EP3396639B1 - Fahrzeugtürgriff mit antennenanordnung - Google Patents

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EP3396639B1
EP3396639B1 EP18154531.0A EP18154531A EP3396639B1 EP 3396639 B1 EP3396639 B1 EP 3396639B1 EP 18154531 A EP18154531 A EP 18154531A EP 3396639 B1 EP3396639 B1 EP 3396639B1
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EP
European Patent Office
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handle
uwb
antenna
vehicle
vehicle door
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EP18154531.0A
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English (en)
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Stefan Neuhoff
Mirko Schindler
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Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
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Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
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Publication date
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    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/3208—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used
    • H01Q1/3233—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used particular used as part of a sensor or in a security system, e.g. for automotive radar, navigation systems
    • H01Q1/3241—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used particular used as part of a sensor or in a security system, e.g. for automotive radar, navigation systems particular used in keyless entry systems
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    • H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3283—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle side-mounted antennas, e.g. bumper-mounted, door-mounted

Definitions

  • the invention relates to a vehicle door handle with an antenna arrangement.
  • the invention relates to a vehicle door handle for arrangement on a motor vehicle, the vehicle door handle having a handle and a handle support.
  • the handle is mounted in the handle support.
  • Such a vehicle door handle arrangement is attached to a vehicle door by the handle carrier lying on the inside of a door panel, ie the side facing the passenger compartment, while the handle for actuation by the user is arranged on the outside of the door panel. In this way, the door panel is between the handle and the handle support. Extensions on the handle protrude through openings in the door panel and are coupled to the handle support.
  • the handle is designed as an elongate body, with bearing sections being formed at both end sections in the longitudinal direction of the handle.
  • the bearing sections are coupled to the handle carrier in a fixed or movable manner.
  • a gripping portion for gripping by a user is formed in a central portion of the handle.
  • the bearing sections are firmly coupled to the handle support. This coupling takes place during initial assembly and the door handle interacts with an electrically operated lock (e-latch).
  • the handle then serves in particular as an access option for pivoting the door and, if necessary, accommodates electronic sensors and other components which trigger the electric door lock when a user accesses the door handle.
  • an end section of the handle is designed as an actuating section with an associated bearing section.
  • a pivoting section with an associated bearing section is formed in a second end section along the longitudinal alignment of the handle of the pivoting door handle.
  • the pivoting section and the actuating section are arranged correspondingly on opposite longitudinal ends of the handle.
  • the actuation section of a pivotable handle is referred to as such in this application because its bearing section protrudes into the handle support and is mechanically operatively connected there to actuation means in order to transmit a movement of the handle to the actuation means.
  • This section can be moved when a user grasps the gripping section or reaches behind and exerts a pulling force. The actuating section is then deflected and the associated bearing section actuates the actuating means in the handle support.
  • the pivoting section is formed at the other end of the handle of the pivoting door handle.
  • the bearing section of this pivot section is accommodated in a pivot bearing of the handle support, so that the handle can be pivoted in a guided movement by the interaction of the bearing section of the pivot section and the pivot bearing when the user pulls it in the gripping section.
  • the handle is thus pivoted on one side in a pivot bearing and is thus deflected at the other end (the actuating portion) distal from the pivoting portion in order to actuate the actuating means in the handle support.
  • an antenna with a control circuit is arranged in the handle itself at least, the control circuit having signal lines, which through the handle to the Handle supports are guided. Electromagnetic signals can be emitted via the antenna in the handle.
  • Vehicle door handles of the type mentioned are known in the art.
  • Further examples of vehicle door handles with antennas arranged in the door handle are EP 1 083 280 A2 , the U.S. 2003/0063037 A1 and the U.S. 2003/0001729 A1 refer to.
  • An example of a passive entry passive start system of a vehicle that is set up for UWB communication is the EP 2 800 068 A2 refer to.
  • the antennas arranged in the vehicle door handle are often low-frequency antennas, which emit trigger or wake-up signals to electronic vehicle keys for so-called keyless entry systems.
  • keyless entry systems there is an increasing need for more complex communication in motor vehicles.
  • the object of the invention is to provide improved functionality of a vehicle door handle.
  • the vehicle door handle of the type mentioned at the outset has an ultra-broadband antenna inside the handle, which is designed for ultra-broadband signal transmission.
  • ultra wideband is also abbreviated as UWB, Ultra Wide Band.
  • the control circuit is preferably designed as a transceiver circuit for bidirectional operation, ie transmission operation and reception operation with the same UWB antenna. Accordingly, UWB communication is possible via the assembly of antenna and control circuit.
  • Ultra-wideband technology is short-range radio communication based on the transmission of short signal pulses that cover a large number of frequencies within a large frequency bandwidth. The breadth of the frequency ranges covered depends in particular on the regulatory requirements of the relevant territorial area.
  • information transmission is not based on carrier frequency modulation. Instead, other methods of modulation are used, such as on/off keying, pulse amplitude modulation, and pulse position modulation.
  • a disadvantage of UWB communication in relation to the established LF and/or HF communication is the comparatively high energy requirement of many currently available transceivers suitable for UWB communication.
  • UWB communication has the fundamental advantage that, due to the transmission of pulses, it is possible to determine distance using a runtime-based approach, which is often also referred to as the time-of-flight method.
  • the distance between the UWB antenna and a portable ID transmitter prepared for UWB communication can be determined by sending a UWB signal from the UWB antenna to the portable ID transmitter, a UWB transceiver of the portable ID transmitter.
  • the encoder answers this and a control means coupled to the UWB antenna of the handle evaluates the detected response signal. This is done by evaluating the time elapsed between transmission and reception.
  • the route to the ID transmitter, the processing time within the ID transmitter and the route from the ID transmitter to the UWB antenna are taken into account. If, as in this example, the runtime is evaluated on the vehicle side, only the processing time must be stored within the ID transmitter on the vehicle side, so that the time measured on the vehicle side between the transmission of the UWB signal and the receipt of the UWB response can be corrected accordingly.
  • UWB-based distance determination is significantly higher than is the case with other methods for the usual intended orders of magnitude of distances.
  • UWB-based ranging is typically more accurate than ranging based on signal strength determination of LF signals or triangulation of LF signals.
  • the accuracy of the UWB-based distance determinations is in the order of 10 to 20 cm under good conditions.
  • UWB signals Another advantage of using UWB signals is that due to the large number of frequencies used, the signals are very unlikely to be shadowed. This is due to the fact that at least for some of the frequencies used at the same time with high probability that there is always a line of sight between the transmitter and receiver. One reason for this is that due to the large number of different frequencies used, diffraction effects and/or reflections can always be expected for some frequencies.
  • the UWB antenna according to the invention is arranged inside the handle.
  • UWB antenna By locating the UWB antenna within the handle, a solution is provided to elegantly locate the UWB antenna on the vehicle outside of its sheet metal shell. Locating the UWB antenna outside of the vehicle's sheet metal shell results in improved UWB communication. This manifests itself in the fact that impairment of the UWB signal between the ID transmitter and the UWB antenna of the vehicle and/or between the UWB antenna of the vehicle and the ID transmitter is significantly reduced. Due to the fact that UWB communication is based on the transmission and reception of signals with a large number of frequencies in a comparatively wide frequency spectrum, some frequencies would only be slightly affected by the sheet metal casing, while other frequencies would be very severely affected, in particular attenuated . The frequency-dependent different impairment of the UWB signals associated with the use of a large number of frequencies is significantly reduced by the proposed invention, if not completely avoided.
  • the arrangement of the UWB antenna within a vehicle door handle is also associated with the further advantage that the electronics usually present in the vehicle door handle today can be partially or completely shared or adapted in order to at least contribute to the control of the UWB antenna. Furthermore, the possibility is made available to use the UWB antenna together with other electronics, for example with an existing LF interface or capacitive and/or inductive electronics as a common module for a vehicle door handle or within the handle of a vehicle door handle.
  • the UWB antenna and the control circuit are part of a UWB interface.
  • the UWB interface is provided as a UWB transceiver, which is positioned in the inner cavity of the handle.
  • the UWB antenna with the associated transceiver circuit and possibly other peripheral circuits are arranged within the handle.
  • the arrangement of the UWB antenna on a vehicle door handle or within a vehicle door handle is associated with the further advantage that an operator who seeks access to a vehicle usually moves towards the vehicle door handle for this purpose.
  • radio communication between the ID transmitter, which is owned by the operator, and the UWB interface is positively influenced to the extent that there is a high probability that there will be no impairment, for example by shading objects.
  • the handle of each generic door handle regardless of whether it is pivotable or fixed, has two end sections, each with associated bearing sections.
  • the gripping portion is interposed therebetween.
  • the gripping section is defined by the accessibility and operability for a user. Accordingly, the gripping section is that section which is available for embracing or gripping behind. This is particularly the case where there is a sufficient distance between the handle and the door panel (or handle support), since a distance of at least 3 cm is required between the handle and the door panel for comfortable reaching behind.
  • the gripping section has a distance to the handle support, which space for the hand or the fingers of a user offers.
  • the end sections cannot be gripped from behind.
  • the UWB antenna is therefore accommodated in the end sections, outside the gripping section. Exactly where the transition between the end sections and the gripping section runs is determined by the design of the door handle. According to this application, however, an end section ends where a user can grasp and operate the handle.
  • the invention is based on the finding that the shielding of the UWB antenna field by a user's hand or other body parts has a disruptive effect.
  • the antenna is therefore placed outside the gripping portion of the handle. This section is the least likely to be covered by a user's hand gripping the gripping section.
  • the transmitting antenna and receiving antenna can be operated with little risk of interference from the impact of a user's body tissue.
  • the already reduced signal shadowing caused by the use of UWB technology is avoided even better by the positioning of the UWB antenna.
  • the antenna is completely accommodated in an end section, outside the gripping section.
  • the vehicle door handle In order to optimize the quality of signal emission and signal reception, it is preferable for the vehicle door handle to be designed at least in regions with one or more non-metallic materials such that there is a signal path between the antenna and the external environment without metallic shielding.
  • a door handle casing consists at least partially of a non-metallic material, for example a plastic. Since the Antenna is arranged in an end section of the handle, a sheathing of this end section can preferably partially, preferably completely, consist of a non-metallic material.
  • the antenna can be formed outside of the gripping section and within an end section completely in the part of the handle that lies outside the door panel, but it can also be formed, at least partially, in the part of the handle that protrudes through the opening in the door panel, i.e. in the bearing sections of the end sections .
  • the handle has bearing sections which protrude through the door panel.
  • the antenna arrangement can be accommodated in a storage section of the end sections.
  • the door handle is formed with a pivotable handle as described above and the antenna is accommodated in the pivoting portion of the handle.
  • the handle has at least one actuating portion, one gripping portion and one pivoting portion as portions along its longitudinal direction. The mechanical actuation and introduction of force into the actuation means in the handle support takes place at the actuation section by force transmission of a pulling movement by a user in the area of the gripping section.
  • Vehicle door handles with pivoting handles are usually designed in such a way that the gripping section is aligned closer to the actuating section than to the pivoting section in order to improve the leverage effect and ease of movement.
  • a user gripping the gripping portion in the comfortable range will place their hand closer to the operating portion than to the pivoting portion.
  • the antenna is designed for UWB signal transmission at a frequency from the frequency range between 30 MHz and 10.6 GHz, preferably between 2.0 GHz and 8 GHz.
  • the corresponding adaptation of the control circuit is a preferred part of the invention. The specific selection of sub-ranges of the frequency ranges mentioned depends on the countries in which the door handle according to the invention is intended to be used and which frequency ranges are approved for UWB communication in these countries.
  • the antenna is arranged as a conductor track on a circuit board.
  • the vehicle door handle may contain other electronic components that may be located on the same circuit board. What is essential, however, is that a circuit board section, together with the antenna, is arranged in the pivoting section of the door handle.
  • the antenna can also be arranged together with the control circuit on a common board, in which case it is essential that the board is aligned and arranged in the handle in such a way that the antenna is arranged on an end of the board remote from the gripping section, so that there is a maximum spacing from the gripping portion.
  • the circuit board is preferably designed as a circuit board that can be bent at least in some areas for positioning the circuit board in the vehicle door handle.
  • a printed circuit board can therefore be provided which is bendable in certain areas.
  • the area-wise flexibility can be achieved, for example, by tapering the material and/or by appropriate choice of material. Because it can be bent in some areas, the printed circuit board can be inserted into the vehicle door handle with a certain degree of flexibility and can therefore be used to a certain extent for differently shaped handles.
  • the pivoting section is designed as an extension of the gripping section of the handle and the pivoting section is formed by a section of the handle which has a length of less than 30% of the total length, preferably less than 20% of the total length of the handle.
  • the pivoting section thus represents at most 30% of the length of the handle and is defined as an area which is not encompassed at all by a user during normal operation.
  • the area in this section between the door panel and the handle is usually so small that it is not even possible for a user to reach behind.
  • the vehicle door handle is designed in such a way that the distance between the handle and the handle support is greater in the entire gripping section than in the actuating section and in the pivoting section.
  • the gripping section is thus defined as that central section of the handle which is at a greater distance from the handle support in each area than the sections at the ends.
  • the gripping section is preferably defined in such a way that the distance between the handle support and the handle is at least 3 cm. The remaining sections of the handle then form on the one hand Actuating section and on the other side the pivoting section.
  • a vehicle door handle as described above, is used in an authentication system of a vehicle to authenticate a portable ID transmitter to the vehicle.
  • the authentication system includes the portable ID transmitter and an on-board authentication arrangement.
  • the portable ID transmitter has at least one first ID transmitter UWB interface and the authentication arrangement has at least one UWB antenna of a first vehicle UWB interface.
  • the first ID transmitter UWB interface and the first vehicle UWB interface are set up for UWB communication with one another.
  • a further idea of the invention relates to an authentication system of a vehicle for authenticating a portable ID transmitter in relation to the vehicle in order to enable vehicle functions for an operator who carries the portable ID transmitter with him.
  • the authentication system has the portable ID transmitter and an authentication arrangement on the vehicle.
  • the portable ID transmitter has at least one first ID transmitter-UWB interface and the authentication arrangement has at least one first vehicle-UWB interface with a UWB antenna, with at least the UWB antenna being arranged inside a handle of a vehicle door handle.
  • the first ID transmitter UWB interface and the first vehicle UWB interface are set up for UWB communication with one another.
  • UWB interface refers to an arrangement of elements that enable UWB communication with another device set up for UWB communication.
  • a UWB interface can be a UWB transceiver, as has been available for industrial applications for some time.
  • a system which has a UWB antenna arranged in a vehicle door handle as part of a UWB interface of the vehicle and at least one ID transmitter adapted to this vehicle UWB interface. Due to the advantages of UWB communication explained in connection with the vehicle door handle according to the invention, such a system is able to determine a distance of the ID transmitter with good accuracy and thereby ensure a high level of security against compromising the distance determination.
  • the first vehicle UWB interface is coupled to a proximity sensor arranged inside the vehicle door handle.
  • the first vehicle UWB interface and the proximity sensor are coupled to a first control means.
  • the control means is set up to control the first vehicle-UWB interface and to put it into a communication-ready mode after the first proximity sensor has detected that an operator is approaching and has informed the control unit of the operator's approach by outputting a proximity signal.
  • the first vehicle UWB interface and the UWB antenna are in the form of UWB transceivers, which most of the time are in a state that is not ready to transmit or receive located.
  • the first control means is set up to control the UWB transceiver so that the UWB antenna of the UWB transceiver is put into a ready-to-receive state and/or a ready-to-send state. So the first vehicle UWB interface will be in Put into communication-ready mode depending on whether the proximity sensor has detected the operator's approach. This functional coupling of the proximity sensor with the readiness to send and/or readiness to receive of the first vehicle UWB interface reduces the period of energy-intensive operation of the first vehicle UWB interface to situations in which the functionality is probably actually needed.
  • the control means can be, for example, a control unit on the vehicle or the control circuit for the transmission and reception mode explained at the outset, which is arranged inside the handle.
  • the first proximity sensor can be, for example, an NFC sensor, a capacitive sensor or an inductive switch.
  • optical sensors such as time-of-flight cameras
  • the capacitive sensor and the inductive sensor have the advantage that they are provided in many vehicle door handles that are already available, so that existing development results and experience can be used.
  • the provision of an NFC sensor, in particular an NFC transceiver is associated with the advantage that the NFC functionality can be used to help improve the authorization check, for example in connection with a specially provided NFC chip, which the operator carries with him and in particular with an NFC chip, which is part of the ID transmitter.
  • a combination of NFC sensor, capacitive sensor, optical sensor and/or inductive switch is also conceivable.
  • a handle 1 of a motor vehicle door handle is shown.
  • This exemplary embodiment is a motor vehicle door handle with a pivotable handle.
  • the handle 1 rests against a vehicle door panel 2 in the assembled state shown.
  • a bearing section 3 embodied as a pivot attachment and a bearing section 4 embodied as an actuating attachment extend through the door panel to the inside of the door.
  • the handle support 5 is arranged on the inside of the door, of which the pivot bearing 5a and the actuating means 5b are shown here.
  • the actuating means 5b are in an operative electrical or mechanical connection with a lock device 6, which unlocks the door.
  • the handle is divided into sections a, b and c.
  • Section b represents the gripping section that a user can access to operate the handle.
  • Section c is the operating section which is firmly connected to the operating attachment 4 . This section c transfers the forces that are exerted on the handle in the area of the gripping section b to the actuating means 5b.
  • Section a is the pivot section.
  • a part of the pivoting section a is designed as a pivoting attachment 3 .
  • the swivel attachment 3 is passed through an opening in the door panel 2 and rests in the bearing 5a of the handle support.
  • the entire handle can be pivoted accordingly about a pivot axis, this axis running through the bearing 5a. With such a pivoting movement, section c of the handle and the actuating projection 4 are deflected.
  • a control circuit 10 is arranged inside the handle 1 and is coupled to a UWB antenna 11 for bidirectional communication.
  • the antenna 11 and the control circuit 10 form a transceiver for UWB communication.
  • a wiring harness 7 with supply voltage and signal lines is routed from the handle 1 in the region of the pivot bearing 5a to the handle support 5.
  • the antenna 11 forms its own module, separate from the control circuit 10.
  • the antenna is in the form of an equipped antenna.
  • the UWB antenna 11 is completely accommodated in the pivoting section a of the handle 1 . In this range, a user's impact or reach is unlikely, and accordingly the effectiveness of the send-receive communication is improved.
  • Figure 1b shows an actuation situation, wherein the handle 1 is pivoted about an axis through the pivot bearing 5a, which is brought about by the action of a force in the direction of the arrow 12.
  • the actuating means 5b are deflected by the actuating attachment 4 and this deflection is transmitted to the locking device 6 .
  • the leverage forces alone will prompt the user, at least after some familiarity with the Door handle assembly to choose regularly a point of attack on the handle, which is closer to the actuating portion c than to the pivot portion a. This facilitates operation by reducing the forces required.
  • the antenna 11 is then located at the point with the least interference in the handle because there is an extremely low risk of a user reaching around it.
  • the arrangements and orientations of the antenna in the pivoting section can be varied in principle.
  • FIGs 2a and 2b a further exemplary embodiment of a vehicle door handle can be seen. This differs from the embodiment of Figures 1a and 1b in particular by the proximity sensor 13, which is designed as a capacitive proximity switch in the illustrated embodiment and which is connected to the control circuit 10.
  • the proximity sensor 13 which is designed as a capacitive proximity switch in the illustrated embodiment and which is connected to the control circuit 10.
  • FIG 3 an exemplary embodiment of an authentication system 14 according to the invention can be seen.
  • the authentication system 14 is used to authenticate an ID transmitter 15" to a vehicle 16. 3 shows a situation in which the ID transmitter 15 "is in the possession of an operator 17.
  • the authentication system 14 according to the invention can be used to authenticate the portable ID transmitter 15" in relation to the vehicle 16, so that the operator 17, who uses the portable ID transmitter carries with it, can access vehicle functions such as starting the vehicle 16 or opening one or more of the existing vehicle doors.
  • the authentication system 14 includes an on-board authentication arrangement 18.
  • the authentication arrangement 18 has at least one first vehicle
  • the first vehicle-UWB interface with a UWB antenna is arranged as part of a UWB transceiver inside handle 1 of the vehicle door handle.
  • the authentication arrangement also has an LF interface, not shown, with at least one first LF antenna and a proximity sensor designed as a capacitive sensor, which in the exemplary embodiment shown Figures 2a and 2b is also arranged inside the door handle, but in other embodiments it may not be present or it may be arranged in a different position.
  • the UWB transceiver, the LF interface and the proximity sensor are coupled to an on-board control means, not shown.
  • the control means is suitable, as the control means of the authentication arrangement 18, to control and monitor the individual components of the authentication arrangement 18 in order to carry out an authentication process in full or in part.
  • FIG 4 to be taken embodiment of a vehicle door handle according to the invention differs from that in Figure 2a illustrated embodiment by the position of the antenna.
  • the antenna is not arranged in the first end section but in the second end section.
  • the corresponding positioning of the antenna can also be used as an alternative positioning of the antenna to modify the embodiment of FIG figure 1 or one of the others be provided advantageous developments of the vehicle door handle according to the invention.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugtürgriff mit einer Antennenanordnung.
  • Insbesondere betrifft die Erfindung einen Fahrzeugtürgriff zur Anordnung an einem Kraftfahrzeug, wobei der Fahrzeugtürgriff eine Handhabe und einen Griffträger aufweist. Die Handhabe ist in dem Griffträger gelagert. Eine solche Fahrzeugtürgriffanordnung wird an einer Fahrzeugtür angebracht, indem der Griffträger auf der Innenseite eines Türbleches, also der dem Fahrgastraum zugewandten Seite zu liegen kommt, während die Handhabe zur Betätigung durch den Benutzer auf der Außenseite des Türblechs angeordnet wird. Auf diese Weise liegt das Türblech zwischen Handhabe und dem Griffträger. Ansätze an der Handhabe ragen durch Öffnungen im Türblech hindurch und sind mit dem Griffträger gekoppelt.
  • Die Handhabe ist als langgestreckter Körper ausgebildet, wobei in Längsrichtung der Handhabe an beiden Endabschnitten Lagerabschnitte ausgebildet sind. Je nach Ausgestaltung des Türgriffs als feststehendem Türgriff oder als schwenkbarem Türgriff sind die Lagerabschnitte fest oder bewegbar mit dem Griffträger gekoppelt.
  • In einem mittleren Abschnitt der Handhabe ist ein Greifabschnitt zum Angreifen durch einen Benutzer ausgebildet.
  • Bei einem feststehenden Türgriff sind die Lagerabschnitte fest mit dem Griffträger gekoppelt. Diese Kopplung erfolgt bei der Erstmontage und der Türgriff wirkt mit einem elektrisch betätigten Schloss zusammen (e-latch). Der Griff dient dann insbesondere als Zugriffsmöglichkeit zum Schwenken der Tür und nimmt gegebenenfalls elektronische Sensoren und weitere Komponenten auf, welche das elektrische Türschloss auslösen, wenn ein Benutzer auf den Türgriff zugreift.
  • Bei einem schwenkbaren Türgriff ist hingegen ein Endabschnitt der Handhabe als Betätigungsabschnitt mit zugehörigem Lagerabschnitt ausgebildet. In einem zweiten Endabschnitt entlang der Längsausrichtung der Handhabe des schwenkbaren Türgriffs ist ein Schwenkabschnitt mit zugehörigem Lagerabschnitt ausgebildet. Der Schwenkabschnitt und der Betätigungsabschnitt sind entsprechend an einander abgewandten Längsenden der Handhabe angeordnet.
  • Der Betätigungsabschnitt eines schwenkbaren Griffs wird in dieser Anmeldung als solcher bezeichnet, da er mit seinem Lagerabschnitt in den Griffträger hineinragt und dort in mechanischer Wirkverbindung mit Betätigungsmitteln steht, um eine Bewegung der Handhabe auf die Betätigungsmittel zu übertragen. Dieser Abschnitt ist dann bewegbar, wenn ein Benutzer den Greifabschnitt umfasst oder hintergreift und eine Zugkraft ausübt. Dann wird der Betätigungsabschnitt ausgelenkt und der zugehörige Lagerabschnitt betätigt im Griffträger die Betätigungsmittel.
  • Am anderen Ende der Handhabe des schwenkbaren Türgriffs ist der Schwenkabschnitt gebildet. Der Lagerabschnitt dieses Schwenkabschnitts ist in einem Schwenklager des Griffträgers aufgenommen, so dass die Handhabe bei Zugbetätigung des Benutzers im Greifabschnitt in einer geführten Bewegung durch Wechselwirkung des Lageabschnitts des Schwenkabschnittes und des Schwenklagers schwenkbar ist. Die Handhabe wird also einseitig in einem Schwenklager geschwenkt und damit am anderen, vom Schwenkabschnitt distalen Ende (dem Betätigungsabschnitt) ausgelenkt, um die Betätigungsmittel im Griffträger zu betätigen.
  • Unabhängig von der Art des Türgriffs, also sowohl bei feststehenden Türgriffen als auch bei schwenkbaren Türgriffen, ist in der Handhabe selbst wenigstens eine Antenne mit einer Steuerschaltung angeordnet, wobei die Steuerschaltung Signalleitungen aufweist, welche durch die Handhabe zu dem Griffträger geführt sind. Über die Antenne in der Handhabe können elektromagnetische Signale ausgesandt werden.
  • Fahrzeugtürgriffe der genannten Art sind in der Technik bekannt. Beispielsweise ist eine gattungsgemäße Fahrzeugtürgriffeinrichtung aus der EP 2 772 986 A1 bekannt. Weitere Beispiele für Fahrzeugtürgriffe mit in dem Türgriff angeordneten Antennen sind der EP 1 083 280 A2 , der US 2003/0063037 A1 und der US 2003/0001729 A1 zu entnehmen. Ein Beispiel für ein Passive-Entry-Passive-Start-System eines Fahrzeugs, das zur UWB-Kommunikation eingerichtet ist, ist der EP 2 800 068 A2 zu entnehmen.
  • Die im Fahrzeugtürgriff angeordneten Antennen sind häufig Niederfrequenzantennen, welche Trigger- oder Weck-Signale an elektronische Fahrzeugschlüssel für sogenannte Keyless-Entry-Systeme aussenden. Zunehmend besteht jedoch der Bedarf an komplexerer Kommunikation bei Kraftfahrzeugen.
  • Die Erfindung hat die Aufgabe, eine verbesserte Funktionalität eines Fahrzeugtürgriffes zur Verfügung zu stellen.
  • Die Aufgabe wird durch einen Fahrzeugtürgriff mit den Merkmalen des Patentanspruches 1, mit einer Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 sowie mit einem Authentifizierungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst.
  • Gemäß der Erfindung weist der Fahrzeugtürgriff der eingangs genannten Art eine Ultrabreitbandantenne im Inneren der Handhabe auf, welche für eine Ultrabreitband-Signalübermittlung ausgebildet ist. Ultrabreitband wird in diesem Zusammenhang auch als UWB, Ultra Wide Band, abgekürzt verwendet. Die Steuerschaltung ist bevorzugt als Transceiver-Schaltung für einen bidirektionalen Betrieb, also Sendebetrieb und Empfangsbetrieb mit derselben UWB-Antenne, ausgebildet. Über die Baugruppe aus Antenne und Steuerschaltung ist entsprechend eine UWB-Kommunikation möglich.
  • Prinzipiell ist die Verwendung von UWB-Funksignalen für unterschiedliche Anwendungen aus dem Stand der Technik bekannt. Für die Nutzung in Produkten für den Endanwender stehen jedoch erst seit kurzem marktbereite UWB-Transceiver zur Verfügung.
  • Die Ultrabreitbandtechnologie ist in ihren prinzipiellen Grundlagen seit Langem bekannt. Sie ist jedoch erst in jüngerer Vergangenheit, nicht zuletzt durch eine liberaler gewordene Regulierung, für die Benutzung außerhalb von Spezialanwendungen zugänglich geworden.
  • Bei der Ultrabreitbandtechnologie handelt es sich um eine Nahbereichs-Funkkommunikation, die auf dem Aussenden kurzer Signalpulse basiert, welche innerhalb einer großen Frequenzbandbreite eine Vielzahl von Frequenzen abdeckt. Die Breite der abgedeckten Frequenzbereiche ist insbesondere von regulatorischen Vorgaben des entsprechenden territorialen Gebiets abhängig. Die Informationsübertragung beruht bei UWB nicht auf Trägerfrequenzmodulation. Stattdessen finden andere Methoden der Modulation Anwendung, wie beispielsweise On/Off-Keying, Pulsamplitudenmodulation und Pulspositionsmodulation.
  • Ein Nachteil der UWB-Kommunikation im Verhältnis zu der etablierten LF- und/oder HF-Kommunikation ist der bei vielen gegenwärtig verfügbaren, zur UWB-Kommunikation geeigneten Transceivern vergleichsweise hohe Energiebedarf.
  • Die UWB-Kommunikation weist jedoch den prinzipiellen Vorteil auf, dass aufgrund der Aussendung von Pulsen eine Entfernungsbestimmung mittels eines Laufzeit-basierten Ansatzes möglich ist, worauf oft auch mit der Bezeichnung der Time-Of-Flight-Methode Bezug genommen wird. Beispielsweise kann die Entfernung zwischen der UWB-Antenne und einem für UWB-Kommunikation vorbereiteten portablen ID-Geber ermittelt werden, indem ein UWB-Signal von der UWB-Antenne zu dem portablen ID-Geber gesendet wird, ein UWB-Transceiver des portablen ID-Gebers dieses beantwortet und ein mit der UWB-Antenne der Handhabe gekoppeltes Steuermittel das erfasste Antwortsignal auswertet. Dies geschieht unter Auswertung der vergangenen Zeit zwischen Aussenden und Empfang. Berücksichtigt werden in diesem Beispiel die Strecke zu dem ID-Geber hin, die Bearbeitungszeit innerhalb des ID-Gebers und die Strecke von dem ID-Geber weg zu der UWB-Antenne hin. Wenn, wie in diesem Beispiel, die Laufzeit fahrzeugseitig ausgewertet wird, muss lediglich die Bearbeitungszeit innerhalb des ID-Gebers fahrzeugseitig hinterlegt sein, sodass eine entsprechende Korrektur der fahrzeugseitig gemessenen Zeit zwischen Aussenden des UWB-Signals und Empfang der UWB-Antwort vorgenommen werden kann.
  • Erfahrungsgemäß ist die Genauigkeit einer derart vorgenommenen Entfernungsbestimmung auf UWB-Basis bei den üblichen vorgesehenen Größenordnungen von Entfernungen deutlich höher, als es bei anderen Verfahren der Fall ist. UWB-basierte Entfernungsbestimmung ist in der Regel genauer als eine Entfernungsbestimmung, die auf Signalstärkebestimmung von LF-Signalen oder auf Triangulation von LF-Signalen basiert. Die Genauigkeit liegt bei den UWB-basierten Entfernungsbestimmungen unter guten Bedingungen in der Größenordnung von 10 bis 20 cm.
  • Dadurch, dass die reine Laufzeit des UWB-Signals gegenüber der Bearbeitungszeit relativ kurz ist, würde eine zusätzliche Bearbeitung des Signals, beispielsweise für eine Manipulation des Signals etwa im Rahmen einer Relay-Station-Attacke, aufgrund der dann unerwartet hohen Gesamtdauer zwischen Aussenden eines UWB-Signals und Eintreffen der entsprechenden Antwort erkannt werden können. Eine Kompromittierung, beispielsweise durch eine Relay-Station-Attacke, ist deswegen, wenn überhaupt, bei UWBbasierter Entfernungsbestimmung nur mit sehr aufwändigen Methoden möglich.
  • Ein weiterer Vorteil, der sich durch die Nutzung der UWB-Signale ergibt, besteht darin, dass aufgrund der Vielzahl der verwendeten Frequenzen eine Abschattung der Signale sehr unwahrscheinlich ist. Dies liegt darin begründet, dass zumindest für einige der gleichzeitig verwendeten Frequenzen mit hoher Wahrscheinlichkeit immer eine Sichtlinie zwischen Sender und Empfänger besteht. Ein Grund hierfür ist, dass aufgrund der hohen Zahl unterschiedlicher genutzter Frequenzen immer für manche Frequenzen Beugungseffekte und/oder Reflektionen erwartet werden können.
  • Wie bereits eingangs erwähnt, ist die UWB-Antenne gemäß der Erfindung innerhalb der Handhabe angeordnet.
  • Durch die Anordnung der UWB-Antenne innerhalb der Handhabe wird eine Lösung bereitgestellt, die UWB-Antenne auf elegante Weise an dem Fahrzeug außerhalb seiner Blechummantelung anzuordnen. Die Anordnung der UWB-Antenne außerhalb der Blechummantelung des Fahrzeugs führt zu einer verbesserten UWB-Kommunikation. Diese äußert sich darin, dass eine Beeinträchtigung des UWB-Signals zwischen ID-Geber und UWB-Antenne des Fahrzeugs und/oder zwischen UWB-Antenne des Fahrzeugs und ID-Geber deutlich reduziert wird. Dadurch, dass die UWB-Kommunikation auf dem Senden und Empfangen von Signalen mit sehr vielen Frequenzen in einem vergleichsweise weiten Frequenzspektrum beruht, würde bei einigen Frequenzen nur eine geringe Beeinträchtigung der Signale durch die Blechummantelung hervorgerufen, während andere Frequenzen sehr stark beeinträchtigt würden, insbesondere gedämpft. Die mit der Nutzung einer Vielzahl von Frequenzen einhergehende frequenzabhängig unterschiedliche Beeinträchtigung der UWB-Signale wird durch die vorgeschlagene Erfindung deutlich reduziert, wenn nicht sogar vollständig vermieden.
  • Die Anordnung der UWB-Antenne innerhalb eines Fahrzeugtürgriffs geht darüber hinaus mit dem weiteren Vorteil einher, dass die heutzutage üblicherweise in dem Fahrzeugtürgriff vorhandene Elektronik teilweise oder vollständig mitgenutzt oder angepasst werden kann, um zur Steuerung der UWB-Antenne zumindest beizutragen. Ferner wird die Möglichkeit bereitgestellt, die UWB-Antenne gemeinsam mit weiterer Elektronik, beispielsweise mit einer vorhandenen LF-Schnittstelle oder einer kapazitiven und/oder induktiven Elektronik als ein gemeinschaftliches Modul für einen Fahrzeugtürgriff oder innerhalb der Handhabe eines Fahrzeugtürgriffs bereitstellen zu können.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die UWB-Antenne und die Steuerschaltung Bestandteil einer UWB-Schnittstelle sind. In einer speziellen Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die UWB-Schnittstelle als UWB-Transceiver vorgesehen ist, der in dem inneren Hohlraum der Handhabe positioniert ist. Gemäß dieser Weiterbildung ist die UWB-Antenne mit der zugehörigen Transceiverschaltung sowie gegebenenfalls weiterer Peripherieschaltungen innerhalb der Handhabe angeordnet.
  • Die Anordnung der UWB-Antenne an einem Fahrzeugtürgriff oder innerhalb eines Fahrzeugtürgriffs geht mit dem weiteren Vorteil einher, dass ein Bediener, der einen Zutritt zu einem Fahrzeug anstrebt, sich hierfür in der Regel auf den Fahrzeugtürgriff hinbewegt. Dadurch ist Funkkommunikation zwischen dem ID-Geber, der in Besitz des Bedieners ist, und der UWB-Schnittstelle insoweit positiv beeinflusst, dass eine Beeinträchtigung, beispielsweise durch abschattende Objekte, mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht vorliegt.
  • Wie oben ausgeführt, weist die Handhabe jedes gattungsgemäßen Türgriffs, egal ob schwenkbar oder feststehend, zwei Endabschnitte mit jeweils zugehörigen Lagerabschnitten auf. Der Greifabschnitt ist dazwischen angeordnet. Definiert ist der Greifabschnitt durch die Zugänglichkeit und Bedienbarkeit für einen Benutzer. Der Greifabschnitt ist entsprechend derjenige Abschnitt, welcher zum Umfassen oder Hintergreifen zur Verfügung steht. Dies ist insbesondere dort der Fall, wo zwischen Handhabe und Türblech (oder Griffträger) ausreichend Abstand vorhanden ist, da wenigstens 3 cm Abstand zwischen Handhabe und Türblech für ein komfortables Hintergreifen erforderlich sind. Entsprechend weist der Greifabschnitt einen Abstand zum Griffträger auf, welcher Raum für die Hand oder die Finger eines Benutzers bietet. Demgegenüber sind die Endabschnitte nicht hintergreifbar. Sie verlaufen dicht am Fahrzeugblech oder dem unterliegenden Griffträger und sind im Bereich der Lagerabschnitte sogar abstandslos mit dem Griffträger gekoppelt. Erfindungsgemäß ist die UWB-Antenne also in den Endabschnitten, außerhalb des Greifabschnitts aufgenommen. Wo genau der Übergang zwischen Endabschnitten und Greifabschnitt verläuft, ist vom jeweiligen Design des Türgriffes bestimmt. Ein Endabschnitt endet jedoch gemäß dieser Anmeldung dort, wo ein Benutzer die Handhabe umgreifen und betätigen kann.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Schirmung des UWB-Antennenfeldes durch die Hand oder sonstige Körperteile eines Benutzers störend wirkt. Die Antenne wird daher außerhalb des Greifabschnitts der Handhabe angeordnet. In diesem Abschnitt ist eine Überdeckung durch die Hand eines den Greifabschnitt angreifenden Benutzers am wenigsten wahrscheinlich.
  • In diesem Bereich angeordnet, kann die Sendeantenne und Empfangsantenne mit geringem Risiko für eine Störung durch die Einwirkung des Körpergewebes eines Benutzers betrieben werden. Die durch die Nutzung der UWB-Technologie bereits reduzierte Abschattung der Signale wird durch die vorgenommene Positionierung der UWB-Antenne noch besser vermieden. Die Antenne ist erfindungsgemäß vollständig in einem Endabschnitt, außerhalb des Greifabschnitts, aufgenommen.
  • Um die Qualität der Signalabstrahlung und des Signalempfangs zu optimieren, ist bevorzugt, dass der Fahrzeugtürgriff wenigstens bereichsweise mit einem oder mehreren nichtmetallischen Werkstoffen derart ausgebildet ist, dass eine Signalstrecke zwischen Antenne und äußerer Umgebung ohne metallische Abschirmung vorliegt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine Türgriffummantelung zumindest teilweise aus einem nichtmetallischen Werkstoff, beispielsweise einem Kunststoff, besteht. Da die Antenne in einem Endabschnitt der Handhabe angeordnet ist, kann bevorzugt eine Ummantelung dieses Endabschnitts teilweise, bevorzugt vollständig, aus einem nichtmetallischen Werkstoff bestehen.
  • Die Antenne kann außerhalb des Greifabschnitts und innerhalb eines Endabschnitts vollständig im außerhalb des Türblech liegenden Teil der Handhabe ausgebildet sein, sie kann jedoch auch, zumindest teilweise, in dem durch die Öffnung im Türblech hineinragenden Teil der Handhabe, also in den Lagerabschnitten der Endabschnitte ausgebildet sein. Die Handhabe weist gemäß obiger Beschreibung Lagerabschnitte auf, welche durch das Türblech hindurchragen. In diesem Bereich ist entsprechend kein Türblech vorhanden und die Antennenanordnung kann in einem Lagerabschnitt der Endabschnitte untergebracht sein.
  • In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Türgriff mit einer schwenkbaren Handhabe gemäß obiger Beschreibung ausgebildet und die Antenne ist im Schwenkabschnitt der Handhabe aufgenommen. Wie oben beschrieben, weist die Handhabe bei Türgriffen mit schwenkbaren Handhaben als Abschnitte entlang ihrer Längsrichtung wenigstens einen Betätigungsabschnitt, einen Greifabschnitt und einen Schwenkabschnitt auf. Die mechanische Betätigung und Krafteinleitung in Betätigungsmittel im Griffträger erfolgt am Betätigungsabschnitt durch Kraftübertrag einer Zugbewegung eines Benutzers im Bereich des Greifabschnittes.
  • Im Schwenkabschnitt ist eine Überdeckung durch die Hand eines den Greifabschnitt angreifenden Benutzers am wenigsten wahrscheinlich. Fahrzeugtürgriffe mit schwenkbarer Handhabe sind üblicherweise so gestaltet, dass zur Verbesserung der Hebelwirkung und Leichtgängigkeit der Greifabschnitt näher zum Betätigungsabschnitt hin ausgerichtet ist als zum Schwenkabschnitt. Ein den Greifabschnitt im komfortablen Bereich angreifender Benutzer wird seine Hand also näher zu dem Betätigungsabschnitt platzieren als zu dem Schwenkabschnitt. Dies gilt ganz allgemein und weitgehend unabhängig von dem konkreten Design eines Türgriffes. Es ist nämlich für eine optimierte Kraftübertragung wichtig, das Angreifen des Benutzers möglichst weit entfernt von der Schwenkachse und möglichst nah an dem Betätigungsabschnitt stattfinden zu lassen.
  • Bei den meisten Türgriffen sind die Übergänge zwischen Schwenkabschnitt und Greifabschnitt fließend, wesentlich für die Weiterbildung der Erfindung ist jedoch, dass die Antenne in dem Schwenkabschnitt aufgenommen ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Antenne für eine UWB-Signalübertragung bei einer Frequenz aus dem Frequenzbereich zwischen 30 MHz und 10,6 GHz, bevorzugt zwischen 2,0 GHz und 8 GHz, ausgebildet. Die entsprechende Anpassung der Steuerschaltung ist bevorzugter Bestandteil der Erfindung. Die konkrete Wahl von Unterbereichen der genannten Frequenzbereiche ist abhängig davon, in welchen Ländern die Verwendung des erfindungsgemäßen Türgriffs vorgesehen ist und welche Frequenzbereiche in diesen für UWB-Kommunikation freigegeben sind.
  • Erfindungsgemäß ist die Antenne als Leiterbahn auf einer Platine angeordnet. Der Fahrzeugtürgriff kann weitere elektronische Komponenten enthalten, die auf derselben Platine angeordnet sein können. Wesentlich ist jedoch, dass ein Platinenabschnitt mitsamt der Antenne in dem Schwenkabschnitt des Türgriffes angeordnet wird. Die Antenne kann auch zusammen mit der Steuerschaltung auf einer gemeinsamen Platine angeordnet sein, wobei in diesem Fall wesentlich ist, dass die Platine derart in der Handhabe ausgerichtet und angeordnet wird, dass die Antenne an einem dem Greifabschnitt abgewandten Ende der Platine angeordnet ist, so dass eine maximale Beabstandung von dem Greifabschnitt vorliegt.
  • Bevorzugt ist die Platine als zumindest bereichsweise biegbare Leiterplatte zur Positionierung der Leiterplatte in dem Fahrzeugtürgriff ausgebildet. Es kann also eine Leiterplatte vorgesehen sein, die bereichsweise biegbar ist. Die bereichsweise Biegbarkeit kann beispielsweise durch Materialverjüngungen und/oder durch entsprechende Materialwahl erreicht sein. Durch die bereichsweise Biegbarkeit kann die Leiterplatte mit einer gewissen Flexibilität in den Fahrzeugtürgriff eingesetzt werden und ist somit in gewissem Rahmen für unterschiedlich geformte Handhaben nutzbar.
  • Es ist besonders bevorzugt, wenn der Schwenkabschnitt als Verlängerung des Greifabschnittes der Handhabe ausgebildet ist und der Schwenkabschnitt durch einen Abschnitt der Handhabe gebildet ist, welcher eine Länge von weniger als 30 % der Gesamtlänge hat, vorzugsweise weniger als 20 % der Gesamtlänge der Handhabe.
  • Der Schwenkabschnitt stellt damit höchstens 30 % der Länge der Handhabe und ist als Bereich definiert, welcher im üblichen Betrieb von einem Benutzer überhaupt nicht umgriffen wird. Regelmäßig ist der Bereich in diesem Abschnitt zwischen Türblech und Handhabe derart gering, dass das Hintergreifen durch einen Benutzer gar nicht möglich ist.
  • Es ist besonders bevorzugt, dass der Fahrzeugtürgriff derart ausgebildet ist, dass der Abstand zwischen Handhabe und Griffträger im gesamten Greifabschnitt größer ist als im Betätigungsabschnitt und im Schwenkabschnitt.
  • Der Greifabschnitt ist damit definiert als derjenige mittlere Abschnitt der Handhabe, der in jedem Bereich einen größeren Abstand zum Griffträger aufweist als die endseitig liegenden Abschnitte. Vorzugsweise ist der Greifabschnitt so definiert, dass der Abstand zwischen Griffträger und Handhabe wenigstens 3 cm beträgt. Die verbleibenden Abschnitte der Handhabe bilden dann auf der einen Seite den Betätigungsabschnitt und auf der anderen Seite den Schwenkabschnitt.
  • Gemäß einem Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Fahrzeugtürgriff, wie er oben beschrieben wurde, in einem Authentifizierungssystem eines Fahrzeugs zur Authentifizierung eines portablen ID-Gebers gegenüber dem Fahrzeug verwendet wird. Dies dient dazu, Fahrzeugfunktionen für einen Bediener freizugeben, der den portablen ID-Geber mit sich führt. Das Authentifizierungssystem umfasst den portablen ID-Geber und eine fahrzeugseitige Authentifizierungsanordnung. Der portable ID-Geber weist wenigstens eine erste ID-Geber-UWB-Schnittstelle und die Authentifizierungsanordnung wenigstens eine UWB-Antenne einer ersten Fahrzeug-UWB-Schnittstelle auf. Die erste ID-Geber-UWB-Schnittstelle und die erste Fahrzeug-UWB-Schnittstelle sind zur UWB-Kommunikation miteinander eingerichtet.
  • Ein weiterer Gedanke der Erfindung betrifft ein Authentifizierungssystem eines Fahrzeugs zur Authentifizierung eines portablen ID-Gebers gegenüber dem Fahrzeug zur Freigabe von Fahrzeugfunktionen für einen Bediener, der den portablen ID-Geber mit sich führt. Das Authentifizierungssystem weist den portablen ID-Geber und eine fahrzeugseitige Authentifizierungsanordnung auf. Der portable ID-Geber weist wenigstens eine erste ID-Geber-UWB-Schnittstelle und die Authentifizierungsanordnung wenigstens eine erste Fahrzeug-UWB-Schnittstelle mit einer UWB-Antenne auf, wobei zumindest die UWB-Antenne innerhalb einer Handhabe eines Fahrzeugtürgriffs angeordnet ist. Die erste ID-Geber-UWB-Schnittstelle und die erste Fahrzeug-UWB-Schnittstelle sind zur UWB-Kommunikation miteinander eingerichtet. Dabei ist die Nutzung eines Fahrzeugtürgriffs gemäß einer der oben erläuterten Ausgestaltungen als Bestandteil des Authentifizierungssystems vorgesehen.
  • Der Begriff der UWB-Schnittstelle bezieht sich auf eine Anordnung von Elementen, welche die Voraussetzungen zur UWB-Kommunikation mit einem anderen zur UWB-Kommunikation eingerichteten Gerät erfüllt. Beispielsweise kann es sich bei einer UWB-Schnittstelle um einen UWB-Transceiver handeln, wie sie seit einiger Zeit für industrielle Anwendungen bereitstehen.
  • Es wird also ein System vorgeschlagen, das eine in einem Fahrzeugtürgriff angeordnete UWB-Antenne als Bestandteil einer UWB-Schnittstelle des Fahrzeugs und wenigstens einen an diese Fahrzeug-UWB-Schnittstelle angepassten ID-Geber aufweist. Aufgrund der in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeugtürgriff erläuterten Vorteile der UWB-Kommunikation ist ein derartiges System in der Lage, einen Abstand des ID-Gebers mit guter Genauigkeit zu bestimmen und dabei eine hohe Sicherheit vor Kompromittierung der Entfernungsbestimmung zu gewährleisten.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Authentifizierungssystems ist die erste Fahrzeug-UWB-Schnittstelle mit einem innerhalb des Fahrzeugtürgriffs angeordneten Näherungssensor gekoppelt. Die erste Fahrzeug-UWB-Schnittstelle und der Näherungssensor sind mit einem ersten Steuermittel gekoppelt. Das Steuermittel ist eingerichtet, die erste Fahrzeug-UWB-Schnittstelle anzusteuern und in einen kommunikationsbereiten Modus zu versetzen, nachdem der erste Näherungssensor eine Annäherung eines Bedieners festgestellt hat und die Annäherung des Bedieners durch Ausgabe eines Näherungssignals dem Steuergerät mitgeteilt hat.
  • Um das Ansteuern der UWB-Antenne technisch zu realisieren, kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die erste Fahrzeug-UWB-Schnittstelle und die UWB-Antenne als UWB-Transceiver ausgebildet sind, die sich in der meisten Zeit in einem nicht sende- und empfangsbereiten Zustand befindet. Das erste Steuermittel ist eingerichtet, den UWB-Transceiver anzusteuern, dass die UWB-Antenne des UWB-Transceivers in einen empfangsbereiten Zustand und/oder einen sendebereiten Zustand versetzt wird. Die erste Fahrzeug-UWB-Schnittstelle wird also in Abhängigkeit davon in den kommunikationsbereiten Modus versetzt, ob der Näherungssensor eine Annäherung des Bedieners festgestellt hat. Durch diese funktionelle Kopplung des Näherungssensors mit der Sendebereitschaft und/oder Empfangsbereitschaft der ersten Fahrzeug-UWB-Schnittstelle wird der Zeitraum eines energieintensiven Betriebs der ersten Fahrzeug-UWB-Schnittstelle reduziert auf Situationen, in denen die Funktionalität wahrscheinlich tatsächlich benötigt wird.
  • Bei dem Steuermittel kann es sich beispielsweise um ein fahrzeugseitiges Steuergerät handeln oder um die eingangs erläuterte Steuerschaltung für den Sende-und Empfangsbetrieb, die innerhalb der Handhabe angeordnet ist.
  • Bei dem ersten Näherungssensor kann es sich beispielsweise um einen NFC-Sensor, einen kapazitiven Sensor oder einen induktiven Schalter handeln. Aber auch optische Sensoren, wie beispielsweise Time-of-Flight-Kameras, können vorgesehen sein. Insbesondere der kapazitive Sensor und der induktive Sensor weisen den Vorteil auf, dass sie bei vielen derzeit bereits erhältlichen Fahrzeugtürgriffen vorgesehen sind, sodass auf bereits vorhandene Entwicklungsergebnisse und Erfahrungen zurückgegriffen werden kann. Das Vorsehen eines NFC-Sensors, insbesondere eines NFC-Transceivers, geht mit dem Vorteil einher, dass die NFC-Funktionalität genutzt werden kann, um zur Verbesserung der Berechtigungsprüfung beizutragen, beispielsweise im Zusammenhang mit einem eigens hierfür vorgesehenen NFC-Chip, welchen der Bediener mit sich trägt und insbesondere mit einem NFC-Chip, welcher Bestandteil des ID-Gebers ist. Auch eine Kombination aus NFC-Sensor, kapazitivem Sensor, optischem Sensor und/oder induktivem Schalter ist denkbar.
  • Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert.
    • In Figur 1a ist schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Ruhestellung gezeigt;
    • In Figur 1b ist das Ausführungsbeispiel aus Figur 1a in einer Betätigungsstellung gezeigt.
    • In Figur 2a ist schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Ruhestellung gezeigt;
    • In Figur 2b ist das Ausführungsbeispiel aus Figur 2a in einer Betätigungsstellung gezeigt.
    • In Figur 3 ist eine schematische Ausführung des Authentifizierungssystems gezeigt.
    • In Figur 4 ist schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Ruhestellung gezeigt.
  • In Figur 1a ist eine Handhabe 1 eines Kraftfahrzeugtürgriffes gezeigt. Es handelt sich bei diesem Ausführungsbeispiel um einen Kraftfahrzeugtürgriff mit schwenkbarer Handhabe. Die Handhabe 1 liegt in dem dargestellten montierten Zustand an einem Fahrzeugtürblech 2 an. Durch das Türblech hindurch erstrecken sich ein als Schwenkansatz ausgebildeter Lagerabschnitt 3 und ein als Betätigungsansatz ausgebildeter Lagerabschnitt 4 zur Türinnenseite. Auf der Türinnenseite ist der Griffträger 5 angeordnet, von welchem hier das Schwenklager 5a und die Betätigungsmittel 5b dargestellt sind. Die Betätigungsmittel 5b stehen in einer elektrischen oder mechanischen Wirkverbindung mit einer Schlosseinrichtung 6, welche eine Türentriegelung bewirkt.
  • Die Handhabe ist in Darstellung 1a in die Abschnitte a, b und c geteilt. Abschnitt b stellt den Greifabschnitt dar, auf den ein Benutzer zur Betätigung der Handhabe zugreifen kann. Der Abschnitt c ist der Betätigungsabschnitt, welcher mit dem Betätigungsansatz 4 fest verbunden ist. Dieser Abschnitt c leitet die Kräfte, welche auf die Handhabe im Bereich des Greifabschnittes b ausgeübt werden in die Betätigungsmittel 5b ein.
  • Der Abschnitt a ist der Schwenkabschnitt. Ein Teil des Schwenkabschnitts a ist als Schwenkansatz 3 ausgebildet. Der Schwenkansatz 3 ist durch eine Öffnung im Türblech 2 geführt und ruht in dem Lager 5a des Griffträgers. Die gesamte Handhabe ist entsprechend um eine Schwenkachse schwenkbar, wobei diese Achse durch das Lager 5a verläuft. Bei einer solchen Schwenkbewegung werden Abschnitt c der Handhabe und der Betätigungsansatz 4 ausgelenkt.
  • Im Inneren der Handhabe 1 ist eine Steuerschaltung 10 angeordnet, welche mit einer UWB-Antenne 11 zur bidirektionalen Kommunikation gekoppelt ist. Die Antenne 11 und die Steuerschaltung 10 bilden einen Transceiver für eine UWB-Kommunikation. Ein Kabelbaum 7 mit Versorgungsspannung und Signalleitungen ist aus der Handhabe 1 im Bereich des Schwenklagers 5a zum Griffträger 5 geführt. In diesem Ausführungsbeispiel bildet die Antenne 11 ein eigenes Modul, separat von der Steuerschaltung 10. Es ist, je nach Bauart des Griffes, jedoch möglich, die Steuerschaltung 10 mit der Antenne 11 zusammen auf eine Platine zu integrieren oder auch mehrere Elektronikmodule vorzusehen, wovon eines ein Modul mit der UWB-Antenne ist und im Schwenkbereich angeordnet ist (zusätzlich können z. B. Niederfrequenz-Antennen oder Sensoranordnungen vorgesehen sein). Je nach Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, dass die Antenne als bestückte Antenne ausgebildet ist.
  • Es ist dargestellt, dass die UWB-Antenne 11 vollständig in dem Schwenkabschnitt a der Handhabe 1 aufgenommen ist. In diesem Bereich ist eine Einwirkung oder ein Umgreifen eines Benutzers unwahrscheinlich und entsprechend wird die Wirksamkeit der Sende-Empfangs-Kommunikation verbessert.
  • Figur 1b zeigt eine Betätigungssituation, wobei die Handhabe 1 um eine Achse durch das Schwenklager 5a geschwenkt ist, was durch Einwirken einer Kraft in Richtung des Pfeils 12 bewirkt wird. Die Betätigungsmittel 5b sind durch den Betätigungsansatz 4 ausgelenkt und es findet eine Übertragung dieser Auslenkung auf die Schließeinrichtung 6 statt. Es ist ersichtlich, dass allein die wirkenden Hebelkräfte den Benutzer veranlassen werden, zumindest nach einer gewissen Vertrautheit mit der Türgriffanordnung regelmäßig einen Angriffspunkt an der Handhabe zu wählen, der näher an dem Betätigungsabschnitt c liegt als an dem Schwenkabschnitt a. Dies erleichtert die Bedienung durch Verringerung der erforderlichen Kräfte. Die Antenne 11 liegt dann an der störungsärmsten Stelle in der Handhabe, weil dort ein äußerst geringes Risiko des Umgreifens durch einen Benutzer besteht.
  • Wie oben beschrieben, können die Anordnungen und Ausrichtungen der Antenne in dem Schwenkabschnitt grundsätzlich vielfältig sein. Im gezeigten Beispiel wäre es auch möglich, die Antenne teilweise in den Schwenkansatz 3a eintauchen zu lassen. Außerdem ist es ebenfalls möglich, auch die Steuereinrichtung vollständig in dem Schwenkansatz a aufzunehmen, beispielsweise wenn eine Platine sowohl mit aufgebrachter Antenne als auch mit aufgebrachter Steuereinrichtung in kompakter Weise in den Schwenkabschnitt a eingesetzt wird.
  • Figuren 2a und 2b sind ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugtürgriffs zu entnehmen. Dieses unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1a und 1b insbesondere durch den Näherungssensor 13, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als kapazitiver Näherungsschalter ausgeführt ist und der mit der Steuerschaltung 10 verbunden ist.
  • Figur 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Authentifizierungssystems 14 zu entnehmen.
  • Das Authentifizierungssystem 14 dient der Authentifizierung eines ID-Gebers 15" gegenüber einem Fahrzeug 16. Fig. 3 zeigt eine Situation, in welcher der ID-Geber 15" sich in Besitz eines Bedieners 17 befindet. Mit dem erfindungsgemäßen Authentifizierungssystem 14 kann die Authentifizierung des portablen ID-Gebers 15" gegenüber dem Fahrzeug 16 vorgenommen werden, damit der Bediener 17, der den portablen ID-Geber mit sich führt, auf Fahrzeugfunktionen zugreifen kann wie beispielsweise auf ein Starten des Fahrzeugs 16 oder ein Öffnen einer oder mehrerer der vorhandenen Fahrzeugtüren.
  • Das Authentifizierungssystem 14 umfasst neben dem portablen ID-Geber 15" mit einer ID-Geber-UWB-Schnittstelle 15', die eine ID-Geber-seitige UWB-Antenne 15 aufweist, eine fahrzeugseitige Authentifizierungsanordnung 18. Die Authentifizierungsanordnung 18 weist zumindest eine erste Fahrzeug-UWB-Schnittstelle auf. In der gezeigten Ausgestaltung ist die erste Fahrzeug-UWB-Schnittstelle mit einer UWB-Antenne als Bestandteil eines UWB-Transceivers innerhalb der Handhabe 1 des Fahrzeugtürgriffs angeordnet.
  • Die Authentifizierungsanordnung weist ferner eine nicht dargestellte LF-Schnittstelle mit wenigstens einer ersten LF-Antenne auf sowie einen als kapazitiven Sensor ausgestalteten Annäherungssensor, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Figuren 2a und 2b ebenfalls innerhalb des Türgriffs angeordnet ist, in anderen Ausführungsformen aber auch nicht vorhanden oder an einer anderen Position angeordnet sein kann. In der gezeigten Ausgestaltung der Figur 3 sind der UWB-Transceiver, die LF-Schnittstelle und der Annäherungssensor mit einem nicht dargestellten fahrzeugseitigen Steuermittel gekoppelt. Das Steuermittel ist geeignet, als Steuermittel der Authentifizierungsanordnung 18 die einzelnen Bestandteile der Authentifizierungsanordnung 18 zu steuern und zu überwachen, um einen Authentifizierungsvorgang vollständig oder teilweise vorzunehmen.
  • Das der Figur 4 zu entnehmende Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugtürgriffs unterscheidet sich von dem in Figur 2a dargestellten Ausführungsbeispiel durch die Position der Antenne. Die Antenne ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel nicht in dem ersten Endabschnitt, sondern in dem zweiten Endabschnitt angeordnet. Die entsprechende Positionierung der Antenne kann auch als alternative Positionierung der Antenne zur Abwandlung des Ausführungsbeispiels der Figur 1 oder einer der anderen vorteilhaften Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugtürgriffs vorgesehen sein.

Claims (15)

  1. Fahrzeugtürgriff zur Anordnung an einem Kraftfahrzeug, wobei der Fahrzeugtürgriff eine Handhabe (1) und einen Griffträger (5) aufweist, wobei die Handhabe (1) in dem Griffträger (5) gelagert ist,
    wobei die Handhabe (1) als langgestreckter Körper ausgebildet ist, mit einem ersten Endabschnitt (a) und einem zweiten Endabschnitt (c) der Handhabe (1), einem zwischen den Endabschnitten im mittleren Abschnitt der Handhabe (1) angeordneten Greifabschnitt (b), wobei der erste Endabschnitt (a) und der zweite Endabschnitt (c) jeweils Lagerabschnitte aufweisen,
    wobei der Greifabschnitt derjenige Abschnitt ist, welcher zum Umfassen oder Hintergreifen zur Verfügung steht, wobei die Endabschnitte nicht hintergreifbar sind,
    wobei die Lagerabschnitte des ersten Endabschnitts (a) und des zweiten Endabschnitts (c) in den Griffträger (5) hineinragen und dort gelagert sind,
    wobei eine Antenne (11) in einem inneren Hohlraum der Handhabe (1) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Antenne (11) als UWB-Antenne für eine UWB-Signalübermittlung in einem UWB-Frequenzbereich ausgebildet ist und eine Steuerschaltung (10) für einen Sende- und Empfangsbetrieb mit der Antenne (11) gekoppelt ist zur Ermöglichung einer Entfernungsbestimmung zwischen der UWB-Antenne und einem zur UWB-Kommunikation vorbereiteten portablen ID-Gebers durch Senden eines UWB-Signals von der UWB-Antenne zu dem portablen ID-Geber, Beantworten des Signals durch einen UWB-Transceiver des portablen ID-Gebers und Auswerten des erfassten Antwortsignals mit einem mit der UWB-Antenne der Handhabe gekoppelten Steuermittel unter Auswertung der vergangenen Zeit zwischen Aussenden und Empfang,
    wobei die Antenne (11) außerhalb des Greifabschnitts (b) vollständig in einem Endabschnitt (a, c) der Handhabe (1) aufgenommen ist und wobei die Antenne (11) als Leiterbahn auf einer Platine ausgebildet ist.
  2. Fahrzeugtürgriff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (10) in dem inneren Hohlraum (1) angeordnet ist und Signalleitungen aufweist, welche zu dem Griffträger (5) geführt sind.
  3. Fahrzeugtürgriff nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugtürgriff wenigstens bereichsweise derart mit einem oder mehreren nichtmetallischen Werkstoffen ausgebildet ist, dass eine Signalstrecke von der UWB-Antenne (11) zu der Umgebung ohne metallische Abschirmung bereitgestellt wird.
  4. Fahrzeugtürgriff nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umfassung des die Antenne (11) aufnehmenden Endabschnitts (a, c) teilweise oder vollständig aus einem oder mehreren nichtmetallischen Werkstoffen besteht.
  5. Fahrzeugtürgriff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Handhabe (1) bewegbar in dem Griffträger (5) gelagert ist,
    wobei der erste Endabschnitt (c) der Handhabe (1) als Betätigungsabschnitt ausgebildet ist und der zweite Endabschnitt (a) als Schwenkabschnitt ausgebildet ist, so dass Schwenkabschnitt und Betätigungsabschnitt an einander abgewandten Enden der Handhabe (1) angeordnet sind,
    wobei der Lagerabschnitt des Betätigungsabschnitts in den Griffträger (5) hineinragt und dort in mechanischer Wirkverbindung mit Betätigungsmitteln (5b) steht, um eine Bewegung der Handhabe (1) auf die Betätigungsmittel (5b) zu übertragen,
    wobei der Lagerabschnitt des Schwenkabschnitts in einem Schwenklager des Griffträgers aufgenommen ist, so dass die Handhabe (1) in dem Schwenklager in einer durch Lagerabschnitt und Schwenklager geführten Bewegung schwenkbar ist,
    wobei die Antenne (11) im Schwenkabschnitt der Handhabe (1) aufgenommen ist.
  6. Fahrzeugtürgriff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antenne (11) für eine UWB-Signalübertragung in einem UWB-Frequenzband aus dem Frequenzbereich zwischen 30 MHz und 10,6 GHz, bevorzugt zwischen 2,0 GHz und 8 GHz, ausgebildet ist.
  7. Fahrzeugtürgriff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antenne (11) zusammen mit der Steuerschaltung (10) auf einer gemeinsamen Platine angeordnet ist
  8. Fahrzeugtürgriff nach Anspruch 7, wobei die Platine als zumindest bereichsweise biegbare Leiterplatte zur Positionierung der Leiterplatte in dem Fahrzeugtürgriff ausgebildet ist.
  9. Fahrzeugtürgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Antenne (11) als separates Bauteil beabstandet zu der Steuerschaltung (10) ausgebildet ist und/oder die Antenne als bestückte Antenne ausgebildet ist.
  10. Fahrzeugtürgriff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Endabschnitte als integrale Verlängerung des Greifabschnitts (b) ausgebildet sind, wobei jeder Endabschnitt durch einen Abschnitt der Handhabe (1) gebildet ist, welcher eine Länge von weniger als 30 Prozent der Gesamtlänge der Handhabe (1) hat, vorzugsweise weniger als 20 Prozent der Gesamtlänge der Handhabe (1).
  11. Fahrzeugtürgriff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Abstand zwischen Handhabe (1) und Griffträger (5) im gesamten Greifabschnitt (b) größer ist als in den Endabschnitten.
  12. Fahrzeugtürgriff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem inneren Hohlraum der Handhabe (1) ein, bevorzugt kapazitiver oder induktiver, Näherungssensor (13) angeordnet ist, und wobei die Steuerschaltung (10) und der Näherungssensor miteinander gekoppelt sind, und wobei die Steuerschaltung (10) eingerichtet ist, die Antenne (11) anzusteuern und in einen kommunikationsbereiten Modus zu versetzen, nachdem der erste Näherungssensor (13) eine Annäherung eines Bedieners (4) festgestellt hat.
  13. Verwendung eines Fahrzeugtürgriffs nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Authentifizierungssystem (14) eines Fahrzeugs (16) zur Authentifizierung eines portablen ID-Gebers (15") gegenüber dem Fahrzeug (16) zur Freigabe von Fahrzeugfunktionen für einen Bediener (17), der den portablen ID-Geber (15") mit sich führt,
    wobei das Authentifizierungssystem (14) den portablen ID-Geber (15") und eine fahrzeugseitige Authentifizierungsanordnung (18) aufweist, wobei der portable ID-Geber (15") wenigstens eine erste ID-Geber-UWB-Schnittstelle und die Authentifizierungsanordnung wenigstens eine UWB-Antenne einer ersten Fahrzeug-UWB-Schnittstelle aufweist, und wobei die erste ID-Geber-UWB-Schnittstelle und die erste Fahrzeug-UWB-Schnittstelle zur UWB-Kommunikation miteinander eingerichtet sind.
  14. Authentifizierungssystem (14) eines Fahrzeugs (16) zur Authentifizierung eines portablen ID-Gebers (15") gegenüber dem Fahrzeug (16) zur Freigabe von Fahrzeugfunktionen für einen Bediener (17), der den portablen ID-Geber (15") mit sich führt,
    wobei das Authentifizierungssystem (14) den portablen ID-Geber (15") und eine fahrzeugseitige Authentifizierungsanordnung (18) aufweist, wobei der portable ID-Geber (15") wenigstens eine erste ID-Geber-UWB-Schnittstelle (15, 15') und die Authentifizierungsanordnung (18) wenigstens eine erste Fahrzeug-UWB-Schnittstelle mit einer UWB-Antenne (11) aufweist, wobei die UWB-Antenne (11) innerhalb einer Handhabe (1) eines Fahrzeugtürgriffs nach einem der Ansprüche 1 bis 12 angeordnet ist, wobei der Fahrzeugtürgriff Bestandteil des Authentifizierungssystems ist,
    wobei die erste ID-Geber-UWB-Schnittstelle (15, 15') und die erste Fahrzeug-UWB-Schnittstelle zur UWB-Kommunikation miteinander eingerichtet sind.
  15. Authentifizierungssystem (14) nach Anspruch 14, wobei die erste Fahrzeug-UWB-Schnittstelle mit einem innerhalb der Handhabe (1) des Fahrzeugtürgriffs angeordneten Näherungssensor (13) gekoppelt ist, wobei die erste Fahrzeug-UWB-Schnittstelle und der Näherungssensor (13) mit einem ersten Steuermittel (10) gekoppelt sind, das eingerichtet ist, die erste Fahrzeug-UWB-Schnittstelle anzusteuern und in einen kommunikationsbereiten Modus zu versetzen, nachdem der erste Näherungssensor (13) eine Annäherung eines Bedieners festgestellt hat.
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