DE10330525A1

DE10330525A1 - Sensor system for opening car doors uses photodiode to produce modified signal from light reflected by hand passed in front of handle, control unit authorizing unlocking of door if this is recognized

Info

Publication number: DE10330525A1
Application number: DE2003130525
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Kirchhoff
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2003-07-05
Filing date: 2003-07-05
Publication date: 2005-06-02

Abstract

The sensor system for opening car doors is mounted in the door handle. It comprises a light source (11) which emits radiation, some of which (11a) is reflected back to a photodiode (13) while the remainder (11b) is transmitted beyond it. A reference light source (12) sends light (12a) directly to the photodiode. When a hand (4) is passed in front of the system it reflects some (11c) of the transmitted light, modifying the signal (15b) sent to a control unit (14). If this is recognized it authorizes unlocking of the door. Independent claims are included for: (A) locking and unlocking systems incorporating the sensor system; and (B) a method for unlocking car doors using the system.

Description

Die Erfindung betrifft eine berührungslose optische Sensorik zum Öffnen eines Kraftfahrzeugs mit einem Sensor in einem Türgriff, welcher Sendeelemente und ein Empfangselement aufweist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Ent- und Verriegelungssystem für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Sensorik sowie ein Verfahren zum Entriegeln einer Kraftfahrzeugtür.The The invention relates to a non-contact optical Sensor system for opening a motor vehicle with a sensor in a door handle, which transmitting elements and a receiving element. In addition, the invention relates a locking and locking system for a motor vehicle with a Such sensors and a method for unlocking a motor vehicle door.

Es sind funkfernbedienbare Zentraiverriegelungssysteme bekannt, bei denen zur Ver- bzw. Entriegelung die aktive Betätigung einer Drucktaste auf einem Funkschlüssel notwendig ist. Dabei werden im Rahmen einer unidirektionalen Kommunikation vom Funkschlüssel per Funk Authentifikationssignale an das Fahrzeug gesendet.It are radio remote controllable Zentraiverriegelungssysteme known those for locking or unlocking the active actuation of a push button on a radio key necessary is. It will be part of a unidirectional communication from the radio key by radio authentication signals sent to the vehicle.

Aus der DE 196 17 038 C2 ist es bekannt, in die Handhabe eines Türgriffes eines Kraftfahrzeugs einen Sensor einzubauen. Bei dem Sensor handelt es sich um einen kapazitiven Sensor, der so angeordnet ist, dass er das Eindringen einer Hand zwischen die Handhabe und die Tür in der Griffmulde detektiert. Hierzu ist der kapazitive Sensor an der Innenseite der Handhabe angeordnet und auf das Türblech ausgerichtet. Nachdem das Einbringen einer Hand in die Griffmulde detektiert wird, aktiviert der kapazitive Sensor eine Steuereinheit, die ein Signal aussendet. Dieses Signal wird von einem Funkschlüssel im Besitz des Fahrers beantwortet, indem der Funkschlüssel Authentifizierungssignale zurück an das Kraftfahrzeug sendet. Im Erfolgsfall wird die Kraftfahrzeugtür entriegelt und der Fahrer kann dann, ohne den Schlüssel in ein Schloss stecken zu müssen, die Kraftfahrzeugtüre öffnen. Nachteilig an der bekannten Vorrichtung ist jedoch, dass der kapazitive Näherungssensor den Entriegelungswunsch des Fahrers bei der Annäherung sehr spät zuverlässig erkennt, nämlich dann, wenn die Hand bereits weit in die Griffmulde unterhalb des Türgriffes eingreift. Daraus ergibt sich das Problem, dass durch die anschließende Authentifizierung noch eine gewisse Zeit vergeht und der Fahrer entweder in die Hand innerhalb der Griffmulde für einige Momente untätig halten muss oder ein zweites Mal die Handhabe der Tür betätigen muss, da die Entriegelung erst mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung eintritt.From the DE 196 17 038 C2 It is known to install a sensor in the handle of a door handle of a motor vehicle. The sensor is a capacitive sensor arranged to detect the penetration of a hand between the handle and the door in the recessed grip. For this purpose, the capacitive sensor is arranged on the inside of the handle and aligned with the door panel. After the introduction of a hand is detected in the grip, the capacitive sensor activates a control unit which emits a signal. This signal is answered by a radio key owned by the driver by the radio key sends authentication signals back to the motor vehicle. If successful, the vehicle door is unlocked and the driver can then, without having to put the key in a lock, open the vehicle door. A disadvantage of the known device, however, is that the capacitive proximity sensor recognizes the unlocking request of the driver when approaching very late, namely, when the hand already far into the grip below the door handle engages. This results in the problem that passes through the subsequent authentication still a certain amount of time and the driver either in the hand within the recessed grip for a few moments must be idle or a second time the handle of the door must operate because the unlocking only with a certain time delay occurs.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sensorik und ein Verfahren zum Entriegeln einer Kraftfahrzeugtür zur Verfügung zu stellen, durch die eine schnellere Entriegelung der Kraftfahrzeugtür beim Annähern der Hand des Fahrers an den Türgriff erfolgt.task The invention is a sensor and a method for unlocking a motor vehicle door to disposal to provide, by the faster unlocking of the vehicle door when approaching the Hand of the driver at the door handle he follows.

Die Aufgabe wird durch eine berührungslose Sensorik mit den Merkmalen des Patentanspruches 1, ein Ent- und Verriegelungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruches 6 sowie ein Verfahren zum Entriegeln einer Kraftfahrzeugtür mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst.The Task is by a non-contact sensor with the features of claim 1, a release and locking system with the features of claim 6 and a method for Unlocking a motor vehicle door solved with the features of claim 7.

Durch die erfindungsgemäße Sensorik ist es möglich, dass die Annäherung einer Hand schon detektiert wird, bevor sie in die Griffmulde zwischen Türgriff und Tür eintaucht. Damit kann die Authentifizierung zwischen einem ID-Geber im Schlüssel des Fahrers und dem Kraftfahrzeug schon während der Zeit erfolgen, bevor der Fahrer mit seiner Hand die Handhabe des Türgriffes umfasst. Damit ist es dem Fahrer möglich, ohne Verzögerung sofort die Handhabe des Türgriffs zu ziehen, da bei einer positiven Authentifizierung in der verbleibenden Zeit eine Entriegelung der Kraftfahrzeugtür erfolgt. Durch den erfindungsgemäßen Sensor ist es möglich, dass die Annäherung der Hand in die Griffmulde unabhängig von den äußeren Einflüssen, beispielsweise der Lichteinstrahlung detektiert wird. Dies wird durch den Abgleich des Differenzsignals zwischen der Referenzlichtquelle und der Nutzlichtquelle im Empfangselement erreicht. Darüber hinaus sind weitere veränderliche Einflüsse, wie beispielsweise Temperaturunterschiede und Alterung ebenfalls ausgeschlossen.By the sensor according to the invention Is it possible, that approach One hand is already detected before moving into the grip between door handle and door dips. This allows authentication between an ID transmitter in the key the driver and the motor vehicle already done during the time before the driver with his hand includes the handle of the door handle. This is it allows the driver without delay immediately the handle of the door handle to pull, as with a positive authentication in the remaining Time unlocking the vehicle door is done. By the sensor according to the invention Is it possible, that approach the hand into the grip regardless of the external influences, for example the light irradiation is detected. This is done by matching the difference signal between the reference light source and the Nutzlichtquelle reached in the receiving element. About that There are also other changeable ones influences, such as temperature differences and aging as well locked out.

Durch das erfindungsgemäße Ent- und Verriegelungssystem sind dieselben Vorteile zu erzielen. Dabei ist es nicht nötig, den Fahrzeugschlüssel aus der Tasche herauszunehmen, da mit einem solchen System kein aktives Betätigen eines Druckknopfes am Fahrzeugschlüssel, wie dies bisher der Fall war, erfolgen muss. Durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Entriegeln einer Kraftfahrzeugtür werden die vorgenannten Vorteile ebenfalls erreicht.By the invention and locking system to achieve the same benefits. there it is not necessary the vehicle key to take out of the bag, because with such a system no active actuation a push button on the vehicle key, as was previously the case was, must be done. By the inventive method for unlocking a motor vehicle door the aforementioned advantages are also achieved.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Nutzlichtquelle und die Referenzlichtquelle jeweils als eine LED, insbesondere eine Infrarot-LED, und das Empfangselement als eine Photodiode ausgebildet ist. Dies stellt eine sehr zuverlässige und preiswert herzustellende Möglichkeit für den erfindungsgemäßen Sensor dar. Durch Bauelemente, die im Infrarotbereich arbeiten, wird eine sehr störungsfreie Verwendung des Sensors möglich.A advantageous development of the invention provides that the Nutzlichtquelle and the reference light source each as an LED, in particular an infrared LED, and the receiving element is designed as a photodiode. This represents a very reliable and cheap to manufacture possibility for the sensor according to the invention Through components that work in the infrared range, a very trouble-free Use of the sensor possible.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass an der Außenfläche der Handhabe des Türgriffs eine Zusatz-Sensorik angeordnet ist, die unabhängig von der Sensorik ist. Dadurch ist es möglich, dass neben der berührungslosen Entriegelung durch die Zusatz-Sensorik eine berührungslose Verriegelung der Kraftfahrzeugtür erfolgen kann.A Further advantageous development of the invention provides that on the outer surface of the handle the door handle an additional sensor is arranged, which is independent of the sensor. This makes it possible that next to the non-contact Unlocking by the additional sensors a non-contact locking the Motor vehicle door can be done.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Sensorik und/oder die Zusatz-Sensorik unter einem IR-durchlässigen Medium angeordnet sind. Dadurch kann die Sensorik sehr gut geschützt werden, da sie nicht direkten Umwelteinflüssen ausgesetzt ist. Außerdem wird dadurch nicht ein spezielles Design für die Sensorik vorgegeben, sondern sie ist prinzipiell in fast jede Oberfläche integrierbar.A further advantageous embodiment of The invention provides that the sensors and / or the additional sensors are arranged under an IR-permeable medium. As a result, the sensors can be very well protected because they are not exposed to direct environmental influences. In addition, this does not specify a special design for the sensors, but it is in principle integrable into almost any surface.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass im Türgriff eine Sende-/Empfängereinheit angeordnet ist. Dadurch wird eine sehr gute Entriegelungssicherheit gewährleistet, da der Fahrer, der seine Hand in die Griffmulde einführt, gleichzeitig vor dem Türgriff steht und sich somit der Fahrzeugschlüssel mit ID-Geber in unmittelbarer Nähe des Türgriffes befindet. Somit müssen für die Authentifizierung nur geringe Sendeleistungen aufgebracht werden.A Further advantageous development of the invention provides that in the door handle a transceiver unit is arranged. This is a very good unlocking security guaranteed, there the driver who puts his hand in the grip, at the same time in front of the door handle stands and thus the vehicle key with ID transmitter in the immediate vicinity of the door handle located. Thus, must for the Authentication only low transmission powers are applied.

Die Integration der Sende-/Empfängereinheit im Türgriff bei gleichzeitigem Vornehmen der berührungslosen Sensorik ist problemlos möglich, da durch die vorgestellte Sensorik, die man auch als IR-Lichtschranke bezeichnen kann, keine gegenseitige Störung mit der Sende-/Empfängereinheit stattfindet, wie dies bei der Verwendung eines kapazitiven Sensors der Fall wäre.The Integration of the transceiver unit in door handle while making the contactless sensor is easy possible, because of the presented sensors, which can also be used as IR light barrier can denote mutual interference with the transceiver unit takes place, as with the use of a capacitive sensor the case would be.

Besonders vorteilhaft ist bei einem erfindungsgemäßen Verfahren, wenn das Aktivierungssignal niederfrequent ist, insbesodnere bei ca. 125 kHz liegt, und über eine Ferritantenne als Sender-/Empfangseinheit ausgesendet wird. Damit ist eine sichere Aktivierung bei nur geringem Energieverbrauch gewährleistet. Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die Authifizierungskommunikation zwischen ID-Geber und Sender-/Empfängereinheit im hochfrequenten Bereich erfolgt, insbesondere bei ca. 433 MHz. Durch hochfrequente Kommunikation ist zum Einen ein sehr schneller Datenaustausch gewährleistet und zum Anderen wird ein hohes Sicherheitslevel erreicht.Especially is advantageous in a method according to the invention, when the activation signal Low frequency is, especially at about 125 kHz, and about one Ferrite antenna is transmitted as a transmitter / receiver unit. In order to ensures safe activation with low energy consumption. Advantageously, it is provided that the authication communication between ID transmitter and transmitter / receiver unit in the high-frequency range, in particular at about 433 MHz. By High-frequency communication is on the one hand a very fast data exchange guaranteed and second, a high level of security is achieved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden weiter anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Hierbei zeigen;advantageous Embodiments of the invention will be further explained with reference to FIGS illustrated embodiments explained. Show here;

1 schematischer Aufbau einer erfindungsgemäßen Sensorik mit Auswerteeinheit und Auswertesignal ohne reflektierenden Körper; 1 schematic structure of a sensor according to the invention with evaluation and evaluation signal without reflective body;

2 eine Vorrichtung wie in 1 dargestellt, jedoch mit reflektierendem Körper; 2 a device like in 1 shown but with a reflective body;

3 perspektivische Ansicht einer Handhabe eines Türgriffes mit eingebauter Sensorik sowie Zusatz-Sensorik; 3 perspective view of a handle of a door handle with built-in sensors and additional sensors;

4 Ansicht der Handhabe aus 3 aus Richtung der Fahrzeugtür; 4 View of the handle 3 from the direction of the vehicle door;

5 Seitenansicht der Handhabe aus 3; 5 Side view of the handle 3 ;

6 Draufsicht auf die Handhabe der 3 und 6 Top view of the handle of the 3 and

7 frontale Ansicht der Handhabe aus 3. 7 frontal view of the handle 3 ,

In den 1 und 2 wird schematisch das Verfahren zur Detektion eines Gegenstandes, hier einer Hand 4, anhand einer erfindungsgemäßen Sensorik 1 schematisch dargestellt. Die Sensorik 1 weist ein Betriebssignal 16 auf, welches sowohl eine Nutzlichtquelle 11 als auch eine Referenzlichtquelle 12 betreibt. Die Nutzlichtquelle 11 wird hierbei von dem Betriebssignal 16 immer gegenphasig zur Referenzlichtquelle 12 betrieben. Als Nutzlichtquelle 11 und Referenzlichtquelle 12 wird jeweils eine Infrarot-LED verwendet.In the 1 and 2 schematically the method for the detection of an object, here a hand 4 , Based on a sensor according to the invention 1 shown schematically. The sensors 1 has an operating signal 16 on, which is both a useful light source 11 as well as a reference light source 12 operates. The useful light source 11 is in this case of the operating signal 16 always in phase opposition to the reference light source 12 operated. As a useful light source 11 and reference light source 12 In each case an infrared LED is used.

Die Referenzlichtquelle 12 strahlt ihre Infrarot-Strahlung als Referenzlichtsignal 12a direkt in ein Empfangselement 13 in Form einer Photodiode. Dagegen strahlt die Nutzlichtquelle 11 ihre Infrarot-Strahlung nicht direkt in das Empfangselement 13, sondern über eine Abdeckung 10 als Reflexionslichtsignal 11a. Ein Großteil der von der Nutzlichtquelle 11 ausgehenden Infrarot-Strahlung geht als Detektionsstrahlung 11b durch die Abdeckung 10 hindurch, die durchlässig für Infrarot-Strahlung ist.The reference light source 12 emits its infrared radiation as a reference light signal 12a directly into a receiving element 13 in the form of a photodiode. In contrast, radiates the Nutzlichtquelle 11 their infrared radiation is not directly into the receiving element 13 but over a cover 10 as a reflection light signal 11a , Much of the useful light source 11 Outgoing infrared radiation passes as detection radiation 11b through the cover 10 through which is permeable to infrared radiation.

Das Empfangselement 13 ist mit einer Auswerteeinheit 14 verbunden. In der Auswerteeinheit 14 wird die von dem Empfangselement 13 empfangene Infrarot-Strahlung so geregelt, dass unter allen Bedingungen ein statisches Betriebssignal als Auswertesignal 15a erhalten wird.The receiving element 13 is with an evaluation unit 14 connected. In the evaluation unit 14 becomes that of the receiving element 13 received infrared radiation regulated so that under all conditions a static operating signal as evaluation signal 15a is obtained.

In 2 wird nun das Annähern einer Hand 4 an die Sensorik 1 dargestellt. Das Referenzlichtsignal 12a und das Reflexionslichtsignal 11a bleiben dabei unverändert. An der Hand 4 wird jedoch das Detektionssignal 11b reflektiert und ein Teil der reflektierten Strahlung 11c dringt durch die Abdeckung 10 in die Sensorik 1 ein und trifft dabei das Empfangselement 13. In der Auswerteeinheit 14 wird nun nicht mehr das Betriebssignal 15a der 1 detektiert, sondern ein Steuersignal 15b. Somit kann klar festgestellt werden, ob sich ein Gegenstand, insbesondere eine Hand 4, in den Detektionsbereich 17 (siehe 3 bis 7) der Sensorik 1 bewegt.In 2 is now approaching a hand 4 to the sensors 1 shown. The reference light signal 12a and the reflection light signal 11a remain unchanged. On the hand 4 but becomes the detection signal 11b reflected and part of the reflected radiation 11c penetrates through the cover 10 into the sensor system 1 and hits the receiving element 13 , In the evaluation unit 14 will no longer be the operating signal 15a of the 1 detected, but a control signal 15b , Thus, it can be clearly determined whether an object, in particular a hand 4 , in the detection area 17 (please refer 3 to 7 ) of the sensors 1 emotional.

Zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Entriegelungsverfahrens für eine Kraftfahrzeugtüre wird sobald ein Steuersignal 15b vorliegt eine Sende-/Empfangseinheit aktiviert, die bei einer niedrigen Frequenz, insbesondere bei ca. 125 kHz, über eine Ferritantenne (nicht gezeigt) ein Signal aussendet. Durch dieses Signal wird ein ID-Geber aktiviert, der vom Fahrer mit sich geführt wird – beispielsweise eine Sende- und Empfangseinheit in einem elektronischen Schlüssel. Dieser ID-Geber (nicht gezeigt) sendet dann ein Authentifikationssignal an das Kraftfahrzeug. Wenn der ID-Geber zu dem Kraftfahrzeug gehört, die Authentifikationskommunikation somit erfolgreich abgeschlossen wurde, wird die Kraftfahrzeugtür entriegelt. Die Authentifikationskommunikation findet in einem hochfrequenten Bereich, insbesondere bei 433 MHz statt, da hierbei eine hohe Sicherheit gewährleistet ist und außerdem ein schneller Datenaustausch erfolgen kann. Ein schneller Datenaustausch führt dazu, dass die Zeit von der Erfassung der Hand 4, die sich der Sensorik 1 nähert, bis zur Entriegelung der Kraftfahrzeugtür sehr kurz ausfällt.To carry out an unlocking method according to the invention for a motor vehicle door as soon as a control signal 15b a transmitting / receiving unit is activated, which at a low Frequency, in particular at about 125 kHz, via a ferrite antenna (not shown) emits a signal. This signal activates an ID transmitter which is carried by the driver - for example a transmitting and receiving unit in an electronic key. This ID transmitter (not shown) then sends an authentication signal to the motor vehicle. If the ID transmitter belongs to the motor vehicle, the authentication communication has thus been successfully completed, the motor vehicle door is unlocked. The authentication communication takes place in a high-frequency range, in particular at 433 MHz, since in this case a high level of security is ensured and also a fast data exchange can take place. A fast data exchange causes the time from the capture of the hand 4 that are the sensors 1 approaches until the release of the vehicle door very short fails.

In den 3 bis 7 ist eine Handhabe 20 eines Türgriffes 2 eines Kraftfahrzeugs gezeigt, in die eine erfindungsgemäße Sensorik 1 sowie eine Zusatz-Sensorik 3 eingebaut sind. In den 4 bis 7 wird insbesondere der Detektionsbereich 17 der Sensorik 1 sowie der Detektionsbereich 30 der Zusatz-Sensorik 3 in seiner räumlichen Ausdehnung dargestellt.In the 3 to 7 is a handle 20 a door handle 2 a motor vehicle shown, in which a sensor according to the invention 1 as well as an additional sensor system 3 are installed. In the 4 to 7 in particular, the detection area 17 the sensor 1 as well as the detection area 30 the additional sensor system 3 represented in its spatial extent.

In 3 ist gut zu erkennen, dass die Sensorik 1 an der Innenfläche 21 der Handhabe 20 angeordnet ist. Sie ist auf die (nicht gezeigte) Kraftfahrzeugtür innerhalb der Griffmulde ausgerichtet. Die Sensorik 1 ist unterhalb der Abdeckung 10 geschützt angeordnet. Somit befindet sie sich in einem abgeschlossenen Raum, der zerstörungsunanfällig ist und auch sehr gut gegen Vandalismus geschützt ist.In 3 It is good to see that the sensors 1 on the inner surface 21 the handle 20 is arranged. It is aligned with the motor vehicle door (not shown) inside the recessed grip. The sensors 1 is below the cover 10 protected arranged. Thus, it is located in a locked room, which is non-destructive and is also very well protected against vandalism.

Dagegen ist an der Außenfläche 22 der Handhabe 20 eine Zusatz-Sensorik 3 angeordnet. Auch diese ist unter einer Abdeckung 31 angeordnet und lässt sich somit sehr schön designerisch in die Handhabe 20 integrieren. Sie kann dabei hinsichtlich der Farbe auf den Rest der Handhabe 20 abgestellt werden. Beispielsweise kann die Abdeckung 31 schwarz ausgeführt sein, wenn der Rest der Handhabe 20 auch in Schwarz gehalten ist. Die Zusatz-Sensorik 3 ist somit nahezu nicht zu erkennen. Die einzige Bedingung, die an die Abdeckung der Zusatz-Sensorik 3 – genau wie an die Abdeckung 10 der Sensorik 1 – zu stellen ist, ist, dass sie für die verwendete Infrarot-Strahlung durchlässig ist. Der Sensor der Zusatz-Sensorik 3 ist gleich aufgebaut wie der oben in den 1 und 2 beschriebene Sensor der Sensorik 1. Diese Zusatz-Sensorik 3 dient jedoch anders als die Sensorik 1 nicht zum Entriegeln der Fahrzeugtür, sonder zum Verriegeln der Fahrzeugtür. Je nach verwendeter Soft- und Hardware in Verbindung mit einer Auswerteeinheit kann eine Verriegelung bei einem Antippen der Abdeckung 31 erfolgen, bei einem Verweilen nach einer gewissen Zeit oder auch nur bei einem Wischen über die Abdeckung 31.In contrast, on the outer surface 22 the handle 20 an additional sensor 3 arranged. This too is under a cover 31 arranged and can thus very beautiful designerisch in the handle 20 integrate. You can do it in terms of color on the rest of the handle 20 be turned off. For example, the cover 31 be black when the rest of the handle 20 is also kept in black. The additional sensor system 3 is therefore virtually undetectable. The only condition attached to the coverage of the auxiliary sensors 3 - just like the cover 10 the sensor 1 - is to make is that it is permeable to the infrared radiation used. The sensor of the auxiliary sensor 3 is the same as the one in the above 1 and 2 described sensor of the sensor 1 , This additional sensor 3 However, it is different than the sensors 1 not for unlocking the vehicle door, but for locking the vehicle door. Depending on the software and hardware used in conjunction with an evaluation unit can lock when a tap on the cover 31 take place after a certain period of time or even when wiping over the cover 31 ,

Der Detektionsbereich 17 der Sensorik 1 erstreckt sich über den gesamten Bereich der Griffmulde zwischen der Handhabe 20 des Türgriffes 2 und dem Türblech. Regelmäßig ist dies in Längsrichtung der Handhabe 20 eine Länge L von 10 bis 17 cm. Dies hängt jedoch stark von der Ausgestaltung der Handhabe 20 ab. Der Detektionsbereich 17 der Sensorik 1 erstreckt sich jedoch noch Einiges über die Griffmulde in seitlicher Richtung hinaus, d.h. regelmäßig nach oben und unten. Der Detektionsbereich 17 weist dabei in seiner Draufsicht (s. 4) eine Näherungsweise elliptischer Form auf. In seiner Breite B reicht der Detektionsbereich 17 ca. 5 cm sowohl nach oben als auch nach unten. Dies hat den enormen Vorteil, dass die Hand 4 eines Fahrers schon in einem Abstand von 5 cm zum Türgriff 2 detektiert wird. Im Anschluss daran bleibt für die Elektronik und die Sende- und Empfangseinheit genügend Zeit, um den ID-Geber beim Fahrer zu aktivieren und die Authentifikationskommunikation durchzuführen sowie bei positivem Ergebnis auch noch die Tür zu entriegeln bevor der Fahrer tatsächlich in einer flüssigen Bewegung die Handhabe 20 ziehen kann. Somit sind keinerlei Wartezeiten zwischen dem Greifen der Handhabe 20 durch den Fahrer und einer Entriegelung der Fahrzeugtür mehr nötig, wie dies bislang im Stand der Technik bei kapazitiven Sensoren der Fall war.The detection area 17 the sensor 1 extends over the entire area of the recessed grip between the handle 20 of the door handle 2 and the door panel. This is usually in the longitudinal direction of the handle 20 a length L of 10 to 17 cm. However, this depends heavily on the design of the handle 20 from. The detection area 17 the sensor 1 However, some still extends beyond the recessed grip in the lateral direction, ie regularly up and down. The detection area 17 has in its plan view (s. 4 ) has an approximate elliptical shape. In its width B, the detection range extends 17 about 5 cm both up and down. This has the enormous advantage of being the hand 4 a driver already at a distance of 5 cm to the door handle 2 is detected. Afterwards, enough time remains for the electronics and the transmitting and receiving unit to activate the ID transmitter at the driver and to carry out the authentication communication and, if the result is positive, also to unlock the door before the driver actually maneuvers in a fluid movement 20 can pull. Thus, there are no waiting times between the gripping of the handle 20 by the driver and a release of the vehicle door more necessary, as was previously the case in the prior art in capacitive sensors.

Dagegen ist der Detektionsbereich 30 der Zusatz-Sensorik 3 kleiner ausgebildet. Er weist im Durchmesser ca. 1 cm auf und in der Höhe H 0,5 cm. Der Detektionsbereich 30 der Zusatz-Sensorik 3 muss nicht so groß gewählt werden, da anders als beim Öffnen der Tür keine Wartezeit für den Fahrer entsteht, sondern er muss lediglich – je nach Software-Vorgabe – die Zusatz-Sensorik 3 berühren, darüber wischen oder eine vorgegebene Zeit seinen Finger darauf verweilen lassen.In contrast, the detection area 30 the additional sensor system 3 less educated. He has in diameter about 1 cm and in height H 0.5 cm. The detection area 30 the additional sensor system 3 does not have to be so large, because unlike the opening of the door no waiting time for the driver arises, but he only - depending on the software specification - the additional sensors 3 Touch, swipe over it, or let it linger for a given amount of time.

Es versteht sich von selbst, dass die vorgenannten Maße lediglich exemplarisch sind und sowohl für die Sensorik 1 als auch die Zusatz-Sonsoriken 3 anderer Längen, Höhen, Breiten und Durchmesser gewählt werden können.It goes without saying that the aforementioned dimensions are merely exemplary and both for the sensors 1 as well as the additional sonsorics 3 other lengths, heights, widths and diameters can be selected.

Es bleibt festzuhalten, dass die genaue Geometrie sowohl der Sensorik 1 als auch der Zusatz-Sensorik 3 im Rahmen der oben beschriebenen Vorgaben frei gewählt werden kann. Da die Handhabe 20 aus dem Stand der Technik wohl bekannt ist und auch nicht wesentlich für die Erfindung ist, wurde auf eine genauere und explizite Beschreibung der einzelnen Teile der Handhabe 20 verzichtet. Vielmehr wurden oben nur die in Zusammenhang mit der Erfindung interessanten Aspekte der Handhabe 20 ausgeführt.It remains to be noted that the exact geometry of both the sensors 1 as well as the additional sensors 3 can be freely selected within the framework of the above-described specifications. Because the handle 20 is well known in the art and is not essential to the invention has been to a more accurate and explicit description of the individual parts of the handle 20 waived. On the contrary, only the aspects of the handle which are of interest in connection with the invention have been mentioned above 20 out guided.

Darüber hinaus bleibt noch festzuhalten, dass selbstreinigende oder schmutzabweisende Werkstoffoberflächen der Abdeckung 10 das Messverfahren verbessern.In addition, it remains to be noted that self-cleaning or dirt-repellent material surfaces of the cover 10 improve the measurement process.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass durch die erfindungsgemäße Sensorik und das dazugehörige Verfahren eine sehr komfortabel Möglichkeit gefunden wurde, eine Kraftfahrzeugtür berührungslos zu entriegeln, ohne dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs seine Bewegung und sein Ziehen an der Handhabe des Türgriffes 2 unnatürlich unterbrechen oder verlangsamen muss. Vielmehr ist es möglich, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Öffnung einer Kraftfahrzeugtür durch den Fahrer in einem Zug zu erlangen, ohne dass dieser einen Schlüssel aktiv in der Hand halten muss und eventuelle einen Knopf betätigen müsste. Durch die Erfindung wird das gesamte Verfahren voll automatisch durchgeführt.In summary, it can be said that a very comfortable possibility was found by the sensor according to the invention and the associated method to unlock a motor vehicle door without contact, without the driver of the motor vehicle its movement and its pulling on the handle of the door handle 2 unnaturally interrupt or slow down. Rather, it is possible to obtain an opening of a motor vehicle door by the driver in a train with the inventive device and the method according to the invention, without this must actively hold a key in his hand and eventual press a button. By the invention, the entire process is carried out fully automatically.

11: Sensoriksensors
22: Türgriffdoor handle
33: Zusatz-SensorikAdditional sensors
44: Handhand
1010: Abdeckungcover
1111: Nutzlichtquelleeffective light
11a11a: ReflexionslichtsignalReflection light signal
11b11b: Detektionssignaldetection signal
11c11c: Reflektierte Strahlungreflected radiation
1212: ReferenzlichtquelleReference light source
12a12a: ReferenzlichtsignalReference light signal
1313: Empfangselementreceiving element
1414: Auswerteeinheitevaluation
15a15a: Auswertesignalevaluation signal
15b15b: Steuersignalcontrol signal
1616: Betriebssignaloperating signal
1717: Detektionsbereichdetection range
2020: Handhabehandle
2121: Innenflächepalm
2222: Außenflächeouter surface
3030: Detektionsbereichdetection range
3131: Abdeckungcover
BB: Breitewidth
HH: Höheheight
LL: Längelength

Claims

Non-contact sensor technology ( 1 ) for opening a motor vehicle with a sensor in a door handle ( 2 ), which transmission elements ( 11 . 12 ) and a receiving element ( 13 ), wherein the sensors on the inner surface ( 21 ) of a handle ( 20 ) of the door handle ( 2 ), characterized in that it is an optical sensor, the transmitting elements ( 11 . 12 ) a useful light source ( 11 ) and a reference light source ( 12 ), the receiving element ( 13 ) is a photosensitive detector, the receiving element ( 13 ) so to the reference light source ( 12 ) is arranged to be dependent on the reference light signal ( 12a ) of the reference light source ( 12 ) is hit directly, and the receiving element ( 13 ) so the Nutzlichtquelle ( 11 ) is arranged to receive it from the reflection light signal ( 11a ) of the useful light source ( 11 ) is taken only indirectly.

Sensor technology ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the Nutzlichtquelle ( 11 ) and the reference light source ( 12 ) is in each case an LED, in particular an infrared LED, and the receiving element ( 13 ) is a photodiode.

Sensor technology ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that on the outer surface ( 22 ) of the handle ( 20 ) of the door handle ( 2 ) an additional sensor system ( 3 ) according to one of the preceding claims, which is independent of the sensor system ( 1 ).

Sensor technology ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensors ( 1 ) and / or the additional sensor system ( 3 ) under an IR-permeable medium ( 10 ) are arranged.

Sensor technology ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the door handle ( 2 ) A transceiver unit is arranged.

Release and locking system for a motor vehicle with a sensor system ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the sensors ( 1 ) with an evaluation unit ( 14 ), which is an approximation of a hand ( 4 ) to the sensors ( 1 ) and the evaluation unit ( 14 ) is connected to the transceiver unit.

Unlocking and locking system according to claim 6, characterized in that both the sensors ( 1 ) as well as the transmitter / receiver unit in the door handle ( 2 ) are arranged.

Method for unlocking a motor vehicle door, wherein the approach of a hand ( 4 ) to a door handle ( 2 ) by a sensor ( 1 ) is detected according to one of claims 1 to 6, an activation signal is sent from the motor vehicle to an ID transmitter at the driver, the ID transmitter sends an authentication signal to the transmitter / receiver unit and the motor vehicle door is unlocked in positive identification.

Method for unlocking a motor vehicle Door according to claim 8, characterized in that the activation signal is low-frequency, in particular at about 125 kHz, and is transmitted via a ferrite antenna as the transmitter / receiver unit.

A method of unlocking a motor vehicle door according to claim 8 or 9, characterized in that the authentication communication between ID transmitter and transmitter / receiver unit in high-frequency range occurs, especially at about 433 MHz.