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Die Erfindung geht aus von einem elektronischen Schlüssel für ein Schließsystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Bei erhöhten Sicherheitsanforderungen werden elektronische Schließsysteme verwendet, die beispielsweise mittels elektromagnetischer Wellen arbeiten. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen werden solche Schließsysteme als Türschließsysteme für die Zugangsberechtigung und/oder als Zündschlosssysteme, Lenkradverriegelungen, Wegfahrsperren o. dgl. für die Fahrberechtigung verwendet. Solche elektronische Schließsysteme umfassen einen elektronischen Schlüssel als Identifikations(ID)-Geber.
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Ein derartiger elektronischer Schlüssel besitzt ein Gehäuse mit wenigstens einem an der Oberfläche des Gehäuses angeordneten Bedienelement. Bei Betätigung des Bedienelements durch einen Benutzer wird zwischen dem Schlüssel und einem Steuergerät im Kraftfahrzeug ein Code, beispielsweise über elektromagnetische Wellen, ausgetauscht. Bei positiver Auswertung des Codes und damit bei berechtigtem Schlüssel wird die dem jeweiligen Bedienelement zugeordnete Funktion des Kraftfahrzeugs ausgelöst. Nachteilig ist die Vielzahl von Bedienelementen am Schlüssel für die Ausbildung einer hohen Funktionalität. Des Weiteren ist das Bedienelement bewegbar in einer Öffnung des Gehäuses angeordnet. So besteht die Gefahr, dass Schadstoffe an den Bedienelementen in das Innere des Gehäuses eindringen und zu einem Ausfall des Schlüssels führen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den elektronischen Schlüssel derart weiterzuentwickeln, dass die Anzahl der Bedienelemente verringert ist. Insbesondere soll die Gefahr des Eindringens von Schadstoffen in das Gehäuse verringert werden.
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Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen elektronischen Schlüssel durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Beim erfindungsgemäßen elektronischen Schlüssel ist die Oberfläche des Gehäuses kapazitiv sensitiv ausgebildet. Und zwar derart, dass die Einwirkung auf das Bedienelement mittels eines Objekts, insbesondere mittels eines menschlichen Fingers, ein zur Einwirkung und/oder zum Bedienelement korrespondierendes Signal erzeugt. Insbesondere dient das Signal in der Art eines Schaltsignals zum Bedienen und/oder Auslösen einer Funktion. Beispielsweise kann das Signal die Codeübertragung vom Schlüssel zum Kraftfahrzeug für die Zugangsberechtigung auslösen. In vorteilhafter Weise kann somit die Oberfläche des Gehäuses geschlossen ausgebildet sein, so dass ein Eindringen von Schadstoffen in das Gehäuse wirksam verhindert ist. Des Weiteren kann durch unterschiedliche Art der Einwirkung auf die Oberfläche eine Vielzahl von Funktionen auslösbar sein, ohne dass zusätzliche Bedienelemente notwendig sind. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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In weiterer Ausgestaltung kann ein mit der Oberfläche des Gehäuses in Verbindung stehender kapazitiver Sensor vorgesehen sein. In zweckmäßiger Weise kann eine Leiterplatte im Gehäuse angeordnet sein. In kompakter Art und Weise kann eine mit der Leiterplatte in elektrischer Verbindung stehende, elektrisch leitfähige Folie an der der Oberfläche zugewandten Innenseite des Gehäuse angeordnet sein, derart dass durch Anlegen einer elektrischen Spannung ein elektrisches Feld an der Oberfläche des Gehäuses zur Zusammenwirkung mit dem kapazitiven Sensor erzeugbar ist, wobei das elektrische Feld zur kapazitiven Bedienung des Schlüssels dient.
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Zwecks Erweiterung der Funktionalität kann ein elektrischer Schalter, der insbesondere auf der Leiterplatte angeordnet sein kann, mit einem an und/oder in der Oberfläche des Gehäuses angeordneten Betätigungsorgan zum Einschalten des kapazitiven Sensors vorgesehen sein. Der einfachen Bedienbarkeit halber kann das Betätigungsorgan als Taste ausgebildet sein. Zur Einsparung von Energie kann der kapazitive Sensor bei fehlender Einwirkung auf die Oberfläche des Gehäuses des Schlüssels nach Ablauf eines Zeitintervalls ausgeschaltet werden.
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Für die ergonomische Bedienung des elektronischen Schlüssels durch den Benutzer kann auf der Oberfläche des Gehäuses wenigstens ein Symbol zur Anzeige des Bedienelements für die bedien- und/oder auslösbare Funktion angeordnet sein. Zweckmäßigerweise kann das Symbol beleuchtbar ausgebildet sein. Hierfür kann eine Leuchtdiode auf der Leiterplatte zur Beleuchtung des Symbols befindlich sein.
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Zwecks Erhöhung der Funktionalität des elektronischen Schlüssels können mehrere bedien- und/oder auslösbare Funktionen vorgesehen sein. In einfacher Art und Weise kann mittels des Betätigungsorgans zwischen den jeweilig anwählbaren Funktionen für den elektronischen Schlüssels umschaltbar sein. Des Weiteren kann durch Bewegung des Objekts, also beispielsweise des Fingers des Benutzers, in Richtung zum Bedienelement die Funktion anwählbar sein.
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Die Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zum Betreiben eines elektronischen Schlüssels für ein Schließsystem, insbesondere für die Zugangs- und/oder Fahrberechtigung bei einem Kraftfahrzeug, bereit. Ein solcher Schlüssel besitzt ein Gehäuse und ein an der Oberfläche des Gehäuses angeordnetes Bedienelement. Für die Bedienung des elektronischen Schlüssels durch den Benutzer wird die Einwirkung auf das Bedienelement mittels eines Objekts, insbesondere mittels eines menschlichen Fingers des Benutzers, kapazitiv detektiert. Bei Detektierung der Einwirkung wird ein zum Bedienelement korrespondierendes Signal, insbesondere in der Art eines Schaltsignals zum Bedienen und/oder Auslösen einer Funktion erzeugt.
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In weiterer Ausgestaltung können beim Verfahren zum Betreiben des elektronischen Schlüssels mehrere bedien- und/oder auslösbare Funktionen vorgesehen sein. Mittels Betätigen des Betätigungsorgans eines elektrischen Schalters kann vom Benutzer zwischen den jeweilig auslösbaren Funktionen umgeschaltet werden.
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In einfacher Art und Weise kann für das Anwählen der Funktion die Bewegung des Objekts in Richtung zum Bedienelement detektiert werden. In ergonomischer Art und Weise kann es sich bei der Bewegung des Objekts um eine im Wesentlichen lineare Bewegung, insbesondere um eine Schiebebewegung, handeln. Des Weiteren kann die lineare Bewegung in zwei einander entgegengesetzten Richtungen für die Ermöglichung der Anwahl zweier Funktionen detektiert werden.
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Zweckmäßigerweise kann der Schlüssel durch Betätigen des Betätigungsorgans vom Benutzer eingeschaltet werden. Zwecks Einsparung von Energie kann weiterhin der Schlüssel nach Ablauf eines Zeitintervalls, in dem keine Einwirkung des Objekts auf das Bedienelement detektiert wird, ausgeschaltet werden.
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Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist nachfolgendes festzustellen.
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Es soll ein neues innovatives Bedienkonzept für einen Fahrzeugschlüssel vorgeschlagen werden. Um an den aktuellen Trend der Bedienphilosophie bei Smartphones anzuknüpfen soll das Konzept ohne mechanische, bewegbare Bauteile funktionieren.
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Das erfindungsgemäße Konzept sieht vor, den Fahrzeugschlüssel per „Fingertouch“ bedienen zu können. Über eine „Haupttaste“ wird das System und die Touchfunktion gestartet. Um Energie zu sparen und ein unbeabsichtigtes Auslösen zu vermeiden, wird die Funktion nach einem einstellbaren Zeitintervall wieder ausgeschaltet. Die Touchfunktion wird mittels einer kapazitiven Folie realisiert, welche im Inneren des Schlüsselgehäuses angebracht ist. Durch einen intelligenten Auswertealgorithmus wird erkannt, in welche Richtung sich der Finger des Benutzers über die kapazitive Folie bewegt.
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Das Bedienkonzept sieht vor, dass über den Haupttaster das System gestartet werden kann, so dass die Bewegung erkannt werden kann. Durch „Sliden“ des Fingers nach vorne beziehungsweise nach hinten kann die entsprechende Funktion, welche beleuchtet sein kann, aktiviert werden. Über den Haupttaster kann zwischen den einzelnen Funktionen getoggelt werden. Nach einem einstellbaren Zeitintervall wird die kapazitive Folie deaktiviert, um Energie zu sparen und um Fehlbetätigungen zu vermeiden.
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Geschaffen ist somit durch die Erfindung ein Fahrzeugschlüssel beziehungsweise ID-Geber mit einem kapazitivem Touch-Bedienungskonzept.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in Folgendem:
- - Es werden weniger mechanische Bauteile als bei einem herkömmlichen Schlüssel benötigt.
- - Es werden keine bewegbaren Bedienelemente benötigt.
- - Es sind weniger Spalte für das Design des Fahrzeugschlüssels notwendig.
- - Es werden mehr Funktionen als bisher auf einer kleineren Fläche ermöglicht.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
- 1 ein Kraftfahrzeug mit einem einen elektronischen Schlüssel umfassenden Schließsystem für die Zugangs- und/oder Fahrberechtigung,
- 2 den elektronischen Schlüssel in perspektivischer Ansicht und
- 3 eine Explosionsdarstellung des Schlüssels aus 2.
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In 1 ist ein Kraftfahrzeug 10 mit einem Schließsystem 11 zu sehen, wobei das Schließsystem 11 für die Zugangs- und/oder Fahrberechtigung bei dem Kraftfahrzeug 10 dient. Das Schließsystem 11 umfasst ein im Kraftfahrzeug 10 befindliches Steuergerät 12 und einen elektronischen Schlüssel 1, wobei der Benutzer 13 mittels des elektronischen Schlüssels 1 das Schließsystem 11 bedient. Zur Bedienung des Schließsystems 11 sind Signale 14 zwischen dem elektronischen Schlüssel 1 und dem Steuergerät 12 mittels elektromagnetischen Wellen übertragbar.
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Der elektronische Schlüssel 1 für das Schließsystem 11 ist näher in 2 zu sehen, Der Schlüssel 1 weist ein Gehäuse 2 auf, wobei an der Oberfläche des Gehäuses 2 mehrere Bedienelemente 3 durch ein beleuchtbares Symbol 15 dargestellt sind. Durch Betätigung des Bedienelements 3 durch den Benutzer 13 wird zwischen dem Schlüssel 1 und dem Steuergerät 12 im Kraftfahrzeug 10 ein Code mittels des Signals 14 über elektromagnetische Wellen ausgetauscht, wodurch bei berechtigtem Schlüssel 1 anschließend die durch das Symbol 15 für das Bedienelement 3 dargestellte Funktion am Kraftfahrzeug 10 ausgelöst wird. Die Oberfläche 16 des Gehäuses 2 ist kapazitiv sensitiv ausgebildet. Die Einwirkung auf das Bedienelement 3 mittels eines Objekts, bei dem es sich insbesondere um einen menschlichen Finger handelt, erzeugt das zur Einwirkung und/oder zum Bedienelement 3 korrespondierende Signal 14. Das Signal 14 dient in der Art eines Schaltsignals zum Bedienen und/oder Auslösen der jeweiligen Funktion des Kraftfahrzeugs 10.
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Wie näher in 3 zu sehen ist, umfasst das Gehäuse 2 ein Oberteil 2' und ein Unterteil 2". Im Inneren des Gehäuses 2 ist eine Leiterplatte 4 angeordnet. Zur Beleuchtung des Symbols 15 befindet sich eine Leuchtdiode 17 auf der Leiterplatte 4. Ein kapazitiver Sensor 5, der auf Leiterplatte 4 befindlich ist, steht mit der Oberfläche 16 des Gehäuses 2, und zwar des Oberteils 2' in Verbindung. Mit der Leiterplatte 4 steht eine elektrisch leitfähige Folie 6 in elektrischer Verbindung, wobei die Folie 6 an der der Oberfläche 16 zugewandten Innenseite des Gehäuses 2 angeordnet ist. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die elektrisch leitfähige Folie 6 ist ein elektrisches Feld an der Oberfläche 16 des Gehäuses 2 zur Zusammenwirkung mit dem kapazitiven Sensor 5 erzeugbar. Zur Bedienung ist das elektrische Feld durch das Objekt beeinflussbar, wobei diese Beeinflussung mittels des Sensors 5 zur Erzeugung des Signals 14 detektierbar ist. Zur Energieversorgung für den Schlüssel 1 ist eine Batterie 7 vorgesehen.
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Des Weiteren befindet sich ein elektrischer Schalter 8 auf der Leiterplatte 4. Der elektrische Schalter 8 weist ein an und/oder in der Oberfläche des Gehäuses 2 angeordnetes Betätigungsorgan 9 auf, wie anhand von 2 zu sehen ist. Das Betätigungsorgan 9 ist insbesondere als eine Taste ausgebildet. Der Schalter 8 dient bei Betätigung des Betätigungsorgans 9 durch den Benutzer 13 zum Einschalten des kapazitiven Sensors 5. Bei fehlender Einwirkung auf die Oberfläche 16 des Gehäuses 2 wird nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitintervalls, in dem keine Einwirkung des Objekts auf das Bedienelement 3 detektiert wird, dann der kapazitive Sensor 5 zwecks Energieeinsparung ausgeschaltet.
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Wie anhand der 2 erkennbar, sind mehrere bedien- und/oder auslösbare Funktionen, die durch Symbole 15, 15' dargestellt sind, vorgesehen. Mittels des Betätigungsorgans 9 ist nun zwischen den jeweilig an- und/oder auswählbaren Funktionen umschaltbar. Des Weiteren ist durch im Wesentlichen lineare Bewegung des Objekts in Richtung gemäß Pfeil 18 in der Art einer Schiebebewegung zum Bedienelement 3 die Funktion anwählbar. Insbesondere kann durch die Detektierung der linearen Bewegung des Objekts in zwei einander entgegengesetzten Richtungen gemäß Doppelpfeil 19 die Anwahl zweier Funktionen ermöglicht werden.
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Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Erfindung umfasst weiterhin auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der Schutzrechtsansprüche. So kann ein derartiger elektronischer Schlüssel nicht nur für ein Schließsystem im Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Es ist auch eine Verwendung für ein Türschloss, das sich beispielsweise an einer Immobilie o. dgl. befindet, möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 1:
- elektronischer Schlüssel
- 2:
- Gehäuse
- 2':
- Oberteil (von Gehäuse)
- 2":
- Unterteil (von Gehäuse)
- 3:
- Bedienelement
- 4:
- Leiterplatte
- 5:
- kapazitiver Sensor
- 6:
- elektrisch leitfähige Folie
- 7:
- Batterie
- 8:
- elektrischer Schalter
- 9:
- Betätigungsorgan
- 10:
- Kraftfahrzeug
- 11:
- Schließsystem (für das Kraftfahrzeug)
- 12:
- Steuergerät (des Schließsystems)
- 13:
- Benutzer
- 14:
- Signal
- 15,15':
- Symbol
- 16:
- Oberfläche (von Gehäuse)
- 17:
- Leuchtdiode
- 18:
- Pfeil (Anwahl Funktion) / Richtung
- 19:
- Doppelpfeil (Anwahl zweier Funktionen) / Richtung
