die andere der Ansteuerungsquellen 70 ein zweites Potential zur Erzeugung eines Stromflusses in eine bestimmte Stromrichtung bereitstellen. Für den Wechsel der Stromrichtung kann dann die eine der Ansteuerungsquellen 70 vom Massepotential zu einem dritten Potential höher als das zweite Potential wechseln.
Zur besseren Absicherung können zusätzlich noch Freilaufdioden 90 vorgesehen sein, welche jedoch auf die zeitliche Abfolge der Ermittlung keinen Einfluss haben. Wie in 4 gezeigt ist, werden auf diese Weise abwechselnd die Erfassungsinformationen 210 unterschiedlicher Erfassungselemente 21, 22 ausgegeben und bilden das Erfassungssignal 220. Während der ersten Messdauer t1 wird hierbei das Ansteuerungssignal 201 mit einer ersten Stromrichtung ausgegeben, um das erste Erfassungselement 21 aufzuladen. Eine entsprechende Ladekurve kann zeitsynchron beim Erfassungssignal 220 bei der ersten Messdauer t1 ausgewertet werden. Während der zweiten Messdauer t2 wird das Ansteuerungssignal 201 mit einer zweiten (zur ersten entgegengesetzten) Stromrichtung ausgegeben, um das zweite Erfassungselement 22 aufzuladen. Eine entsprechende Ladekurve kann ebenfalls zeitsynchron beim Erfassungssignal 220 bei der zweiten Messdauer t2 ausgewertet werden. Auch ist es möglich, dass anstelle der Ladekurve ein anderes Verhalten der Erfassungselemente 21, 22 anhand der Erfassungsinformationen 210 ermittelt wird. Auch ist es möglich, dass die Auswertevorrichtung 40 und/oder die Ansteuerungsquelle 70 die Messdauern t1, t2 variieren. Bspw. kann gemäß dem in 4 gezeigten Beispiel die Messdauer t2 verringert werden, da diese ab etwa der Hälfte der Zeitdauer nur geringfügigen Mehrwert bereitstellt. Durch die unterschiedlichen Messdauern t1, t2 ist somit auch eine Gewichtung möglich.
Gemäß 2 können die Zuordnungselemente 31, 32 jeweils als ein nicht-lineares elektrisches Bauelement, konkret gezeigt als eine Diode 31, 32, ausgebildet sein, um den Erfassungselementen 21, 22 jeweils für eine Ansteuerung und/oder Ausgabe der Erfassungsinformation 210 einen Kennlinienbereich des zugewiesenen Zuordnungselements 31, 32, nämlich einen Durchlassbereich, zuzuordnen. Damit kann, wie in 3 gezeigt ist, bei der Auswertung die Zuordnung der Erfassungsinformationen 210 zu den Erfassungselementen 21, 22 anhand der zugeordneten Kennlinienbereiche durchgeführt werden. Die Erfassungselemente 21, 22 können hingegen jeweils als ein lineares elektrisches Bauelement und/oder als ein induktives Bauelement 21, 22, vorzugsweise als eine Spule 21, 22, ausgebildet sein. Damit ist eine induktive Erfassung einer Einwirkung wie einer Kraft auf den Türgriff 2 durch die Erfassungselemente 21, 22 möglich.
Die Ansteuerungsquelle 70 kann gemäß 2 ggf. ein einziges Ansteuerungssignal 201 gleichzeitig an die Erfassungselemente 21, 22 mit den Zuordnungselementen 31, 32 ausgeben, um über das Ansteuerungssignal 201 die Erfassungselemente 21, 22 zur Ausgabe der Erfassungsinformation 210 anzusteuern. Dabei ist das Ansteuerungssignal 201 zur Ansteuerung an die Nichtlinearität der Zuordnungselemente 31, 32 angepasst, da das Ansteuerungssignal 201 bspw. mit wechselnden Stromrichtungen ausgegeben wird. Dies hat zur Folge, dass abwechselnd entweder ein Strom durch den Bezugspunkt A1 zu A2, oder durch den Bezugspunkt A4 zu A3 fließt. Da die Erfassungselemente 21, 22 jeweils mit dem zugewiesenen Zuordnungselement 31, 32 in einem gemeinsamen Strompfad integriert und/oder in Reihe geschaltet sind, und die Zuordnungselemente 31, 32 zueinander gegenläufig angeordnet sind, können die Erfassungselemente 21, 22 in Abhängigkeit von der Stromrichtung abwechselnd angesteuert werden.
Weiter kann es möglich sein, dass die Erfassungselemente 21, 22 jeweils mit einem Widerstand R oder (wie gezeigt) mit einem Sensorelement 50 in Reihe geschaltet sind, um einen Spannungsteiler aus dem jeweiligen Erfassungselement 21, 22 und dem Widerstand R bzw. Sensorelement 50 zu bilden, um die aufgeteilte Spannung als die Erfassungsinformation 210 bereitzustellen.
Die Auswertevorrichtung 40 ist z. B. als ein LDC-Sensor, vorzugsweise IC für die LDC-Auswertung, ausgebildet. Der Auswertepunkt 100 kann als ein einziges elektrisches Messpotential, vorzugsweise an einer einzigen elektrischen Leitung und/oder an einem Messkontakt, für die Auswertung des Erfassungssignals 220 ausgebildet sein, um die Erfassungsinformationen 210 über den gemeinsamen Auswertepunkt 100, vorzugsweise zeitversetzt, an die Auswertevorrichtung 40 über die Signalverbindung 300 zu übertragen.
Die Signalverbindung 300 kann als eine kontaktlose Verbindung und insbesondere Funkverbindung ausgeführt sein, und/oder es kann eine weitere Auswertevorrichtung 45 über eine kontaktlose Verbindung und insbesondere Funkverbindung 300 mit dem Auswertepunkt 100 in Signalverbindung 300 stehen, um die Auswertung und/oder eine weitere Auswertung des Erfassungssignals 220 durchzuführen. Dabei kann eine Aussendeschnittstelle 80 vorgesehen sein, um für die kontaktlose Verbindung das Erfassungssignal 220 als Funksignal auszusenden. Es handelt sich bei der Aussendeschnittstelle 80 z. B. um eine Antenne zur Übertragung der Oberwellen des Erfassungssignals 220.
Auch ist es denkbar, dass ein Tiefpassfilter 60 mit dem Auswertepunkt 100 verbunden ist, um das Erfassungssignal 220 tiefpass-gefiltert zur Auswertung bereitzustellen.
In 2 sind zwei Erfassungsteilanordnungen 35, 36 (gestrichelte Rechtecke) gezeigt, welche in 3 gemäß einer weiteren Variante dargestellt sind. Darin ist gezeigt, dass zusätzlich zu den Erfassungselementen 21, 22 wenigstens ein zusätzliches Sensorelement 50 vorgesehen ist, welches jeweils parallel zu einem der Erfassungselemente 21, 22 verschaltet ist, um bevorzugt anhand der Erfassungsinformation 210 des Erfassungselements 21, 22 auch das damit verschaltete Sensorelement 50 auszuwerten.
In 5 ist ein Verfahren zur Erfassung wenigstens einer Einwirkung bei einem Fahrzeug 1 schematisch visualisiert. Gemäß einem ersten Verfahrensschritt 501 erfolgt dabei ein Bereitstellen von wenigstens zwei Erfassungsinformationen 210 durch ein gemeinsames Erfassungssignal 220 an einem Auswertepunkt 100, wobei die Erfassungsinformationen 210 für die Erfassung der Einwirkung durch jeweilige Erfassungselemente 21, 22 spezifisch sind. Gemäß einem zweiten Verfahrensschritt 502 erfolgt ein Durchführen einer Auswertung des Erfassungssignals 220 durch wenigstens eine Auswertevorrichtung 40, 45, welche mit dem Auswertepunkt 100 in Signalverbindung 300 steht. Gemäß einem dritten Verfahrensschritt 503 erfolgt ein Zuordnen der Erfassungsinformationen 210 zu den Erfassungselementen 21, 22 bei der Auswertung aus dem Erfassungssignal 220 anhand einer Zuordnungsinformation über eine Zuweisung von Zuordnungselementen 31, 32 zu den Erfassungselementen 21, 22.
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Türgriff
3: Klappe
10: Sensoranordnung
11: Aktivierungsmittel
40: Auswertevorrichtung
45: weitere Auswertevorrichtung
50: Sensorelement
60: Tiefpassfilter
70: Ansteuerungsquelle
80: Aussendeschnittstelle
90: Freilaufdiode
100: Auswertepunkt, Messpunkt
201: Ansteuerungssignal
210: Erfassungsinformation
220: Erfassungssignal
300: Signalverbindung
501 - 503: Verfahrensschritte
21, 22: Erfassungselemente, induktives Bauelement, Spule
31, 32: Zuordnungselement, Diode
35, 36: Erfassungsteilanordnung
t: Zeit
t1: erste Messdauer
t2: zweite Messdauer
A1-A5: Bezugspunkte, Anschlusspunkte
R: Widerstand
U: Messspannung

Claims

Sensoranordnung (10) zur Erfassung wenigstens einer Einwirkung bei einem Fahrzeug (1), vorzugsweise zur Detektion zumindest einer Aktivierungshandlung bei einem Türgriff (2) des Fahrzeuges (1), aufweisend: - wenigstens ein Erfassungselement (21, 22) für die Erfassung der wenigstens einen Einwirkung, um jeweils eine Erfassungsinformation (210) über die Erfassung zu ermitteln, - einen Auswertepunkt (100), welcher mit dem wenigstens einen Erfassungselement (21, 22) verschaltet ist, um die wenigstens eine ermittelte Erfassungsinformation (210) durch ein, insbesondere gemeinsames, Erfassungssignal (220) bereitzustellen, - wenigstens eine Auswertevorrichtung (40, 45), welche mit dem Auswertepunkt (100) in Signalverbindung (300) steht, um eine Auswertung des Erfassungssignals (220) durchzuführen, wobei das wenigstens eine Erfassungselement (21, 22), insbesondere jeweils, mit wenigstens einem zugewiesenen Zuordnungselement (31, 32) verschaltet ist, um bei der Auswertung aus dem Erfassungssignal (220) die wenigstens eine Erfassungsinformation (210) zugeordnet zu dem wenigstens einen Erfassungselement (21, 22) zu ermitteln.
Sensoranordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Zuordnungselemente (31, 32) jeweils als ein nicht-lineares elektrisches Bauelement oder ein frequenzselektives Bauelement oder ein frequenzabhängiges Bauelement, vorzugsweise als eine Diode (31, 32), ausgebildet sind, bevorzugt um dem jeweiligen Erfassungselement (21, 22) für eine Ansteuerung und/oder Ausgabe der Erfassungsinformation (210) einen Kennlinienbereich des zugewiesenen Zuordnungselements (31, 32), insbesondere einen Durchlassbereich, zuzuordnen, um bei der Auswertung die Zuordnung der wenigstens einen Erfassungsinformation (210) zu dem wenigstens einen Erfassungselement (21, 22) anhand der zugeordneten Kennlinienbereiche durchzuführen.
Sensoranordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Erfassungselemente (21, 22) vorgesehen sind, welche jeweils mit mindestens einem zugewiesenen Zuordnungselement (31, 32) verschaltet sind, wobei die Zuordnungselemente (31, 32) jeweils als ein selektierendes Element, insbesondere als ein Gleichrichterelement, vorzugsweise als eine Diode (31, 32), ausgebildet sind, welche gegenläufig angeordnet sind, um den Erfassungselementen (21, 22) für eine Ansteuerung und/oder Ausgabe der Erfassungsinformationen (210) unterschiedliche Durchlassbereiche, nämlich in der Art unterschiedlicher Stromrichtungen, zuzuordnen, um bei der Auswertung die Zuordnung der Erfassungsinformationen (210) zu den Erfassungselementen (21, 22) anhand der Stromrichtung des Erfassungssignals (220) und/oder eines Ansteuerungssignals (201) für die Ansteuerung durchzuführen.
Sensoranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Erfassungselemente (21, 22) vorgesehen sind, und mindestens eine Ansteuerungsquelle (70) vorgesehen ist, um ein Ansteuerungssignal (201), vorzugsweise Rechtecksignal, zur Ansteuerung der Erfassungselemente (21, 22) auszugeben, um anhand einer Stromrichtung des Ansteuerungssignals (201) zu steuern, welches der Erfassungselemente (21, 22) angesteuert und die Erfassungsinformation (210) ausgibt, sodass bei der Auswertung die Zuordnung der Erfassungsinformationen (210) zu den Erfassungselementen (21, 22) anhand des Ansteuerungssignals (201) für die Ansteuerung durchgeführt wird.
Sensoranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Erfassungselement (21, 22) jeweils als ein lineares elektrisches Bauelement und/oder als ein induktives Bauelement (21, 22), vorzugsweise als eine Spule (21, 22), ausgebildet sind.
Sensoranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Erfassungselemente (21, 22) vorgesehen sind, welche jeweils mit mindestens einem zugewiesenen Zuordnungselement (31, 32) verschaltet sind, wobei eine Ansteuerungsquelle (70) vorgesehen ist, um ein einziges Ansteuerungssignal (201) gleichzeitig an die Erfassungselemente (21, 22) mit den Zuordnungselementen (31, 32) auszugeben, um über das Ansteuerungssignal (201) die Erfassungselemente (21, 22) zur Ausgabe der Erfassungsinformation (210) anzusteuern, wobei vorzugsweise das Ansteuerungssignal (201) zur Ansteuerung an die Nichtlinearität der Zuordnungselemente (31, 32) angepasst ist.
Sensoranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Erfassungselement (21, 22) jeweils mit dem zugewiesenen Zuordnungselement (31, 32) in einem gemeinsamen Strompfad integriert und/oder in Reihe geschaltet sind, wobei vorzugsweise mindestens zwei Erfassungselemente (21, 22) vorgesehen sind, welche jeweils mit einem zugewiesenen Zuordnungselement (31, 32) verschaltet sind, wobei die Zuordnungselemente (31, 32) zueinander gegenläufig angeordnet sind, um die Erfassungselemente (21, 22) in Abhängigkeit von einer Stromrichtung eines ausgegebenen Ansteuerungssignals (201) abwechselnd anzusteuern.
Sensoranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Erfassungselement (21, 22) jeweils mit dem zugewiesenen Zuordnungselement (31, 32) in Reihe geschaltet ist, und/oder mit einer weiteren Komponente, insbesondere einem Widerstand (R) und/oder einem Sensorelement (50), in Reihe geschaltet ist, um einen Spannungsteiler aus dem jeweiligen Erfassungselement (21, 22) und der weiteren Komponente zu bilden, um die aufgeteilte Spannung als die Erfassungsinformation (210) bereitzustellen.
Sensoranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ansteuerungsquelle (70) Teil der Auswertevorrichtung (40) oder mit der Auswertevorrichtung (40) verschaltet ist, um in Abhängigkeit von der Auswertung ein Ansteuerungssignal (201) anzupassen.
Sensoranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung (40, 45) dazu ausgeführt ist, eine Änderung einer Induktivität des jeweiligen Erfassungselements (21, 22) anhand der Erfassungsinformation (210) zu ermitteln, insbesondere um die Aktivierungshandlung anhand der ermittelten Änderung zu detektieren, wobei vorzugsweise die Sensoranordnung (10) hierzu als ein induktiver Sensor ausgeführt ist, bevorzugt als ein LDC-Sensor.
Sensoranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswertepunkt (100) als ein einziges elektrisches Messpotential, vorzugsweise an einer einzigen elektrischen Leitung und/oder an einem Messkontakt, für die Auswertung des Erfassungssignals (220) ausgebildet ist, um die wenigstens eine Erfassungsinformation (210) über den gemeinsamen Auswertepunkt (100), vorzugsweise zeitversetzt, zu übertragen.
Sensoranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Erfassungselement (21, 22) jeweils zur Erzeugung eines magnetischen Feldes ausgeführt ist, um die Einwirkung anhand einer Veränderung einer Induktivität zu erfassen, vorzugsweise in der Art einer Krafteinwirkung und/oder einer Bewegung wenigstens eines Aktivierungsmittels (11) relativ zu dem jeweiligen Erfassungselement (21, 22), welches zur Wechselwirkung mit dem magnetischen Feld angeordnet ist.
Sensoranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung (40) zur Verschaltung mit einer weiteren Fahrzeugelektronik, vorzugsweise einem Steuergerät des Fahrzeuges (1), ausgeführt ist, um in Abhängigkeit von der Auswertung und bevorzugt bei der Detektion der Aktivierungshandlung eine Fahrzeugfunktion zu initiieren, bevorzugt eine Entriegelung und/oder Verriegelung und/oder Öffnung einer Klappe (3) des Fahrzeuges (1).
Sensoranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverbindung (300) als eine kontaktlose Verbindung und insbesondere Funkverbindung ausgeführt ist, und/oder dass eine weitere Auswertevorrichtung (45) über eine kontaktlose Verbindung und insbesondere Funkverbindung (300) mit dem Auswertepunkt (100) in Signalverbindung (300) steht, um die Auswertung und/oder eine weitere Auswertung des Erfassungssignals (220) durchzuführen, wobei vorzugsweise eine Aussendeschnittstelle (80) vorgesehen ist, um für die kontaktlose Verbindung das Erfassungssignal (220) als Funksignal auszusenden.
Sensoranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Filter, insbesondere ein Tiefpassfilter (60), mit dem Auswertepunkt (100) verbunden ist, um das Erfassungssignal (220) gefiltert, insbesondere band- und/oder tiefpass-gefiltert, zur Auswertung bereitzustellen.
Sensoranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung (40) dazu ausgeführt ist, die Auswertung in der Art einer zeitsynchronen Auswertung des Erfassungssignals (220) durchzuführen, um insbesondere die wenigstens eine Erfassungsinformation (210) zeitsynchronisiert mit einem Ansteuerungssignal (201) für das wenigstens eine Erfassungselement (21, 22) durchzuführen.
Sensoranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem wenigstens einen Erfassungselement (21, 22) wenigstens ein zusätzliches Sensorelement (50) vorgesehen ist, welches jeweils parallel oder in Reihe zu dem oder einem der Erfassungselemente (21, 22) verschaltet ist, um bevorzugt anhand der Erfassungsinformation (210) des Erfassungselements (21, 22) auch das damit verschaltete Sensorelement (50) auszuwerten.
Verfahren zur Erfassung wenigstens einer Einwirkung bei einem Fahrzeug (1), vorzugsweise zur Detektion zumindest einer Aktivierungshandlung bei einem Türgriff (2) des Fahrzeuges (1), insbesondere durch eine Sensoranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die nachfolgenden Schritte durchgeführt werden: - Bereitstellen von wenigstens einer, insbesondere zwei, Erfassungsinformation (210) durch ein, insbesondere gemeinsames, Erfassungssignal (220) an einem Auswertepunkt (100), wobei die wenigstens eine Erfassungsinformation (210) für die Erfassung der Einwirkung durch ein jeweiliges Erfassungselement (21, 22) spezifisch ist, - Durchführen einer Auswertung des Erfassungssignals (220) durch wenigstens eine Auswertevorrichtung (40, 45), welche mit dem Auswertepunkt (100) in Signalverbindung (300) steht, - Zuordnen der wenigstens einen Erfassungsinformation (210) zu dem jeweiligen Erfassungselement (21, 22) bei der Auswertung aus dem Erfassungssignal (220) anhand einer Zuordnungsinformation über eine Zuweisung wenigstens eines Zuordnungselements (31, 32) zu dem jeweiligen Erfassungselement (21, 22).