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Die Erfindung betrifft eine Schließvorrichtung für eine ein Schloss aufweisende Tür eines Fahrzeuges mit einem Türaußengriff, dem eine Sende-/Empfangsantenne zugeordnet ist, und mit einem Schlüssel in Form eines drahtlos auslesbaren Datenträgers, welcher ebenfalls eine Sende-/Empfangsantenne aufweist, wobei im Wege eines drahtlosen Datenaustausches über die beiden Sende-/Empfangsantennen mittels eines vom Türaußengriff an den Schlüssel gesandten Aktivierungssignals ein dem Schlüssel zugeordneter Prozessor zur Abgabe eines Identifikationssignals aktiviert wird, wobei das vom Fahrzeug empfangene Identifikationssignal nach dessen Verifizierung eine Entsperrung und nach Annähern einer Person an den Griff eine Öffnung des Schlosses zur Folge hat.
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Derartige Schließvorrichtungen dienen der Erleichterung des Aufschließens einer Kraftfahrzeugtür. Das Schlüsselgeheimnis wird im Schlüssel in einem Datenträger gespeichert. Der Schlüssel befindet sich, wenn er außerhalb eines Kraftfahrzeuges angeordnet ist, in einer Bereitschaftsstellung. In dieser Stellung ist der Schlüssel bereit, ein Aktivierungssignal zu empfangen. Dieses Aktivierungssignal wird bei Schließvorrichtungen, wie sie dem Stand der Technik angehören, mit 125 kHz von der Tür bzw. dem KFZ abgesandt. Um dieses niederfrequente Aktivierungssignal abstrahlen zu können, ist in der Tür die Anordnung einer relativ großen Antenne erforderlich. Die
DE 299 16 091 U1 schlägt beispielsweise vor, die Antenne, bei der es sich um einen Ferritstab mit Spulenanordnung handeln kann, in eine Höhlung des beweglichen Teils, also des Griffbügels eines Türgriffes anzuordnen. Die
JP H09-115 776 A schlägt alternativ zu dieser Anordnung vor, die Spule rückwärtig einer Griffmulde anzuordnen.
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Die
EP 0 846 820 A1 schlägt alternativ vor, die Spule nicht um einen Ferritkern sondern um den Schließzylinder anzuordnen.
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Der Schlüssel kann als Chipkarte ausgebildet sein und besitzt eine Empfangsantenne, mit welcher das 125 kHz-Aktivierungssignal empfangen werden kann. Dieses Aktivierungssignal enthält Daten, die den türaußengriffseitigen Teil der Schließvorrichtung identifizieren. Der Schlüssel kann anhand dieser Daten erkennen, ob er zum griffseitigen Teil der Schließvorrichtung gehört. Stellt ein dem Schlüssel zugeordneter Prozessor fest, dass eine Zugehörigkeit gegeben ist, so sendet der Schlüssel ein komplexes Identifikationssignal an das Fahrzeug bzw. an den Türaußengriff zurück. Dieses Signal wird auf einer höheren Frequenz gesendet, nämlich auf 433 MHz. Der Vorteil des niederfrequenten Signales ist seine große Reichweite. Der Nachteil ist die begrenzte Fähigkeit, Daten zu übertragen. Zudem wird es als Nachteil oft angesehen, dass die Antennen für diese niederfrequente Signal relativ groß ausgestaltet werden müssen. Das hochfrequente Signal hat die vorteilhaften Eigenschaften, große Datenraten schnell übermitteln zu können. Allerdings ist die Reichweite beschränkt. Andererseits ist die Antennengröße um ein vielfaches geringer als die Größe der Niederfrequenz-Antenne.
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Aus der
DE 198 13 782 C1 ist eine Schließvorrichtung bekannt, bei der ein Transponder eines Schlüssels mit einer Sender-/Empfangseinrichtung innerhalb des Kraftfahrzeugs Daten austauscht. Der Transponder erhält ein Anforderungssignal und sendet daraufhin ein codiertes Antwortsignal zurück.
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Auch die
DE 43 29 697 C2 beschreibt eine Schließvorrichtung mit einer Sende-/Empfangseinrichtung, die durch Aussenden eines niederfrequenten Signals einen Transponder weckt, so dass der im Hochfrequenzbereich ein Identifikationssignal abgibt.
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Die
DE 196 10 116 A1 beschreibt ein Diebstahlschutzsystem für Kraftfahrzeuge, bei dem das Identifikationssignal über zwei voneinander verschiedene Trägerfrequenzen gesendet werden kann.
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Die
DE 197 45 149 A1 beschreibt ein Schließsystem für Kraftfahrzeuge, bei dem eine Antenne im Türgriff angeordnet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Datenaustausch zwischen Griff und Schlüssel zu verbessern.
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Gelöst wird die Aufgabe zunächst und im Wesentlichen vom Gegenstand des Anspruches 1, in welchem darauf abgestellt ist, dass der gesamte Datenaustausch, also insbesondere auch das Senden des Aktivierungssignals, zwischen Griff und Schlüssel im Hochfrequenzbereich stattfindet. Demzufolge ist die Sende-/Empfangsantenne des Griffs und die Sende-/Empfangsantenne des Transponders räumlich klein zu gestalten. Der Empfang und das Absenden der Daten können sowohl griffseitig als auch schlüsselseitig mit nur einer einzigen Antenne erfolgen. Während beim Stand der Technik jeweils eine Sendeantenne für das langwellige Aktivierungssignal erforderlich und eine Empfangsantenne für das kurzwellige Identifikationssignal erforderlich war, beschränkt sich erfindungsgemäß der Aufwand in erheblichem Maße. Die beiden Sende-/Empfangsantennen werden jeweils von einer einzigen Spule ausgebildet, die so gestaltet ist, dass sie eine Frequenz die zwischen 315 und 886 MHz liegt empfangen und senden kann. Hierzu kann die griffseitige Sende-/Empfangsantenne als auf einer flexiblen Leiterplatte angeordnete Planarspule gestaltet sein. Diese Planarspule kann im festen Teil des Griffes angeordnet sein. Sie braucht demzufolge nicht in dem Griffbügel angeordnet zu sein, welcher zum manuellen Öffnen der Tür verschwenkt werden kann oder muss. Die Leiterplatte kann den Schließzylinder umgeben. Sie kann hierzu ein Loch besitzen, durch welches der Schließzylinder ragt. Die einzelnen, auf der Leiterplatte aufgedruckten Spulenwindungen umgeben dann in Form der oben bereits erwähnten Planarspule den Schließzylinder. Auf der flexiblen Leiterplatte kann zusätzlich zur Planarspule ein Sender bzw. Empfänger, also eine Sende- und Empfangseinrichtung in Form einer elektronischen Schaltung angeordnet sein. Das der flexiblen Leiterplatte zugeführte Signal und das von der flexiblen Leiterplatte abgeführte Signal ist dann ein niederfrequentes Signal, welches problemlos über Kabel an einen an beliebiger Stelle im Griff oder im Fahrzeug anzuordnenden Prozessor weitergeleitet wird. In diesem Prozessor erfolgt die Prüfung des vom Schlüssel empfangenen Identifikationssignales. Wird festgestellt, dass es sich um das richtige Identifikationssignal handelt, also dass der Schlüssel eine Schließberechtigung für das Schloss besitzt, so wird das Schloss zur manuellen Betätigung freigegeben. In einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Annäherung einer Person an den Griff das Schloss nach dem Entriegeln auch geöffnet wird. Hierzu ist es bekannt, dass der Griff als kapazitiver Näherungsschalter wirkt. Zwischen dem Griff und der Karosserie wird beim Stand der Technik ein elektrisches Feld aufgebaut, welches durch Annäherung einer Person verändert wird. Diese Veränderung wird vom Griff oder fahrzeugseitigen Prozessor registriert. Wird eine derartige Annäherung registriert, so wird das Schloss geöffnet, so dass die Person lediglich die Tür zu öffnen aber nicht das Schloss zu betätigen braucht. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass das Erkennen einer sich dem Fahrzeug nähernden Person über das von der griffseitigen Antenne gesendete HF-Radiosignal erfolgt. Dies kann dadurch erfolgen, dass nach Identifikation des Schlüssels die griffseitige Antenne eine hochfrequentes Trägersignal sendet. Eine Auswerteschaltung prüft, inwieweit sich dieses Signal ändert. Das von der Antenne abgestrahlte elektromagnetische Feld wird zufolge der sich dielektrisch ändernden Umgebung der Antenne verstimmt. Diese Verstimmung des Antennen-Oszillators wird von einer Auswerteschaltung erkannt und als Annäherung einer Person angesehen. Das Schloss wird dann geöffnet. Insofern ist die Sende-/Empfangsantenne des Griffes nicht nur ein Instrument zur Datenübertragung, sondern auch Teil einer Näherungsschalteranordnung.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 in grob schematischer Darstellung eine Schlüsselkarte mit den darauf angeordneten relevanten elektrischen Komponenten,
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2 ausschnittsweise die Fahrertür eines Fahrzeuges mit Griff und Schloss,
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3 ausschnittsweise und teilweise aufgebrochen den festen Teil eines Türgriffes mit Antennenanordnung,
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4 die flexible Leiterbahn als Trägerin einer Antenne und eines Senders nebst dargestelltem Prozessor und
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5 das Prinzip Schaltbild eines Näherungsschalters.
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Die erfindungsgemäße Schließvorrichtung besitzt einen Schlüssel, wie er in Form einer Schlüsselkarte von der 1 dargestellt ist. Diese Schlüsselkarte 1 besitzt einen Prozessor 2, der einen Datenspeicher besitzt. Diesem Prozessor 2 kann ein Vorprozessor 3 vorgeschaltet sein. Der Vorprozessor 3 kann ebenfalls einen Datenspeicher besitzen. Vor dem Vorprozessor 3 befindet sich der Sender/Empfänger 4. Dieser Sender/Empfänger 4 wirkt mit einer einzigen Antenne 5 zusammen, die sich ebenfalls beispielsweise in Form einer Spule auf der Schlüsselkarte befinden kann.
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Die 4 zeigt grob schematisch die Elemente des griffseitigen Teiles der Schließvorrichtung. Dieser Teil der Schließvorrichtung besitzt eine flexible Leiterplatte 13, auf welcher eine Antenne 12 in Form einer Planarspule aufgebracht ist. Im Zentrum der Planarspule 12 befindet sich eine Öffnung 15. Die Planarspule 12 ist mit einem Sender/Empfänger 14 verbunden. Der Empfänger 14 besitzt einen Niederfrequenz-Eingang 19 und einen Niederfrequenz-Ausgang 20. Mit denen ist der Sender/Empfänger 14 mit einem Prozessor 16 verbunden. Der Prozessor 16 ist wiederum mit einem Schloss 8 verbunden.
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Wie in der 2 dargestellt ist, befindet sich das Schloss 8 im Bereich der Tür eines Kraftfahrzeuges 6. Der Griff 7 befindet sich ebenfalls in der Tür eines Kraftfahrzeuges. Wie die 3 zeigt, besitzt der Türaußengriff 7 einen beweglichen Griffteil 9, der als Griffbügel zum manuellen Betätigen des Schlosses 8 ausgestaltet ist. Der Türaußengriff 7 besitzt darüber hinaus einen festen Griffteil 10. Dieser feste Griffteil 10 trägt einen Schließzylinder 11 zum manuellen Entriegeln des Schlosses 8. Der Schließzylinder 11 durchragt dabei die bereits erwähnte Öffnung 15 der flexiblen Leiterplatte 13. Die flexible Leiterplatte 13 erstreckt sich im Bereich der Antenne 12 quer zur Achse des Schließzylinders 11, so dass die Planarspule 12 in einer Querebene zur Achse des Schließzylinders 11 liegt. Der Abschnitt der flexiblen Leiterplatte 13, welcher den Sender/Empfänger 14 trägt, kann abgewinkelt sein, wie es die 3 grob schematisiert darstellt. Der Zylinderkern bildet den Spulenkern.
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Die Antenne 12 hat funktionell die Aufgabe, mit der Schlüsselkarte 1 bzw. mit der Antenne 5 der Schlüsselkarte 1 einen drahtlosen Datenaustausch zu vollziehen. Hierzu sendet der Sender 4 über die Antenne 12 intervallartig ein Aktivierungssignal auf beispielsweise einer Frequenz von 433 MHz ab. Dieses Aktivierungssignal enthält Daten über den Typ und die Identität des Schlosses bzw. der Schließvorrichtung. Befindet sich die Schlüsselkarte 1 in Reichweite des Senders 4, so wird das Aktivierungssignal von der Antenne 5 der Schlüsselkarte 1 empfangen. Wird das Signal mit ausreichender Feldstärke empfangen, so veranlasst der schlüsselkartenseitige Empfänger 4 einen Vorprozessor 3, die mit dem Aktivierungssignal übermittelten Daten auszuwerten. Stellt der Vorprozessor 3 fest, dass die mit dem Aktivierungssignal übermittelten Daten zum Schlüssel gehören, so aktiviert der Vorprozessor 3 den Prozessor 2, in welchem die Identifikationsdaten gespeichert sind. Der Prozessor 2 veranlasst dann den Sender/Empfänger 4 über die Antenne 5 das Identifikationssignal abzusenden. Dieses Identifikationssignal wird sodann von dem zwischenzeitlich in eine Empfangsbereitschaftstellung gegangenen Sender/Empfänger 14 des Griffes 7 über die Antenne 12 empfangen. Der Sender/Empfänger 14 leitet dieses Signal dann über die Niederfrequenzleitung 20 an den Prozessor 16 weiter. Stellt dieser die Schließberechtigung der Schlüsselkarte 1 fest, wird das Schloss 8 entriegelt.
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Gleichzeitig mit der Entriegelung des Schlosses 8 beginnt die Antenne 12 ein vom Sender/Empfänger 14 bereitgestelltes hochfrequentes Trägersignal abzusenden. Der Oszillator des Senders 14 kann durch Annähern einer Person an die Antenne verstimmt werden. Diese Verstimmung des Antennen-Oszillators wird von einer Auswerteschaltung 17, wie sie in der 5 grob schematisch dargestellt ist, ausgewertet. Stellt die Auswerteschaltung 17 eine derartige Verstimmung fest, so wird über einen Schaltverstärker 18 ein Öffnungssignal an das Schloss 8 abgegebenen. Das Schloss öffnet, so dass die Tür ohne Betätigung des beweglichen Griffteiles 9 öffenbar ist.
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Es ist von Bedeutung, dass die gesamte Datenkommunikation zwischen dem Schlüssel 1 und dem Türaußengriff 7 über eine hohe Frequenz abläuft, die zwischen 315 und 868 MHz beträgt. Dabei ist es von besonderem Vorteil, dass auch die Trägerfrequenz, die zur Ermittlung der Annäherung einer Person von der Antenne 12 abgesandt wird, die gleiche Frequenz hat. Sowohl im Schlüssel als auch im Türgriff braucht demzufolge nur eine einzige Antenne von kleiner Baugröße angeordnet zu werden. Die griffseitige Antenne 12 ist nicht nur Mittel zur Datenübertragung sondern auch Teil einer Näherungsschalteranordnung.
