EP1849137A1 - Electrical circuit - Google Patents

Electrical circuit

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Publication number
EP1849137A1
EP1849137A1 EP06706517A EP06706517A EP1849137A1 EP 1849137 A1 EP1849137 A1 EP 1849137A1 EP 06706517 A EP06706517 A EP 06706517A EP 06706517 A EP06706517 A EP 06706517A EP 1849137 A1 EP1849137 A1 EP 1849137A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit arrangement
signal
user
door
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06706517A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Richter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Microchip Technology Germany GmbH
Original Assignee
Ident Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ident Technology AG filed Critical Ident Technology AG
Publication of EP1849137A1 publication Critical patent/EP1849137A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • B60R25/20—Means to switch the anti-theft system on or off
    • B60R25/24—Means to switch the anti-theft system on or off using electronic identifiers containing a code not memorised by the user
    • B60R25/246—Means to switch the anti-theft system on or off using electronic identifiers containing a code not memorised by the user characterised by the challenge triggering
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/54—Electrical circuits
    • E05B81/64—Monitoring or sensing, e.g. by using switches or sensors
    • E05B81/76—Detection of handle operation; Detection of a user approaching a handle; Electrical switching actions performed by door handles
    • E05B81/78—Detection of handle operation; Detection of a user approaching a handle; Electrical switching actions performed by door handles as part of a hands-free locking or unlocking operation
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
    • G07C9/00309—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated with bidirectional data transmission between data carrier and locks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R2325/00—Indexing scheme relating to vehicle anti-theft devices
    • B60R2325/10—Communication protocols, communication systems of vehicle anti-theft devices
    • B60R2325/101—Bluetooth
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
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    • E05B81/54—Electrical circuits
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    • E05B81/76—Detection of handle operation; Detection of a user approaching a handle; Electrical switching actions performed by door handles
    • E05B81/77—Detection of handle operation; Detection of a user approaching a handle; Electrical switching actions performed by door handles comprising sensors detecting the presence of the hand of a user
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    • G07C2009/00373—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated with bidirectional data transmission between data carrier and locks in combination with a wake-up circuit whereby the wake-up circuit is situated in the lock
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    • G07C2209/60—Indexing scheme relating to groups G07C9/00174 - G07C9/00944
    • G07C2209/63—Comprising locating means for detecting the position of the data carrier, i.e. within the vehicle or within a certain distance from the vehicle
    • G07C2209/64—Comprising locating means for detecting the position of the data carrier, i.e. within the vehicle or within a certain distance from the vehicle using a proximity sensor
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    • G07C2209/63—Comprising locating means for detecting the position of the data carrier, i.e. within the vehicle or within a certain distance from the vehicle
    • G07C2209/65—Comprising locating means for detecting the position of the data carrier, i.e. within the vehicle or within a certain distance from the vehicle using means for sensing the user's hand

Definitions

  • the invention is directed to an electrical circuit arrangement for generating or. Taking a decisive for the effective locking state of a door system, in particular motor vehicle door output signal or switching state.
  • the invention is directed to a circuit arrangement for generating an output signal based on a signal processing oriented on the acquisition of intentional characteristics.
  • door systems are known in which the relevant for the determination of the locking state signals are coupled in contact with components of the door system, in particular the door handle in these components and thus are available for further evaluation.
  • the latter systems make it possible, for example, to open a door without the need for an active operation of a remote control, in particular remote control key.
  • the problem may arise that u .U. if an authorized user approximates the door system accordingly, the locking state is changed without this being prompted, desired or permitted by the user.
  • tamper-proof signal processing procedures, as well as the activation of the mechatronic Systems such as opening mechanisms and actuators
  • Lock state can lead and thus include comfort losses.
  • the object of the invention is to provide a circuit arrangement which makes it possible to provide an output signal which is decisive for the locking state of a door system, the generation of which takes account of the intentions of a user or the current situation in an improved manner.
  • this object is achieved by an electrical circuit arrangement for generating an output signal or switching state that is decisive for determining the locking state of a door system, this circuit arrangement including door-side system components which include door-side means for detection of electrical interactions in connection with an action, in particular movement of a user in the surrounding area of the door system, in particular in the vicinity of a door handle, and the circuit arrangement is designed such that it analyzes changes in their interactions with respect to particular temporal signal change patterns and the fact whether certain temporal signal change patterns are present in the further electronic signal processing for determining the locking state is taken into account.
  • the circuit arrangement is configured such that the temporal signal change pattern reflects a change in the field electrical properties of the surrounding area of a door handle device.
  • the circuit so that the field-electrical properties are detected by frequency change of a resonant circuit in which the door handle device is integrated in which the ambient conditions of the door handle device, in particular , are frequency-significant as a dielectric.
  • the circuit is also advantageously accomplished so that upon fulfillment of at least one pattern criterion of the temporal signal change pattern, a wake-up signal is generated by the door-side system components, to activate a user-leading key circuit.
  • an authorization proof key circuit can be done so that a certain signal transfer is handled in the context of a preprocessing, and a decisive for the change of the locking state signal transfer in the context of an introduced by the signal change pattern second dialogue phase takes place.
  • this can be a comprehensive, a proof of authorization serving dialogue between the door-side system and the user-side system, whereas in the context of the second dialogue phase, a final alignment between the information content of a user provided by the signal provided with a door system side control information.
  • the object stated at the outset is also achieved by a circuit arrangement for generating an output signal or switching state relevant to the locking state of a door system, this circuit arrangement comprising door-side system components and user-side system components, the door-side components including means for detection on the part of the user-side circuit provided signal events, and the circuit arrangement is designed such that it detects changes in characteristics of the user-provided signals due to user-side movement, and the circuit arrangement is further configured such that it detects by j ene changes detected, whether these to change the locking state relevant criteria fulfill.
  • the temporal intensity profile of the signal intensity is taken into account. This consideration can be done by the temporal intensity curve must meet certain intensity pattern criteria.
  • the signals may be provided by the user-side circuitry based on field-electrical interaction effects.
  • the signals are transmitted by the user side leading circuit only in the wake of a wake-up event.
  • the wake-up event can be tapped via a high-impedance signal input in the user-side circuit device without this requiring a power-consuming pre-activation of the user-side circuit.
  • the user-side circuit device can reach a state in where it generates a signal event suitable for proof of authorization.
  • the wake-up event is preferably generated by an electrode device provided on the door system side.
  • the wake-up event can be generated on the door system side, as a signal event with an information content (FSK, ASK ..) that can be detected by the user to be guided to the circuit device.
  • the corresponding response signal can also be generated so that it carries a relatively high information content.
  • the invention is compatible with the mechanical components provided in conventional door handles and in particular works with door handles made of metal and plastic or wood. In door handles made of non-conductive materials, a wire or other conductor can be introduced with little effort.
  • Conductive paint jobs or gels and other conductive liquids are also useful as a sensor input element.
  • the sensor input element eg a wire
  • FIG. 1 shows a first exemplary circuit arrangement
  • FIG. 1 is a functional diagram
  • a stable oscillator provides a square wave at a digital output with, for example, 100 kHz.
  • This signal (fl) is fed to an input of an exclusive OR (XOR).
  • XOR exclusive OR
  • a second oscillator is constructed whose frequency-determining element consists of a resistor and a small capacitor (approximately 1 pF). The output of this oscillator should also be digital and lead to the second input of the XOR (f2).
  • a low-pass filter connected, for example, has a transmittance of about 10 kHz (0-10 kHz).
  • the capacitor Cl of the second oscillator is connected at one end to ground, connected at the other with the frequency-determining resistor Rl. At this point, the sensor element of the handle is turned on. When an additional capacitance, for example a human hand, is brought into the vicinity of this sensor, the total capacity of the oscillator 2 increases and its frequency decreases.
  • Oscillator 2 is set to 101 kHz, so that at the output of the voltage applied to the XOR low pass resulting from the mixture low frequency of 1 kHz can be measured.
  • the oscillator 2 When approaching a hand to the sensor element, an additional capacitance Cx, the oscillator 2 causes to lower its frequency. If this reaches 100 kHz, then the difference between the oscillator 1 is equal to zero, which can also be tapped off as a zero level at the low pass. This point should be set so that it happens just when the hand is close enough to the grip to be able to enclose it. If the grip is now further enclosed, the capacitance of oscillator 2 again increases, so that the frequency 2 2 is lower than that of the stable oscillator 1, for example 98 kHz. This has the consequence that at the output of the low-pass a frequency change from zero to 2 kHz is observed.
  • the approach of the hand to a handle initially produces a mixing frequency of 1 kHz to zero and then from zero to over 2 kHz. Only when an activated logic detects such a frequency change, a safe opening intention can be determined.
  • the frequency 2 2 changes so much due to the now high capacitance Cx on the oscillator 2 that a very high mixing frequency arises.
  • the sensor element can easily distinguish between approach, enclosure and touch of a handle safely.
  • the slightly higher frequency of the oscillator 2 (here, for example, 1 kHz) in its initial position can be used on the one hand to constantly detect the correct operation of the sensor (monitor) and on the other hand it can compensate for ambient drift (temperature, humidity, etc be made by a control circuit ensures that with little deviation, the frequency is always adjusted.
  • the circuit of Figure 1 is connected to a metallic door handle. A hand is then brought in the vicinity of the door handle, as if you want to enclose this below.
  • the output frequency on the low pass is now set to zero.
  • the fundamental frequency at the output of the low-pass filter can be measured.
  • this frequency drops to zero and rises again when the handle is enclosed.
  • An intention to open is recognizable by the typical time change of the frequency occurring when the hand approaches, before the door handle is actually touched.

Abstract

The invention relates to an electrical circuit for generating or receiving an output signal or a switching state indicating the effective locking state of a door system, especially a motor vehicle door system. The aim of the invention is to provide a circuit enabling an output signal indicating the locking state of a door system to be generated, the generation of said signal taking better into account the intentions of a user or the instantaneous situation. To this end, according to a first embodiment of the invention, an electrical circuit is used to generate an output signal or a switching state indicating the course of the determination of the locking state of a door system. Said circuit comprises door-side system components provided with means for detecting electrical interactions in conjunction with an action, especially a movement of a user in the surrounding region of the door system, especially in the immediate vicinity of a door handle. The circuit is embodied in such a way that it analyses modifications of each interaction in terms of defined temporal signal modification patterns, and the possible presence of defined temporal signal modification patterns is taken into account during further electronic signal processing for the determination of the locking state.

Description

Elektrische Schaltungsanordnung Electrical circuit arrangement
Die Erfindung richtet sich auf eine elektrische Schaltungsanordnung zur Generierung bzw . Einnahme eines für den effektiven Verriegelungszustand eines Türsystems insbesondere Kraftfahrzeugtürsystems maßgeblichen Ausgabesignales oder Schaltzustandes . Insbesondere richtet sich die Erfindung hierbei auf eine Schaltungsanordnung zur Generierung eines Ausgabesignales auf Grundlage einer auf die Erfassung intentionstypischer Merkmale ausgerichteten Signalverarbeitung .The invention is directed to an electrical circuit arrangement for generating or. Taking a decisive for the effective locking state of a door system, in particular motor vehicle door output signal or switching state. In particular, the invention is directed to a circuit arrangement for generating an output signal based on a signal processing oriented on the acquisition of intentional characteristics.
Es ist bekannt, bei Kraftfahrzeugen Schaltungsanordnungen vorzusehen, durch welche der Verriegelungszustand der Kraftfahrzeugtüren auf Grundlage einer elektronischen Verarbeitung von Schlüssel-Signalen festgelegt werden kann. Diese Signale können auf Grundlage elektromagnetischer (einschließlich optischer) , akustischer, oder auch feldelektrischer Wechselwirkungseffekte bereitgestellt werden und in soweit von einer anwenderseitig zu führenden Schaltung emittiert werden.It is known to provide in motor vehicles circuit arrangements by which the locking state of the vehicle doors can be determined based on electronic processing of key signals. These signals may be provided based on electromagnetic (including optical), acoustic, or even field-electrical interaction effects, and may be emitted in such a manner by a user-to-lead circuit.
Es sind insbesondere Türsysteme bekannt, bei welchen die für die Festlegung des Verriegelungszustands maßgeblichen Signale bei Berührung von Komponenten des Türsystems, insbesondere des Türgriffes in diese Komponenten eingekoppelt werden und hierdurch einer weiteren Auswertung zur Verfügung stehen. Letztere Systeme ermöglichen es beispielsweise eine Türe zu öffnen, ohne dass es hierzu einer aktiven Betätigung einer Fernbedienung insbesondere Funkschlüssels bedarf . Bei derart konfigurierten Systemen kann jedoch das Problem auftreten, dass u .U . bei entsprechender Näherung eines autorisierten Anwenders an das Türsystein, der Verriegelungszustand verändert wird ohne dass dies augenblicklich von jenem Anwender gefordert, erwünscht oder zugelassen wird. Weiterhin besteht das Problem, dass manipulationssichere Signalverarbeitungsabläufe, sowie die Aktivierung der mechatronischen Systeme, wie etwa Öffnungsmechanismen und Aktoren beiIn particular door systems are known in which the relevant for the determination of the locking state signals are coupled in contact with components of the door system, in particular the door handle in these components and thus are available for further evaluation. The latter systems make it possible, for example, to open a door without the need for an active operation of a remote control, in particular remote control key. In such configured systems, however, the problem may arise that u .U. if an authorized user approximates the door system accordingly, the locking state is changed without this being prompted, desired or permitted by the user. Furthermore, there is the problem that tamper-proof signal processing procedures, as well as the activation of the mechatronic Systems such as opening mechanisms and actuators
Kraftfahrzeugtüren zu Verzögerungen bei der Änderung desMotor vehicle doors to delays in the change of
Verriegelungszustandes führen können und damit Komfortverluste beinhalten.Lock state can lead and thus include comfort losses.
Der Erfindung liegt vor dem genannten Hintergrund die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung anzugeben, die es ermöglicht, ein für den Verriegelungszustand eines Türsystems maßgebliches Ausgabesignal bereitzustellen, dessen Generierung in verbesserter Weise den Intentionen eines Anwenders oder der momentanen Situation Rechung trägt .The object of the invention is to provide a circuit arrangement which makes it possible to provide an output signal which is decisive for the locking state of a door system, the generation of which takes account of the intentions of a user or the current situation in an improved manner.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung erfindungsgemäß gelöst durch eine elektrische Schaltungsanordnung zur Generierung eines für den Ablauf einer für die Festlegung des Verriegelungszustand eines Türsystems maßgeblichen Ausgabesignales oder Schaltzustandes, wobei diese Schaltungsanordnung türseitige Systemkomponenten, umfasst die als solche türseitige Mittel einschließen zur Erfassung von elektrischen Wechselwirkungen im Zusammenhang mit einer Handlung, insbesondere Bewegung eines Anwenders im Umgebungsbereich des Türsystems, insbesondere im Nahbereich eines Türgriffes, und die Schaltungsanordnung derart ausgebildet ist, dass diese Änderungen j ener Wechselwirkungen im Hinblick auf bestimmte zeitliche Signaländerungsmuster analysiert und der Umstand, ob bestimmte zeitliche Signaländerungsmuster vorliegen bei der weiteren elektronischen Signalverarbeitung zur Festlegung des Verriegelungszustandes Berücksichtigung findet .According to a first aspect of the present invention, this object is achieved by an electrical circuit arrangement for generating an output signal or switching state that is decisive for determining the locking state of a door system, this circuit arrangement including door-side system components which include door-side means for detection of electrical interactions in connection with an action, in particular movement of a user in the surrounding area of the door system, in particular in the vicinity of a door handle, and the circuit arrangement is designed such that it analyzes changes in their interactions with respect to particular temporal signal change patterns and the fact whether certain temporal signal change patterns are present in the further electronic signal processing for determining the locking state is taken into account.
Hierdurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, festzustellen, ob ein für die Änderung des Verriegelungszustandes intentionstypisches Handlungsgebaren des Anwenders vorliegt . Vorzugsweise ist die Schaltungsanordnung so konfiguriert, dass das zeitliche Signaländerungsmuster eine Änderung der feldelektrischen Eigenschaften des Umgebungsbereiches einer Türgriffeinrichtung wiederspiegelt .This makes it possible in an advantageous manner to determine whether there is an intentional behavior of the user for the change of the locking state. Preferably, the circuit arrangement is configured such that the temporal signal change pattern reflects a change in the field electrical properties of the surrounding area of a door handle device.
Es ist möglich, die Schaltung so aufzubauen, dass die feldelektrischen Eigenschaften durch Frequenzänderung eines Schwingkreises erfasst werden in welchen die Türgriffeinrichtung eingebunden ist in welchem die Umgebungsbedingungen der Türgriffeinrichtung insbesondere, als Dielektrikum frequenzsignifikant sind sind.It is possible to construct the circuit so that the field-electrical properties are detected by frequency change of a resonant circuit in which the door handle device is integrated in which the ambient conditions of the door handle device, in particular , are frequency-significant as a dielectric.
Die Schaltung ist weiterhin mit Vorteil so bewerkstelligt, dass bei Erfüllung wenigstens eines Musterkriteriums des zeitlichen Signaländerungsmusters, durch die türseitigen Systemkomponenten ein Wecksignal generiert wird, zur Aktivierung einer anwenderseitig zu führenden Schlüsselschaltung.The circuit is also advantageously accomplished so that upon fulfillment of at least one pattern criterion of the temporal signal change pattern, a wake-up signal is generated by the door-side system components, to activate a user-leading key circuit.
Im Rahmen der Erfassung der Signaländerungsmuster kann ein Dialogtiming mit einer anwenderseitig zu führenden, einem Autorisierungsnachweis dienenden Schlüsselschaltung erfolgen, so dass ein bestimmter Signaltransfer im Rahmen einer Vorprozedur abgewickelt wird, und ein letztlich für die Änderung des Verriegelungszustandes maßgeblicher Signaltransfer im Rahmen einer durch das Signaländerungsmuster eingeleiteten zweiten Dialogphase erfolgt . Im Rahmen der Vorprozedur kann hierbei ein umfassender, einem Autorisierungsnachweis dienender Dialog zwischen dem türseitigen System und dem anwenderseitigen System erfolgen, wogegen im Rahmen der zweiten Dialogphase ein Endabgleich zwischen dem Informationsinhalt eines durch das anwenderseitig bereitgestellten Signales mit einer türsystemseitig vorgesehenen Kontrollinformation erfolgt .As part of the detection of the signal change pattern, a dialogue timing with a user-leading leading, an authorization proof key circuit can be done so that a certain signal transfer is handled in the context of a preprocessing, and a decisive for the change of the locking state signal transfer in the context of an introduced by the signal change pattern second dialogue phase takes place. In the context of the pre-procedure, this can be a comprehensive, a proof of authorization serving dialogue between the door-side system and the user-side system, whereas in the context of the second dialogue phase, a final alignment between the information content of a user provided by the signal provided with a door system side control information.
Alternativ zu letztgenannter Maßnahme ist es auch möglich, im Rahmen der zweiten Dialogphase nur noch eine Freigabeentscheidung auf Grundlage einer Bestimmung ob ein Berührungs- oder bestimmter Umgriffszustand vorliegt, zu treffen. Die eingangs angegebene Aufgabe wird gemäß einem zweiten erfindungsgemäßen Lösungsansatz auch gelöst durch eine Schaltungsanordnung zur Generierung eines für den Verriegelungszustand eines Türsystems maßgeblichen Ausgabesignales oder Schaltzustandes, wobei diese Schaltungsanordnung türseitige Systemkomponenten, und anwenderseitige Systemkomponenten umfasst, die türseitigen Komponenten Mittel einschließen zur Erfassung seitens der anwenderseitigen Schaltung bereitgestellter Signalereignisse, und die Schaltungsanordnung derart ausgebildet ist, dass diese Änderungen von Eigenschaften der anwenderseitig bereitgestellten Signale aufgrund einer anwenderseitigen Bewegung erfasst, und die Schaltungsanordnung weiterhin derart konfiguriert ist, dass diese durch j ene erfassten Änderungen feststellt, ob diese zur Änderung des Verriegelungszustandes maßgebliche Kriterien erfüllen.As an alternative to the latter measure, it is also possible, in the context of the second dialogue phase, to make only one release decision on the basis of a determination as to whether there is a touch or a certain wrap state. According to a second inventive approach, the object stated at the outset is also achieved by a circuit arrangement for generating an output signal or switching state relevant to the locking state of a door system, this circuit arrangement comprising door-side system components and user-side system components, the door-side components including means for detection on the part of the user-side circuit provided signal events, and the circuit arrangement is designed such that it detects changes in characteristics of the user-provided signals due to user-side movement, and the circuit arrangement is further configured such that it detects by j ene changes detected, whether these to change the locking state relevant criteria fulfill.
Vorzugsweise wird der zeitliche Intensitätsverlauf der Signalintensität berücksichtigt . Diese Berücksichtigung kann erfolgen, indem der zeitliche Intensitätsverlauf bestimmte Intensitätsmusterkriterien erfüllen muss .Preferably, the temporal intensity profile of the signal intensity is taken into account. This consideration can be done by the temporal intensity curve must meet certain intensity pattern criteria.
Die Signale können durch die anwenderseitig zu führende Schaltungsanordnung auf Grundlage feldelektrischer Wechselwirkungseffekte bereitgestellt werden. Vorzugsweise werden die Signale seitens der anwenderseitig zu führenden Schaltung erst im Nachgang zu einem Weckereignis ausgesendet . Das Weckereignis kann über einen hochohmigen Signaleingang in der anwenderseitigen Schaltungseinrichtung abgegriffen werden ohne dass es hierzu einer leistungszehrenden Vorabaktivierung der anwenderseitigen Schaltung bedarf .The signals may be provided by the user-side circuitry based on field-electrical interaction effects. Preferably, the signals are transmitted by the user side leading circuit only in the wake of a wake-up event. The wake-up event can be tapped via a high-impedance signal input in the user-side circuit device without this requiring a power-consuming pre-activation of the user-side circuit.
Bei Vorliegen eines seitens der anwenderseitigen Schaltungseinrichtung als zulässiges Wecksignal erfassten Signalereignisses kann die anwenderseitige Schaltungseinrichtung in einen Zustand gelangen, in welchem diese ein für einen Autorisierungsnachweis geeignetes Signalereignis generiert . Jenes Weckereignis wird vorzugsweise durch eine türsystemseitig vorgesehene Elektrodeneinrichtung generiert .In the presence of a signal event detected by the user-side circuit device as a permissible wake-up signal, the user-side circuit device can reach a state in where it generates a signal event suitable for proof of authorization. The wake-up event is preferably generated by an electrode device provided on the door system side.
Das Weckereignis kann türsystemseitig, als Signalereignis mit einem seitens der anwenderseitig zu führenden Schaltungseinrichtung erfassbaren Informationsinhalt (FSK, ASK.. ) generiert werden. Das entsprechende Antwortsignal kann ebenfalls so generiert werden, dass dieses einen relativ hohen Informationsinhalt trägt .The wake-up event can be generated on the door system side, as a signal event with an information content (FSK, ASK ..) that can be detected by the user to be guided to the circuit device. The corresponding response signal can also be generated so that it carries a relatively high information content.
Auf Grundlage des erfindungsgemäßen Ansatzes wird es möglich, festzustellen, ob eine klare Öffnungsabsicht schon vor der Berührung eines mit der Erfindung beaufschlagten Türgriffes vorliegt . Zusätzlich lässt sich auf einfache Weise die Funktionsfähigkeit des Systems testen und sicherstellen . Die Erfindung kommt mit den bei üblichen Türgriffen vorgesehenen mechanischen Komponenten aus und funktioniert insbesondere bei Türgriffen aus Metall und Kunststoff oder Holz . In Türgriffen aus nicht-leitenden Materialien kann mit geringem Aufwand ein Draht oder anderweitiger Leiter eingebracht werden.On the basis of the approach according to the invention, it becomes possible to determine whether a clear intention to open is present even before touching a door handle acted upon by the invention. In addition, the functionality of the system can be easily tested and ensured. The invention is compatible with the mechanical components provided in conventional door handles and in particular works with door handles made of metal and plastic or wood. In door handles made of non-conductive materials, a wire or other conductor can be introduced with little effort.
Leitende Farbaufträge oder Gele und sonstige leitende Flüssigkeiten sind ebenfalls als Sensoreingangselement verwendbar . Das Sensoreingangselement ( z . B . ein Draht) lässt sich außerdem auch zur Einkoppelung von identifizierenden Signalen verwenden, die über Wechselfelder (kapazitiv oder elektromagnetisch) eingebracht werden können. Dadurch ist es auch möglich, ein Autorisierungselement aufzubauen, um autorisierte von nicht-autorisierten Benutzern (z . B . Eindringlingen) zu unterscheiden. Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt :Conductive paint jobs or gels and other conductive liquids are also useful as a sensor input element. The sensor input element (eg a wire) can also be used to inject identifying signals that can be applied via alternating fields (capacitive or electromagnetic). This also makes it possible to build an authorization element to distinguish authorized from unauthorized users (eg, intruders). Further details and features of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the drawings. It shows :
Figur 1 eine erste beispielhafte Schaltungsanordnung;FIG. 1 shows a first exemplary circuit arrangement;
Figur 2 ein FunktionsdiagrammFigure 2 is a functional diagram
Schaltungsaufbau - Erläuterungen insbesondere in Verbindung mit Figur 1 :Circuitry - Explanations, in particular in connection with FIG. 1:
Ein stabiler Oszillator liefert an einem Digitalausgang ein Rechtecksignal mit beispielsweise 100 kHz . Dieses Signal (fl) wird auf einen Eingang eines Exclusiv-ODER (XOR) geführt . Ein zweiter Oszillator ist aufgebaut, dessen frequenzbestimmendes Glied aus einem Widerstand und einem kleinen Kondensator besteht (ca . 1 pF) . Der Ausgang dieses Oszillators soll ebenfalls digital sein und an den zweiten Eingang des XOR führen (f2 ) . An den Ausgang des Exclusiv-ODER ist ein Tiefpass geschaltet, der beispielsweise eine Durchlässigkeit von etwa 10 kHz aufweist (0-10 kHz) . Der Kondensator Cl des zweiten Oszillators ist an einem Ende an Masse geschaltet, am anderen mit dem frequenzbestimmenden Widerstand Rl verbunden. An diesem Punkt wird auch das Sensorelement des Handgriffs angeschaltet . Bei Einbringung einer zusätzlichen Kapazität, beispielsweise einer menschlichen Hand in die Nähe dieses Sensors, erhöht sich die Gesamtkapazität des Oszillators 2 und seine Frequenz wird geringer .A stable oscillator provides a square wave at a digital output with, for example, 100 kHz. This signal (fl) is fed to an input of an exclusive OR (XOR). A second oscillator is constructed whose frequency-determining element consists of a resistor and a small capacitor (approximately 1 pF). The output of this oscillator should also be digital and lead to the second input of the XOR (f2). At the output of the exclusive-OR is a low-pass filter connected, for example, has a transmittance of about 10 kHz (0-10 kHz). The capacitor Cl of the second oscillator is connected at one end to ground, connected at the other with the frequency-determining resistor Rl. At this point, the sensor element of the handle is turned on. When an additional capacitance, for example a human hand, is brought into the vicinity of this sensor, the total capacity of the oscillator 2 increases and its frequency decreases.
Grundsätzliche Arbeitsweise - Erläuterungen insbesondere in Verbindung mit Figur 2 : Oszillator 2 sei auf 101 kHz eingestellt, so dass am Ausgang des hinter dem XOR anliegenden Tiefpasses eine auf Grund der Mischung resultierende Niederfrequenz von 1 kHz messbar ist .Basic Operation - Explanations, in particular in connection with FIG. 2: Oscillator 2 is set to 101 kHz, so that at the output of the voltage applied to the XOR low pass resulting from the mixture low frequency of 1 kHz can be measured.
Bei Annäherung einer Hand an das Sensorelement, entsteht eine zusätzliche Kapazität Cx, die Oszillator 2 veranlasst, seine Frequenz zu senken . Erreicht diese 100 kHz, so ist die Differenz zwischen dem Oszillator 1 gleich Null, was auch am Tiefpass als Nullpegel abgreifbar ist . Dieser Punkt soll so eingestellt sein, dass es gerade dann passiert, wenn die Hand dem Griff nahe genug ist, um ihn umschließen zu können. Wird der Griff nun weiter umschlossen, erhöht sich die Kapazität von Oszillator 2 wiederum, sodass die Frequenz £2 niedriger ist als die des stabilen Oszillators 1, beispielsweise 98 kHz . Dies hat zur Folge, dass am Ausgang des Tiefpasses eine Frequenzänderung von Null nach 2 kHz zu beobachten ist .When approaching a hand to the sensor element, an additional capacitance Cx, the oscillator 2 causes to lower its frequency. If this reaches 100 kHz, then the difference between the oscillator 1 is equal to zero, which can also be tapped off as a zero level at the low pass. This point should be set so that it happens just when the hand is close enough to the grip to be able to enclose it. If the grip is now further enclosed, the capacitance of oscillator 2 again increases, so that the frequency 2 2 is lower than that of the stable oscillator 1, for example 98 kHz. This has the consequence that at the output of the low-pass a frequency change from zero to 2 kHz is observed.
Zusammengefasst kann man festhalten, dass die Annäherung der Hand an einen Griff zunächst eine Mischfrequenz von 1 kHz nach Null und dann von Null nach über 2 kHz erzeugt . Erst wenn eine angeschaltete Logik einen solchen Frequenzwechsel erkennt, kann eine sichere Öffnungsabsicht festgestellt werden. Wird der Griff berührt, ändert sich die Frequenz £2 durch die nunmehr hohe Kapazität Cx am Oszillator 2 so stark, dass eine sehr hohe Mischfrequenz entsteht . Somit kann das Sensorelement auf einfache Weise zwischen Annäherung, Umschließung und Berührung eines Griffes sicher unterscheiden.In summary, it can be said that the approach of the hand to a handle initially produces a mixing frequency of 1 kHz to zero and then from zero to over 2 kHz. Only when an activated logic detects such a frequency change, a safe opening intention can be determined. When the handle is touched, the frequency 2 2 changes so much due to the now high capacitance Cx on the oscillator 2 that a very high mixing frequency arises. Thus, the sensor element can easily distinguish between approach, enclosure and touch of a handle safely.
Die in seiner Ausgangslage leicht erhöhte Frequenz des Oszillators 2 (hier beispielsweise um 1 kHz ) kann zum einen dazu verwendet werden, die richtige Arbeitsweise des Sensors ständig zu detektieren (Monitor) zum anderen kann damit eine umgebungsbedingte Drift (Temperatur, Feuchtigkeit etc . ) kompensiert werden, indem eine Regelschaltung dafür sorgt, dass bei geringer Abweichung die Frequenz immer nachgestellt wird. Plausibilitätsbeipiel :The slightly higher frequency of the oscillator 2 (here, for example, 1 kHz) in its initial position can be used on the one hand to constantly detect the correct operation of the sensor (monitor) and on the other hand it can compensate for ambient drift (temperature, humidity, etc be made by a control circuit ensures that with little deviation, the frequency is always adjusted. Plausibility example:
Die Schaltung nach Figur 1 wird mit einem metallischen Türgriff verbunden. Eine Hand wird dann so in die Nähe des Türgriffes gebracht, als wolle man diesen nachfolgend umschließen .The circuit of Figure 1 is connected to a metallic door handle. A hand is then brought in the vicinity of the door handle, as if you want to enclose this below.
Mit Rl wird nun die Ausgangsfrequenz am Tiefpass auf Null gestellt . Nach dem Entfernen der Hand ist die Grundfrequenz am Ausgang des Tiefpasses messbar . Führt man nun die Hand erneut an den Griff, so sinkt diese Frequenz auf Null und steigt wieder an, wenn der Griff umschlossen wird. Eine Öffnungsabsicht ist anhand der bei Annäherung der Hand auftretenden typischen zeitlichen Änderung der Frequenz erkennbar, bevor der Türgriff tatsächlich berührt wird. With Rl, the output frequency on the low pass is now set to zero. After removing the hand, the fundamental frequency at the output of the low-pass filter can be measured. When the hand is moved to the handle again, this frequency drops to zero and rises again when the handle is enclosed. An intention to open is recognizable by the typical time change of the frequency occurring when the hand approaches, before the door handle is actually touched.

Claims

Ansprüche claims
1. Elektrische Schaltungsanordnung zur Generierung eines für den Ablauf eines für die Festlegung des Verriegelungszustand eines Türsystems maßgeblichen Ausgabesignales oder Schaltzustandes, wobei1. Electrical circuit arrangement for generating a for the expiry of a decisive for the determination of the locking state of a door system output signal or switching state, wherein
- diese Schaltungsanordnung türseitige Systemkomponenten, umfasst die als solche türseitige Mittel einschließen zur Erfassung von elektrischen Wechselwirkungen im Zusammenhang mit einer Handlung, insbesondere Bewegung eines Anwenders im Umgebungsbereich des Türsystems, insbesondere im Nahbereich eines Türgriffes, und- This circuit arrangement door-side system components, which include as such door-side means for detecting electrical interactions in connection with an action, in particular movement of a user in the surrounding area of the door system, in particular in the vicinity of a door handle, and
- die Schaltungsanordnung derart ausgebildet ist, dass diese Änderungen der Signalereignisse im Hinblick auf bestimmte zeitliche Signaländerungsmuster wahrnimmt und- The circuit arrangement is designed such that it perceives changes in the signal events with respect to certain temporal signal change patterns and
- der Umstand, ob bestimmte zeitliche Signaländerungsmerkmale oder Zustände vorliegen bei der weiteren elektronischen Signalverarbeitung zur Festlegung des Verriegelungszustandes Berücksichtigung findet .- The fact whether certain temporal signal change characteristics or states are present in the further electronic signal processing to determine the locking state is taken into account.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zeitliche Signaländerungsmerkmal auf einer Änderung der feldelektrischen Eigenschaften des Umgebungsbereiches einer Türgriffeinrichtung beruht .2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the temporal signal change feature is based on a change in the field electrical properties of the surrounding area of a door handle device.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die feldelektrischen Eigenschaften durch Frequenzänderung eines Schwingkreises erfasst werden in welchen die Türgriffeinrichtung und die Umgebung derselben eingebunden sind.3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the field-electrical properties are detected by frequency change of a resonant circuit in which the door handle device and its surroundings are integrated.
4. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erfüllung wenigstens eines Musterkriteriums des zeitlichen Signaländerungsmusters, durch die türseitigen Systemkomponenten ein Wecksignal generiert wird, zur Aktivierung einer anwenderseitig zu führenden Schlüsselschaltung . 4. Circuit arrangement according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that upon satisfaction of at least one pattern criterion of the temporal signal change pattern, a wake-up signal is generated by the door-side system components, to activate a user-leading key circuit.
5. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Erfassung der Signaländerungsmuster ein Dialogtiming mit einer anwenderseitig zu führenden, einem Autorisierungsnachweis dienenden Schlüsselschaltung erfolgt, so dass ein bestimmter Signaltransfer im Rahmen einer Vorprozedur abgewickelt wird, und ein letztlich für die Änderung des Verriegelungszustandes maßgeblicher Signaltransfer im Rahmen einer durch das Signaländerungsmuster eingeleiteten zweiten Dialogphase erfolgt .5. A circuit arrangement according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that as part of the detection of the signal change pattern, a dialogue timing with a user side leading, a proof of authorization serving key circuit takes place, so that a certain signal transfer is settled in a pre-procedure, and a ultimately takes place for the change of the locking state relevant signal transfer in the context of a initiated by the signal change pattern second dialogue phase.
6. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, im Rahmen der Vorprozedur ein umfassender, einem Autorisierungsnachweis dienender Dialog zwischen dem türseitigen System und dem anwenderseitigen System erfolgt .6. Circuit arrangement according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that in the context of the Vorprozedur a comprehensive, a proof of authorization serving dialogue between the door-side system and the user-side system takes place.
7. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der zweiten Dialogphase eine Endabgleich zwischen dem Informationsinhalt eines durch das anwenderseitig bereitgestellten Signales mit einer türsystemseitig vorgesehenen Kontrollinformation erfolgt .7. Circuit arrangement according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that in the context of the second dialogue phase, a final adjustment between the information content of a user provided by the signal provided with a door system side control information.
8. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der zweiten Dialogphase nur noch eine Freigabeentscheidung auf Grundlage einer Bestimmung ob ein Berührungs- oder bestimmter Umgriffszustand vorliegt getroffen wird.8. Circuit arrangement according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that in the context of the second dialogue phase, only a release decision based on a determination whether a touch or certain Umgriffszustand is present.
9. Schaltungsanordnung zur Generierung eines für den Verriegelungszustand eines Türsystems maßgeblichen Ausgabesignales oder Schaltzustandes, wobei diese Schaltungsanordnung türseitige Systemkomponenten, und anwenderseitig zu führende Systemkomponenten umfasst,9. Circuit arrangement for generating an authoritative for the locking state of a door system output signal or switching state, said circuit arrangement includes door-side system components, and system components to be supplied by the user,
- die türseitigen Systemkomponenten Mittel einschließen zur Erfassung seitens der anwenderseitigen Schaltung bereitgestellter Signalereignisse, undthe door-side system components include means for detecting signal events provided by the user-side circuit, and
- die Schaltungsanordnung derart ausgebildet ist, dass diese Änderungen von Eigenschaften der anwenderseitig bereitgestellten Signale aufgrund einer anwenderseitigen Bewegung, beispielsweise Annäherung erfasst, und- The circuit arrangement is designed such that these changes of characteristics of the user-provided signals due to a user-side movement, for example approaching detected, and
- die Schaltungsanordnung weiterhin derart konfiguriert ist, dass diese anhand j ener erfassten Änderungen feststellt, ob diese für Änderungen des Verriegelungszustandes maßgebliche Kriterien erfüllen .- The circuit arrangement is further configured such that it detects J ener changes detected, whether they meet relevant criteria for changes in the locking state.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Intensitätsverlauf der Signalintensität berücksichtigt wird.10. Circuit arrangement according to claim 9, characterized in that the temporal intensity profile of the signal intensity is taken into account.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Intensitätsverlauf bestimmte Intensitätsmusterkriterien erfüllen muss .11. Circuit arrangement according to claim 9 or 10, characterized in that the temporal intensity curve must meet certain intensity pattern criteria.
12. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale durch die anwenderseitig zu führende Schaltungsanordnung auf Grundlage feldelektrischer Wechselwirkungseffekte bereitgestellt werden.12. Circuit arrangement according to at least one of claims 9 to 11, characterized in that the signals are provided by the user-side leading circuit arrangement based on field-electrical interaction effects.
13. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale seitens der anwenderseitig zu führenden Schaltung im Nachgang zu einem Weckereignis ausgesendet werden.13. Circuit arrangement according to at least one of claims 9 to 12, characterized in that the signals are transmitted by the user side leading circuit in the wake of a wake-up event.
14. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Weckereignis über einen hochohmigen Signaleingang in der anwenderseitigen Schaltungseinrichtung abgegriffen wird.14. Circuit arrangement according to at least one of claims 9 to 13, characterized in that the wake-up event is tapped via a high-impedance signal input in the user-side circuit device.
15. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen eines seitens der anwenderseitigen Schaltungseinrichtung als zulässiges Wecksignal erfassten Signalereignisses die anwenderseitige Schaltungseinrichtung in einen Zustand gelangt, in welchem diese ein für einen Autorisierungsnachweis geeignetes Signalereignis generiert .15. Circuit arrangement according to claim 9, characterized in that in the presence of a signal event detected on the part of the user-side circuit device as a permissible wake-up signal, the user-side circuit device enters a state in which this one for one Proof of authorization generates suitable signal event.
16. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Weckereignis durch eine türsystemseitig vorgesehene Elektrodeneinrichtung generiert wird.16. Circuit arrangement according to at least one of claims 9 to 15, characterized in that the wake-up event is generated by a door system side provided electrode device.
17. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Weckereignis türsystemseitig, als Signalereignis mit einem seitens der anwenderseitig zu führenden Schaltungseinrichtung erfassbaren Informationsinhalt generiert wird. 17. Circuit arrangement according to claim 9, characterized in that the wake-up event is generated on the door system side as a signal event with an information content which can be detected by the user side of the circuit device to be led.
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