WO2021156189A1 - Sensorvorrichtung - Google Patents

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WO2021156189A1
WO2021156189A1 PCT/EP2021/052281 EP2021052281W WO2021156189A1 WO 2021156189 A1 WO2021156189 A1 WO 2021156189A1 EP 2021052281 W EP2021052281 W EP 2021052281W WO 2021156189 A1 WO2021156189 A1 WO 2021156189A1
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sensor
unit
sensor device
elements
movable part
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PCT/EP2021/052281
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Igor Alexander Gorenzweig
Steffen Leib
Yevgen DEMENTYEV
Sven Hild
Andreas Gornik
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Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a sensor device for actuating a movable part, in particular a sliding door, of a vehicle according to the preamble of the independent device claim. Furthermore, the invention relates to a movable part, in particular in the form of a sliding door, for a vehicle with a corresponding sensor device according to the preamble of the subordinate independent device claim. The invention also relates to a structural component with a corresponding sensor device for a vehicle and a corresponding vehicle.
  • sensor devices for actuating moving parts of vehicles, such as. B. doors or flaps can be used.
  • the known sensor devices have, for example, capacitive sensor units in order to detect an intention to open by a user.
  • capacitive sensor units In known sensor devices is mostly an LF or HF antenna for Unlocking the movable part provided.
  • the capacitive sensor units and the LF or HF antenna can be arranged on a printed circuit board.
  • the capacitive detection is mostly associated with interference effects that are caused by the environment and / or by the LF or HF antenna coils.
  • the invention is based on the object of providing an improved sensor device for actuating a movable part, in particular a sliding door, of a vehicle.
  • a further object of the invention is to provide a sensor device which is of simple construction, which can be easily mounted on the vehicle and which can be operated intuitively.
  • the object of the invention is to provide a movable part, in particular in the form of a sliding door, for a vehicle with a corresponding sensor device.
  • the object of the invention is to provide a structural component with a corresponding sensor device for a vehicle and a corresponding vehicle.
  • a sensor device for actuating a movable part, in particular a sliding door, of a vehicle with the features of the independent device claim is achieved by a movable part, in particular in the form of a sliding door, for a vehicle with a corresponding sensor device with the features of the subordinate independent device claim.
  • the object according to the invention is achieved by a structural component with a corresponding sensor device for a vehicle and a corresponding vehicle.
  • a sensor device for actuation comprises: locking and / or unlocking as well as opening and / or closing a movable part, in particular a sliding door, of a vehicle, comprising: a capacitive sensor unit with several sensor elements for motion detection, in particular a gesture recognition of a user to trigger an opening and / or closing of the movable part, an NFC antenna (also called NFC sensor / near field communication antenna) for communicating with a vehicle security system, in particular comprising a locking system, and / or a user-side mobile hand-held device to unlock and / or lock, but in particular to trigger a locking, of the movable part, and a circuit board for receiving the capacitive sensor unit and the NFC antenna (and preferably an NFC reader).
  • actuation comprises: locking and / or unlocking as well as opening and / or closing) a movable part, in particular a sliding door, of a vehicle, comprising: a capacitive sensor unit with several sensor elements for motion detection, in particular a
  • the actuation of the NFC antenna for unlocking and / or locking the movable part can take place, for example, by means of verification of an ID code (i.e. authentication) of the user. It is also conceivable that a separate code can be provided for this purpose.
  • the ID code or the separate code can be exchanged between the vehicle, in particular the vehicle-side security system, and the user, in particular the user-side mobile handheld device, at a safety distance of up to 10 cm using the NFC antenna.
  • the sensor device in the sense of the invention can also be referred to as an actuating device for a movable part, in particular for a sliding door, side door or tailgate, of a vehicle.
  • the sensor device can be arranged on a B-pillar and / or on a movable part, in particular in the form of a door or sliding door, of the vehicle.
  • the printed circuit board is also understood to mean a multi-part printed circuit board, with the individual parts of the printed circuit board being able to be galvanically connected to one another directly (e.g. via a ribbon cable or a conductor foil) or indirectly.
  • the size and shape of the individual parts of the circuit board can vary in order to simplify an arrangement in a housing for the sensor device for reasons of space. It is too It is conceivable that the circuit board is designed to be flexible as a (multi-layer) conductor film, as a result of which the use in the housing is additionally improved.
  • the multi-part printed circuit board there can also be a one-part printed circuit board, which significantly simplifies the manufacture and assembly of the printed circuit board with the electronic components. The assembly of this one-piece circuit board in the housing is also easier than with a multi-part circuit board.
  • the capacitive sensor unit has several sensor elements in order to enable an exact (preferably contactless) detection of an intention to open and / or an intention to close by a user through certain movements or gestures of the user, and that the NFC antenna has an extended Function, preferably in addition to unlocking the movable part, namely the locking of the movable part.
  • the extended function of the NFC antenna can significantly increase the safety during operation of the sensor device.
  • the NFC antenna can thus be used to unlock and / or lock the movable part from the interior of the vehicle, which can be advantageous, for example, at intersections or in dangerous situations.
  • the NFC antenna can thus also be used to unlock and / or lock the movable part from the outside with respect to the vehicle, for example in order to implement an emergency stop function when the movable part is moved.
  • the emergency stop function can be implemented, for example, by locking the moving part in the middle of the movement.
  • An advantageous extended function of the NFC antenna can also be that the NFC antenna requires a verified security code to be present at the same time (or in a specific upstream or downstream time window) in order to trigger an opening and / or closing process by the capacitive sensor unit is.
  • the advantage can be achieved that the user has to bring his mobile phone to the sensor device at a distance of up to 10 cm in order to enable the capacitive sensor unit to trigger an opening process or a shooting process.
  • the user can also perform the movement or gesture for triggering an opening process and / or a closing process by the capacitive sensor unit using his mobile phone in order to facilitate the operation of the sensor device.
  • the sensor device When a movement is detected, for example in a certain direction of movement, with the mobile phone of the user, the sensor device can sense not only the authorized user, but also the required movement of the mobile phone. This means that only authorized users can trigger an opening process and / or a closing process using the capacitive sensor unit. In this way, unintentional opening and / or closing of the movable part can be reliably prevented. Such a procedure is particularly safe because of the small distance of up to 10 cm for activating the NFC antenna.
  • the sensor device can thus be operated comfortably, with only one gesture process being necessary for motion detection and thus for conscious opening and / or closing of the movable part as well as for querying the NFC security code.
  • the NFC antenna can be used for communication with different user-side devices, preferably with the mobile telephone, makes the operation of the sensor device customer-friendly, convenient and convenient.
  • a separate ID transmitter for the sensor device can be completely dispensed with.
  • the sensor device within the meaning of the invention can form part of the security system of the vehicle in the form of a central locking (or locking system) with access authorization based on the keyless go or keyless entry principle.
  • a door handle on the movable part for example the sliding side door, side door or tailgate, of the vehicle can be dispensed with.
  • an LDC sensor unit and / or a further, for example capacitive and / or ultrasound-based sensor unit can also be provided in the sensor device.
  • the NFC antenna can be used both to lock and unlock the central locking of the vehicle.
  • a face recognition sensor, a capacitive communication unit, a transponder, a BLE antenna (Bluetooth Low Energy Antenna) and / or a UWB antenna (Ultra wideband antenna) can be used to connect and / or Unlocking the central locking system can be provided.
  • the further sensor unit can optionally be used to detect the user at a certain distance from the vehicle, for example up to a few meters, whereupon z. B.
  • the authentication of the user by the NFC antenna can take place in a relatively close detection area to the vehicle, for example up to 10 cm.
  • the movable part can preferably be unlocked automatically.
  • the capacitive sensor unit can finally be at a limited distance from the moving part, in particular from the sensor device, for example between 5 cm and 10 cm, a motion detection or gesture detection for an intention to open and / or to close the moving part by the authenticated user, preferably through Mobile phone that the user holds and moves in his hand. It is also conceivable that the motion detection or gesture detection for an intention to open and / or an intention to close the movable part by the capacitive sensor unit can precede the authentication of the user Authentication of the user can be carried out through the NFC antenna.
  • the corresponding movement or gesture for opening and / or closing the movable part can be made visible as an indication for the user by means of an LED display on the sensor device.
  • the LDC sensors inductive sensors
  • the LDC sensors can also be used for locking or unlocking and / or for an emergency stop function of the moving part if the surface of the moving part is touched directly.
  • the capacitive sensor unit can be constructed with corresponding shield elements and / or shield frames as a 3D sensor structure in different layers of the printed circuit board / PCB.
  • the corresponding shield elements can, for example, be arranged in a lower layer of the circuit board than the capacitive sensor elements with the respective shield frame.
  • the individual sensor elements can be constructed in the shape of a comb or a grid in order to have fewer disruptive effects from eddy currents.
  • the invention can advantageously provide that the sensor elements are arranged in the form of a matrix on the circuit board in order to carry out the motion detection on the basis of a capacitive change in the environment.
  • the capacitive sensor unit can thus be provided as a matrix sensor with a plurality of (punctiform or strip-shaped) sensor elements (which each have their own geometry or can form their own sensor structure or their own sensor unit) distributed within the matrix.
  • Such a capacitive sensor unit can enable an exact detection of an intention to open and / or an intention to close by a user through specific movements or gestures of the user.
  • the capacitive sensor unit can perform improved detection of a movement or gesture of the user, for example a hand or a finger of the user, through the matrix with a plurality of sensor elements.
  • a movement or gesture of the user for example a hand or a finger of the user
  • the motion detection or gesture detection can take place with high resolution in a first direction of movement, for example in a longitudinal direction of the vehicle, and a second direction of movement, for example in a vertical direction of the vehicle.
  • Each individual sensor element can preferably be evaluated separately in terms of measurement technology, in particular by a common electronics unit, independently of the further sensor elements of the sensor unit.
  • a matrix within the meaning of the invention can have several rows and several columns, with several (for example punctiform) sensor elements being provided in each row and in each column.
  • a matrix within the meaning of the invention can also have only one row or only one column, several (for example strip-shaped) sensor elements being provided in one row or in one column.
  • the sensor elements in the sense of the invention can be designed punctiform or strip-shaped.
  • the punctiform or strip-shaped sensor elements can in turn each have their own geometry or form their own sensor structure or their own sensor unit.
  • the individual punctiform sensor elements can, for example, be constructed in the shape of a comb in order to have fewer disruptive effects from eddy currents.
  • the individual strip-shaped sensor elements can, for example, be constructed in the form of a grid (or also in the form of a comb) in order to have fewer disruptive effects from eddy currents.
  • the invention can provide for a sensor device that the sensor elements form a plurality of columns and / or a plurality of rows within the matrix.
  • the sensor elements can form a matrix field of punctiform sensor elements or a matrix field of strip-shaped sensor elements. In the latter case, within the scope of the invention, one speaks of a row or a column with several strip-shaped sensor elements within the matrix. In this way, the motion detection or gesture detection can take place with high resolution in a first direction of movement, for example in a longitudinal direction of the vehicle, and a second direction of movement, for example in a vertical direction of the vehicle.
  • the invention can provide for a sensor device that the sensor elements are connected in rows or columns or individually.
  • a number of sensor signals can be obtained which is equal to the number of lines.
  • a number of sensor signals can be obtained which is equal to the number of columns.
  • sensor signals are used for improved evaluation in motion detection or gesture detection. If the sensor elements are connected individually, the number of evaluable sensor signals can be increased to the number of sensor elements.
  • the different sensor signals provide different information, for example distance information to a specific point of the matrix, which when viewed together enables high-resolution motion detection or gesture detection with respect to the sensor unit in the form of a matrix.
  • the invention can provide that the sensor elements can be arranged on a front side of the printed circuit board that faces the movable part.
  • the sensor area of the capacitive sensor unit can thus essentially point outwards with respect to the vehicle.
  • the invention can provide for a sensor device that complementary shield elements for the sensor elements can be arranged on a rear side of the circuit board that faces away from the movable part.
  • the sensor elements can be shielded from the inside of the vehicle and the sensor area of the capacitive sensor unit can thereby be aligned to the outside with respect to the vehicle.
  • the invention can provide for a sensor device that the sensor elements, complementary shield elements and shield frames for the sensor elements are arranged in different layers of the circuit board or, in other words, are formed by different layers of the circuit board.
  • the sensor elements, complementary shield elements and shield frames for the sensor elements can form a 3D sensor structure.
  • a compact sensor device can be provided which has improved functionality.
  • the invention can provide that the sensor elements are produced photolithographically on the circuit board, in particular printed on (in particular not wound). In this way, the production of the sensor device can be considerably simplified and, at the same time, complicated geometries of the sensor elements can be produced.
  • the invention can provide that the sensor elements each form an individual sensor unit.
  • the sensor elements can have their own geometry, which is subordinate to the geometry of the matrix.
  • the individual sensor units can form their own sensor structures.
  • the sensor elements can each have a, for example central, supply line, in particular for the individual sensor units.
  • the feed line can serve to connect the sensor elements within the sensor device and / or to an electronics unit of the sensor device.
  • the sensor elements can have several branch elements in order to sense a capacitive change in the environment. These branch elements can extend from the supply line in a star shape, rib shape, comb shape and / or grid shape.
  • the branch elements advantageously serve to prevent eddy currents from occurring within the sensor elements, for example triggered by the induced magnetic field of an NFC antenna.
  • the invention can provide for a sensor device that the sensor elements each have one or two, in particular galvanically separated, shield frames which are arranged on the same side and / or in the same layer of the circuit board as the sensor elements.
  • the eddy currents that can arise from the induced magnetic field of an NFC antenna can be intercepted by the shield frame (s).
  • the eddy currents are thereby provoked in the shield frame or frames, where they can subside because the shield frame or frames have their own electrical resistance and because the shield frame or frames can be galvanically separated from all functional components of the sensor device.
  • the shield frame (s) preferably does not form a closed loop in order not to generate a magnetic field itself.
  • the shield frame (s) can preferably be U-shaped. If two U-shaped shield frames are provided, two shield frames can, figuratively speaking, clasp the individual sensor elements. Furthermore, it is conceivable that the sensor elements are at least partially, in particular for the most part, preferably completely surrounded by the one or two shield frames in each case. With the help of the shield frame (s), additional security against the occurrence of eddy currents within the sensor elements is created.
  • the invention can provide for a sensor device that the printed circuit board has an electronic unit (control electronics), in particular an integrated one, in order to connect the capacitive sensor unit, (and / or) an NFC antenna, (and / or) an LDC sensor unit, (and / or) to control a further (capacitive or ultrasound-based) sensor unit and / or a light unit (this means all functional components of the sensor device, wherein the electronics unit can control at least one or more of these functional components).
  • control electronics control electronics
  • the results of the evaluation by the electronic unit preferably only need to be sent to the control unit of the vehicle, which can be used to control a security system, including a locking system.
  • the invention can provide for a sensor device that the capacitive sensor unit for motion detection, in particular for (contactless) gesture detection, at a distance of 1 cm to 20 cm, preferably from 2 cm to 15 cm, in particular from 5 cm to 10 cm, is carried out to the sensor device.
  • Such a relatively small distance for the motion detection on the capacitive sensor unit can ensure that the movable part is only opened and / or closed when a, in particular, authorized user is standing directly in front of the movable part. Incorrect triggering of unwanted opening and / or closing processes of the moving part by the capacitive sensor unit can thus be avoided.
  • the invention can provide that the capacitive sensor unit is designed for motion detection, in particular for contactless and / or contact-based gesture detection.
  • the capacitive sensor unit can differentiate between contactless gesture recognition and contact-based gesture recognition, for example on the basis of the signal intensity.
  • the invention can provide that the capacitive sensor unit is designed to detect movement in a first direction of movement and / or to detect movement in a second direction of movement.
  • an opening and / or closing process of the movable part can be initiated by different movements or gestures, for example by a hand or a finger of the user.
  • the motion detection in the first direction of motion for opening the movable part and / or the motion detection in the second direction of motion for closing the movable part can be provided.
  • An improved, multifunctional actuation of the sensor device can thus be made possible.
  • first direction of movement and the second direction of movement can be opposite.
  • a convenient and intuitive opening and / or closing process of the movable part can thus be made possible.
  • the first The direction of movement can be aligned in the direction for opening the movable part.
  • the second direction of movement can be aligned in the direction for closing the movable part.
  • the invention can provide that the NFC antenna is arranged along an outer edge of the circuit board.
  • the available space on the circuit board can thus be used in an advantageous manner.
  • an internal NFC antenna is also conceivable within the meaning of the invention.
  • the capacitive sensor unit, (and / or) an electronics unit, (and / or) an LDC sensor unit, (and / or) a further sensor unit and / or a light unit at least in part, in particular for the most part , preferably completely, are / is delimited by the NFC antenna.
  • the NFC antenna can not only be arranged on the circuit board in a space-saving manner, but also take on a further function, for example a shield function for the internal components, preferably when the NFC antenna is inactive.
  • the invention can provide for a sensor device that the NFC antenna is designed to be essentially loop-shaped and / or essentially O-shaped.
  • the NFC antenna can form a coil, in particular a coil winding, in order to enable communication by means of electromagnetic induction.
  • the NFC antenna has one, in particular only one, winding.
  • a coil that is simple and inexpensive to manufacture can thus be made possible.
  • the invention can provide for a sensor device that the NFC antenna is designed at least partially for shielding and / or for forming a capacitive field of the capacitive sensor unit. In this way, a deliberately shaped and non-disruptive detection field can be provided on the capacitive sensor unit.
  • the invention can provide for a sensor device that the capacitive sensor unit is switched off when the NFC antenna is in sensor mode, and that the NFC antenna is switched off when the capacitive sensor unit is in sensor mode. It can thus be ensured that the capacitive sensor unit is not active at the same time as the NFC antenna in sensor mode. This enables a secure separation between the data transmissions by the capacitive sensor unit and the NFC antenna.
  • a virtual and / or physical switch can be provided for switching between the capacitive sensor unit and the NFC antenna.
  • the invention can provide that the NFC antenna is designed to exchange personal and / or security-relevant data.
  • the NFC antenna can advantageously be used to communicate with a user-side mobile handheld device, such as. e.g. mobile phone, tablet computer, etc. can be used, which can increase customer comfort.
  • a user-side mobile handheld device such as. e.g. mobile phone, tablet computer, etc.
  • certain personal and / or security-related data can be shared with the vehicle via the NFC antenna, such as B. preferred seat settings, navigation data, payment data, e.g. for refueling, telephone lists, appointment data, etc.
  • the invention can provide for a sensor device that an LDC sensor unit is arranged on the circuit board.
  • the LDC sensor unit can be used for inductive detection of even the slightest contact with the moving part and / or an even smallest movement (of only a few micrometers or even less than one micrometer) of an outer skin of the moving part.
  • a metallic plate can be arranged on the outer skin of the movable part or a part of the outer skin of the movable part can be provided with a metallic coating, whose relative movement to an LDC coil of the LDC sensor unit on the circuit board of the sensor device is caused by the LDC sensor unit can be sensed.
  • the LDC sensor unit can have a first LDC sensor unit for locking and / or a second LDC sensor unit for unlocking a locking system on the vehicle.
  • An advantageous functionality for actuating the movable part on the LDC sensor unit can thus be provided.
  • This functionality of the LDC sensor unit can in particular be provided in addition to the functionality of the NFC antenna according to the invention.
  • the LDC sensor unit is designed to carry out an emergency stop function when the movable part is actuated, for example next to the NFC antenna. Should objects be trapped in a vehicle opening by the closing moving part or persons or objects should be endangered by the opening moving part, a quick tap on the outer skin of the moving part in the area of the LDC sensor unit can move the moving part further stopped immediately.
  • the invention can provide for a sensor device that a face recognition sensor, a capacitive communication unit, a transponder, a BLE antenna and / or a UWB antenna are / is arranged on the circuit board.
  • These components can, for example, be provided in addition to the NFC antenna in order to communicate with a vehicle-side security system (also called central locking), in particular comprising a locking system, and / or a user-side mobile hand-held device, in particular to authenticate the user, preferably to the locking system to automatically unlock and / or lock the vehicle and / or to exchange personal and / or security-relevant data.
  • a vehicle-side security system also called central locking
  • This functionality can in particular be provided in addition to the functionality of the NFC antenna according to the invention.
  • the invention can provide that a further, for example capacitive or ultrasound-based, sensor unit is arranged on the circuit board.
  • the further sensor unit can, for example, serve to identify a user at a certain distance from the vehicle.
  • the further sensor unit can advantageously be designed to detect an approach of the user to the sensor device at a distance of up to 10 m, preferably up to 5 m, in particular up to 1 m, from the vehicle. Detecting an approach of the user to the sensor device can serve to switch on the NFC antenna and possibly other components of the sensor device. Thereupon z. B. an authentication of the user, for example.
  • the NFC antenna By the NFC antenna, can be started automatically, which can take place when the user approaches the vehicle.
  • the moving part can preferably be unlocked automatically.
  • the capacitive sensor unit can finally carry out a movement detection or gesture detection for an intention to open and / or to close the moving part by the authenticated user at a limited distance from the moving part, in particular the sensor device, for example between 5 cm and 10 cm.
  • the invention can provide that a lighting unit, preferably an LED lighting unit, is arranged on the circuit board.
  • the light unit can advantageously serve to output the corresponding movement or gesture for opening and / or closing the movable part as an indication to the user and / or to visualize the movements or gestures of the user when the capacitive sensor unit is actuated.
  • the invention can provide for a sensor device that the lighting unit can have several, for example two, three, four, preferably five, or even more lighting elements, preferably in the form of LEDs. In this way, different movement patterns can be displayed flexibly and comprehensibly by the light unit as an indication for actuating the capacitive sensor unit.
  • the invention can provide for a sensor device that the lighting unit, in particular the lighting elements, is (are) designed to output a status message when the movable part is actuated, in particular comprising the following status messages: locked, unlocked, open and / or closed. Feedback can thus be output to the user in order to increase confidence in the technology when actuating the movable part with the aid of the sensor device.
  • the invention can provide for a sensor device that the lighting unit, in particular the lighting elements, is (are) designed to output the status message with a specific light color when the movable part is actuated.
  • the customer comfort when operating the movable part can be increased.
  • the invention can provide that the lighting unit, in particular the lighting elements, are designed to provide an indication for actuating the output capacitive sensor unit. It is conceivable that the lighting unit, in particular the lighting elements, is (are) designed with a specific order or sequence of the lighting signals, at least one direction of movement for actuating the capacitive sensor unit, preferably a first direction of movement for opening the movable part and / or a second direction of movement for closing the movable part. In this way, convenient and intuitive operation of the movable part can be made possible.
  • the invention can provide for a sensor device that a program code is provided for the lighting unit, which is stored in a memory unit of an electronics unit, and which when at least partially carried out in a computing unit of the electronics unit, the lighting unit for use on a left-hand door or right-hand door of the vehicle , preferably programmed with different sequences of the light signals.
  • a program code is provided for the lighting unit, which is stored in a memory unit of an electronics unit, and which when at least partially carried out in a computing unit of the electronics unit, the lighting unit for use on a left-hand door or right-hand door of the vehicle , preferably programmed with different sequences of the light signals.
  • a virtual and / or physical start button can be provided to start programming or reprogramming.
  • the invention can provide for a sensor device that a plug unit, preferably with a seal and / or strain relief, for example in the form of a labyrinth guide, is provided for connecting cables leading to the outside in order to connect the sensor device to a vehicle-side power supply in terms of energy and / or communication and / or control unit to be connected.
  • a finished sensor device can be provided in the form of an easily connectable module unit which only needs to be connected to the vehicle-side power supply and / or control unit in order to be put into operation.
  • the invention can provide for a sensor device that a, in particular transparent, potting compound and / or a cover are / is provided in order to place the sensor device in a seat on the vehicle, in particular on the movable part, preferably on a pane or on a part of the movable part Part of, or on a structural component of the vehicle, to be sealed and / or covered.
  • a sensor device can be provided which is reliably protected from dirt and / or weather influences from the inside with respect to the movable part.
  • the invention can provide for a sensor device that a housing shell, in particular open on one side, or a holding frame for the circuit board is provided in order to place the sensor device in the form of an electronics box in a seat on the vehicle, in particular on the movable part, preferably on a pane or on a part of the movable part, or on a structural component of the vehicle.
  • the sensor device can thus be provided as an electronics box that can be handled individually.
  • the invention can provide for a sensor device that the housing shell or the holding frame has at least one, preferably two, external fastening elements, for example in the form of fastening straps, in order to secure the sensor device in the form of an electronics box in a seat on the vehicle, in particular on the movable part , preferably on a window or on a part of the movable part, or on a structural component of the vehicle, preferably positively and / or non-positively, e.g. releasably, e.g. B. by screwing or caulking to attach.
  • the sensor device can be easily and quickly mounted on the moving part.
  • fastening rails and / or grooves can be provided in order to enable the sensor device to be pushed in easily and in a guided manner into a receiving seat on the vehicle.
  • a preferably sealing labyrinth guide between the sensor device and the receiving seat on the vehicle can be made possible.
  • the invention can provide for a sensor device that the housing shell has at least one, preferably two, internal fastening elements, for example in the form of fastening cams, in order to form and / or shape the sensor device, in particular the printed circuit board, within the housing shell, preferably non-positive, e.g. B. by screwing or caulking to attach.
  • a simple and quick assembly of the sensor device to form an electronics box can thus be made possible.
  • the invention can provide for a sensor device that the housing shell has at least one, preferably several, circumferentially arranged snap elements, for example in the form of crush ribs, in order to shape and / or shape the sensor device, in particular the circuit board, within the housing shell, preferably non-positive, e.g. B. by snapping to attach.
  • a loss-proof and stable hold of the circuit board within the housing shell can thus be made possible.
  • the invention can provide for a sensor device that the housing shell has at least one, preferably several, circumferentially arranged receptacles for potting nozzles in order to be able to encapsulate the sensor device, in particular the circuit board, within the housing shell from all sides. This enables the circuit board to be completely sealed off on both sides with all of the sensor elements.
  • the invention can provide for a sensor device that a frame for a light unit, preferably for the light elements of the light unit, the sensor device is provided, which can be arranged on a front side of the circuit board facing the movable part in order to place the light unit on to frame the circuit board of the sensor device and / or to avoid the scattering effects between the lighting elements of the lighting unit, and / or to shape the light field of the lighting elements of the lighting unit, and / or to enable encapsulation of the sensor device without covering the lighting unit.
  • the frame can advantageously have at least one rib element for arrangement between the lighting elements of the lighting unit.
  • individual lighting elements of the lighting unit can be framed individually in order to avoid the scattering effects between the lighting elements of the lighting unit.
  • the invention can provide for a sensor device that a screen, preferably transparent for the light of a light unit, is provided for the light unit, preferably for the light elements of the light unit, of the sensor device, which is on a front side of the sensor device facing the movable part , can be arranged and which can form a window in the movable part. It can thus be ensured that the light of the lighting unit outwards with respect to the The vehicle.
  • the cover for a lighting unit can be used to provide an attractive look on the moving part.
  • the invention can provide for a sensor device that a, in particular foam-like, preferably with closed pores, pad is provided for the capacitive sensor unit in order to avoid the penetration of interfering dirt particles and / or moisture into the sensor area of the capacitive sensor unit.
  • the pad can advantageously have a permittivity close to 1 in order not to interfere with the propagation of electromagnetic fields and in order to enable the capacitive sensor unit to function reliably.
  • the invention provides a movable part, in particular in the form of a sliding door, for a vehicle, comprising: a receiving seat for a sensor device for actuating the movable part, wherein the sensor device can be designed as described above.
  • a disk or a part of the movable part can also be understood as a moving part in the context of the invention.
  • the invention also provides a structural component for a vehicle, comprising: a receiving seat for a sensor device for actuating a movable part of the vehicle, wherein the sensor device can be designed as described above.
  • a sealing frame in particular an outer edge of the printed circuit board, can be provided on the sensor device or on the receiving seat (in the movable part or in the structural component) on the circumferential side, preferably over the entire circumference be in order to seal the area between a front side of the sensor device and a support surface in the receiving seat.
  • the invention also provides a vehicle comprising: a sensor device which can be designed as described above.
  • a vehicle comprising: a sensor device which can be designed as described above.
  • Figure 1 is a schematic representation of a sensor device with a
  • Figure 2 is a schematic representation of a sensor device with a
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a sensor device in the sense of FIG
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a sensor device in the sense of FIG
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a sensor device in the sense of FIG
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a sensor device according to the invention
  • FIG. 7 a schematic representation of a sensor device according to the invention
  • Figure 8 is a schematic cross-sectional view of an inventive
  • FIG. 9 shows a schematic representation of a vehicle with a sensor device according to the invention.
  • Figures 1 and 2 each show an exemplary sensor device 100 within the meaning of the invention, which is used for actuation, ie. H. for locking and / or unlocking and for opening and / or closing a movable part 101, in particular a sliding door, of a vehicle 1 (see FIG. 9).
  • actuation ie. H. for locking and / or unlocking and for opening and / or closing a movable part 101, in particular a sliding door, of a vehicle 1 (see FIG. 9).
  • the sensor device 100 within the meaning of the invention has the following elements: a capacitive sensor unit 10 with a plurality of sensor elements 11 for motion detection, in particular gesture detection, of a user in order to trigger opening and / or closing of the movable part 101, an NFC antenna 30 (also called NFC sensor, which can preferably have an NFC reader) for communicating with a vehicle-side security system 2, in particular comprising a locking system 3 for the movable part 101, e.g. in the form of a central locking, and / or a user-side mobile handheld device 4, preferably mobile phone, in order to trigger an unlocking and / or locking of the movable part 101, and a circuit board 20 for receiving the capacitive sensor unit 10 and the NFC antenna 30.
  • a capacitive sensor unit 10 with a plurality of sensor elements 11 for motion detection, in particular gesture detection, of a user in order to trigger opening and / or closing of the movable part 101
  • an NFC antenna 30 also called NFC sensor, which can preferably have
  • the NFC antenna 30 has an extended function, preferably in addition to unlocking the movable part 101, namely the locking of the movable part 101.
  • the extended function of the NFC antenna 30 can increase the security during the operation of the sensor device 100.
  • the NFC antenna 30 can thus be used to lock the movable part 101 from the interior of the vehicle 1, which can be advantageous, for example, at intersections or in dangerous situations.
  • the NFC antenna 30 for locking the movable part 101 can also be used from the outside with respect to the vehicle 1, for example in order to implement an emergency stop function.
  • the emergency stop function can be implemented, for example, if the movable part 101 is locked during the movement between an open position and a closed position.
  • the NFC antenna 30 can be used for communication with different user-side devices, this makes the operation of the sensor device 100 customer-friendly and convenient.
  • a separate ID transmitter for actuating the vehicle-side security system 2 can thereby be completely dispensed with.
  • the user can only perform one gesture process for motion detection by the capacitive sensor unit 10 and thus for deliberately opening and / or closing the movable part 101 and for verifying his authorization by the NFC antenna 30, preferably with his mobile phone.
  • the verification of his authorization by the NFC antenna 30 can preferably serve as a condition for opening and / or closing the movable part 101.
  • the capacitive sensor unit 10 can be designed in the form of a matrix x, y from a plurality of sensor elements 11.
  • the sensor elements 11 are arranged in the form of a matrix x, y on the circuit board 20.
  • the matrix x, y is here with at least one row y (see strip-shaped sensor elements 11 in FIG. 2) and / or with at least one column x (not shown) or with several rows y and with several columns x (see FIG 1), a plurality of sensor elements 11 being provided in each row y and / or column x.
  • the sensor elements 11 in the form of a matrix x, y serve to carry out the motion detection on the basis of a capacitive change in the environment.
  • the capacitive sensor unit 10 is thus designed as a matrix sensor with a plurality of sensor elements 11 distributed within the matrix x, y, in order to enable an exact detection of an intention to open and / or an intention of a user to close through certain movements or gestures of the user.
  • the matrix x, y with a plurality of sensor elements 11 enables improved detection of a movement or gesture of the user, for example a hand or a finger of the user, to be carried out.
  • the motion detection or gesture detection can be high-resolution in a first direction of movement R1, for example in a longitudinal direction of the vehicle (cf. also FIG. 9), and a second direction of movement R2, for example in a vertical direction of the vehicle (cf. FIG. 9).
  • the sensor elements 11 can be printed photolithographically on the circuit board 20.
  • an LDC sensor unit 40 (see FIG. 4) and / or a further, capacitive or ultrasound-based sensor unit 50 (see FIG 5) be provided in the sensor device 100, which will be discussed in detail below in connection with the description of FIGS. 4 and 5.
  • the NFC antenna 30 can be used both for locking and for unlocking the central locking of the vehicle 1.
  • a face recognition sensor, a capacitive communication unit, a transponder, a BLE antenna and / or a UWB antenna can optionally be provided for locking and / or unlocking the central locking system.
  • the further sensor unit 50 can optionally be used to detect the user at a certain distance from the vehicle 1, for example up to a few meters, whereupon z. B. an authentication of the user can be started automatically by the NFC antenna 30. The authentication of the user by the NFC antenna 30 can take place in a relatively close detection area to the vehicle, for example up to 10 cm. After the user has been successfully authenticated by the NFC antenna 30, the movable part 101 can preferably be unlocked automatically. The capacitive sensor unit 10 can finally, at a limited distance from the movable part 101, in particular from the sensor device 100, for example between 5 cm and 10 cm, a motion detection or gesture detection for an intention to open and / or to close the movable part 101 by the authenticated user carry out.
  • the motion detection or gesture detection for an opening intention and / or a closing intention of the movable part 101 by the capacitive sensor unit 10 can precede the authentication of the user, only after an opening intention and / or a closing intention has been recognized by the User authentication of the user, for example.
  • the NFC antenna 30 can be carried out.
  • the corresponding movement or gesture for opening and / or closing the movable part 101 can be made visible to the user by a light unit 60 on the sensor device 100, which will be discussed in detail below.
  • the LDC sensor unit 40 from FIG. 4 can also be used for locking or unlocking and / or for an emergency stop function of the movable part 101 if the surface of the movable part 101 is touched directly.
  • the capacitive sensor unit 10 can be constructed with corresponding shield elements 11a and / or shield frames 15, 16 for the sensor elements 11 as a 3D sensor structure which is implemented by different layers of the circuit board 20.
  • the sensor elements 11 and the shield frames 15, 16 can be formed on a front side and / or in a layer of the printed circuit board 20 (facing the movable part 101), as is indicated in FIGS. 1 and 2.
  • the shield elements 11a for the sensor elements 11 can be formed on the rear side of the printed circuit board 20 (facing away from the movable part 101), as is indicated in FIGS. 6 and 7.
  • the shield elements 11a in FIGS. 6 and 7 are shown as strip-shaped shield elements 11a which are provided for the strip-shaped sensor elements 11 in FIG.
  • complementary shield elements 11a can be provided, which can also be arranged in the form of a matrix x, y on the rear side of the circuit board 20.
  • the sensor device 100 within the meaning of the invention can form part of the security system of the vehicle 1 in the form of a central locking system with access authorization based on the keyless go or keyless entry principle.
  • a door handle on the movable part 101, for example on the sliding side door, of the vehicle 1 can be dispensed with.
  • the sensor elements 11 are connected in rows (not shown for reasons of simplicity) or in columns (shown in FIGS. 1 and 2) or individually (not shown for reasons of simplicity).
  • the sensor elements 11 each have individual sensor units K, G with their own geometry form. From the enlarged representations of FIGS. 1 and 2 it can be seen that the individual sensor elements 11 can be constructed in a comb shape (FIG. 1) or in a grid shape (FIG. 2) in order to have fewer disruptive effects from eddy currents.
  • the sensor elements 11 can each have a, for example central, supply line 12, in particular for the individual sensor units K, G. Furthermore, the sensor elements 11 can have a plurality of branch elements 14, which can extend from the supply line 12 in a star shape (not shown), in a rib shape or in a comb shape (FIG. 1) and / or in a grid shape (FIG. 2).
  • FIGS. 1 and 2 show that the sensor elements 11 can have two, in particular galvanically separated, shield frames 15, 16, which are arranged on the same side and / or in the same layer of the circuit board 20 as the sensor elements 11.
  • the shield frames 15, 16 Through the shield frames 15, 16, the eddy currents that can arise from the induced magnetic field of the NFC antenna 30 can be intercepted.
  • Figures 1 to 7 also show schematically that the circuit board 20 can have an, in particular integrated, electronics unit 21, so-called control electronics, in order to control all functional components of the sensor device 100, which the capacitive sensor unit 10, the NFC antenna 30, an LDC Sensor unit 40, a further sensor unit 50 and / or a light unit 60.
  • control electronics in order to control all functional components of the sensor device 100, which the capacitive sensor unit 10, the NFC antenna 30, an LDC Sensor unit 40, a further sensor unit 50 and / or a light unit 60.
  • an autonomous sensor device 100 can be provided which does not require any computing capacity in a central control unit of the vehicle 1.
  • the sensor device 100 can preferably only be connected to a vehicle-side power supply and / or control unit by means of a plug unit 70, preferably with a seal and / or strain relief for connecting cables leading to the outside, in order to be put into operation.
  • the connector unit 70 is shown schematically in Figures 6 and 7,
  • the capacitive sensor unit 10 for motion detection in particular for gesture detection, at a distance of 1 cm to 20 cm, preferably from 2 cm to 15 cm, in particular from 5 cm to 10 cm, to the sensor device 100 or to the movable part 101.
  • the capacitive sensor unit 10 can be designed to detect movement in a first direction of movement R1 and / or to detect movement in a second direction of movement R2, as FIGS. 1 to 5 and 9 indicate.
  • the movement detection in the first movement direction R1 can serve to open the movable part 101.
  • the motion detection in the second direction of motion R2 can serve to close the movable part 101.
  • the first direction of movement R1 and the second direction of movement R2 can be oriented in opposite directions in order to enable an intuitive opening and / or closing process of the movable part 101 with the aid of the capacitive sensor unit 10.
  • the NFC antenna 30 can be arranged on an outer edge of the circuit board 20.
  • the NFC antenna 30 can delimit the capacitive sensor unit 10, the electronics unit 21, the LDC sensor unit 40, the further sensor unit 50 and / or the light unit 60, preferably completely. Consequently, the NFC antenna 30 can be arranged in a space-saving manner on the circuit board 20 and optionally take on a further function, for example a shield function for the internal components, for example when the NFC antenna 30 is inactive.
  • the NFC antenna 30 can be designed to be essentially loop-shaped and / or essentially O-shaped. For the sake of simplicity, the NFC antenna 30 can only have one winding.
  • the invention can provide that the capacitive sensor unit 10 is switched off when the NFC antenna 30 is in sensor mode, and that the NFC antenna 30 is switched off when the capacitive sensor unit 10 is in sensor mode in order to prevent the data transmissions by the capacitive sensor unit 10 and the NFC antenna 30 to separate.
  • an LDC sensor unit 40 can be provided on the printed circuit board 20, which can be actuated by tapping the outer skin of the movable part 101 in the area of the LDC sensor unit 40.
  • a metallic plate or part of the outer skin of the movable part 101 can be arranged on the outer skin of the movable part 101 movable part 101 can be provided with a metallic coating, the movement of which relative to an LDC coil of the LDC sensor unit 40 on the circuit board 20 of the sensor device 100 can be sensed by the LDC sensor unit 40.
  • the LDC sensor unit 40 can have a first LDC sensor unit 41 for locking and / or a second LDC sensor unit 42 for unlocking a vehicle-side locking system.
  • the LDC sensor unit 40 can be designed to carry out an emergency stop function when the movable part 101 is actuated, in order to prevent objects from being trapped in a vehicle opening by the closing movable part 101 or from endangering persons or objects opening movable part 101 to avoid.
  • a further sensor unit 50 can be arranged on the printed circuit board 20, which can be used, for example, to identify a user at a certain distance from the vehicle 1.
  • the further sensor unit 50 can be designed to detect an approach of the user to the sensor device 100 at a distance of up to 10 m, preferably up to 5 m, in particular up to 1 m, from the vehicle 1.
  • the NFC antenna 30 and possibly other components of the sensor device 100 are switched on, which require a power supply, for example.
  • the movable part 101 can be automatically unlocked.
  • the capacitive sensor unit 10 can then carry out a motion detection or gesture detection for an intention to open and / or to close the movable part 101 by the authenticated user.
  • a lighting unit 60 preferably an LED lighting unit, can be arranged on the printed circuit board 20.
  • the light unit 60 can display a corresponding movement or gesture for opening and / or closing the
  • the movable part 101 is used to issue a message to the user to open and / or close the movable part 101.
  • the lighting unit 60 can visualize the movements or the gestures of the user when the capacitive sensor unit 101 is actuated in order to output a confirmation to the user that his movements or gestures are recognized.
  • the lighting unit 60 can in principle have several, i. H. have two, three, four, five, or even more light-emitting elements 61, preferably in the form of LEDs.
  • FIGS. 1 to 5 show, for example, five lighting elements 61 in the frame of the lighting unit 60.
  • the lighting unit 60 in particular the lighting elements 61, is (are) designed to output a status message when the movable part 101 is actuated, which can indicate the following states of the movable part 101: locked, unlocked, open and / or closed.
  • Different light colors can be used for different states of the movable part 101, for example red for locked, green for closed and unlocked and yellow for open.
  • the lighting unit 60 in particular the lighting elements 61, can be designed to output an indication to actuate the capacitive sensor unit 10. It is conceivable that the lighting unit 60, in particular the lighting elements 61, is (are) designed with a certain order or sequence of the lighting signals, at least one direction of movement R1, R2 for actuating the capacitive sensor unit 10, preferably a first direction of movement R1 for Opening of the movable part 101 and / or a second direction of movement R2 for closing the movable part 101.
  • a program code can advantageously be provided for the lighting unit 60, which can be stored in a memory unit 22 of the electronics unit 21, and which, when at least partially carried out in a computing unit 23 of the electronics unit 21, the lighting unit 60 for use on a left-hand or right-hand door of the vehicle 1 , preferably with different sequences of the light signals, can program and / or reprogram.
  • FIGS. 6 and 7 show that a, preferably transparent, potting compound 80 and / or a cover 81 can be provided around the sensor device 100 in a receiving seat 102 on the vehicle 1, in particular on the movable part 101, preferably on a window 103 or on a part 105 of the movable part 101, or on a structural component 107 of the vehicle 1, for example B-pillar (see FIG. 9), to be sealed and / or covered.
  • the potting compound 80 is only shown schematically in block form.
  • the potting compound 80 is poured in liquefied form around the circuit board 20, for example directly in the receiving seat 102 in the movable part 101 (see FIG. 6) or in a housing shell 90 (see FIG. 7).
  • FIG. 7 and FIGS. 1 and 2 show that a housing shell 90, in particular one open on one side, or optionally a holding frame for the circuit board 20 can be provided in order to mount the sensor device 100 in the form of an electronics box in the receiving seat 102 on the vehicle 1, in particular on the movable part 101, preferably on a pane 103 or on a part 105 of the movable part 101, or on a structural component 107 of the vehicle 1.
  • the housing shell 90 can have at least one, preferably two, external fastening elements 91, for example in the form of fastening straps, in order to secure the sensor device 100 in the form of a Electronics box in the receiving seat 102 on the vehicle 1, for example.
  • Form-fitting and / or force-fitting e.g. B. by screwing or caulking to attach.
  • fastening rails and / or grooves can be provided in order to allow simple and guided insertion of the sensor device 100 along corresponding guide elements in the To enable receiving seat 102 on vehicle 1.
  • the fastening rails and / or grooves and the corresponding guide elements in the receiving seat 102 can form an automatically sealing labyrinth guide between the sensor device 100 and the receiving seat 102 on the vehicle 1.
  • FIGS. 1 and 2 show that the housing shell 90 has at least one, preferably two, internal fastening elements 92, for example in the form of
  • FIGS. 1 and 2 show that the housing shell 90 has at least one, preferably several, snap elements 93 arranged on the circumference, for example in the form of
  • Crush ribs may have, to the sensor device 100, in particular the circuit board 20, within the housing shell, preferably, positively and / or non-positively, for. B. by snapping to attach.
  • Figures 1 and 2 show that the housing shell 90 can have at least one, preferably several, circumferentially arranged receptacles 94 for potting nozzles in order to be able to encapsulate the sensor device 100, in particular the circuit board 20, within the housing shell 90, completely and from all sides .
  • FIGS. 1 to 7 and FIG. 8 show that a frame 95 can be provided for a lighting unit 60, preferably for the lighting elements 61 of the lighting unit 60, of the sensor device 100.
  • the frame 95 can be arranged on a front side of the printed circuit board 20 which faces the movable part 101.
  • the frame 95 can fulfill several advantageous functions: frame the light unit 60 on the circuit board 20 of the sensor device 100, avoid scattering effects between the light elements 61 of the light unit 60, shape the light field of the light elements 61 of the light unit 60, and enable the sensor device 100 to be potted, without the lighting unit 60 being covered in front of the potting compound.
  • the frame 95 can have at least one rib element 96 for arrangement between the lighting elements 61 of the lighting unit 60 but preferably each have a rib element 96 between two adjacent luminous elements 61.
  • FIGS. 6, 7 and 8 show that a screen 97, preferably transparent for the light of the lighting unit 60, can be provided for the lighting unit 60, preferably for the lighting elements 61 of the lighting unit 60, of the sensor device 100, which is located on a front side of the Sensor device 100 which faces the movable part 101 can be arranged and which can form a window in the movable part 101.
  • the screen 97 can be designed as a separate part, as shown in FIG. 8, or as an insert in a 2K injection-molded part together with the movable part 101. If a housing shell 90 is provided, as shown in FIG. 7, the housing shell 90 can have a corresponding panel.
  • FIG. 7 shows that an in particular foam-like, preferably with closed pores, pad 98 can be provided for the capacitive sensor unit 10 in order to avoid the penetration of disruptive dirt particles and / or moisture into the sensor area of the capacitive sensor unit 10.
  • the pad 98 can advantageously have a permittivity close to 1.
  • the pad 98 can be arranged between a front side of the housing shell 90, which faces the movable part, and a support surface of the receiving seat 102. In principle, such a pad 98 can also be provided in FIG. However, there the potting compound 80 is poured directly between the printed circuit board 20 and the support surface of the receiving seat 102, so that a pad 98 can be dispensed with there.
  • FIG. 9 shows a further aspect of the invention, namely a movable part 101, in particular in the form of a sliding door, for a vehicle 1, comprising: a receiving seat 102 for a sensor device 100 for actuating the movable part, the sensor device 100 being designed as described above can be.
  • a disk 103 or a part 105 of the movable part 101 can also be understood as a movable part 101.
  • FIG. 9 shows a further aspect of the invention, namely a structural component 107, for example in the form of a B-pillar, for a vehicle 1, having: a receiving seat 102 for a sensor device 100 for actuating a movable part 101 of the vehicle 1, wherein the sensor device 100 can be designed as described above.
  • a structural component 107 for example in the form of a B-pillar, for a vehicle 1, having: a receiving seat 102 for a sensor device 100 for actuating a movable part 101 of the vehicle 1, wherein the sensor device 100 can be designed as described above.
  • a sealing frame 104 in particular an outer edge of the printed circuit board 20, can be provided on the sensor device 100 or on the receiving seat 102 (be it on the movable part 101 or on the structural component 107), in particular an outer edge of the printed circuit board 20, in order to to seal the area between a front side of the sensor device 100 and the support surface in the receiving seat 102.
  • a pad 98 can be provided, which can have a corresponding opening for the lighting unit 60.
  • a vehicle with a corresponding sensor device 100 also represents an aspect within the scope of the invention.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung (100) zum Betätigen eines beweglichen Teils (101), insbesondere einer Schiebetür, eines Fahrzeuges (1), aufweisend: eine kapazitive Sensoreinheit (10) mit mehreren Sensorelementen (11) für eine Bewegungserkennung, insbesondere eine Gestenerkennung, eines Benutzers, um ein Öffnen und/oder Schließen des beweglichen Teils (101) auszulösen, eine NFC-Antenne (30) zum Kommunizieren mit einem fahrzeugseitigen Sicherheitssystem (2) und/oder einem benutzerseitigen mobilen Handgerät (4), um ein Ent- und/oder Verriegeln des beweglichen Teils (101) auszulösen, und eine Leiterplatte (20) zur Aufnahme der kapazitiven Sensoreinheit (10) und der NFC-Antenne (30).

Description

Sensorvorrichtung
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung zum Betätigen eines beweglichen Teils, insbesondere einer Schiebetür, eines Fahrzeuges nach dem Oberbegriff des unabhängigen Vorrichtungsanspruches. Ferner betrifft die Erfindung ein bewegliches Teil, insbesondere in Form einer Schiebetür, für ein Fahrzeug mit einer entsprechenden Sensorvorrichtung nach dem Oberbegriff des nebengeordneten unabhängigen Vorrichtungsanspruches. Zudem betrifft die Erfindung ein Strukturbauteil mit einer entsprechenden Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug sowie ein entsprechendes Fahrzeug.
Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass Sensorvorrichtungen zum Betätigen von beweglichen Teilen der Fahrzeuge, wie z. B. Türen oder Klappen, genutzt werden. Zum Erfassen einer Öffnungsabsicht eines Benutzers weisen die bekannten Sensorvorrichtungen bspw. kapazitive Sensoreinheiten auf. Bei bekannten Sensorvorrichtungen ist zumeist eine LF- oder HF-Antenne zum Entriegeln des beweglichen Teils vorgesehen. Die kapazitiven Sensoreinheiten und die LF- oder HF-Antenne können auf einer Leiterplatte angeordnet sein. Bei bekannten Sensorvorrichtungen ist die kapazitive Erfassung zumeist mit Störeffekten verbunden, die von der Umgebung und/oder von den LF- oder HF-Antennenspulen verursacht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Sensorvorrichtung zum Betätigen eines beweglichen Teils, insbesondere einer Schiebetür, eines Fahrzeuges zur Verfügung zu stellen. Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Sensorvorrichtung bereitzustellen, die eine zuverlässige und sichere Erkennung einer Öffnungsabsicht und/oder einer Schließungsabsicht eines Benutzers am beweglichen Teil ermöglicht. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Sensorvorrichtung bereitzustellen, die eine erweiterte Funktionalität aufweist. Ferner ist die Aufgabe der Erfindung, eine Sensorvorrichtung bereitzustellen, die einfach aufgebaut ist, die leicht am Fahrzeug montiert werden kann und die intuitiv bedient werden kann. Zudem ist die Aufgabe der Erfindung, ein bewegliches Teil, insbesondere in Form einer Schiebetür, für ein Fahrzeug mit einer entsprechenden Sensorvorrichtung zur Verfügung zu stellen. Außerdem ist die Aufgabe der Erfindung, ein Strukturbauteil mit einer entsprechenden Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug sowie ein entsprechendes Fahrzeug bereitzustellen.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Sensorvorrichtung zum Betätigen eines beweglichen Teils, insbesondere einer Schiebetür, eines Fahrzeuges mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruches. Ferner wird die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst durch ein bewegliches Teil, insbesondere in Form einer Schiebetür, für ein Fahrzeug mit einer entsprechenden Sensorvorrichtung mit den Merkmalen des nebengeordneten unabhängigen Vorrichtungsanspruches. Zudem wird die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst durch ein Strukturbauteil mit einer entsprechenden Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug sowie ein entsprechendes Fahrzeug. 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 einzelnen erfindungsgemäßen Aspekten beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit den anderen erfindungsgemäßen Aspekten und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch eine Sensorvorrichtung zum Betätigen (Betätigen umfasst: Verriegeln und/oder Entriegeln sowie Öffnen und/oder Schließen) eines beweglichen Teils, insbesondere einer Schiebetür, eines Fahrzeuges, aufweisend: eine kapazitive Sensoreinheit mit mehreren Sensorelementen für eine Bewegungserkennung, insbesondere eine Gestenerkennung, eines Benutzers, um ein Öffnen und/oder Schließen des beweglichen Teils auszulösen, eine NFC-Antenne (auch genannt NFC-Sensor / Near Field Communication-Antenne) zum Kommunizieren mit einem fahrzeugseitigen Sicherheits system, insbesondere umfassend ein Schließsystem, und/oder einem benutzerseitigen mobilen Handgerät, um ein Ent- und/oder Verriegeln, insbesondere jedoch ein Verriegeln, des beweglichen Teils auszulösen, und eine Leiterplatte zur Aufnahme der kapazitiven Sensoreinheit und der NFC-Antenne (und vorzugsweise eines NFC-Reades). Die NFC- Antenne kann ebenfalls als ein NFC-Sensor bezeichnet werden.
Die Betätigung der NFC-Antenne zum Ent- und/oder Verriegeln des beweglichen Teils kann bspw. mittels Verifizierens eines ID-Codes (d. h. Authentifizieren) des Benutzers erfolgen. Ferner ist es denkbar, dass hierzu ein separater Code vorgesehen sein kann. Der ID-Code oder der separate Code können dabei in einem Sicherheitsabstand von bis zu 10 cm mithilfe der NFC-Antenne zwischen dem Fahrzeug, insbesondere dem fahrzeugseitigen Sicherheitssystem, und dem Benutzer, insbesondere benutzerseitigen mobilen Handgerät, ausgetauscht werden.
Die Sensorvorrichtung im Sinne der Erfindung kann ebenfalls als eine Betätigungsvorrichtung für ein bewegliches Teil, insbesondere für eine Schiebetür, Seitentür oder Heckklappe, eines Fahrzeuges bezeichnet werden. Dabei kann die Sensorvorrichtung an einer B-Säule und/oder an einem beweglichen Teil, insbesondere in Form einer Tür oder Schiebetür, vom Fahrzeug angeordnet sein.
Unter der Leiterplatte wird im Rahmen der Erfindung auch eine mehrteilige Leiterplatte verstanden, wobei die einzelnen Teile der Leiterplatte galvanisch miteinander direkt (z. B. über ein Flachbandkabel oder eine Leiterfolie) oder indirekt verbunden sein können. Die Größe und Form der einzelnen Teile der Leiterplatte kann variieren, um eine Anordnung in einem Gehäuse für die Sensorvorrichtung aus Platzgründen zu vereinfachen. Auch ist es denkbar, dass die Leiterplatte flexibel als (mehrlagige) Leiterfolie ausgestaltet ist, wodurch der Einsatz im Gehäuse zusätzlich verbessert ist. Anstelle der mehrteiligen Leiterplatte kann auch eine einteilige Leiterplatte vorhanden sein, wodurch die Herstellung und Bestückung der Leiterplatte mit den elektronischen Bauteilen deutlich vereinfacht wird. Auch die Montage dieser einteiligen Leiterplatte im Gehäuse ist einfach als bei einer mehrteiligen Leiterplatte.
Der Erfindungsgedanke liegt dabei darin, dass die kapazitive Sensoreinheit mehrere Sensorelemente aufweist, um eine genaue (vorzugsweise berührungslose) Erkennung einer Öffnungsabsicht und/oder einer Schließungsabsicht eines Benutzers durch bestimmte Bewegungen bzw. Gesten des Benutzers zu ermöglichen, und dass die NFC-Antenne eine erweiterte Funktion, vorzugsweise neben dem Entriegeln des beweglichen Teils, nämlich das Verriegeln des beweglichen Teils aufweist. Durch die erweiterte Funktion der NFC- Antenne kann die Sicherheit im Betrieb der Sensorvorrichtung erheblich erhöht werden. Somit kann die NFC-Antenne zum Ent- und/oder Verriegeln des beweglichen Teils aus dem Innenraum des Fahrzeuges eingesetzt werden, was bspw. an Kreuzungen oder in gefährlichen Situationen von Vorteil sein kann. Auch kann die NFC-Antenne somit zum Ent- und/oder Verriegeln des beweglichen Teils auch von außen bezüglich des Fahrzeuges eingesetzt werden, um bspw. eine Notstopfunktion beim Bewegen des beweglichen Teils zu realisieren. Die Notstopfunktion kann bspw. dadurch realisiert werden, dass das bewegliche Teil mitten in der Bewegung verriegelt wird.
Eine vorteilhafte erweiterte Funktion der NFC-Antenne kann zudem darin liegen, dass zum Auslösen eines Öffnungsvorgangs und/oder Schießvorgangs durch die kapazitive Sensoreinheit ein gleichzeitiges (oder in einem bestimmten vorgelagerten oder nachgelagerten Zeitfenster) Vorliegen eines verifizierten Sicherheitscodes durch die NFC- Antenne als Bedingung erforderlich ist. Auf diese Weise kann der Vorteil erreicht werden, dass der Benutzer sein Mobiltelefon in einem Abstand bis zu 10 cm an die Sensorvorrichtung bringen muss, um ein Auslösen eines Öffnungsvorgangs bzw. Schießvorgangs durch die kapazitive Sensoreinheit freizugeben. Besonders vorteilhaft kann dabei sein, dass der Benutzer die Bewegung bzw. die Gestik zum Auslösen eines Öffnungsvorgangs und/oder Schießvorgangs durch die kapazitive Sensoreinheit ebenfalls durch sein Mobiltelefon durchführen kann, um die Bedienung der Sensorvorrichtung zu erleichtern. Bei einer erkannten Bewegung, bspw. in eine bestimmte Bewegungsrichtung, mit dem Mobiltelefon des Benutzers kann die Sensorvorrichtung nicht nur den berechtigten Benutzer, sondern auch die erforderliche Bewegung des Mobiltelefons sensieren. Somit können nur berechtigte Benutzer einen Öffnungsvorgang und/oder einen Schießvorgang durch die kapazitive Sensoreinheit auslösen. Auf diese Weise kann ein unbeabsichtigtes Öffnen und/oder Schließen des beweglichen Teils zuverlässig verhindert werden. Ein solches Vorgehen ist besonders sicher wegen des kleinen Abstandes bis zu 10 cm zur Betätigung der NFC-Antenne. Die Bedienung der Sensorvorrichtung kann somit komfortabel erfolgen, wobei nur ein Gestikvorgang zur Bewegungserkennung und somit zum bewussten Öffnen und/oder Schießen des beweglichen Teils als auch zur NFC-Sicherheitscodeabfrage notwendig ist.
Dadurch, dass die NFC-Antenne zur Kommunikation mit unterschiedlichen benutzerseitigen Geräten, vorzugsweise mit dem Mobiletelefon, eingesetzt werden kann, macht dies die Bedienung der Sensorvorrichtung kundenfreundlich, komfortabel und bequem. Außerdem kann dadurch komplett auf einen separaten ID-Geber für die Sensorvorrichtung verzichtet werden.
Die Sensorvorrichtung im Sinne der Erfindung kann einen Teil des Sicherheitssystems des Fahrzeuges in Form einer Zentralverriegelung (bzw. Schließsystem) mit einer Zugangsberechtigung nach dem Prinzip Keyless-Go oder Keyless-Entry bilden. Mithilfe der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung kann auf einen Türgriff am beweglichen Teil, bspw. der Seitenschiebetür, Seitentür oder Heckklappe, des Fahrzeuges verzichtet werden.
Neben der kapazitiven Sensoreinheit und der NFC-Antenne können/kann auch eine LDC- Sensoreinheit und/oder eine weitere, bspw. kapazitive und/oder ultraschallbasierte, Sensoreinheit bei der Sensorvorrichtung vorgesehen sein. Die NFC-Antenne kann sowohl zum Verriegeln als auch zum Entriegeln der Zentralverriegelung des Fahrzeugs eingesetzt werden. Zusätzlich zur NFC-Antenne können/kann optional ein Gesichtserkennungssensor, eine kapazitive Kommunikationseinheit, ein Transponder, eine BLE-Antenne (Bluethooth Low Energie-Antenne) und/oder eine UWB-Antenne (Ultra-wideband- Antenne) zum Ver- und/oder Entriegeln der Zentralverriegelung vorgesehen sein. Die weitere Sensoreinheit kann optional zum Erkennen des Benutzers in einer bestimmten Entfernung zum Fahrzeug, bspw. bis zu einigen Metern, dienen, woraufhin z. B. automatisch eine Authentifizierung des Benutzers, bspw. durch einen Transponder oder durch die NFC-Antenne, gestartet werden kann. Die Authentifizierung des Benutzers durch die NFC-Antenne kann in einem relativ nahen Erfassungsbereich an das Fahrzeug, bspw. bis zu 10 cm, erfolgen. Nach dem erfolgreichen Authentifizieren des Benutzers durch die NFC-Antenne kann das bewegliche Teil vorzugsweise automatisch entriegelt werden. Die kapazitive Sensoreinheit kann schließlich in einem begrenzten Abstand zum beweglichen Teil, insbesondere zur Sensorvorrichtung, bspw. zwischen 5 cm und 10 cm, eine Bewegungserkennung bzw. Gestenerkennung für eine Öffnungsabsicht und/oder eine Schließungsabsicht des beweglichen Teils durch den authentifizierten Benutzer, vorzugsweise durch sein Mobiltelefon, das der Benutzer in der Hand hält und bewegt, durchführen. Denkbar ist weiterhin, dass die Bewegungserkennung bzw. Gestenerkennung für eine Öffnungsabsicht und/oder eine Schließungsabsicht des beweglichen Teils durch die kapazitive Sensoreinheit der Authentifizierung des Benutzers vorgelagert werden kann, wobei erst nach einem erfolgten Erkennen einer Öffnungsabsicht und/oder einer Schließungsabsicht durch den Benutzer die Authentifizierung des Benutzers durch die NFC-Antenne durchgeführt werden kann.
Die entsprechende Bewegung bzw. Gestik zum Öffnen und/oder Schließen des beweglichen Teils kann als ein Hinweis für den Benutzer durch eine LED-Anzeige an der Sensorvorrichtung sichtbar gemacht werden. Auch können die LDC-Sensoren (induktive Sensoren) für ein Ver- oder Entriegeln und/oder für eine Notstopfunktion des beweglichen Teils genutzt werden, wenn die Oberfläche des beweglichen Teils direkt berührt wird.
Die kapazitive Sensoreinheit kann mit entsprechenden Schildelementen und/oder Schildrahmen als ein 3D-Sensorgebilde in unterschiedlichen Schichten der Leiterplatte/PCB aufgebaut sein. Die entsprechenden Schildelemente können bspw. in einer tiefer liegenden Schicht der Leiterplatte angeordnet sein als die kapazitiven Sensorelemente mit den jeweiligen Schildrahmen. Ferner können die einzelnen Sensorelemente kammförmig oder gitterförmig aufgebaut sein, um weniger Störeffekte durch Wirbelströme aufzuweisen. Vorteilhafterweise kann bei dem Einsatz der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung auf einen Türgriff am beweglichen Teil, bspw. an der Seitenschiebetür, des Fahrzeuges verzichtet werden. Vorteilhafterweise kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die Sensorelemente in Form einer Matrix auf der Leiterplatte angeordnet sind, um die Bewegungserkennung anhand einer kapazitiven Veränderung der Umgebung durchzuführen. Somit kann die kapazitive Sensoreinheit als ein Matrixsensor mit mehreren innerhalb der Matrix verteilten (punktuellen oder streifenförmigen) Sensorelementen (die jeweils eine eigene Geometrie aufweisen oder ein eigenes Sensorgebilde bzw. eine eigene Sensoreinheit bilden können) bereitgestellt werden. Durch eine solche kapazitive Sensoreinheit kann eine genaue Erkennung einer Öffnungsabsicht und/oder einer Schließungsabsicht eines Benutzers durch bestimmte Bewegungen bzw. Gesten des Benutzers ermöglicht werden. Die kapazitive Sensoreinheit kann durch die Matrix mit mehreren Sensorelementen eine verbesserte Erkennung einer Bewegung bzw. Geste des Benutzers, bspw. einer Hand oder eines Fingers des Benutzers, durchführen. Durch die Anordnung der Sensorelemente innerhalb einer Matrix kann die Bewegungserkennung bzw. Gestenerkennung hochaufgelöst in eine erste Bewegungsrichtung, bspw. in eine Fahrzeuglängsrichtung, und eine zweite Bewegungsrichtung, bspw. in eine Fahrzeughochrichtung, erfolgen. Vorzugsweise ist jedes einzelne Sensorelemente unabhängig von den weiteren Sensorelementen der Sensoreinheit getrennt messtechnisch, insbesondere durch eine gemeinsame Elektronikeinheit, auswertbar.
Eine Matrix im Sinne der Erfindung kann mehrere Reihen und mehrere Spalten aufweisen, wobei in jeder Reihe und in jeder Spalte jeweils mehrere (bspw. punktuelle) Sensorelemente vorgesehen sind. Auch kann eine Matrix im Sinne der Erfindung nur eine Reihe oder nur eine Spalte aufweisen, wobei in der einen Reihe oder in der einen Spalte mehrere (bspw. streifenförmige) Sensorelemente vorgesehen sind.
Die Sensorelemente im Sinne der Erfindung können punktuell oder streifenförmig ausgebildet sein. Die punktuellen oder streifenförmigen Sensorelemente können wiederum jeweils eine eigene Geometrie aufweisen oder ein eigenes Sensorgebilde bzw. eine eigene Sensoreinheit bilden. Die einzelnen punktuellen Sensorelemente können bspw. kammförmig aufgebaut sein, um weniger Störeffekte durch Wirbelströme aufzuweisen. Die einzelnen streifenförmigen Sensorelemente können bspw. gitterförmig (oder ebenfalls kammförmig) aufgebaut sein, um weniger Störeffekte durch Wrbelströme aufzuweisen. Ferner kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die Sensorelemente innerhalb der Matrix mehrere Spalten und/oder mehreren Zeilen bilden. Dabei können die Sensorelemente ein Matrixfeld aus punktuellen Sensorelementen oder ein Matrixfeld aus streifenförmigen Sensorelementen bilden. Im letzteren Falle spricht man im Rahmen der Erfindung von einer Reihe oder einer Spalte mit mehreren streifenförmigen Sensorelementen innerhalb der Matrix. Auf diese Weise kann die Bewegungserkennung bzw. Gestenerkennung hochaufgelöst in eine erste Bewegungsrichtung, bspw. in eine Fahrzeuglängsrichtung, und eine zweite Bewegungsrichtung, bspw. in eine Fahrzeughochrichtung, erfolgen.
Weiterhin kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die Sensorelemente zeilenweise oder spaltenweise oder einzeln verschaltet sind. Durch die Verschaltung zeilenweise kann eine Anzahl an Sensorsignalen erhalten werden, die der Anzahl der Zeilen gleich ist. Durch die Verschaltung spaltenweise kann eine Anzahl an Sensorsignalen erhalten werden, die der Anzahl der Spalten gleich ist. Mehrere Sensorsignale dienen der verbesserten Auswertung bei der Bewegungserkennung bzw. Gestenerkennung. Wenn die Sensorelemente einzeln verschaltet werden, kann dadurch die Anzahl auswertebarer Sensorsignale auf die Anzahl der Sensorelemente erhöht werden. Die unterschiedlichen Sensorsignale liefern unterschiedliche Informationen, bspw. Abstandsinformationen zu einem bestimmten Punkt der Matrix, die bei der Zusammenbetrachtung eine hochaufgelöste Bewegungserkennung bzw. Gestenerkennung bezüglich der Sensoreinheit in Form einer Matrix ermöglichen.
Des Weiteren kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die Sensorelemente auf einer Vorderseite der Leiterplatte, die dem beweglichen Teil zugewandt ist, anordenbar sind. Somit kann der Sensorbereich der kapazitiven Sensoreinheit im Wesentlichen nach Außen bezüglich des Fahrzeuges zeigen.
Zudem kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass komplementäre Schildelemente für die Sensorelemente auf einer Rückseite der Leiterplatte, die von dem beweglichen Teil abgewandt ist, anordenbar sind. Somit können die Sensorelemente nach innen des Fahrzeuges abgeschirmt werden und der Sensorbereich der kapazitiven Sensoreinheit kann dadurch nach Außen bezüglich des Fahrzeuges ausgerichtet werden. Ferner kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die Sensorelemente, komplementäre Schildelemente und Schildrahmen für die Sensorelemente in unterschiedlichen Schichten der Leiterplatte angeordnet oder mit anderen Worten durch unterschiedliche Schichten der Leiterplatte gebildet sind. Hierbei können die Sensorelemente, komplementäre Schildelemente und Schildrahmen für die Sensorelemente ein 3D-Sensorgebilde ausbilden. Somit kann eine kompakte Sensorvorrichtung bereitgestellt werden, die über eine verbesserte Funktionalität verfügt.
Weiterhin kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die Sensorelemente fotolithografisch auf der Leiterplatte hergestellt, insbesondere aufgedruckt (insbesondere nicht gewickelt) sind. Auf diese Weise kann die Herstellung der Sensorvorrichtung erheblich vereinfacht werden und zugleich komplizierte Geometrien der Sensorelemente hergestellt werden.
Des Weiteren kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die Sensorelemente jeweils eine einzelne Sensoreinheit bilden. Damit ist gemeint, dass die Sensorelemente eine eigene Geometrie aufweisen können, die der Geometrie der Matrix untergeordnet ist. Die einzelnen Sensoreinheiten können dabei eigene Sensorgebilde bilden.
Denkbar ist zudem, dass die Sensorelemente jeweils eine, bspw. zentrale, Zuleitung, insbesondere für die einzelnen Sensoreinheiten, aufweisen können. Die Zuleitung kann zum Verschalten der Sensorelemente innerhalb der Sensorvorrichtung und/oder an eine Elektronikeinheit der Sensorvorrichtung dienen.
Außerdem ist es denkbar, dass die Sensorelemente mehrere Zweigelemente aufweisen können, um eine kapazitive Veränderung der Umgebung zu sensieren. Diese Zweigelemente können sternförmig, rippenförmig, kammförmig und/oder gitterförmig von der Zuleitung abgehen. Die Zweigelemente dienen vorteilhafterweise dazu, dass die Entstehung der Wirbelströme innerhalb der Sensorelemente, bspw. ausgelöst durch das induzierte Magnetfeld einer NFC-Antenne, verhindert wird. Ferner kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die Sensorelemente jeweils einen oder zwei, insbesondere galvanisch getrennte, Schildrahmen aufweisen, die auf der gleichen Seite und/oder in der gleichen Schicht der Leiterplatte angeordnet sind wie die Sensorelemente. Durch den oder die Schildrahmen können insbesondere die Wirbelströme abgefangen werden, die durch das induzierte Magnetfeld einer NFC-Antenne entstehen können. Es wird dabei die Entstehung der Wirbelströme in dem oder den Schildrahmen provoziert, wo diese abklingen können, weil der oder die Schildrahmen einen eigenen elektrischen Widerstand aufweisen und weil der oder die Schildrahmen galvanisch getrennt von sämtlichen Funktionskomponenten der Sensorvorrichtung sein kann/können. Bevorzugt bildet der oder bilden die Schildrahmen keine geschlossene Schlaufe, um selbst kein Magnetfeld zu erzeugen. Der oder die Schildrahmen kann/können vorzugsweise U- förmig ausgebildet sein. Wenn zwei U-förmige Schildrahmen vorgesehen sind, können jeweils zwei Schildrahmen die einzelnen Sensorelemente bildlich gesprochen umklammern. Ferner ist es denkbar, dass die Sensorelemente zumindest zum Teil, insbesondere zum größten Teil, vorzugsweise vollumfänglich von der jeweils einen oder zwei Schildrahmen umgrenzt sind. Mithilfe des oder der Schildrahmen wird noch eine zusätzliche Sicherheit gegen Entstehung der Wrbelströme innerhalb der Sensorelemente geschaffen.
Weiterhin kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die Leiterplatte eine, insbesondere integrierte, Elektronikeinheit (Steuerelektronik) aufweist, um die kapazitive Sensoreinheit, (und/oder) eine NFC-Antenne, (und/oder) eine LDC-Sensoreinheit, (und/oder) eine weitere (kapazitive oder ultraschallbasierte) Sensoreinheit und/oder eine Leuchteinheit (gemeint sind dabei sämtliche Funktionskomponenten der Sensorvorrichtung, wobei die Elektronikeinheit mindestens eine oder mehrere von diesen Funktionskomponenten ansteuern kann) anzusteuern. Auf diese Weise kann eine autonome Sensorvorrichtung bereitgestellt werden, die lediglich mit elektrischer Energie versorgt werden muss, die aber keine Rechenkapazitäten in einer zentralen Steuereinheit des Fahrzeuges benötigt. Vorzugsweise brauchen die Ergebnisse der Auswertung durch die Elektronikeinheit nur noch an die Steuereinheit des Fahrzeuges geschickt werden, die für die Ansteuerung eines Sicherheitssystems, umfassend ein Schließsystem, genutzt werden können. Des Weiteren kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die kapazitive Sensoreinheit zur Bewegungserkennung, insbesondere zur (kontaktlosen) Gestenerkennung, in einem Abstand von 1 cm bis 20 cm, vorzugsweise von 2 cm bis 15 cm, insbesondere von 5 cm bis 10 cm, zur Sensorvorrichtung ausgeführt ist. Durch einen solchen relativ kleinen Abstand für die Bewegungserkennung an der kapazitiven Sensoreinheit kann sichergestellt werden, dass das bewegliche Teil nur dann geöffnet und/oder geschlossen wird, wenn ein, insbesondere berechtigter, Benutzter unmittelbar vor dem beweglichen Teil steht. Fehlauslösungen ungewollter Öffnung- und/oder Schließvorgänge des beweglichen Teils durch die kapazitive Sensoreinheit können damit vermieden werden.
Ferner kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die kapazitive Sensoreinheit zur Bewegungserkennung, insbesondere zur kontaktlosen und/oder kontaktbehafteten Gestenerkennung ausgeführt ist. Vorzugsweise kann die kapazitive Sensoreinheit im Rahmen der Erfindung eine kontaktlose Gestenerkennung und eine kontaktbehaftete Gestenerkennung unterscheiden, bspw. anhand der Signalintensität.
Zudem kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die kapazitive Sensoreinheit zur Bewegungserkennung in eine erste Bewegungsrichtung und/oder zur Bewegungserkennung eine zweite Bewegungsrichtung ausgeführt ist. Somit können/kann ein Öffnung- und/oder Schließvorgang des beweglichen Teils durch unterschiedliche Bewegungen bzw. Gesten, bspw. durch eine Hand oder einen Finger des Benutzers, initiiert werden.
Außerdem ist es denkbar, dass die Bewegungserkennung in die erste Bewegungsrichtung zum Öffnen des beweglichen Teils und/oder die Bewegungserkennung in die zweite Bewegungsrichtung zum Schließen des beweglichen Teils vorgesehen sein können/kann. Somit kann eine verbesserte, mehrfunktionale Betätigung der Sensorvorrichtung ermöglicht werden.
Zudem ist es denkbar, dass die erste Bewegungsrichtung und die zweite Bewegungsrichtung entgegengesetzt sein können. Somit kann eine bequeme und intuitive Öffnung- und/oder Schließvorgang des beweglichen Teils ermöglicht werden. Die erste Bewegungsrichtung kann dabei in die Richtung zum Öffnen des beweglichen Teils ausgerichtet sein. Die zweite Bewegungsrichtung kann dabei in die Richtung zum Schließen des beweglichen Teils ausgerichtet sein.
Weiterhin kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die NFC-Antenne entlang einer äußeren Kante der Leiterplatte angeordnet ist. Somit kann der verfügbare Platz auf der Leiterplatte auf eine vorteilhafte Weise ausgenutzt werden. Aber auch eine innenliegende NFC-Antenne ist im Sinne der Erfindung denkbar.
Des Weiteren ist es denkbar, dass die kapazitive Sensoreinheit, (und/oder) eine Elektronikeinheit, (und/oder) eine LDC-Sensoreinheit, (und/oder) eine weitere Sensoreinheit und/oder eine Leuchteinheit zumindest zum Teil, insbesondere zum größten Teil, vorzugsweise vollumfänglich, von der NFC-Antenne umgrenzt sind/ist. Somit kann die NFC- Antenne nicht nur platzsparend auf der Leiterplatte angeordnet werden, sondern auch eine weitere Funktion übernehmen, bspw. eine Schildfunktion für die innenliegenden Komponenten, vorzugsweise wenn die NFC-Antenne inaktiv ist.
Zudem kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die NFC-Antenne im Wesentlichen schlaufenförmig und/oder im Wesentlichen O-förmig aufgeführt ist. Auf diese Weise kann die NFC-Antenne eine Spule, insbesondere eine Spulenwicklung, bilden, um eine Kommunikation mittels elektromagnetischer Induktion zu ermöglichen.
Außerdem ist es denkbar, dass die NFC-Antenne eine, insbesondere nur eine, Wicklung aufweist. Somit kann eine einfache und kostengünstige in der Herstellung Spule ermöglicht werden.
Ferner kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die NFC-Antenne zumindest zum Teil zum Abschirmen und/oder zum Formen eines kapazitiven Feldes der kapazitiven Sensoreinheit ausgeführt ist. Somit kann ein bewusst geformtes sowie störungsunauffälliges Erfassungsfeld an der kapazitiven Sensoreinheit bereitgestellt werden.
Weiterhin kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die kapazitive Sensoreinheit ausgeschaltet ist, wenn die NFC-Antenne im Sensorbetrieb ist, und dass die NFC-Antenne ausgeschaltet ist, wenn die kapazitive Sensoreinheit im Sensorbetrieb ist. Somit kann sichergestellt werden, dass die kapazitive Sensoreinheit nicht zugleich mit der NFC-Antenne im Sensorbetrieb aktiv ist. Dadurch kann eine sichere Trennung zwischen den Datenübertragungen durch die kapazitive Sensoreinheit und die NFC-Antenne ermöglicht werden. Zum Umschalten zwischen der kapazitiven Sensoreinheit und der NFC-Antenne kann ein virtueller und/oder physikalischer Schalter vorgesehen sein.
Des Weiteren kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die NFC- Antenne zum Austauschen von personenbezogenen und/oder sicherheitsrelevanten Daten, ausgeführt ist. Die NFC-Antenne kann vorteilhafterweise zum Kommunizieren mit einem benutzerseitigen mobilen Handgerät, wie. bspw. Mobiltelefon, Tabletcomputer o. Ä. benutzt werden, was den Kundenkomfort erhöhen kann. Darüber hinaus ist es von Vorteil, dass bestimmte personenbezogene und/oder sicherheitsrelevante Daten über die NFC-Antenne mit dem Fahrzeug geteilt werden können, wie z. B. bevorzugte Sitzeinstellungen, Navigationsdaten, Bezahldaten, bspw. zum Tanken, Telefonlisten, Termindaten usw.
Zudem kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass auf der Leiterplatte eine LDC-Sensoreinheit angeordnet ist. Die LDC-Sensoreinheit kann einer induktiven Erfassung einer, bereits leichtesten, Berührung des beweglichen Teils und/oder einer, bereits kleinsten, Bewegung (von nur wenigen Mikrometern oder sogar unter einem Mikrometer) einer Außenhaut des beweglichen Teils dienen. Hierzu kann an der Außenhaut des beweglichen Teils ein metallisches Plättchen angeordnet sein oder ein Teil der Außenhaut des beweglichen Teils entsprechend mit einer metallischen Beschichtung versehen sein, dessen Relativbewegung zu einer LDC-Spule der LDC-Sensoreinheit auf der Leiterplatte der Sensorvorrichtung durch die LDC-Sensoreinheit sensiert werden kann.
Hierbei ist es denkbar, dass die LDC-Sensoreinheit eine erste LDC-Sensoreinheit zum Verriegeln und/oder eine zweite LDC-Sensoreinheit zum Entriegeln eines fahrzeugseitigen Schließsystems aufweisen kann. Somit kann eine vorteilhafte Funktionalität zum Betätigen des beweglichen Teils an der LDC-Sensoreinheit bereitgestellt werden. Diese Funktionalität der LDC-Sensoreinheit kann insbesondere zusätzlich zur erfindungsgemäßen Funktionalität der NFC-Antenne vorgesehen werden. Außerdem ist es denkbar, dass die LDC-Sensoreinheit zum Ausführen einer Notstopfunktion beim Betätigen des beweglichen Teils ausgeführt ist, bspw. neben der NFC-Antenne. Sollten Gegenstände in einer Fahrzeugöffnung durch das sich schließende bewegliche Teil eingeklemmt werden oder sollten Personen oder Gegenstände durch das sich öffnende bewegliche Teil gefährdet werden, kann durch ein schnelles Antippen an der Außenhaut des beweglichen Teils im Bereich der LDC- Sensoreinheit ein weiteres Bewegen des beweglichen Teils unverzüglich gestoppt werden.
Ferner kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass auf der Leiterplatte ein Gesichtserkennungssensor, eine kapazitive Kommunikationseinheit, ein Transponder, eine BLE-Antenne und/oder eine UWB-Antenne angeordnet sind/ist. Diese Komponenten können bspw. zusätzlich zu der NFC-Antenne vorgesehen sein, um zum Kommunizieren mit einem fahrzeugseitigen Sicherheitssystem (auch genannt Zentralverriegelung), insbesondere umfassend ein Schließsystem, und/oder einem benutzerseitigen mobilen Handgerät, insbesondere zum Authentifizieren des Benutzers, um vorzugsweise das Schließsystem des Fahrzeuges automatisch zu entriegeln und/oder zu verriegeln, und/oder zum Austauschen von personenbezogenen und/oder sicherheitsrelevanten Daten, zu dienen. Diese Funktionalität kann insbesondere zusätzlich zur erfindungsgemäßen Funktionalität der NFC-Antenne vorgesehen werden.
Weiterhin kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass auf der Leiterplatte eine weitere, bspw. kapazitive oder ultraschallbasierte, Sensoreinheit angeordnet ist. Die weitere Sensoreinheit kann bspw. zur Erkennung eines Benutzers auf einer gewissen Entfernung zum Fahrzeug dienen.
Vorteilhafterweise kann die weitere Sensoreinheit zum Detektieren einer Annäherung des Benutzers an die Sensorvorrichtung in einer Entfernung bis zu 10 m, vorzugsweise bis zu 5 m, insbesondere bis zu 1 m, zum Fahrzeug ausgeführt sein. Ein Detektieren einer Annäherung des Benutzers an die Sensorvorrichtung kann dazu dienen, um die NFC- Antenne und ggf. weitere Komponenten der Sensorvorrichtung einzuschalten. Daraufhin kann z. B. automatisch eine Authentifizierung des Benutzers, bspw. durch die NFC-Antenne, gestartet werden, die beim näheren Herantreten des Benutzers an das Fahrzeug erfolgen kann. Nach dem erfolgreichen Authentifizieren des Benutzers, bspw. durch die NFC- Antenne, kann das bewegliche Teil vorzugsweise automatisch entriegelt werden. Die kapazitive Sensoreinheit kann schließlich in einem begrenzten Abstand zum beweglichen Teil, insbesondere zur Sensorvorrichtung, bspw. zwischen 5 cm und 10 cm, eine Bewegungserkennung bzw. Gestenerkennung für eine Öffnungsabsicht und/oder eine Schließungsabsicht des beweglichen Teils durch den authentifizierten Benutzer durchführen.
Des Weiteren kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass auf der Leiterplatte eine Leuchteinheit, vorzugsweise eine LED-Leuchteinheit, angeordnet ist. Die Leuchteinheit kann vorteilhafterweise dazu dienen, die entsprechende Bewegung bzw. Gestik zum Öffnen und/oder Schließen des beweglichen Teils als einen Hinweis an den Benutzer auszugeben und/oder die Bewegungen bzw. die Gesten des Benutzers beim Betätigen der kapazitiven Sensoreinheit zu visualisieren.
Zudem kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die Leuchteinheit mehrere, bspw. zwei, drei, vier, vorzugsweise fünf, oder noch mehr Leuchtelemente, bevorzugt in Form von LEDs, aufweisen kann. Auf diese Weise können unterschiedliche Bewegungsmuster als Hinweis zum Betätigen der kapazitiven Sensoreinheit flexibel und verständlich durch die Leuchteinheit angezeigt werden.
Außerdem kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die Leuchteinheit, insbesondere die Leuchtelemente, dazu ausgeführt ist (sind), eine Statusmeldung beim Betätigen des beweglichen Teils, insbesondere umfassend folgende Statusmeldungen: verriegelt, entriegelt, offen und/oder geschlossen, auszugeben. Somit kann eine Rückmeldung an den Benutzer ausgegeben werden, um ein Vertrauen in die Technik beim Betätigen des beweglichen Teils mithilfe der Sensorvorrichtung zu steigern.
Ferner kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die Leuchteinheit, insbesondere die Leuchtelemente, dazu ausgeführt ist (sind), mit einer bestimmten Lichtfarbe die Statusmeldung beim Betätigen des beweglichen Teils auszugeben. Somit kann der Kundenkomfort beim Betätigen des beweglichen Teils erhöht werden.
Weiterhin kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die Leuchteinheit, insbesondere die Leuchtelemente, dazu ausgeführt sind, einen Hinweis zum Betätigen der kapazitiven Sensoreinheit auszugeben. Dabei ist es denkbar, dass die Leuchteinheit, insbesondere die Leuchtelemente, dazu ausgeführt ist (sind), mit einer bestimmten Reihenfolge oder Sequenz der Leuchtsignale, mindestens eine Bewegungsrichtung zum Betätigen der kapazitiven Sensoreinheit, bevorzugt eine erste Bewegungsrichtung zum Öffnen des beweglichen Teils und/oder eine zweite Bewegungsrichtung zum Schließen des beweglichen Teils, auszugeben. Auf diese Weise kann eine bequeme und intuitive Betätigung des beweglichen Teils ermöglicht werden.
Des Weiteren kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass ein Programmcode für die Leuchteinheit vorgesehen ist, welches in einer Speichereinheit einer Elektronikeinheit hinterlegt ist, und welches beim zumindest teilweisen Durchführen in einer Recheneinheit der Elektronikeinheit die Leuchteinheit zum Verwenden auf einer Linkstür oder Rechtstür des Fahrzeuges, bevorzugt mit unterschiedlichen Reihenfolgen der Leuchtsignale, programmiert. Somit kann ein flexibler Einsatz der Sensorvorrichtung auf einer Linkstür oder Rechtstür des Fahrzeuges ermöglicht werden. Zum Starten einer Programmierung oder Umprogrammierung kann ein virtueller und/oder physischer Startknopf vorgesehen sein.
Zudem kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass eine Steckereinheit, vorzugsweise mit einer Dichtung und/oder Zugentlastung, bspw. in Form einer Labyrinthführung, für nach außen führende Verbindungskabel, vorgesehen ist, um die Sensorvorrichtung energietechnisch und/oder kommunikationstechnisch an eine fahrzeugseitige Energieversorgung und/oder Steuereinheit anzuschließen. Auf diese Weise kann eine fertige Sensorvorrichtung in Form einer einfach anschließbaren Moduleinheit bereitgestellt werden, die nur noch an die fahrzeugseitige Energieversorgung und/oder Steuereinheit angeschlossen werden muss, um in Betrieb genommen zu werden.
Außerdem kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass eine, insbesondere durchsichtige, Vergussmasse und/oder ein Deckel vorgesehen sind/ist, um die Sensorvorrichtung in einem Aufnahmesitz am Fahrzeug, insbesondere am beweglichen Teil, vorzugsweise an einer Scheibe oder an einem Teil des beweglichen Teils, oder an einem Strukturbauteil des Fahrzeuges, abzudichten und/oder abzudecken. Mithilfe der Vergussmasse und/oder des Deckels kann eine Sensorvorrichtung bereitgestellt werden, die zuverlässig vom Schmutz und/oder Witterungseinflüssen auch von innen bezüglich des beweglichen Teils geschützt ist.
Ferner kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass eine, insbesondere einseitig offene, Gehäuseschale oder ein Halterahmen für die Leiterplatte vorgesehen ist, um die Sensorvorrichtung in Form einer Elektronikbox in einem Aufnahmesitz am Fahrzeug, insbesondere am beweglichen Teil, vorzugsweise an einer Scheibe oder an einem Teil des beweglichen Teils, oder an einem Strukturbauteil des Fahrzeuges, anzuordnen. Somit kann die Sensorvorrichtung als eine einzeln handhabbare Elektronikbox bereitgestellt werden.
Weiterhin kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die Gehäuseschale oder der Halterahmen mindestens ein, vorzugsweise zwei, außenliegende Befestigungselemente, bspw. in Form von Befestigungslaschen, aufweist, um die Sensorvorrichtung in Form einer Elektronikbox in einem Aufnahmesitz am Fahrzeug, insbesondere am beweglichen Teil, vorzugsweise an einer Scheibe oder an einem Teil des beweglichen Teils, oder an einem Strukturbauteil des Fahrzeuges, bevorzugt form- und/oder kraftschlüssig, bspw. lösbar, z. B. durch Verschrauben oder Verstemmen, zu befestigen. Somit kann die Sensorvorrichtung einfach und schnell am beweglichen Teil montiert werden.
Alternativ oder zusätzlich zu den Befestigungslaschen können Befestigungsschienen und/oder -Nuten vorgesehen sein, um ein einfaches und geführtes Einschieben der Sensorvorrichtung in einem Aufnahmesitz am Fahrzeug zu ermöglichen. Mithilfe von Befestigungsschienen und/oder -Nuten kann eine, vorzugsweise abdichtende, Labyrinthführung zwischen der Sensorvorrichtung und dem Aufnahmesitz am Fahrzeug ermöglicht werden.
Des Weiteren kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die Gehäuseschale mindestens ein, vorzugsweise zwei, innenliegende Befestigungselemente, bspw. in Form von Befestigungsnocken, aufweist, um die Sensorvorrichtung, insbesondere die Leiterplatte, innerhalb der Gehäuseschale, vorzugsweise, form- und/oder kraftschlüssig, z. B. durch Verschrauben oder Verstemmen, zu befestigen. Somit kann ein einfacher und schneller Zusammenbau der Sensorvorrichtung zu einer Elektronikbox ermöglicht werden. Zudem kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die Gehäuseschale mindestens ein, vorzugsweise mehrere, umfangsseitig angeordnete Schnappelemente, bspw. in Form von Quetschrippen, aufweist, um die Sensorvorrichtung, insbesondere die Leiterplatte, innerhalb der Gehäuseschale, vorzugsweise, form- und/oder kraftschlüssig, z. B. durch Einschnappen, zu befestigen. Somit kann ein verliersicherer und stabiler Halt der Leiterplatte innerhalb der Gehäuseschale ermöglicht werden.
Außerdem kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass die Gehäuseschale mindestens eine, vorzugsweise mehrere, umfangsseitig angeordnete Aufnahmen für Vergussdüsen aufweist, um die Sensorvorrichtung, insbesondere die Leiterplatte, innerhalb der Gehäuseschale, von allen Seiten vergießen zu können. Somit kann ein vollumfängliches sowie beidseitiges Abdichten der Leiterplatte mit sämtlichen Sensorelementen ermöglicht werden.
Darüber hinaus kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass ein Rahmen für eine Leuchteinheit, vorzugsweise für die Leuchtelemente der Leuchteinheit, der Sensorvorrichtung vorgesehen ist, der auf einer Vorderseite der Leiterplatte, die dem beweglichen Teil zugewandt ist, anordenbar ist, um die Leuchteinheit auf der Leiterplatte der Sensorvorrichtung zu umrahmen und/oder um die Streueffekte zwischen den Leuchtelementen der Leuchteinheit zu vermeiden, und/oder um das Lichtfeld der Leuchtelemente der Leuchteinheit zu formen, und/oder um ein Vergießen der Sensorvorrichtung zu ermöglichen, ohne die Leuchteinheit zu bedecken. Vorteilhafterweise kann der Rahmen mindestens ein Rippenelement zur Anordnung zwischen den Leuchtelementen der Leuchteinheit aufweisen. Somit können einzelnen Leuchtelemente der Leuchteinheit einzeln umrahmt werden, um die Streueffekte zwischen den Leuchtelementen der Leuchteinheit zu vermeiden.
Ferner kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass eine, vorzugsweise für das Licht einer Leuchteinheit durchsichtige, Blende für die Leuchteinheit, vorzugsweise für die Leuchtelemente der Leuchteinheit, der Sensorvorrichtung vorgesehen ist, die auf einer Vorderseite der Sensorvorrichtung, die dem beweglichen Teil zugewandt ist, anordenbar ist und die ein Fenster in dem beweglichen Teil bilden kann. Somit kann sichergestellt werden, dass das Licht der Leuchteinheit nach außen bezüglich des Fahrzeuges durchtritt. Zudem kann mithilfe der Blende für eine Leuchteinheit eine ansprechende Optik am beweglichen Teil bereitgestellt werden.
Weiterhin kann die Erfindung bei einer Sensorvorrichtung vorsehen, dass ein, insbesondere schaumartiges, vorzugsweise mit geschlossenen Poren, Pad für die kapazitive Sensoreinheit vorgesehen ist, um ein Eindringen von störenden Schmutzpartikel und/oder Feuchtigkeit in den Sensorbereich der kapazitiven Sensoreinheit zu vermeiden. Das Pad kann vorteilhafterweise eine Permittivität nahe 1 aufweisen, um ein Ausbreiten von elektromagnetischen Feldern nicht zu stören und um eine sichere Funktion der kapazitiven Sensoreinheit zu ermöglichen.
Des Weiteren stellt die Erfindung ein bewegliches Teil, insbesondere in Form einer Schiebetür, für ein Fahrzeug bereit, aufweisend: einen Aufnahmesitz für eine Sensorvorrichtung zum Betätigen des beweglichen Teils, wobei die Sensorvorrichtung wie oben beschrieben ausgebildet sein kann. Mithilfe des erfindungsgemäßen beweglichen Teils können die gleichen Vorteile erreicht werden, die oben im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung beschrieben wurden. Auf diese Vorteile wird vorliegend vollumfänglich Bezug genommen.
Als bewegliches Teil im Sinne der Erfindung kann auch eine Scheibe oder ein Teil des beweglichen Teils verstanden werden.
Zudem stellt die Erfindung ein Strukturbauteil für ein Fahrzeug bereit, aufweisend: einen Aufnahmesitz für eine Sensorvorrichtung zum Betätigen eines beweglichen Teils des Fahrzeuges, wobei die Sensorvorrichtung wie oben beschrieben ausgebildet sein kann. Mithilfe des erfindungsgemäßen Strukturbauteils können die gleichen Vorteile erreicht werden, die oben im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung beschrieben wurden. Auf diese Vorteile wird vorliegend vollumfänglich Bezug genommen.
Vorteilhafterweise kann an der Sensorvorrichtung oder am Aufnahmesitz (im beweglichen Teil oder im Strukturbauteil) ein, insbesondere eine äußere Kante der Leiterplatte umfangsseitig, vorzugsweise vollumfänglich, umgrenzenden Dichtungsrahmen vorgesehen sein, um den Bereich zwischen einer Vorderseite der Sensorvorrichtung und einer Auflagefläche im Aufnahmesitz abzudichten.
Außerdem stellt die Erfindung ein Fahrzeug bereit, aufweisend: eine Sensorvorrichtung, die wie oben beschrieben ausgebildet sein kann. Mithilfe des erfindungsgemäßen Fahrzeugs können die gleichen Vorteile erreicht werden, die oben im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung beschrieben wurden. Auf diese Vorteile wird vorliegend vollumfänglich Bezug genommen.
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:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Sensorvorrichtung mit einer
Sensoreinheit und einer NFC-Antenne im Sinne der Erfindung,
Figur 2 eine schematische Darstellung einer Sensorvorrichtung mit einer
Sensoreinheit und einer NFC-Antenne im Sinne der Erfindung,
Figur 3 eine schematische Darstellung einer Sensorvorrichtung im Sinne der
Erfindung mit der NFC-Antenne,
Figur 4 eine schematische Darstellung einer Sensorvorrichtung im Sinne der
Erfindung mit einer LDC-Sensoreinheit,
Figur 5 eine schematische Darstellung einer Sensorvorrichtung im Sinne der
Erfindung mit einer weiteren Sensoreinheit,
Figur 6 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung,
Figur 7 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung, Figur 8 eine schematische Querschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen
Sensorvorrichtung im Bereich einer Leuchteinheit, und
Figur 9 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung.
In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet. In der Regel werden die Bezugszeichen von den gleichen Ausführungsbeispielen nur einmal beschrieben.
Die Figuren 1 und 2 zeigen jeweils eine beispielhafte Sensorvorrichtung 100 im Sinne der Erfindung, die zum Betätigen, d. h. zum Verriegeln und/oder Entriegeln sowie zum Öffnen und/oder Schließen, eines beweglichen Teils 101, insbesondere einer Schiebetür, eines Fahrzeuges 1 (vgl. die Figur 9) ausgeführt ist. Die Sensorvorrichtung 100 im Sinne der Erfindung weist folgende Elemente auf: eine kapazitive Sensoreinheit 10 mit mehreren Sensorelementen 11 für eine Bewegungserkennung, insbesondere eine Gestenerkennung, eines Benutzers, um ein Öffnen und/oder Schließen des beweglichen Teils 101 auszulösen, eine NFC-Antenne 30 (auch genannt NFC-Sensor, welcher vorzugsweise einen NFC- Reader aufweisen kann) zum Kommunizieren mit einem fahrzeugseitigen Sicherheitssystem 2, insbesondere umfassend ein Schließsystem 3 für das bewegliche Teil 101, bspw. in Form einer Zentralverriegelung, und/oder einem benutzerseitigen mobilen Handgerät 4, vorzugsweise Mobiltelefon, um ein Ent- und/oder Verriegeln des beweglichen Teils 101 auszulösen, und eine Leiterplatte 20 zur Aufnahme der kapazitiven Sensoreinheit 10 und der NFC-Antenne 30.
Erfindungsgemäß weist die NFC-Antenne 30 eine erweiterte Funktion auf, vorzugsweise neben dem Entriegeln des beweglichen Teils 101, nämlich das Verriegeln des beweglichen Teils 101. Durch die erweiterte Funktion der NFC-Antenne 30 kann die Sicherheit im Betrieb der Sensorvorrichtung 100 erhöht werden. Die NFC-Antenne 30 kann somit zum Verriegeln des beweglichen Teils 101 aus dem Innenraum des Fahrzeuges 1 eingesetzt werden, was bspw. an Kreuzungen oder in gefährlichen Situationen von Vorteil sein kann. Selbstverständlich kann die NFC-Antenne 30 zum Verriegeln des beweglichen Teils 101 auch von außen bezüglich des Fahrzeuges 1 eingesetzt werden, bspw. um eine Notstopfunktion zu realisieren. Die Notstopfunktion kann bspw. dadurch realisiert werden, wenn das bewegliche Teil 101 bei der Bewegung zwischen einer Offenposition und einer Schließposition verriegelt wird. Dadurch, dass die NFC-Antenne 30 zur Kommunikation mit unterschiedlichen benutzerseitigen Geräten eingesetzt werden kann, macht dies die Bedienung der Sensorvorrichtung 100 kundenfreundlich und bequem. Außerdem kann dadurch komplett auf einen separaten ID-Geber zum Betätigen des fahrzeugseitigen Sicherheitssystems 2 verzichtet werden. Vorteilhafterweise kann der Benutzer nur einen Gestikvorgang zur Bewegungserkennung durch die kapazitive Sensoreinheit 10 und somit zum bewussten Öffnen und/oder Schießen des beweglichen Teils 101 und zum Verifizieren seiner Berechtigung durch die NFC-Antenne 30, vorzugsweise mit seinem Mobiltelefon, durchführen. Vorzugsweise kann das Verifizieren seiner Berechtigung durch die NFC- Antenne 30 eine Bedingung für ein Öffnen und/oder Schießen des beweglichen Teils 101 dienen.
Wie es aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, kann die kapazitive Sensoreinheit 10 in Form einer Matrix x, y aus mehreren Sensorelementen 11 ausgebildet sein. Dabei sind die Sensorelemente 11 in Form einer Matrix x, y auf der Leiterplatte 20 angeordnet. Die Matrix x, y ist dabei mit mindestens einer Reihe y (vgl. streifenförmige Sensorelemente 11 in der Figur 2) und/oder mit mindestens einer Spalte x (nicht gezeigt) oder mit mehreren Reihen y sowie mit mehreren Spalten x (vgl. die Figur 1) ausgeführt, wobei in jeder Reihe y und/oder Spalte x jeweils mehrere Sensorelemente 11 vorgesehen sind. Die Sensorelemente 11 in Form einer Matrix x, y dienen dazu, die Bewegungserkennung anhand einer kapazitiven Veränderung der Umgebung durchzuführen.
Die kapazitive Sensoreinheit 10 ist somit als ein Matrixsensor mit mehreren innerhalb der Matrix x, y verteilten Sensorelementen 11 ausgestaltet, um eine genaue Erkennung einer Öffnungsabsicht und/oder einer Schließungsabsicht eines Benutzers durch bestimmte Bewegungen bzw. Gesten des Benutzers zu ermöglichen. Durch die Matrix x, y mit mehreren Sensorelementen 11 kann eine verbesserte Erkennung einer Bewegung bzw. Geste des Benutzers, bspw. einer Hand oder eines Fingers des Benutzers, durchgeführt werden. Die Bewegungserkennung bzw. Gestenerkennung kann dabei hochaufgelöst in eine erste Bewegungsrichtung R1, bspw. in eine Fahrzeuglängsrichtung (vgl. außerdem die Figur 9), und eine zweite Bewegungsrichtung R2, bspw. in eine Fahrzeughochrichtung (vgl. die Figur 9), erfolgen.
Die Sensorelemente 11 können fotolithografisch auf der Leiterplatte 20 aufgedruckt sein.
Neben der kapazitiven Sensoreinheit 10 und der NFC-Antenne 30 (vgl. die Figur 3) können/kann eine LDC-Sensoreinheit 40 (vgl. die Figur 4) und/oder eine weitere, kapazitive oder ultraschallbasierte, Sensoreinheit 50 (vgl. die Figur 5) bei der Sensorvorrichtung 100 vorgesehen sein, auf die im Weiteren in Verbindung mit der Beschreibung der Figuren 4 und 5 im Detail eingegangen wird. Die NFC-Antenne 30 kann sowohl zum Verriegeln als auch zum Entriegeln der Zentralverriegelung des Fahrzeugs 1 eingesetzt werden. Zusätzlich zur NFC-Antenne 30 können/kann optional ein Gesichtserkennungssensor, eine kapazitive Kommunikationseinheit, ein Transponder, eine BLE-Antenne und/oder eine UWB-Antenne zum Ver- und/oder Entriegeln der Zentralverriegelung vorgesehen sein. Die weitere Sensoreinheit 50 kann optional zum Erkennen des Benutzers in einer bestimmten Entfernung zum Fahrzeug 1, bspw. bis zu einigen Metern, dienen, woraufhin z. B. automatisch eine Authentifizierung des Benutzers durch die NFC-Antenne 30 gestartet werden kann. Die Authentifizierung des Benutzers durch die NFC-Antenne 30 kann in einem relativ nahen Erfassungsbereich an das Fahrzeug, bspw. bis zu 10 cm, erfolgen. Nach dem erfolgreichen Authentifizieren des Benutzers durch die NFC-Antenne 30 kann das bewegliche Teil 101 vorzugsweise automatisch entriegelt werden. Die kapazitive Sensoreinheit 10 kann schließlich in einem begrenzten Abstand zum beweglichen Teil 101, insbesondere zur Sensorvorrichtung 100, bspw. zwischen 5 cm und 10 cm, eine Bewegungserkennung bzw. Gestenerkennung für eine Öffnungsabsicht und/oder eine Schließungsabsicht des beweglichen Teils 101 durch den authentifizierten Benutzer durchführen. Denkbar ist weiterhin, dass die Bewegungserkennung bzw. Gestenerkennung für eine Öffnungsabsicht und/oder eine Schließungsabsicht des beweglichen Teils 101 durch die kapazitive Sensoreinheit 10 der Authentifizierung des Benutzers vorgelagert werden kann, wobei erst nach einem erfolgten Erkennen einer Öffnungsabsicht und/oder einer Schließungsabsicht durch den Benutzer die Authentifizierung des Benutzers, bspw. durch die NFC-Antenne 30, durchgeführt werden kann. Die entsprechende Bewegung bzw. Gestik zum Öffnen und/oder Schließen des beweglichen Teils 101 kann als ein Hinweis für den Benutzer durch eine Leuchteinheit 60 an der Sensorvorrichtung 100 sichtbar gemacht werden, auf die im Folgenden noch im Detail eingegangen wird. Auch kann die LDC-Sensoreinheit 40 aus der Figur 4 für ein Ver- oder Entriegeln und/oder für eine Notstopfunktion des beweglichen Teils 101 genutzt werden, wenn die Oberfläche des beweglichen Teils 101 direkt berührt wird.
Die kapazitive Sensoreinheit 10 kann mit entsprechenden Schildelementen 11a und/oder Schildrahmen 15, 16 für die Sensorelemente 11 als ein 3D-Sensorgebilde aufgebaut sein, welches durch unterschiedliche Schichten der Leiterplatte 20 realisiert ist. Die Sensorelemente 11 und die Schildrahmen 15, 16 können auf einer Vorderseite und/oder in einer Schicht der Leiterplatte 20 (zugewandt zum beweglichen Teil 101) ausgebildet sein, wie es in den Figuren 1 und 2 angedeutet ist. Die Schildelemente 11a für die Sensorelemente 11 können auf der Rückseite der Leiterplatte 20 (abgewandt vom beweglichen Teil 101) ausgebildet sein, wie es in den Figuren 6 und 7 angedeutet ist. Die Schildelemente 11a in den Figuren 6 und 7 sind als streifenförmige Schildelemente 11a dargestellt, die für die streifenförmige Sensorelemente 11 in der Figur 2 vorgesehen sind. Für die Sensorelemente 11 der Figur 1 oder der Figuren 2 bis 5 können komplementäre Schildelemente 11a vorgesehen sein, die ebenfalls in Form einer Matrix x, y auf der Rückseite der Leiterplatte 20 angeordnet sein können.
Die Sensorvorrichtung 100 im Sinne der Erfindung kann einen Teil des Sicherheitssystems des Fahrzeuges 1 in Form einer Zentralverriegelung mit einer Zugangsberechtigung nach dem Prinzip Keyless-Go oder Keyless-Entry bilden. Mithilfe der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 100 kann auf einen Türgriff am beweglichen Teil 101, bspw. an der Seitenschiebetür, des Fahrzeuges 1 verzichtet werden.
Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass die Sensorelemente 11 zeilenweise (aus Einfachheitsgründen nicht gezeigt) oder spaltenweise (gezeigt in den Figuren 1 und 2) oder einzeln (aus Einfachheitsgründen nicht gezeigt) verschaltet werden.
Wie es die Figuren 1 und 2 in den vergrößerten Darstellungen andeuten, dass die Sensorelemente 11 jeweils einzelne Sensoreinheiten K, G mit einer eigenen Geometrie bilden. Aus den vergrößerten Darstellungen der Figuren 1 und 2 ist dabei ersichtlich, dass die einzelnen Sensorelemente 11 kammförmig (Figur 1) oder gitterförmig (Figur 2) aufgebaut sein können, um weniger Störeffekte durch Wirbelströme aufzuweisen.
Ferner ist in den Figuren 1 und 2 gezeigt, dass die Sensorelemente 11 jeweils eine, bspw. zentrale, Zuleitung 12, insbesondere für die einzelnen Sensoreinheiten K, G, aufweisen können. Ferner können die Sensorelemente 11 mehrere Zweigelemente 14 aufweisen, die sternförmig (nicht gezeigt), rippenförmig oder kammförmig (Figur 1) und/oder gitterförmig (Figur 2) von der Zuleitung 12 abgehen können.
Weiterhin zeigen die Figuren 1 und 2, dass die Sensorelemente 11 zwei, insbesondere galvanisch getrennte, Schildrahmen 15, 16 aufweisen können, die auf der gleichen Seite und/oder in der gleichen Schicht der Leiterplatte 20 angeordnet sind wie die Sensorelemente 11. Durch die Schildrahmen 15, 16 können die Wirbelströme abgefangen werden, die durch das induzierte Magnetfeld der NFC-Antenne 30 entstehen können.
Die Figuren 1 bis 7 zeigen weiterhin schematisch, dass die Leiterplatte 20 eine, insbesondere integrierte, Elektronikeinheit 21, sog. Steuerelektronik, aufweisen kann, um sämtliche Funktionskomponenten der Sensorvorrichtung 100 anzusteuern, welche die kapazitive Sensoreinheit 10, die NFC-Antenne 30, eine LDC-Sensoreinheit 40, eine weitere Sensoreinheit 50 und/oder eine Leuchteinheit 60 umfassen können. Auf diese Weise kann eine autonome Sensorvorrichtung 100 bereitgestellt werden, die keine Rechenkapazitäten in einer zentralen Steuereinheit des Fahrzeuges 1 benötigt.
Vorzugsweise kann die Sensorvorrichtung 100 nur durch eine Steckereinheit 70, vorzugsweise mit einer Dichtung und/oder Zugentlastung für nach außen führende Verbindungskabel energietechnisch und/oder kommunikationstechnisch an eine fahrzeugseitige Energieversorgung und/oder Steuereinheit angeschlossen werden, um in Betrieb genommen zu werden. Die Steckereinheit 70 ist schematisch in den Figuren 6 und 7 gezeigt,
Grundsätzlich ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass die kapazitive Sensoreinheit 10 zur Bewegungserkennung, insbesondere zur Gestenerkennung, in einem Abstand von 1 cm bis 20 cm, vorzugsweise von 2 cm bis 15 cm, insbesondere von 5 cm bis 10 cm, zur Sensorvorrichtung 100 bzw. zum beweglichen Teil 101 ausgeführt ist.
Weiterhin kann die kapazitive Sensoreinheit 10 zur Bewegungserkennung in eine erste Bewegungsrichtung R1 und/oder zur Bewegungserkennung eine zweite Bewegungsrichtung R2 ausgeführt sein, wie dies die Figuren 1 bis 5 und 9 andeuten. Die Bewegungserkennung in die erste Bewegungsrichtung R1 kann zum Öffnen des beweglichen Teils 101 dienen. Die Bewegungserkennung in die zweite Bewegungsrichtung R2 kann zum Schließen des beweglichen Teils 101 dienen. Die erste Bewegungsrichtung R1 und die zweite Bewegungsrichtung R2 können entgegengesetzt ausgerichtet sein, um eine intuitive Öffnung- und/oder Schließvorgang des beweglichen Teils 101 mithilfe der kapazitiven Sensoreinheit 10 zu ermöglichen.
Wie es die Figur 3 zeigt, kann die NFC-Antenne 30 an einer äußeren Kante der Leiterplatte 20 angeordnet sein. Zudem ist es denkbar, dass die NFC-Antenne 30 die kapazitive Sensoreinheit 10, die Elektronikeinheit 21, die LDC-Sensoreinheit 40, die weitere Sensoreinheit 50 und/oder die Leuchteinheit 60, vorzugsweise vollumfänglich, umgrenzen kann. Folglich kann die NFC-Antenne 30 platzsparend auf der Leiterplatte 20 angeordnet sein und optional eine weitere Funktion übernehmen, bspw. eine Schildfunktion für die innenliegenden Komponenten, bspw. wenn die NFC-Antenne 30 inaktiv ist. Die NFC- Antenne 30 kann im Wesentlichen schlaufenförmig und/oder im Wesentlichen O-förmig aufgeführt sein. Einfachheitshalber kann die NFC-Antenne 30 nur eine Wicklung aufweisen.
Weiterhin kann die Erfindung vorsehen, dass die kapazitive Sensoreinheit 10 ausgeschaltet ist, wenn die NFC-Antenne 30 im Sensorbetrieb ist, und dass die NFC-Antenne 30 ausgeschaltet ist, wenn die kapazitive Sensoreinheit 10 im Sensorbetrieb ist, um die Datenübertragungen durch die kapazitive Sensoreinheit 10 und die NFC-Antenne 30 zu trennen.
Wie es die Figur 4 zeigt, kann auf der Leiterplatte 20 eine LDC-Sensoreinheit 40 vorgesehen sein, die durch ein Antippen der Außenhaut des beweglichen Teils 101 im Bereich der LDC- Sensoreinheit 40 betätigt werden kann. Hierzu kann an der Außenhaut des beweglichen Teils 101 ein metallisches Plättchen angeordnet sein oder ein Teil der Außenhaut des beweglichen Teils 101 mit einer metallischen Beschichtung versehen sein, dessen Relativbewegung zu einer LDC-Spule der LDC-Sensoreinheit 40 auf der Leiterplatte 20 der Sensorvorrichtung 100 durch die LDC-Sensoreinheit 40 sensiert werden kann.
Wie es die Figur 4 andeutet, kann die LDC-Sensoreinheit 40 eine erste LDC-Sensoreinheit 41 zum Verriegeln und/oder eine zweite LDC-Sensoreinheit 42 zum Entriegeln eines fahrzeugseitigen Schließsystems aufweisen. Außerdem ist es denkbar, dass die LDC- Sensoreinheit 40 zum Ausführen einer Notstopfunktion beim Betätigen des beweglichen Teils 101 ausgeführt sein kann, um ein Einklemmen von Gegenständen in einer Fahrzeugöffnung durch das sich schließende bewegliche Teil 101 oder ein Gefährden der Personen oder Gegenstände durch das sich öffnende bewegliche Teil 101 zu vermeiden. Durch ein schnelles Antippen an der Außenhaut des beweglichen Teilsl 01 im Bereich der ersten LDC-Sensoreinheit 41 oder im Bereich der zweiten LDC-Sensoreinheit 42 kann im Rahmen der Notstopfunktion ein weiteres Bewegen des beweglichen Teils 101, egal in welche Richtung, unverzüglich gestoppt werden.
Wie es die Figur 5 zeigt, kann auf der Leiterplatte 20 eine weitere Sensoreinheit 50 angeordnet sein, die bspw. zur Erkennung eines Benutzers auf einer gewissen Entfernung zum Fahrzeug 1 dienen kann. Die weitere Sensoreinheit 50 kann zum Detektieren einer Annäherung des Benutzers an die Sensorvorrichtung 100 in einer Entfernung bis zu 10 m, vorzugsweise bis zu 5 m, insbesondere bis zu 1 m, zum Fahrzeug 1 ausgeführt sein. Daraufhin können z. B. die NFC-Antenne 30 und ggf. weitere Komponenten der Sensorvorrichtung 100 eingeschaltet werden, die eine Stromversorgung benötigen, bspw. für eine Authentifizierung des Benutzers. Nach dem erfolgreichen Authentifizieren des Benutzers, bspw. durch die NFC-Antenne 30, kann das bewegliche Teil 101 automatisch entriegelt werden. Die kapazitive Sensoreinheit 10 kann anschließend eine Bewegungserkennung bzw. Gestenerkennung für eine Öffnungsabsicht und/oder eine Schließungsabsicht des beweglichen Teils 101 durch den authentifizierten Benutzer durchführen.
Wie es aus der Figur 5 ersichtlich ist, kann auf der Leiterplatte 20 eine Leuchteinheit 60, vorzugsweise eine LED-Leuchteinheit, angeordnet sein. Die Leuchteinheit 60 kann zum Anzeigen einer entsprechenden Bewegung bzw. Gestik zum Öffnen und/oder Schließen des beweglichen Teils 101 dienen, um einen Hinweis an den Benutzer zum Öffnen und/oder Schließen des beweglichen Teils 101 auszugeben. Zudem kann die Leuchteinheit 60 die Bewegungen bzw. die Gesten des Benutzers beim Betätigen der kapazitiven Sensoreinheit 101 visualisieren, um eine Bestätigung an den Benutzer auszugeben, dass seine Bewegungen bzw. Gesten erkannt werden.
Die Leuchteinheit 60 kann grundsätzlich mehrere, d. h. zwei, drei, vier, fünf, oder noch mehr Leuchtelemente 61, bevorzugt in Form von LEDs, aufweisen. Die Figuren 1 bis 5 zeigen beispielsweise fünf Leuchtelemente 61 im Rahmen der Leuchteinheit 60.
Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass die Leuchteinheit 60, insbesondere die Leuchtelemente 61, dazu ausgeführt ist (sind), eine Statusmeldung beim Betätigen des beweglichen Teils 101 auszugeben, die folgende Zustände des beweglichen Teils 101 anzeigen kann: verriegelt, entriegelt, offen und/oder geschlossen. Für unterschiedliche Zustände des beweglichen Teils 101 können unterschiedliche Lichtfarben genutzt werden, bspw. Rot für verriegelt, Grün für geschlossen und entriegelt und Gelb für offen.
Wie oben bereits erwähnt kann die Leuchteinheit 60, insbesondere die Leuchtelemente 61, dazu ausgeführt sein, einen Hinweis zum Betätigen der kapazitiven Sensoreinheit 10 auszugeben. Dabei ist es denkbar, dass die Leuchteinheit 60, insbesondere die Leuchtelemente 61, dazu ausgeführt ist (sind), mit einer bestimmten Reihenfolge oder Sequenz der Leuchtsignale, mindestens eine Bewegungsrichtung R1, R2 zum Betätigen der kapazitiven Sensoreinheit 10, bevorzugt eine erste Bewegungsrichtung R1 zum Öffnen des beweglichen Teils 101 und/oder eine zweite Bewegungsrichtung R2 zum Schließen des beweglichen Teils 101, auszugeben.
Vorteilhafterweise kann ein Programmcode für die Leuchteinheit 60 vorgesehen sein, welches in einer Speichereinheit 22 der Elektronikeinheit 21 hinterlegt sein kann, und welches bei einem zumindest teilweisen Durchführen in einer Recheneinheit 23 der Elektronikeinheit 21 die Leuchteinheit 60 zum Verwenden auf einer Linkstür oder Rechtstür des Fahrzeuges 1, bevorzugt mit unterschiedlichen Reihenfolgen der Leuchtsignale, programmieren und/oder umprogrammieren kann. Wie oben bereits erwähnt ist und wie die Figuren 6 und 7 zeigen, kann eine Steckereinheit 70, vorzugsweise mit einer Dichtung und/oder Zugentlastung, bspw. in Form einer Labyrinthführung, für nach außen führende Verbindungskabel, vorgesehen sein, um die Sensorvorrichtung 100 energietechnisch und/oder kommunikationstechnisch an eine nicht gezeigte fahrzeugseitige Energieversorgung und/oder Steuereinheit anzuschließen.
Außerdem zeigen die Figuren 6 und 7, dass eine, vorzugsweise durchsichtige, Vergussmasse 80 und/oder ein Deckel 81 vorgesehen sein können/kann, um die Sensorvorrichtung 100 in einem Aufnahmesitz 102 am Fahrzeug 1, insbesondere am beweglichen Teil 101, vorzugsweise an einer Scheibe 103 oder an einem Teil 105 des beweglichen Teils 101, oder an einem Strukturbauteil 107 des Fahrzeuges 1, bspw. B-Säule (vgl. die Figur 9), abzudichten und/oder abzudecken. Die Vergussmasse 80 ist lediglich schematisch blockartig dargestellt. Die Vergussmasse 80 wird in verflüssigter Form um die Leiterplatte 20 herum, bspw. direkt im Aufnahmesitz 102 im beweglichen Teil 101 (vgl. die Figur 6) oder in einer Gehäuseschale 90 (vgl. die Figur 7), gegossen.
Ferner zeigen die Figur 7 sowie die Figuren 1 und 2, dass eine, insbesondere einseitig offene, Gehäuseschale 90 oder optional ein Halterahmen für die Leiterplatte 20 vorgesehen sein kann, um die Sensorvorrichtung 100 in Form einer Elektronikbox im Aufnahmesitz 102 am Fahrzeug 1, insbesondere am beweglichen Teil 101, vorzugsweise an einer Scheibe 103 oder an einem Teil 105 des beweglichen Teils 101, oder an einem Strukturbauteil 107 des Fahrzeuges 1, anzuordnen.
Zurück zu den Figuren 1 und 2, die ebenfalls die Gehäuseschale 90 zeigen, ist zu erkennen, dass die Gehäuseschale 90 mindestens ein, vorzugsweise zwei, außenliegende Befestigungselemente 91, bspw. in Form von Befestigungslaschen, aufweisen kann, um die Sensorvorrichtung 100 in Form einer Elektronikbox im Aufnahmesitz 102 am Fahrzeug 1, bspw. form- und/oder kraftschlüssig, z. B. durch Verschrauben oder Verstemmen, zu befestigen.
Alternativ oder zusätzlich zu den Befestigungslaschen 91 können nicht gezeigte Befestigungsschienen und/oder -Nuten vorgesehen sein, um ein einfaches und geführtes Einschieben der Sensorvorrichtung 100 entlang korrespondierender Führungselemente im Aufnahmesitz 102 am Fahrzeug 1 zu ermöglichen. Die Befestigungsschienen und/oder - Nuten und die korrespondierende Führungselemente im Aufnahmesitz 102 können eine automatisch abdichtende Labyrinthführung zwischen der Sensorvorrichtung 100 und dem Aufnahmesitz 102 am Fahrzeug 1 bilden.
Ferner zeigen die Figuren 1 und 2, dass die Gehäuseschale 90 mindestens ein, vorzugsweise zwei, innenliegende Befestigungselemente 92, bspw. in Form von
Befestigungsnocken, aufweisen kann, um die Sensorvorrichtung 100, insbesondere die Leiterplatte 20, innerhalb der Gehäuseschale 90, vorzugsweise, form- und/oder kraftschlüssig, z. B. durch Verschrauben oder Verstemmen, zu befestigen.
Zudem zeigen die Figuren 1 und 2, dass die Gehäuseschale 90 mindestens ein, vorzugsweise mehrere, umfangsseitig angeordnete Schnappelemente 93, bspw. in Form von
Quetschrippen, aufweisen kann, um die Sensorvorrichtung 100, insbesondere die Leiterplatte 20, innerhalb der Gehäuseschale, vorzugsweise, form- und/oder kraftschlüssig, z. B. durch Einschnappen, zu befestigen.
Außerdem zeigen die Figuren 1 und 2, dass die Gehäuseschale 90 mindestens eine, vorzugsweise mehrere, umfangsseitig angeordnete Aufnahmen 94 für Vergussdüsen aufweisen kann, um die Sensorvorrichtung 100, insbesondere die Leiterplatte 20, innerhalb der Gehäuseschale 90, vollumfängliches sowie von allen Seiten vergießen zu können.
Die Figuren 1 bis 7 sowie die Figur 8 zeigen, dass ein Rahmen 95 für eine Leuchteinheit 60, vorzugsweise für die Leuchtelemente 61 der Leuchteinheit 60, der Sensorvorrichtung 100 vorgesehen sein können. Der Rahmen 95 kann, wie dies die Figuren 6 und 7 andeuten, auf einer Vorderseite der Leiterplatte 20, die dem beweglichen Teil 101 zugewandt ist, angeordnet werden. Der Rahmen 95 kann mehrere vorteilehafte Funktionen erfüllen: die Leuchteinheit 60 auf der Leiterplatte 20 der Sensorvorrichtung 100 umrahmen, die Streueffekte zwischen den Leuchtelementen 61 der Leuchteinheit 60 vermeiden, das Lichtfeld der Leuchtelemente 61 der Leuchteinheit 60 formen, sowie ein Vergießen der Sensorvorrichtung 100 ermöglichen, ohne dass die Leuchteinheit 60 vor der Vergussmasse bedeckt wird. Wie es die Figuren 6, 7 und 8 zeigen kann der Rahmen 95 mindestens ein Rippenelement 96 zur Anordnung zwischen den Leuchtelementen 61 der Leuchteinheit 60 aufweisen, vorzugsweise jedoch jeweils ein Rippenelement 96 zwischen zwei benachbarten Leuchtelementen 61.
Ferner zeigen die Figuren 6, 7 und 8, dass eine, vorzugsweise für das Licht der Leuchteinheit 60 durchsichtige, Blende 97 für die Leuchteinheit 60, vorzugsweise für die Leuchtelemente 61 der Leuchteinheit 60, der Sensorvorrichtung 100 vorgesehen sein kann, die auf einer Vorderseite der Sensorvorrichtung 100, die dem beweglichen Teil 101 zugewandt ist, angeordnet werden kann und die ein Fenster in dem beweglichen Teil 101 bilden kann. Die Blende 97 kann als ein separates Teil, wie dies in der Figur 8 dargestellt ist, oder als ein Einleger in einem 2K-Spritzgussteil zusammen mit dem beweglichen Teil 101 ausgebildet sein. Wenn eine Gehäuseschale 90 vorgesehen ist, wie dies die Figur 7 zeigt, kann die Gehäuseschale 90 eine korrespondierende Blende aufweisen.
Weiterhin zeigt die Figur 7, dass ein, insbesondere schaumartiges, vorzugsweise mit geschlossenen Poren, Pad 98 für die kapazitive Sensoreinheit 10 vorgesehen sein kann, um ein Eindringen von störenden Schmutzpartikel und/oder Feuchtigkeit in den Sensorbereich der kapazitiven Sensoreinheit 10 zu vermeiden. Das Pad 98 kann vorteilhafterweise eine Permittivität nahe 1 aufweisen. Das Pad 98 kann zwischen einer Vorderseite der Gehäuseschale 90, die dem beweglichen Teil zugewandt ist, und einer Auflagefläche des Aufnahmesitzes 102 angeordnet sein. Grundsätzlich kann ein solches Pad 98 auch in der Figur 6 vorgesehen sein. Allerdings wird dort die Vergussmasse 80 direkt zwischen der Leiterplatte 20 und der Auflagefläche des Aufnahmesitzes 102 gegossen, sodass dort auf ein Pad 98 verzichtet werden kann.
Die Figur 9 zeigt ein weiteres Aspekt der Erfindung, nämlich ein bewegliches Teil 101, insbesondere in Form einer Schiebetür, für ein Fahrzeug 1, aufweisend: einen Aufnahmesitz 102 für eine Sensorvorrichtung 100 zum Betätigen des beweglichen Teils, wobei die Sensorvorrichtung 100 wie oben beschrieben ausgebildet sein kann. Als bewegliches Teil 101 kann dabei auch eine Scheibe 103 oder ein Teil 105 des beweglichen Teils 101 verstanden werden.
Zudem zeigt die Figur 9 ein weiteres Aspekt der Erfindung, nämlich ein Strukturbauteil 107, bspw. in Form einer B-Säule, für ein Fahrzeug 1, aufweisend: einen Aufnahmesitz 102 für eine Sensorvorrichtung 100 zum Betätigen eines beweglichen Teils 101 des Fahrzeuges 1, wobei die Sensorvorrichtung 100 wie oben beschrieben ausgebildet sein kann.
Wie es die Figur 8 ferner zeigt, kann an der Sensorvorrichtung 100 oder am Aufnahmesitz 102 (sei es am beweglichen Teil 101 oder am Strukturbauteil 107) ein, insbesondere eine äußere Kante der Leiterplatte 20 umfangsseitig, vorzugsweise vollumfänglich, umgrenzenden Dichtungsrahmen 104 vorgesehen sein, um den Bereich zwischen einer Vorderseite der Sensorvorrichtung 100 und der Auflagefläche im Aufnahmesitz 102 abzudichten.
In der Ansicht der Figur 8 kann anstelle des Dichtungsrahmens 104 ein Pad 98 vorgesehen sein, das eine entsprechende Öffnung für die Leuchteinheit 60 aufweisen kann.
Ein Fahrzeug mit einer entsprechenden Sensorvorrichtung 100 stellt ebenfalls einen Aspekt im Rahmen der Erfindung dar.
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
2 Sicherheitssystem
3 Schließsystem
4 Handgerät
10 kapazitive Sensoreinheit
11 Sensorelement
11a Schildelement
12 Zuleitung
14 Zweigelement
15 Schildrahmen
16 Schildrahmen
20 Leiterplatte
21 Elektronikeinheit
22 Speichereinheit
23 Recheneinheit
30 NFC-Antenne
40 LDC-Sensoreinheit
41 erste LDC-Sensoreinheit
42 zweite LDC-Sensoreinheit
50 weitere Sensoreinheit
60 Leuchteinheit
61 Leuchtelement
70 Steckereinheit 80 Vergussmasse
81 Deckel
90 Gehäuseschale
91 Befestigungselement
92 Befestigungselement
93 Schnappelement
94 Aufnahme für eine Vergussdüse
95 Rahmen
96 Rippenelement
97 Blende
98 Pad
100 Sensorvorrichtung
101 bewegliches Teil
102 Aufnahmesitz
103 Scheibe
104 Dichtungsrahmen
105 Teil des beweglichen Teils 107 Strukturbauteil des Fahrzeuges
K einzelne Sensoreinheit
G einzelne Sensoreinheit
R1 erste Bewegungsrichtung
R2 zweite Bewegungsrichtung x Spalt y Reihe x, y Matrix

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Sensorvorrichtung (100) zum Betätigen eines beweglichen Teils (101), insbesondere einer Schiebetür, eines Fahrzeuges (1), aufweisend: eine kapazitive Sensoreinheit (10) mit mehreren Sensorelementen (11) für eine Bewegungserkennung, insbesondere eine Gestenerkennung, eines Benutzers, um ein Öffnen und/oder Schließen des beweglichen Teils (101) auszulösen, eine NFC-Antenne (30) zum Kommunizieren mit einem fahrzeugseitigen Sicherheitssystem (2) und/oder einem benutzerseitigen mobilen Handgerät (4), um ein Ent- und/oder Verriegeln des beweglichen Teils (101) auszulösen, und eine Leiterplatte (20) zur Aufnahme der kapazitiven Sensoreinheit (10) und der NFC- Antenne (30).
2. Sensorvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente (11) in Form einer Matrix (x, y) auf der Leiterplatte (20) angeordnet sind, um die Bewegungserkennung anhand einer kapazitiven Veränderung der Umgebung durchzuführen, und/oder dass die Sensorelemente (11) innerhalb der Matrix (x, y) mehrere Spalten (x) und/oder mehreren Zeilen (y) bilden, und/oder dass die Sensorelemente (11) zeilenweise oder spaltenweise oder einzeln verschaltet sind.
3. Sensorvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente (11), komplementäre Schildelemente (11a) und Schildrahmen (15, 16) für die Sensorelemente (11) in unterschiedlichen Schichten der Leiterplatte (20) angeordnet sind und/oder ein 3D-Sensorgebilde ausbilden, und/oder dass die Sensorelemente (11) fotolithografisch auf der Leiterplatte (20) hergestellt sind.
4. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente (11) jeweils eine einzelne Sensoreinheit (K, G) bilden, und/oder dass die Sensorelemente (11) jeweils eine Zuleitung (12), insbesondere für die einzelnen Sensoreinheiten (K, G), aufweisen.
5. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente (11) mehrere Zweigelemente (14) aufweisen, um eine kapazitive Veränderung der Umgebung zu sensieren, wobei insbesondere die Zweigelemente (14) sternförmig, rippenförmig, kammförmig und/oder gitterförmig angeordnet sind.
6. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente (11) jeweils einen oder zwei, insbesondere galvanisch getrennte, Schildrahmen (15, 16) aufweisen, die auf der gleichen Seite und/oder in der gleichen Schicht der Leiterplatte (20) angeordnet sind wie die Sensorelemente (11), wobei insbesondere die Sensorelemente (11) zumindest zum Teil, insbesondere zum größten Teil, vorzugsweise vollumfänglich von dem jeweils einen oder zwei Schildrahmen (15, 16) umgrenzt sind.
7. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (20) eine, insbesondere integrierte, Elektronikeinheit (21) aufweist, um die kapazitive Sensoreinheit (10), die NFC-Antenne (30), eine LDC-Sensoreinheit (40), eine weitere Sensoreinheit (50) und/oder eine Leuchteinheit (60) anzusteuern.
8. Sensorvorrichtung (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die kapazitive Sensoreinheit (10) zur kontaktlosen und/oder kontaktbehafteten Bewegungserkennung, insbesondere zur Gestenerkennung, ausgeführt ist.
9. Sensorvorrichtung (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die kapazitive Sensoreinheit (10) zur Bewegungserkennung in eine erste Bewegungsrichtung (R1) und/oder zur Bewegungserkennung eine zweite Bewegungsrichtung (R2) ausgeführt ist, wobei insbesondere die Bewegungserkennung in die erste Bewegungsrichtung (R1) zum Öffnen des beweglichen Teils (101) und/oder die Bewegungserkennung in die zweite Bewegungsrichtung (R2) zum Schließen des beweglichen Teils (101) vorgesehen sind/ist, wobei bevorzugt die erste Bewegungsrichtung (R1) und die zweite Bewegungsrichtung (R2) entgegengesetzt sind.
10. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die NFC-Antenne (30) entlang einer äußeren Kante der Leiterplatte (20) angeordnet ist, und/oder dass die kapazitive Sensoreinheit (10), eine Elektronikeinheit (21), eine LDC- Sensoreinheit (40), eine weitere Sensoreinheit (50) und/oder eine Leuchteinheit (60) zumindest zum Teil, insbesondere zum größten Teil, vorzugsweise vollumfänglich, von der NFC-Antenne (30) umgrenzt sind/ist.
11. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die NFC-Antenne (30) im Wesentlichen schlaufenförmig und/oder im Wesentlichen O-förmig aufgeführt ist, und/oder dass die NFC-Antenne (30) eine, insbesondere nur eine, Wicklung aufweist.
12. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die NFC-Antenne (30) zumindest zum Teil zum Abschirmen und/oder zum Formen eines kapazitiven Feldes der kapazitiven Sensoreinheit (10) ausgeführt ist, und/oder dass die kapazitive Sensoreinheit (10) ausgeschaltet ist, wenn die NFC- Antenne (30) im Sensorbetrieb ist, und dass die NFC-Antenne (30) ausgeschaltet ist, wenn die kapazitive Sensoreinheit (10) im Sensorbetrieb ist.
13. Sensorvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die NFC-Antenne (30) zum Authentifizieren des Benutzers, um vorzugsweise ein Schließsystem (3) des Fahrzeuges (1) automatisch zu entriegeln, und/oder zum Austauschen von personenbezogenen und/oder sicherheitsrelevanten Daten ausgeführt ist.
14. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Leiterplatte (20) eine LDC-Sensoreinheit (40) angeordnet ist, wobei insbesondere die LDC-Sensoreinheit (40) eine erste LDC-Sensoreinheit (41) zum Verriegeln und/oder eine zweite LDC-Sensoreinheit (42) zum Entriegeln eines fahrzeugseitigen Schließsystems (3) aufweist, wobei bevorzugt die LDC-Sensoreinheit (40) zum Ausführen einer Notstopfunktion beim Betätigen des beweglichen Teils (101) ausgeführt ist.
15. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Leiterplatte (20) ein Gesichtserkennungssensor, eine kapazitive Kommunikationseinheit, ein Transponder, eine BLE-Antenne und/oder eine UWB- Antenne angeordnet sind/ist, wobei insbesondere der Gesichtserkennungssensor, die kapazitive Kommunikationseinheit, der Transponder, die BLE-Antenne und/oder die UWB-Antenne zum Kommunizieren mit dem fahrzeugseitigen Sicherheitssystem (2), insbesondere umfassend ein Schließsystem (3), und/oder einem benutzerseitigen mobilen Handgerät (4), insbesondere zum Authentifizieren des Benutzers, um vorzugsweise das Schließsystem (3) des Fahrzeuges (1) automatisch zu entriegeln und/oder zu verriegeln, und/oder zum Austauschen von personenbezogenen und/oder sicherheitsrelevanten Daten, ausgeführt ist.
16. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Leiterplatte (20) eine weitere Sensoreinheit (50) angeordnet ist, wobei insbesondere die weitere Sensoreinheit (50) zum Detektieren einer Annäherung des Benutzers an die Sensorvorrichtung (100) in einer Entfernung bis zu 10 m, vorzugsweise bis zu 5 m, insbesondere bis zu 1 m, zum Fahrzeug (1) ausgeführt ist.
17. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Leiterplatte (20) eine Leuchteinheit (60), vorzugsweise eine LED- Leuchteinheit (60), angeordnet ist, wobei insbesondere die Leuchteinheit (60) mehrere, vorzugsweise fünf, Leuchtelemente (61), bevorzugt in Form von LEDs, aufweist.
18. Sensorvorrichtung (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchteinheit (60), insbesondere die Leuchtelemente (61), dazu ausgeführt ist, eine Statusmeldung beim Betätigen des beweglichen Teils (101), insbesondere umfassend folgende Statusmeldungen: verriegelt, entriegelt, offen und/oder geschlossen, auszugeben, wobei vorzugsweise die Leuchteinheit (60), insbesondere die Leuchtelemente (61), dazu ausgeführt ist, mit einer bestimmten Lichtfarbe die Statusmeldung beim Betätigen des beweglichen Teils (101) auszugeben.
19. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchteinheit (60), insbesondere die Leuchtelemente (61), dazu ausgeführt ist, einen Hinweis zum Betätigen der kapazitiven Sensoreinheit (10) auszugeben, und/oder dass die Leuchteinheit (60), insbesondere die Leuchtelemente (61), dazu ausgeführt ist, mit einer bestimmten Reihenfolge oder Sequenz der Leuchtsignale, mindestens eine Bewegungsrichtung (R1, R2) zum Betätigen der kapazitiven Sensoreinheit (10), bevorzugt eine erste Bewegungsrichtung (R1) zum Öffnen des beweglichen Teils (101) und/oder eine zweite Bewegungsrichtung (R2) zum Schließen des beweglichen Teils (101), auszugeben, und/oder dass ein Programmcode für die Leuchteinheit (60) vorgesehen ist, welches in einer Speichereinheit (22) einer Elektronikeinheit (21) hinterlegt ist, und welches beim Durchführen in einer Recheneinheit (23) der Elektronikeinheit (21) die Leuchteinheit (60) zum Verwenden auf einer Linkstür oder Rechtstür des Fahrzeuges (1), bevorzugt mit unterschiedlichen Reihenfolgen der Leuchtsignale, programmiert.
20. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine, insbesondere einseitig offene, Gehäuseschale (90) oder ein Halterahmen für die Leiterplatte (20) vorgesehen ist, um die Sensorvorrichtung (100) in Form einer Elektronikbox in einem Aufnahmesitz (102) am Fahrzeug (1), insbesondere am beweglichen Teil (101), vorzugsweise an einer Scheibe (103) oder an einem Teil (105) des beweglichen Teils (101), oder an einem Strukturbauteil (107) des Fahrzeuges (1), anzuordnen.
21. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rahmen (95) für eine Leuchteinheit (60), vorzugsweise für die Leuchtelemente (61) der Leuchteinheit (60), der Sensorvorrichtung (100) vorgesehen ist, der auf einer Vorderseite der Leiterplatte (20), die dem beweglichen Teil (101) zugewandt ist, anordenbar ist, um die Leuchteinheit (60) auf der Leiterplatte (20) der Sensorvorrichtung (100) zu umrahmen, um die Streueffekte zwischen den Leuchtelementen (61) der Leuchteinheit (60) zu vermeiden, um das Lichtfeld der Leuchtelemente (61) der Leuchteinheit (60) zu formen, und/oder um ein Vergießen der Sensorvorrichtung (100) zu ermöglichen, ohne die Leuchteinheit (60) zu bedecken, wobei insbesondere der Rahmen (95) mindestens ein Rippenelement (96) zur Anordnung zwischen den Leuchtelementen (61) der Leuchteinheit (60) aufweist.
22. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine, vorzugsweise für das Licht einer Leuchteinheit (60) durchsichtige, Blende (97) für die Leuchteinheit (60), vorzugsweise für die Leuchtelemente (61) der Leuchteinheit (60), der Sensorvorrichtung (100) vorgesehen ist, die auf einer Vorderseite der Sensorvorrichtung (100), die dem beweglichen Teil (101) zugewandt ist, anordenbar ist.
23. Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein, insbesondere schaumartiges, vorzugsweise mit geschlossenen Poren, Pad (98) für die kapazitive Sensoreinheit (10) vorgesehen ist, um ein Eindringen von störenden Schmutzpartikel und/oder Feuchtigkeit in den Sensorbereich der kapazitiven Sensoreinheit (10) zu vermeiden.
24. Bewegliches Teil (101), insbesondere in Form einer Schiebetür, für ein Fahrzeug (1), aufweisend: einen Aufnahmesitz (102) für eine Sensorvorrichtung (100) zum Betätigen des beweglichen Teils (101), dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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EP21702998.2A EP4101069A1 (de) 2020-02-05 2021-02-01 Sensorvorrichtung
CN202180007100.5A CN114830538A (zh) 2020-02-05 2021-02-01 传感器装置

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DE102020102972.1 2020-02-05

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DE (1) DE102020102972A1 (de)
WO (1) WO2021156189A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018113946A1 (de) * 2018-06-12 2019-12-12 HELLA GmbH & Co. KGaA Biegen von Leiterplatten
DE102021122890A1 (de) 2021-09-03 2023-03-09 Brose Fahrzeugteile Se & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Verfahren für den Betrieb einer Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014222410A1 (de) * 2014-11-03 2016-05-04 Ifm Electronic Gmbh Zugangssystem für ein Fahrzeug
US20160349908A1 (en) * 2015-05-28 2016-12-01 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Operation apparatus
DE102017103222A1 (de) * 2016-02-26 2017-08-31 Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg Moduleinheit mit Schnittstelle für ein Kommunikationsgerät
US20180238672A1 (en) * 2017-02-21 2018-08-23 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Vehicle manipulation detecting device
DE102018106771A1 (de) * 2017-03-30 2018-10-04 Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg Sensoranordnung
FR3065418A1 (fr) * 2017-04-25 2018-10-26 Continental Automotive France Procede d'activation d'une fonction vehicule a partir d'un dispositif d'acces portable d et module d'activation associe
US20190278460A1 (en) * 2018-03-09 2019-09-12 Abl Ip Holding Llc Lighting wall controller with configurable user interface
DE102018122254B3 (de) * 2018-09-12 2019-12-12 Ifm Electronic Gmbh Kapazitiver Türgriffsensor mit einer Antenne zur Nahfeldkommunikation
US20190390488A1 (en) * 2018-06-26 2019-12-26 Ford Global Technologies, Llc Deployable vehicle door handle

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014222410A1 (de) * 2014-11-03 2016-05-04 Ifm Electronic Gmbh Zugangssystem für ein Fahrzeug
US20160349908A1 (en) * 2015-05-28 2016-12-01 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Operation apparatus
DE102017103222A1 (de) * 2016-02-26 2017-08-31 Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg Moduleinheit mit Schnittstelle für ein Kommunikationsgerät
US20180238672A1 (en) * 2017-02-21 2018-08-23 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Vehicle manipulation detecting device
DE102018106771A1 (de) * 2017-03-30 2018-10-04 Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg Sensoranordnung
FR3065418A1 (fr) * 2017-04-25 2018-10-26 Continental Automotive France Procede d'activation d'une fonction vehicule a partir d'un dispositif d'acces portable d et module d'activation associe
US20190278460A1 (en) * 2018-03-09 2019-09-12 Abl Ip Holding Llc Lighting wall controller with configurable user interface
US20190390488A1 (en) * 2018-06-26 2019-12-26 Ford Global Technologies, Llc Deployable vehicle door handle
DE102018122254B3 (de) * 2018-09-12 2019-12-12 Ifm Electronic Gmbh Kapazitiver Türgriffsensor mit einer Antenne zur Nahfeldkommunikation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZEISS STEEVEN ET AL: "A Gesture-Based Door Control Using Capacitive Sensors", June 2014, ADVANCES IN CRYPTOLOGY - CRYPTO 2018, PART III; [LECTURE NOTES IN COMPUTER SCIENCE; LECT.NOTES COMPUTER], PAGE(S) 207 - 216, ISBN: 978-3-030-71592-2, ISSN: 0302-9743, XP047537804 *

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