Die Erfindung betrifft einen Türaußengriff für ein

Kraftfahrzeug, wobei der Türaußengriff mindestens einen

kapazitiven Näherungssensor mit wenigstens einer Sensorelektrode und einer Ansteuer- und Auswerteschaltung und eine

SteuerSchaltung aufweist.

Türaußengriffe mit integrierten kapazitiven Sensoren sind allgemein bekannt. In der Offenlegungsschrift DE 196 17 038 AI der Anmelderin werden zum Beispiel kapazitive Sensoren benutzt, um eine Annäherung eines potentiellen Bedieners zu detektieren. Ein kapazitiver Annäherungssensor umfasst dabei eine

Sensorelektrode und eine Ansteuer- und Auswerteschaltung. Die Ansteuer- und Auswerteschaltung misst die Kapazität der

Elektrode gegenüber Masse. Durch Annäherung einer Hand des

Bedieners wird die Kapazität der Elektrode verändert, und die Kapazitätsänderung wird durch die Ansteuer- und

Auswerteschaltung erfasst. Sobald der Sensor eine Annäherung erfasst hat, wird z. B. ein 125-kHz-Aufwecksignal ausgesendet.

Befindet sich ein entsprechender ID-Geber in Empfangsreichweite, so reagiert dieser mit Aussenden eines HF-Funksignals, das eine eindeutige Kennung (ID) umfasst. Eine HF-Empfangseinheit im Fahrzeug empfängt dieses Signal und prüft anhand der Kennung eine Zugangsberechtigung. Sofern die Zugangsberechtigung

vorliegt, wird eine Bedienung des Fahrzeugs über den

Türaußengriff freigegeben.

Grundsätzlich ist außerdem der Wunsch bekannt, dass Benutzer von Kraftfahrzeugen im Alltag möglichst wenig durch mitgeführte Geräte und Schlüssel für die Kraftfahrzeuge belastet werden möchten. Es besteht daher der Wunsch, einzelne Funktionen des Kraftfahrzeugs durch eine Verwendung von Geräten zu

legitimieren, die vom Benutzer ohnehin mitgeführt werden. Dies können beispielsweise Mobiltelefone sein. Zunehmend mehr Geräte des täglichen Lebens, insbesondere Mobiltelefone, umfassen Funktionen zu einer sogenannten Nahfeld- Kommunikation (NFC = Near Field Communication) .

Aufgabe der Erfindung ist es, Komponenten zur NFC- Kommunikation platzsparend in einem Türaußengriff

unterzubringen, um diese beispielsweise für eine Kommunikation im Rahmen der Erkennung einer Zugangsberechtigung einsetzen zu können .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Türaußengriff mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße Türaußengriff für ein Kraftfahrzeug weist mindestens einen kapazitiven Näherungssensor und eine Steuerschaltung auf. Der Näherungssensor umfasst wenigstens einen Sensorelektrode und eine Ansteuer- und Auswerteschaltung, die beispielsweise sowohl der Ansteuerung der Sensorelektrode mit bestimmten Spannungsverläufen als auch der Auswertung im Sinne eines Messens von Kapazitätsänderungen dient. Vorzugweise weist der kapazitive Näherungssensor eine Sensorelektrode in Form einer Metallplatte oder -Schicht auf, die über eine

(vorzugsweise kurze) Zuleitung mit der Ansteuer- und

Auswerteschaltung verbunden ist. Der Türaußengriff umfasst mindestens einen mit einer NFC-Antennenspule koppelbaren NFC- Baustein. Der NFC-Baustein ist beispielsweise eine integrierte Schaltung mit den für die bidirektionale Nahfeldkommunikation erforderlichen Sende-, Codier-, Empfangs- und

Decodierschaltungen . Eine der wenigstens einen Sensorelektrode ist als NFC-Antennenspule ausgebildet, und die Anschlüsse der NFC-Antennenspule sind über eine Koppelschaltung mit dem NFC- Baustein koppelbar. Die Koppelschaltung umfasst beispielsweise mehrere elektronische Schaltbauelemente, gegebenenfalls mit zugehörigen Ansteuer- und Auswerteschaltungen. Die

Koppelschaltung, die Ansteuer- und Auswerteschaltung und der NFC-Baustein sind mit der Steuerschaltung gekoppelt, die die Koppelschaltung derart ansteuert, dass die Anschlüsse der NFC- Antennenspule in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der

Steuerschaltung selektiv mit dem NFC-Baustein verbunden oder von dem NFC-Baustein derart getrennt werden können, dass die NFC- Antennenspule als Sensorelektrode des kapazitiven

Näherungssensors wirkt. Ein Betriebszustand der Steuerschaltung ist hier beispielsweise ein Zustand der Kapazitätsmessung oder einer bevorstehenden NFC-Kommunikation (z. B. Sendewunsch oder Empfangsbereitschaft ) .

Durch ein platzsparendes Unterbringen von NFC-Komponenten in dem Türaußengriff können zusätzliche Komfortfunktionen

realisiert werden. Darüber hinaus reduziert die Verwendung einer als NFC-Antennenspule ausgebildeten Sensorelektrode die Anzahl der für den Türaußengriff verwendeten Bauteile und somit die Kosten. Durch die von der Steuerschaltung gesteuerte Trennung des NFC-Bausteins von der als NFC-Antennenspule ausgebildeten Sensorelektrode wird die Kapazitätsmessung durch den NFC- Baustein nicht oder nur minimal beeinflusst.

Die Funktionen des Türaußengriffs werden durch die

Steuerschaltung gesteuert. Die Steuerschaltung verfügt über Informationen darüber, wie jeweils die als NFC-Antennenspule ausgebildete Sensorelektrode zu verwenden ist. Die Informationen bilden sich als Betriebszustand der Steuerschaltung ab. In

Abhängigkeit von den Informationen steuert die Steuerschaltung die Koppelschaltung, die Ansteuer- und Auswerteschaltung und den NFC-Baustein . Zwischen den Funktionen des Messens der Kapazität und der NFC-Kommunikation kann beispielsweise in festen

ZeitIntervallen umgeschaltet werden, oder es kann eine Funktion Priorität haben.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist einer der

Anschlüsse der als NFC-Antennenspule ausgebildeten

Sensorelektrode permanent mit der Ansteuer- und

Auswerteschaltung des kapazitiven Näherungssensors verbunden. Dabei kann die Ansteuer- und Auswerteschaltung so ausgebildet sein, dass ihr Einfluss auf die als NFC-Antennenspule

ausgebildete Sensorelektrode bei ihrer Verwendung als NFC- Antennenspule gering ist. Durch die permanente Verbindung werden die Anzahl der benötigten Bauteile und parasitäre Effekte reduziert.

Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung weist die Koppelschaltung eine Schalteinrichtung zum Koppeln eines der Anschlüsse der NFC-Antennenspule mit der Ansteuer- und Auswerteschaltung auf. Dies ist dann von Vorteil, wenn die mit der Sensorelektrode gekoppelten Eingangsschaltungen der

Ansteuer- und Auswerteschaltung die Funktion der NFC- Antennenspule stören würden.

Bei anderen Ausführungsformen kann es vorteilhaft sein, mehr als nur einen Anschluss der NFC-Antennenspule über die

Schalteinrichtung mit der Ansteuer- und Auswerteschaltung zu koppeln .

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die

Schalteinrichtung in einem Bauelement enthalten, das auch die Ansteuer- und Auswerteschaltung enthält. Beispielsweise kann die Schalteinrichtung Teil einer Anschlussbeschaltung eines

integrierten Schaltkreises sein. Dieser Schaltkreis umfasst auch die Ansteuer- und Auswerteschaltung, die den mit der

Sensorelektrode verbundenen Anschluss entweder mit internen Schaltungsteilen der Ansteuer- und Auswerteschaltung verbindet oder diesen hochohmig schaltet.

Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Ansteuer- und Auswerteschaltung, die Schalteinrichtung der Koppelschaltung und die Steuerschaltung in einem

MikroController enthalten. Ein Anschluss der als NFC- Antennenspule ausgebildeten Sensorelektrode ist mit einem Port des MikroControllers verbunden, und der Anschluss wird von der Ansteuer- und Auswerteschaltung getrennt, indem der Port

hochohmig geschaltet wird. Bei einer Weiterbildung dieser

Ausführungsform ist die gesamte Koppelschaltung in dem

MikroController enthalten.

Ein MikroController kann auch weitere Schaltungsteile oder auch Komponenten für eine NFC-Kommunikation enthalten. Dadurch können die gesamte Koppelschaltung oder auch ein Teil des NFC- Bausteins in den MikroController integriert werden. Dabei können die Anzahl der Bauteile und der Einfluss parasitärer Effekte reduziert werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Steuerschaltung einen in einem Innenraum des Türaußengriffs angeordneten MikroController auf. Ein MikroController ist ein programmierbarer Baustein. Durch eine Anpassung der

Programmierung lassen sich neue Funktionen realisieren oder beispielsweise das Verhalten des Türaußengriffs an veränderte Rahmenbedingungen anpassen.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist wenigstens ein weiterer kapazitiver Näherungssensor, der jeweils wenigstens eine

Ansteuer- und Auswerteschaltung und eine Sensorelektrode umfasst, mit der Steuerschaltung gekoppelt. Weitere kapazitive Näherungssensoren können für Komfortfunktionen oder zur

getrennten Erkennung einer frontalen Annäherung einer

Bedienerhand einerseits und eines Hintergreifens des

Türaußengriffs andererseits genutzt werden.

Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform sind die als NFC-Antennenspule ausgebildete Sensorelektrode und wenigstens eine der Sensorelektroden des wenigstens einen weiteren

kapazitiven Näherungssensors mit einer gemeinsamen Ansteuer- und Auswerteschaltung gekoppelt. Durch diese Mehrfachnutzung für verschiedene Sensorelektroden kann die Anzahl der benötigen Bauteile reduziert werden.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die

Koppelschaltung Analogschalter auf. Die Vorteile von

Analogschaltern bestehen darin, dass sie einerseits ohne mechanische Schaltbauelemente realisiert sind und andererseits eine vergleichsweise geringe Kapazität bei vergleichsweise geringem Innenwiderstand haben.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die

Steuerschaltung, die Ansteuer- und Auswerteschaltung, der NFC- Baustein und die Koppelschaltung auf einer gemeinsamen

Leiterplatte montiert. Die Leiterplatte kann starr oder auch flexibel sein. Insbesondere Koppelkapazitäten und HF- Signalführungen sind stark von der exakten Platzierung der Komponenten zueinander abhängig. Bei der Platzierung und der Montage des NFC-Bausteins , der Koppelschaltung, der Ansteuer- und Auswerteschaltung und der Steuerschaltung auf einer

gemeinsamen Leiterplatte sind die Komponenten zueinander räumlich fixiert. Auch senkt diese Art der Montage die Kosten. Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die als NFC-Antennenspule ausgestaltete Sensorelektrode von einem

Leiterzug auf der Platine gebildet. Diese Gestaltung als

Leiterzug hat den Vorteil, dass kein diskretes Bauelement benötigt wird.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind auf der die als NFC-Antennenspule ausgebildeten Sensorelektrode umfassenden Leiterplatte zumindest auch die Koppelschaltung und die Ansteuer- und Auswerteschaltung angeordnet. Dadurch lassen sich die parasitären Kapazitäten und Induktivitäten der

Zuleitungen verringern und exakter einstellen.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind sämtliche im Zustand des Trennens des NFC-Bausteins von der als NFC- Antennenspule ausgebildeten Sensorelektrode mit den Anschlüssen der als NFC-Antennenspule ausgebildeten Sensorelektrode noch gekoppelten Bauelemente der Koppelschaltung unmittelbar

benachbart zu der als NFC-Antennenspule ausgebildeten

Sensorelektrode angeordnet. Wenn die als NFC-Antennenspule ausgebildete Sensorelektrode von dem NFC-Baustein getrennt ist, wird sie als Sensorelektrode des kapazitiven Näherungssensors genutzt. Die Leiterbahnen zwischen den Anschlüssen der als NFC- Antennenspule ausgebildeten Sensorelektrode zu der

Koppelschaltung bilden dann eine räumliche Ausdehnung der

Sensorelektrode. Indem die Bauelemente der Koppelschaltung, die auch beim Trennen vom NFC-Baustein noch mit der Sensorelektrode verbunden sind, möglichst nah an der Sensorelektrode platziert sind, ergibt sich eine geringe Ausdehnung.

Vorteilhafte und/oder bevorzugte Ausgestaltungen und

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:

Figur 1 eine schematische Ansicht einer Leiterplatte eines erfindungsgemäßen Türaußengriffs ,

Figur 2 ein Blockschaltbild von Schaltungskomponenten eines erfindungsgemäßen Türaußengriffs, und Figur 3 ein Blockschaltbild von Schaltungskomponenten einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Türaußengriffs . Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer

Leiterplatte 10, die in einem Innenraum eines

Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Türaußengriffs untergebracht ist, wobei die dargestellte Leiterplatte derart in Längsrichtung in dem Türaußengriff angeordnet ist, dass eine als NFC-Antennenspule ausgebildete Sensorelektrode 20 in einer

Metallisierungsschicht der Leiterplatte 10 benachbart zu einem Schließzylinder angeordnet ist. Diese Sensorelektrode 20 soll vorzugsweise als Sensorelektrode eines kapazitiven Sensors zum Erfassen einer Annäherung eines Bedienerkörperteils,

beispielsweise eines Fingers, dienen, mit der ein Verschließen oder Verriegeln des Türschlosses initiiert werden soll. In der Metallisierungsschicht der Leiterplatte 10 ist ferner eine als Platte ausgebildete Sensorelektrode 73 eines zweiten kapazitiven Näherungssensors angeordnet, der beispielsweise zum Erfassen der Annäherung eines Bedienerkörperteils, z. B. der Hand des

Bedieners, dient, um damit einen Funkdialog mit einem ID-Geber zum Autorisieren eines Zugangs zum Fahrzeug und eine

entsprechende Entriegelung des Türschlosses auszulösen.

Die als NFC-Antennenspule ausgebildete Sensorelektrode 20 weist zwei Anschlüsse 21, 22 auf. Die Anschlüsse 21, 22 sind mit einer Koppelschaltung 30 verbunden. Die Koppelschaltung 30 ist wiederum mit einem NFC-Baustein 40 und einem MikroController 55 verbunden. Der MikroController 55 enthält eine Ansteuer- und Auswerteschaltung für die Sensorelektrode 20 und eine Ansteuer- und Auswerteschaltung für eine weitere Sensorelektrode 73. Ein Anschluss 71 der Sensorelektrode 73 ist mit dem MikroController 55 verbunden. Die Koppelschaltung 30 koppelt die Anschlüsse 21 und 22 der als NFC-Antennenspule ausgebildeten Sensorelektrode 20 entweder mit dem NFC-Baustein 40 oder mit der in dem

MikroController 55 enthaltenen Ansteuer- und Auswerteschaltung.

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 ist die

Sensorelektrode 73 des zweiten kapazitiven Annäherungssensors in Längsrichtung beabstandet zu der als NFC-Antennenspule ausgebildeten Sensorelektrode 20 angeordnet, um gegenseitige Beeinflussungen zu reduzieren. Die Bauelemente, wie der

MikroController 55, der NFC-Baustein 40 und die Koppelschaltung 30 sind auf der Leiterplatte 10 zwischen den beiden Elektroden

20 und 73 angeordnet. Bei der in Figur 1 gezeigten schematischen Darstellung erscheinen die Bauelemente 55, 40, 30 und die in der Leiterplatten-Metallisierungsschicht ausgebildeten Elektroden 20 und 73 auf einer Leiterplattenseite.

Bei einer anderen, bevorzugten Ausführungsform können die

Bauelemente 55, 40 und 30 auch auf der anderen

Leiterplattenseite montiert sein. Bei noch anderen

Ausführungsformen kann die Leiterplatte zwei oder mehr

Metallisierungsebenen aufweisen und können die Sensorelektrode 20 und die Sensorelektrode 73 in verschiedenen Ebenen oder auf verschiedenen Seiten der Leiterplatte 10 ausgebildet sein.

Schließlich ist es auch denkbar, dass die Sensorelektrode 73 und gegebenenfalls weitere Sensorelektroden als separate Bauteile (Metallplatten oder -folien oder Metallisierungsschichten weiterer Leiterplatten) ausgebildet und beabstandet von der Leiterplatte 10 angeordnet sind.

Figur 2 zeigt die auf der Leiterplatte 10 gemäß Figur 1 platzierten Komponenten in einem Blockschaltbild. Die Anschlüsse

21 und 22 der als NFC-Antennenspule ausgebildeten

Sensorelektrode 20 sind mit der Koppelschaltung 30 verbunden. Die Koppelschaltung 30 umfasst mehrere Schaltelemente 31a, 31b und 31c, beispielsweise Halbleiterschaltbauelemente, wie MOS- oder Bipolar-Schalttransistoren oder dergleichen. In dem in Figur 2 dargestellten Zustand der Koppelschaltung 30 sind die Anschlüsse 21 und 22 mit dem NFC-Baustein 40 verbunden, nicht aber mit der Ansteuer- und Auswerteschaltung 60. In einem anderen, nicht in Figur 2 dargestellten Zustand ist der

Anschluss 22 der als NFC-Antennenspule ausgebildeten

Sensorelektrode 20 über die Koppelschaltung 30 mit der Ansteuer- und Auswerteschaltung 60 verbunden und sind die beiden

Anschlüsse 21 und 22 von dem NFC-Baustein 40 getrennt. Die

Koppelschaltung 30, der NFC-Baustein 40 und die Ansteuer- und Auswerteschaltung 60 sind mit Ports 51 eines MikroControllers 50 verbunden. Die Sensorelektrode 73 des zweiten kapazitiven

Näherungssensors ist ebenfalls mit einer zugehörigen Ansteuer- und Auswerteelektronik 70 verbunden, die wiederum ebenfalls mit dem MikroController 50 gekoppelt ist.

Der MikroController 50 steuert die Ansteuer- und

Auswerteschaltungen 60 und 70, den NFC-Baustein 40 und die

Koppelschaltung 30. In Abhängigkeit von einem Betriebszustand des MikroControllers 50 ist beispielsweise die NFC-Antennenspule 20 über die Schaltbauelemente 31b und 31c mit dem NFC-Baustein 40 verbunden. Die Sensorelektrode 20 wirkt als NFC-Antennenspule des NFC-Bausteins 40. In diesem Betriebszustand ist die als NFC- Antennenspule ausgebildete Sensorelektrode 20 durch das

geöffnete Schaltbauelement 31a von der Ansteuer- und

Auswerteschaltung getrennt, wodurch eine Beeinflussung der NFC- Kommunikation durch die Ansteuer- und Auswerteschaltung 60 vermieden werden kann. Nach Abschluss der NFC-Kommunikation kann in einen anderen Betriebszustand gewechselt werden, um zum

Beispiel eine Verriegelung der Außentüren eines Kraftfahrzeugs auszulösen. In diesem weiteren Betriebszustand des

MikroControllers 50 ist ein Anschluss 22 der Sensorelektrode 20 über das Schaltbauelement 31a der Koppelschaltung 30 mit der Ansteuer- und Auswerteschaltung 60 verbunden. Um die

Kapazitätsmessung nicht zu beeinflussen, wird der NFC-Baustein 40 mittels der Schaltbauelemente 31b und 31c von den Anschlüssen 21 und 22 getrennt. Die Schaltbauelemente können zum Beispiel Analogschalter sein, die die Kapazitätsmessung und die NFC- Kommunikation nur in geringem, tolerierbarem Maße beeinflussen. Vorzugsweise verfügt der Analogschalter über einen geringen Innenwiderstand und geringe parasitäre Kapazitäten. Der

MikroController 50 kann bei einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform Ansteuer- und Auswerteschaltungen 60 und/oder 70 enthalten.

Figur 3 zeigt eine alternative Ausführungsform des

erfindungsgemäßen Türaußengriffs, wobei gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in Figur 2 gekennzeichnet sind. Der MikroController 50 ist wiederum über Ports 51 mit der ersten Ansteuer- und Auswerteschaltung 60, der zweiten Ansteuer- und Auswerteschaltung 70, dem NFC-Baustein 40 und einer

Koppelschaltung 35 verbunden. Die zweite Ansteuer- und

Auswerteschaltung 70 bildet mit der Sensorelektrode 73 den zweiten kapazitiven Näherungssensor. Der NFC-Baustein 40 ist wiederum über die Koppelschaltung 35, die zwei Schaltelemente 36b, 36c umfasst, mit Anschlüssen 21 und 22 der als NFC- Antennenspule ausgebildeten Sensorelektrode 20 verbunden. Bei dieser Ausführungsform ist Anschluss 22 der NFC-Antennenspule 20 permanent mit der ersten Ansteuer- und Auswerteschaltung 60 verbunden. Die Anzahl der benötigten Schaltelemente 31 ist somit geringer als bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung.

Die Betriebsweise entspricht im Wesentlichen der des in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiels. Abweichend wird im Betriebszustand der NFC-Kommunikation die als NFC-Antennenspule ausgebildete Sensorelektrode 20 nicht von der Ansteuer- und Auswerteschaltung 60 getrennt. In einem Betriebszustand der Ansteuer- und Auswerteschaltung 60, der von dem MikroController 50 kontrolliert wird, wird die NFC-Kommunikation nicht oder nicht wesentlich durch die Ansteuer- und Auswerteschaltung 60 gestört. In dem Betriebszustand des MikroControllers, in dem die Kapazitätsmessung ausgeführt wird, wird die als NFC- Antennenspule ausgebildete Sensorelektrode durch die

Schaltbauelemente 36b und 36c der Koppelschaltung 35 von dem

NFC-Baustein 40 getrennt. Der Betriebszustand der Ansteuer- und Auswerteschaltung 60 wird derart geändert, dass eine

Kapazitätsmessung durchgeführt wird. Die Ansteuer- und

Auswerteschaltung 60 kann dabei ein Teil des MikroControllers 50 sein.