DE19617038C2 - Schließsystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Schließsystem, insbesondere für KraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung richtet sich auf ein Schließsystem der im Oberbegriff des Anspruches
1 genannten Art. Bei einem solchen Schließsystem wird eine Zutrittsberechtigung
mittels einer elektromagnetischen Datenabfrage geprüft. Das Anwendungsgebiet der
Erfindung richtet sich insbesondere auf Kraftfahrzeuge, Zugänge zu
Sicherheitszonen etc.
Bei Schließsystemen der oben genannten Art ist es bekannt, einer Person Zutritt zu
z. B. einem Fahrzeug über eine Datenabfrage eines Datenträgers, z. B. einer
Scheckkarte, zu ermöglichen. Die Datenabfrage wird hierbei durch einen am
Fahrzeug angebrachten mechanischen Schalter oder einem Sensor, z. B. einer
Lichtschranke, ausgelöst, welche an einem Türgriff oder zumindest im Bereich eines
Türgriffs installiert sind. Die Zutritt begehrende Person löst die Datenabfrage des
Datenträgers durch eine Steuereinheit, z. B. in einem Fahrzeug, durch ein Betätigen
des Schalters, genauer gesagt durch ein Bewegen des Türgriffs, oder mittels des
Durchfahrens einer Lichtschranke mit einer Hand aus. Der ausgelöste Impuls wird
hierbei von der Steuereinheit an einen Sender weitergegeben, der die Datenabfrage
an den Datenträger übermittelt. Der Datenträger empfängt den Befehl zur
Datenabfrage und gibt diesen weiter an eine Dateneinheit die die geforderten Daten
an einen Sender weiterleitet. Der Sender übermittelt die Daten dann wieder über die
fahrzeugseitige Sende/Empfangseinheit an die Steuereinheit im Fahrzeug, die im
Falle einer positiven Datenerkennung einen Befehl zur Entsicherung des
Schließsystems ausgibt.
Die Datenabfrage geschieht also erst bei einem ersten Betätigen einer Handhabe wie
einem Griffbügel oder einer Griffklappe eines Türgriffs und somit zu einem
verhältnismäßig späten Zeitpunkt, da ihr, wie aus der obigen Beschreibung zu
entnehmen ist, noch einige Schritte nachfolgen. Diese verzögerte Datenabfrage,
sowie die sich anschließende Reaktionsszeit einer Zentralverriegelung machen ein
solches System unkomfortabel. In manchen Fällen hat dies zur Folge, daß das
Schließsystem bei der ersten Betätigung des Türgriffs noch nicht entsichert ist und
die den Zutritt begehrende Person erneut den Türgriff erneut betätigen muß um eine
Türe zu öffnen.
Aus der DE 44 35 894 A1 ist ein Sicherungssystem zur Sicherung eines
Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem die Datenabfrage eines Transponders induktiv
durch eine am Fahrzeug, in der Nähe eines Türgriffs angeordnete Induktionsspule
ausgelöst wird. Die Zutritt begehrende Person löst die Datenabfrage des
Transponders dadurch aus, dass sie sich dem Fahrzeug mit der Induktionsspule
nähert, und der Transponders dadurch angesprochen wird. Der Transponders sendet
sodann die in ihm gespeicherten Daten, den Identifikationscode an eine
Steuereinheit, die die Zugangsberechtigung überprüft. Die Steuereinheit gibt dann
im Falle einer positiven Datenerkennung den Befehl zur Entsicherung des
Schließsystems.
Bei der vorgenannten Vorrichtung ist es von Nachteil, dass ein unbeabsichtigtes
Entsichern des Schliessystems erfolgen kann, wenn sich der Benutzer unbeabsichtigt
und zufällig nach dem Schliessvorgang nochmals seinem Fahrzeug etc. nähert,
welches über die beschriebene Sicherheitseinrichtung gesichert ist.
Aus der DE AS 15 66 733 ist eine Anordnung zum Entriegeln und zur Überwachung
eines Schliessystems bekannt. Bei dieser Anordnung besteht der Datenträger aus
einer Lumineszensdiode, die an einem portablen Sender angebracht ist. An der
türseiteigen Schliesseinrichtung befindet sich ein Empfänger der mit einer
Steuerelektronik gekoppelt ist, der ein eingehendes Signal vom portablen Sender
auswertet. Zur Entsicherung des Schliessystems muss der Benutzer hierbei den
portablen Sender mit der Lumineszenzdiode auf den schliesseinrichtungsseitigen
Empfänger richten und den Sender betätigen. Das vom Sender ausgesandte
Lichtsignal, welches eine charakteristische Wellenlänge aufweist, wird sodann vom
Empfänger empfangen und an die Steuereinheit übermittelt, die überprüft ob eine
Koinzidenz der vom Sender ausgesandten, mit der eingestellten Lichtfrequenz
vorliegt. Ist dies der Fall, dann entsichert die Steuereinheit die Schliesseinrichtung.
Hierbei ist es von Nachteil, das der Benutzer noch selbst umständlich tätig werden
muss, indem er den Sender gezielt auf den schliesseinrichtungsseitigen Empfänger
richten muss, was das System unkomfortabel macht.
Aus der DE 36 21 592 C1 ist eine Schliessanlage bekannt, die aus einem Infrarot
Sender sowie aus mehreren fahrzeugseitig im Bereich der Fahrzeugaussenhaut
angebrachten Infrarot Empfängern besteht die die Schliessanlage steuern.
Zur Entsicherung der Schliessanlage muss der Benutzer hierbei, wie bereits im
vorgenannten Fall, den portablen Sender mit der IRdiode auf den
schliessanlagenseitigen Empfänger richten und den Sender betätigen. Das vom
Sender ausgesandte IR-Licht, welches eine characteristische Wellenlänge aufweist,
wird sodann vom Empfänger analysiert, und überprüft ob eine Koinzidenz der vom
Sender ausgesandten, mit der eingestellten Lichtfrequenz vorliegt. Ist dies der Fall,
dann entsichert die Steuereinheit die Schliesseinrichtung.
Hierbei besteht ebenfalls der Nachteil, das der Benutzer noch selbst umständlich
tätig werden muss, indem er den Sender gezielt auf den schliesseinrichtungsseitigen
Empfänger richten muss, was das System unkomfortabel macht.
Aus der DE 34 40 442 A1 ist weiterhin ein Einbaudrucktaster für Fahrzeugtüren
bekannt, der zwei Tastelemente aufweist über die ein Mikroschalter betätigbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein System der im Oberbegriff des Anspruches 1
genannten Art weiter zu entwickeln, um dem Benutzer auf komfortable und sichere
Weise Zutritt zu z. B. einem Kraftfahrzeug zu ermöglichen. Dies wird
erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten
Maßnahmen erreicht.
Die getroffenen Maßnahmen bestehen darin, daß in den Handhaben der Türgriffe
wenigstens je eine Elektrode installiert ist und in dem der Handhabe gegenüber
liegenden Teil der Türe eine Gegenelektrode angebracht ist, welche auch die Türe an
sich sein kann. Wird zwischen beiden Elektroden ein elektrisches Feld aufgebaut, so
kann dieses in vorteilhafter Weise dazu benutzt werden, bereits den Zutrittswunsch
einer nach einem Türgriff greifenden Person zu sensieren. Dieses geschieht
erfindungsgemäß dadurch, daß eine Hand die nach einem der an den Türen
befindlichen Handhaben langt, bei Ihrer Annährung bereits eine Änderung der
zwischen den beiden Elektroden aufgebauten Kapazität herbeiführt. Der Hand kommt
dabei die besondere Funktion zu, daß sie das Dielektrikum zwischen der
handhabenseitigen Elektrode und der türseitigen Gegenelektrode verändert, indem ein
Teil der Umgebungsluft durch das Dielektrikum der Hand ersetzt wird und sich somit
summativ ein anderes Gesamt-Dielektrikum ergibt. Vorteilhafterweise ist der gesamte
Vorgang von der Sensierung der Annäherung der Hand bis hin zum Empfang der vom
Datenträger übermittelten Daten und dem darauffolgenden Entsichern des
Schließsystems im Erkennungsfall einer Zugangsberechtigung, mit Sicherheit noch vor
einer tatsächlichen Betätigung der Handhabe abgeschlossen.
Eine Elektronik, die die Veränderung der Kapazität wahrnimmt und in einen
Befehlsimpuls übersetzt ist platzsparend in der Handhabe des Türgriffs enthalten. Der
von dieser Elektronik erzeugte Befehlsimpuls löst in der elektrischen Steuereinheit die
Abfrage des Datenträgers aus.
Von Nutzen ist es auch, wenn eine weitere Elektrode zum Einsatz gelangt, die die
Aufgabe hat, dem System Daten für eine Kompensation von Kapazitätsunterschieden
aufgrund von wechselnden äusseren Rahmenbedingungen, wie z. B. durch wechselnde
Witterungsverhältnisse, zu liefern.
Weitere Maßnahmen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der
nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die
Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch ein Fahrzeug mit einem integriertem Schließsystem,
Fig. 2 schematisch einen Datenträger der hier in der Ausführungsform einer
Scheckkarte dargestellt ist,
Fig. 3 einen perspektivisch dargestellten Türgriff,
Fig. 4 eine Handhabe und einen Teil einer Tür im Querschnitt.
Wie aus Fig. 1 bis Fig. 4 zu entnehmen ist besteht das Schließsystem aus mehreren
Komponenten 13-37, das in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel in ein
Fahrzeug 10 integriert ist. Dieses Schließsystem soll dem berechtigten Benutzer des
Fahrzeugs 10 auf möglichst komfortable und einfache Weise den Zutritt zum
Fahrzeug 10 ermöglichen. Aus Fig. 1 ist zu entnehmen, daß in diesem
Ausführungsbeispiel an zwei Türen 12 je ein Türgriff 13 und ein Schloß 14
angebracht ist. Zum Türgriff 13 gehört eine Handhabe 27, wie ein Griffbügel oder
eine Griffklappe, die einen kapazitiven Sensor 30-34 enthält. Von den Türgriffen 13
aus laufen Leiterbahnen 18 vom kapazitiven Sensor 30-34 zu einer elektrischen
Steuereinheit 16. Über diese Leiterbahnen 18 wird ein Signal vom kapazitiven Sensor
30-34 im Falle der Annäherung einer Hand an den Zwischenraum zwischen Türgriff
13 und der Türe 12 an die elektrische Steuereinheit 16 abgegeben. In der elektrischen
Steuereinheit 16 löst ein solches Signal eine Datenabfrage eines bedienerseitigen
Datenträgers 20 (Fig. 2) aus, die die elektrische Steuereinheit 16 über die
Leiterbahnen 19 an mehrere Sende-/Empfangseinheiten 15 weitergibt, welche die
Datenabfrage elektromagnetisch an den in Fig. 2 dargestellten Datenträger 20
übermitteln.
Im Datenträger 20 wird das Kommando zur Datenausgabe über eine Antenne 24
aufgefangen und an einen Empfänger 22 des Datenträgers 20 weitergeleitet. Der
Empfänger 22 gibt das Signal an die Dateneinheit 23 des Datenträgers 20 weiter, der
die abgerufenen Daten über einen Sender 21 und die Antenne 24 des Datenträgers 20
an die Sende-/Empfangseinheiten 15 im Fahrzeug 10 übermittelt. Im Datenträger 20
befinden sich neben den oben genannten Einheiten in diesem Ausführungsbeispiel
auch noch eine Stromversorgung 26 sowie eine Elektronik 25 die die Funktionen des
Datenträgers 20 mit steuert.
Die Sende-/Empfangseinheiten 15 geben die empfangenen Daten über die
Leiterbahnen 19 an die elektrische Steuereinheit 16 weiter. In der elektrischen
Steuereinheit 16 werden die vom Datenträger 20 gelieferten Daten mit den in der
elektrischen Steuereinheit 16 gespeicherten Kennungsdaten verglichen. Im positiven
Datenerkennungsfall (Anerkennung der Zutrittsberechtigung) gibt die elektrische
Steuereinheit 16 mittels der Leiterbahnen 17 ein Signal zur Entsicherung der
Schlösser 14 an diese weiter, welches die Handhaben 27 von einem unwirksamen in
einen wirksamen Modus überführt. In diesem wirksamen Zustand der Handhaben 27
ist eine Öffnung der Schlösser 14 durch Betätigung der Handhabe möglich.
Die Stromversorgung des Schließsystems, der elektrischen Steuereinheit 16 und der
anderen wirksamen elektrischen Bauteile wird bei diesem Ausführungsbeispiel von
der Autobatterie 11 übernommen.
Wie aus Fig. 3 und Fig. 4 zu entnehmen ist, ist eine erste Elektrode 30 des
kapazitiven Sensors 30-34 in diesem Ausführungsbeispiel zweigeteilt und
symmetrisch in einer Innenschale 28 einer Handhabe 27 angeordnet. Die Querprofile
der beiden Teile der ersten Elektrode 30 haben wie aus dem Querschnitt der
Handhabe 27 in Fig. 4 ersichtlich, ein L-Profil. Mittig zwischen den beiden Teilen der
Elektrode 30 ist die Kompensationselektrode 33 angeordnet. In dem, dem
Schließzylinder 37 zugewandten Teil der Handhabe 27 ist die Elektronik 34 des
kapazitiven Sensors 30-34 in diesem Ausführungsbeispiel auf der Innenschale 28
angebracht. Die Elektroden 30, 33 und die Elektronik 34 sind luftabschlüssig mit
einer Isolierschicht 36 überzogen.
Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß sich in einer Außenschale 29 der Handhabe 27 ein
Tastschalter 35 befindet, der in dieser Ausführungsform ein Verriegeln des
Schließsystems 13-37 durch ein Betätigen desselben ermöglicht.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, wird in dieser Ausführungsform entlang der Außenschale
29 die Leiterbahn 18 geführt. Desweiteren ist in der Fig. 4 die ungefähre Ausbreitung
eines elektrischen Feldes 32 zwischen der ersten Elektrode 30 und einer zweiten
Elektrode 31, die in dieser Ausführungsform der Tür 12 des Fahrzeugs 10 entspricht,
dargestellt.
Im Falle eines Stromausfalls kann die Türe 12 auch mittels des Schließzylinders 37
mit einem für solche Fälle vorgesehenen Schlüssel geöffnet werden.
Der Tastschalter kann auch durch einen zweiten, zusätzlich in der Außenschale der
Handhabe 27 angebrachten Sensor ersetzt werden, der den Wunsch einer Person
nach einem Sichern des Fahrzeugs durch vorbeistreichen der Hand vor der dem
Fahrzeug 10 abgewandten Seite der Handhabe 27 sensiert. Die Anzahl der Sensoren
ist nicht auf eine bestimmte Anzahl beschränkt.
Claims (10)
1. Schließsystem, insbesondere bei Kfz, fahrzeugseitig bestehend
aus einem über eine Handhabe (27) zu betätigendem Schloß (14)
an wenigstens einer Tür (12), Klappe od. dgl.
wobei das Schloß zwischen zwei Stellungen umstellbar ist, nämlich einer die Handhabe (27) unwirksam setzenden gesicherten Stellung
und einer die Handhabe (27) wirksam setzenden Stellung bei der das Schloß über eine Betätigung der Handhabe (27) zu öffnen ist,
und bei dem ein im Bereich der Handhabe (27) befindlicher Sensor (30-34), der mit einer elektrischen Steuereinheit (16) verbunden ist, die Datenabfrage eines bedienerseitigen Datenträgers durch die elektrische Steuereinheit (16) auslöst,
wobei die elektrische Steuereinheit (16) mit einer Sende/ Empfangseinheit (15) verbunden ist und über diese die Datenanfrage an den bedienerseitigen Datenträger (20) übermittelt
und der Datenträger seinerseits seine Daten aus einer Dateneinheit (23) über einen Sender (21) an die fahrzeugseitige Sende/Empfangseinheit (15) übermittelt
und die Sende/Empfangseinheit (15) die Daten an die elektrische Steuereinheit (16) weiterleitet
und die elektrische Steuereinheit (16) im positiven Datenidentifizierungsfall ein Entsichern des/der Schlösser an wenigstens einer Tür (12), einer Klappe od. dgl. des Fahrzeugs (10) veranlaßt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sensor (30-34) als kapazitiver Sensor ausgebildet ist, daß mindestens eine Elektrode (30) des kapazitiven Sensors (30-34) in der Handhabe (27) integriert ist und eine zweite Elektrode (31) des kapazitiven Sensors (30-34) im Bereich der Handhabe (27) türseitig als Bestandteil der Türblechkonstruktion angeordnet ist, so daß zwischen den Elektroden ein elektrisches Feld (32) aufgebaut ist und daß die Kapazität zwischen den beiden Elektroden (30, 31) vom Dielektrikum einer in den Bereich des elektrischen Feldes (32) gelangenden menschlichen Hand veränderbar und damit sensierbar ist.
wobei das Schloß zwischen zwei Stellungen umstellbar ist, nämlich einer die Handhabe (27) unwirksam setzenden gesicherten Stellung
und einer die Handhabe (27) wirksam setzenden Stellung bei der das Schloß über eine Betätigung der Handhabe (27) zu öffnen ist,
und bei dem ein im Bereich der Handhabe (27) befindlicher Sensor (30-34), der mit einer elektrischen Steuereinheit (16) verbunden ist, die Datenabfrage eines bedienerseitigen Datenträgers durch die elektrische Steuereinheit (16) auslöst,
wobei die elektrische Steuereinheit (16) mit einer Sende/ Empfangseinheit (15) verbunden ist und über diese die Datenanfrage an den bedienerseitigen Datenträger (20) übermittelt
und der Datenträger seinerseits seine Daten aus einer Dateneinheit (23) über einen Sender (21) an die fahrzeugseitige Sende/Empfangseinheit (15) übermittelt
und die Sende/Empfangseinheit (15) die Daten an die elektrische Steuereinheit (16) weiterleitet
und die elektrische Steuereinheit (16) im positiven Datenidentifizierungsfall ein Entsichern des/der Schlösser an wenigstens einer Tür (12), einer Klappe od. dgl. des Fahrzeugs (10) veranlaßt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sensor (30-34) als kapazitiver Sensor ausgebildet ist, daß mindestens eine Elektrode (30) des kapazitiven Sensors (30-34) in der Handhabe (27) integriert ist und eine zweite Elektrode (31) des kapazitiven Sensors (30-34) im Bereich der Handhabe (27) türseitig als Bestandteil der Türblechkonstruktion angeordnet ist, so daß zwischen den Elektroden ein elektrisches Feld (32) aufgebaut ist und daß die Kapazität zwischen den beiden Elektroden (30, 31) vom Dielektrikum einer in den Bereich des elektrischen Feldes (32) gelangenden menschlichen Hand veränderbar und damit sensierbar ist.
2. Schließsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Elektronik (34) des kapazitiven Sensors (30-34) in der
Handhabe (27) integriert ist.
3. Schließsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Handhabe (27) eine weitere Elektrode
aufweist, die als Kompensationselektrode (33) fungiert.
4. Schließsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Elektrode (30) in zwei
Elektrodenteile gegliedert ist.
5. Schließsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Elektrode (30) symmetrisch in
einer Innenschale (28) der Handhabe (27) angeordnet ist.
6. Schließsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Elektrodenteile der ersten
Elektrode (30) in den Längsrandbereichen der Innenschale (28)
der Handhabe (27) angeordnet sind.
7. Schließsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kompensationsschale (33) zwischen den
beiden Elektrodenteilen der ersten Elektrode (30) angebracht ist.
8. Schließsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Sensor zum Sichern des
Schließsystems im in der Handhabe (27) eingebaut ist.
9. Schließsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß dem zusätzlichen Sensor wenigstens eine
zusätzliche Elektrode in der Handhabe (27) zugeordnet ist.
10. Schließsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß das Sichern des Schließsystems über einen
mechanischen Tastschalter (35) ausgelöst wird.
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