EP4086415A1 - Kraftfahrzeug-aussenhautbauteil - Google Patents

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Publication number
EP4086415A1
EP4086415A1 EP22164375.2A EP22164375A EP4086415A1 EP 4086415 A1 EP4086415 A1 EP 4086415A1 EP 22164375 A EP22164375 A EP 22164375A EP 4086415 A1 EP4086415 A1 EP 4086415A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
motor vehicle
sensor unit
core element
component according
wire
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Withdrawn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
EP22164375.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias Klocke
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.)
Kiekert AG
Original Assignee
Kiekert 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 Kiekert AG filed Critical Kiekert AG
Publication of EP4086415A1 publication Critical patent/EP4086415A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • E05B81/77—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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B17/00—Accessories in connection with locks
    • E05B17/0004—Lock assembling or manufacturing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle outer skin component, in particular a motor vehicle component that is exposed to a motor vehicle body, such as a motor vehicle door handle, motor vehicle exterior mirror, motor vehicle crash protection strip, motor vehicle bumper, etc., with at least one core element made of plastic and with at least one sensor unit and a conductor track structure, wherein the core element, the sensor unit and the conductor track structure define at least one, preferably encapsulated, fully functional structural unit.
  • Such motor vehicle outer skin components are usually used in practice in the form of a motor vehicle door handle and are used in this connection, for example, to be able to detect the approach of a user. As a result of this, a combined authentication and unlocking process can then be started, so that when a user with access authorization approaches, the motor vehicle door associated with the relevant motor vehicle door handle is unlocked and can be opened easily by the user.
  • the sensor unit implemented in this context usually works capacitively or inductively in order to be able to determine the approach of the user in this way.
  • a first conductor coil is formed in the handle part, the winding of which surrounds a coil core arranged in the handle part.
  • the coil core extends at least partially into a holding section of the handle part.
  • a second conductor coil is formed on the vehicle side in such a way that the coil core arranged in the handle part extends through the second conductor coil when the holding section is coupled to the holder receptacle.
  • a vehicle door handle that is equipped with at least one circuit board fitted with electronic components in a handle housing and a connector for contacting the circuit board outside the housing.
  • the carrier is designed in one piece with the connector as an injection molded part. Electrical lines in the carrier are encapsulated as metallic conductors and at least some of the metallic conductors protrude from the injection-molded part in the area of the connector and the circuit board for contacting. In this way, a vehicle door handle system that is inexpensive and easy to assemble should be made available overall.
  • EP 1 521 890 is all about a locking system for a door or flap in vehicles.
  • a lock that can be actuated via a handle is implemented on the door.
  • a shield lying between the electrodes is provided in a handle, which temporarily generates two spatially separate electric fields in this way.
  • the conductor tracks and the conductor surfaces of the electrode as well as a shielding on an overall circuit board can be produced by hot embossing on said circuit board or the conductor track structure.
  • a so-called two-component spraying technique can also be used at this point. This allows circuit board parts provided with conductors to be connected to one another by means of hinges.
  • an inner electrode, an outer electrode and a shield are realized. These can be folded into a three-layer folded product.
  • the folding product forms a structural unit that is integrated into the handle.
  • a capacitive sensor can be implemented, with the help of which an electric field in the area of the handle is formed and which responds when a human hand approaches the handle.
  • a data exchange is started between the person wanting access or a mobile part carried by them and the motor vehicle. If the user's access authorization is determined as part of this data exchange, the associated motor vehicle door lock on the motor vehicle door is unlocked. As a result, the relevant motor vehicle door can then be quickly opened by the user with access authorization. This can be done manually or with an electric motor.
  • the invention is based on the technical problem of further developing such a motor vehicle outer skin component of the structure described above in such a way that a uniform construction is made available for implementing a platform strategy.
  • a generic motor vehicle outer skin component is characterized within the scope of the invention in that the sensor unit is integrated into the core element.
  • the sensor unit is therefore first of all and explicitly separated from the conductor track structure—if you will—and consequently designed independently of the conductor track structure. This makes it possible, on the one hand, to manufacture and design the sensor unit and, on the other hand, the conductor track structure separately from one another, so that this already Flexibility and adaptability to different designs of the motor vehicle outer skin component is increased.
  • the sensor unit is also integrated into the core element according to the invention, it is also ensured that the sensor unit still has a basic support in the form of the core element, so it is protected and supported with regard to its fragile character.
  • the core element can in principle be designed in a standardized manner, i. H. for different motor vehicle outer skin components as well as for different applications. That is to say, the structural unit consisting of the core element made of plastic and the sensor unit can be standardized and unified overall, so that a type of basic component can be made available for different applications and different motor vehicle outer skin components.
  • the conductor track structure may then be added to complete the structural unit. This structural unit is fully functional and is usually also encapsulated. This is where the main advantages can be seen.
  • a control unit that evaluates the sensor unit is also provided.
  • the signals of the sensor unit are recorded, optionally amplified, evaluated and, for example, transmitted to a central control unit additionally provided on the motor vehicle side.
  • the control unit is arranged on the printed conductor structure. That is to say, the control unit and the conductor track structure generally each define a structural unit, as do the core element and the sensor unit.
  • the sensor unit can be injected into the core element.
  • the sensor element may be a wire structure, a combined wire and metal structure, etc., for example.
  • the fact that the core element is made of plastic ensures that electrical or electromagnetic waves can easily reach the sensor unit inside the core element as before and unchanged.
  • the procedure is generally such that the sensor unit is connected to a surface of the core element as a wire structure using an ultrasonic sonotrode and a wire guide device located therein.
  • a heating device for connecting the wire structure to the core element may be provided and implemented in this context.
  • the wire-laying technique required and referred to at this point is also very fundamentally described in the professional world as "wire embedding" and is known in another context in connection with the production of at least one antenna in connection with a transponder, as is the utility model DE 20 2005 016 382 U1 described in this context as an example.
  • the sensor unit can advantageously and according to the invention be connected to the core element using wire laying technology.
  • This is usually done by an ultrasonic process, namely by using an ultrasonic sonotrode with a wire guide device located therein, in order to connect the sensor unit as a wire structure to the surface of the core element in this way.
  • the heating device that is additionally and optionally provided at this point also ensures that the wire structure melts, as it were, with the surface of the core element or is embedded in it.
  • the invention is based on the finding that the wire structure already described above can advantageously be used as the sensor unit.
  • a wire structure can be used in this way to convert an electrode or a coil or both of the sensor unit.
  • the electrode may be used together with a counter-electrode be used for capacitive measurements of the sensor unit in order to determine in this way the approach of a user willing to enter.
  • the wire structure is designed as a coil, this can be used to detect a changing inductance in this way. This can in turn be used for a sensory evaluation or simply as an antenna in order to be able to receive and evaluate electromagnetic signals from a mobile element carried by the user.
  • this mobile element can be a cell phone or a so-called smart card or both.
  • the data can be exchanged according to the NFC standard (Near Field Communication).
  • NFC Near Field Communication
  • the sensor unit it is also possible for the sensor unit to work in this way in the manner of an RFID element (Radio Frequency Identification).
  • RFID element Radio Frequency Identification
  • data can be exchanged with the RFID element using the cell phone. Either way, an authorization check of the user willing to enter the motor vehicle can be carried out in this way.
  • the control unit evaluating the sensor unit is replaced with a central control unit of the motor vehicle, the authorization of the user who wants access can be determined, the motor vehicle door lock of the associated motor vehicle door can then be unlocked, for example.
  • an electric motor opening of the motor vehicle door in question is also conceivable.
  • motor vehicle door is to be understood broadly within the scope of the invention, i.e. it includes not only motor vehicle side doors, but also motor vehicle flaps, motor vehicle front hoods, motor vehicle tank flaps, motor vehicle loading flaps, motor vehicle sliding doors, etc. D. h .
  • the sensor unit can work capacitively, for example for proximity measurement.
  • the sensor unit it is also conceivable for the sensor unit to function inductively, for example for signal evaluation.
  • the sensor unit can in principle also be designed as a pressed screen and connected to the core element. In this case, the procedure is usually such that the pressed screen is injected into the core element. Basically are natural other types of connection between the stamped grid and the core element are also conceivable, for example by hot embossing.
  • a motor vehicle outer skin component is made available, which is advantageously a motor vehicle component that is exposed to the motor vehicle body.
  • the exposed position of the motor vehicle component in question means that the motor vehicle outer skin component in question generally protrudes spatially or optically in relation to the motor vehicle outer skin, and consequently has an exposed position in relation to the motor vehicle outer skin. Due to this exposed position of the motor vehicle outer skin component, the sensor unit with the conductor track structure, the control unit and the core element can be arranged in its interior according to the invention, so that in particular the sensor unit is at a distance from the motor vehicle outer skin and protrudes, which is why with its help both the described capacitive and inductive measurements can be carried out particularly simply and advantageously. This is where the main advantages can be seen.
  • the motor vehicle outer skin component is a motor vehicle component which is exposed to a motor vehicle body 1 and which, in the context of the illustration according to FIG 1 it is a motor vehicle door handle 2 or a motor vehicle outside door handle 2 .
  • the motor vehicle component that is exposed to the motor vehicle body 1, i.e. that protrudes can also be used as a motor vehicle exterior mirror, motor vehicle crash protection strip, Motor vehicle bumpers etc. be formed, which is not shown in detail.
  • the motor vehicle outer skin component or the motor vehicle door handle 2 is equipped with at least one core element 3 made of plastic.
  • at least one sensor unit 4 and one conductor track structure 5 are implemented. Based on 1 one recognizes and can understand that the core element 3, the sensor unit 4 and the conductor structure 5 as a whole define an encapsulated and fully functional structural unit 3, 4, 5. In the example shown, this structural unit 3, 4, 5 also includes a control unit 6.
  • the core element 3 is designed as a single or multi-part door handle.
  • a cover closing the core element 3 can also be implemented as a component of the motor vehicle door handle 2 .
  • the design is such that the sensor unit 4 is integrated into the core element 3 .
  • the conductor track structure 5 can also be integrated into the core element 3, although this is not mandatory. This is because, as a rule, the conductor track structure 5 is realized separately from the core element 3 and can be accommodated, for example, in a recess in the core element 3 .
  • the sensor unit 4 is coupled to the control unit 6 in terms of data technology.
  • the control unit 6 is arranged together with other electronic or electrical components 7 on the conductor structure 5, as can be seen in particular on the basis of FIG 2 can understand.
  • the conductor track structure 5 is in turn electrically coupled via an electrical connection 8 to the sensor unit 4, which in turn and according to the invention is integrated into the core element 3.
  • the overall procedure can be such that the sensor unit 4 is injected into the core element 3 .
  • the sensor unit 4 is a wire structure that is connected to the core element 3 by an ultrasonic process.
  • the sensor unit 4 is connected to the core element 3 by means of wire laying technology.
  • the sensor unit 4 is connected as a wire structure to a surface of the core element 3 using an ultrasonic sonotrode 9 and the wire guide device 10 located therein, as can be seen in particular using FIG 3 can understand.
  • the ultrasonic sonotrode 9 including the wire guide device 10 located therein for a wire to form the wire structure or the sensor unit 4, but also and in this context at least one anvil element 11 interacting with the ultrasonic sonotrode 9 is realized.
  • the ultrasonic waves generated between ultrasonic sonotrode 9 and anvil element 11 soften at least some areas of the material of core element 3 made of plastic, with the softened areas of core element 3 then the wire defining the sensor unit 4 or the wire structure and fed via the wire guide device 10 is inserted and embedded in the core element 3 .
  • a heating device 12 is additionally provided in order to further support the process of embedding the wire structure or the sensor unit 4 in the surface of the core element 3 .
  • the heating device 12 is not absolutely necessary, but can also be omitted.
  • the sensor unit 4 is in the form of a pressed screen and is connected to the core element 3 , for example being injected into the core element 3 . Either way, the sensor unit 4 can work capacitively.
  • the sensor unit 4 functions as an electrode and the motor vehicle body 1 as a further second counter-electrode, as in FIG 1 is indicated.
  • the control unit 6 As soon as a user willing to enter with his hand in a gap between these two electrodes 1, 4 as shown in the 1 takes effect, this is registered as a change in capacity by the control unit 6 and transmitted to the central control unit, not expressly shown, inside the motor vehicle body 1 .
  • the central control unit in the motor vehicle body 1 then and in the event of a positive authorization check ensures that a motor vehicle door handle 2 associated motor vehicle door lock is unlocked. Following this, the user with access authorization can then open the associated motor vehicle door by, for example, pulling on the motor vehicle door handle 2 .
  • the sensor unit 4 can also work inductively, for example for signal evaluation.
  • the user who wants to access has an in the 1 indicated handset 13, which can be coupled electromagnetically to the sensor unit 4.
  • the sensor unit 4 may function as an antenna.
  • an access authorization check can take place, for example, in that a data exchange takes place between the handset 13 and the control unit 6 with the interposition of the sensor unit 4 in order to be able to determine the authorization of the user wishing to enter. If his access authorization is present, the control unit 6 in conjunction with the central control unit (not shown) inside the motor vehicle body 1 again ensures that an associated motor vehicle door lock can be unlocked and then opened by the user in question.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug-Außenhautbauteil, insbesondere ein gegenüber einer Kraftfahrzeug-Karosserie (1) exponiertes Kraftfahrzeug-Bauteil wie Kraftfahrzeug-Türgriff (2), Kraftfahrzeug-Außenspiegel, Kraftfahrzeug-Rammschutzleiste, Kraftfahrzeug-Stoßfänger etc. Das Kraftfahrzeug-Außenhautbauteil ist mit wenigstens einem Kernelement (3) aus Kunststoff, und mit zumindest einer Sensoreinheit (4) sowie einem Leiterbahngebilde (5) ausgerüstet. Das Kernelement (3), die Sensoreinheit (4) und das Leiterbahngebilde (5) definieren eine gekapselte voll funktionsfähige Baueinheit (3, 4, 5). Erfindungsgemäß ist die Sensoreinheit (4) in das Kernelement (3) integriert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug-Außenhautbauteil, insbesondere ein gegenüber einer Kraftfahrzeug-Karosserie exponiertes Kraftfahrzeug-Bauteil wie Kraftfahrzeug-Türgriff, Kraftfahrzeug-Außenspiegel, Kraftfahrzeug-Rammschutzleiste, Kraftfahrzeug-Stoßfänger etc., mit wenigstens einem Kernelement aus Kunststoff, und mit zumindest einer Sensoreinheit sowie einem Leiterbahngebilde, wobei das Kernelement, die Sensoreinheit und das Leiterbahngebilde wenigstens eine vorzugsweise gekapselte voll funktionsfähige Baueinheit definieren.
  • Solche Kraftfahrzeug-Außenhautbauteile werden in der Regel in der Praxis in Gestalt eines Kraftfahrzeug-Türgriffes eingesetzt und dienen in diesem Zusammenhang beispielsweise dazu, die Annäherung eines Benutzers erfassen zu können. Als Folge hiervon kann dann ein kombinierter Authentifizierungs- und Entriegelungsvorgang gestartet werden, so dass bei Annäherung eines zutrittsberechtigten Benutzers die zum betreffenden Kraftfahrzeug-Türgriff gehörige Kraftfahrzeug-Tür entriegelt ist und von dem Benutzer unschwer geöffnet werden kann. Zu diesem Zweck arbeitet die in diesem Zusammenhang realisierte Sensoreinheit in der Regel kapazitiv oder induktiv, um auf diese Weise die Annäherung des Benutzers feststellen zu können.
  • So beschäftigt sich der Stand der Technik nach der EP 2 376 728 B1 mit einer Türgriffanordnung für ein Kraftfahrzeug, die mit einem Griffteil einer Handhabe ausgerüstet ist. In dem Griffteil ist eine erste Leiterspule ausgebildet, welche mit ihrer Wicklung einen im Griffteil angeordneten Spulenkern umgibt. Der Spulenkern erstreckt sich zumindest teilweise in einen Halteabschnitt des Griffteils. Im Bereich der Halterungsaufnahme ist fahrzeugseitig eine zweite Leiterspule derart ausgebildet, dass sich der im Griffteil angeordnete Spulenkern bei Kopplung des Halteabschnitts mit der Halterungsaufnahme durch die zweite Leiterspule erstreckt. Dadurch wird ein offener Magnetkreis realisiert, um eine Signalverbindung zwischen dem Griffteil und der fahrzeugseitigen Halterungsaufnahme mit zweiter Leiterspule aufzubauen und auf diese Weise Informationen zu übertragen.
  • Im weiteren Stand der Technik nach der DE 10 2017 130 876 A1 geht es um einen Fahrzeugtürgriff, der mit wenigstens einer mit elektronischen Bauteilen bestückten Platine in einem Griffgehäuse sowie einem Steckverbinder zur Kontaktierung der Platine außerhalb des Gehäuses ausgerüstet ist. Der Träger ist mit dem Steckverbinder als Spritzgussteil einteilig ausgebildet. Elektrische Leitungen in dem Träger sind als metallische Leiter umspritzt und wenigstens einige der metallischen Leiter ragen im Bereich des Steckverbinders und der Platine zur Kontaktierung aus dem Spritzgussteil heraus. Auf diese Weise soll insgesamt ein kostengünstiges und einfach zu montierendes Fahrzeug-Türgriffsystem zur Verfügung gestellt werden.
  • Beim gattungsbildenden Stand der Technik nach der EP 1 521 890 geht es insgesamt um ein Schließsystem für eine Tür oder Klappe bei Fahrzeugen. Dazu ist ein über eine Handhabe zu betätigendes Schloss an der Tür realisiert. Außerdem finden sich zwei Elektroden für zwei kapazitive Sensoren. Darüber hinaus ist eine zwischen den Elektroden liegende Abschirmung in einer Handhabe vorgesehen, welche auf diese Weise zeitweise zwei räumlich getrennte elektrische Felder erzeugen.
  • Die Leiterbahnen und die Leiterflächen der Elektrode sowie eine Abschirmung auf einer Gesamtplatine können durch Heißprägen auf der besagten Platine bzw. dem Leiterbahngebilde erzeugt werden. Es kann an dieser Stelle auch mit einer sogenannten Zwei-Komponenten-Spritztechnik gearbeitet werden. Dadurch lassen sich mit Leiterbahn versehene Platinenteile durch Scharniere miteinander verbinden.
  • In diesem Zusammenhang sind eine Innenelektrode, eine Außenelektrode und eine Abschirmung realisiert. Diese lassen sich zu einem dreilagigen Faltprodukt zusammenlegen. Das Faltprodukt bildet eine Baueinheit, die in die Handhabe integriert wird. Auf diese Weise kann ein kapazitiv arbeitender Sensor realisiert werden, mit dessen Hilfe ein elektrisches Feld im Bereich der Handhabe ausgebildet wird und welches dann anspricht, wenn sich eine menschliche Hand der Handhabe nähert. Als Folge hiervon wird ein Datenaustausch zwischen der zutrittswilligen Person bzw. einem von ihr getragenen Mobilteil und dem Kraftfahrzeug gestartet. Wird im Rahmen dieses Datenaustausches die Zutrittsberechtigung des Benutzers festgestellt, so wird das zugehörige Kraftfahrzeug-Türschloss an der Kraftfahrzeug-Tür entriegelt. Dadurch kann anschließend von dem zutrittsberechtigten Benutzer die betreffende Kraftfahrzeug-Tür schnell geöffnet werden. Das lässt sich manuell oder auch elektromotorisch umsetzen.
  • Der Stand der Technik hat sich grundsätzlich bewährt, bietet allerdings noch Raum für Verbesserungen. So erfordert die bisherige Vorgehensweise insbesondere nach der gattungsbildenden EP 1 521 890 B1 eine spezifische Anpassung des dortigen Faltproduktes an die Handhabe. D. h., jede konstruktive Abweichung bei der Realisierung der Handhabe, jegliche Karosserieänderung etc. erfordert die Neukonstruktion des betreffenden Faltproduktes. Das ist im Sinne einer Vereinheitlichung nachteilig und läuft auch Bestrebungen dahingehend, einheitliche Bauteile für unterschiedliche Kraftfahrzeuge einsetzen zu wollen, zuwider. Hier setzt die Erfindung ein.
  • Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein derartiges Kraftfahrzeug-Außenhautbauteil des eingangs beschriebenen Aufbaus so weiterzuentwickeln, dass eine einheitliche Bauweise zur Realisierung einer Plattformstrategie zur Verfügung gestellt wird.
  • Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist ein gattungsgemäßes Kraftfahrzeug-Außenhautbauteil im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit in das Kernelement integriert ist.
  • Im Rahmen der Erfindung wird also zunächst einmal und ausdrücklich die Sensoreinheit von dem Leiterbahngebilde - wenn man so will - getrennt und folglich unabhängig von dem Leiterbahngebilde ausgebildet. Dadurch besteht die Möglichkeit, einerseits die Sensoreinheit und andererseits das Leiterbahngebilde getrennt voneinander zu fertigen und auszulegen, so dass hierdurch bereits die Flexibilität und Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Bauformen des Kraftfahrzeug-Außenhautbauteil gesteigert wird.
  • Da darüber hinaus die Sensoreinheit in das Kernelement erfindungsgemäß integriert wird, ist zugleich sichergestellt, dass die Sensoreinheit nach wie vor einen gleichsam Basisträger in Gestalt des Kernelementes besitzt, folglich im Hinblick auf ihren fragilen Charakter hierdurch geschützt und unterstützt wird. Hinzukommt, dass das Kernelement grundsätzlich standardisiert ausgebildet werden kann, d. h. für unterschiedliche Kraftfahrzeug-Außenhautbauteile ebenso wie für verschiedene Anwendungsfälle eingesetzt werden kann. D. h., die Baueinheit aus dem Kernelement aus Kunststoff sowie der Sensoreinheit lässt sich insgesamt standardisieren und vereinheitlichen, so dass hierdurch eine Art Grundbauteil für unterschiedliche Anwendungsfälle und verschiedene Kraftfahrzeug-Außenhautbauteile zur Verfügung gestellt werden kann. Zu dieser Baueinheit aus dem Kernelement und der Sensoreinheit mag dann noch zur Vervollständigung der Baueinheit das Leiterbahngebilde hinzutreten. Diese Baueinheit ist voll funktionsfähig und in der Regel auch gekapselt ausgebildet. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
  • Nach weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist darüber hinaus eine die Sensoreinheit auswertende Steuereinheit vorgesehen. Mithilfe der Steuereinheit werden die Signale der Sensoreinheit erfasst, gegebenenfalls verstärkt, ausgewertet und beispielsweise an eine kraftfahrzeugseitige zusätzlich vorgesehene zentrale Steuereinheit übermittelt. In diesem Zusammenhang ist weiter vorgesehen, dass die Steuereinheit auf dem Leiterbahngebilde angeordnet ist. D. h., die Steuereinheit und das Leiterbahngebilde definieren ebenso wie das Kernelement und die Sensoreinheit in der Regel jeweils eine Baueinheit. Diese beiden Baueinheiten können standardisiert und auch zusammengefasst werden.
  • Um die Sensoreinheit in das Kernelement zu integrieren, sind verschiedene erfindungsgemäße Vorgehensweisen denkbar. Beispielfalls kann die Sensoreinheit in das Kernelement eingespritzt werden. In diesem Fall mag es sich bei dem Sensorelement um beispielsweise ein Drahtgebilde, ein kombiniertes Draht- und Metallgebilde etc. handeln. Durch das Einspritzen der Sensoreinheit in das Kernelement wird die Sensoreinheit vor etwaigen Umwelteinflüssen geschützt.
  • Zugleich ist durch die Ausprägung des Kernelementes aus Kunststoff sichergestellt, dass elektrische bzw. elektromagnetische Wellen unschwer die Sensoreinheit im Innern des Kernelementes nach wie vor und unverändert erreichen können.
  • Das gilt in ähnlicher Weise auch für eine weitere Alternative oder zusätzlich realisierte Vorgehensweise, nach welcher die Sensoreinheit mittels Drahtverlegetechnik mit dem Kernelement verbunden ist. In diesem Fall wird im Allgemeinen so vorgegangen, dass die Sensoreinheit mithilfe einer Ultraschallsonotrode sowie darin befindlicher Drahtführungseinrichtung als Drahtgebilde mit einer Oberfläche des Kernelementes verbunden wird. Zusätzlich mag in diesem Zusammenhang noch eine Erwärmungseinrichtung zum Verbinden des Drahtgebildes mit dem Kernelement vorgesehen und realisiert werden. Die an dieser Stelle geforderte und in Bezug genommene Drahtverlegetechnik wird in der Fachwelt auch ganz grundsätzlich als "Wire Embedding" beschrieben und ist in anderem Zusammenhang in Verbindung mit der Herstellung mindestens einer Antenne in Verbindung mit einem Transponder bekannt, wie dies das Gebrauchsmuster DE 20 2005 016 382 U1 in diesem Zusammenhang beispielhaft beschreibt.
  • Jedenfalls kann die Sensoreinheit vorteilhaft und erfindungsgemäß mithilfe der Drahtverlegetechnik mit dem Kernelement verbunden werden. Das geschieht in der Regel durch einen Ultraschallvorgang, nämlich indem eine Ultraschallsonotrode mit darin befindlicher Drahtführungseinrichtung genutzt wird, um auf diese Weise die Sensoreinheit als Drahtgebilde mit der Oberfläche des Kernelementes zu verbinden. Die an dieser Stelle zusätzlich und optional vorgesehene Erwärmungseinrichtung sorgt ergänzend dafür, dass das Drahtgebilde gleichsam mit der Oberfläche des Kernelementes verschmilzt bzw. hierin eingebettet wird.
  • Hierbei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass als Sensoreinheit vorteilhaft das zuvor bereits beschriebene Drahtgebilde eingesetzt werden kann. Ein solches Drahtgebilde kann dabei genutzt werden, um auf diese Weise eine Elektrode oder auch eine Spule oder beides der Sensoreinheit umzusetzen. Bei erstgenannter Variante mag die Elektrode zusammen mit einer Gegenelektrode für kapazitive Messungen der Sensoreinheit genutzt werden, um auf diese Weise die Annäherung eines zutrittswilligen Benutzers festzustellen. Sofern das Drahtgebilde als Spule ausgebildet ist, kann diese dahingehend genutzt werden, um auf diese Weise eine sich ändernde Induktivität zu erfassen. Diese kann wiederum für eine sensorische Auswertung benutzt werden oder schlicht und ergreifend als Antenne, um auf diese Weise elektromagnetische Signale von einem seitens des Benutzers bei sich geführten Mobilelement empfangen und auswerten zu können. Bei diesem Mobilelement kann es sich im einfachsten Fall um ein Mobiltelefon oder auch eine sogenannte Smartcard oder beides handeln. Der Datenaustausch kann dabei nach dem NFC-Standard (Near Field Comunication) erfolgen. Es ist aber auch möglich, dass die Sensoreinheit auf diese Weise in der Art eines RFID-Elementes (Radio Frequency Identification) arbeitet. In diesem Fall mag mithilfe des Mobiltelefones ein Datenaustausch mit dem RFID-Element stattfinden. So oder so kann auf diese Weise eine Berechtigungsprüfung des zutrittswilligen Benutzers zum Kraftfahrzeug vorgenommen werden.
  • Sollte beispielsweise beim Austausch der die Sensoreinheit auswertenden Steuereinheit mit einer zentralen Steuereinheit des Kraftfahrzeuges die Berechtigung des zutrittswilligen Benutzers festgestellt werden, so kann im Anschluss hieran beispielsweise das Kraftfahrzeug-Türschloss der zugehörigen Kraftfahrzeug-Tür entriegelt werden. Ergänzend oder zusätzlich ist auch eine elektromotorische Öffnung der betreffenden Kraftfahrzeug-Tür denkbar.
  • Der Begriff Kraftfahrzeug-Tür ist dabei im Rahmen der Erfindung weit zu verstehen, umfasst also nicht nur Kraftfahrzeug-Seitentüren, sondern grundsätzlich auch Kraftfahrzeug-Klappen, Kraftfahrtzeug-Fronthauben, Kraftfahrzeug-Tankklappen, Kraftfahrzeug-Ladeklappen, Kraftfahrzeug-Schiebetüren etc. D. h., die Sensoreinheit kann im Rahmen einer Alternative kapazitiv beispielsweise zur Näherungsmessung arbeiten. Alternativ oder zusätzlich ist es aber auch denkbar, dass die Sensoreinheit induktiv beispielsweise zur Signalauswertung funktioniert. Schließlich kann die Sensoreinheit aber grundsätzlich auch als Stanzgitter ausgebildet und mit dem Kernelement verbunden werden. In diesem Fall wird man meistens so vorgehen, dass das Stanzgitter in das Kernelement eingespritzt wird. Grundsätzlich sind natürlich auch andere Verbindungsarten zwischen dem Stanzgitter und dem Kernelement denkbar, beispielsweise durch Heißprägen.
  • Im Ergebnis wird ein Kraftfahrzeug-Außenhautbauteil zur Verfügung gestellt, bei dem es sich vorteilhaft um ein gegenüber der Kraftfahrzeug-Karosserie exponiertes Kraftfahrzeug-Bauteil handelt. Die exponierte Lage des betreffenden Kraftfahrzeug-Bauteils meint, dass das fragliche Kraftfahrzeug-Außenhautbauteil in der Regel gegenüber der Kraftfahrzeug-Außenhaut räumlich bzw. optisch vorspringt, folglich über eine exponierte Lage gegenüber der Kraftfahrzeug-Außenhaut verfügt. Durch diese exponierte Lage des Kraftfahrzeug-Außenhautbauteils kann in seinem Innern die Sensoreinheit mit dem Leiterbahngebilde, der Steuereinheit und dem Kernelement erfindungsgemäß angeordnet werden, so dass insbesondere die Sensoreinheit gegenüber der Kraftfahrzeug-Außenhaut beabstandet ist und vorspringt, weshalb mit ihrer Hilfe sowohl die beschriebenen kapazitiven als auch induktiven Messungen besonders einfach und vorteilhaft gelingen. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
    • Fig. 1
    das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Außenhautbauteil in Gestalt eines Kraftfahrzeug-Türgriffes,
    Fig. 2
    das Leiterbahngebilde inklusive Sensor im Detail und
    Fig. 3
    eine Vorrichtung zur Realisierung der Drahtverlegetechnik.
  • In den Figuren ist ein Kraftfahrzeug-Außenhautbauteil dargestellt. Bei dem Kraftfahrzeug-Außenhautbauteil handelt es sich um ein gegenüber einer Kraftfahrtzeug-Karosserie 1 exponiertes Kraftfahrzeug-Bauteil, bei dem es sich im Rahmen der Darstellung nach der Fig. 1 um einen Kraftfahrzeug-Türgriff 2 bzw. einen Kraftfahrzeug-Außentürgriff 2 handelt. Grundsätzlich kann das gegenüber der Kraftfahrzeug-Karosserie 1 exponierte, also vorspringende, Kraftfahrzeug-Bauteil aber auch als Kraftfahrzeug-Außenspiegel, Kraftfahrzeug-Rammschutzleiste, Kraftfahrzeug-Stoßfänger etc. ausgebildet sein, was im Detail jedoch nicht dargestellt ist.
  • Das Kraftfahrzeug-Außenhautbauteil bzw. der Kraftfahrzeug-Türgriff 2 ist nach dem Ausführungsbeispiel mit wenigstens einem Kernelement 3 aus Kunststoff ausgerüstet. Darüber hinaus ist wenigstens eine Sensoreinheit 4 sowie ein Leiterbahngebilde 5 realisiert. Anhand der Fig. 1 erkennt man und kann nachvollziehen, dass das Kernelement 3, die Sensoreinheit 4 und das Leiterbahngebilde 5 insgesamt eine gekapselte und voll funktionsfähige Baueinheit 3, 4, 5 definieren. Zu dieser Baueinheit 3, 4, 5 gehört im Rahmen des gezeigten Beispiels zusätzlich noch eine Steuereinheit 6.
  • Dazu ist das Kernelement 3 nach dem Ausführungsbeispiel als ein oder mehrteiliger Türgriff ausgeführt. Grundsätzlich kann aber auch zusätzlich noch eine das Kernelement 3 verschließende Abdeckung als Bestandteil des Kraftfahrzeug-Türgriffes 2 realisiert sein. Das ist im Detail jedoch nicht dargestellt. Wesentlich und erfindungsgemäß ist die Auslegung so getroffen, dass die Sensoreinheit 4 in das Kernelement 3 integriert ist. Anhand des Ausführungsbeispiels nach der Fig. 1 erkennt man, dass grundsätzlich auch das Leiterbahngebilde 5 in das Kernelement 3 integriert werden kann, was allerdings nicht zwingend ist. Denn in der Regel wird das Leiterbahngebilde 5 getrennt von dem Kernelement 3 realisiert und kann beispielsweise in einer Ausnehmung des Kernelementes 3 aufgenommen werden.
  • Die Sensoreinheit 4 ist datentechnisch mit der Steuereinheit 6 gekoppelt. Dazu ist die Steuereinheit 6 zusammen mit weiteren elektronischen bzw. elektrischen Bauelementen 7 auf dem Leiterbahngebilde 5 angeordnet, wie man insbesondere anhand der Fig. 2 nachvollziehen kann. Das Leiterbahngebilde 5 ist seinerseits elektrisch über eine elektrische Verbindung 8 mit der Sensoreinheit 4 gekoppelt, die ihrerseits und erfindungsgemäß in das Kernelement 3 integriert ist. An dieser Stelle kann insgesamt so vorgegangen werden, dass die Sensoreinheit 4 in das Kernelement 3 eingespritzt wird.
  • In der Regel handelt es sich bei der Sensoreinheit 4 jedoch um ein Drahtgebilde, dass durch einen Ultraschallvorgang mit dem Kernelement 3 verbunden wird.
  • Tatsächlich ist die Sensoreinheit 4 mittels Drahtverlegetechnik mit dem Kernelement 3 verbunden. Dazu wird die Sensoreinheit 4 mithilfe einer Ultraschallsonotrode 9 sowie darin befindlicher Drahtführungseinrichtung 10 als Drahtgebilde mit einer Oberfläche des Kernelementes 3 verbunden, wie man insbesondere anhand der Fig. 3 nachvollziehen kann.
  • Tatsächlich erkennt man anhand der Fig. 3 nicht nur die Ultraschallsonotrode 9 inklusive der darin befindlichen Drahtführungseinrichtung 10 für einen Draht zur Bildung des Drahtgebildes bzw. der Sensoreinheit 4, sondern ist darüber hinaus und in diesem Zusammenhang wenigstens ein mit der Ultraschallsonotrode 9 zusammenwirkendes Ambosselement 11 realisiert. Auf diese Weise wird im Innern des Kernelementes 3 bzw. zumindest an seiner Oberfläche durch die zwischen der Ultraschallsonotrode 9 und dem Ambosselement 11 erzeugten Ultraschallwellen eine zumindest bereichsweise Erweichung des Materials des Kernelementes 3 aus Kunststoff erreicht, wobei dann in diese erweichten Bereiche des Kernelementes 3 der die Sensoreinheit 4 bzw. das Drahtgebilde definierende und über die Drahtführungseinrichtung 10 zugeführte Draht eingelegt und in dem Kernelement 3 eingebettet wird. Zusätzlich ist in diesem Zusammenhang eine Erwärmungseinrichtung 12 vorgesehen, um den Einbettungsvorgang des Drahtgebildes bzw. der Sensoreinheit 4 in die Oberfläche des Kernelementes 3 noch zu unterstützen. Die Erwärmungseinrichtung 12 ist allerdings nicht zwingend erforderlich, sondern kann auch wegfallen.
  • Nicht dargestellt ist die weitere Möglichkeit, dass die Sensoreinheit 4 als Stanzgitter ausgebildet ist und mit dem Kernelement 3 verbunden wird, beispielsweise in das Kernelement 3 eingespritzt wird. So oder so kann die Sensoreinheit 4 kapazitiv arbeiten. In diesem Fall fungiert die Sensoreinheit 4 als eine Elektrode und die Kraftfahrzeug-Karosserie 1 als weitere zweite Gegenelektrode wie dies in der Fig. 1 angedeutet ist. Sobald ein zutrittswilliger Benutzer mit seiner Hand in einen Zwischenraum zwischen diese beiden Elektroden 1, 4 entsprechend der Darstellung in der Fig. 1 greift, wird dies als Kapazitätsänderung seitens der Steuereinheit 6 registriert und an die nicht ausdrücklich dargestellte zentrale Steuereinheit im Innern der Kraftfahrzeug-Karosserie 1 übermittelt. Die zentrale Steuereinheit in der Kraftfahrzeug-Karosserie 1 sorgt im Anschluss und bei einer positiven Berechtigungsprüfung dafür, dass ein dem Kraftfahrzeug-Türgriff 2 zugeordnetes Kraftfahrzeug-Türschloss entriegelt wird. Im Anschluss daran kann dann der zutrittsberechtigte Benutzer durch beispielsweise Ziehen am Kraftfahrzeug-Türgriff 2 die zugehörige Kraftfahrzeug-Tür öffnen.
  • Alternativ hierzu oder auch zusätzlich kann die Sensoreinheit 4 aber auch induktiv beispielsweise zur Signalauswertung arbeiten. In diesem Fall verfügt der zutrittswillige Benutzer über ein in der Fig. 1 angedeutetes Mobilteil 13, welches elektromagnetisch mit der Sensoreinheit 4 gekoppelt werden kann. In diesem Fall mag die Sensoreinheit 4 als Antenne fungieren.
  • Auch in diesem Fall kann beispielhaft eine Zutrittsberechtigungsprüfung stattfinden, indem zwischen dem Mobilteil 13 und der Steuereinheit 6 unter Zwischenschaltung der Sensoreinheit 4 ein Datenaustausch stattfindet, um die Berechtigung des zutrittswilligen Benutzers feststellen zu können. Liegt seine Zutrittsberechtigung vor, so sorgt die Steuereinheit 6 in Verbindung mit der nicht dargestellten zentralen Steuereinheit im Innern der Kraftfahrzeug-Karosserie 1 erneut dafür, dass ein zugehöriges Kraftfahrzeug-Türschloss entriegelt und anschließend von dem betreffenden Benutzer geöffnet werden kann.
    • Bezugszeichenliste
    • Kraftfahrzeug-Karosserie 1
    • Kraftfahrzeug-Türgriff 2
    • Kernelement 3
    • Baueinheit 3, 4, 5
    • Sensoreinheit 4, 6
    • Leiterbahngebilde 5
    • Bauelement 7
    • elektrische Verbindung 8
    • Ultraschallsonotrode 9
    • Drahtführungseinrichtung 10
    • Ambosselement 11
    • Erwärmungseinrichtung 12
    • Mobilteil 13

Claims (10)

  1. Kraftfahrzeug-Außenhautbauteil, insbesondere gegenüber einer Kraftfahrzeug-Karosserie (1) exponiertes Kraftfahrzeug-Bauteil wie Kraftfahrzeug-Türgriff (2), Kraftfahrzeug-Außenspiegel, Kraftfahrzeug-Rammschutzleiste, Kraftfahrzeug-Stoßfänger etc., mit wenigstens einem Kernelement (3) aus Kunststoff, und mit zumindest einer Sensoreinheit (4) sowie einem Leiterbahngebilde (5), wobei das Kernelement (3), die Sensoreinheit (4) und das Leiterbahngebilde (5) wenigstens eine vorzugsweise gekapselte voll funktionsfähige Baueinheit (3, 4, 5) definieren,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (4) in das Kernelement (3) integriert ist.
  2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Sensoreinheit (4) auswertende Steuereinheit (6) vorgesehen ist.
  3. Bauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (6) auf dem Leiterbahngebilde (5) angeordnet ist.
  4. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (4) in das Kernelement (3) eingespritzt ist.
  5. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (4) mittels Drahtverlegetechnik mit dem Kernelement (3) verbunden ist.
  6. Bauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (4) mithilfe einer Ultraschallsonotrode (9) sowie darin befindlicher Drahtführungseinrichtung (10) als Drahtgebilde mit einer Oberfläche des Kernelementes (3) verbunden wird.
  7. Bauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Erwärmungseinrichtung (12) zum Verbinden des Drahtgeflechtes mit dem Kernelement (3) vorgesehen ist.
  8. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (4) als Stanzgitter ausgebildet und mit dem Kernelement (3) verbunden ist.
  9. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (4) kapazitiv bzw. zur Näherungsmessung ausgelegt ist.
  10. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (4) induktiv beispielsweise zur Signalauswertung arbeitet.
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