JP2022536005A - 車両の可動部品のためのセンサシステム - Google Patents

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Abstract

本発明は、車両(3)の可動部品(1)のためのセンサシステム(10)に関し、以下を有している。操作者(5)による起動動作が検知可能である少なくとも1つの変形エリア(40)を有する操作要素(20)、変形エリア(40)に配置された少なくとも1つの誘導式の起動手段(60)、及び少なくとも操作要素(20)又は可動部品(1)に配置された、起動手段(60)のインダクタンス測定のためのセンサ装置(30)。加えて、本発明により、少なくとも1つのシールド要素(34)が、インダクタンス測定時の障害を防止するために、少なくとも1つのセンサ装置(30)のために備えられている。

Description

本発明は、独立装置請求項のプリアンブルに従った誘導型センサ装置を備えた、例えば車両のドア又はフラップのドアグリップの形の、車両の可動部品のためのセンサシステムに関する。本発明はさらに、方法発明の独立形式の請求項のプリアンブルに従った、例えば車両のドアグリップの形の、車両センサシステムの起動動作を検出する方法に関する。
従来技術では、例えば車両のドアグリップに内蔵された車両の電動錠を起動するために、ひいては車両の可動部品を操作するために、使用されるセンサシステムが公知である。電動錠とは、例えば電気制御式ドア錠である。錠のロック解除は、例えばIDトランスミッタ(識別トランスミッタ)によって作動され得るが、このトランスミッタはこのために、例えば認証のために車両の安全システムへコードを伝送する。IDトランスミッタのウェイクアップ及び/又はロック解除又は開錠のような起動は、操作者の又は操作者の手の接近時又は接近後に初めて、及び/又は操作者によるドアグリップのドアグリップ本体への力の行使により、認証時又は認証後に行われることも可能でありうる。接近又は力の行使は、多くのドアグリップでは誘導型センサによって検出される。
誘導型センサによる検出は、誤作動しやすい及び/又は妨害されやすいことがあるという欠点があることがわかっている。例えば、携帯電話又は金属製の物体がドアグリップに接近すると、接触せずに接近しただけで誘導型センサが誤作動する場合がある。
本発明の課題は、例えばドアグリップの形のセンサシステムの上述の欠点を、車両の可動部品のために、特に車両の電動錠の起動のために、好ましくは開操作の目的で、車両の可動部品操作の目的で、誘導型センサ装置を使用して、少なくとも部分的に取り除くことである。本発明の課題は、特に、誘導型センサ装置を備えた改良されたセンサシステム又は改良されたドアグリップを提供することである。本発明の課題は、好ましくは信頼性の高い、誤りのない及び/又は快適な方法で、操作者の起動動作を検出することを可能にする、誘導型センサ装置を備えたセンサシステム又はドアグリップを提供することである。
上述の課題は、装置発明の独立形式の請求項の、特に特徴部分の特徴を備えた、例えばドアグリップの形のセンサシステムにより、及び独立方法請求項の、特に特徴部分の特徴を備えた方法により解決される。本発明のさらなる特徴及び詳細は、各従属請求項、説明及び図面により開示される。その際、本発明によるセンサシステムに関して記述されている特徴及び詳細は、当然ながら本発明による方法に関しても適用され、その逆においても適用され、それによって個々の発明観点の開示に関して常に相互に参照され又はされ得る。
本発明の課題は、特に、車両の可動部品のためのセンサシステム(好ましくはモジュール構造のセンサシステム、例えば個別に操作可能なモジュールユニットの形で、例えば車両のドア又はフラップのための(好ましくは通常固定されている又は非可動式の)ドアグリップの形で、特に車両の電動錠を起動するために、車両のドア又はフラップを操作(すなわちロック解除又はロック及び/又は開又は閉)するために、少なくとも1つの変形エリアを有する操作要素(例えばドアグリップ本体又は可動部品自体の一部又は車両アウタシェルの一部の形で、それらが、可動部分を少なくともその一部を取り囲み、例えば車両の可動部品として車両ドアのBピラーの形で)を備え、少なくとも1つの変形エリアを備え、この変形エリアで操作者による少なくとも1つの(又は複数の)起動動作が把握でき、変形エリアに配置された少なくとも1つの誘導型起動手段、及び少なくとも1つの、操作要素、例えばドアグリップ本体内に又は車両の可動部品に配置された、起動手段でインダクタンス測定するためのセンサ装置により解決される。ここでインダクタンス測定はセンサ装置によって行われ、その際起動手段の位置及び/又は形状はインダクタンス測定に影響を及ぼし得る。
「車両」とは、好ましくは乗用車、トラック、パワーショベル、トラクター、移動式工作機械、ボート又は飛行機である。さらに、「可動部品」又は「可動構成部品」は、本発明の範囲では、好ましくはドア、フラップ、サイドスライドドア、フューエルフラップ、トランクリッド又はグローブボックスフラップであると理解される。
基本的に、センサシステムは個別に操作可能なモジュールユニット又はエレクトロニクスボックスの形で提供され得、その際にエレクトロニクスボックスの本体が少なくとも1つの変形エリアを備えた操作要素を形成し得ることが考えられる。エレクトロニクスボックスは、起動動作を把握するため、最終的にドアグリップに、例えばドア又はフラップの形の可動構成部品に、又は可動部品を少なくとも一部分取り囲んでいる車両アウタシェルの一部に配置され得る。ここで、変形エリアは、ドアグリップの、又は可動部品の、又は可動部品の少なくとも一部分を取り囲んでいる車両アウタシェルの一部の、適切に変形可能な面に向いていてもよい。エレクトロニクスボックスの配置は、取り外し可能な又は取り外し不可能な方法で行い得る。これに関して、しまりばめ及び/又は圧力ばめによる固定が企図され得る。
これに関して、本発明では、インダクタンス測定時に障害を防止するために、少なくとも1つのセンサ装置に少なくとも1つのシールド要素を備えていることが企図される。
起動動作は、特に、例えばドアグリップ本体又は可動部品自体の一部又は可動部品を少なくとも一部分取り囲む車両アウタシェルの一部の形の操作要素への(操作者による)力の行使であり、好ましくは変形エリアで変形を生じさせる。起動動作は、ここでは好ましくは操作要素又はドアグリップ本体の外側(外面)で行われ、相応して、操作者によって車両の正常稼働中に達成可能である。起動動作は、ここでは例えば可動部品の手動開及び/又は閉のために機能し、その際、可動部品は好ましくは車両のドアとして(特にフロントドア/サイドドア/及び/又はスライドドアとして)及び/又はフラップとして(特にトランクリッド、フューエルフラップ、充電ソケットフラップとして)形成される。車両は好ましくは自動車及び/又は乗用車及び/又はトラックである。起動動作は、有利には接触を伴って、又は言い換えれば、操作要素又はドアグリップ本体の変形エリアに触れることによって行われる。
発明の観点による、好ましくはモジュール式の、センサシステムとしてのドアグリップの場合は、操作要素又はドアグリップ本体の接触は、ドアグリップでの、すなわち特にドアグリップ本体での、引き運動及び/又は押し運動の範囲で、例えばドアグリップ本体を操作者の手で握ることで行われ得る。このために、操作者は例えばドアグリップ本体と可動部品との間に形成された握り部のくぼみを握る。
発明の観点による、車両の可動部品としてのドアの場合、操作要素は、ドア自体の部分として又はドア用開口部を取り囲む車両アウタシェルの一部として、例えばBピラーに実施され得る。操作要素の接触は、操作要素を軽く触れる及び/又は操作要素を軽く押すことにより行われ得、これによってドアを開かせ得る。
発明の観点による、車両の可動部品としてのフューエルフラップの場合、操作要素はフューエルフラップ自体の部分として又はフューエルフラップ用開口部を取り囲む車両アウタシェルの一部として実施され得る。操作要素の接触は、操作要素を軽く触れる及び/又は操作要素を軽く押すことにより行われ得、このことがフューエルフラップをはね上げ得る。
センサ装置により起動動作が正で検出されると、電動錠が起動し(及び/又は車両の安全装置が起動し)、それによって(ロック解除及び/又はロックする及び/又は)電動錠が開き得る及び/又は閉じ得る。電動錠の起動は、(好ましくは電気)駆動により行われる。
さらに、操作者による起動動作が、センサ装置によって変形エリアでのみ検出可能であることが企図され得る。このことにより、力の行使のようなその他の行為が(例えばドアグリップ本体又は可動部品自体の一部又は可動部品が少なくとも一部を取り囲んでいる車両アウタシェルの一部の形の)操作要素で、誤って起動動作と解釈されないという利点が得られる。操作要素又はドアグリップ本体が、特に操作要素又はドアグリップ本体の壁部が、変形エリアの外部で大部分が又は完全に剛直であるか、及び/又は変形エリアより弾性が小さくなるよう形成されていることも企図され得る。
操作要素は(例えばドアグリップ本体又は可動部品自体の一部又は可動部品が少なくとも一部分を取り囲む車両アウタシェルの一部の形で)有利にはプラスチック製であるか、及び/又は少なくとも大部分又は部分的にプラスチックを備えていてもよい。その際、操作要素又はドアグリップ本体は、プラスチック射出形成部品として、へこみ又は空洞を備えて形成されてよい。操作要素又はドアグリップ本体が少なくとも2つの部分に分かれて形成されていることも考えられ得、その際両方の部分が例えば好ましくは閉じられた筐体のアッパーシェル及びロワーシェルとして形成され、及びインダクタンス測定のためのセンサ装置が(形成された)シェル内部の中に収容され、それによってセンサ装置の取り付けが容易に実行可能である。筐体は、その際接続ケーブルを通すための開口部のみ有していてもよい。したがって、操作要素又はドアグリップ本体は、好ましくは少なくとも部分的に筐体に取り囲まれた内部空間を、特に空洞を備え、その際にセンサ装置は好ましくは操作要素の筐体又はドアグリップ本体の内側に、すなわち内部空間に配置されている。センサ装置は、ここでは好ましくはセンサ又はセンサ要素全体及び1つの電子制御回路と共に、完全に操作要素又はドアグリップ本体の内部空間に配置されている。同様にここでは、センサ装置の内部空間内に、例えば弾性のあるシール剤のような充填要素が注入されていることが考えられる。センサ装置は、例えばLDCセンサ(Inductance-to-Digital Converter、インダクタンス・デジタルコンバータ)のような、例えば少なくとも1つの誘導型センサを含んでいる。筐体は結果的に、変形エリアと共に、適切に変形可能な、ドアグリップ又は可動構成部品又は可動部品を少なくとも一部分取り囲んでいる車両アウタシェルの一部の面に位置決めされていてもよい。筐体を介して、センサシステムが全体として、ドアグリップに、可動部品に、又は開口部を可動部品のための取り囲んでいる車両アウタシェルの一部に固定されていてもよい。
センサ装置は、ここでは、変形エリアでの起動動作に起因する、特に操作要素の変形の(間接的又は非接触の)測定のために、特に変形及び/又はドアグリップの引き運動の測定のために機能する。起動動作はこれによって(操作者の接触による)変形動作を引き起こす。例えば操作要素又はドアグリップ本体が変形エリアに、物理的に変形可能な壁部を有している場合、変形エリアでの変形が起動動作によって可能になるよう、必要に応じてへこみのような材料弱化部を備え、及び/又は弾性変形可能なカバー部分を備えている。例えば圧力荷重又は引張荷重のような、操作要素又はドアグリップ本体の負荷を引き起こす起動動作が原因で、好ましくは最大変形は、約0.01mmから2mm、好ましくは0.1mmから1mm、特に好ましくは最大約0.1mmになってよい。当該値は、例えば閾値として、センサ装置の不揮発性メモリにデジタル保存してあってよく、その際閾値はセンサ装置によって読み出し可能であり、及び起動動作の検出のために測定されたインダクタンス値と比較され得る。このために、変形に関するメートル法の値は、例えばインダクタンス値に換算されてそのまま閾値として保存され、センサ装置によって測定されたインダクタンス値と直接比較が可能になる。対応する換算係数は、操作要素又はドアグリップ本体及び/又は変形エリアの起動手段の形状によって異なり、例えば試験によって算出可能である。起動手段は、特に、変形エリア内の変形が、又は変形エリア内の壁部が、起動手段の構造及び/又は形状、及び/又は起動手段とセンサ装置との間隔に、直接の影響を与えるように変形エリアに配置される。これにより、信頼性の高い起動動作の検出が可能になる。
ここで発明概念は、例えば携帯電話の電磁波による妨害作用又は例えば移動中の金属製物体のインダクタンス干渉フィールドが、シールド要素によって適切に防止されることにある。その際シールド要素は、好ましくは操作要素又はドアグリップ本体の範囲を、障害の方に向いている、いわゆる干渉範囲をカバーし得る。大抵の場合、この干渉範囲は、車両とは反対向きの操作要素又はドアグリップ側にあり、かつ車両の周囲の外へ向ってある。言い換えると、シールド要素は、発明の観点では、センサ装置の検知範囲を定め、好ましくは限定し、この検知範囲は特に起動手段へ向いている。有利には、シールド要素は、他のセンサの機能が例えば静電容量方式又はNFC技術をベースにしている場合に妨害されないよう、操作要素又はドアグリップ本体の内部又は外部に配置され得る。本発明の範囲では、シールド要素は、金属箔又は例えばスパッタリング法によって塗膜された金属被膜の形で、操作要素又はドアグリップ本体の干渉範囲に形成され得る。有利には、シールド要素は、容易かつ安価に形成され得、容易にかつ低費用で操作要素又はドアグリップ本体に固定又は塗布され得、及び誘導型センサ装置の誤った意図しない誤操作を確実に防止する。本発明によるシールド要素は、特に電磁波を防ぎ、好ましくはインダクタンス干渉フィールドを防ぎ得る。
さらに、本発明の範囲では、センサシステムがドアグリップの形で、特に固定された(又は不動の)ドアグリップ(通常、ドアグリップを正常に操作することで定義されている)が形成され、ドアグリップが好ましくは不動に車両に、特に車両の可動部品に取り付けられていると、有利になり得る。別法として、ドアグリップが可動に、及び特に旋回自在に支承されたドアグリップとして形成されていることも考えられる。固定されたドアグリップとして、ドアグリップは、好ましくはスイッチ又はそれに類するような、例えば、力の行使の検出に寄与し得る、どのような種類の可動の個別部品も備えていない。用語「可動の」は、ここでは「変形可能な」とは区別され、特に変形は、可動個別部品の動きとは反対に、一体式構造に及び/又は長さ変更として及び/又はワンピースの構成部品に、特に壁部に行われる。例えばスイッチでは、これとは反対に、別個の個別部品の相対運動が行われる。そのために、特に起動動作に起因する変形の検出は、非接触及び/又は不動でインダクタンス測定としてセンサ装置により行われる。用語「固定されているドアグリップ」は、特にドアグリップがドアグリップ本体と、可動部品に対して、特にドア及び/又はトランクリッドに対して、向き変更可能又は旋回可能ではないことを意味する。ここで電動錠の起動又は起動動作のための力の行使が、ドアグリップ本体に変形エリアとして形成された部分に行われなければならず、及びドアグリップ本体全体が可動部品に対して相対的に動いてはならない。これには、非常に快適で確実に可動部品が開く及び/又は錠の起動が行われ得るという利点がある。
任意で、本発明の範囲では、センサ装置が少なくとも1つの誘導型センサ、例えばLDCセンサを備え、及び/又は誘導型センサとして例えばLDCセンサを備えていることが企図され得る。誘導型センサ、例えばLDCセンサは、ここではインダクタンスの少なくとも1つの変化を検出するために、すなわち、特にインダクタンス測定のために使用される、このためには通常さまざまな構成部品及び/又は回路が必要であり、この回路は、誘導型センサにおいてはチップ又は集積回路である。誘導型センサ及び/又はセンサ装置は、例えばLC共振回路のインピーダンスと共鳴振動数を同時に測定するよう仕上げられている。この場合、センサ装置は好ましくは、操作要素又はドアグリップ本体の範囲の湿気や汚れのような外部の影響に対して敏感に反応しない。したがって、例えば容量センサに障害をもたらす、雨のような天候の影響による誤検出が、確実に防止できる。操作要素への又はドアグリップ本体への力の行使を生じさせる、外部の物理的影響による誤検出は、例えば、操作要素又はドアグリップ本体の部分だけが変形エリアを有し、及び各起動動作に特有の適切な閾値が使用されることよって防止され得る。外部の電磁及び/又は誘導の影響による誤検出は、有利には本発明によるシールド要素によって防止されうる。誘導型センサはさらに、変形に対して非常に敏感であり、それによって起動動作の検出が非常に迅速かつ確実に行われ得ることで有利である。センサ装置は、例えば、ミクロン以下の解像度であり、例えば測定されたインダクタンス値を量子化するビット深度が少なくとも10~24ビット又は好ましくは10~16ビットである。
さらに、本発明は、センサシステムにおいて、操作要素又はドアグリップ本体が変形エリアにおいて弾性変形可能に形成されることを企図し得る。本発明の有利な発展形態ではさらに、センサ装置が起動動作の検出のために、操作要素又はドアグリップ本体の変形がインダクタンス測定によって検出されるように、起動手段と間隔をあけて配置されていることが企図され得る。起動手段は、導電性要素として形成されてよく、この導電性要素が操作要素又はドアグリップ本体の変形エリアでの変形によってセンサ装置に対して動かされ得る。起動手段の運動はセンサ装置内にインダクタンスの変化を生じさせる。起動手段が動くたびに、有利には、再現可能な及び/又は既知のインダクタンス変化として、センサ装置内に示され得る。このインダクタンス変化は起動手段の最小の動きに対しても非常に敏感である。これにより、インダクタンス測定によって、確実に、起動動作が操作要素又はドアグリップ本体の変形エリアにおける物理的変形として検出され得る。有利には、測定されたインダクタンス変化が、例えば既定の閾値と比較され、閾値を超えて初めて起動動作が正で検出され得る。
さらに、本発明は、シールド要素が導電性箔、好ましくは金属箔、及び/又は導電性被膜及び/又は少なくとも1つの、特に金属製の導電性要素として仕上げられることが企図され得る。これにより、電磁及び/又は誘導による妨害作用又は干渉フィールドは、シールド要素で防止される。シールド要素は、このようにして、有利には、起こりうる干渉フィールドが、意図しない、特に非接触のセンサ装置操作が生じないよう作用し得る。これにより、センサ装置による誤検出が防止され得る。
さらに、本発明は、シールド要素がセンサ装置及び起動要素から完全に電気的に遮断されて形成されていることを企図し得る。加えて、シールド要素は好ましくはセンサ装置と少なくとも800μmの間隔をとって配置され得る。それにより、シールド要素は相互連結される必要がない。それゆえ、シールド要素は容易に楽に操作要素又はドアグリップ本体に取り付け可能である。さらに、干渉フィールドを適切に導くことができるよう、シールド要素がアース又は別の電位に接続され得ることも考えられる。
加えて、本発明は、シールド要素が操作要素又はドアグリップ本体の内側に、特に操作要素又はドアグリップの車両と反対向きの側に配置されることを企図し得る。したがって、シールド要素は、操作要素又はドアグリップの外観を損なうことなく、目立たないように配置され得る。
さらに、本発明は、シールド要素が操作要素又はドアグリップ本体の外側に、特に操作要素又はドアグリップの車両と反対向きの側に配置されることを企図し得る。したがって、シールド要素は、完成した操作要素を変更することなしに又は完成したドアグリップを開ける必要なしに、後付けでも備えられ得る。
さらに、本発明は、シールド要素が接着結合により、特に接着剤を使用して、操作要素又はドアグリップ本体に固定されることを企図し得る。これにより、安価にシールド要素を操作要素に取り付けることが可能になる。
さらに、シールド要素は、添加コーティング法、好ましくは化学蒸着法又は物理蒸着法を使用して、特にスパッタリング法を使用して、操作要素又はドアグリップ本体に取り付け得ることが考えられる。これにより、操作要素又はドアグリップ本体で干渉範囲の均一な被覆が達成され得、この被膜は導電性粒子にわずかな原子層しか含み得ない。このようなシールド要素は、軽量化されて有利である。
さらに、シールド要素がしまりばめ及び/又は圧力ばめにより、特に少なくとも1つの外れ止め要素を使用して、操作要素又はドアグリップ本体に固定されることが考え得る。このようにして、特に単純な、好ましくは取り外し可能なシールド要素が実現されうる。
さらに、起動手段が導電性箔及び/又は導電性のある(印刷可能な)インキ及び/又は導電性コーティング及び/又は特に金属製の、好ましくは弾性変形可能な及び/又は完全に電気的に遮断されている、少なくとも1つの導電性要素として形成され、及び特に好ましくは操作要素又はドアグリップ本体及び/又は壁部の構造調整部の内側に配置されていることが考え得る。起動手段は、この場合特に好ましくは(例えばもっぱら)変形エリアに(のみ)配置され、特に取り外し可能に又は取り外し不可能に、壁部の変形が変形エリアで直接起動手段に作用するように固定されている。壁部の構造調整部は、例えば壁部のくぼみであり、特に壁部の変形エリアに材料弱化部をもたらす。この場合構造調整部は、例えば操作要素又はドアグリップ本体の完全な車両側の壁部、操作要素又はドアグリップ本体の外側及び/又は内側を含んでいる。別法として、構造調整部は例えば操作要素又はドアグリップ本体の壁部全体の1%~80%、好ましくは10%~70%、好ましくは30%~50%を含んでいる。例えば、起動手段が実質的に(すなわち完全に)構造調整部(全体)に、又はその内部に、例えばへこみの中に配置されて、及び例えば1%~99%、好ましくは構造調整部の10%~70%、特に好ましくは30%~50%を含んでいる。起動手段は、好ましくは壁部の内側又は外側で、構造調整部及び/又は変形エリアの範囲で、及び/又は少なくとも部分的に壁部の中に配置され得る。この場合、起動手段は好ましくは金属を備え、及び特に好ましくは金属要素として形成されている。こうして例えば、起動手段が金属箔として、又はその他の導電性箔として構造調整部の操作要素又はドアグリップ本体の内側に配置されることが考えられる。起動手段が変形エリアの壁部のクローム被膜として形成されることも可能であり得る。構造調整部、特にへこみは、この場合範囲が500mm~2000mm、好ましくは実質的に1200mmであってよい。起動手段は、好ましくは、部分的に又は完全に電気的に絶縁され、すなわち特に電気的に遮断されている及び/又は電気的に電子回路及び/又はセンサ装置と接続されていない。起動手段は、これによって、何らかの電子回路及び/又はその他の電気部品又はセンサ装置と特に電気的に遮断されて仕上げられ、それによって好ましくは単に誘導的に使用される構成部品である。これには、不具合脆弱性が大幅に低減され得、それによって信頼性の高い検出が可能になるという利点がある。
さらに少なくとも1つの第1の変形エリアが少なくとも1つの第1の起動手段を、特に操作要素又はドアグリップ本体の車両の方を向いた側に、及び少なくとも1つの第2の変形エリアが少なくとも1つの第2の起動手段を、特に操作要素又はドアグリップ本体の車両と反対の方を向いた側に、備えていることが考え得る。別の変形エリアが別の起動手段を備えていることも考え得る。例えば第1の変形エリアが第1の起動動作の引張荷重を、及び第2の変形エリアが第2の起動動作の圧力荷重を受けるように仕上げられていてもよい。第1の変形エリア及び/又は第1の起動手段は好ましくは第1の起動動作に、及び第2の変形エリア及び/又は第2の起動手段は第2の起動動作に割り当てられていてもよい。その際に、第1の起動動作には、例えばロック解除又は電動錠解錠のような第1の機能が、及び第2の起動動作には、ロック又は錠施錠のような第2の機能が割り当てられる。これにより、センサシステムの操作が柔軟にできるという利点が得られる。
本発明の範囲では、第1のセンサ装置及び第2のセンサ装置が操作要素に、例えばドアグリップ本体内に、又は可動部品に備えられている場合、特に第1のセンサ装置がインダクタンス測定のために第1の変形エリアに、及び第2のセンサ装置がインダクタンス測定のために第1の又は第2の変形エリアに設けられると、さらに利点が得られる。この場合、第1のセンサ装置は第1の起動動作に第1の機能が、及び第2のセンサ装置は第2の起動動作に第2の機能が、割り当てられてよい。第1の起動動作は、ここでは例えば引張荷重を含み、及び第2の起動動作は例えば操作要素又はドアグリップ本体の圧力荷重を含む。第1の起動動作は好ましくは第1の変形エリアで行われ、第2の起動動作は好ましくは第2の変形エリアで行われる。第1の及び第2のセンサ装置は、例えば電気的に互いに接続されていてよく、又は互いに独立して、及び/又は電気的に互いに遮断されて形成され得る。別法として、又は追加的に、第1のセンサ装置に誤りが生じると、第1のセンサ装置の機能を引き受け、第1の起動手段を第1の変形エリアで監視するために、第2のセンサ装置又は別のセンサ装置が設けられることが考えられる。これにより、信頼性の向上が保証される。
本発明の範囲では、第1のセンサ装置及び第2のセンサ装置がプリント基板の異なる側に配置されることが可能である。このようにして、センサ装置は異なった検出範囲を監視し、例えばロック解除又は電動錠の開錠、及びロック又は施錠のような異なった起動動作が区別される。これにより、柔軟なだけでなく信頼性の高いセンサシステム操作を行い得る。
さらに、操作要素に、例えばドアグリップ本体内に、すなわちドアグリップ本体の内部空間に、又は操作要素の後ろに、少なくとも1つの又は少なくとも2つの又は少なくとも3つの又は少なくとも4つのセンサ装置が配置され、それら装置が例えば操作要素又はドアグリップ本体の内側に沿って配置されていることが考えられる。1つ又は複数のセンサ装置は、この場合、少なくとも1つのプリント基板に配置されてよく、及び/又は電子制御回路が操作要素に、例えばドアグリップ本体の内部空間で電気的に接続され得る。センサシステムの電子回路は、例えばセンサ装置と一緒にプリント基板上に配置され得る。センサ装置は、好ましくはプリント基板の変形エリアの方を向いた側に配置されている。さらに別の電子回路は、同じ側又は反対の方を向いた側に配置され得る。センサ装置は、例えば少なくとも1つの集積回路及び/又は少なくとも1つのマイクロプロセッサ及び/又は少なくとも1つのコイル及び/又は少なくとも1つの不揮発性メモリを備え得る。この場合、センサ装置は例えば操作要素又はドアグリップ本体のそれぞれ異なった変形エリアに配置され得る。このことにより、1つ又は複数の起動動作が操作要素又はドアグリップ本体の異なった範囲で確実に検出され得る。
さらに、本発明は、第1のシールド要素が第1のセンサ装置用に、及び第2のシールド要素が第2のセンサ装置用に備えられていることを企図している。これにより第1のセンサ装置の機能と第2のセンサ装置の機能が誤操作から保護されうる。
さらに、本発明は、第1のシールド要素が操作要素又はドアグリップ本体の内側に、及び第2のシールド要素が操作要素又はドアグリップ本体の外側に配置されることを企図し得る。第1のシールド要素は、この場合有利には、第1のセンサ装置の後ろの、車両と反対を向いている、操作要素又はドアグリップ本体の内側に配置され得る。これにより、第1のシールド要素は第1のセンサ装置の後ろの、車両の外へ向いている干渉範囲をシールドし得る。このようにして、第1のシールド要素は、ただ1つの意図的な、好ましくは手動の起動動作が、例えばドアグリップ本体裏のドアグリップと車両表面の間にあるくぼみを後ろからつかむことにより検出され、及びここではドアグリップの形のセンサシステムの外からセンサ装置の意図しない非接触の誤操作は検出しないことが保証され得る。第2のシールド要素は、有利には第2のセンサ装置の稼働を誤操作から保護し得る。ここで、第2のシールド要素は、第2の起動手段の前に配置され得るが、電気的には遮断されている。第2のシールド要素でも、第2のシールド要素が干渉範囲を外へ向かって、車両から離れてシールドし得ることも有利でありうる。第2のシールド要素に関しては、第2のシールド要素が操作要素の外側に、例えばドアグリップ本体に取り付けられていることも考え得る。したがって、操作要素又はドアグリップ本体の壁部の材料によって簡単な方法で、好ましくはプラスチックで仕上げられ得、第2のシールド要素が操作要素又はドアグリップ本体の内側に配置される場合、第2のシールド要素が第2の起動手段から電気的に遮断されていることが保証される。これにより、第2のシールド要素は、同様に、第2の起動要素のように第2の変形エリアの範囲にありうる。
加えて、両方が、すなわち第1のシールド要素と第2のシールド要素が、操作要素又はドアグリップ本体の内側に配置されることが考えられる。このようにして、両方の要素が外から目立たないよう位置決めされ得る。
さらに、企図されうる。操作要素又はドアグリップ本体の壁部が変形エリアで、構造調整部を、特にへこみ及び/又は材料弱化部を備え、その際好ましくは壁部及び/又は操作要素又はドアグリップ本体が、好ましくは構造調整部の範囲にのみ及び特に構造調整部に基づいてセンサ装置による検知のために十分な弾性変形性能を有し、この弾性変形性能は、操作要素又はドアグリップ本体の変形エリアに隣接する範囲の変形性能と比べて特に高められる。変形エリアは、この場合例えば操作要素又はドアグリップ本体の中心に備えられ、及び/又は隣接する範囲に取り囲まれている。変形エリア又は変形エリアの全面積は、ここでは例えば操作要素又はドアグリップ本体の全外面積の少なくとも2%及び/又は少なくとも4%及び/又は少なくとも8%及び/又は少なくとも10%である。その際、第1の構造調整部が第1の変形エリアに、及び第2の構造調整部が第2の変形エリアに備えられていることが可能である。構造調整部は、ここでは好ましくは、特に操作要素又はドアグリップ本体の壁部の変形エリアのへこみの形の材料弱化部である。これによって操作要素又はドアグリップ本体での起動動作による軽い変形が、測定技術的にセンサ装置によって検出可能であることが保証され得る。構造調整部、特にへこみは、ここでは好ましくは、ドアグリップ本体の形の操作要素を操作者の手で握る際の、センサ装置によって測定可能な変形が、起動動作を実施するように、操作要素又はドアグリップ本体に配置され得る。
本発明の範囲では、構造調整部が操作要素又はドアグリップ本体の外側に、特に操作要素又はドアグリップ本体の壁部の変形エリアに形成されている場合、さらなる利点が実現可能である。その場合、構造調整部が、すなわち特にへこみが、外からはっきり操作者から見えるように形成されていることも可能であり得る。このことは、変形エリアで起動動作を実施するための操作範囲が、操作者に示されるという利点を有している。別法として、又は追加的に、構造調整部又は別の(第2の)構造調整部が、操作要素又はドアグリップ本体の内側にのみ形成されていることが考えられる。これにより、外へ向かって目に見える面と、閉曲面が得られる。これに応じて、起動手段が操作要素又はドアグリップ本体の内側又は外側に配置されていることも可能であり得る。この場合、起動手段は外から見えるように形成されてよく、又は外から操作者には認識できないように操作要素又はドアグリップ本体の内部空間に配置されていてもよい。さらに、構造調整部及び/又は起動手段が、操作要素又はドアグリップ本体の外側に(認識できる)及び内側に(認識できない)、特に壁部の変形エリアに形成されていることが可能であり得る。それによって、検出がさらに改善される。
さらに、本発明の範囲では、変形エリアの外側の壁部の平均壁厚が変形エリアないよりも少なくとも50%大きく、その際に好ましくは、変形エリア壁部の平均壁厚壁部(へこみ壁厚)、特に構造調整部が、1mm~2mm、好ましくは1.3mm~1.7mmの範囲にあり、及び好ましくは少なくとも実質的に1.5mmであることが企図され得る。操作要素又はドアグリップ本体の変形エリアの壁厚が、例えば1.4mm~1.5mmの範囲にあり、及び例えば操作要素又はドアグリップ本体の変形エリアの外側の壁厚の最大40%又は最大70%又は最大80%又は最大90%であることも考え得る。操作要素又はドアグリップ本体の変形エリア外側の壁厚、すなわち通常の操作要素又はドアグリップ本体の壁厚は、2mm~3mm、好ましくは2.2mm~4mmの範囲にあり、その際壁厚は特に好ましくは実質的に2.5mm又は最小2.4mmである。これにより、変形エリアでの起動動作のみが、センサ装置によって検出可能に変形を引き起こすことが保証される。
さらに、本発明の範囲では、センサ装置とセンサ装置によって監視される起動手段との距離が、1mm~5mm、特に2mm~3mmの範囲にあると有利である。この場合、センサ装置は例えば最小約1/10mmの変形が測定され、その際に規定の閾値を超過した場合、開錠のための開信号が及び/又は車両の機能の起動の信号がセンサ装置によって生成される。センサ装置は、そのために、例えば車両のセントラルエレクトロニクス及び/又は車両の安全システムと接続されている。その際特に、起動動作の信頼性の高い検出を可能にするため、センサ装置と起動手段との間の距離又は距離の変化がセンサ装置によって測定技術的に把握される。
さらに、本発明の範囲では、センサ装置と起動手段との間の範囲が、及び特に操作要素又はドアグリップ本体の内部空間が、少なくとも部分的に充填要素によって、特にシール剤によって充填されていることが有利であり得る。充填要素は、ここでは好ましくはセンサ装置とセンサ装置に監視されている起動手段との間に配置されている。充填要素は、特に操作要素又はドアグリップ本体の外側から侵入する湿気をシーリングするために機能し、及び例えば充填パック及び/又は発泡材として及び/又はシール剤として使用され得る。
さらに、本発明の範囲では、少なくとも1つの静電容量式センサ要素を有する静電容量式センサが、操作要素に、例えばドアグリップ本体内部(例えば内部空間/空洞)に備えられていると有利であり得る。静電容量式センサは、ここでは特に行為、特に操作要素又はドアグリップ、特にドアグリップ本体への接近を検出し、当該行為で正の検出があった場合に電動錠及び/又は車両の集中ロックのロック/ロック解除のような車両の機能を実施するために、使用される。このために、静電容量式センサによって、例えば正の検出があった場合に、対応する制御信号が車両のコントロールユニット及び/又は車両の安全システムに出力され得る。ここで、静電容量式センサが制御する車両機能は、センサ装置が制御する車両機能とは異なっていることが可能であり得る。こうして例えば、センサ装置によってのみ(起動動作の検出時に)電動錠の開錠が引き起こされ得る。特に、静電容量式センサの検出だけで開錠するのではなく、電動錠のロック解除だけを引き起こし得る。この場合錠のロック解除により、車両の可動部品及び/又は錠が開かれるが、ロックされた錠では場合によってセンサシステムの操作が可能であるのに可動部品及び/又は錠が開かないということが引き起こされる。ロック解除とは区別して、電動錠の開錠とは、ロック解除後に錠のロック機構の解除を引き起こすことである。このために、機械的可動ドアグリップが、例えば錠及び/又は可動部品を開くために機械的に動く。電動錠では、ロックの取り消し(錠の開)は、電気制御(開信号)後に行われ、その際例えば、ドア錠の場合、電気制御下で、及び必要に応じてサーボユニット又はモータユニットのようなドライブユニットを使用して作動され、ドアグリップへの力の行使は不要である。このような電動錠では、開錠のためにドアグリップの機械的な振れ又は調整は不要であり、及びドアグリップはそれによって実質的に不動に可動部品に固定され得る。開信号は好ましくは起動動作検出時にセンサ装置から出力され、これによって特に電動錠が開錠すると、あとは可動部品のところでドアグリップだけが不動であり、可動部品をつかんで引くために使用されなければならない、ということになる。
さらに本発明は、少なくとも1つのNFCセンサ要素を有するNFCセンサを、操作要素に、例えばドアグリップ本体内に、備え得る。NFCセンサは、発明による操作要素又はドアグリップの適用範囲を拡張し、及び特に安全にかかわるデータを比較的近距離で、好ましくは最大10cmで、確実に伝送することを可能にする。NFC技術により、例えばスマートフォン又はタブレットのようなモバイル端末をIDトランスミッタとして及び/又は車両との、例えば車両の安全システムとの通信のために、使用することが操作者に可能になり得る。NFCチップは、さらにカード上で通信手段として及び/又はIDトランスミッタチップとして保存され得る。カードは、有利には操作者の財布に入れておけるので場所をとらない。こうして、IDトランスミッタとしてかさばって扱いにくい従来式の自動車キーを携帯することが不要になり得る。
さらに、本発明は、単層又は多層のプリント基板を、少なくとも1つのセンサ装置、1つの電子制御回路、及び/又は1つの静電容量式センサ及び/又は1つのNFCセンサのために備え得る。さらに、本発明は、少なくとも1つのセンサ装置、1つの電子制御回路、1つの静電容量式センサ及び/又は1つのNFCセンサが、1つのプリント基板の中の1つの層内又は異なる層内に配置されることが企図し得る。1つの層内に配置することで、構造高さを低減して要素を隣り合って配置することを可能にし得る。異なる層内に配置することで、さらに、要素が層状に密着することを可能にし得る。加えて、プリント基板の異なる層は、プリント基板の異なる層の上にぴったり重なって取り付けられるような、要素のためのシールドにも使用し得る。
さらに、本発明は、少なくとも1つの以下の要素、少なくとも1つのセンサ装置、1つの電子制御回路、1つの静電容量式センサ及び/又は1つのNFCセンサを1つのプリント基板の1つの側に、特に隣り合って、又は異なった側に固定することを企図し得る。これにより、位置及び各要素の検出範囲を柔軟に選択することが保証できる。
さらに、本発明は、第1のセンサ装置及び第2のセンサ装置が、プリント基板の異なる層に取着されることが企図し得る。このようにして、簡単で快適に2つの異なって並べられた検出範囲を提供できる。これらは明確に分離でき、異なったセンサ装置の確実な操作が可能になる。
同様に、本発明の要旨は、センサシステムにおける起動動作を検出する方法であり、例えばドアグリップで、車両の可動部品のための、特に車両の電動錠の起動のための、可動部品を操作する、特に開錠するための方法である。この場合、起動動作は操作者によって、センサシステムの操作要素において、又はドアグリップのドアグリップ本体において、誘導式の起動手段が配置された変形エリアで実施され、及び起動動作を検出するために、操作要素のセンサ装置が、例えばドアグリップ本体内で、又は可動部品のところでインダクタンス測定を実施することが企図される。ここで、特に、インダクタンス測定時の障害を防止するため、センサ装置のためにシールド要素の使用が企図される。これにより、本発明による方法は、本発明によるセンサシステム及び/又はドアグリップに関して詳細に記述されているのと同じ利点を備える。加えて、本発明によるセンサシステムは、本発明による方法を使用し得る。
本発明の有利な一発展形態では、センサ装置は、特に起動動作の検出時にのみ開信号を、特に車両の電気錠へ出力し、その際、特に操作要素又はドアグリップ本体の変形が約0.05mm~0.2mm、好ましくは0.1mmである場合に検出が行われることが企図し得る。ここでは例えば、閾値が0.5mm又は0.1mm又は0.2mm(必要に応じてインダクタンス値に換算)に定められ、測定されたインダクタンス値が閾値を超過すると、起動動作の正の検出が、ひいては車両機能の作動(起動)が行われる。この場合、特に電気開信号が、センサ装置によってのみ出力され、つまり他の車輛センサ及び/又はセンサシステム及び/又はドアグリップによっては出力さないことが企図され得る。例えば、センサシステム及び/又はドアグリップの静電容量式センサが開信号の出力に使用されないと、それにより、電動錠の開錠作動に使用されない。なぜなら、場合によっては誤作動が、例えば外部からの影響因子によって、引き起こされるからである。例えば雨が原因の湿気又は物体の接近のような影響因子に対しては、これとは反対に、本発明によるセンサ装置を使用した検出方法では、広い範囲であまり敏感に反応しない。
本発明の別の利点により、静電容量式センサが備えられ、好ましくはこのセンサが、特にセンサ装置が起動動作を検出する前に、操作者の接近を検出することが企図され得る。この場合、錠のロック及び/又はロック解除が静電容量式センサによって行われることが企図され得る。静電容量式センサは、そのために、例えば少なくとも1つの静電容量式センサ要素を、例えば操作要素に及び/又はドアグリップ本体の内部空間に備えていてもよい。こうして、例えば、使用者が車両から及び/又は操作要素から及び/又はドアグリップから遠ざかるのをセンサが確認すると、錠のロックが行われることが考えられる。これに対して、錠のロック解除は、例えばセンサが操作者の接近を確認すると実施され得る。接近を確認すると、例えば、ウェイクアップ信号がIDトランスミッタに送信され、IDトランスミッタからの応答信号待機をセンサが開始する。認証が成功すると、応答信号に基づいて自動的に錠のロック解除が行われる。錠のロック解除が成功すると、開錠するために、例えばセンサ装置が起動動作の検出に使用され得る。これにより、起動装置の検出及び/又は例えば開錠のような車両機能の起動が、起動動作の検出に基づいて、あらかじめ正の認証及び/又は錠のロック解除が行われた場合のみ、行われることが考えられる。さらに、起動動作がセンサ装置によって検出された場合にのみ、開信号が出力される及び/又は開動作が行われることが考え得る。センサ及び/又はセンサ要素は、例えば少なくとも部分的にセンサ装置と隣接して、特に共通のプリント基板上に、配置され得る。
さらに、本発明はNFCセンサが備えられており、特にセンサ装置が起動動作を検出する前に、好ましくはNFCセンサを使用して、モバイル端末、特に操作者の携帯電話と通信することが企図され得る。NFCセンサは、好ましくは操作者の権限付与のベリフィケーションのために使用され得る。有利には、対応するIDトランスミッタが、モバイル端末又は名刺形のカードとして仕上げられ得る。
同様に、特に車両の電動錠を起動するために、車両の安全システムが保護される。本発明による安全システムは、特に本発明によるセンサシステム又は本発明によるドアグリップ及び/又は電動錠及び/又はIDトランスミッタを含み、及び好ましくは本発明による方法で操作可能である。安全システム及び/又はセンサシステムを備えた車両も、明示的に本発明の範疇で請求の範囲に記載されている。
本発明のさらなる特徴及び詳細は、図面を使用して、本発明の実施例に詳細に説明することで、以下の記述に開示される。ここで、請求項及び明細書に言及された特徴は、それぞれ個別に、又は組み合わせて発明の本質を成し得る。
ドアグリップの形の、本発明によるセンサシステムの模式的斜視図である。 ドアグリップの形の、本発明によるセンサシステムの模式的断面図である。 ドアグリップの形の、本発明によるセンサシステムの模式的断面図である。 ドアグリップの形の、本発明によるセンサシステムの、さらに別の模式的断面図である。 本発明による安全システムの模式図である。 本発明によるセンサシステムを備えた車両の模式図である。 ドアグリップの形の、本発明によるセンサシステムの考えられるプリント基板の概略図である。 ドアグリップの形の、本発明によるセンサシステムの、さらに別の考えられるプリント基板の概略図である。
以下の図では、同じ技術的特徴に関しては、異なった実施例でも同じ符号が使用されている。原則として、同じ実施例の符号は一回のみ記述されている。
図1では、本発明によるセンサシステム10が、ドアグリップ10の形で模式的に、特にドアグリップ10の車両と反対向きの側S1が示されている。本発明によるセンサシステム10又は本発明によるドアグリップ10は、車両3の電動錠2の起動のために形成される。本発明によるセンサシステム10又は本発明によるドアグリップ10は、有利には車両3の安全システム6の一部を形成してよく、模式的に図5aに示されている。車両3の安全システム6の機能原理は、以下で詳細が示される。
本発明によるセンサシステム10又は本発明によるドアグリップ10は、少なくとも1つの変形エリア40を備えた操作要素20を、例えばドアグリップ本体20の形で有している。図1に模式的に示された変形エリア40は、ドアグリップ10の車両の方を向いた側S2に配置され、図1では握り部のくぼみ21として示されている。操作要素20又はドアグリップ本体20の変形エリア40では、例えば電動錠2を開錠するための、操作者5の起動動作が検出される。このために、変形エリア40には、誘導式の起動手段60が配置されている。加えて、本発明によるセンサシステム10又は本発明によるドアグリップ10は、少なくとも1つの、操作要素20又はドアグリップ本体20内に配置されたセンサ装置30を、起動手段60でのインダクタンス測定のために備えている。本発明により、インダクタンス測定時の障害を防止するために、少なくとも1つのシールド要素34が、少なくとも1つのセンサ装置30のために備えられている。
本発明によるシールド要素34により、有利には、例えば権限のある操作者5又は別の通行人の携帯電話4から出る電磁波による、又は例えば移動する物体から出るインダクタンス干渉フィールドによる、妨害作用が的確に防止される。シールド要素34は、障害が生じ得ることが見込まれる、好ましくは操作要素20又はドアグリップ本体20のカバーする範囲、いわゆる干渉範囲をカバーし得る。通常この干渉範囲は、車両3とは反対向きの、ドアグリップ10の側S1にある。有利には、本発明によるシールド要素34は、センサ装置30の検出範囲に限定され、及び特に起動手段60に向けられている。
ここでは、図1~図3のように、シールド要素34が操作要素20又はドアグリップ本体20の内側20.1に配置され得ることが考えられ、しかしまた例えば図4の第2のシールド要素34bのように、シールド要素34が操作要素20又はドアグリップ本体20の外側20.2に配置され得ることも考えられる。
さらに、シールド要素34がセンサ装置30の1つの側面に配置され得ることが可能であり、この側面は起動手段60とは反対を向いている(これに関しては、図1及び図3の破線参照)。
さらに、図1~図3にあるように、シールド要素34は、例えば静電容量式センサ70及び/又はNFCセンサ90のような他のセンサの機能を損なうことのないように、操作要素20又はドアグリップ本体20の内側又は外側に、又は操作要素20又はドアグリップ本体20の壁部22に埋め込まれて、配置されてよい。
本発明によるシールド要素34は、導電性箔の形で、好ましくは金属箔として形成されてよく、例えば操作要素20又はドアグリップ本体20に接着され得る(図3及び図4に従い考えられる)。さらに、本発明によるシールド要素34が導電性プレートの形で、好ましくは金属製で形成されてよく、例えば少なくとも1つの外れ止め要素35によって操作要素20又はドアグリップ本体20にしまりばめ及び/又は圧力ばめで固定され得ることが考えられる(例えば図2参照)。さらに、考えられる、本発明によるシールド要素34は金属被膜の形で形成されてよく、例えばスパッタリング法を使用して操作要素20又はドアグリップ本体20に形成され得る(図3及び図4により、考えられる)。本発明によるシールド要素34は操作要素20又はドアグリップ本体20の内側又は外側に配置され得る(図4参照)。図4によると、さらに、第2のシールド要素34bは変形エリア40に、特に構造調整部50に、配置され得ることが考えられる。
操作要素20又はドアグリップ本体20は、有利にはプラスチック製であるか、及び/又は少なくとも大部分又は部分的にプラスチックを備えていてもよい。センサ装置30は、ここでは好ましくはセンサ又はセンサ要素全体及び1つの電子制御回路36と共に、完全に操作要素20又はドアグリップ本体20の内部空間20.3に配置されている。同様に、ここでは、センサ装置30のある内部空間20.3内に、例えば弾性のあるシール剤のような充填要素が注入されていることが考えられる。
センサ装置30は、有利には、LDCセンサ(Inductance-to-Digital Converter、インダクタンス・デジタルコンバータ)のような、例えば少なくとも1つの誘導型センサを含んでいる。センサ装置30は、ここでは、変形エリア40での起動動作に起因する、特にインダクタンス測定のために、すなわち間接的又は非接触の測定のために、操作要素20又はドアグリップ本体20の変形及び/又は引き運動の測定のために機能する。
図3に示されたドアグリップ10は、固定装置80によって、特に第1のグリップ支持点80a及び/又は第2のグリップ支持点80bの範囲で、車両3の可動部品1に取り外し可能に又は取り外し不可能に、特に不動に、固定及び/又は支持されていていよい。
図1に示されたドアグリップ10は、好ましくは固定されたドアグリップ10として形成され得る。この場合、固定装置80の少なくとも1つの又は2つの又はすべてのグリップ支持点80a、80bが、図3によると、固定支承として形成され得る。
ドアグリップ本体20は、外側20.2と内側20.1を有する壁部22を備え、この壁部は図2のA-A断面図に示されている。ここで、変形エリア40は車両の方を向いた壁部22の内側20.1に形成されていることがわかる。変形エリア40には、構造調整部50がへこみの形で形成されてよい。この範囲には、センサ装置30によって監視される、例えば誘導性の起動手段60が配置されてよい。さらに、図2では、通常操作者5によって外部から手の届く壁部22の外側20.2が、ドアグリップ10面及び/又は閉曲面として形成され得ることがわかる。これにより、変形エリア40は外部から覆い隠して配置され得る。
図2はさらに、変形エリア40の外側にドアグリップ本体20の外側20.2に閉曲面を、及びドアグリップ本体20の内側20.1に構造調整部50をこみの形で備えることを示している。ここで、へこみ壁厚50.1が、変形エリア40の外側で、壁部22の壁厚22.1よりも格段に薄いことがわかる。この場合、操作要素20又はドアグリップ本体20の壁部22の平均壁厚22.1は、変形エリア40の外では変形エリア40内よりも少なくとも50%大きく、好ましくはドアグリップ本体20の壁部22の平均壁厚22.1は、変形エリア40内で、特に構造調整部50で、1mm~2mm、好ましくは1.3mm~1.7mmの範囲にあることが考えられる。このことにより、材料弱化部は50mmになり、この材料弱化部が、センサ装置30によって検知可能な、起動動作による変形を、変形エリア40内で可能にする。センサ装置30は、そのために変形エリア40から及び/又は起動手段60から距離Dをあけて変形エリア40内に配置される。変形エリア40内の壁部22の変形性能は、特に変形エリア40の外の壁部22の範囲の変形性能とは異なり、そのことによって、センサ装置30は起動動作時に変形エリア40の壁部22と同じようには動かされない。変形エリア40の壁部22が変形していない状態では、センサ装置30とセンサ装置30によって監視される起動手段60との間の距離Dは、1mm~5mm、特に2mm~3mmの範囲にある。
例えば操作要素20又はドアグリップ本体20への、圧力荷重又は引張荷重のような荷重である起動動作により、好ましくは操作要素20又はドアグリップ本体20の最大変形が約0.01mm~2mm、好ましくは0.1mm~1mm、特に好ましくは約0.1mmになり得る。当該値は、例えば閾値として、センサ装置30の不揮発性メモリにデジタル保存してあってよい。このために、変形に関するメートル法の値はインダクタンス値に換算され、センサ装置に測定されたインダクタンス値と比較される。対応する換算係数は、操作要素20又はドアグリップ本体20及び/又は変形エリア40の起動手段60の形状によって異なり、例えば実証的に算出可能である。
さらに、図2~図4、図6及び図7には、センサ装置30がプリント基板31上に配置され及び/又は電気的に電子制御回路36と接続され得ることが示されている。図2によると、センサ装置30のプリント基板31は、保持装置32に固定され得、この保持装置はセンサ支承点33によって操作要素20又はドアグリップ本体20の内側に固定され得る。別法として、図3及び図4により、プリント基板31が独立した保持装置32なしで、センサ支承点33によってドアグリップ本体20の内側に固定され得ることが考えられる。本発明において、ドアグリップ本体20の変形エリア40の壁部22の変形は、内部空間20.3にあるセンサ装置30の位置に影響を与えない。言い換えれば変形は、センサ装置30と起動手段60との距離Dにのみ影響を及ぼし、それによって変形の度合いが距離D及び/又はインダクタンス変化に基づいて測定可能である。
さらに、図2~図4では、操作要素20又はドアグリップ本体20の内部空間20.3内で、センサ装置30の支持が起動手段60の支持とは無関係であることがわかる。起動手段60はここではセンサ装置30から間隔が空いているだけでなく、電気的に非接続で配置されている。
図3及び図4は、本発明によるドアグリップ10の模式的断面図(図1のB-B断面による)である。ここでは、起動手段60が壁部22のコーティングとしてへこみ内に形成され得ることがわかる。さらに、起動手段60が導電性箔又はプレートとして形成され得ることが考えられる。
操作者5が握り部のくぼみ21でドアグリップ本体20をつかみ、変形エリア40に力を加えると、変形エリア40の壁部22が変形する。この変形により、起動手段60が変形し及び/又はセンサ装置30に対して動き、その結果、起動手段60とセンサ装置30との間の距離Dが(図2参照)縮小する。距離D及び/又は起動手段60の形状の変化は、インダクタンス測定により、センサ装置30を使って検出され、起動動作が検知される。
図2及び図3によると、ドアグリップ10は、ドアグリップ本体20の壁部22の内側20.1に構造調整部50を備え得る。別法として、又は追加的に、図4により、外側の構造調整部50が、本発明によるドアグリップ10の操作要素20又はドアグリップ本体20の壁部22の外側20.2に備えられ得ることが考えられる。このことは、特に操作者5によって起動動作が実施される変形エリア40を、操作者5が例えば触覚的に認識できる利点がある。この変形エリア40では、例えば壁部22に力の行使がなされ得、それにより、変形エリア40の壁部22の変形及び/又は変形エリア40の起動手段60及び/又は起動手段60とセンサ装置30との間の距離Dの縮小が生じ得る。
図4により、それぞれ1つの構造調整部50を有する、第1の変形エリア40aと第2の変形エリア40bが備えられ得る。第1の変形エリア40aの第1の構造調整部50aの範囲では第1の起動動作が、及び第2の変形エリア40bの第2の構造調整部50bの範囲では第2の起動動作が、操作者5によって実施され得、これらの起動動作は車両3のさまざまな機能の起動を引き起こし得る。こうして例えば、引張荷重が第1の変形エリア40aで第1の起動動作によって電動錠2の開錠を、及び圧力荷重が第2の変形エリア40bで第2の起動動作によって閉錠が引き起こされ得る。それに応じて、第1のセンサ装置30aは第1の変形エリア40a及び/又は第1の起動手段60aの監視のために、及び第2のセンサ装置30bは第2の変形エリア40b及び/又は第2の起動手段60bの監視のために備えられている。
図4の場合、本発明は、各センサ装置30のために、すなわち第1のセンサ装置30aのために及び第2のセンサ装置30bのために、それぞれ1つのシールド要素34が、すなわち第1のシールド要素34aが第1のセンサ装置30aのために、及び第2のシールド要素34bが第2のセンサ装置30bのために備えられ得る。これにより第1のセンサ装置30aの機能と第2のセンサ装置30bの機能が誤操作から保護され得る。
図4により、第1のシールド要素34aがドアグリップ本体20の内側に、及び第2のシールド要素34bがドアグリップ本体20の外側に配置され得ることが考えられる。第1のシールド要素34aは、有利には、第1のセンサ装置30aの後ろ、車両3とは反対向きの、ドアグリップ本体20の内側20.1に配置され得る。これにより、第1のシールド要素34aは第1のセンサ装置30aの後ろの、車両3の外へ向いている干渉範囲をシールドし得る。これにより、第1のシールド要素34aは、好ましくは手動の、ただ1つの意図的な起動動作、例えば握り部のくぼみ21でドアグリップ本体20の後ろをつかむことによって検出され、及びセンサ装置の意図しない非接触の誤操作は、車両3の外からは不可能であることが確保され得る。第2のシールド要素34bは、有利には第2のセンサ装置30bの稼働を誤操作から保護し得る。この場合、第2のシールド要素34bは、第2の起動手段60bに配置され得るが、相互に電気的に遮断されており、例えば少なくとも1つの壁部22の層がある。第2のシールド要素34bでも、第2のシールド要素34bが干渉範囲を外へ向かって、車両から離れてシールドし得ることも有利であり得る。第2のシールド要素34bでは、ドアグリップ本体20の外側20.2に取り付けられ得ることが考えられる。
さらにまた、両方が、すなわち第1のシールド要素34aと第2のシールド要素34bが、ドアグリップ本体20の内側20.1に配置され得ることも考えられる。
図1及び図3、並びに図6及び図7では、操作者5のさらなる行為を検視するために、少なくとも1つのセンサ要素を有する静電容量式センサ70が備えられ得る。このことにより、例えば操作者5の接近が検知され得、車両3又は車両3安全システム6の別の機能を起動する。
図1及び図3、並びに図6及び図7ではさらに、少なくとも1つのNFCセンサ要素を有するNFCセンサ90がドアグリップ本体20内に備えられ得る。NFCセンサは、有利には特に安全にかかわるデータを、好ましくは最大10cmの比較的近距離で、確実に伝送可能にするために使用され得る。NFC技術により、例えばスマートフォン又はタブレットのようなモバイル端末をIDトランスミッタ4として及び/又は車両3との、例えば車両3の安全システム6との通信のために、使用することが操作者に可能になり得る。NFCチップは、さらにカード上で通信手段として及び/又はIDトランスミッタ4として保存され得る。カードは、有利には操作者5の財布に入れておけるので場所をとらない。
さらに、本発明は、単層又は多層のプリント基板31を、少なくとも1つのセンサ装置30、1つの電子制御回路36、及び/又は1つの静電容量式センサ70及び/又は1つのNFCセンサ90のために備え得る。さらに、本発明は少なくとも1つのセンサ装置30、1つの電子制御回路36、1つの静電容量式センサ70及び/又は1つのNFCセンサ90が、1つのプリント基板31の中の1つの層内又は異なる層内に配置されることが企図し得る。
図5aには、本発明による、車両3の安全システム6が模式的に示されており、例えば静電容量式センサ70によって操作者5の接近が検出される。それに基づいて、ウェイクアップ信号がIDトランスミッタ4に送られ、認証プロセスが開始されることが企図され得る。この場合、認証が完了して初めて、電動錠2が起動動作によって開錠され得ることが企図され得、この起動動作はセンサ装置30によって検出される。IDトランスミッタ4は、例えばモバイル端末、スマートフォン、又はチップを備えた名刺形状の単純なカードの形で形成され得る。
図5bでは、本発明による、車両3のセンサシステム10が模式的に示されている。ここでは、通常車両にある、突出したドアグリップ本体を有するドアグリップの代わりに、操作要素20が使用されており、この操作要素はそれぞれ変形エリア40を有し、及び誘導式の起動手段60と協働する。この場合ドアプレート又は車両プレートは実質的に、操作者が押すことのできる操作要素20であり、それによって変形エリア40で変形が生じ、その際この変形が、ドアプレートの内側に配置されている誘導式の起動手段60によって検出可能である。可動部品1にそれぞれ割り当てられている各操作要素20により、可動部品は好ましくは自動的に開かれ得る。図5bでわかるように、それぞれ操作要素20を備えたセンサシステム10は、車両3のフロントドア1、リアドア1又はトランクリッド1又はフューエルフラップ1を操作するために使用される。操作要素20は、図示されたように、さまざまな部分に分けられ、例えば電動錠2を使用した可動部品1の開閉のようなさまざまな機能を実現させ得る。加えて、各変形エリア40は、例えばさまざまな範囲40a、40bに分割され得る。図5bに示されたように、各シールド要素34はそれぞれ起動手段60の前のそれぞれ変形エリア40に配置され得るが、これらは例えば操作要素20の壁部22の少なくとも1つの層によって互いに電気的に遮断されている。
図6には、考えられるプリント基板31の側面図が本発明の範囲で示されており、センサ装置30が静電容量式センサ70及びNFCセンサ90と共にプリント基板31に配置されていることが見て取れる。センサ装置30は、ここでは好ましくはプリント基板31の変形エリア40の方を向いた側に配置されている。センサ装置30は、例えばプリント基板31の、静電容量式センサ70及びNFCセンサ90とは別の面に配置されてよい。
図7では、例となるプリント基板31の平面図が示されている。ここでは、プリント基板31上のセンサ装置30の配置が見て取れ、センサ装置30と隣接して静電容量式センサ70とNFCセンサ90が、プリント基板31の同じ面に備えられ得る。
基本的に、図7に示されたように、静電容量式センサ70とNFCセンサ90が空間的に互いに別々に配置され得ることが考えられる。加えて、図6に示されたように、静電容量式センサ70とNFCセンサ90が共通の空間を使用できることが考えられる。この場合、NFCセンサ90が、静電容量式センサ70を取り囲むことのできるコイルを備え得ることが考えられる。静電容量式センサ70は、開回路をアンテナとして、必要に応じて分岐構造と共に、備え得る。
上述の実施形態の説明は、本発明の例に過ぎない。当然ながら、実施形態の個々の特徴は、技術的に有意義な限りにおいて、本発明の範囲を超えることなく、自由に互いに組み合わせることができる。
1 可動部品
2 電動錠
3 車両
4 IDトランスミッタ
5 操作者
6 安全システム
10 センサシステム、ドアグリップ
20 操作要素、ドアグリップ本体
20.1 内側
20.2 外側
20.3 内部空間
21 握り部のくぼみ
22 壁部
22.1 壁厚
30 センサ装置
30a 第1のセンサ装置
30b 第2のセンサ装置
31 プリント基板
32 保持装置
33 センサ支承点
34 シールド要素
34a 第1のシールド要素
34b 第2のシールド要素
35 外れ止め要素
36 電子制御回路
40 変形エリア
40a 第1の変形エリア
40b 第2の変形エリア
50 構造調整部
50a 第1の構造調整部
50b 第2の構造調整部
50.1 へこみ壁厚
60 起動手段
60a 第1の起動手段
60b 第2の起動手段
70 静電容量式センサ
80 固定装置
80a 第1のグリップ支持点
80b 第2のグリップ支持点
90 NFCセンサ
D 距離
S1 車両と反対向きのドアグリップの側
S2 車両の方を向いたドアグリップの側

Claims (22)

  1. 車両(3)の可動部品(1)のためのセンサシステム(10)であって、
    少なくとも1つの変形エリア(40)を有し、操作者(5)による起動動作が検知し得る、操作要素(20)と、
    前記変形エリア(40)に配置されている少なくとも1つの誘導式の起動手段(60)と、
    少なくとも1つの、前記操作要素(20)及び/又は前記可動部品(1)に配置されている、前記起動手段(60)においてインダクタンス測定を行うためのセンサ装置(30)と、を備えたセンサシステム(10)において、
    前記少なくとも1つのセンサ装置(30)のために少なくとも1つのシールド要素(34)が、前記インダクタンス測定時の障害を防止するために備えられていることを特徴とする、センサシステム(10)。
  2. 前記センサシステム(10)がドアグリップ(10)の形で、好ましくは不動に前記車両(3)に、特に前記車両(3)の前記可動部品(1)に取り付けられている、特に固定されているドアグリップ(10)の形で形成されていることを特徴とする、請求項1に記載のセンサシステム(10)。
  3. 前記センサ装置(30)が誘導型センサ、特にLDCセンサを備えていることを特徴とする、請求項1又は2に記載のセンサシステム(10)。
  4. 前記変形エリア(40)の前記操作要素(20)は弾性を持たせて変形可能に形成され、
    及び/又は前記センサ装置(30)が起動動作を検出するために、前記操作要素(20)の変形がインダクタンス測定によって検知されるよう、前記起動手段(60)と間隔をあけて配置されていることを特徴とする、請求項1から3のうちのいずれか一項に記載のセンサシステム(10)。
  5. 前記シールド要素(34)が導電性箔、好ましくは金属箔、及び/又は導電性コーティング及び/又は少なくとも1つの導電性要素、特に金属として仕上げられており、
    及び/又は前記シールド要素(34)が、前記センサ装置(30)及び前記起動要素(60)から完全に電気的に遮断されて形成され、
    及び/又は前記シールド要素(34)が、前記センサ装置(30)に対して少なくとも800μmの距離をあけて配置されていることを特徴とする、請求項1から4のうちのいずれか一項に記載のセンサシステム(10)。
  6. 前記シールド要素(34)が前記操作要素(20)の内側に、特に前記操作要素(20)の前記車両(3)と反対向きの側(S1)に配置されており、
    及び/又は前記シールド要素(34)が前記操作要素(20)の外側に、特に前記操作要素(20)の前記車両(3)と反対向きの側(S1)に配置されていることを特徴とする、請求項1から5のうちのいずれか一項に記載のセンサシステム(10)。
  7. 前記シールド要素(34)が接着結合により、特に接着剤を使用して、前記操作要素(20)に固定され、
    及び/又は前記シールド要素(34)が添加コーティング法、好ましく化学蒸着法又は物理蒸着法を使用して、特にスパッタリング法を使用して、前記操作要素(20)に取り付けられ、
    及び/又は前記シールド要素(34)しまりばめ及び/又は圧力ばめで、特に少なくとも1つの外れ止め要素(35)を使用して、前記操作要素(20)に取着することを特徴とする、請求項1から6のうちのいずれか一項に記載のセンサシステム(10)。
  8. 前記起動手段(60)が導電性箔及び/又は導電性コーティング及び/又は特に金属製の、少なくとも1つの導電性要素として、好ましくは弾性を持たせて変形可能な及び/又は完全に電気的に遮断されて形成され、及び特に好ましくは前記操作要素(20)の内側に及び/又は前記壁部(22)の構造調整部(50)に配置されていることを特徴とする、請求項1から7のうちのいずれか一項に記載のセンサシステム(10)。
  9. 少なくとも1つの第1の変形エリア(40a)に少なくとも1つの第1の起動手段(60a)が、前記操作要素(20)の前記車両(3)の方を向いた側(S2)に、及び少なくとも1つの第2の変形エリア(40b)に少なくとも1つの第2の起動手段(60b)が、特に前記操作要素(20)前記車両(3)とは反対を向いた側(S1)に備えられていることを特徴とする、請求項1から8のうちのいずれか一項に記載のセンサシステム(10)。
  10. 第1のセンサ装置(30a)及び第2のセンサ装置(30b)が前記操作要素(20)又は前記可動部品(1)に備えられており、特に前記第1のセンサ装置(30a)がインダクタンス測定のために前記第1の変形エリア(40a)に、及び前記第2のセンサ装置(30b)がインダクタンス測定のために前記第1の変形エリア(40a)又は前記第2の変形エリア(40b)に配設されており、
    特に前記第1のセンサ装置(30a)及び前記第2のセンサ装置(30b)がプリント基板(31)の異なった側に配置されていることを特徴とする、請求項1から9のうちのいずれか一項に記載のセンサシステム(10)。
  11. 第1のシールド要素(34a)が第1のセンサ装置(30a)のために、及び第2のシールド要素(34b)が第2のセンサ装置(30b)のために備えられていることを特徴とする、請求項1から10のうちのいずれか一項に記載のセンサシステム(10)。
  12. 前記第1のシールド要素(34a)が前記操作要素(20)の内側に、及び前記第2のシールド要素(34b)が前記操作要素(20)の外側に配置されており、
    又は前記第1のシールド要素(34a)及び前記第2のシールド要素(34b)が前記操作要素(20)の内側に配置されていることを特徴とする、請求項1から11のうちのいずれか一項に記載のセンサシステム(10)。
  13. 前記操作要素(20)の前記変形エリア(40)の壁部(22)が構造調整部(50)、特にへこみ及び/又は材料弱化部を備え、好ましくは前記壁部(22)及び/又は前記操作要素(20)が前記構造調整部(50)の範囲に前記センサ装置(30)による検知のために十分な弾性変形性能を有しており、
    及び/又は前記構造調整部(50)が前記操作要素(20)の外側に、特に前記操作要素(20)の前記変形エリア(40)の壁部(22)に形成されることを特徴とする、請求項1から12のうちのいずれか一項に記載のセンサシステム(10)。
  14. 前記操作要素(20)の壁部(22)の平均壁厚(22.1)が、前記変形エリア(40)内よりも前記変形エリア(40)が外部の方が少なくとも50%大きく、好ましくは前記操作要素(20)の前記変形エリア(40)の前記壁部(22)の前記平均壁厚(22.1)が、特に前記構造調整部(50)で、1mm~2mm、好ましくは1.3mm~1.7mmの範囲にあることを特徴とする、請求項1から13のうちのいずれか一項に記載のセンサシステム(10)。
  15. 前記センサ装置(30)と前記センサ装置(30)との間の距離(D)を、起動手段(60)が、1mm~5mm、特に2mm~3mmにある範囲で監視し、
    及び/又は前記センサ装置(30)と前記起動手段(60)との間の範囲、及び特に前記操作要素(20)又は前記ドアグリップ本体(20)の内部空間(20.3)が、少なくとも部分的に充填要素、特にシール剤で満たされていることを特徴とする、請求項1から14のうちのいずれか一項に記載のセンサシステム(10)。
  16. 少なくとも1つの静電容量式センサを有する静電容量式センサ(70)を前記操作要素(20)に、例えば前記ドアグリップ本体(20)の内部に備えており、及び/又は少なくとも1つのNFCセンサ要素を有するNFCセンサ(90)を前記操作要素(20)に、例えば前記ドアグリップ本体(20)内部に備えていることを特徴とする、請求項1から15のうちのいずれか一項に記載のセンサシステム(10)。
  17. 単層又は多層のプリント基板(31)を、少なくとも1つのセンサ装置(30)、1つの電子制御回路(36)、及び/又は1つの静電容量式センサ(70)及び/又は1つのNFCセンサ(90)のために備え、
    及び/又は少なくとも1つのセンサ装置(30)、1つの電子制御回路(36)、1つの静電容量式センサ(70)及び/又は1つのNFCセンサ(90)が1つのプリント基板(31)の1つの層内に又は異なった層内に配置されていることを特徴とする、請求項1から16のうちのいずれか一項に記載のセンサシステム(10)。
  18. 少なくとも1つの以下の要素、少なくとも1つのセンサ装置(30)、1つの電子制御回路(36)、1つの静電容量式センサ(70)及び/又は1つのNFCセンサ(90)が、1つのプリント基板(31)の1つの側に、特に隣り合って、又は異なった側に固定されており、
    及び/又は第1のセンサ装置(30a)及び第2のセンサ装置(30b)が、1つのプリント基板(31)の異なった側に取着されていることを特徴とする、請求項1から17のうちのいずれか一項に記載のセンサシステム(10)。
  19. 車両(3)の可動部品(1)のセンサシステム(10)のために起動動作を検出するための方法であって、
    操作者(5)によって起動動作が前記センサシステム(10)の操作要素(20)の変形エリア(40)で実施され、該変形エリアに誘導式の起動手段(60)が配置されており、及び起動動作を検出するために、前記操作要素(20)又は前記可動部品(1)のセンサ装置(30)でインダクタンス測定が実施される方法において、
    インダクタンス測定時の障害を防止するために、シールド要素(34)が前記センサ装置(30)のために使用されることを特徴とする、方法。
  20. 前記センサ装置(30)が起動動作の検出時に開信号を、特に前記車両(3)の前記電動錠(2)に出力し、前記検出が、特に約0.05mm~0.2mm、好ましくは0.1mmの前記操作要素(20)の変形を検知して行われることを特徴とする、請求項19に記載の方法。
  21. 静電容量式センサ(70)を備え、好ましくは前記静電容量式センサ(70)が前記操作者(5)の接近を、特に前記センサ装置(30)による起動動作の検出前に検出し、
    及び/又はNFCセンサ(90)を備え、好ましくは前記NFCセンサ(90)を使用して、特に前記センサ装置(30)による起動動作の検出前に、前記操作者(5)のモバイル端末(4)と通信が行われることを特徴とする、請求項19又は20に記載の方法。
  22. 請求項1から18のいずれか一項に記載のセンサシステム(10)が使用されることを特徴とする、請求項19から21のうちのいずれか一項に記載の方法。
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