DE102023102174A1

DE102023102174A1 - Sensorvorrichtung für eine Funktionsvorrichtung eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102023102174A1
Application number: DE102023102174.5A
Authority: DE
Inventors: Hubert Bextermöller
Original assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Current assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Priority date: 2023-01-30
Filing date: 2023-01-30
Publication date: 2024-08-01
Also published as: WO2024160439A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung (100) für eine Funktionsvorrichtung (101), insbesondere in der Form einer Zugangsvorrichtung, bevorzugt eines Türgriffes, eines Fahrzeuges (F), aufweisend:- mindestens ein Sensorelement (10), vorzugsweise in der Form einer, bevorzugt kapazitiven, Sensorelektrode, zum Erfassen einer Betätigungshandlung, insbesondere in Form einer Annäherung und/oder einer Berührung, eines Benutzers (B) an der Funktionsvorrichtung (101) und/oder zum Erfassen einer Beaufschlagung einer Außenfläche (102) der Funktionsvorrichtung (101) mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen,- und eine Steuereinheit (20) zum Ansteuern und/oder zum Auslesen des Sensorelementes (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung für eine Funktionsvorrichtung eines Fahrzeuges. Ferner betrifft die Erfindung eine korrespondierende Funktionsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer entsprechenden Sensorvorrichtung.
Sensorvorrichtungen für Funktionsvorrichtungen bei Fahrzeugen sind grundsätzlich bekannt. Bekannte Sensorvorrichtungen dienen dazu, bewegliche Teile, beispielsweise eine Tür oder eine Heckklappe, bei Fahrzeugen zu betätigen. Bekannte Sensorvorrichtungen weisen zumeist Sensoren auf, die Informationen mit der Umgebung austauschen können, um eine Annäherung und/oder eine Berührung eines Benutzers an der Funktionsvorrichtung zu erfassen. Als Sensoren werden dabei oft kapazitive Sensoren eingesetzt. Der Betrieb solcher Sensoren erweist sich jedoch als nicht immer zuverlässig, da das kapazitive Feld durch Umgebungseinflüsse, insbesondere durch Feuchtigkeit, leicht verzerrt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist daher, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Sensorvorrichtung für eine Funktionsvorrichtung eines Fahrzeuges zur Verfügung zu stellen. Vorzugsweise ist Aufgabe der Erfindung, eine Sensorvorrichtung für eine Funktionsvorrichtung eines Fahrzeuges bereitzustellen, die sicher und zuverlässig im Betrieb ist und die eine erweiterte Funktionalität aufweist, bevorzugt im Hinblick auf verbesserte Sensorfunktionen und/oder Erkennung von Feuchtigkeit, wie z. B. bei Regen. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine korrespondierende Funktionsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer entsprechenden Sensorvorrichtung zur Verfügung zu stellen.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch: eine Sensorvorrichtung für eine Funktionsvorrichtung eines Fahrzeuges mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruches und eine korrespondierende Funktionsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer entsprechenden Sensorvorrichtung mit den Merkmalen des nebengeordneten Vorrichtungsanspruches. Weitere Merkmale, Vorteile und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale, Vorteile und Details, die im Zusammenhang mit unterschiedlichen Erfindungsaspekten beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit den anderen Erfindungsaspekten und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Die Erfindung stellt bereit: eine Sensorvorrichtung für eine Funktionsvorrichtung, insbesondere in der Form einer Zugangsvorrichtung, bevorzugt eines Türgriffes, eines Fahrzeuges, aufweisend:

- mindestens ein Sensorelement, vorzugsweise in der Form einer, bevorzugt kapazitiven, Sensorelektrode,

- und eine Steuereinheit zum Ansteuern (bspw. Laden und Entladen) und/oder zum Auslesen des Sensorelementes (bspw. durch analoges und/oder digitales Verarbeiten von Sensorsignalen und/oder Auswerten der Ergebnisse der Verarbeitung),

Ferner kann die Sensorvorrichtung aufweisen;

- ein Abschirmelement zum Ausrichten eines Detektionsbereiches des Sensorelementes, wobei die Steuereinheit zum Ansteuern und/oder zum Auslesen des Abschirmelementes ausgebildet sein kann,

- ein Randelement zum Anpassen von Umgebungseinflüssen (insbesondre durch Feuchtigkeit) auf das Sensorelement, wobei die Steuereinheit zum Ansteuern und/oder zum Auslesen des Randelementes ausgebildet sein kann,

Die Funktionsvorrichtung kann, wie oben bereits erwähnt, in Form einer Zugangsvorrichtung, bevorzugt eines Türgriffes des Fahrzeuges ausgebildet sein, welches bspw. ausfahrbar oder feststehend ausgeführt sein kann, um ein bewegliches Teil des Fahrzeuges zu betätigen. Das Betätigen kann Verriegeln, Entriegeln, Öffnen und/oder Schließen umfassen.
Zudem ist es denkbar, dass die Funktionsvorrichtung in Form eines Moduls oder Chips ausgeführt sein kann, welches bzw. welcher an unterschiedlichen Positionen am oder im Fahrzeug angeordnet sein kann, um ein bewegliches Teil des Fahrzeuges zu betätigen. Das Betätigen kann Verriegeln, Entriegeln, Öffnen und/oder Schließen umfassen. Dabei ist es denkbar, dass die Funktionsvorrichtung in Form eines Moduls oder Chips am oder neben dem zu betätigenden beweglichen Teil des Fahrzeuges angeordnet sein kann. Als bewegliches Teil ist dabei eine Tür, eine Heckklappe, eine Tankklappe, eine Ladeklappe, ein aufklappbarer Spiegel, ein Schiebedach, eine Fensterscheibe, o. Ä. denkbar. Im Falle einer Seitentür des Fahrzeuges als ein bewegliches Teil kann die Funktionsvorrichtung in Form eines Moduls oder Chips an der Tür selbst oder an der B-Säule des Fahrzeuges angeordnet sein.
Die Sensorvorrichtung kann vorzugsweise für eine komfortable Betätigung eines beweglichen Teils des Fahrzeuges ausgeführt sein. Die Betätigung kann vorzugsweise einen bestimmten Betätigungsablauf erfordern. Zunächst kann bei einem bestimmten Betätigungsablauf eine Annäherung des Benutzers an der Funktionsvorrichtung durch das Sensorelement erfasst werden. Zudem kann eine Authentifizierung des Benutzers durchgeführt werden, bspw. nach dem Erfassen einer Annäherung des Benutzers in den Detektionsbereich des Sensorelementes. Die Authentifizierung kann dazu dienen, zu überprüfen, ob der Benutzer berechtigt ist, das bewegliche Teil zu betätigen und/oder einen Zugang zum Fahrzeug und/oder zu einem Funktionsraum des Fahrzeuges zu erlangen.
Ferner kann bei einem bestimmten Betätigungsablauf eine Berührung des Benutzers an einer Außenfläche der Funktionsvorrichtung durch das Sensorelement erfasst werden.
Die Sensorvorrichtung kann ein oder mehrere Sensorelemente aufweisen. Unterschiedliche Sensorelemente können für unterschiedliche Betätigungsfunktionen ausgelegt sein, wie z. B. verriegeln oder entriegeln, öffnen oder schließen des beweglichen Teils des Fahrzeuges. Unterschiedliche Betätigungsfunktionen können unterschiedliche Betätigungsabläufe vorsehen. Unterschiedliche Sensorelemente können vorzugsweise unterschiedliche Detektionsbereiche aufweisen.
Ferner ist es denkbar, dass unterschiedliche Sensorelemente ein (gemeinsames) Abschirmelement und/oder ein (gemeinsames) Randelement aufweisen können.
Bei einem Türgriff können bspw. zwei Sensorelemente vorgesehen sein. Ein erstes Sensorelement kann bspw. einen Detektionsbereich aufweisen, welcher nach außen weg vom Fahrzeug gerichtet ist, um eine Annährung eines Benutzers in den Detektionsbereich und anschließend eine Berührung einer Außenfläche der Funktionsvorrichtung zu erfassen. Das erste Sensorelement kann bspw. zum Entriegeln und ggf. einem unmittelbaren Öffnen des beweglichen Teils dienen. Ein zweites Sensorelement kann bspw. einen Detektionsbereich aufweisen, welcher nach innen zum Fahrzeug, insbesondere in eine Griffmulde gerichtet ist, um ein Hintergreifen des Türgriffes zu erfassen. Das zweite Sensorelement kann bspw. zum Verriegeln des beweglichen Teils dienen.
In dem vorhergehenden Beispiel kann ein Abschirmelement für beide Sensorelemente vorgesehen sein und den Detektionsbereich des ersten Sensorelementes von dem Detektionsbereich des zweiten Sensorelementes trennen bzw. einerseits nach außen weg vom Fahrzeug und andererseits nach innen zum Fahrzeug, insbesondere in eine Griffmulde, ausrichten.
In dem vorhergehenden Beispiel kann ein Randelement für beide Sensorelemente vorgesehen sein, um die Umgebungseinflüsse, insbesondere durch Feuchtigkeit, auf das Sensorelement gemäß der gewünschten Funktion (Reduktion des Feuchtigkeitseinflusses zwecks Bereinigung des Sensorsignals und/oder Verstärken des Feuchtigkeitseinflusses zwecks Feuchtigkeit- bzw. Regendetektion) entsprechend zu steuern, vorzugsweise mithilfe der Steuereinheit, die bevorzugt Feldsteuerung bei dem Randelement anwendet.
Die Erfindung erkennt, dass Sensorvorrichtungen, insbesondere kapazitive Sensorvorrichtungen, sensibel auf die Umgebungseinflüsse, insbesondere durch Feuchtigkeit, reagieren. Eine hohe Feuchte in der Umgebungsluft kann eine unerwünschte Detektion am Sensorelement auslösen. Feuchtigkeitsschwankungen können die Sensorfunktionen ebenfalls beeinträchtigen.
Zudem erkennt die Erfindung, dass die Sensorvorrichtung auf Feuchtigkeit, wie z. B. auf einen Wassertropfen an einer Außenfläche der Funktionsvorrichtung, der zumeist schlecht leitend ist, und auf einen menschlichen Körper, wie z. B. einen menschlichen Finger, der die Außenfläche der Funktionsvorrichtung berührt und der zumeist gut leitend ist, anders reagiert.
Diesen Unterschied in der Reaktion der Sensorvorrichtung nutzt die Erfindung, um unterschiedliche Funktionen bei der Sensorvorrichtung zu ermöglichen. Dabei sind folgende Funktionen denkbar:

- eine Funktion, um das Wasser, bspw. in Form von Regen, an einer Außenfläche der Funktionsvorrichtung zu detektieren (bzw. Regendetektion),
- eine andere Funktion, um die Erfassung einer Betätigungshandlung, insbesondere einer Berührung, des Benutzers an einer Außenfläche der Funktionsvorrichtung von Feuchtigkeitseinflüssen zu bereinigen, und/oder um den Unterschied zwischen der Erfassung einer Betätigungshandlung, insbesondere einer Berührung, des Benutzers und der Erfassung einer Feuchtigkeitsbeaufschlagung an einer Außenfläche der Funktionsvorrichtung (zumindest) zu vergrößern.

Um eine gute Regenunterdrückung und/oder Regendetektion zu etablieren, werden zwei verschiedene physikalische Ansätze und darüber hinaus eine Kombination davon verwendet. Hier werden vor allem die Unterschiede zwischen einem menschlichen Körper und einem Regentropfen genutzt.
Ein menschlicher Körper ist aufgrund seiner Abmessungen gut geerdet. Sein elektrisches Potential wird durch eine lokale Beeinflussung in Körpernähe nicht merklich verändert. Im Gegensatz dazu verändert ein Regentropfen, Schmutzwasser o. Ä. sein elektrisches Potential je nach den örtlichen Gegebenheiten.
Ein zweiter Unterschied zwischen einem Regentropfen und einem menschlichen Körper ist der Widerstand des Materials. Die Leitfähigkeit des menschlichen Körpers ist größer als 50000µS/cm, während die Leitfähigkeit von klarem Wasser nur 0,05 µS/cm beträgt.
Kombiniert mit der Form des freien Wassers im Gegensatz zum menschlichen Körper, ist der resultierende Widerstand eines menschlichen Körpers signifikant anders als der Widerstand von jeder Art von Wasser.
Die Idee liegt dabei darin, mit einem einzigen Spannungs-Puls oder einer Abfolge von Spannungs-Pulsen beliebiger Frequenz die Kapazität so zu messen, dass sie weniger empfindlich gegen Regen oder absichtlich extrem empfindlich gegen Regen ist.
Es gibt eine große Vielfalt an kapazitiven Sensorsystemen. Allen gemeinsam ist der Ansatz, ein Sensorelement, bspw. in Form einer kapazitiven Sensorelektrode, gemäß der äußeren Kapazität aufzuladen und diese Ladung anschließend zu vermessen, bspw. durch ein Entladen des Sensorelementes und eine Messung der Entladezeit.
In Abhängigkeit von der äußeren Kapazität ist die Höhe der Ladung, die auf dem Sensorelement aufgeladen werden kann, unterschiedlich. Diese Differenz wird nun gemäß der Erfindung ausgewertet.
Die Ladung an der kapazitiven Sensorelektrode kann positiv oder negativ sein. Dabei können mehrere Spannungs-Pulse oder nur ein Spannungs-Puls erforderlich sein, um eine Regenunterdrückung und/oder Regendetektion zu ermöglichen. Die Pulse können eine einzige Frequenz oder eine Mischung von Frequenzen aufweisen. Eine Kombination an Spannungs-Puls-Abfolgen und Frequenzen ist ebenfalls denkbar.
Um das Sensorelement aufzuladen und/oder zu entladen, wird am Sensorelement eine bestimmte Spannung in mehreren Spannungs-Pulsen oder nur einem Spannungs-Puls angelegt. Die Ladung des aufgeladenen Sensorelementes wird auf eine Vergleichselektrode übertragen, die vermessen werden kann.
Wenn sich ein Regentropfen oder Wasser in der Nähe der Sensorelektrode befindet, beeinträchtigt das Wasser die Erfassung einer Betätigungshandlung, insbesondere eine Berührung, des Benutzers nicht wesentlich.
In Abwesenheit des Benutzers kann über einen Regentropfen ungewollt Ladung zur Sensorelektrode fließen. Das Sensorelement kann dadurch ebenfalls eine Erfassung durchführen, allerdings wesentlich langsamer als eine Erfassung einer Berührung durch den Benutzer.
Verursacht ein menschlicher Körper eine Kapazität an der Sensorelektrode, so ist nahezu kein Widerstand beteiligt. Das hat zur Folge, dass am Innenwiderstand des Fingers bei einer Berührung kaum ein Spannungsabfall auftritt und die Ladung relativ schnell vollständig verlagert wird.
Wenn ein Regentropfen eine andere Kapazität an der Sensorelektrode verursacht, ist ein großer Innenwiderstand beteiligt. Die Ladung wird langsamer verschoben und es gibt einen Spannungsabfall am Innenwiderstand.
Wenn ein Finger eine Kapazitätsänderung verursacht, ist kein wesentlicher Unterschied zwischen einem kurzen und einem langen Messimpuls zu erkennen.
Verursacht ein Regentropfen eine Kapazitätsänderung, so ist der Unterschied zwischen einem kurzen und einem langen Messimpuls wesentlich.
Das Sensorsignal unterscheidet sich somit bei einer Erfassung des Benutzers und einer Erfassung des Wassers. Die Erfindung nutzt diese Unterschiede für die Erkennung oder Beseitigung von Regeneinflüssen auf die Sensorvorrichtung.
Dabei ist es vorteilhafterweise nicht notwendig, mit unterschiedlichen Frequenzen zu arbeiten. Die verwendeten Frequenzen brauchen nur in Abhängigkeit von den Bedürfnissen des kapazitiven Systems ausgewählt werden.
Mithilfe des Randelementes kann im Allgemeinen verhindert werden, dass über einen Regentropfen ungewollt Ladung zur Sensorelektrode fließt (Reduktion des Feuchtigkeitseinflusses zwecks Bereinigung des Sensorsignals).
Vorteilhafterweise kann das Randelement mit dem gleichen oder einem ähnlichen Potenzial wie die Sensorelektrode beaufschlagt werden, um zu verhindern, dass über den Wassertropfen Ladung zur Sensorelektrode fließt.
Zusätzlich kann durch eine gezielte Ansteuerung, bspw. eine synchrone und/oder mitläufige Ansteuerung, des Randelementes der Feuchtigkeitseinfluss reduziert und der Unterschied zwischen einer Erfassung des Benutzers und einer Erfassung des Wassers vergrößert werden (Bereinigung des Sensorsignals und/oder verbesserte Unterscheidung zwischen einer Regendetektion und einer Benutzerdetektion).
Zusätzlich kann durch eine gezielte Ansteuerung, bspw. eine asynchrone und/oder gegenläufige Ansteuerung, des Randelementes der Feuchtigkeitseinfluss derart erhöht werden, dass eine Feuchtigkeit- bzw. Regendetektion ermöglicht wird (Verstärken des Feuchtigkeitseinflusses zwecks Feuchtigkeit- bzw. Regendetektion).
Somit kann eine verbesserte Sensorvorrichtung für eine Funktionsvorrichtung eines Fahrzeuges bereitgestellt werden, die sicher und zuverlässig im Betrieb ist und die eine erweiterte Funktionalität aufweist, bevorzugt im Hinblick auf verbesserte Sensorfunktionen und/oder Erkennung von Feuchtigkeit, wie z. B. bei Regen. Auf diese Weise kann auch eine verbesserte Funktionsvorrichtung für ein Fahrzeug zur Verfügung gestellt werden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Sensorelement mindestens eine, insbesondere kapazitive, Sensorelektrode (vorzugsweise aus Metall) aufweist und/oder bildet. Auf diese Weise kann das Sensorelement für eine kapazitive Messung benutzt werden. Mithilfe eines solchen Sensorelementes kann nicht nur eine Annäherung des Benutzers in den Detektionsbereich, sondern auch eine Berührung des Benutzers an einer Außenfläche der Funktionsvorrichtung erfasst werden.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Detektionsbereich des Sensorelementes in einer Einbausituation am Fahrzeug im Wesentlichen horizontal ausgebildet ist. Auf diese Weise kann eine Annäherung des Benutzers zum Fahrzeug über relativ große Reichweiten erfasst werden. Daraufhin kann auf eine vorteilhafte Weise eine Authentifizierungsabfrage gestartet werden, bevorzugt bevor der Benutzer das Fahrzeug erreicht und die Funktionsvorrichtung berührt, was ebenfalls mithilfe des Sensorelementes mit dem horizontalen Detektionsbereich erfasst werden kann.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Detektionsbereich des Sensorelementes in einer Einbausituation am Fahrzeug im Wesentlichen vertikal ausgebildet ist. Auf diese Weise können weitere Betätigungsfunktionen durch die Sensorvorrichtung bereitgestellt werden, wie z. B. Verriegeln eines beweglichen Teils des Fahrzeuges.
Zudem kann das Sensorelement dazu ausgeführt sein, eine Annährung eines Benutzers in den Detektionsbereich zu erfassen. Außerdem kann das Sensorelement dazu ausgeführt sein, eine Berührung des Benutzers an einer Außenfläche der Funktionsvorrichtung zu erfassen. Auf diese Weise können bestimmte Abläufe zum Betätigen der Funktionsvorrichtung bereitgestellt werden.
Vorteilhafterweise kann das Sensorelement dazu ausgeführt sein, eine Beaufschlagung einer Außenfläche der Funktionsvorrichtung mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, zu erfassen.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Abschirmelement mindestens eine, insbesondere kapazitive, vorzugsweise flächige, Schirmelektrode (vorzugsweise aus Metall) aufweist und/oder bildet. Auf diese Weise kann das Abschirmelement den Detektionsbereich des Sensorelementes in die gewünschte Richtung ausrichten.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Randelement mindestens einen, insbesondere kapazitiven, vorzugsweise flächigen, Elektrodenabschnitt (vorzugsweise aus Metall) aufweist und/oder bildet. Auf diese Weise kann das Randelement Einflüsse des Wassers von unterschiedlichen Richtungen für verschiedene funktionswesentliche Komponenten der Sensorvorrichtung reduzieren, wie z. B. das mindestens eine Sensorelement, ggf. ein weiteres Sensorelement, die Steuereinheit, eine Kommunikationseinheit, usw.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Sensorelement an der Steuereinheit angeordnet und/oder befestigt ist. Auf diese Weise kann eine kompakte Ausführung der Sensorvorrichtung ermöglicht werden.
Zudem kann vorgesehen sein, dass das Sensorelement an der Funktionsvorrichtung anordenbar und/oder befestigbar ist. Auf diese Weise können verbesserte Detektionsbereiche an der Funktionsvorrichtung geschaffen werden.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit mindestens eine Leiterplatte aufweist. Vorteilhafterweise kann das Sensorelement an der Leiterplatte angeordnet und/oder befestigt sein. Vorzugsweise kann das Abschirmelement an der Leiterplatte angeordnet und/oder befestigt sein.
Darüber hinaus ist es denkbar, dass das Randelement zumindest abschnittsweise an der Leiterplatte angeordnet und/oder befestigt ist. Auf diese Weise kann das Randelement außerdem zum Abschirmen einer Kommunikationseinheit, insbesondere einer NFC-Einheit, dienen. Dabei kann das Randelement mit mehreren Abschnitten versetzt und/oder beabstandet zur NFC-Spule eingesetzt werden, um eine direkte Kappa-Einkopplung in die NFC-Spule zu verhindern. Die NFC-Spule hat im Schnitt zwei Sensorabschnitte, die symmetrisch von Randelementabschnitten umgeben werden können. Auch können dadurch die Dickenunterschiede zwischen den Schichten der PCB ausgeglichen werden. Ferner können somit Verstimmungen zwischen den Schichten der PCB vermieden werden.
Ferner ist es denkbar, dass das Randelement zumindest abschnittsweise beabstandet zu der Leiterplatte an der Funktionsvorrichtung anordenbar und/oder befestigbar ist. Auf diese Weise kann mithilfe des Randelementes gezielt die Richtung bestimmt werden, aus welcher der Wassereinfluss unterbunden werden soll. Insbesondere im Randbereich des Sensorelementes kann dies von Vorteil sein, um zu verhindern, dass über leitende Teilen des Fahrzeuges und über einen Regentropfen ungewollt Ladung zur Sensorelektrode fließt.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit eine Steuerelektronik aufweist, die dazu ausgeführt ist, das Sensorelement aufzuladen und/oder zu entladen. Vorteilhafterweise kann die Steuereinheit dazu ausgeführt sein, ein elektrisches Potential am aufgeladenen Sensorelement zu vermessen und/oder eine Entladezeit des aufgeladenen Sensorelementes zu bestimmen. Ein elektrisches Potential am aufgeladenen Sensorelement und/oder eine Entladezeit des aufgeladenen Sensorelementes können/kann für die Betätigungshandlung, vorzugsweise eine Annäherung und/oder eine Berührung, des Benutzers an der Funktionsvorrichtung und/oder eine Beaufschlagung einer Außenfläche der Funktionsvorrichtung mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, spezifisch sein. Auf diese Weise kann eine kapazitive Messung mit einer Sensorelektrode ermöglicht werden.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit eine Vergleichskapazität aufweist, die dazu ausgeführt ist, die Ladung des Sensorelementes aufzunehmen, um ein elektrisches Potential am aufgeladenen Sensorelement zu vermessen und/oder eine Entladezeit des aufgeladenen Sensorelementes zu bestimmen. Auf diese Weise kann eine einfache und verlässliche Steuerelektronik bereitgestellt werden, um ein elektrisches Potential am aufgeladenen Sensorelement zu vermessen und/oder eine Entladezeit des aufgeladenen Sensorelementes zu bestimmen.
Vorteilhafterweise kann die Steuereinheit eine Steuerelektronik aufweisen, die dazu ausgeführt ist, das Sensorelement mithilfe eines oder mehrerer Spannungs-Pulse, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, aufzuladen und/oder zu entladen. Insbesondere können/kann ein elektrisches Potential am aufgeladenen Sensorelement und/oder eine Entladezeit des aufgeladenen Sensorelementes für die Betätigungshandlung, vorzugsweise eine Annäherung und/oder eine Berührung, des Benutzers an der Funktionsvorrichtung und/oder eine Beaufschlagung einer Außenfläche der Funktionsvorrichtung mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, spezifisch sein. Auf diese Weise kann eine einfache und zuverlässige Messmethode bereitgestellt werden, um ein elektrisches Potential am aufgeladenen Sensorelement zu vermessen und/oder eine Entladezeit des aufgeladenen Sensorelementes zu bestimmen.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit eine Steuerelektronik aufweist, die dazu ausgeführt ist, eine Beaufschlagung einer Außenfläche der Funktionsvorrichtung mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, in Abhängigkeit von einem, insbesondere ausschließlich einem, Detektionssignal des Sensorelementes zu erfassen. Hierzu kann insbesondere eine Form des Detektionssignals des Sensorelementes ausgewertet werden. Da ein Wassertropfen eine langsame Lastverschiebung bewirkt, kann ein Detektionssignal mit einer langsam abfallenden und/oder steigenden Flanke ein Zeichen für ein Wassertropfen sein. Im Gegensatz dazu verursacht eine Fingerberührung nahezu keinen Spannungsabfall, sodass eine steil abfallende und/oder steigende Flanke bei dem Detektionssignal zu erkennen ist. Auf diese Weise kann bereits anhand von nur einem Detektionssignal des Sensorelementes bestimmt werden, ob das Sensorelement ein Wassertropfen oder einen menschlichen Finger sensiert.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit eine Steuerelektronik aufweist, die dazu ausgeführt ist, eine Beaufschlagung einer Außenfläche der Funktionsvorrichtung mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, in Abhängigkeit von einem Vergleich zwischen zwei Detektionssignalen des Sensorelementes zu erfassen. Dabei können insbesondere die Amplituden der Detektionssignale des Sensorelementes verglichen werden, vorzugsweise wenn die Detektionssignale verschiedene Spannungs-Pulsabfolgen mit unterschiedlichen Puls/Pausen-Verhältnissen und/oder unterschiedlich hohen Spannungen aufweisen. Somit kann der Effekt ausgenutzt werden, dass ein Regentropfen eine langsame Lastverschiebung bewirkt und einen messbaren Spannungsabfall, bspw. im Bereich von einigen mV bis einigen V, bewirkt, sodass der Unterschied zwischen einem kurzen und einem langen Messimpuls in den Detektionssignalen erkennbar groß ist. Korrespondierende Spannungs-Pulsabfolgen können dabei jeweils einen Punkt bei dem entsprechenden Detektionssignal bilden, der nun höher oder tiefer ausfällt.
Zudem kann die Steuereinheit eine Steuerelektronik aufweisen, die dazu ausgeführt ist, eine Beaufschlagung einer Außenfläche der Funktionsvorrichtung mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, in Abhängigkeit von einem, insbesondere ausschließlich einem, Spannungs-Puls des Sensorelementes des Sensorelementes zu erfassen, insbesondre in Abhängigkeit von einer Transienten, insbesondere einer Steigung, des Spannungs-Pulses des Sensorelementes. Beispielsweise können zwei Zeitpunkte zum Ablesen von Spannung bestimmt werden, um die Transiente zu bestimmen. Zudem kann die Transiente aus dem gesamten Spannungs-Puls bestimmt werden. Auf diese Weise kann eine schnelle und zuverlässige Regendetektion ermöglicht werden.
Außerdem kann die Steuereinheit eine Steuerelektronik aufweisen, die dazu ausgeführt ist, eine Beaufschlagung einer Außenfläche der Funktionsvorrichtung mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, in Abhängigkeit von einem Vergleich zwischen zwei Spannungs-Pulsen des Sensorelementes zu erfassen, insbesondre in Abhängigkeit von einem Vergleich der Amplituden der Spannungs-Pulse des Sensorelementes, vorzugsweise wenn die Spannungs-Pulse unterschiedliche Längen aufweisen. Auf diese Weise kann eine zuverlässige Regendetektion ermöglicht werden. Unterschiedlich lange Pulse bewirken unterschiedlich große Lastverschiebung. Der Spannungsabfall kann dabei in einem messbaren Bereich liegen, bspw. im Bereich von einigen mV bis einigen V, sodass der Unterschied zwischen einem kurzen und einem langen Messimpuls erkennbar groß ist. Eine solche Regenerkennung ist schnell. Dabei reichen zwei Spannungs-Pulse, um eine zuverlässige Regendetektion zu ermöglichen.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit eine Steuerelektronik aufweist, die dazu ausgeführt ist, eine Beaufschlagung einer Außenfläche der Funktionsvorrichtung mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, in Abhängigkeit von einem Vergleich zwischen zwei Spannungs-Pulsabfolgen des Sensorelementes zu erfassen. Dabei können insbesondere die Amplituden der Spannungs-Pulsabfolgen des Sensorelementes verglichen werden, vorzugsweise wenn die Spannungs-Pulsabfolgen unterschiedliche Puls/Pausen-Verhältnisse aufweisen. Unterschiedliche lange Pulse bewirken unterschiedlich große Lastverschiebung. Der Spannungsabfall kann dabei in einem messbaren Bereich liegen, bspw. im Bereich von einigen mV bis einigen V, sodass der Unterschied zwischen einer Spannungs-Pulsabfolge mit einem kurzen und einer Spannungs-Pulsabfolge mit einem langen Messimpuls seitlich erkennbar ist. Eine solche Regenerkennung ist schnell und zuverlässig. Dabei reichen zwei Punkte bei den Spannungs-Pulsabfolgen, um eine zuverlässige Regendetektion zu ermöglichen.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit eine Steuerelektronik aufweist, die dazu ausgeführt ist, das Abschirmelement mit einer bestimmten Spannung und/oder mit bestimmten Spannungs-Verläufen, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, zu beaufschlagen. Auf diese Weise können erweiterte Funktionen bei dem Abschirmelement bereitgestellt werden. Das Abschirmelement kann somit gezielt zu- oder abgeschaltet werden. Einfachheitshalber kann die Steuereinheit dazu ausgeführt sein, das Abschirmelement an ein Grundpotential anzuschließen.
Darüber hinaus kann die Steuereinheit eine Steuerelektronik aufweisen, die dazu ausgeführt ist, das Abschirmelement mithilfe eines oder mehrerer Spannungs-Pulse, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, aufzuladen und/oder zu entladen. Mithilfe des Abschirmelementes kann die Sensorvorrichtung unterschiedliche Funktionalitäten und/oder unterschiedliche Verfahren zum Erkennen von Feuchtigkeit bereitstellen. Denkbar ist weiterhin, dass die Spannungs-Pulse, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, am Sensorelement und die Spannungs-Pulse, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, am Abschirmelement auf einander abgestimmt werden und/oder korrespondierend sind. Vorzugsweise können die Spannungs-Pulse, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, am Sensorelement und die Spannungs-Pulse, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, am Abschirmelement mit einem zeitlichen Versatz und/oder phasenverschoben durchgeführt werden. Auf diese vorteilhafte Weise kann ein messbarer Einfluss auf eine Transiente der Spannungs-Pulse am Sensorelement erzeugt werden.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit eine Steuerelektronik aufweist, die dazu ausgeführt ist, das Randelement mit einer bestimmten Spannung und/oder mit bestimmten Spannungs-Verläufen, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, zu beaufschlagen, um mindestens eine oder mehrere unterschiedliche Funktion(en) im Hinblick auf die Umgebungseinflüsse, insbesondere durch Feuchtigkeit, auf das Sensorelement bereitzustellen. Auf diese Weise können verbesserte Effekte durch das Randelement erzielt werden. Auf diese Weise kann das Randelement mithilfe einer Feldsteuerung angesteuert werden, um unterschiedliche Funktionen bereitzustellen (gezielte Regenunterdrückung und/oder verstärkte Regendetektion).
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit eine Steuerelektronik aufweist, die dazu ausgeführt ist, das Randelement mit einer bestimmten Spannung und/oder mit bestimmten Spannungs-Verläufen, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, zu beaufschlagen, um die Umgebungseinflüsse, insbesondere durch Feuchtigkeit, auf das Sensorelement zu reduzieren. Auf diese Weise kann das Detektionssignal des Sensorelementes von den Umgebungseinflüssen auf das Sensorelement gezielt bereinigt werden.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit eine Steuerelektronik aufweist, die dazu ausgeführt ist, das Randelement mit einer bestimmten Spannung und/oder mit bestimmten Spannungs-Verläufen, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, zu beaufschlagen, um die Umgebungseinflüsse, insbesondere durch Feuchtigkeit, auf das Sensorelement zu verstärken, um insbesondere eine Beaufschlagung einer Außenfläche der Funktionsvorrichtung mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, zu erfassen. Auf diese Weise kann eine verstärkte Regendetektion bei der Sensorvorrichtung ermöglicht werden.
Zudem kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit eine Steuerelektronik aufweist, die dazu ausgeführt ist, das Randelement mithilfe eines oder mehrerer Spannungs-Pulse, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, aufzuladen und/oder zu entladen. Auf diese Weise kann eine Feldsteuerung des Randelementes und weiterhin eine abgestimmte Ansteuerung des Sensorelementes und des Randelementes ermöglicht werden.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit eine Steuerelektronik aufweist, die dazu ausgeführt ist, das Randelement und das Sensorelement synchron und/oder mitläufig mit einer gleichen oder unterschiedlichen bestimmten Spannung(en) und/oder gleichen oder unterschiedlichen bestimmten Spannungs-Verläufen, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, zu beaufschlagen, um die Umgebungseinflüsse, insbesondere durch Feuchtigkeit, auf das Sensorelement zu reduzieren. Auf diese Weise können die Unterschiede zwischen einer Detektion eines Wassertropfens und einer Detektion eines menschlichen Fingers vergrößert und/oder das Sensorsignal bereinigt werden.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit eine Steuerelektronik aufweist, die dazu ausgeführt ist, das Randelement und das Sensorelement asynchron und/oder gegenläufig mit einer gleichen oder unterschiedlichen bestimmten Spannung(en) und/oder gleichen oder unterschiedlichen bestimmten Spannungs-Verläufen, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, zu beaufschlagen, um die Umgebungseinflüsse, insbesondere durch Feuchtigkeit, auf das Sensorelement zu verstärken, um insbesondere eine Beaufschlagung einer Außenfläche der Funktionsvorrichtung mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, zu erfassen. Auf diese Weise kann die Wirkung des Wassers auf das Sensorelement verstärkt werden, sodass eine einfach, schnelle und zuverlässige Regenerkennung bei der Sensorvorrichtung bereitgestellt werden kann.
Unterschiedliche Überprüfungsverfahren zum Erkennen einer Beaufschlagung einer Außenfläche der Funktionsvorrichtung mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, können mithilfe einer Ansteuerung eines Sensorelementes, eines Abschirmelementes und/oder eines Randelementes jeweils einzeln oder in einer Kombination bereitgestellt werden.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass unterschiedliche Überprüfungsverfahren zum Erkennen einer Beaufschlagung einer Außenfläche der Funktionsvorrichtung mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, jeweils einzelnen oder in einer Kombination durchgeführt werden.
Denkbar ist weiterhin, dass mindestens ein Überprüfungsverfahren ein erstes Anzeichen für eine Beaufschlagung einer Außenfläche der Funktionsvorrichtung mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, liefern kann. Daraufhin kann/können mindestens ein weiteres Überprüfungsverfahren oder mehrere weitere Überprüfungsverfahren durchgeführt werden, um die Erkennung zu bestätigen. Auf diese Weise kann ein Multi-Überprüfungsverfahren bereitgestellt werden.
Ferner ist es denkbar, dass das Randelement eine 3D-Form aufweist. Auf diese Weise kann das Randelement mit unterschiedlichen Abschnitten ausgebildet werden, die verschiedene funktionale Komponenten bei der Sensorvorrichtung vor den Umgebungseinflüssen schützen können.
Weiterhin ist es denkbar, dass das Randelement zumindest abschnittsweise rahmenförmig ausgeführt ist. Auf diese Weise kann das Randelement insbesondere die schmalen Längsseiten des Sensorelements umranden und einen Seitenbereich des Sensorelementes von Umgebungseinflüssen schützen.
Des Weiteren ist es denkbar, dass das Randelement aus einem, insbesondere planaren, Metallblech ausgeführt ist, vorzugsweise durch Stanzen und Verbiegen des Metallbleches.
Auf diese Weise kann ein einfaches und kostengünstiges Randelement bereitgestellt werden.
Zudem ist es denkbar, dass das Randelement mindestens ein, insbesondere zwei, Schenkel zum Anpassen von Umgebungseinflüssen auf mindestens einen Seitenbereich des Sensorelementes aufweist. Auf diese Weise können die Umgebungseinflüsse auf das Sensorelement zuverlässig reduziert werden, die bewirken, dass über das Wasser Ladung vom Sensorelement zu leitenden Teilen des Fahrzeuges fließt.
Zudem ist es denkbar, dass das Randelement mindestens einen, insbesondere zwei, Schildabschnitte zum Abschirmen einer Steuerelektronik der Steuereinheit aufweist. Auf diese Weise kann das Randelement eine weitere vorteilhafte Funktion erfüllen, um die Steuerelektronik vor Einflüssen durch elektromagnetische Felder und/oder unerwünschte kapazitive Kopplungen zu schützen.
Zum Bereitstellen von vorteilhaften Abschnitten des Randelementes, wie der Schenkel und/oder der Schildabschnitte, kann das Randelement zumindest abschnittsweise außerhalb der Leiterplatte der Steuereinheit, insbesondere an der Funktionsvorrichtung, anordenbar sein.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass das Randelement als ein Befestigungselement und/oder Positionierungselement und/oder Abstandselement für die Steuereinheit an der Funktionsvorrichtung ausgeführt ist. Ferner kann das Randelement mindestens einen oder mehrere, insbesondere abgewinkelte, Befestigungsabschnitte aufweisen, die dazu ausgeführt sind, die Steuereinheit an der Funktionsvorrichtung zu befestigen und/oder zu positionieren und/oder auf Abstand zu einer Außenfläche der Funktionsvorrichtung anzuordnen. Auf diese Weise kann das Randelement im Hinblick auf die Montage der Sensorvorrichtung weitere Vorteile entfalten.
Ferner ist es denkbar, dass das Randelement mindestens einen, insbesondere mehrere, Schildabschnitte zum Abschirmen einer Kommunikationseinheit, insbesondere einer NFC-Einheit, der Steuereinheit aufweist. Dabei kann das Randelement zumindest abschnittsweise innerhalb einer Leiterplatte der Steuereinheit integriert sein. Eine NFC-Spule hat im Schnitt zwei Sensorabschnitte, die symmetrisch von Randelementabschnitten umgeben sein können, die wiederum versetzt und/oder beabstandet zu den Sensorabschnitten der NFC-Spule angeordnet sein können. Auf diese Weise kann eine direkte Kappa-Einkopplung in die NFC-Spule verhindert werden. Außerdem können dadurch die Dickenunterschiede zwischen den Schichten der PCB ausgeglichen werden. Ferner können somit Verstimmungen zwischen den Schichten der PCB vermieden werden.
Weiterhin stellt die Erfindung bereit: eine Funktionsvorrichtung, insbesondere in der Form eines Türgriffes, für ein Fahrzeug, mit einer Sensorvorrichtung, welche wie oben beschrieben ausgeführt sein kann. Mithilfe der Funktionsvorrichtung können die gleichen Vorteile erreicht werden, die oben in Verbindung mit der Sensorvorrichtung beschrieben wurden. Auf diese Vorteile wird vorliegend ausführlich Bezug genommen.
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 zeigt:

1 eine beispielhafte Darstellung einer Sensorvorrichtung,
2 eine beispielhafte Darstellung einer Sensorvorrichtung im Rahmen der vorliegenden Offenbarung,
3 eine beispielhafte Darstellung einer Sensorvorrichtung im Rahmen der vorliegenden Offenbarung,
4 eine beispielhafte Darstellung einer Sensorvorrichtung im Rahmen der vorliegenden Offenbarung,
5 eine beispielhafte Darstellung von Spannungs-Pulsabfolgen beim Entladen eines Sensorelementes bei einem Wasserstropfen,
6 eine beispielhafte Darstellung von Spannungs-Pulsabfolgen beim Entladen eines Sensorelementes bei einem menschlichen Finger,
7 eine beispielhafte Darstellung von Detektionssignalen eines Sensorelementes beim Entladen eines Sensorelementes, links bei einem Wasserstropfen und rechts bei einem menschlichen Finger,
8 eine beispielhafte Darstellung von Spannungs-Pulsabfolgen beim Entladen eines Sensorelementes bei einem Wasserstropfen, oben: ohne eine Ansteuerung des Randelementes, mittig: mit einer mitläufigen Ansteuerung des Randelementes zum Reduzieren des Feuchtigkeitseinflusses und untern: mit einer gegenläufigen Ansteuerung des Randelementes zum Verstärken des Feuchtigkeitseinflusses,
9 eine beispielhafte Darstellung einer Sensorvorrichtung mit einem möglichen Randelement,
10 eine beispielhafte Darstellung einer Sensorvorrichtung mit einem möglichen Randelement, und
11 eine beispielhafte Darstellung einer Sensorvorrichtung mit einem möglichen Randelement.

Die 2 bis 4 und 9 bis 11 zeigen eine Sensorvorrichtung 100 für eine Funktionsvorrichtung 101, insbesondere in der Form eines Türgriffes, eines Fahrzeuges F, aufweisend:

- mindestens ein Sensorelement 10 zum Erfassen einer Betätigungshandlung, bspw. in Form einer Annäherung und/oder einer Berührung, eines Benutzers an der Funktionsvorrichtung 101,

- eine Steuereinheit 20 zum Ansteuern (bspw. Laden und Entladen) und/oder zum Auslesen des Sensorelementes 10 (bspw. durch analoges und/oder digitales Verarbeiten von Sensorsignalen und/oder Auswerten der Ergebnisse der Verarbeitung).

Darüber hinaus kann die Sensorvorrichtung 100 folgende Elemente aufweisen:

- ein Abschirmelement 11 zum Ausrichten eines Detektionsbereiches des Sensorelementes 10, wobei die Steuereinheit 20 zum Ansteuern (bspw. Laden und Entladen) und/oder zum Auslesen des Abschirmelementes 11 ausgebildet sein kann,

- ein Randelement 12 zum Anpassen von Umgebungseinflüssen (insbesondre durch Feuchtigkeit) auf das Sensorelement 10, wobei die Steuereinheit 20 zum Ansteuern (bspw. Laden und Entladen) und/oder zum Auslesen des Randelementes 12 ausgebildet sein kann, wobei insbesondere das Randelement 12 separat zum Abschirmelement 11 ausgebildet und/oder beabstandet zum Abschirmelement 11 angeordnet ist,

Wie es 4 andeutet, kann die Funktionsvorrichtung 101 bspw. in Form eines Türgriffes des Fahrzeuges F ausgebildet sein, welches z. B. ausfahrbar oder feststehend ausgeführt sein kann.
Wie es 9 bis 11 andeuten, kann die Funktionsvorrichtung 101 in Form eines Moduls oder Chips ausgeführt sein, welches bzw. welcher an unterschiedlichen Positionen am oder im Fahrzeug F angeordnet sein kann, um ein bewegliches Teil des Fahrzeuges F zu betätigen. Das Betätigen kann Verriegeln, Entriegeln, Öffnen und/oder Schließen des beweglichen Teils des Fahrzeuges F umfassen. Dabei ist es denkbar, dass die Funktionsvorrichtung 101 am (bspw. am Türgriff) oder neben (bspw. an einer B-Säule) dem zu betätigenden beweglichen Teil des Fahrzeuges F angeordnet sein kann. Als bewegliches Teil ist dabei eine Tür, eine Heckklappe, eine Tankklappe, eine Ladeklappe, ein aufklappbarer Spiegel, ein Schiebedach, eine Fensterscheibe, o. Ä. denkbar.
Die Sensorvorrichtung 100 kann eine komfortable Betätigung des beweglichen Teils des Fahrzeuges F ermöglichen. Die Betätigung kann vorteilhafterweise einen bestimmten Betätigungsablauf erfordern, welcher durch das mindestens eine Sensorelement 10 erfasst werden kann. Zunächst kann bei einem bestimmten Betätigungsablauf eine Präsenz bzw. eine Annäherung des Benutzers B an der Funktionsvorrichtung 101 durch das Sensorelement 10 detektiert werden. Anschließend kann eine Authentifizierung des Benutzers B eingeleitet werden, zu überprüfen, ob der Benutzer B berechtigt ist, das bewegliche Teil zu betätigen und/oder einen Zugang zum Fahrzeug F zu erlangen. Daraufhin kann bei einem bestimmten Betätigungsablauf eine Berührung des Benutzers B an einer Außenfläche 102 der Funktionsvorrichtung 101 durch das Sensorelement 10 detektiert werden. Erst wenn der bestimmte Betätigungsablauf durch das mindestens eine Sensorelement 10 erfasst wurde, kann die Steuereinheit 20 ein Signal generieren, gemäß welchem das bewegliche Teil betätigt wird.
Wie es 9 bis 11 andeuten, kann die Sensorvorrichtung 100 ein oder mehrere Sensorelemente 10 aufweisen. Unterschiedliche Sensorelemente 10 können für unterschiedliche Betätigungsfunktionen bzw. -Arten ausgelegt sein, wie z. B. entriegeln und ggf. öffnen oder verriegeln des beweglichen Teils des Fahrzeuges F. Unterschiedliche Betätigungsfunktionen können unterschiedliche Betätigungsabläufe vorsehen. Unterschiedliche Sensorelemente 10 können vorzugsweise unterschiedliche Detektionsbereiche aufweisen.
Ferner deuten 9 bis 11 an, dass unterschiedliche Sensorelemente 10 ein (gemeinsames, bspw. planares) Abschirmelement 11 und/oder ein (gemeinsames, bspw. 3D-förmiges) Randelement 12 aufweisen können.
Bei einem Türgriff können bspw. zwei Sensorelemente 10 vorgesehen sein. Ein erstes Sensorelement 10 kann bspw. einen Detektionsbereich aufweisen, welcher nach außen weg vom Fahrzeug F ausgerichtet ist, um eine Annährung eines Benutzers B in den Detektionsbereich und anschließend eine Berührung einer Außenfläche 102 der Funktionsvorrichtung 101 zu erfassen. Das erste Sensorelement kann bspw. zum Entriegeln und ggf. einem unmittelbaren Öffnen des beweglichen Teils dienen, je nachdem, ob der Türgriff beweglich und feststehend ist. Ein zweites Sensorelement 10 kann bspw. einen Detektionsbereich aufweisen, welcher nach innen zum Fahrzeug F, insbesondere in eine Griffmulde ausgerichtet ist, um ein Hintergreifen des Türgriffes zu erfassen, bspw. beim Schließen der Fahrzeugtür. Das zweite Sensorelement 10 kann bspw. zum Verriegeln des beweglichen Teils dienen. Dieses Beispiel ist schematisch in den 1 bis 4 und 9 bis 11 gezeigt.
Wie es 9 bis 11 zeigen, kann ein, insbesondere planares, Abschirmelement 11 für beide Sensorelemente 10 vorgesehen sein und den Detektionsbereich des ersten Sensorelementes 10 von dem Detektionsbereich des zweiten Sensorelementes 10 trennen bzw. einerseits nach außen weg vom Fahrzeug F und andererseits nach innen zum Fahrzeug F, insbesondere in eine Griffmulde, auszurichten.
Wie es 9 bis 11 zeigen, kann ein, insbesondere 3D-förmiges, Randelement 12 für beide Sensorelemente vorgesehen sein. Wie es 5 bis 8 verdeutlichen, ist das Randelement 12 dazu ausgebildet, um die Umgebungseinflüsse, insbesondere durch Feuchtigkeit, auf das Sensorelement 10 gemäß der gewünschten Funktion F1, F2 (Reduktion des Feuchtigkeitseinflusses zwecks Bereinigung des Sensorsignals F1 und/oder Verstärken des Feuchtigkeitseinflusses zwecks Feuchtigkeit- bzw. Regendetektion F2) entsprechend zu steuern. Wie es 8 zudem andeutet, kann das Randelement 12 mithilfe der Steuereinheit 20, bevorzugt mittels einer Feldsteuerung, angesteuert werden, um den Feuchtigkeitseinfluss gezielt zu reduzieren (Funktion F1, vgl. die mittlere Grafik in 8) oder zu verstärken (Funktion F2, vgl. die untere Grafik in 8).
Wie es 1 verdeutlicht, reagieren Sensorvorrichtungen 100, insbesondere kapazitive Sensorvorrichtungen, sensibel auf die Umgebungseinflüsse, insbesondere durch Feuchtigkeit. Eine hohe Feuchtigkeit in der Umgebungsluft kann eine unerwünschte Detektion am Sensorelement auslösen. Feuchtigkeitsschwankungen können die Sensorfunktionen ebenfalls beeinträchtigen.
Wie es 1 weiterhin verdeutlicht, reagiert die Sensorvorrichtung 100 auf Feuchtigkeit, wie z. B. auf einen Wassertropfen W an einer Außenfläche 102 der Funktionsvorrichtung 101, der zumeist schlecht leitend ist (Widerstand R_W), und auf einen Benutzer B, wie z. B. einen menschlichen Finger, der die Außenfläche der Funktionsvorrichtung berührt und der zumeist gut leitend ist (Widerstand R_B), anders.
Diesen Unterschied in der Reaktion der Sensorvorrichtung 100 nutzt die Erfindung, um unterschiedliche Funktionen bei der Sensorvorrichtung 100 zu ermöglichen, wie es 5 bis 8 verdeutlichen. Dabei sind folgende Funktionen denkbar:

- eine Funktion F2 (vgl. die untere Grafik in 8), um das Wasser, bspw. in Form von Regen, zu detektieren (bzw. Regendetektion),
- eine andere Funktion F1 (vgl. die obere und mittlere Grafik in 8), um die Erfassung einer Betätigungshandlung, insbesondere einer Berührung, des Benutzers B an einer Außenfläche 102 der Funktionsvorrichtung 101 von Feuchtigkeitseinflüssen zu bereinigen (vgl. mittlere Grafik in 8), und/oder um den Unterschied zwischen der Erfassung einer Betätigungshandlung, insbesondere einer Berührung, des Benutzers B und der Erfassung einer Feuchtigkeitsbeaufschlagung an einer Außenfläche 102 der Funktionsvorrichtung 101 (zumindest) zu vergrößern (vgl. obere Grafik in 8 sowie 5 bis 7).

Gemäß der Erfindung werden vor allem die Unterschiede zwischen dem menschlichen Körper eines Benutzers B und einem Wassertropfen W genutzt.
Ein menschlicher Körper eines Benutzers B ist aufgrund seiner Abmessungen gut geerdet. Sein elektrisches Potential wird durch eine lokale Beeinflussung in Körpernähe nicht merklich verändert. Im Gegensatz dazu verändert ein Regentropfen bzw. Wassertropfen W, insbesondere umfassend Schmutzwasser o. Ä, sein elektrisches Potential je nach den örtlichen Gegebenheiten.
Ein zweiter Unterschied zwischen einem Wassertropfen W und einem menschlichen Körper eines Benutzers B ist der Widerstand des Materials. Die Leitfähigkeit des menschlichen Körpers ist größer als 50000µS/cm, während die Leitfähigkeit von extrem klarem Wasser nur 0,05 µS/cm beträgt.
Kombiniert mit der Form des Wassertropfens W im Gegensatz zum menschlichen Körper, ist der resultierende Widerstand R_B eines menschlichen Körpers signifikant niedriger als der Widerstand R_W des Wassertropfens W.
Wie es 5, insbesondere im Vergleich zur 6, und 8 verdeutlichen, kann mit einer Abfolge von Spannungs-Pulsen (oder einem einzigen Spannungs-Puls, vorzugsweise einer beliebigen Frequenz) die Kapazität so gemessen werden, dass sie weniger empfindlich gegen Regen (5 bis 7 und 8 oben), nahezu unempfindlich gegen Regen (8 mittig) oder absichtlich extrem empfindlich gegen Regen (8 unten) ist. Dabei können mehrere Spannungs-Pulse oder nur ein Spannungs-Puls erforderlich sein, um eine Regenunterdrückung und/oder Regendetektion zu ermöglichen. Die Pulse können eine einzige Frequenz oder eine Mischung von Frequenzen aufweisen. Eine Kombination an Spannungs-Puls-Abfolgen und Frequenzen ist ebenfalls denkbar.
Die Sensorvorrichtung 100 kann so betrieben werden, dass das Sensorelement 10 zunächst gemäß der äußeren Kapazität aufgeladen. Die Ladung an der kapazitiven Sensorelektrode 10 kann positiv oder negativ sein. Diese Ladung wird anschließend vermessen, bspw. durch ein Entladen des Sensorelementes 10 und eine Messung der Entladezeit.
In Abhängigkeit von der äußeren Kapazität ist die Höhe der Ladung, die auf dem Sensorelement 10 aufgeladen werden kann, unterschiedlich. Diese Differenz (verdeutlicht als ΔU in den 5, 6 und 8 und A1-A2 in 7) wird nun gemäß der Erfindung ausgewertet.
5 und 6 zeigen oben lange Entladepulse und unten kurze Entladepulse. Um das Sensorelement zu entladen, wird das Sensorelement 10 an eine Vergleichskapazität Load angeschlossen.
In 8 sind gleich lange Entladepulse gezeigt. In der mittleren und der unteren Grafik in 8 wird das Randelement 12 zusätzlich angesteuert, um die Funktion F1 (Reduktion des Feuchtigkeitseinflusses) oder Funktion F2 (Verstärkung des Feuchtigkeitseinflusses) bereitzustellen, auf die im Nachfolgenden noch im Detail Bezug genommen wird.
Wie es 6 zeigt, beeinträchtigt das Wasser die Erfassung einer Berührung des Benutzers B nicht wesentlich, auch wenn sich ein Regentropfen oder Wasser in der Nähe der Sensorelektrode befindet. Verursacht ein menschlicher Körper eine Kapazität an der Sensorelektrode, so ist nahezu kein Widerstand beteiligt. Das hat zur Folge, dass am Innenwiderstand des Fingers bei einer Berührung kaum ein Spannungsabfall auftritt und die Last relativ schnell vollständig verlagert wird.
Wie es 5 zeigt (vgl. auch 1), kann in Abwesenheit des Benutzers B über einen Wassertropfen W ungewollt Ladung zur Sensorelektrode fließen. Das Sensorelement 10 kann dadurch ebenfalls eine Erfassung durchführen, allerdings wesentlich langsamer als eine Erfassung einer Berührung durch den Benutzer (vgl. die untere Grafik in 5). Wenn ein Regentropfen bzw. Wassertropfen W eine andere Kapazität an der Sensorelektrode 10 verursacht, ist ein großer Innenwiderstand beteiligt. Die Last wird langsamer verschoben und es gibt einen Spannungsabfall ΔU am Innenwiderstand.
In 5 kann ein Spannungsabfall ΔU von ung. 46 mV (oben erfolgt die Detektion bei ung. 71,89 mV, unten erfolgt die Detektion bei ung. 25,55 mv) erkannt werden.
Um das Sensorelement 10 unter Wassereinfluss schneller aufzuladen, könnten die Spannungs-Pulse entweder länger dauern und/oder die Höhe der Spannung U könnte vergrößert werden.
Wenn ein Finger eine Kapazitätsänderung verursacht, ist kein großer Unterschied zwischen einem kurzen und einem langen Messimpuls zu erkennen (vgl. 6).
Verursacht ein Wassertropfen W eine Kapazitätsänderung, so ist der Unterschied zwischen einem kurzen und einem langen Messimpuls groß (vgl. den Spannungsabfall ΔU von ung. 46 mV in 5).
Das Detektionssignal S1 oder S2 unterscheidet sich somit bei einer Erfassung des Benutzers B (rechts in 7) und einer Erfassung des Wasserstropfens W (links in 7).
Wie es 7 verdeutlicht (oben langsame Entladepulse, unten schnelle Entladepulse), kann das Sensorelement 10 bei schnellen Entladepulsen nicht so schnell entladen werden wie bei langsamen Entladepulsen. Das Detektionssignal S1 oben weist eine höhere Amplitude als das Detektionssignal S2 unten.
Auf diese Weise kann ein Wasserstropfen W erkannt werden, insbesondere wenn zwei Detektionssignale S1 und S2 mit unterschiedlichen Puls/Pausen-Verhältnissen verglichen werden.
Dagegen ist bei der Detektion eines Benutzers rechts in 7 nahe kein Unterschied zwischen den Amplituden der Detektionssignale S1 und S2 zu erkennen.
Aber auch bereits anhand von nur einem Detektionssignal S1 oder S2 kann ein Wasserstropfen W erkannt werden. Wie es 7 andeutet, sind die Flanken der Detektionssignale S1, S2 links relativ flach abfallend. Dagegen sind die Flanken der Detektionssignale S1, S2 rechts relativ steil abfallend.
Somit kann ein Detektionssignal S1 oder S2 durch seine Form auf ein Wasserstropfen W (flach steigend und/oder abfallend) oder auf einen Benutzer B (steil steigend und/oder abfallend).
Wie es 4 und 9 bis 11 andeuten, kann die Steuereinheit 20 mindestens eine Leiterplatte 21 aufweisen. Vorteilhafterweise kann das Sensorelement 10 an der Leiterplatte 21 angeordnet und/oder befestigt sein. Vorzugsweise kann das Abschirmelement 11 an der Leiterplatte 21 angeordnet und/oder befestigt sein.
Darüber hinaus kann das Randelement 12 zumindest abschnittsweise an der Leiterplatte 21 angeordnet und/oder befestigt sein (vgl. 11). Auf diese Weise kann das Randelement 12 zum Abschirmen einer Kommunikationseinheit 23, insbesondere einer NFC-Einheit, dienen. Dabei kann das Randelement 12 mit mehreren Abschnitten versetzt und/oder beabstandet zu NFC-Spule eingesetzt werden, um einen direkte Kappa-Einkopplung in die NFC-Spule zu verhindern. Die NFC-Spule hat im Schnitt zwei Sensorabschnitte, die symmetrisch von Schildabschnitten12e, 12f, 12g umgeben werden können. Auch können dadurch die Dickenunterschiede zwischen den Schichten der PCB ausgeglichen werden.
Ferner kann das Randelement 12 zumindest abschnittsweise beabstandet zu der Leiterplatte 21 an der Funktionsvorrichtung 101 anordenbar und/oder befestigbar sein (vgl. 2 bis 4 sowie 9 und 10). Auf diese Weise kann mithilfe des Randelementes 12 gezielt die Richtung bestimmt werden, aus welcher der Wassereinfluss unterbunden werden soll. Insbesondere im Seitenbereich10s des Sensorelementes10 kann dies von Vorteil sein, um zu verhindern, dass über leitende Teilen des Fahrzeuges F und über einen Wassertropfen W ungewollt Ladung zur Sensorelektrode fließt, wie es 1 und 3 andeuten.
Wie oben bereits erwähnt, kann die Steuereinheit 20 eine Steuerelektronik 22 aufweisen, die dazu ausgeführt ist, das Sensorelement 10 aufzuladen und/oder zu entladen. Vorteilhafterweise kann die Steuereinheit 20 dazu ausgeführt sein, ein elektrisches Potential am aufgeladenen Sensorelement 10 zu vermessen und/oder eine Entladezeit des aufgeladenen Sensorelementes 10 zu bestimmen. Ein elektrisches Potential am aufgeladenen Sensorelement 10 und/oder eine Entladezeit des aufgeladenen Sensorelementes 10 können/kann für die Betätigungshandlung, vorzugsweise eine Annäherung und/oder eine Berührung, des Benutzers an der Funktionsvorrichtung 101 spezifisch sein.
Wie es 4 zeigt, kann die Steuereinheit 20 eine Vergleichskapazität Load aufweisen, die dazu ausgeführt ist, die Ladung des Sensorelementes 10 aufzunehmen, um ein elektrisches Potential am aufgeladenen Sensorelement 10 zu vermessen und/oder eine Entladezeit des aufgeladenen Sensorelementes 10 zu bestimmen.
Wie oben bereits erwähnt, kann die Steuereinheit 20 eine Steuerelektronik 22 aufweisen, die dazu ausgeführt ist, das Sensorelement 10 mithilfe eines oder mehrerer Spannungs-Pulse, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, aufzuladen und/oder zu entladen, wie es 5, 6 und 8 zeigen. Insbesondere kann ein elektrisches Potential am aufgeladenen Sensorelement 10 und/oder eine Entladezeit des aufgeladenen Sensorelementes 10 für die Betätigungshandlung, vorzugsweise eine Annäherung und/oder eine Berührung, des Benutzers an der Funktionsvorrichtung 100 und/oder eine Beaufschlagung einer Außenfläche 102 der Funktionsvorrichtung 100 mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, spezifisch sein.
Ferner kann die Steuereinheit 20 eine Steuerelektronik 22 aufweisen, die dazu ausgeführt ist, eine Beaufschlagung einer Außenfläche 102 der Funktionsvorrichtung 101 mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, in Abhängigkeit von einem, insbesondere ausschließlich einem, Detektionssignal S1 des Sensorelementes 10 zu erfassen, wie es 7 andeutet. Hierzu kann insbesondere eine Form des Detektionssignals S1 des Sensorelementes 10 ausgewertet werden. Da ein Wassertropfen W eine langsame Lastverschiebung bewirkt, kann ein Detektionssignal S1, S2 mit einer langsam abfallenden Flanke ein Zeichen für ein Wassertropfen W sein (vgl. links in 7). Im Gegensatz dazu verursacht eine Fingerberührung nahezu keinen Spannungsabfall, sodass eine stark abfallende Flanke bei dem Detektionssignal S1, S2 zu erkennen ist (vgl. rechts in 7). Auf diese Weise kann bereits anhand von nur einem Detektionssignal S1 des Sensorelementes 10 bestimmt werden, ob das Sensorelement ein Wassertropfen W oder einen menschlichen Finger sensiert.
Weiterhin kann die Steuereinheit 20 eine Steuerelektronik 22 aufweisen, die dazu ausgeführt ist, eine Beaufschlagung einer Außenfläche 102 der Funktionsvorrichtung 101 mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, in Abhängigkeit von einem Vergleich zwischen zwei Detektionssignalen S1, S2 des Sensorelementes 10 zu erfassen. Dabei können insbesondere die Amplituden A1, A2 der Detektionssignale S1, S2 des Sensorelementes 10 verglichen werden, vorzugsweise wenn die Detektionssignale S1, S2 verschiedene Spannungs-Pulsabfolgen mit unterschiedlichen Puls/Pausen-Verhältnissen und/oder unterschiedlich hohen Spannungen aufweisen.
Zudem deuten 5, 6 und 8 an, dass die Steuereinheit 20 eine Steuerelektronik 22 aufweisen kann, die dazu ausgeführt ist, eine Beaufschlagung einer Außenfläche 102 der Funktionsvorrichtung 101 mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, in Abhängigkeit von einem, insbesondere ausschließlich einem, Spannungs-Puls des Sensorelementes 10 des Sensorelementes 10 zu erfassen, insbesondre in Abhängigkeit von einer Transienten, insbesondere einer Steigung, des Spannungs-Pulses des Sensorelementes 10. Beispielsweise können zwei Zeitpunkte auf der x-Achse zum Ablesen von Spannung U10 am Sensorelement 10 bestimmt werden, um die Transiente des Spannungs-Pulses zu bestimmen. Zudem kann die Transiente aus dem gesamten Spannungs-Puls berechnet werden. Auf diese Weise kann eine schnelle und zuverlässige Regendetektion ermöglicht werden.
Außerdem deuten 5, 6 und 8 an, dass die Steuereinheit 20 eine Steuerelektronik 22 aufweisen kann, die dazu ausgeführt ist, eine Beaufschlagung einer Außenfläche 102 der Funktionsvorrichtung 101 mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, in Abhängigkeit von einem Vergleich zwischen zwei Spannungs-Pulsen des Sensorelementes 10 zu erfassen, insbesondre in Abhängigkeit von einem Vergleich der Amplituden der Spannungs-Pulse des Sensorelementes 10, vorzugsweise wenn die Spannungs-Pulse unterschiedliche Längen aufweisen. Auf diese Weise kann eine zuverlässige Regendetektion ermöglicht werden. Unterschiedliche lange Pulse bewirken unterschiedlich große Lastverschiebung, wie es 5 links im Vergleich zwischen einer oberen und einer unteren Grafik zeigt. Der Spannungsabfall kann dabei in einem messbaren Bereich liegen, bspw. im Bereich von einigen mV bis einigen V, sodass der Unterschied zwischen einem kurzen und einem langen Messimpuls erkennbar groß ist. Eine solche Regenerkennung ist schnell. Dabei reichen zwei Spannungs-Pulse, um eine zuverlässige Regendetektion zu ermöglichen.
Des Weiteren deuten 5, 6 und 8 an, dass die Steuereinheit 20 eine Steuerelektronik 22 aufweisen kann, die dazu ausgeführt ist, eine Beaufschlagung einer Außenfläche 102 der Funktionsvorrichtung 101 mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, in Abhängigkeit von einem Vergleich zwischen zwei Spannungs-Pulsabfolgen des Sensorelementes 10 zu erfassen. Dabei können insbesondere die Amplituden der Spannungs-Pulsabfolgen des Sensorelementes 10 verglichen werden, vorzugsweise wenn die Spannungs-Pulsabfolgen unterschiedliche Puls/Pausen-Verhältnisse aufweisen. Unterschiedlich lange Pulse bewirken unterschiedliche Lastverschiebung, wie es 5 links im Vergleich zwischen einer oberen und einer unteren Grafik zeigt. Der Spannungsabfall ΔU kann dabei in einem messbaren Bereich liegen, bspw. im Bereich von einigen mV bis einigen V, sodass der Unterschied zwischen einem kurzen und einem langen Messimpuls erkennbar groß ist. Eine solche Regenerkennung ist sehr schnell. Dabei reichen zwei Punkte bei den Spannungs-Pulsabfolgen, um eine zuverlässige Regendetektion zu ermöglichen.
Ferner kann die Steuerelektronik 22 dazu ausgeführt sein, das Abschirmelement 11 mit einer bestimmten Spannung und/oder mit bestimmten Spannungs-Verläufen, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, zu beaufschlagen. Das Abschirmelement 11 kann somit gezielt zu- oder abgeschaltet werden. Einfachheitshalber kann die Steuereinheit 20 dazu ausgeführt sein, das Abschirmelement 11 an ein Grundpotential anzuschließen.
Eine in den Figuren lediglich aus Einfachheitsgründen nicht dargestellte Ausführungsform kann vorsehen, dass die Steuerelektronik 22 dazu ausgeführt sein kann, das Abschirmelement 11 mithilfe eines oder mehrerer Spannungs-Pulse, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, aufzuladen und/oder zu entladen. Mithilfe des Abschirmelementes 11 kann die Sensorvorrichtung 100 unterschiedliche Funktionalitäten und/oder unterschiedliche Verfahren zum Erkennen von Feuchtigkeit bereitstellen. Denkbar ist weiterhin, dass die Spannungs-Pulse, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, am Sensorelement 10 und die Spannungs-Pulse, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, am Abschirmelement 11 auf einander abgestimmt werden und/oder korrespondierend sind. Vorzugsweise können die Spannungs-Pulse, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, am Sensorelement 10 und die Spannungs-Pulse, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, am Abschirmelement 11 mit einem zeitlichen Versatz und/oder phasenverschoben durchgeführt werden. Auf diese vorteilhafte Weise kann ein messbarer Einfluss auf eine Transiente der Spannungs-Pulse am Sensorelement 10 erzeugt werden.
Weiterhin deutet 8 an, dass die Steuereinheit 20 eine Steuerelektronik 22 aufweisen kann, die dazu ausgeführt ist, das Randelement 12 mit einer bestimmten Spannung und/oder mit bestimmten Spannungs-Verläufen, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, zu beaufschlagen, um mindestens eine oder mehrere unterschiedliche Funktion(en) F1, F2 im Hinblick auf die Umgebungseinflüsse, insbesondere durch Feuchtigkeit, auf das Sensorelement 10 bereitzustellen. Das Randelement 12 kann dabei mithilfe einer Feldsteuerung angesteuert werden, um unterschiedliche Effekte zu erreichen (gezielte Regenunterdrückung F1 und/oder verstärkte Regendetektion F2).
Wie es 8 in der Mitte andeutet, kann die Steuereinheit 20 eine Steuerelektronik 22 aufweisen, die dazu ausgeführt ist, das Randelement 12 und das Sensorelement 10 synchron bzw. mitläufig mit einer gleichen oder unterschiedlichen bestimmten Spannung(en) und/oder gleichen oder unterschiedlichen bestimmten Spannungs-Verläufen, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, zu beaufschlagen, um die Umgebungseinflüsse, insbesondere durch Feuchtigkeit, auf das Sensorelement 10 zu reduzieren.
Wie es 8 unten andeutet, kann die Steuereinheit 20 eine Steuerelektronik 22 aufweisen, die dazu ausgeführt ist, das Randelement 12 und das Sensorelement 10 asynchron bzw. gegenläufig mit einer gleichen oder unterschiedlichen bestimmten Spannung(en) und/oder gleichen oder unterschiedlichen bestimmten Spannungs-Verläufen, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, zu beaufschlagen, um die Umgebungseinflüsse, insbesondere durch Feuchtigkeit, auf das Sensorelement 10 zu verstärken, um insbesondere eine Beaufschlagung einer Außenfläche 102 der Funktionsvorrichtung 101 mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, zu erfassen. Auf diese Weise kann die Wirkung des Wassers auf das Sensorelement 10 verstärkt werden, sodass eine einfach, schnelle und zuverlässige Regenerkennung bei der Sensorvorrichtung 100 bereitgestellt werden kann.
Unterschiedliche Überprüfungsverfahren zum Erkennen einer Beaufschlagung einer Außenfläche 102 der Funktionsvorrichtung 101 mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, können mithilfe einer Ansteuerung eines Sensorelementes 10, eines Abschirmelementes 11 und/oder eines Randelementes 12 jeweils einzelnen oder in einer Kombination bereitgestellt werden.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass unterschiedliche Überprüfungsverfahren zum Erkennen einer Beaufschlagung einer Außenfläche 102 der Funktionsvorrichtung 101 mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, jeweils einzelnen oder in einer Kombination durchgeführt werden.
Denkbar ist weiterhin, dass mindestens ein Überprüfungsverfahren (bspw. Transiente eines Spannungs-Pulses am Sensorelement 10 zeigt typische Steigung für ein Wassertropfen) ein erstes Anzeichen für eine Beaufschlagung einer Außenfläche 102 der Funktionsvorrichtung 101 mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, liefern kann. Daraufhin kann/können mindestens ein weiteres Überprüfungsverfahren (bspw. Vergleich von Amplituden von zwei Spannungs-Pulsen am Sensorelement 10) oder mehrere weitere Überprüfungsverfahren (bspw. mit einer zusätzlichen Ansteuerung des Abschirmelementes 11 und/oder des Randelementes 12) durchgeführt werden, um das erste Anzeichen zu bestätigen. Auf diese Weise kann ein Multi- Überprüfungsverfahren bereitgestellt werden.
Wie es 9 bis 11 zeigen, kann das Randelement 12 eine 3D-Form aufweisen. Auf diese Weise kann das Randelement 12 unterschiedliche Abschnitte mit erweiterten Funktionen ausbilden, insbesondere um verschiedene funktionale Komponenten 10s, 22, NFC bei der Sensorvorrichtung 100 vor den Umgebungseinflüssen schützen können.
Das Randelement 12 kann aus einem, insbesondere planaren, Metallblech ausgeführt sein, vorzugsweise durch Stanzen und Verbiegen des Metallbleches.
Wie es 9 und 10 zeigen, kann das Randelement 12 zumindest abschnittsweise rahmenförmig ausgeführt ist. Auf diese Weise kann das Randelement insbesondere die schmalen Längsseiten des Sensorelements umranden und einen Seitenbereich 10s des Sensorelementes 10 von Umgebungseinflüssen schützen.
Wie es 10 zeigt, kann das Randelement 12 mindestens ein, insbesondere zwei, Schenkel 12a, 12b zum Anpassen von Umgebungseinflüssen auf mindestens einen Seitenbereich 10s des Sensorelementes 10 aufweisen. Auf diese Weise können die Umgebungseinflüsse zuverlässig reduziert werden, die bewirken, dass über den Wassertropfen W Ladung vom Sensorelement zu leitenden Teilen des Fahrzeuges fließt.
Zudem ist es denkbar, dass das Randelement 12 mindestens einen, insbesondere zwei, Schildabschnitte 12c, 12d zum Abschirmen einer Steuerelektronik 22 der Steuereinheit 20 aufweist. Auf diese Weise kann das Randelement 12 eine weitere vorteilhafte Funktion erfüllen, um die Steuerelektronik 22 von Einflüssen durch elektromagnetische Felder und/oder kapazitive Kopplungen zu schützen.
Zum Bereitstellen von vorteilhaften Abschnitten 12a, 12b, 12c, 12d des Randelementes 12, wie der Schenkel 12a, 12b und/oder der Schildabschnitte 12c, 12d, kann das Randelement 12 zumindest abschnittsweise außerhalb der Leiterplatte 21 der Steuereinheit 20, insbesondere an der Funktionsvorrichtung 101, anordenbar sein.
Weiterhin deuten 9 und 10 an, dass das Randelement 12 als ein Befestigungselement und/oder Positionierungselement und/oder Abstandselement für die Steuereinheit 20 an der Funktionsvorrichtung 101 ausgeführt sein kann. Hierzu kann das Randelement 12 mindestens einen oder mehrere, insbesondere abgewinkelte, Befestigungsabschnitte 12i, 12h aufweisen, die dazu ausgeführt sind, die Steuereinheit 20 an der Funktionsvorrichtung 101 zu befestigen und/oder zu positionieren und/oder auf Abstand zu einer Außenfläche 102 der Funktionsvorrichtung 101 anzuordnen. Auf diese Weise kann das Randelement 12 im Hinblick auf die Montage der Sensorvorrichtung 100 an der Funktionsvorrichtung 101 weitere Vorteile entfalten.
Ferner deutet 11 an, dass das Randelement 12 mindestens einen, insbesondere mehrere, Schildabschnitte 12e, 12f, 12g zum Abschirmen einer Kommunikationseinheit 23, insbesondere einer NFC-Einheit, der Steuereinheit 20 aufweisen kann. Dabei kann das Randelement 12 zumindest abschnittsweise innerhalb einer Leiterplatte 21 der Steuereinheit 20 integriert sein. Eine NFC-Spule hat im Schnitt zwei Sensorabschnitte, die symmetrisch von Schildabschnitte 12e, 12f, 12g umgeben sein können, die wiederum versetzt und/oder beabstandet zu den Sensorabschnitten der NFC-Spule angeordnet sein können. Auf diese Weise kann eine direkte Kappa-Einkopplung in die NFC-Spule verhindert werden. Außerdem können dadurch die Dickenunterschiede zwischen den Schichten der Leiterplatte 21 ausgeglichen werden.
Eine korrespondierende Funktionsvorrichtung 101, insbesondere in der Form eines Türgriffes, für ein Fahrzeug F, mit mindestens einer Sensorvorrichtung 100, welche wie oben beschrieben ausgeführt sein kann, stellt ebenfalls einen Aspekt der Erfindung dar.
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

100: Sensorvorrichtung
10: Sensorelement
10s: Seitenbereich
Load: Vergleichskapazität
11: Abschirmelement
12: Randelement
12a, 12b: Schenkel
12c, 12d: Schildabschnitte
12e, 12f, 12g: Schildabschnitte
12h, 12i: Befestigungsabschnitte
20: Steuereinheit
21: Leiterplatte
22: Steuerelektronik
23: Kommunikationseinheit
101: Funktionsvorrichtung
102: Außenfläche
B: Benutzer
Rb: Widerstand vom Benutzer
W: Wassertropfen
Rw: Widerstand vom Wassertropfen
F: Fahrzeug
S1: Detektionssignal
A1: Amplitude
S2: Detektionssignal
A2: Amplitude
I: Strom
U: Spannung
U10: Spannung am Sensorelement
ULoad: Spannung an Vergleichskapazität
ΔU: Spannungsabfall

Claims

Sensorvorrichtung (100) für eine Funktionsvorrichtung (101), insbesondere in der Form einer Zugangsvorrichtung, bevorzugt eines Türgriffes, eines Fahrzeuges (F), aufweisend: - mindestens ein Sensorelement (10), vorzugsweise in der Form einer, bevorzugt kapazitiven, Sensorelektrode, zum Erfassen einer Betätigungshandlung, insbesondere in Form einer Annäherung und/oder einer Berührung, eines Benutzers (B) an der Funktionsvorrichtung (101) und/oder zum Erfassen einer Beaufschlagung einer Außenfläche (102) der Funktionsvorrichtung (101) mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, - und eine Steuereinheit (20) zum Ansteuern und/oder zum Auslesen des Sensorelementes (10).
Sensorvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (100) ein Abschirmelement (11) zum Ausrichten eines Detektionsbereiches des Sensorelementes (10) aufweist, wobei die Steuereinheit (20) zum Ansteuern und/oder zum Auslesen des Abschirmelementes (11) ausgebildet ist, und/oder dass die Sensorvorrichtung (100) mindestens ein, insbesondere separat zum Abschirmelement (11) ausgebildetes und/oder beabstandet zum Abschirmelement (11) angeordnetes, Randelement (12) zum Anpassen von Umgebungseinflüssen auf das Sensorelement (10) aufweist, wobei die Steuereinheit (20) zum Ansteuern und/oder zum Auslesen des Randelementes (12) ausgebildet ist.
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (10) mindestens eine, insbesondere kapazitive, Sensorelektrode aufweist und/oder bildet, und/oder dass der Detektionsbereich des Sensorelementes (10) in einer Einbausituation am Fahrzeug (F) im Wesentlichen horizontal ausgebildet ist, und/oder dass der Detektionsbereich des Sensorelementes (10) in einer Einbausituation am Fahrzeug (F) im Wesentlichen vertikal ausgebildet ist, und/oder dass das Sensorelement (10) dazu ausgeführt ist, eine Annährung eines Benutzers (B) in den Detektionsbereich zu erfassen, und/oder dass das Sensorelement (10) dazu ausgeführt ist, eine Berührung des Benutzers (B) an einer Außenfläche (102) der Funktionsvorrichtung (101) zu erfassen, und/oder dass das Sensorelement (10) dazu ausgeführt ist, eine Beaufschlagung einer Außenfläche (102) der Funktionsvorrichtung (101) mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, zu erfassen.
Sensorvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmelement (11) mindestens eine, insbesondere kapazitive, vorzugsweise flächige, Schirmelektrode aufweist und/oder bildet, und/oder dass das Randelement (12) mindestens einen, insbesondere kapazitiven, vorzugsweise flächigen, Elektrodenabschnitt aufweist und/oder bildet.
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (10) an der Steuereinheit (20) angeordnet und/oder befestigt ist, und/oder dass das Sensorelement (10) an der Funktionsvorrichtung (101) anordenbar und/oder befestigbar ist.
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) mindestens eine Leiterplatte (21) aufweist, insbesondere wobei das Sensorelement (10) an der Leiterplatte (21) angeordnet und/oder befestigt ist, vorzugsweise wobei das Abschirmelement (11) an der Leiterplatte (21) angeordnet und/oder befestigt ist, bevorzugt wobei das Randelement (12) mindestens abschnittsweise an der Leiterplatte (21) angeordnet und/oder befestigt ist und/oder wobei das Randelement (12) zumindest abschnittsweise beabstandet zu der Leiterplatte (21) an der Funktionsvorrichtung (101) anordenbar und/oder befestigbar ist.
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) eine Steuerelektronik (22) aufweist, die dazu ausgeführt ist, das Sensorelement (10) aufzuladen und/oder zu entladen, und/oder dass die Steuereinheit (20) dazu ausgeführt ist, ein elektrisches Potential am aufgeladenen Sensorelement (10) zu vermessen und/oder eine Entladezeit des aufgeladenen Sensorelementes (10) zu bestimmen, wobei insbesondere ein elektrisches Potential am aufgeladenen Sensorelement (10) und/oder eine Entladezeit des aufgeladenen Sensorelementes (10) für die Betätigungshandlung, vorzugsweise eine Annäherung und/oder eine Berührung, des Benutzers (B) an der Funktionsvorrichtung (101) und/oder eine Beaufschlagung einer Außenfläche (102) der Funktionsvorrichtung (101) mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, spezifisch sind/ist.
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) eine Vergleichskapazität (Load) aufweist, die dazu ausgeführt ist, die Ladung des Sensorelementes (10) aufzunehmen, um ein elektrisches Potential am aufgeladenen Sensorelement (10) zu vermessen und/oder eine Entladezeit des aufgeladenen Sensorelementes (10) zu bestimmen.
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) eine Steuerelektronik (22) aufweist, die dazu ausgeführt ist, das Sensorelement (10) mithilfe eines oder mehrerer Spannungs-Pulse, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, aufzuladen und/oder zu entladen, wobei insbesondere ein elektrisches Potential am aufgeladenen Sensorelement (10) und/oder eine Entladezeit des aufgeladenen Sensorelementes (10) für die Betätigungshandlung, vorzugsweise eine Annäherung und/oder eine Berührung, des Benutzers (B) an der Funktionsvorrichtung (101) und/oder eine Beaufschlagung einer Außenfläche (102) der Funktionsvorrichtung (101) mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, spezifisch ist.
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) eine Steuerelektronik (22) aufweist, die dazu ausgeführt ist, eine Beaufschlagung einer Außenfläche (102) der Funktionsvorrichtung (101) mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, in Abhängigkeit von einem, insbesondere ausschließlich einem, Detektionssignal (S1) des Sensorelementes (10) zu erfassen, insbesondre in Abhängigkeit von einer Form des Detektionssignals (S1) des Sensorelementes (10).
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) eine Steuerelektronik (22) aufweist, die dazu ausgeführt ist, eine Beaufschlagung einer Außenfläche (102) der Funktionsvorrichtung (101) mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, in Abhängigkeit von einem Vergleich zwischen zwei Detektionssignalen (S1, S2) des Sensorelementes (10) zu erfassen, insbesondre in Abhängigkeit von einem Vergleich der Amplituden der Detektionssignale (S1, S2) des Sensorelementes (10), vorzugsweise wenn die Detektionssignale (S1, S2) verschiedene Spannungs-Pulsabfolgen mit unterschiedlichen Puls/Pausen-Verhältnissen und/oder unterschiedlich hohen Spannungen aufweisen.
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) eine Steuerelektronik (22) aufweist, die dazu ausgeführt ist, eine Beaufschlagung einer Außenfläche (102) der Funktionsvorrichtung (101) mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, in Abhängigkeit von einem, insbesondere ausschließlich einem, Spannungs-Puls des Sensorelementes (10) des Sensorelementes (10) zu erfassen, insbesondre in Abhängigkeit von einer Transienten, insbesondere einer Steigung, des Spannungs-Pulses des Sensorelementes (10).
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) eine Steuerelektronik (22) aufweist, die dazu ausgeführt ist, eine Beaufschlagung einer Außenfläche (102) der Funktionsvorrichtung (101) mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, in Abhängigkeit von einem Vergleich zwei Spannungs-Pulse des Sensorelementes (10) zu erfassen, insbesondre in Abhängigkeit von einem Vergleich der Amplituden der Spannungs-Pulse des Sensorelementes (10), vorzugsweise wenn die Spannungs-Pulse unterschiedliche Längen aufweisen.
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) eine Steuerelektronik (22) aufweist, die dazu ausgeführt ist, eine Beaufschlagung einer Außenfläche (102) der Funktionsvorrichtung (101) mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, in Abhängigkeit von einem Vergleich zwischen zwei Spannungs-Pulsabfolgen des Sensorelementes (10) zu erfassen, insbesondre in Abhängigkeit von einem Vergleich der Amplituden der Spannungs-Pulsabfolgen des Sensorelementes (10), vorzugsweise wenn die Spannungs-Pulsabfolgen unterschiedliche Puls/Pausen-Verhältnisse aufweisen, wobei bevorzugt eine entsprechende Umladung auf eine Vergleichskapazität (Load) vorgesehen ist.
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) eine Steuerelektronik (22) aufweist, die dazu ausgeführt ist, das Abschirmelement (11) mit einer bestimmten Spannung und/oder mit bestimmten Spannungs-Verläufen, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, zu beaufschlagen, und/oder dass die Steuereinheit (20) dazu ausgeführt ist, das Abschirmelement (11) an ein Grundpotential anzuschließen.
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) eine Steuerelektronik (22) aufweist, die dazu ausgeführt ist, das Abschirmelement (11) mithilfe eines oder mehrerer Spannungs-Pulse, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, aufzuladen und/oder zu entladen, wobei insbesondere die Spannungs-Pulse, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, am Sensorelement (10) und die Spannungs-Pulse, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, am Abschirmelement (11) auf einander abgestimmt werden und/oder korrespondierend sind, wobei vorzugsweise die Spannungs-Pulse, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, am Sensorelement (10) und die Spannungs-Pulse, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, am Abschirmelement (11) mit einem zeitlichen Versatz und/oder phasenverschoben durchgeführt werden, um bevorzugt einen messbaren Einfluss auf eine Transiente der Spannungs-Pulse am Sensorelement (10) zu erzeugen.
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) eine Steuerelektronik (22) aufweist, die dazu ausgeführt ist, das Randelement (12) mit einer bestimmten Spannung und/oder mit bestimmten Spannungs-Verläufen, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, zu beaufschlagen, um mindestens eine oder mehrere unterschiedliche Funktion(en) (F1, F2) im Hinblick auf die Umgebungseinflüsse, insbesondere durch Feuchtigkeit, auf das Sensorelement (10) bereitzustellen: - eine erste Funktion (F1), die Erfassung einer Betätigungshandlung, insbesondere einer Berührung, des Benutzers an einer Außenfläche (102) der Funktionsvorrichtung (101) von Feuchtigkeitseinflüssen zu bereinigen, und/oder - eine zweite Funktion (F2), um eine Beaufschlagung einer Außenfläche (102) der Funktionsvorrichtung (101) mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, zu erfassen.
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) eine Steuerelektronik (22) aufweist, die dazu ausgeführt ist, das Randelement (12) mit einer bestimmten Spannung und/oder mit bestimmten Spannungs-Verläufen, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, zu beaufschlagen, um die Umgebungseinflüsse, insbesondere durch Feuchtigkeit, auf das Sensorelement (10) zu reduzieren.
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) eine Steuerelektronik (22) aufweist, die dazu ausgeführt ist, das Randelement (12) mit einer bestimmten Spannung und/oder mit bestimmten Spannungs-Verläufen, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, zu beaufschlagen, um die Umgebungseinflüsse, insbesondere durch Feuchtigkeit, auf das Sensorelement (10) zu verstärken, um insbesondere eine Beaufschlagung einer Außenfläche (102) der Funktionsvorrichtung (101) mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, zu erfassen.
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) eine Steuerelektronik (22) aufweist, die dazu ausgeführt ist, das Randelement (12) mithilfe eines oder mehrerer Spannungs-Pulse, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, aufzuladen und/oder zu entladen, wobei insbesondere die Spannungs-Pulse, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, am Sensorelemente (10) und die Spannungs-Pulse, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, am Randelement (12) auf einander abgestimmt werden und/oder korrespondierend sind.
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) eine Steuerelektronik (22) aufweist, die dazu ausgeführt ist, das Randelement (12) und das Sensorelement (10) synchron und/oder mitläufig mit einer gleichen oder unterschiedlichen bestimmten Spannung(en) und/oder gleichen oder unterschiedlichen bestimmten Spannungs-Verläufen, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, zu beaufschlagen, um die Umgebungseinflüsse, insbesondere durch Feuchtigkeit, auf das Sensorelement (10) zu reduzieren.
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) eine Steuerelektronik (22) aufweist, die dazu ausgeführt ist, das Randelement (12) und das Sensorelement (10) asynchron und/oder gegenläufig mit einer gleichen oder unterschiedlichen bestimmten Spannung(en) und/oder gleichen oder unterschiedlichen bestimmten Spannungs-Verläufen, vorzugsweise Spannungs-Pulsabfolgen, zu beaufschlagen, um die Umgebungseinflüsse, insbesondere durch Feuchtigkeit, auf das Sensorelement (10) zu verstärken, um insbesondere eine Beaufschlagung einer Außenfläche (102) der Funktionsvorrichtung (101) mit Feuchtigkeit, insbesondere mit Wassertröpfchen, zu erfassen.
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Randelement (12) eine 3D-Form aufweist, und/oder dass das Randelement (12) zumindest abschnittsweise rahmenförmig ausgeführt ist, und/oder dass das Randelement (12) aus einem, insbesondere planaren, Metallblech ausgeführt ist, vorzugsweise durch Stanzen und Verbiegen des Metallbleches.
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Randelement (12) mindestens ein, insbesondere zwei, Schenkel (12a, 12b) zum Anpassen von Umgebungseinflüssen auf mindestens einen Seitenbereich (10s) des Sensorelementes (10) aufweist, und/oder dass das Randelement (12) mindestens einen, insbesondere zwei, Schildabschnitte (12c, 12d) zum Abschirmen einer Steuerelektronik (22) der Steuereinheit (20) aufweist, und/oder dass das Randelement (12) zumindest abschnittsweise außerhalb der Leiterplatte der Steuereinheit (20), insbesondere an der Funktionsvorrichtung (101), anordenbar ist.
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Randelement (12) als ein Befestigungselement und/oder Positionierungselement und/oder Abstandselement für die Steuereinheit (20) an der Funktionsvorrichtung (101) ausgeführt ist, und/oder dass das Randelement (12) mindestens einen oder mehrere, insbesondere abgewinkelte, Befestigungsabschnitte (12h, 12i) aufweist, die dazu ausgeführt sind, die Steuereinheit (20) an der Funktionsvorrichtung (101) zu befestigen und/oder zu positionieren und/oder auf Abstand zu einer Außenfläche (102) der Funktionsvorrichtung (101) anzuordnen.
Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Randelement (12) mindestens einen, insbesondere mehrere, Schildabschnitte (12e, 12f, 12g) zum Abschirmen einer Kommunikationseinheit (23), insbesondere einer NFC-Einheit, der Steuereinheit (20) aufweist, und/oder dass das Randelement (12) zumindest abschnittsweise innerhalb einer Leiterplatte (21) der Steuereinheit (20) integriert ist.
Funktionsvorrichtung (101), insbesondere in der Form eines Türgriffes, für ein Fahrzeug (F), mit einer Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.