Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art. Der Sensor der Vorrichtung spricht auf eine Annäherung oder Berührung an.

Bekannt ist es, in einer Schließeinrichtung eines Fahrzeugs einen kapazitiven Sensor vorzusehen, der nur dann anspricht, wenn sich eine berechtigte Person ihm nähert (DE 196 17 038 C2). Bei dieser bekannten Vorrichtung ist die berechtigte Person im Besitz eines Identifikationsgebers (ID-Geber), dem ein Identifikationsnehmer (ID-Nehmer) im Fahrzeug zugeordnet ist. Bei Annäherung der Hand an den Sensor erfolgt eine Änderung der Kapazität, die vom Sensor festgestellt wird. Sofern es sich dabei um eine berechtigte Person handelt, beginnt eine Datenkommunikation zwischen dem ID-Geber und dem ID-Nehmer. Die empfangenen Ist-Daten werden mit in einem Speicher enthaltenen Soll-Daten verglichen. Liegt ein erfolgreicher Vergleich vor, so wird die Betätigung der Schließeinrichtung wirksam gesetzt und zwar noch bevor die eigentliche Betätigung einer Handhabe der Schließeinrichtung von der berechtigten Person ausgeführt wird. Die Person, welche die Handhabe betätigt, merkt von dieser Kommunikation und den Datenvergleichen nichts; das Öffnen und Schließen der Tür oder einer Klappe erfolgt ohne Zeitverzug.

Aus der DE 103 28 332 Al ist ein Türöffnungs- und Schließsystem für ein Fahrzeug bekannt, das bei Berührung eines Türgriffs einen Türschlossmechanismus zur Entriegelung der Fahrzeugtür betätigt, wenn ein Öffnungsvorgang beabsichtigt ist. Dazu dient ein Sensor, der den Türschlossmechanismus betätigt, wenn ein Schließvorgang der Fahrzeugtür erkannt wird. In Abhängigkeit von der Betätigung des Türschlossmechanismus wird ein Leuchtel'ement angesteuert.

Aus der DE 102 40 828 Al ist ein passives Zugangssystem für ein Fahrzeug bekannt, das zwei Sensoren umfasst. Der eine Sensor ist streifenförmig ausgebildet und dient zum Entriegeln der Tür, während der andere Sensor punktförmig ausgebildet ist und zur Verriegelung des Schlosses benutzt wird. Ein ähnliches passives Zugangssystem für ein Fahrzeug ist aus der WO 02/021455 Al bekannt. Im letztgenannten Fall werden aber auch noch Daten der Umgebung bei der Interpretation der Sensor-Betätigung berücksichtigt.

Aus der DE 101 32 925 Al ist ein Türaußengriff bekannt, in welchen ein Piezoelement als Sensor integriert ist. Wird der Griff betätigt, so wird über das Piezoelement das Türschloss geöffnet.

Die WO 01/40606 Al zeigt ein Türschließsystem mit einem kapazitiven Sensor im Türgriff. Alternativ oder zusätzlich zu den Elektroden des kapazitiven Sensors können auch Dehnungsmessstreifen, Piezoelemente od. dgl. verwendet werden.

Damit nicht unnötige, energieverbrauchende Kommunikationen erfolgen, darf ein Sensor nicht auf die Annäherung oder Berührung durch ein beliebiges Objekt ansprechen, sondern nur durch die menschliche Hand. Unerwünscht ist, wenn Betätigungen der Einrichtung durch beliebige äußere Einflüsse herbeigeführt werden, wie Regen, Schnee, Eis oder Blätter. Deshalb hat man bei einer bekannten Schließvorrichtung mit einem kapazitiven Sensor (DE 196 20 059 Al) auch die Geschwindigkeit der Änderung der Kapazität ermittelt, die sich bei Annäherung oder Berührung mit einem Objekt ergibt. Man nutzt bei dieser bekannten Vorrichtung den Umstand, dass eine Kapazitätsänderung pro Zeiteinheit bei Annäherung einer menschlichen Hand an den Sensor größer ist, als durch Fehlerobjekte. Misst man die Kapazitätsänderung pro Zeiteinheit, so wird eine Betätigung der Schließeinrichtung nur dann wirksam gesetzt, wenn ein bestimmter Grenzwert der zeitlichen Kap azitäts ander ung überschritten wird. Diese Methode ist aber nicht in allen Fällen anwendbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu entwickeln, die eindeutig unterscheidet, ob eine Ansteuerung des Sensors durch eine menschliche Hand oder durch Fehlerobjekte erfolgt und dementsprechend die Umsteuerung des Schlosses zuverlässig bewirkt. Dies wird erfindungs gemäß durch die im Anspruch 1 genannten Maßnahmen erreicht, denen folgende besondere Bedeutung zukommt.

Bei der Berührung spricht nicht nur ein Hauptsensor an, sondern auch ein Hilfssensor an. Der Haupt- und der Hilfssensor sind vorteilhafterweise im gleichen Wirkbereich angeordnet. Dieser Hilfssensor hat als Sensorelement ein Piezoelement. Wenigstens der Hilfssensor ist von einer nachgiebigen Wand überdeckt, weshalb bei Berührung ein Druck auf das Piezoelement ausgeübt wird. Diese nachgiebige Wand ist bei der Erfindung folglich eine gemeinsame Betätigungsstelle für den Hauptsensor und für den Hilfssensor, die bei Berührung gemeinsam ansprechen. Der Haupt- und der Hilfssensor geben in diesem Fall zwar getrennte Signale ab, doch werden beide Signale gemeinsam ausgewertet. Bei erfolgreicher Auswertung wird das Schloss in seine Verriegelungsstellung überführt, sofern es sich vorher in seiner Entriegelungsstellung befunden hat. In der Verriegelungsstellung ist die Betätigung der Handhabe unwirksam; die Tür bzw. die Klappe können nicht geöffnet werden. Diese Maßnahmen können in zweifacher Weise genutzt werden.

Weil beide Signale für eine erfolgreiche Auswertung erforderlich sind, sind Fehlauslösungen der Schließeinrichtung bei der Erfindung nicht zu befürchten. Wenn der Hauptsensor eine Annäherung eines Objekts feststellt und ein Signal abgibt, so genügt das noch nicht für eine Umsteuerung des Schlosses; es muss vielmehr gleichzeitig oder wenigstens innerhalb eines bestimmten Zeit-Fensters auch eine Berührung der gemeinsamen Betätigungsstelle erfolgen, damit ein ausreichender Druck auf das Piezoelement ausgeübt wird und daher auch der Hilfssensor ein Signal abgibt. Nach dem Auswerten der beiden Signale wird ein gemeinsames Ausgangssignal erzeugt und an ein Steuergerät im Fahrzeug weitergeleitet. Beruht das Ausgangssignal auf einer erfolgreichen Auswertung beider Signale, dann sorgt das Steuergerät für eine Umsteuerung des Schlosses oder mehrerer bzw. aller Schlösser im Fahrzeug. Der mit dem Piezoelement wirksame Hilfssensor arbeitet sprunghaft dynamisch und gibt ein kurzes Eingangssignal ab. Die Dauer der Berührung wird dabei nicht erfasst. Die Dauer der Berührung kann aber vom Hauptsensor ermittelt werden. Das sich aus der Auswertung beider Signale ergebende gemeinsame Ausgangssignal kann dann nicht nur zur vorbeschriebenen Umsteuerung des Schlosses genutzt werden, sondern auch dazu dienen, eine oder mehrere weitere Funktionen im Fahrzeug auszulösen. Ob und welche Funktionen ausgelöst werden, hängt von der Dauer der Berührung ab. Diese weiteren Funktionen können Komfortbetätigungen von beweglichen Bauteilen sein. Dadurch lassen sich geöffnete Fenster des Fahrzeugs schließen, eine Alarmanlage einschalten, ein Verdeck im Fahrzeug schließen und/oder Seitenspiegel vom Fahrzeug einklappen.

Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen im wesentlichen horizontalen Längsschnitt durch einen Türaußengriff eines Fahrzeugs, an welchem die erfindungsgemäße Vorrichtung verwirklicht ist, und zwar in Blickrichtung der in Fig. 2 eingezeichneten Schnittlinie I — I5

Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt durch den in Fig. 1 gezeigten Türaußengriff längs der dortigen Schnittlinie II - II und

Fig. 3, in starker Vergrößerung, ein Detail aus dem vertikalen Längsschnitt von Fig. 2 in einer konstruktiv genaueren Darstellung.

Die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendete Schließeinrichtung 10 umfasst einen Träger 11, der im Inneren einer Tür 12 eines nicht näher gezeigten Fahrzeugs befestigt ist. Von der Tür 12 ist strichpunktiert lediglich die Außenverkleidung 13 angedeutet.

Zu der Schließeinrichtung 10 gehört noch eine Handhabe 20. Die Handhabe 20 ist mit ihrem einen Ende 21 im Träger 11 schwenkgelagert. Die Achse 14 der Schwenklagerung erstreckt sich im wesentlichen vertikal, weshalb die Handhabe 20 ein sogenannter „Ziehgriff ist. Das andere Ende 22 der Handhabe 20 besitzt eine Verlängerung mit einem Hakenende, die einen Durchbruch 15 in der Türaußenverkleidung 13 und im Träger 11 durchsetzt. Das Hakenende der Verlängerung hintergreift ein mechanisches Eingangsglied 31 an einem in der Tür 12 befindlichen Schloss 30.

Das Schloss 30 hält die Tür 12 normalerweise in ihrer geschlossenen Position. Das Schloss 30 kann sich wahlweise in einer von zwei Betriebsstellungen befinden, nämlich einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung. Wird die Handhabe 20 im Sinne des Pfeils 23 von Fig. 1 verschwenkt, so wird über das verlängerte Handhabenende 22 das Schlossglied 31 im Sinne des Mitnahmepfeils 33 von Fig. 1 mitgenommen. Wenn eine Entriegelungsstellung des Schlosses 30 vorliegt, ist diese Betätigung 23 der Handhabe 20 wirksam. Dann gibt das Schloss 30 die Tür frei und die Tür 12 kann geöffnet werden. Liegt dagegen die Verriegelungsstellung des Schlosses 30 vor, so ist die Betätigung 23 unwirksam; das Schlossglied 31 wird im Leerlauf mitgenommen, ohne dass das Schloss 30 die Tür freigibt. Trotz der Betätigung 23 bleibt das Schloss 30 in Verriegelungsstellung in seiner geschlossenen Position.

Die Umsteuerung des Schlosses 30 kann zwar im Notfall mechanisch, z.B. über einen Schließzylinder erfolgen. Das ist zwar nicht näher dargestellt, doch ist ein weiterer Durchbruch 16 im Träger 11 und in der Türaußenverkleidung 13 zu erkennen, in welchem ein solcher Schließzylinder angeordnet sein könnte. Der Schließzylinder ist über einen Notschlüssel betätigbar. Das Stirnende des Schließzylinders, wo der Schlüssel ein- und aussteckbar ist, kann in einer Abdeckung 17 integriert sein, die am Träger 11 befestigt und bündig neben der Handhabe 20 angeordnet ist.

Im Normalfall erfolgt die Umsteuerung des Schlosses 30 zwischen der Entriegelungsstellung und Verriegelungsstellung auf elektrischem Weg. Dazu besitzt das Schloss 30 einen elektrischen Eingang 32. Auslöser für eine solche elektrische Umsteuerung des Schlosses 30 sind drei Sensoren 40, 45 und 50, die unterschiedliche, noch näher zu beschreibende Funktionen ausführen. Im vorliegenden Fall sind alle drei Sensoren 40, 45, 50 im Inneren 24 der Handhabe 20 angeordnet. Im Handhaben-Inneren 24 befinden sich auch elektronische Bauteile 42, die zum Betrieb, zum Steuern und/oder zum Auswerten der von den drei Sensoren 40, 45, 50 kommenden Signale sorgen.

Zwei dieser Sensoren 40, 45 sind im vorliegenden Fall auf kapazitivem Wege wirksam. Von ihnen sind die jeweiligen Elektroden 41 , 46 durch unterschiedliche Punktschraffur in den Zeichnungen hervorgehoben. Die Elektroden 41, 46 bauen mit der Karosserie des Fahrzeugs und/oder der Umgebung ein elektrisches Feld auf. Ein solches Feld 47 des kapazitiven Sensors 40 ist in Form von Feldlinien lediglich in Fig. 3 angedeutet. Gelangt ein Objekt, z.B. ein in Fig. 3 erkennbarer Finger 27, in eines der von den beiden Elektroden 41, 46 erzeugten elektrischen Felder, so ändert sich die Kapazität zwischen den Elektroden 41, 46 und dem Fahrzeug bzw. dessen Umgebung. Das wird von den zugehörigen elektrischen Auswerteeinheiten 42 in unterschiedlicher Weise registriert und ausgewertet, was noch näher beschrieben werden wird.

Bei erfolgreicher Auswertung geben die zugehörigen Bauteile 42 ein durch ein Pfeil in Fig. 1 veranschaulichtes Ausgangssignal 43 ab, das über elektrische Leitungen 18 im Bereich der Handhabe 20 und über ein sie verlängerndes elektrisches Kabel 19 in der Tür 12 und im Fahrzeug bis zu einem Steuergerät 25 weitergeleitet wird. Es kann sich dabei um ein zentrales Steuergerät 25 handeln, das über zahlreiche von ihm ausgehende elektrische Verbindungen 26 auf die verschiedenen Schlösser 30 einwirkt, die an den diversen Türen und Klappen des Fahrzeugs vorgesehen sind. Die elektrische Verbindung 26 ist an dem bereits erwähnten elektrischen Eingang 32 des jeweiligen Schlosses 30 angeschlossen. Anstelle einer elektrischen Verbindung 26 könnte das Steuergerät 25 auch mechanisch auf ein zweites, nicht näher gezeigtes Eingangsglied des Schlosses 30 einwirken.

Die beiden kapazitiv wirksamen Sensoren 40, 45 wirken voneinander unabhängig und in zueinander unterschiedlicher Weise. Der eine kapazitive Sensor 45 ist besonders empfindlich eingestellt und wirkt in bekannter Weise auf die Annäherung eines Objekts, insbesondere einer berechtigten Person. Dieser Sensor 45 dient dazu, um ein verriegeltes Schloss 30 zu entriegeln und damit, wie bereits beschrieben wurde, die Handhabe 20 erfolgreich betätigbar 23 zu machen. Dies findet aber nur dann statt, wenn noch folgende weitere Bedingung erfüllt ist.

Eine solche weitere Bedingung für das Umschalten des Schlosses 30 ergibt sich aus dem Umstand, dass nur berechtigten Personen der Zutritt zum Fahrzeug gewährt werden soll, nicht aber unberechtigten Personen. Die berechtigte Person trägt einen Identifikationsgeber bei sich, der nachfolgend kurz „ID-Geber" bezeichnet werden soll und dem ein entsprechender Identifikationsnehmer im Fahrzeug zugeordnet ist, der analog „ID-Nehmer" genannt werden soll. Normalerweise wirkt ein solcher ID- Geber passiv, einfach durch die Annäherung der berechtigten Person an das Fahrzeug, ohne dass die Person am ID-Geber oder mit dem ID-Geber aktiv werden muss. Es ist aber auch ein aktiver ID-Geber denkbar, wie z.B. ein elektronischer Fernbedienungsschlüssel, der, um wirksam zu werden, durch eine Taste bedient werden muss. In beiden Fällen findet eine mono- oder bilaterale Kommunikation mit dem ID-Nehmer statt. Ist diese Kommunikation erfolgreich, so wird auch dies dem Steuergerät 25 gemeldet, das auch die weitere Bedingung für das Umschalten empfängt und dann über die genannte elektrische oder mechanische Verbindung 26 das Schloss 30 in seine bereits erwähnte Entriegelungsstellung überführt. Wird dann die Handhabe 20 tatsächlich im Sinne des Pfeils 23 von Fig. 1 betätigt, so gibt das Schloss 30 die Tür 12 frei. Die Tür kann geöffnet werden. Deshalb soll dieser zweite kapazitive Sensor 45 „Öffnungssensor" bezeichnet werden. Dieser Öffnungssensor ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Der genannte erste kapazitive Sensor 40 ist gegenüber dem Öffnungssensor unempfindlicher gemacht und soll nachfolgend „Hauptsensor" bezeichnet werden. Der Hauptsensor 40 ist nur in Abstimmung mit dem erwähnten dritten Sensor 50 wirkfähig, der „Hilfssensor" genannt werden soll. Dieser Hilfssensor 50 besitzt als Sensorelement ein auf mechanischem Druck ansprechendes Piezoelement 51. Das Piezoelement 51 ist über der Elektrode 41 des Hauptsensors 40 angeordnet. Wie Fig. 3 verdeutlicht, kann die Elektrode 41 sogar die Auflage für das Piezoelement 51 sein und sich selbst dabei auf einer Platine 35 abstützen. Die Leiterbahnen in der Platine 35 können die in Fig. 1 mit 52 und 48 gekennzeichneten elektrischen Verbindungen des Piezoelements 51 und der Elektrode 41 enthalten, was auch für die analoge elektrische Verbindung 49 der Elektrode 46 vom Öffnungssensor 45 gilt. Die Platine 35 dient auch als Träger der diversen elektrischen Auswerteeinheiten 42 der drei Sensoren 40, 50, 45.

Die Handhabe 20 hat, wie am besten aus Fig. 3 hervorgeht, eine nachgiebige Wand bei 28, die zur Berührung dient und daher „Betätigungsstelle" des Haupt- und Hilfssensors 40, 50 bezeichnet werden soll. Zwecks wirkungsvoller Druckausübung kann auf der Innenseite dieser Betätigungsstelle 28 ein Zapfen 29 angeordnet sein, der gezielt einem Druck auf das darunter liegende Piezoelement 51 ausüben soll. Das Piezoelement 51 und die Elektrode 41 können eine vormontierbare Baueinheit bilden, die gemeinsam an der Platine 35 sitzen. So kann die Elektrode 41 seitliche rückgebogene Ränder 34 aufweisen, die in Fig. 3 strichpunktiert angedeutet sind. Diese Elektroden-Ränder 34 umgreifen das auf der Elektrode 41 sich abstützende Piezoelement 51 und sichern so dessen Position.

Weil der Hauptsensor 40 und der Hilfssensor 50 an der gleichen Betätigungsstelle 28 angeordnet sind, liegen sie bei Berührung der Handhabe 20 im gleichen Wirkbereich durch den in Fig. 3 gezeigten Finger 27. Wegen seiner kapazitiven Fernwirkung kann dabei der Hauptsensor 40 bereits bei Annäherung des Fingers wirksam werden, spätestens aber bei der tatsächlichen Berührung der Betätigungsstelle 28. Dann geben der Haupt- und der Hilfssensor zwar ihre eigenen Signale an ihren Steuer- und Auswerteeinheiten 42 ab, doch werden beide Signale gemeinsam ausgewertet. Erst wenn beide Signale von den Auswerteeinheiten 42 für ordnungsgemäß festgestellt worden sind, wird ein Ausgangssignal 43 generiert, das, wie bereits erwähnt wurde, dem Steuergerät 25 zugeführt wird. Das Steuergerät 25 bewirkt im Erfolgsfall die bereits genannte Umsteuerung des Schlosses 30 in seine Verriegelungsstellung.

Beim Berühren der Betätigungsstelle 28 gibt das Piezoelement 51 vom Hilfssensor 50 nur ein kurzes Einschaltsignal ab. Die Dauer der Berührung wird dabei nicht erfasst. Die Dauer der Berührung wird aber von dem kapazitiven Hauptsensor 40 ermittelt und ergibt ein entsprechend modifiziertes Ausgangssignal 43. In Abhängigkeit von der Berührungsdauer können dann, außer der bereits erwähnten Umsteuerung des Schlosses 30, eine oder mehrere weitere Funktionen im Fahrzeug ausgelöst werden. Diese sind vor allem für eine sogenannte Komfortbetätigung von beweglichen Bauteilen im Fahrzeug von Vorteil. Welche Komfortfunktionen dabei sich ergeben wurde bereits oben beispielsweise angegeben. Bezugszeichenliste

Einrichtung, Schließeinrichtung Träger Tür Außenverkleidung von 12 Schwenklager von 20 an 11 Durchbruch in 11 für 22 Durchbruch in 11 für Schließzylinder Abdeckung von 11 elektrische Leitung für 43 in 20 elektrisches Kabel für 43 Handhabe erstes Ende von 20 zweites Ende von 20 Pfeil der Schwenkbewegung von 20, Betätigung Inneres von 20 Steuergerät elektrische Verbindung menschlicher Finger (Fig.3) nachgiebige Wand von 20, Betätigungsstelle Zapfen bei 28 für 51 (Fig.3) Schloss mechanisches Eingangsglied von 30, Schlossglied elektrischer Eingang von 30 Pfeil der Mitnahmebewegung von 31 Rand von 41 (Fig.3) Platine in 24 (Fig.3)

erster Sensor zum Verriegeln von 30, Hauptsensor Elektrode von 40 elektrische Bauteile, Auswerteeinheiten für 40, 50, 45 Pfeil eines elektrischen Ausgangssignals von 42 an 25 (Fig. 1)

zweiter kapazitiver Sensor zum Entriegeln von 30, Öffnungssensor Elektrode von 45 elektrisches Feld von 40 (Fig. 3) elektrische Verbindung von 41 mit 42 elektrische Verbindung von 46 mit 42 Hilfssensor Piezoelement von 50 elektrische Verbindung von 51 mit 42