EP4100606A1 - Betätigungsvorrichtung mit verkleidungselement, fahrzeug, sowie verfahren - Google Patents

Betätigungsvorrichtung mit verkleidungselement, fahrzeug, sowie verfahren

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Publication number
EP4100606A1
EP4100606A1 EP21702993.3A EP21702993A EP4100606A1 EP 4100606 A1 EP4100606 A1 EP 4100606A1 EP 21702993 A EP21702993 A EP 21702993A EP 4100606 A1 EP4100606 A1 EP 4100606A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electronics
unit
vehicle
sensor
actuating device
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.)
Pending
Application number
EP21702993.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Igor Alexander Gorenzweig
Steffen Leib
Sven Hild
Yevgen DEMENTYEV
Andreas Gornik
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.)
Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Original Assignee
Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
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 Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG filed Critical Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Publication of EP4100606A1 publication Critical patent/EP4100606A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/70—Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation
    • E05F15/73—Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation responsive to movement or presence of persons or objects
    • E05F15/75—Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation responsive to movement or presence of persons or objects responsive to the weight or other physical contact of a person or object
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
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    • E05B81/54—Electrical circuits
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
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    • E05F2015/765—Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation responsive to movement or presence of persons or objects using optical sensors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2400/00—Electronic control; Electrical power; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/80—User interfaces
    • E05Y2400/85—User input means
    • E05Y2400/856—Actuation thereof
    • E05Y2400/858—Actuation thereof by body parts, e.g. by feet
    • E05Y2400/86—Actuation thereof by body parts, e.g. by feet by hand
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    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
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    • E05Y2600/60—Mounting or coupling members; Accessories therefor
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    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Type of wing
    • E05Y2900/531—Doors

Definitions

  • the invention relates to an actuating device, a vehicle and a method.
  • Actuating devices in vehicles are known from the prior art, in which a user can trigger a vehicle function by an actuation action. It is known to use proximity sensors in order to detect an approach of a user and, for example, to unlock a door lock of a vehicle door so that the user can easily open the vehicle door. Such proximity sensors are usually integrated into a door handle. Due to their geometry, door handles offer the advantage that they enable simple encapsulation of the sensor system in order to protect the sensor system from moisture and other environmental influences protect. However, if the sensor system is to be arranged, for example, on another vehicle part, such as a body part, such encapsulation cannot readily be transferred to the body part due to the two-dimensional extent of the vehicle part.
  • an actuating device for triggering a function of a vehicle by a user.
  • the actuating device has a flat paneling element for a vehicle part of the vehicle.
  • the cladding element comprises a cladding inside and a cladding outside.
  • the actuation device has an electronics unit with a sensor unit for detecting an actuation action by the user to trigger the function of the vehicle.
  • the electronics unit has an electronics outside and an electronics inside, the electronics inside being opposite the electronics outside.
  • the electronics unit is oriented with the electronics outside towards the inside of the cladding and is arranged on the cladding element in order to detect the actuation action on the outside of the cladding.
  • a first shell section for protecting the inside of the electronics is attached to the cladding element, so that the cladding element and the first shell section form a closed shell for protecting the electronics unit.
  • the function of the vehicle can include, for example, unlocking a door lock, opening a vehicle door and / or switching on lighting and / or an electrical device.
  • the vehicle part can comprise, for example, an external component or an internal component of the vehicle.
  • the flat design of the cladding element can in particular be understood to mean that the cladding element has a flat, in particular shell-like, flat extension.
  • the cladding element can be designed with thin walls.
  • the cladding element can in particular be a panel for a body part of the vehicle.
  • an outer surface of the vehicle part can be formed by the cladding element.
  • the outer surface can be an interior surface or an outer surface of the vehicle.
  • a visible surface of the vehicle part can preferably be formed by the cladding element.
  • the cladding element can be arranged behind a glass pane, in particular with respect to an outside area of the vehicle.
  • the actuating device is preferably arranged on a door of the vehicle, in particular a side and / or sliding door.
  • the cladding element can preferably be integrated into a body surface and / or an optical system of a body surface of the vehicle, in particular in order to enable a side door of the vehicle to be opened as a function that can be triggered by the actuation action. It is conceivable that the cladding element can be integrated into a B-pillar of the vehicle. Consequently, in this case the actuating device is optionally arranged on the B-pillar.
  • the cladding element has a plastic or consists of a plastic. Due to the sensor unit, the cladding element can be designed without handles and / or switches.
  • the cladding inside lies opposite the cladding outside with respect to the cladding element.
  • the vehicle part can have a lining interior in which electrical components can be arranged.
  • the inside of the cladding can be oriented towards the interior of the cladding in particular.
  • the electronics unit can in particular have a plurality of conductor tracks and / or electronic components, preferably in the form of semiconductor elements, in order to generate electrical signals to process. Furthermore, the electronics unit can have an energy source for supplying energy to the sensor unit and / or an electrical connection for connection to a vehicle power supply. For example, it is conceivable that the sheath has a cable outlet through which cables can be guided from the electronics unit to an outside of the sheath. As a result, an electrical connection between the electronics unit and vehicle electronics and / or a vehicle power supply can be ensured.
  • the electronics unit preferably has a flat extension. In particular, a long side of the electronics unit can be oriented vertically and / or horizontally on the vehicle part.
  • the electronics inside and the electronics outside can each comprise, for example, one side of a printed circuit board of the electronics unit on which electrical components are arranged.
  • the inside of the electronics is opposite the outside of the electronics with respect to the electronics unit.
  • the inside of the electronics can also be oriented away from the cladding element.
  • the sensor unit can preferably be oriented in such a way that the actuation action can be detected on the outside of the electronics, in particular when the user is on the outside of the electronics on the vehicle or in the vicinity of the vehicle.
  • the actuation action can be detected on the outside of the cladding can in particular be understood to mean that the actuation action can be detected on a surface of the outside of the cladding of the cladding element and / or that the actuation action can be detected at a distance from a surface of the outside of the cladding.
  • the sensor unit is designed, for example, for capacitive, inductive and / or optical detection of the actuation action and / or for detection of the actuation action by means of ultrasound.
  • the sensor unit can preferably be designed for motion detection, in particular for gesture detection, at a distance, in particular from 1 cm to 20 cm, preferably from 2 cm to 15 cm, particularly preferably from 5 cm to 10 cm, from the actuating device.
  • the first envelope section can be attached directly or indirectly to the cladding element.
  • the first envelope section can be formed by a housing shell which is fastened to the cladding element with a sealing compound.
  • the first envelope section can in particular be caulked or screwed to the cladding element.
  • an advantageous possibility of fastening, in particular under pretension can be created.
  • the first envelope section is applied to the electronics unit and the cladding element in at least partially liquid form.
  • the shell can thus form a closed housing.
  • the cladding element and / or the first envelope section and the electronics unit are preferably designed such that the electronics unit can be arranged in at most two orientations, preferably in only one orientation, between the cladding element and the first envelope section.
  • the electronics unit and the cladding element and / or the first envelope section can have positioning aids, in particular in the form of asymmetrical recesses and / or projections. In this way, incorrect assembly can be prevented intuitively.
  • an actuating device it is conceivable in an actuating device according to the invention that the sensor unit, the electronics unit and / or the shell are at least partially or completely symmetrical, in particular to a central plane of the actuating device, whereby the actuating device can be optionally mounted on two opposite sides of the vehicle.
  • the actuating device can be optionally mounted on two opposite sides of the vehicle.
  • only one control unit of the electronics unit can be reprogrammed for use on different sides of the vehicle.
  • a switch can be switched, by means of which an arrangement on the left or right-hand side in the direction of travel is established.
  • the direction of the actuation action to trigger the function of the vehicle and / or a display course of an information unit can be defined.
  • sliding doors on both sides for example, both doors to the rear of the vehicle can open, so that a mirrored actuation action is expected along the opening direction to automatically open the respective sliding door.
  • the electronics unit with the sensor unit is thus protected by the cladding element, in particular on the outside of the electronics. This means, for example, that a separate, complete housing for the electronics unit is not necessary.
  • the actuating device can be adapted in a cost-effective manner for flat vehicle parts of any shape. It is thus conceivable that the electronics unit is not arranged until the vehicle part is mounted on the cladding element. In this way, greater flexibility can be achieved in the manufacture of the actuating device.
  • the first envelope section has a potting compound or a cover element, in particular wherein the first envelope section is materially connected to the cladding element.
  • the electronics unit and the cladding element can be cast directly with the potting compound.
  • the potting compound can in particular comprise an epoxy resin and / or an acrylate in order to protect the electronics unit from environmental influences, in particular from moisture.
  • the potting compound can be transparent or opaque and / or opaque.
  • a material bond between the first envelope section and the cladding element can be implemented by means of the potting compound.
  • the inside of the electronics and / or the outside of the electronics can be completely covered with potting compound.
  • At least the sensor unit is completely covered with potting compound.
  • a seal can be implemented between the cover element and the cladding element by means of a sealing means, in particular surrounding the cover element.
  • the sealant can, for example, comprise a silicone or a sealing adhesive.
  • the sealing means can simultaneously be used to form an integral fastening of the cover element on the cladding element.
  • the first envelope section can be glued, welded, in particular friction welded and / or laser welded to the cladding element.
  • the cladding element has an electronics receptacle for receiving the electronics unit, in particular wherein the electronics unit is fastened in the electronics receptacle on the cladding element in a form-fitting and / or material-locking manner.
  • a shape of the electronics receptacle can correspond to a shape of the electronics unit and / or a frame for the electronics unit.
  • the cladding element can preferably be a cast part, in particular an injection-molded part. As a result, the electronics receptacle can be formed in a simple manner on the inside of the cladding.
  • the electronics receptacle is in one piece and made of the same material with the cladding inside and / or the cladding outside of the cladding element.
  • the electronics unit is caulked with the cladding element and / or the cover element.
  • the electronics unit has a printed circuit board, preferably in the form of a printed circuit card, with at least one, in particular capacitive or inductive, sensor element of the sensor unit for detecting the (preferably contactless) actuation action, in particular with the sensor element on the outside of the electronics is arranged on the circuit board.
  • the circuit board forms a basis for the Electronics unit.
  • the circuit board is preferably a multilayer circuit board.
  • the sensor element can in particular be a sensor electrode.
  • the sensor element can comprise an electrical coil or a sensor surface in the form of an electrically conductive surface. As a result, a capacitive or inductive change in an electromagnetic field can be detected.
  • a shield element in particular in the form of a shield electrode, can be arranged on the inside of the electronics, through which an electrical field of the sensor element can be aligned.
  • the sensor element is surrounded on the outside of the electronics by a screen element, through which an electrical field of the sensor element can be aligned.
  • the electronics unit has a plurality of circuit boards on which various electronic components are distributed.
  • the sensor unit has several, in particular similar, sensor elements for detecting the actuating action, whereby a direction of the actuating action can be identified.
  • the sensor elements can preferably be arranged on the outside of the electronics on the circuit board.
  • the sensor elements can be produced by a printing and / or an etching process.
  • the sensor elements can be configured inductively and / or capacitively. Additionally or alternatively, it is conceivable that the sensor elements are designed for optical detection and / or for detection by means of ultrasound.
  • the direction of the actuation action can be detectable along a direction of arrangement of the sensor elements, in particular on the outside of the electronics.
  • a gesture can thus be provided as the actuation action. If the function of the vehicle involves opening a sliding door of the vehicle, for example a gesture along an opening direction of the sliding door can be provided as an actuation action.
  • the sensor elements are preferably arranged in such a way that a horizontal gesture in front of the vehicle part triggers the function of the vehicle by the sensor unit.
  • the sensor elements are arranged on the circuit board in a regular pattern, preferably in a matrix-like and / or strip-like manner. Gesture recognition for recognizing the actuation action can be simplified by the regular pattern.
  • a two-dimensional arrangement of the sensor elements can be used under a matrix-like arrangement be understood. For example, an arrangement of two by two sensor elements in one plane, in particular on the outside of the electronics, can form the smallest matrix-like arrangement.
  • the sensor elements preferably have an elongate extension.
  • the sensor elements are arranged next to one another in the form of a striped pattern.
  • a distance between the sensor elements can be constant.
  • the sensor elements preferably form a pattern which extends only in one direction. It is also conceivable that the sensor elements are arranged in an irregular pattern on the circuit board. By arranging the sensor elements in a pattern, any complex actuation action can be detected in one plane. Furthermore, by arranging the sensor elements on a single printed circuit board, a structural unit can be made possible which is easy to handle during manufacture and offers short signal paths for detecting the actuation action. Manufacturing the sensor elements using a printing or etching process can also be simplified.
  • the electronics unit has an information unit, by means of which the detection of the actuation action can be confirmed to the user on the outside of the cladding and / or the start of the actuation action can be signaled, in particular with the information unit being arranged on the circuit board.
  • the information unit can be used to output a notice in the form of a signal to the user that the user can start the actuation action and / or that the actuation action has been detected by the sensor unit.
  • the information unit can thus be used as a, in particular contactless, user interface.
  • the information in the form of the signal can be given acoustically or visually, for example.
  • the information is given in the form of the signal as a radio signal, for example to a smartphone or an electronic key belonging to the user.
  • the information unit is preferably a unidirectional transmission unit.
  • an input can be made by the user via the sensor unit.
  • the information unit and the sensor unit can thus form a dialogue unit for bidirectional communication with the user.
  • manufacture of the actuating device can be simplified and signal paths of the electronics unit can be made simple and short.
  • the information unit is an optical information unit and the cladding element has at least one translucent window area through which the information unit can transmit an optical signal to the user.
  • the window area preferably comprises one or more transparent sections.
  • the window area can comprise at least one recess in a cladding material of the cladding element, which is closed by a light-permeable material.
  • the cladding element can be a two-component plastic injection-molded part.
  • a transparent material can preferably be injection molded onto an opaque and / or light-impermeable cladding material of the cladding element in the window area.
  • the entire cladding element can also consist of the transparent material, a non-transparent area (not window area) being designed to be light-absorbing or opaque by means of a film and / or varnish and / or coating.
  • the information unit has several light transmitters for sending an optical signal to the user, in particular the light transmitters being at least partially separated from one another by opaque separating sections. More complex information can be conveyed to the user as an indication by means of several light emitters.
  • the information that can be transmitted by the information unit can include a direction or the like.
  • the light transmitters can be controlled dynamically, so that a dynamic display sequence can be implemented.
  • the light emitters can be illuminants, in particular in the form of LEDs. It is also conceivable that the information unit comprises an LED or OLED display and the light emitters are formed by individual display elements.
  • a display can be used to display symbols of different complexity to a user in order to be able to convey information about an expected actuation action, a confirmed actuation action and / or the like to a user.
  • the window area can have a plurality of translucent sections which are separated from one another by the separating sections, in particular in the form of opaque and / or opaque material sections.
  • the partition sections can be formed integrally with the cladding element or separately from the cladding element.
  • an intermediate element in particular in the form of an insert, can be provided which one of the separating sections or comprises several separating sections.
  • the intermediate element can be formed from foam rubber or another flexible material, for example.
  • the intermediate element preferably has closed pores. As a result, the intermediate element cannot be designed to be water-drawing.
  • the separating sections can improve the ability to distinguish between the light source located behind it and the outer side of the cladding.
  • the separating sections can preferably extend like ribs between the light emitters.
  • the separating sections allow light from the light emitters to be directed in one direction, so that a user can assign the light to one of the light emitters, which can result in a clearer course in the event of dynamic activation of the light emitters.
  • An encapsulated space is preferably formed around the light transmitter in each case or in groups by the separating sections.
  • the separating sections can be formed circumferentially around the light transmitter and / or contact the printed circuit board in a sealing manner. In this way, for example, the outside of the electronics can be covered by filling a gap between the electronics unit and the cladding element with potting compound without covering the light transmitter with, in particular, opaque and / or light-impermeable potting compound.
  • the electronics unit is enclosed in a frame with which the electronics unit can be positioned on the cladding element.
  • An adapter for a form fit of the circuit board in the electronics receptacle can be formed by the frame.
  • the frame preferably has form-locking elements, in particular in the form of latching elements, for receiving the printed circuit board.
  • the electronics unit has a plurality of circuit boards which are arranged together in the frame and thereby in particular form a common assembly. As a result, handling of the electronics unit during assembly on the cladding element can be simplified.
  • a fitter can grip the frame without touching the electronic components of the electronic unit.
  • the frame is a plastic component.
  • the electronics outside of the electronics unit is covered with potting compound, in particular wherein the frame and / or the electronics unit has at least one receiving means for a potting nozzle for potting potting compound, so that the potting compound can be conveyed from the electronics inside to the electronics outside is, while the electronics unit is arranged on the cladding element.
  • potting the electronics outside with the potting compound an intermediate space between the electronics unit and the cladding element can be filled with potting compound. This prevents moisture from collecting in the intermediate space and thereby negatively influencing a measurement by the sensor unit.
  • a casting nozzle can be understood to mean a tool or a part of a tool for distributing casting compound.
  • a plurality of receiving means for the casting nozzle can be provided around a circuit board of the electronics unit on the frame.
  • an elastic intermediate element is arranged in an intermediate space between the electronics unit and the cladding element.
  • the intermediate element preferably comprises a material with closed pores.
  • the intermediate element can be elastically pretensioned against the cladding element by the electronics unit. As a result, the intermediate element can also be used to fill the gap, which prevents moisture from penetrating.
  • the electronic unit has a touch sensor for detecting a pressure on the cladding element, whereby a further function of the vehicle can be triggered, in particular wherein the touch sensor comprises an LDC sensor (inductive sensor).
  • the touch sensor comprises an LDC sensor (inductive sensor).
  • a further actuation action by the user can be made possible by the touch sensor.
  • Another function of the vehicle can be, for example, locking and / or unlocking a lock.
  • the touch sensor can be used to bring about an emergency stop when a door is automatically opened and / or closed.
  • an electrically conductive target element can be provided on the cladding element, the change in distance of which can be registered by the touch sensor when the user presses the vehicle part and / or the cladding element.
  • a plurality of LDC sensors can preferably be provided, in particular in order to verify a detection of the further actuation action and / or to enable a wider actuation area on the vehicle part and / or on the cladding element. It is provided, for example, that the function that can be triggered by the sensor unit only occurs after Activation of the further function is enabled, the probability of false triggering can be significantly reduced.
  • the electronic unit has an identification means for identifying the user, in particular wherein the identification means has a radio element for contactless data exchange with an ID transmitter.
  • the ID transmitter can be understood to mean, for example, a smartphone and / or an electronic key of the user.
  • the identification means can in particular comprise an NFC interface (Near Field Communication Interface), a BLE interface (Bluetooth Low Energy Interface) and / or UWB interface (Ultra-wideband interface).
  • NFC interface Near Field Communication Interface
  • BLE interface Bluetooth Low Energy Interface
  • UWB interface Ultra-wideband interface
  • the electronics unit has a proximity sensor for detecting an approach of a user, in particular wherein the proximity sensor is designed for capacitive detection of the approach.
  • a further capacitive sensor can be provided in addition to the sensor unit by means of the proximity sensor.
  • the proximity sensor can, for example, wake up the sensor unit, the touch sensor and / or the identification means when the approach of the user is recognized.
  • the information unit can be activated by the proximity sensor when the proximity is recognized. For example, an activation state of the actuating device can thereby be signaled to a user.
  • the circuit board has several conductor layers, the sensor unit being arranged on a first conductor layer and the touch sensor and / or the identifier on a further conductor layer.
  • the conductor layers can be electrically insulated from one another.
  • each of the Conductor layers can be formed a sensor level.
  • the electronics unit has a control unit for evaluating sensor signals from the sensor unit and for activating the information unit as a function of the sensor signals.
  • the sensor signals of the sensor unit can be digitized and forwarded directly in the electronics unit by the control unit.
  • a direction of the actuation action can be recognized by the control unit on the basis of the evaluation of the sensor signals.
  • the information unit can be activated as a function of the sensor signals, whereby the user can be given feedback on the detection of the direction of the actuation action.
  • a vehicle has an actuating device, in particular an actuating device according to the invention, for triggering a function of the vehicle by a user.
  • the actuating device comprises a flat paneling element of a vehicle part of the vehicle, which has a paneling inside and a paneling outside.
  • the actuation device comprises an electronics unit with a sensor unit for detecting an actuation action by the user in order to trigger the function of the vehicle.
  • the electronics unit has an electronics outside and an electronics inside, the electronics inside being opposite the electronics outside.
  • the electronics unit is oriented with the electronics outside towards the inside of the cladding and is arranged on the cladding element in order to detect the actuation action on the outside of the cladding.
  • a first envelope section for protecting the inside of the electronics is fastened to the cladding element, so that the cladding element and the first envelope section form a closed envelope for protecting the electronics unit.
  • the vehicle is preferably a motor vehicle.
  • the vehicle part preferably further comprises a B-pillar of the vehicle and / or a Interior part of the vehicle.
  • the function that can be triggered by the actuation device can include an automatic movement of the vehicle part.
  • the electronics inside can be oriented, for example, in the direction of a vehicle interior of the vehicle and the electronics outside in the direction of a vehicle exterior if the cladding element is an exterior cladding of the vehicle.
  • the inside of the electronics can be oriented, for example, in the direction of the outside of the vehicle and the outside of the electronics in the direction of a vehicle interior of the vehicle if the cladding element is an interior cladding of the vehicle.
  • the electronics unit with the sensor unit is thus protected by the cladding element, as a result of which the actuating device can be mounted on the vehicle part in a cost-effective manner. Furthermore, freedom of design of the cladding element can be increased if the electronics unit is only arranged on the cladding element when the vehicle part is being installed. As a result, a greater overall flexibility in the manufacture of the actuating device can also be achieved.
  • the vehicle part is a door, in particular in the form of a sliding door, of the vehicle, with an opening means for automatically opening the door as a function of the actuation action being provided.
  • the actuating device can also be moved with the door when the door is opened, which results in intuitive operation for the user if the user can carry out the actuation action directly on the opened or closed door.
  • the vehicle part can be designed without a handle.
  • a method for producing an actuating device, in particular an actuating device according to the invention, for triggering a function of a vehicle, in particular a vehicle according to the invention, by a user comprising the following steps:
  • Providing a flat cladding element for a vehicle part of a vehicle with a cladding inside and a cladding outside providing an electronics unit with a sensor unit for detecting an actuation action by the user to trigger the function of the vehicle, - Arranging the electronics unit on the cladding element so that an electronics outside of the electronics unit is oriented towards the cladding inside of the cladding element,
  • the flat cladding element is preferably produced as a cast part, in particular a multi-component plastic injection-molded part, when the cladding element is provided.
  • a printed circuit board can be equipped with electronic components and printed. Additionally or alternatively, electronic components can be etched when the electronic unit is provided.
  • the first envelope section is fastened to the cladding element, a material connection between the first envelope section and the cladding element can be achieved.
  • the electronics unit with the sensor unit is thus protected by the cladding element, as a result of which the actuating device can be mounted on the vehicle part in a cost-effective manner.
  • the first envelope section is formed by a potting compound which is potted with the electronics unit and the cladding element.
  • a material connection between the first envelope section and the cladding element can be implemented in a simple manner.
  • the inside of the electronics and the outside of the electronics can be covered with potting compound.
  • An intermediate space between the cladding element and the electronics unit is preferably completely or essentially completely filled with potting compound. In this way, moisture can be prevented in the area of a measuring field of the sensor unit in order to improve the reliable functioning of the sensor unit.
  • Figure 1 shows a vehicle according to the invention with a vehicle according to the invention
  • Figure 2 is a schematic exploded view of the actuating device
  • FIG. 5 shows a further schematic exploded view of an actuating device
  • FIG. 6 shows a method according to the invention in a schematic representation of the method steps
  • Figures 7 and 8 show an electronic unit of the actuating device in another
  • FIGS. 9 and 10 show an electronic unit of the actuating device in a further exemplary embodiment
  • FIGS. 11 to 13 different conductor layers of a printed circuit board of the electronics unit.
  • Figure 1 shows a vehicle 1 according to the invention in a first embodiment with a vehicle part 2, which is designed in particular as a vehicle door in the form of a sliding door.
  • the vehicle 1 also has an actuation device 10 for triggering a function of the vehicle 1.
  • the actuating device 10 can - as shown by way of example - on a B-pillar 2.1 and / or on a vehicle part 2, be arranged by the vehicle 1 in particular in the form of a door or sliding door.
  • the function can be, for example, automatic opening and / or closing of the sliding door. In this case, the function takes place in particular as a function of an actuation action 200 by a user.
  • the opening of the vehicle part 2 can be initiated by an actuation action 200 in the form of a gesture along an opening direction of the vehicle part 2 or the closing of the vehicle part 2 can be initiated by an actuation action 200 in the form of a gesture opposite to the opening direction.
  • the actuating device 10 has a flat paneling element 11 of the vehicle part 2.
  • the flat design of the cladding element 11 can extend, for example, along part of the body of the vehicle 1 or behind a glass pane of the vehicle part 2.
  • the cladding element 11 comprises a cladding outside 11.2 and a cladding inside 11.1.
  • the cladding outer side 11.2 preferably forms a surface of the vehicle part 2 that is visible from outside the vehicle 1 and / or a part of a body surface 1.1.
  • the cladding element 11 can be part of a cladding in the area of a B-pillar 2.1 of the vehicle 1.
  • An electronics unit 12, in particular directly, is arranged on the cladding element 11 and has an electronics outside 12.2 and an electronics inside 12.1.
  • the electronics outside 12.2 is oriented towards the lining inside 11.1 of the lining element 11.
  • the electronics inside 11.1 is opposite the electronics outside 11.2.
  • the electronics inside 11.1 is oriented towards a vehicle interior of the vehicle 1 and / or a panel interior of the vehicle part 2.
  • the lining element 11 is part of an interior lining of the vehicle 1.
  • the electronics inside 12.1 can be oriented towards an outside of the vehicle 1, for example.
  • the electronics unit 12 has a sensor unit 20 for detecting the actuation action 200 of the user.
  • the sensor unit 20 is preferably arranged on the electronics outside 12.2 of the electronics unit 12, in particular so that only the cladding element 11 is located between the sensor unit 20 and the cladding outside 11.2.
  • the electronics outside 12.2 is protected by the lining element 11.
  • Possible configurations of the casing 30 are shown by way of example in FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 3 shows a casing 30 in which the first casing section 31 is covered by a potting compound
  • a printed circuit board 13 of the electronics unit 12 is also enclosed in a frame 14, by means of which the electronics unit 12 is easier to handle during assembly and / or can be fastened to the cladding element 11 in a form-fitting manner.
  • the potting compound 31.1 is cohesively connected to the cladding element 11 and preferably completely covers the electronics inside 12.1.
  • the electronics outer side 12.2 in particular is also at least partially or completely covered with the potting compound 31.1, so that at least the sensor unit 20 is covered by the potting compound 31.1.
  • the sensor unit 20, the electronics unit 12 and / or the casing 30 is preferably designed at least partially symmetrically to a center plane 10.1, as a result of which the actuating device 10 can be optionally mounted on two opposite sides of the vehicle.
  • the electronics unit 12 has an information unit 40 by means of which the detection of the actuation action 200 can be confirmed to the user on the cladding outside 11.2 and / or the start of the actuation action 200 can be signaled.
  • the notification unit 40 comprises a plurality of light emitters 42 for sending an optical signal to the user.
  • the light emitters 42 can in particular be illuminants in the form of LEDs.
  • the light transmitters 42 are arranged in a row with respect to one another and separated by separating elements 43. By arranging the light emitters 42 in a row, for example, a direction of the actuation action 200 detected by the sensor unit 20 can be displayed to a user by activating the light emitters 42 one after the other along the row.
  • the separating elements 43 can be through an intermediate element
  • the separating elements 43 are opaque and / or opaque, so that light emitted by the light emitters 42 can be conducted separately for each light emitter 42 to the cladding outside 11.2.
  • the intermediate element 43.1 can preferably also be designed to be elastic and can be pretensioned against the printed circuit board 13 of the electronics unit 12.
  • each of the light emitters 42 can be encapsulated, in particular circumferentially, so that when the electronics unit 12 is encapsulated with the Potting compound 31.1, the light transmitter 42 remain free of potting compound 31.1.
  • the cladding element 11 has a translucent window area 41 through which an optical signal from the information unit 40 can be transmitted to the user.
  • the window area 41 can have a transparent window material 41.1, in particular a transparent plastic.
  • the transparent window material 41.1 can be injection-molded onto an opaque and / or light-impermeable base material of the cladding element 11 during production of the cladding element 11, for example as a plastic injection-molded component.
  • the light emitters 42 can also be parts of a display or the like.
  • the notification unit 40 can output an acoustic notification or a notification in the form of radio signals to the user.
  • the separating elements 43 are formed by the cladding element 11. As shown in FIG. 4, the separating elements 43 can be formed in one piece with the cladding element 11. The separating elements 43 preferably extend in the manner of ribs as far as the printed circuit board 13.
  • FIG. 4 also shows a cover 30 in which the first cover section 31 is formed by an, in particular, rigid, cover element 31.2.
  • the cover element 31.2 can, for example, comprise a hard plastic and can be placed on the cladding element 11 with the electronics unit 12 during the assembly of the actuating device 10.
  • a seal between the cover element 31.2 and the cladding element 11 can advantageously be implemented by a sealing means 33, in particular surrounding the cover element 31.2.
  • the sealant 33 can comprise a silicone, for example.
  • an integral fastening of the cover element 31.2 on the cladding element 11 can be formed at the same time.
  • FIG. 5 shows a further exploded view of the actuating device 10.
  • the cladding element 11 has an electronics receptacle 15 for receiving the electronics unit 12 in a form-fitting manner, in particular with the frame 14.
  • an electrical connection 35 can be provided, through which the electronics unit 12 can be or is connected to vehicle electronics and / or vehicle power supply.
  • the electrical connection 35 can protrude from the casing 30.
  • the electrical connection 35 can be potted with the sealing compound 33 and / or the potting compound 31.1.
  • FIG. 6 shows a method 100 for producing the actuating device 10 in a schematic representation of the method steps. Provision is made for providing 101 the cladding element 11 and providing 102 for the electronics unit 12.
  • the cladding element 11 can be produced, for example, in a plastic injection molding process and / or removed from a store.
  • the sensor unit 20 and / or further electrical components can be arranged on the circuit board 13 of the electronics unit 12, in particular by a printing and / or etching process.
  • the electronics unit 12 is then arranged 103 on the cladding element 11, so that the electronics outside 12.2 of the electronics unit 12 is oriented toward the cladding inside 11.1 of the cladding element 11.
  • the electronics unit 12 can be fastened in a form-fitting and / or force-fitting manner in a frame 14, with which the electronics unit 12 is arranged on the cladding element 11, in particular on the electronics receptacle 15.
  • the method 100 further comprises fastening 104 the first envelope section 31 to the cladding element 11, so that the cladding element 11 and the first envelope section 31 form the closed envelope 30.
  • the electronics unit 12 can be potted with the cladding element 11 if the first envelope section 31, as shown in FIG. 3, is formed by the potting compound 31.1.
  • the sealing means 33 can be applied during the fastening 104 of the first envelope section 31, as shown in FIG.
  • FIGS 7 and 8 show an electronics unit 12 for the actuating device 10 in one possible embodiment.
  • a circuit board 13 of the electronics unit 12 is arranged in a frame 14, by means of which fastening to a cladding element 11 can be simplified.
  • the frame 14 has latching elements 14.1 into which the circuit board 13 can be clipped.
  • the frame 14 preferably has one or more receiving means 14.2 for a potting nozzle for potting potting compound 31.1, whereby the potting compound 31.1 can advantageously be distributed from an electronics inside 12.1 over an electronics outside 12.2.
  • FIG. 7 shows the electronics unit 12 from the electronics inside 12.1
  • FIG. 8 shows the electronics unit 12 from the electronics outside 12.2, which is opposite the electronics inside 12.1.
  • sensor elements 21 of a sensor unit 20 are arranged in a regular pattern on the circuit board 13 in a matrix-like manner. Each of the sensor elements 21 forms a capacitive surface. In the Sensor unit 20 is therefore in particular a capacitive sensor, as a result of which a contactless actuation action 200 can be detected by sensor unit 20. Due to the matrix-like arrangement of the sensor elements 21, a direction of the actuation action 200 can also be identified. For example, when a user sweeps past a cladding outer side 11.2 of the cladding element 11, an electrical field in the sensor elements 21 changes one after the other as a function of the direction of the actuation action 200.
  • the direction of the actuation action 200 can be deduced from the sequence of detection by the sensor elements 21.
  • the electronics unit 12 preferably has a control unit 25 for evaluating sensor signals from the sensor unit 20.
  • an information unit 40 can be activated by the control unit 25 in order to indicate to the user, for example, the detection of the actuation action 200 and / or the direction of the actuation action 200.
  • shielding elements 21.1 for shielding the sensor elements 21 are arranged in a matrix-like manner on the electronics inside 12.1.
  • an opposing screen element 21.1 is assigned to each of the sensor elements 21.
  • Figures 9 and 10 show an electronics unit 12 for the actuating device 10 in a further possible embodiment.
  • the electronics unit 12 essentially corresponds to the electronics unit 12 of the exemplary embodiment in FIGS. 7 and 8, but the sensor elements 21 of the sensor unit 20 are designed and arranged in the form of strips. While several directions of an actuation action 200 can also be detected in a matrix-like arrangement, the direction of the actuation action 200 in the case of the strip-like sensor elements 21 can be detected along a straight line. However, the strip-like arrangement of the sensor elements 21 results in a larger capacitive field in each case with the same installation space, as a result of which incorrect identification can be reduced.
  • shielding elements 21.1 are arranged in a strip-like manner and corresponding to the sensor elements 21.
  • the electronics unit 12 preferably includes a touch sensor 22, an identification means 23 and / or a proximity sensor 24, as shown in FIGS. 11 to 13.
  • the identification means 23 can in particular comprise a radio element 23. 1, in particular in the form of an electrical coil, which can be printed onto the circuit board 13 as a circumferential conductor track.
  • the Identification means 23 can enable a contactless exchange of data with an ID transmitter of the user.
  • the identification means 23 can preferably comprise an NFC interface, a BLE interface and / or a UWB interface.
  • the user can be identified and / or authenticated, in particular by vehicle electronics with which the identification means 23 can be brought into a data communication connection.
  • the touch sensor 22 can comprise, for example, an LDC sensor, by means of which a deformation due to a touch or a pressure on the cladding element 11 can be recognized.
  • a further function of the vehicle 1, such as an automatic opening movement and / or an automatic closing movement of the vehicle part 2 or an emergency stop when the vehicle part 2 is moved can be triggered.
  • the additional proximity sensor 24 in particular can enable, for example, a wake-up signal to be sent to other electronic components as a function of the detection of the user's approach.
  • the touch sensor 22, the identification means 23 and / or the proximity sensor 24 are preferably arranged in different conductor layers 13.1, 13.2 on the circuit board 13.
  • the sensor unit 20 and the identification means 23 can be arranged together on a first conductor layer 13.1.
  • the touch sensor 22 and the proximity sensor 24 can also each be arranged on a further conductor layer 13.2 of the circuit board 13.
  • a multi-layer design of the printed circuit board 13 can achieve a compact design, by means of which the printed circuit board 13 can advantageously be arranged on the cladding element 11 in a small installation space.
  • the actuating device 10 can thus create a convenient operating option for the user with a high degree of automation.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung (10) zum Auslösen einer Funktion eines Fahrzeuges (1) durch einen Benutzer, aufweisend ein Verkleidungselement (11) für ein Fahrzeugteil (2) des Fahrzeuges (1) mit einer Verkleidungsinnenseite (11.1) und einer Verkleidungsaußenseite (11.2), eine Elektronikeinheit (12) mit einer Sensoreinheit (20) zur Erfassung einer Betätigungshandlung (200) des Benutzers zum Auslösen der Funktion des Fahrzeuges (1), einer Elektronikaußenseite (12.2), und einer Elektronikinnenseite (12.1), die der Elektronikaußenseite (12.2) gegenüberliegt. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug (1), sowie ein Verfahren (100).

Description

Betätigungsvorrichtung mit Verkleidungselement, Fahrzeug, sowie Verfahren
B e s c h r e i b u n g Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung, ein Fahrzeug sowie ein Verfahren.
Aus dem Stand der Technik sind Betätigungsvorrichtungen bei Fahrzeugen bekannt, bei denen ein Benutzer durch eine Betätigungshandlung eine Fahrzeugfunktion auslösen kann. Dabei ist es bekannt, Näherungssensoren einzusetzen, um eine Annäherung eines Benutzers zu erkennen und z.B. ein Türschloss einer Fahrzeugtür zu entriegeln, so dass der Benutzer die Fahrzeugtür bequem öffnen kann. Derartige Näherungssensoren sind dabei üblicherweise in einen Türgriff integriert. Aufgrund ihrer Geometrie bieten Türgriffe den Vorteil, dass diese eine einfache Einkapselung der Sensorik ermöglichen, um die Sensorik vor Feuchtigkeit und anderen Umwelteinflüssen zu schützen. Soll die Sensorik jedoch beispielsweise an einem anderen Fahrzeugteil, wie einem Karosseriebauteil, angeordnet werden, ist eine derartige Einkapselung aufgrund einer flächigen Erstreckung des Fahrzeugteils nicht ohne weiteres auf das Karosseriebauteil übertragbar.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, voranstehende, aus dem Stand der Technik bekannte Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Abdichtung einer Sensoreinheit an einem flächigen Fahrzeugteil eines Fahrzeuges, vorzugsweise außerhalb eines Türgriffs des Fahrzeuges, bei verbesserter Fertigungsmöglichkeit und/oder verbessertem Bedienkomfort zu ermöglichen.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Betätigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 17, sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 19. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und/oder dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Betätigungsvorrichtung zum Auslösen einer Funktion eines Fahrzeuges durch einen Benutzer vorgesehen. Die Betätigungsvorrichtung weist ein flächiges Verkleidungselement für ein Fahrzeugteil des Fahrzeuges auf. Das Verkleidungselement umfasst eine Verkleidungsinnenseite und eine Verkleidungsaußenseite. Weiterhin weist die Betätigungsvorrichtung eine Elektronikeinheit mit einer Sensoreinheit zur Erfassung einer Betätigungshandlung des Benutzers zum Auslösen der Funktion des Fahrzeuges auf. Die Elektronikeinheit weist eine Elektronikaußenseite und eine Elektronikinnenseite auf, wobei die Elektronikinnenseite der Elektronikaußenseite gegenüberliegt. Ferner ist die Elektronikeinheit mit der Elektronikaußenseite zur Verkleidungsinnenseite orientiert und an dem Verkleidungselement angeordnet, um die Betätigungshandlung auf der Verkleidungsaußenseite zu erfassen. Ein erster Hüllabschnitt zum Schutz der Elektronikinnenseite ist am Verkleidungselement befestigt, so dass das Verkleidungselement und der erste Hüllabschnitt eine geschlossene Hülle zum Schutz der Elektronikeinheit bilden. Die Funktion des Fahrzeuges kann z.B. ein Entriegeln eines Türschlosses, ein Öffnen einer Fahrzeugtür und/oder ein Einschalten einer Beleuchtung und/oder eines elektrischen Gerätes umfassen. Das Fahrzeugteil kann beispielsweise ein Außenbauteil oder ein Innenbauteil des Fahrzeuges umfassen.
Unter der flächigen Ausgestaltung des Verkleidungselementes kann insbesondere verstanden werden, dass das Verkleidungselement eine, insbesondere schalenartige, flächige Erstreckung aufweist. Beispielsweise kann das Verkleidungselement dünnwandig ausgestaltet sein. Bei dem Verkleidungselement kann es sich insbesondere um eine Blende für ein Karosseriebauteil des Fahrzeuges handeln. Beispielsweise kann durch das Verkleidungselement eine äußere Oberfläche des Fahrzeugteils bildbar sein. Bei der äußeren Oberfläche kann es sich um eine Innenraumfläche oder um eine Außenoberfläche des Fahrzeuges handeln. Vorzugsweise ist durch das Verkleidungselement eine sichtbare Oberfläche des Fahrzeugteils bildbar. Beispielsweise kann das Verkleidungselement, insbesondere in Bezug auf einen Außenbereich des Fahrzeuges, hinter einer Glasscheibe anordbar sein. In diesem Fall ist die Betätigungsvorrichtung vorzugsweise an einer Tür des Fahrzeuges, insbesondere Seiten- und/oder Schiebetür, angeordnet. Dadurch können optische und/oder elektromagnetische Signale an einen vor dem Fahrzeugteil befindlichen Benutzer übermittelbar und/oder vom Benutzer durch die Sensoreinheit empfangbar sein. Vorzugsweise kann das Verkleidungselement in eine Karosserieoberfläche und/oder eine Optik einer Karosserieoberfläche des Fahrzeuges integrierbar sein, insbesondere um das Öffnen einer Seitentür des Fahrzeuges als durch die Betätigungshandlung auslösbare Funktion zu ermöglichen. Es ist denkbar, dass das Verkleidungselement in eine B-Säule des Fahrzeuges integrierbar ist. Folglich ist in diesem Fall die Betätigungsvorrichtung optional an der B-Säule angeordnet. Insbesondere weist das Verkleidungselement einen Kunststoff auf oder besteht aus einem Kunststoff. Durch die Sensoreinheit kann das Verkleidungselement griff- und/oder schalterlos ausgestaltet sein. Insbesondere liegt die Verkleidungsinnenseite der Verkleidungsaußenseite in Bezug auf das Verkleidungselement gegenüber. Beispielsweise kann das Fahrzeugteil einen Verkleidungsinnenraum aufweisen, in welchem elektrische Komponenten anordbar sind. Dabei ist die Verkleidungsinnenseite insbesondere zum Verkleidungsinnenraum orientierbar.
Die Elektronikeinheit kann insbesondere mehrere Leiterbahnen und/oder elektronische Bauteile, vorzugsweise in Form von Halbleiterelementen, aufweisen, um elektrische Signale zu verarbeiten. Weiterhin kann die Elektronikeinheit eine Energiequelle zur Energieversorgung der Sensoreinheit und/oder einen elektrischen Anschluss zum Anschluss an eine Fahrzeugstromversorgung aufweisen. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Hülle einen Kabelauslass aufweist, durch welchen Kabel von der Elektronikeinheit zu einer Außenseite der Hülle führbar sind. Dadurch kann eine elektrische Verbindung zwischen der Elektronikeinheit und einer Fahrzeugelektronik und/oder einer Fahrzeugstromversorgung gewährleistet sein. Vorzugsweise weist die Elektronikeinheit eine flächige Erstreckung auf. Insbesondere kann eine Längsseite der Elektronikeinheit vertikal und/oder horizontal am Fahrzeugteil orientierbar sein. Die Elektronikinnenseite und die Elektronikaußenseite können z.B. jeweils eine Seite einer Leiterplatte der Elektronikeinheit umfassen, auf welcher elektrische Komponenten angeordnet sind. Insbesondere liegt die Elektronikinnenseite der Elektronikaußenseite in Bezug auf die Elektronikeinheit gegenüber. Die Elektronikinnenseite kann ferner vom Verkleidungselement abgewandt orientiert sein. Dabei kann die Sensoreinheit vorzugsweise derart orientiert sein, dass die Betätigungshandlung auf der Elektronikaußenseite erfassbar ist, insbesondere wenn sich der Benutzer auf der Elektronikaußenseite am Fahrzeug oder in der Nähe des Fahrzeugs befindet. Darunter, dass die Betätigungshandlung auf der Verkleidungsaußenseite erfassbar ist, kann insbesondere verstanden werden, dass die Betätigungshandlung auf einer Oberfläche der Verkleidungsaußenseite des Verkleidungselementes erfassbar ist und/oder dass die Betätigungshandlung in einem Abstand zu einer Oberfläche der Verkleidungsaußenseite erfassbar ist. Es ist denkbar, dass die Sensoreinheit beispielsweise zur kapazitiven, induktiven und/oder optischen Erfassung der Betätigungshandlung und/oder zur Erfassung der Betätigungshandlung mittels Ultraschall ausgebildet ist. Die Sensoreinheit kann vorzugsweise zur Bewegungserkennung, insbesondere zur Gestenerkennung, in einem Abstand, insbesondere von 1 cm bis 20 cm, vorzugsweise von 2 cm bis 15 cm, besonders bevorzugt von 5 cm bis 10 cm, zur Betätigungsvorrichtung ausgebildet sein.
Der erste Hüllabschnitt kann mittelbar oder unmittelbar am Verkleidungselement befestigt sein. Beispielsweise kann der erste Hüllabschnitt durch eine Gehäuseschale gebildet sein, die mit einer Dichtmasse am Verkleidungselement befestigt ist. An dem Verkleidungselement kann der erste Hüllabschnitt insbesondere verstemmt oder verschraubt sein. Dadurch kann eine vorteilhafte Befestigungsmöglichkeit, insbesondere unter Vorspannung, geschaffen sein. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, dass der erste Hüllabschnitt in zumindest teilweise flüssiger Form auf die Elektronikeinheit und das Verkleidungselement aufgebracht ist. Insbesondere kann die Hülle somit ein geschlossenes Gehäuse bilden. Vorzugsweise sind das Verkleidungselement und/oder der erste Hülllabschnitt und die Elektronikeinheit derart ausgestaltet, dass die Elektronikeinheit in höchstens zwei Orientierungen, vorzugsweise in lediglich einer Orientierung, zwischen dem Verkleidungselement und dem ersten Hüllabschnitt anordbar ist. Dazu können die Elektronikeinheit und das Verkleidungselement und/oder der erste Hüllabschnitt Positionierhilfen, insbesondere in Form unsymmetrischer Ausnehmungen und/oder Vorsprünge, aufweisen. Dadurch kann eine Fehlmontage intuitiv verhinderbar sein.
Weiterhin ist es bei einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung denkbar, dass die Sensoreinheit, die Elektronikeinheit und/oder die Hülle zumindest teilweise oder vollständig symmetrisch, insbesondere zu einer Mittelebene der Betätigungsvorrichtung, ausgebildet ist, wodurch die Betätigungsvorrichtung auf zwei gegenüberliegenden Fahrzeugseiten wahlweise montierbar ist. Beispielsweise kann zum Einsatz an unterschiedlichen Fahrzeugseiten lediglich eine Umprogrammierung einer Steuereinheit der Elektronikeinheit erfolgen. Ferner ist es denkbar, dass ein Schalter umschaltbar ist, durch welchen eine in Fahrtrichtung links- bzw. rechtsseitige Anordnung festgelegt wird. In Abhängigkeit von der Fahrzeugseite kann beispielsweise die Richtung der Betätigungshandlung zum Auslösen der Funktion des Fahrzeuges und/oder ein Anzeigeverlauf einer Hinweiseinheit festgelegt sein. Bei beidseitigen Schiebetüren können z.B. beide Türen zum Fahrzeugheck öffnen, so dass jeweils eine gespiegelte Betätigungshandlung entlang der Öffnungsrichtung zum automatischen Öffnen der jeweiligen Schiebetür erwartet wird.
Somit ist die Elektronikeinheit mit der Sensoreinheit insbesondere auf der Elektronikaußenseite durch das Verkleidungselement geschützt ist. Dadurch ist z.B. ein separates, vollständiges Gehäuse für die Elektronikeinheit nicht notwendig. Weiterhin kann die Betätigungsvorrichtung in kostengünstiger Art und Weise für flächige Fahrzeugteile beliebiger Form anpassbar sein. So ist es denkbar, dass die Elektronikeinheit erst bei Montage des Fahrzeugteils am Verkleidungselement angeordnet wird. Somit wird kann eine höhere Flexibilität bei der Fertigung der Betätigungsvorrichtung erreichbar sein.
Weiterhin kann bei einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der erste Hüllabschnitt eine Vergussmasse oder ein Deckelelement aufweist, insbesondere wobei der erste Hüllabschnitt stoffschlüssig mit dem Verkleidungselement verbunden ist. Insbesondere können die Elektronikeinheit und das Verkleidungselement direkt mit der Vergussmasse vergossen sein. Die Vergussmasse kann insbesondere ein Epoxidharz- und/oder ein Acrylat umfassen, um die Elektronikeinheit vor Umwelteinflüssen, insbesondere vor Feuchtigkeit, zu schützen. Insbesondere kann die Vergussmasse transparent oder opak und/oder lichtundurchlässig sein. Durch die Vergussmasse kann ein Stoffschluss des ersten Hüllabschnitts mit dem Verkleidungselement realisiert sein. Insbesondere kann die Elektronikinnenseite und/oder die Elektronikaußenseite vollständig mit Vergussmasse bedeckt sein. Vorzugsweise ist zumindest die Sensoreinheit vollständig mit Vergussmasse bedeckt. Zwischen dem Deckelelement und dem Verkleidungselement kann eine Abdichtung durch ein, insbesondere um das Deckelelement umlaufendes, Dichtmittel realisiert sein. Das Dichtmittel kann z.B. ein Silikon oder einen dichtenden Klebstoff aufweisen. Weiterhin kann durch das Dichtmittel gleichzeitig eine stoffschlüssige Befestigung des Deckelelementes am Verkleidungselement gebildet sein. Der erste Hüllabschnitt kann mit dem Verkleidungselement verklebt, verschweißt, insbesondere reibverschweißt und/oder laserverschweißt, sein.
Ferner kann bei einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass das Verkleidungselement eine Elektronikaufnahme zur Aufnahme der Elektronikeinheit aufweist, insbesondere wobei die Elektronikeinheit in der Elektronikaufnahme an dem Verkleidungselement form- und/oder stoffschlüssig befestigt ist. Für eine formschlüssige Aufnahme der Elektronikeinheit in der Elektronikaufnahme kann eine Form der Elektronikaufnahme zu einer Form der Elektronikeinheit und/oder eines Rahmens für die Elektronikeinheit korrespondieren. Vorzugsweise kann es sich bei dem Verkleidungselement um ein Gussteil, insbesondere ein Spritzgussteil, handeln. Dadurch kann die Elektronikaufnahme in einfacher Art und Weise an der Verkleidungsinnenseite gebildet sein. Insbesondere ist die Elektronikaufnahme einstückig und materialeinheitlich mit der Verkleidungsinnenseite und/oder der Verkleidungsaußenseite des Verkleidungselementes. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Elektronikeinheit mit Verkleidungselement und/oder dem Deckelelement verstemmt ist.
Vorzugsweise kann bei einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung vorgesehen sein, dass die Elektronikeinheit eine Leiterplatte, vorzugsweise in Form einer Leiterkarte, mit zumindest einem, insbesondere kapazitiven oder induktiven, Sensorelement der Sensoreinheit zur Erfassung der (vorzugsweisen berührungslosen) Betätigungshandlung aufweist, insbesondere wobei das Sensorelement auf der Elektronikaußenseite an der Leiterplatte angeordnet ist. Die Leiterplatte bildet insbesondere eine Basis für die Elektronikeinheit. Vorzugsweise handelt es sich bei der Leiterplatte um eine mehrschichtige Leiterplatte. Bei dem Sensorelement kann es sich insbesondere um eine Sensorelektrode handeln. Beispielsweise kann das Sensorelement eine elektrische Spule oder eine Sensorfläche in Form einer elektrisch leitfähigen Fläche umfassen. Dadurch kann eine kapazitive oder induktive Änderung eines elektromagnetischen Feldes erfassbar sein. Korrespondierend zu dem Sensorelement kann auf der Elektronikinnenseite ein Schirmelement, insbesondere in Form einer Schirmelektrode, angeordnet sein, durch welche ein elektrisches Feld des Sensorelementes ausrichtbar sein kann. Weiterhin ist es denkbar, dass das Sensorelement auf der Elektronikaußenseite von einem Schirmelement umgeben ist, durch die ein elektrisches Feld des Sensorelementes ausrichtbar ist. Weiterhin ist es denkbar, dass die Elektronikeinheit mehrere Leiterplatten aufweist, auf denen verschiedene elektronische Bauteile verteilt sind.
Weiterhin kann bei einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Sensoreinheit mehrere, insbesondere gleichartige, Sensorelemente zur Erfassung der Betätigungshandlung aufweist, wodurch eine Richtung der Betätigungshandlung identifizierbar ist. Die Sensorelemente können vorzugsweise auf der Elektronikaußenseite an der Leiterplatte angeordnet sein. Beispielsweise können die Sensorelemente durch ein Druck- und/oder ein Ätzverfahren hergestellt sein. Die Sensorelemente können induktiv und/oder kapazitiv ausgestaltet sein. Zusätzlich oder alternativ ist es denkbar, dass die Sensorelemente zur optischen Erfassung und/oder zur Erfassung mittels Ultraschall ausgebildet sind. Die Richtung der Betätigungshandlung kann entlang einer Anordnungsrichtung der Sensorelemente, insbesondere an der Elektronikaußenseite, erfassbar sein. Somit kann als Betätigungshandlung eine Geste vorgesehen sein. Wenn es sich bei der Funktion des Fahrzeuges um ein Öffnen einer Schiebtür des Fahrzeuges handelt, kann z.B. eine Geste entlang einer Öffnungsrichtung der Schiebetür als Betätigungshandlung vorgesehen sein. Vorzugsweise sind die Sensorelemente derart angeordnet, dass eine horizontale Geste vor dem Fahrzeugteil zum Auslösen der Funktion des Fahrzeugs durch die Sensoreinheit führt.
Weiterhin ist es bei einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung denkbar, dass die Sensorelemente in einem regelmäßigen Muster, vorzugsweise matrixartig und/oder streifenartig, auf der Leiterplatte angeordnet sind. Durch das regelmäßige Muster kann eine Gestenerkennung zum Erkennen der Betätigungshandlung vereinfacht sein. Unter einer matrixartigen Anordnung kann eine zweidimensionale Anordnung der Sensorelemente verstanden werden. Beispielsweise kann eine Anordnung von zwei mal zwei Sensorelementen in einer Ebene, insbesondere auf der Elektronikaußenseite, die kleinste matrixartige Anordnung bilden. Bei der streifenartigen Anordnung weisen die Sensorelemente vorzugsweise eine längliche Erstreckung auf. Insbesondere sind die Sensorelemente bei der streifenartigen Anordnung streifenmusterartig nebeneinander angeordnet. Dabei kann ein Abstand zwischen den Sensorelementen konstant sein. Vorzugsweise bilden die Sensorelemente bei der streifenartigen Anordnung auf der Leiterplatte ein Muster, welches sich lediglich in eine Richtung erstreckt. Weiterhin ist es denkbar, dass die Sensorelemente in einem unregelmäßigen Muster auf der Leiterplatte angeordnet sind. Durch eine Anordnung der Sensorelemente in einem Muster kann eine beliebig komplexe Betätigungshandlung in einer Ebene erfassbar sein. Weiterhin kann durch die Anordnung der Sensorelemente auf einer einzelnen Leiterplatte eine Baueinheit ermöglicht sein, die bei der Fertigung einfach zu handhaben ist und kurze Signalwege für die Erfassung der Betätigungshandlung bietet. Auch eine Fertigung der Sensorelemente durch ein Druck- oder Ätzverfahren kann vereinfacht sein.
Weiterhin ist es bei einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung denkbar, dass die Elektronikeinheit eine Hinweiseinheit aufweist, durch welche dem Benutzer auf der Verkleidungsaußenseite die Erfassung der Betätigungshandlung bestätigbar und/oder ein Beginn der Betätigungshandlung signalisierbar ist, insbesondere wobei die Hinweiseinheit auf der Leiterplatte angeordnet ist. Durch die Hinweiseinheit kann ein Hinweis in Form eines Signals an den Benutzer ausgebbar sein, dass der Benutzer mit der Betätigungshandlung beginnen kann und/oder dass die Betätigungshandlung durch die Sensoreinheit erfasst wurde. Somit kann die Hinweiseinheit als, insbesondere berührungslose, Benutzerschnittstelle eingesetzt werden. Der Hinweis in Form des Signals kann z.B. akustisch oder optisch erfolgen. Ebenfalls ist es denkbar, dass der Hinweis in Form des Signals als Funksignal, beispielsweise an ein Smartphone oder einen elektronischen Schlüssel des Benutzers, erfolgt. Vorzugsweise handelt es sich bei der Hinweiseinheit um eine unidirektionale Sendeeinheit. Insbesondere kann eine Eingabe durch den Benutzer über die Sensoreinheit erfolgen. Somit können die Hinweiseinheit und die Sensoreinheit eine Dialogeinheit zur bidirektionalen Kommunikation mit dem Benutzer bilden. Durch die Anordnung der Hinweiseinheit auf der Leiterplatte, auf welcher auch das Sensorelement angeordnet ist, kann eine Fertigung der Betätigungsvorrichtung vereinfacht sein und Signalwege der Elektronikeinheit können einfach und kurz ausgeführt sein. Es ist ferner bei einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung denkbar, dass es sich bei der Hinweiseinheit um eine optische Hinweiseinheit handelt und das Verkleidungselement zumindest einen lichtdurchlässigen Fensterbereich aufweist, durch welchen dem Benutzer durch die Hinweiseinheit ein optisches Signal übermittelbar ist. Vorzugsweise umfasst der Fensterbereich einen oder mehrere transparente Abschnitte. Beispielsweise kann der Fensterbereich zumindest eine Aussparung in einem Verkleidungsmaterial des Verkleidungselementes umfassen, die durch ein lichtdurchlässiges Material geschlossen ist. Dadurch kann eine Abdichtung der Hülle erhalten bleiben und die Hinweiseinheit innerhalb der Hülle angeordnet sein. Bei dem Verkleidungselement kann es sich um ein Zweikomponenten-Kunststoffspitzgussteil handeln. Vorzugsweise kann im Fensterbereich ein transparentes Material an ein opakes und/oder lichtundurchlässiges Verkleidungsmaterial des Verkleidungselementes angespritzt sein. Auch kann das gesamte Verkleidungselement aus dem transparenten Material bestehen, wobei ein nicht durchsichtiger Bereich (nicht Fensterbereich) durch eine Folie und/oder Lackierung und/oder Beschichtung lichtabsorbierend oder undurchsichtig ausgestaltet ist.
Vorzugsweise kann bei einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung vorgesehen sein, dass die Hinweiseinheit mehrere Lichtgeber zum Aussenden eines optischen Signals an den Benutzer aufweist, insbesondere wobei die Lichtgeber durch lichtundurchlässige Trennabschnitte zumindest bereichsweise voneinander separiert sind. Durch mehrere Lichtgeber kann dem Benutzer eine komplexere Information als Hinweis übermittelbar sein. Beispielsweise kann der durch die Hinweiseinheit übermittelbare Hinweis eine Richtung oder dergleichen umfassen. Insbesondere können die Lichtgeber dynamisch ansteuerbar sein, so dass ein dynamischer Anzeigeverlauf realisierbar ist. Bei den Lichtgebern kann es sich um Leuchtmittel, insbesondere in Form von LEDs, handeln. Weiterhin ist es denkbar, dass die Hinweiseinheit ein LED- oder OLED-Display umfasst und die Lichtgeber durch einzelne Anzeigeelemente gebildet sind. Durch ein Display können unterschiedlich komplexe Anzeigesymbole einem Benutzer anzeigbar sein, um einem Benutzer Informationen über eine erwartete Betätigungshandlung, eine bestätigte Betätigungshandlung und/oder dergleichen übermitteln zu können. Insbesondere kann der Fensterbereich mehrere lichtdurchlässige Abschnitte aufweisen, die durch die Trennabschnitte, insbesondere in Form von opaken und/oder lichtundurchlässigen Materialabschnitten, voneinander getrennt sind. Die Trennabschnitte können integral mit dem Verkleidungselement oder separat zu dem Verkleidungselement ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein Zwischenelement, insbesondere in Form eines Einlegers, vorgesehen sein, der einen der Trennabschnitte oder mehrere Trennabschnitte umfasst. Das Zwischenelement kann z.B. aus Moosgummi oder einem anderen flexiblen Material ausgebildet sein. Vorzugsweise weist das Zwischenelement geschlossene Poren auf. Dadurch kann das Zwischenelement nicht wasserziehend ausgebildet sein. Durch die Trennabschnitte kann eine Unterscheidbarkeit der dahinterliegenden Lichtquelle von einer Verkleidungsaußenseite verbessert sein. Vorzugsweise können sich die Trennabschnitte rippenartig zwischen den Lichtgebern erstrecken. Durch die Trennabschnitte kann Licht der Lichtgeber in eine Richtung gelenkt werden, so dass ein Benutzer das Licht einem der Lichtgeber zuordnen kann, wodurch sich ein klarerer Verlauf bei einer dynamischen Aktivierung der Lichtgeber ergeben kann. Vorzugsweise ist um die Lichtgeber jeweils oder gruppenweise durch die Trennabschnitte ein gekapselter Raum gebildet. Dazu können die Trennabschnitte umlaufend um die Lichtgeber ausgebildet sein und/oder die Leiterplatte abdichtend kontaktieren. Dadurch kann beispielsweise die Elektronikaußenseite durch Verfüllen eines Zwischenraums zwischen der Elektronikeinheit und dem Verkleidungselement mit Vergussmasse bedeckt werden, ohne die Lichtgeber mit, insbesondere opaker und/oder lichtundurchlässiger Vergussmasse, zu überdecken.
Weiterhin ist es bei einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung denkbar, dass die Elektronikeinheit in einen Rahmen eingefasst ist, mit welchem die Elektronikeinheit am Verkleidungselement positionierbar ist. Durch den Rahmen kann ein Adapter für einen Formschluss der Leiterplatte in der Elektronikaufnahme gebildet sein. Vorzugsweise weist der Rahmen Formschlusselemente, insbesondere in Form von Rastelementen, zur Aufnahme der Leiterplatte auf. Weiterhin ist es denkbar, dass die Elektronikeinheit mehrere Leiterplatten aufweist, die zusammen in dem Rahmen angeordnet sind und dadurch insbesondere eine gemeinsame Baugruppe bilden. Dadurch kann eine Handhabung der Elektronikeinheit bei der Montage am Verkleidungselement vereinfacht sein. So kann ein Monteur bei der Montage der Elektronikeinheit am Verkleidungselement den Rahmen greifen, ohne die elektronischen Bauelemente der Elektronikeinheit zu berühren. Insbesondere handelt es sich bei dem Rahmen um ein Kunststoffbauteil.
Vorzugsweise kann bei einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung vorgesehen sein, dass die Elektronikaußenseite der Elektronikeinheit mit Vergussmasse bedeckt ist, insbesondere wobei der Rahmen und/oder die Elektronikeinheit zumindest ein Aufnahmemittel für eine Vergussdüse zum Vergießen von Vergussmasse aufweist, so dass die Vergussmasse von der Elektronikinnenseite zur Elektronikaußenseite beförderbar ist, während die Elektronikeinheit am Verkleidungselement angeordnet ist. Durch einen Verguss der Elektronikaußenseite mit der Vergussmasse kann ein Zwischenraum zwischen der Elektronikeinheit und dem Verkleidungselement mit Vergussmasse verfüllt sein. Dadurch wird verhindert, dass sich Feuchtigkeit in dem Zwischenraum sammelt und dadurch eine Messung der Sensoreinheit negativ beeinflusst. Durch das Aufnahmemittel kann Vergussmasse nach der Anordnung der Elektronikeinheit am Verkleidungselement zuverlässig auf die Elektronikaußenseite aufgebracht werden. Unter einer Vergussdüse kann ein Werkzeug oder ein Teil eines Werkzeuges zum Verteilen von Vergussmasse verstanden werden. Insbesondere können mehrere Aufnahmemittel für die Vergussdüse umlaufend um eine Leiterplatte der Elektronikeinheit am Rahmen vorgesehen sein. Dadurch kann eine zuverlässige und homogene Verteilung der Vergussmasse im Zwischenraum ermöglicht sein. Zusätzlich oder alternativ ist es denkbar, dass in einem Zwischenraum zwischen der Elektronikeinheit und dem Verkleidungselement ein elastisches Zwischenelement angeordnet ist. Vorzugsweise weist das Zwischenelement ein Material mit geschlossenen Poren auf. Weiterhin kann das Zwischenelement durch die Elektronikeinheit gegen das Verkleidungselement elastisch vorgespannt sein. Dadurch kann durch das Zwischenelement ebenfalls eine Verfüllung des Zwischenraums ermöglicht sein, die ein Eindringen von Feuchtigkeit verhindert.
Weiterhin kann bei einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Elektronikeinheit einen Berührungssensor zum Erfassen eines Drucks auf das Verkleidungselement aufweist, wodurch eine weitere Funktion des Fahrzeuges auslösbar ist, insbesondere wobei der Berührungssensor einen LDC-Sensor (induktivwirkender Sensor) umfasst. Durch den Berührungssensor kann eine weitere Betätigungshandlung des Benutzers ermöglicht sein. Bei der weiteren Funktion des Fahrzeuges kann es sich z.B. um ein Verriegeln und/oder Entriegeln eines Schlosses handeln. Zusätzlich oder alternativ kann durch den Berührungssensor ein Nothalt bei einem automatischen Öffnen und/oder Schließen einer Tür erwirkbar sein. Beispielsweise kann am Verkleidungselement ein elektrisch leitfähiges Zielelement vorgesehen sein, dessen Abstandsänderung bei einem Druck des Benutzers auf das Fahrzeugteil und/oder das Verkleidungselement durch den Berührungssensor registrierbar ist. Vorzugsweise können mehrere LDC-Sensoren vorgesehen sein, insbesondere um eine Erfassung der weiteren Betätigungshandlung zu verifizieren und/oder über einen breiteren Betätigungsbereich am Fahrzeugteil und/oder am Verkleidungselement zu ermöglichen. Ist beispielsweise vorgesehen, dass die Funktion, die durch die Sensoreinheit auslösbar ist, erst nach Aktivieren der weiteren Funktion freigeschaltet wird, kann die Wahrscheinlichkeit einer Fehlauslösung deutlich reduziert werden.
Ferner kann bei einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Elektronikeinheit ein Identifikationsmittel zum Identifizieren des Benutzers aufweist, insbesondere wobei das Identifikationsmittel ein Funkelement zum berührungslosen Datenaustausch mit einem ID-Geber aufweist. Unter dem ID-Geber kann z.B. ein Smartphone und/oder ein elektronischer Schlüssel des Benutzers verstanden werden. Das Identifikationsmittel kann insbesondere eine NFC-Schnittelle (Near Field Communication-Schnittstelle), eine BLE-Schnittstelle (Bluethooth Low Energie-Schnittstelle) und/oder UWB-Schnittstelle (Ultra-wideband-Schnittstelle) umfassen. Dadurch kann durch das Identifikationsmittel eine Authentifizierung des Benutzers ermöglicht sein. Insbesondere kann das Identifikationsmittel zur Identifikation des Benutzers mit einer Fahrzeugsteuereinheit in Kommunikationsverbindung bringbar sein. Insbesondere kann die Identitätsprüfung auf Grundlage des Datenaustausches des Identifikationsmittels mit dem ID- Geber durch die Fahrzeugsteuereinheit ausführbar sein.
Vorzugsweise kann bei einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung vorgesehen sein, dass die Elektronikeinheit einen Annäherungssensor zum Erkennen einer Annäherung eines Benutzers aufweist, insbesondere wobei der Annäherungssensor zur kapazitiven Detektion der Annäherung ausgestaltet ist. Somit kann durch den Annäherungssensor insbesondere ein weiterer kapazitiver Sensor zusätzlich zur Sensoreinheit vorgesehen sein. Durch den Annäherungssensor kann beispielsweise die Sensoreinheit, der Berührungssensor und/oder das Identifikationsmittel geweckt werden, wenn die Annäherung des Benutzers erkannt wird. Dadurch kann Energie während des Betriebs der Betätigungsvorrichtung einsparbar sein. Weiterhin kann durch den Annäherungssensor bei Erkennen der Annäherung die Hinweiseinheit aktivierbar sein. Beispielsweise kann dadurch einem Benutzer ein Aktivierungszustand der Betätigungsvorrichtung signalisierbar sein.
Ferner kann bei einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Leiterplatte mehrere Leiterschichten aufweist, wobei die Sensoreinheit auf einer ersten Leiterschicht und der Berührungssensor und/oder der Identifikator auf einer weiteren Leiterschicht angeordnet ist. Dabei können die Leiterschichten voneinander elektrisch isoliert sein. Insbesondere kann durch jede der Leiterschichten eine Sensorebene gebildet sein. Dadurch kann eine kompakte Ausge staltung der Leiterplatte und/oder der Elektronikeinheit erreicht werden.
Weiterhin kann bei einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Elektronikeinheit eine Steuereinheit zur Auswertung von Sensorsignalen der Sensoreinheit und zur Ansteuerung der Hinweiseinheit in Abhängigkeit von den Sensorsignalen aufweist. Beispielsweise können die Sensorsignale der Sensoreinheit durch die Steuereinheit direkt in der Elektronikeinheit digitalisiert und weitergeleitet werden. Ferner ist es denkbar, dass eine Richtung der Betätigungshandlung durch die Steuereinheit anhand der Auswertung der Sensorsignale erkennbar ist. Durch die Auswertung der Sensorsignale in der Elektronikeinheit können kurze Signalwege ermöglicht sein. Weiterhin kann in Abhängigkeit der Sensorsignale die Hinweiseinheit ansteuerbar sein, wodurch dem Benutzer eine Rückmeldung über eine Erfassung der Richtung der Betätigungshandlung gebbar ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug vorgesehen. Das Fahrzeug weist eine Betätigungsvorrichtung, insbesondere eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung, zum Auslösen einer Funktion des Fahrzeuges durch einen Benutzer auf. Die Betätigungsvorrichtung umfasst ein flächiges Verkleidungselement eines Fahrzeugteils des Fahrzeuges, das eine Verkleidungsinnenseite und eine Verkleidungsaußenseite aufweist. Ferner umfasst die Betätigungsvorrichtung eine Elektronikeinheit mit einer Sensoreinheit zur Erfassung einer Betätigungshandlung des Benutzers zum Auslösen der Funktion des Fahrzeuges. Die Elektronikeinheit weist eine Elektronikaußenseite und eine Elektronikinnenseite auf, wobei die Elektronikinnenseite der Elektronikaußenseite gegenüberliegt. Weiterhin ist die Elektronikeinheit mit der Elektronikaußenseite zur Verkleidungsinnenseite orientiert und an dem Verkleidungselement angeordnet, um die Betätigungshandlung auf der Verkleidungsaußenseite zu erfassen. Ferner ist ein erster Hüllabschnitt zum Schutz der Elektronikinnenseite am Verkleidungselement befestigt, so dass das Verkleidungselement und der erste Hüllabschnitt eine geschlossene Hülle zum Schutz der Elektronikeinheit bilden.
Somit bringt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung beschrieben worden sind. Bei dem Fahrzeug handelt es sich vorzugsweise um ein Kraftfahrzeug. Vorzugsweise umfasst das Fahrzeugteil ferner eine B-Säule des Fahrzeuges und/oder ein Innenraumteil des Fahrzeuges. Die Funktion, die durch die Betätigungsvorrichtung auslösbar ist, kann ein automatisches Bewegen des Fahrzeugteils umfassen. Die Elektronikinnenseite kann dabei beispielsweise in Richtung eines Fahrzeuginnenraums des Fahrzeugs und die Elektronikaußenseite in Richtung einer Fahrzeugaußenseite orientiert sein, wenn es sich bei dem Verkleidungselement um eine Außenverkleidung des Fahrzeugs handelt. Ferner kann die Elektronikinnenseite z.B. in Richtung einer Fahrzeugaußenseite und die Elektronikaußenseite in Richtung eines Fahrzeuginnenraums des Fahrzeugs orientiert sein, wenn es sich bei dem Verkleidungselement um eine Innenverkleidung des Fahrzeugs handelt.
Somit ist die Elektronikeinheit mit der Sensoreinheit durch das Verkleidungselement geschützt, wodurch die Betätigungsvorrichtung in kostengünstiger Art und Weise an dem Fahrzeugteil montiert werden kann. Weiterhin kann eine Gestaltungsfreiheit des Verkleidungselementes vergrößert sein, wenn die Elektronikeinheit erst bei Montage des Fahrzeugteils am Verkleidungselement angeordnet wird. Dadurch kann ferner insgesamt eine höhere Flexibilität bei der Fertigung der Betätigungsvorrichtung erreichbar sein.
Weiterhin kann bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeug vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass es sich bei dem Fahrzeugteil um eine Tür, insbesondere in Form einer Schiebetür, des Fahrzeugs handelt, wobei ein Öffnungsmittel zum automatischen Öffnen der Tür in Abhängigkeit von der Betätigungshandlung vorgesehen ist. Dadurch kann die Betätigungsvorrichtung auch beim Öffnen der Tür mit der Tür mitbewegt werden, wodurch sich eine intuitive Bedienung des Benutzers ergibt, wenn der Benutzer die Betätigungshandlung direkt an der geöffneten oder geschlossenen Tür vornehmen kann. Insbesondere kann das Fahrzeugteil grifflos ausgestaltet sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eine Betätigungsvorrichtung, insbesondere eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung, zum Auslösen einer Funktion eines Fahrzeuges, insbesondere eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges, durch einen Benutzer, umfassend die folgenden Schritte:
Bereitstellen eines flächigen Verkleidungselementes für ein Fahrzeugteil eines Fahrzeuges mit einer Verkleidungsinnenseite und einer Verkleidungsaußenseite, Bereitstellen einer Elektronikeinheit mit einer Sensoreinheit zur Erfassung einer Betätigungshandlung des Benutzers zum Auslösen der Funktion des Fahrzeuges, - Anordnen der Elektronikeinheit am Verkleidungselement, so dass eine Elektronikaußenseite der Elektronikeinheit zur Verkleidungsinnenseite des Verkleidungselementes orientiert ist,
Befestigen eines ersten Hüllabschnitts zum Schutz der Elektronikinnenseite am Verkleidungselement, so dass das Verkleidungselement und der erste Hüllabschnitt eine geschlossene Hülle zum Schutz der Elektronikeinheit bilden.
Somit bringt ein erfindungsgemäßes Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung und/oder ein erfindungsgemäßes Fahrzeug beschrieben worden sind. Vorzugsweise wird das flächige Verkleidungselement beim Bereitstellen des Verkleidungselementes als Gussteil, insbesondere Mehrkomponentenkunststoffspritzgussteil, hergestellt. Beim Bereitstellen der Elektronikeinheit, kann eine Leiterplatte mit elektronischen Bauelementen bestückt, bedruckt werden. Zusätzlich oder alternativ können elektronische Bauelemente beim Bereitstellen der Elektronikeinheit geätzt werden. Beim Befestigen des ersten Hüllabschnitts am Verkleidungselement kann eine stoffschlüssige Verbindung des ersten Hüllabschnitts mit dem Verkleidungselement erwirkt werden. Somit ist die Elektronikeinheit mit der Sensoreinheit durch das Verkleidungselement geschützt, wodurch die Betätigungsvorrichtung in kostengünstiger Art und Weise an dem Fahrzeugteil montiert werden kann.
Vorzugsweise kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass der erste Hüllabschnitt durch eine Vergussmasse gebildet wird, die mit der Elektronikeinheit und dem Verkleidungselement vergossen wird. Dadurch kann in einfacher Art und Weise eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Hüllabschnitt und dem Verkleidungselement realisiert werden. Insbesondere kann beim Vergießen der Vergussmasse die Elektronikinnenseite und die Elektronikaußenseite mit Vergussmasse bedeckt werden. Vorzugsweise wird ein Zwischenraum zwischen dem Verkleidungselement und der Elektronikeinheit vollständig oder im Wesentlichen vollständig mit Vergussmasse ausgefüllt. Dadurch kann eine Feuchtigkeit im Bereich eines Messfeldes der Sensoreinheit verhindert werden, um eine zuverlässige Funktionsweise der Sensoreinheit zu verbessern.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:
Figur 1 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen
Betätigungsvorrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel
Figur 2 eine schematische Explosionsansicht der Betätigungsvorrichtung,
Figuren 3 u. 4 unterschiedliche Ausführungsbeispiele für die Betätigungsvorrichtung in geschnittener Ansicht,
Figur 5 eine weitere schematische Explosionsansicht einer Betätigungsvorrichtung,
Figur 6 ein erfindungsgemäßes Verfahren in schematischer Darstellung vom Verfahrensschritten,
Figuren 7 u. 8 eine Elektronikeinheit der Betätigungsvorrichtung in einem weiteren
Ausführungsbeispiel,
Figuren 9 u. 10 eine Elektronikeinheit der Betätigungsvorrichtung in einem weiteren Ausführungsbeispiel,
Figuren 11 bis 13 unterschiedliche Leiterschichten einer Leiterplatte der Elektronikeinheit.
In der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung werden für die gleichen technischen Merkmale auch in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 1 in einem ersten Ausführungsbeispiel mit einem Fahrzeugteil 2, das insbesondere als Fahrzeugtür in Form einer Schiebetür ausgestaltet ist. Dabei weist das Fahrzeug 1 ferner eine Betätigungsvorrichtung 10 zum Auslösen einer Funktion des Fahrzeuges 1 auf. Die Betätigungsvorrichtung 10 kann dabei - wie beispielhaft dargestellt - an einer B-Säule 2.1 und/oder an einem Fahrzeugteil 2, insbesondere in Form einer Tür oder Schiebtür, vom Fahrzeug 1 angeordnet sein. Bei der Funktion kann es sich zum Beispiel um ein automatisches Öffnen und/oder Schließen der Schiebtür handeln. Dabei erfolgt die Funktion insbesondere in Abhängigkeit von einer Betätigungshandlung 200 eines Benutzers. Beispielsweise kann durch eine Betätigungshandlung 200 in Form einer Geste entlang einer Öffnungsrichtung des Fahrzeugteils 2 das Öffnen des Fahrzeugteils 2 oder durch eine Betätigungshandlung 200 in Form einer Geste entgegengesetzt zur Öffnungsrichtung das Schließen des Fahrzeugteils 2 initiiert werden.
Wie in Figur 2 dargestellt, weist die Betätigungsvorrichtung 10 ein flächiges Verkleidungselement 11 des Fahrzeugteils 2 auf. Die flächige Ausgestaltung des Verkleidungselementes 11 kann sich z.B. entlang eines Teils der Karosserie des Fahrzeugs 1 oder hinter eine Glasscheibe des Fahrzeugteils 2 erstrecken. Das Verkleidungselement 11 umfasst eine Verkleidungsaußenseite 11.2 und eine Verkleidungsinnenseite 11.1. Die Verkleidungsaußenseite 11.2 bildet vorzugsweise eine von außerhalb des Fahrzeugs 1 sichtbare Oberfläche des Fahrzeugteils 2 und/oder einen Teil einer Karosserieoberfläche 1.1. Beispielsweise kann das Verkleidungselement 11 ein Teil einer Verkleidung im Bereich einer B-Säule 2.1 des Fahrzeugs 1 sein. An dem Verkleidungselement 11 ist eine Elektronikeinheit 12, insbesondere direkt, angeordnet, die eine Elektronikaußenseite 12.2 und eine Elektronikinnenseite 12.1 aufweist. Die Elektronikaußenseite 12.2 ist dabei zur Verkleidungsinnenseite 11.1 des Verkleidungselements 11 orientiert. Die Elektronikinnenseite 11.1 liegt der Elektronikaußenseite 11.2 gegenüber. Insbesondere ist die Elektronikinnenseite 11.1 zu einem Fahrzeuginnenraum des Fahrzeugs 1 und/oder einen Verkleidungsinnenraum des Fahrzeugteils 2 orientiert. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, dass es sich bei dem Verkleidungselement 11 um einen Teil einer Innenverkleidung des Fahrzeugs 1 handelt. In diesem Fall kann die Elektronikinnenseite 12.1 z.B. zu einer Außenseite des Fahrzeugs 1 orientiert sein.
Weiterhin weist die Elektronikeinheit 12 eine Sensoreinheit 20 zur Erfassung der Betätigungshandlung 200 des Benutzers auf. Die Sensoreinheit 20 ist dabei vorzugsweise auf der Elektronikaußenseite 12.2 der Elektronikeinheit 12 angeordnet, insbesondere so dass sich lediglich das Verkleidungselement 11 zwischen der Sensoreinheit 20 und der Verkleidungsaußenseite 11.2 befindet. Durch die Anordnung der Elektronikeinheit 12 an der Verkleidungsinnenseite 11.1 des Verkleidungselementes 11 ist die Elektronikaußenseite 12.2 durch das Verkleidungselement 11 geschützt. Zum Schutz der Elektronikinnenseite 12.1 weist die Betätigungsvorrichtung 10 ferner einen ersten Hüllabschnitt 31 auf, der am Verkleidungselement 11 mittelbar oder unmittelbar befestigt ist, so dass das Verkleidungselement 11 und der erste Hüllabschnitt 31 eine geschlossene Hülle 30 bilden. Mögliche Ausgestaltungen der Hülle 30 sind exemplarisch in den Figuren 3 und 4 dargestellt.
Figur 3 zeigt eine Hülle 30, bei welcher der erste Hüllabschnitt 31 durch eine Vergussmasse
31.1 gebildet ist. Eine Leiterplatte 13 der Elektronikeinheit 12 ist ferner in einen Rahmen 14 eingefasst, durch welchen die Elektronikeinheit 12 bei der Montage besser handzuhaben ist und/oder am Verkleidungselement 11 formschlüssig befestigbar ist. Die Vergussmasse 31.1 ist dabei stoffschlüssig mit dem Verkleidungselement 11 verbunden und bedeckt die Elektronikinnenseite 12.1 vorzugsweise vollständig. Weiterhin ist insbesondere auch die Elektronikaußenseite 12.2 mit der Vergussmasse 31.1 zumindest teilweise oder vollständig bedeckt, so dass zumindest die Sensoreinheit 20 durch die Vergussmasse 31.1 bedeckt ist. Vorzugsweise ist die Sensoreinheit 20, die Elektronikeinheit 12 und/oder die Hülle 30 zumindest teilweise symmetrisch zu einer Mittelebene 10.1 ausgebildet ist, wodurch die Betätigungsvorrichtung 10 auf zwei gegenüberliegenden Fahrzeugseiten wahlweise montierbar ist.
Weiterhin weist die Elektronikeinheit 12 eine Hinweiseinheit 40 auf, durch welche dem Benutzer auf der Verkleidungsaußenseite 11.2 die Erfassung der Betätigungshandlung 200 bestätigbar ist und/oder ein Beginn der Betätigungshandlung 200 signalisierbar ist. Die Hinweiseinheit 40 umfasst mehrere Lichtgeber 42 zum Aussenden eines optischen Signals an den Benutzer. Bei den Lichtgebern 42 kann es sich insbesondere um Leuchtmittel in Form von LEDs handeln. Die Lichtgeber 42 sind dabei zueinander in einer Reihe angeordnet und durch Trennelemente 43 separiert. Durch die Anordnung der Lichtgeber 42 in einer Reihe kann z.B. eine durch die Sensoreinheit 20 erfasste Richtung der Betätigungshandlung 200 einem Benutzer anzeigbar sein, indem die Lichtgeber 42 entlang der Reihe nacheinander aktiviert werden. Die Trennelemente 43 können durch ein Zwischenelement
43.1 gebildet sein, welches zwischen dem Verkleidungselement 11 und der Elektronikeinheit 12 angeordnet ist. Insbesondere sind die Trennelemente 43 opak und/oder lichtundurchlässig ausgebildet, so dass von den Lichtgebern 42 ausgesandtes Licht für jeden Lichtgeber 42 separat zur Verkleidungsaußenseite 11.2 leitbar ist. Vorzugsweise kann das Zwischenelement 43.1 ferner elastisch ausgebildet sein und gegen die Leiterplatte 13 der Elektronikeinheit 12 vorgespannt sein. Dadurch kann jeder der Lichtgeber 42, insbesondere umlaufend, eingekapselt sein, so dass bei einem Verguss der Elektronikeinheit 12 mit der Vergussmasse 31.1 die Lichtgeber 42 frei von Vergussmasse 31.1 bleiben. Weiterhin weist das Verkleidungselement 11 einen lichtdurchlässigen Fensterbereich 41 auf, durch den ein optisches Signal der Hinweiseinheit 40 an den Benutzer übermittelbar ist. Beispielsweise kann der Fensterbereich 41 ein transparentes Fenstermaterial 41.1, insbesondere einen transparenten Kunststoff, aufweisen. Das transparente Fenstermaterial 41.1 kann bei einer Herstellung des Verkleidungselementes 11 z.B. als Kunststoff-Spritzgussbauteil an ein opakes und/oder lichtundurchlässiges Grundmaterial des Verkleidungselementes 11 angespritzt sein.
Zusätzlich oder alternativ können die Lichtgeber 42 auch Teile eines Displays oder dergleichen sein. Weiterhin ist es zusätzlich oder alternativ denkbar, dass durch die Hinweiseinheit 40 ein akustischer Hinweis oder ein Hinweis in Form von Funksignalen an den Benutzer ausgebbar ist. Es ist ferner denkbar, dass die Trennelemente 43 durch das Verkleidungselement 11 gebildet sind. Wie in Figur 4 dargestellt, können die Trennelemente 43 einstückig mit dem Verkleidungselement 11 ausgebildet sein. Dabei erstrecken sich die Trennelemente 43 vorzugsweise rippenartig bis zur Leiterplatte 13.
Figur 4 zeigt ferner eine Hülle 30, bei welcher der erste Hüllabschnitt 31 durch ein, insbesondere starres, Deckelelement 31.2 gebildet ist. Das Deckelelement 31.2 kann z.B. einen harten Kunststoff aufweisen, und bei der Montage der Betätigungsvorrichtung 10 auf das Verkleidungselement 11 mit der Elektronikeinheit 12 aufgesetzt werden. Dabei kann eine Abdichtung zwischen dem Deckelelement 31.2 und dem Verkleidungselement 11 vorteilhafterweise durch ein, insbesondere um das Deckelelement 31.2 umlaufendes, Dichtmittel 33 realisiert sein. Das Dichtmittel 33 kann z.B. ein Silikon aufweisen. Weiterhin kann durch das Dichtmittel 33 gleichzeitig eine stoffschlüssige Befestigung des Deckelelementes 31.2 am Verkleidungselement 11 gebildet sein.
Figur 5 zeigt eine weitere Explosionsdarstellung der Betätigungsvorrichtung 10. Dabei weist das Verkleidungselement 11 eine Elektronikaufnahme 15 zur formschlüssigen Aufnahme der Elektronikeinheit 12, insbesondere mit dem Rahmen 14, auf. Weiterhin kann ein elektrischer Anschluss 35 vorgesehen sein, durch welchen die Elektronikeinheit 12 mit einer Fahrzeugelektronik und/oder Fahrzeugstromversorgung verbindbar oder verbunden ist. Dazu kann der elektrische Anschluss 35 aus der Hülle 30 herausragen. Insbesondere kann der elektrische Anschluss 35 mit der Dichtmasse 33 und/oder der Vergussmasse 31.1 vergossen sein. Figur 6 zeigt ein Verfahren 100 zum Herstellen der Betätigungsvorrichtung 10 in schematischer Darstellung der Verfahrensschritte. Dabei ist ein Bereitstellen 101 des Verkleidungselementes 11 und ein Bereitstellen 102 der Elektronikeinheit 12 vorgesehen. Beim Bereitstellen 101 des Verkleidungselementes 11 kann das Verkleidungselement 11 beispielsweise in einem Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt und/oder einem Lager entnommen werden. Beim Bereitstellen 102 der Elektronikeinheit 12 können die Sensoreinheit 20 und/oder weitere elektrische Bauteile auf der Leiterplatte 13 der Elektronikeinheit 12, insbesondere durch ein Druck- und/oder Ätzverfahren, angeordnet werden. Anschließend erfolgt ein Anordnen 103 der Elektronikeinheit 12 am Verkleidungselement 11, so dass die Elektronikaußenseite 12.2 der Elektronikeinheit 12 zur Verkleidungsinnenseite 11.1 des Verkleidungselementes 11 orientiert ist. Insbesondere kann die Elektronikeinheit 12 dabei in einem Rahmen 14 form- und/oder kraftschlüssig befestigt werden, mit welchem die Elektronikeinheit 12 am Verkleidungselement 11, insbesondere an der Elektronikaufnahme 15, angeordnet wird. Ferner umfasst das Verfahren 100 ein Befestigen 104 des ersten Hüllabschnitts 31 am Verkleidungselement 11, so dass das Verkleidungselement 11 und der erste Hüllabschnitt 31 die geschlossene Hülle 30 bilden. Beispielsweise kann die Elektronikeinheit 12 dabei mit dem Verkleidungselement 11 vergossen werden, wenn der erste Hüllabschnitt 31, wie in Figur 3 dargestellt, durch die Vergussmasse 31.1 gebildet wird. Zusätzlich oder alternativ kann beim Befestigen 104 des ersten Hüllabschnitts 31 das Dichtmittel 33 aufgebracht werden, wie in Figur 4 dargestellt.
Die Figuren 7 und 8 zeigen eine Elektronikeinheit 12 für die Betätigungsvorrichtung 10 in einer möglichen Ausführungsform. Dabei ist eine Leiterplatte 13 der Elektronikeinheit 12 in einem Rahmen 14 angeordnet, durch welchen eine Befestigung an einem Verkleidungselement 11 vereinfacht sein kann. Hierzu weist der Rahmen 14 Rastelemente 14.1 auf, in welche die Leiterplatte 13 einclipsbar sein kann. Weiterhin weist der Rahmen 14 vorzugsweise ein oder mehrere Aufnahmemittel 14.2 für eine Vergussdüse zum Vergießen von Vergussmasse 31.1, wodurch die Vergussmasse 31.1 vorteilhaft von einer Elektronikinnenseite 12.1 über eine Elektronikaußenseite 12.2 verteilt werden kann. Figur 7 zeigt die Elektronikeinheit 12 dabei von der Elektronikinnenseite 12.1 und Figur 8 zeigt die Elektronikeinheit 12 von der Elektronikaußenseite 12.2, die der Elektronikinnenseite 12.1 gegenüberliegt. Auf der Elektronikaußenseite 12.2 sind Sensorelemente 21 einer Sensoreinheit 20 in einem regelmäßigen Muster matrixartig an der Leiterplatte 13 angeordnet. Dabei bildet jedes der Sensorelemente 21 eine kapazitive Fläche. Bei der Sensoreinheit 20 handelt es sich somit insbesondere um einen kapazitiven Sensor, wodurch eine berührungslose Betätigungshandlung 200 durch die Sensoreinheit 20 erkannt werden kann. Durch die matrixartige Anordnung der Sensorelemente 21 kann ferner eine Richtung der Betätigungshandlung 200 identifiziert werden. So ändert sich z.B. bei einem vorbeistreichen an einer Verkleidungsaußenseite 11.2 des Verkleidungselementes 11 durch einen Benutzer ein elektrisches Feld in den Sensorelementen 21 in Abhängigkeit von der Richtung der Betätigungshandlung 200 nacheinander. Anhand der Reihenfolge der Erfassung durch die Sensorelemente 21 kann auf die Richtung der Betätigungshandlung 200 geschlossen werden. Dazu weist die Elektronikeinheit 12 vorzugsweise eine Steuereinheit 25 zur Auswertung von Sensorsignalen der Sensoreinheit 20 auf. Ferner kann durch die Steuereinheit 25 eine Hinweiseinheit 40 ansteuerbar sein, um dem Benutzer z.B. die Erfassung der Betätigungshandlung 200 und/oder der Richtung der Betätigungshandlung 200 anzuzeigen. Jeweils korrespondierend zu den Sensorelementen 21 sind auf der Elektronikinnenseite 12.1 Schirmelemente 21.1 zur Abschirmung der Sensorelemente 21 matrixartig angeordnet. Insbesondere ist jedem der Sensorelemente 21 ein gegenüberliegendes Schirmelement 21.1 zugeordnet.
Die Figuren 9 und 10 zeigen eine Elektronikeinheit 12 für die Betätigungsvorrichtung 10 in einer weiteren möglichen Ausführungsform. Dabei entspricht die Elektronikeinheit 12 im Wesentlichen der Elektronikeinheit 12 des Ausführungsbeispiels der Figuren 7 und 8, wobei die Sensorelemente 21 der Sensoreinheit 20 jedoch streifenartig ausgebildet und angeordnet sind. Während bei einer matrixartigen Anordnung auch mehrere Richtungen einer Betätigungshandlung 200 erfassbar sein können, kann die Richtung der Betätigungshandlung 200 im Falle der streifenartigen Sensorelemente 21 entlang einer Geraden erfasst werden. Jedoch ergibt sich durch die streifenartige Anordnung der Sensorelemente 21 jeweils ein größeres kapazitives Feld bei gleichem Bauraum, wodurch eine Fehlerkennung reduziert sein kann. Auf einer Elektronikinnenseite 12.1 sind entsprechend der streifenartigen Ausgestaltung der Sensorelemente 21 Schirmelemente 21.1 streifenartig und zu den Sensorelementen 21 korrespondierend angeordnet.
Zusätzlich zur Sensoreinheit 20 umfasst die Elektronikeinheit 12 vorzugsweise einen Berührungssensor 22, ein Identifikationsmittel 23 und/oder einen Annäherungssensor 24, wie in den Figuren 11 bis 13 dargestellt. Das Identifikationsmittel 23 kann insbesondere ein Funkelement 23.1, insbesondere in Form einer elektrischen Spule, umfassen, das als umlaufende Leiterbahn auf die Leiterplatte 13 aufgedruckt sein kann. Durch das Identifikationsmittel 23 kann ein berührungsloser Datenaustausch mit einem ID-Geber des Benutzers ermöglicht sein. So kann das Identifikationsmittel 23 vorzugsweise eine NFC- Schnittstelle, eine BLE-Schnittstelle und/oder eine UWB-Schnittstelle umfassen. Dadurch kann eine Identifikation und/oder Authentifikation des Benutzers, insbesondere durch eine Fahrzeugelektronik, mit der das Identifikationsmittel 23 in Datenkommunikationsverbindung bringbar sein kann, erfolgen. In Abhängigkeit von der Identifikation des Benutzers durch das Identifikationsmittel 23 kann ein automatisches Ver- und/oder Entriegeln des Fahrzeugs 1 vorgesehen sein. Der Berührungssensor 22 kann z.B. einen LDC-Sensor umfassen, durch welchen eine Deformation aufgrund einer Berührung oder eines Drucks auf das Verkleidungselement 11 erkennbar ist. In Abhängigkeit von der Betätigung des Berührungssensors 22 kann eine weitere Funktion des Fahrzeugs 1, wie eine automatische Öffnungsbewegung und/oder eine automatische Schließbewegung des Fahrzeugteils 2 oder ein Nothalt beim Bewegen des Fahrzeugteils 2 auslösbar sein. Durch den insbesondere zusätzlichen Annäherungssensor 24 kann z.B. ein Wecksignal an weitere elektronische Komponenten in Abhängigkeit von einer Erkennung der Annäherung des Benutzers ermöglicht sein. Vorzugsweise sind der Berührungssensor 22, das Identifikationsmittel 23 und/oder der Annäherungssensor 24 in unterschiedlichen Leiterschichten 13.1, 13.2 auf der Leiterplatte 13 angeordnet. Dabei kann z.B. gemäß Figur 11 die Sensoreinheit 20 und das Identifikationsmittel 23 gemeinsam auf einer ersten Leiterschicht 13.1 angeordnet sein. Der Berührungssensor 22 und der Annäherungssensor 24 können ferner jeweils auf einer weiteren Leiterschicht 13.2 der Leiterplatte 13 angeordnet sein. Durch eine mehrschichtige Ausgestaltung der Leiterplatte 13 kann eine kompakte Gestaltung erreicht werden, durch die die Leiterplatte 13 vorteilhaft auf geringem Bauraum am Verkleidungselement 11 angeordnet werden kann. Durch den Berührungssensor 22, das Identifikationsmittel 23 und/oder den Annäherungssensor 24 kann somit durch die Betätigungsvorrichtung 10 eine komfortable Bedienmöglichkeit für den Benutzer mit einem hohen Automatisierungsgrad geschaffen sein.
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. B ez u g s ze i c h e n l i ste
1 Fahrzeug
1.1 Karosserieoberfläche
2 Fahrzeugteil
2.1 B-Säule
3 Öffnungsmittel
10 Betätigungsvorrichtung
10.1 Mittelebene
11 Verkleidungselement
11.1 Verkleidungsinnenseite
11.2 Verkleidungsaußenseite
12 Elektronikeinheit
12.2 Elektronikaußenseite
12.1 Elektronikinnenseite
13 Leiterplatte
13.1 erste Leiterschicht
13.2 zweite Leiterschicht
14 Rahmen
14.1 Rastelemente
14.2 Aufnahmemittel
15 Elektronikaufnahme
20 Sensoreinheit
21 Sensorelement
21.1 Schirmelement
22 Berührungssensor
23 Identifikationsmittel
23.1 Funkelement
24 Annäherungssensor
25 Steuereinheit 30 Hülle
31 erster Hüllabschnitt
31.1 Vergussmasse 31.2 Deckelelement
33 Dichtmittel
35 Anschluss
40 Hinweiseinheit 41 Fensterbereich
41.1 Fenstermaterial
42 Lichtgeber
43 Trennabschnitt
43.1 Zwischenelement
100 Verfahren
101 Bereitstellen
103 Anordnen
104 Befestigen
200 Betätigungshandlung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Betätigungsvorrichtung (10) zum Auslösen einer Funktion eines Fahrzeuges (1) durch einen Benutzer, aufweisend ein flächiges Verkleidungselement (11) für ein Fahrzeugteil (2) des Fahrzeuges (1) mit einer Verkleidungsinnenseite (11.1) und einer Verkleidungsaußenseite (11.2), eine Elektronikeinheit (12) mit einer Sensoreinheit (20) zur Erfassung einer Betätigungshandlung (200) des Benutzers zum Auslösen der Funktion des Fahrzeuges (1), einer Elektronikaußenseite (12.2) und einer Elektronikinnenseite (12.1), die der Elektronikaußenseite (12.2) gegenüberliegt, wobei die Elektronikeinheit (12) mit der Elektronikaußenseite (12.2) zur Verkleidungsinnenseite (11.1) orientiert und an dem Verkleidungselement (11) angeordnet ist, um die Betätigungshandlung (200) auf der Verkleidungsaußenseite (11.2) zu erfassen, wobei ein erster Hüllabschnitt (31) zum Schutz der Elektronikinnenseite (12.1) am Verkleidungselement (11) befestigt ist, so dass das Verkleidungselement (11) und der erste Hüllabschnitt (31) eine geschlossene Hülle (30) zum Schutz der Elektronikeinheit (12) bilden.
2. Betätigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hüllabschnitt (31) eine Vergussmasse (31.1) oder ein Deckelelement (31.2) aufweist, insbesondere wobei der erste Hüllabschnitt (31) stoffschlüssig mit dem Verkleidungselement (11) verbunden ist.
3. Betätigungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkleidungselement (11) eine Elektronikaufnahme (15) zur Aufnahme der Elektronikeinheit (12) aufweist, insbesondere wobei die Elektronikeinheit (12) in der Elektronikaufnahme (15) an dem Verkleidungselement (11) form- und/oder stoffschlüssig befestigt ist.
4. Betätigungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (12) eine Leiterplatte (13) mit zumindest einem, insbesondere kapazitiven oder induktiven, Sensorelement (21) der Sensoreinheit (20) zur Erfassung der Betätigungshandlung (200) aufweist, insbesondere wobei das Sensorelement (21) auf der Elektronikaußenseite (12.2) an der Leiterplatte (13) angeordnet ist.
5. Betätigungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (20) mehrere, insbesondere gleichartige, Sensorelemente (21) zur Erfassung der (vorzugsweisen berührungslosen) Betätigungshandlung (200) aufweist, wodurch eine Richtung der Betätigungshandlung (200) identifizierbar ist.
6. Betätigungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente (21) in einem regelmäßigen Muster, vorzugsweise matrixartig und/oder streifenartig, auf der Leiterplatte (13) angeordnet sind.
7. Betätigungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (12) eine Hinweiseinheit (40) aufweist, durch welche dem Benutzer auf der Verkleidungsaußenseite (11.2) die Erfassung der Betätigungshandlung (200) bestätigbar und/oder ein Beginn der Betätigungshandlung (200) signalisierbar ist, insbesondere wobei die Hinweiseinheit (40) auf der Leiterplatte (13) angeordnet ist.
8. Betätigungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Hinweiseinheit (40) um eine optische Hinweiseinheit (40) handelt und das Verkleidungselement (11) zumindest einen lichtdurchlässigen Fensterbereich (41) aufweist, durch welchen dem Benutzer durch die Hinweiseinheit (40) ein optisches Signal übermittelbar ist.
9. Betätigungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinweiseinheit (40) mehrere Lichtgeber (42) zum Aussenden eines optischen Signals an den Benutzer aufweist, insbesondere wobei die Lichtgeber (42) durch lichtundurchlässige Trennabschnitte (43) zumindest bereichsweise voneinander separiert sind.
10. Betätigungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (12) in einen Rahmen (14) eingefasst ist, mit welchem die Elektronikeinheit (12) am Verkleidungselement (11) positionierbar ist.
11. Betätigungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikaußenseite (12.2) der Elektronikeinheit (12) mit Vergussmasse (31.1) bedeckt ist, insbesondere wobei der Rahmen (14) und/oder die Elektronikeinheit (12) zumindest ein Aufnahmemittel (14.2) für eine Vergussdüse zum Vergießen von Vergussmasse (31.1) aufweist, so dass die Vergussmasse (31.1) von der Elektronikinnenseite (12.1) zur Elektronikaußenseite (12.2) beförderbar ist, während die Elektronikeinheit (12) am Verkleidungselement (11) angeordnet ist.
12. Betätigungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (12) einen Berührungssensor (22) zum Erfassen eines Drucks auf das Verkleidungselement (11) aufweist, wodurch eine weitere Funktion des Fahrzeuges (1) auslösbar ist, insbesondere wobei der Berührungssensor (22) einen LDC-Sensor umfasst.
13. Betätigungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (12) ein Identifikationsmittel (23) zum Identifizieren des Benutzers aufweist, insbesondere wobei das Identifikationsmittel (23) ein Funkelement (23.1) zum berührungslosen Datenaustausch mit einem ID-Geber aufweist.
14. Betätigungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (12) einen Annäherungssensor (24) zum Erkennen einer Annäherung eines Benutzers aufweist, insbesondere wobei der Annäherungssensor (24) zur kapazitiven Detektion der Annäherung ausgestaltet ist.
15. Betätigungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (13) mehrere Leiterschichten (13.1, 13.2) aufweist, wobei die Sensoreinheit (20) auf einer ersten Leiterschicht (13.1) und der Berührungssensor (22) und/oder der Identifikator (23) auf einerweiteren Leiterschicht (13.2) angeordnet ist.
16. Betätigungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (12) eine Steuereinheit (25) zur Auswertung von Sensorsignalen der Sensoreinheit (20) und zur Ansteuerung der Hinweiseinheit (40) in Abhängigkeit von den Sensorsignalen aufweist.
17. Fahrzeug (1) aufweisend eine Betätigungsvorrichtung (10), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zum Auslösen einer Funktion des Fahrzeuges (1) durch einen Benutzer, mit einem flächigen Verkleidungselement (11) eines Fahrzeugteils (2) des Fahrzeuges (1), das eine Verkleidungsinnenseite (11.1) und eine Verkleidungsaußenseite (11.2) aufweist, einer Elektronikeinheit (12), die eine Sensoreinheit (20) zur Erfassung einer Betätigungshandlung (200) des Benutzers zum Auslösen der Funktion des Fahrzeuges (1), eine Elektronikaußenseite (12.2) und eine Elektronikinnenseite (12.1), die der Elektronikaußenseite (12.2) gegenüberliegt, aufweist, wobei die Elektronikeinheit (12) mit der Elektronikaußenseite (12.2) zur Verkleidungsinnenseite (11.1) orientiert und an dem Verkleidungselement (11) angeordnet ist, um die Betätigungshandlung (200) auf der Verkleidungsaußenseite (11.2) zu erfassen, wobei ein erster Hüllabschnitt (31) zum Schutz der Elektronikinnenseite (12.1) am Verkleidungselement (11) befestigt ist, so dass das Verkleidungselement (11) und der erste Hüllabschnitt (31) eine geschlossene Hülle (30) zum Schutz der Elektronikeinheit (12) bilden.
18. Fahrzeug (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Fahrzeugteil (2) um eine Tür, insbesondere in Form einer Schiebetür, des Fahrzeugs (1) handelt, wobei ein Öffnungsmittel (3) zum automatischen Öffnen der Tür in Abhängigkeit von der Betätigungshandlung (200) vorgesehen ist.
19. Verfahren (100) zum Herstellen eine Betätigungsvorrichtung (10), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zum Auslösen einer Funktion eines Fahrzeuges (1), insbesondere nach einem der Ansprüche 17 oder 18, durch einen Benutzer, umfassend die folgenden Schritte:
Bereitstellen (101) eines flächigen Verkleidungselementes (11) für ein Fahrzeugteil (2) eines Fahrzeuges (1) mit einer Verkleidungsinnenseite (11.1) und einer Verkleidungsaußenseite (11.2),
Bereitstellen (102) einer Elektronikeinheit (12) mit einer Sensoreinheit (20) zur Erfassung einer Betätigungshandlung (200) des Benutzers zum Auslösen der Funktion des Fahrzeuges (1),
- Anordnen (103) der Elektronikeinheit (12) am Verkleidungselement (11), so dass eine Elektronikaußenseite (12.2) der Elektronikeinheit (12) zur Verkleidungsinnenseite (11.1) des Verkleidungselementes (11) orientiert ist,
Befestigen (104) eines ersten Hüllabschnitts (31) zum Schutz der Elektronikinnenseite (12.1) am Verkleidungselement (11), so dass das Verkleidungselement (11) und der erste Hüllabschnitt (31) eine geschlossene Hülle (30) zum Schutz der Elektronikeinheit (12) bilden.
20. Verfahren (100) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hüllabschnitt (31) durch eine Vergussmasse (31.1) gebildet wird, die mit der Elektronikeinheit (12) und dem Verkleidungselement (11) vergossen wird.
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