DE102011111208A1

DE102011111208A1 - Berührungslose Betätigung eines Aktors in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102011111208A1
Application number: DE201110111208
Authority: DE
Inventors: Thorsten Kuhnen; Carsten Abert; Henning Mönch; Ralph Kalthoff; Markus Hirschmann
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2011-08-20
Filing date: 2011-08-20
Publication date: 2013-02-21

Abstract

Es wird eine Steuereinrichtung (10, 10') zur berührungslosen Betätigung eines Aktors (7, 35) in einem Fahrzeug (1) angegeben. Die Steuereinrichtung (1, 10') umfasst eine Sensorelektrode (11, 11', 12, 13) zur kapazitiven und/oder induktiven Erfassung eines Betätigungsbefehls. Die Steuereinrichtung (1, 10') umfasst weiterhin eine Steuereinheit (14), die dazu eingerichtet ist, durch Auswertung eines von der Sensorelektrode (11, 11', 12, 13) zugeführten Sensorsignals (S) den Betätigungsbefehl zu erkennen, und bei Erkennung des Betätigungsbefehls den Aktor (7, 35) anzusteuern. Die Sensorelektrode (11, 11', 12, 13) ist dabei einstückig mit einem Verkleidungsteil (2, 37) des Fahrzeugs (1) verbunden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung zur berührungslosen Betätigung eines Aktors in einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug.
Mit „Aktor” ist allgemein ein Bauelement bezeichnet, das eine Eingangsgröße in eine andersartige Ausgangsgröße umwandelt, um einen gewünschten Effekt hervorzurufen. Bei der Eingangsgröße handelt es sich hierbei insbesondere um ein elektronisches Steuersignal. Bei der Ausgangsgröße kann es sich um eine mechanische Bewegung handeln. In diesem Fall ist der Aktor beispielsweise durch einen Elektromotor gebildet oder umfasst zumindest einen solchen. Bei der Ausgangsgröße kann es sich aber auch um eine andere physikalische Größe, z. B. Druck, Temperatur, Fluidströmung, Ton oder Licht handeln. In letzterem Fall wird der Aktor insbesondere durch eine Lampe, insbesondere durch eine Leuchtdiode (LED) oder Leuchtdiodengruppe gebildet.
Eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art wird gegenwärtig beispielsweise zur gestengesteuerten Öffnung einer Fahrzeug-Heckklappe eingesetzt. Bei einer solchen Stellvorrichtung erzeugt der Fahrzeugnutzer einen Öffnungsbefehl, in dem er in der Nähe der Heckklappe eine festgelegte Geste, insbesondere eine bestimmte Fußbewegung vollführt. Bei der Geste handelt es sich insbesondere um eine Kickbewegung, die der Fahrzeugnutzer in Richtung des hinteren Fahrzeug-Stoßfängers ausführt. Die Steuereinrichtung erfasst die Geste des Fahrzeugsnutzers mittels eines Näherungssensors und überprüft durch Auswertung der Sensorsignale, ob die erfasste Geste bestimmten, für einen Betätigungsbefehl hinterlegten Kriterien entspricht. Sofern die Steuervorrichtung gegebenenfalls den Betätigungsbefehl erkennt, veranlasst sie durch Ansteuerung eines als Aktor mit der Heckklappe gekoppelten Elektromotors die Öffnung derselben.
Zur Gestenerfassung werden überwiegend kapazitive Näherungssensoren verwendet, die die Annäherung des befehlsgebenden Fußes berührungslos erfassen.
Ein solcher kapazitiver Näherungssensor umfasst üblicherweise eine oder mehrere Sensorelektroden. Die derzeit verwendeten Sensorelektroden sind üblicherweise durch biegeschlaffe, isolierte Flach- oder Rundleiter gebildet, die als separate Bauteile gefertigt und erst im Zuge der Fahrzeugmontage angebracht werden. Häufig werden solche Sensorelektroden aus optischen Gründen an der (nicht sichtbaren) Rückseite von Innen- oder Außen-Verkleidungsteilen des Fahrzeugs angebracht. Die Befestigung der Leiter an dem jeweils tragenden Fahrzeugteil erfolgt insbesondere durch Verclipsung oder Verschraubung.
Die Montage der Sensorelektrode(n) ist oft vergleichsweise zeitaufwändig und wird bisweilen insbesondere durch schlechte Zugänglichkeit des vorgesehenen Einbauortes erschwert. Dies trifft insbesondere auf die im Rahmen einer Heckklappen-Stellvorrichtung vorgesehenen Sensorelektroden zu, die regelmäßig an der Innenseite des hinteren Stoßfängers befestigt werden.
Die Anbringung von Sensorelektroden an der (vom Fahrzeugnutzer abgewandten) Rückseite von Verkleidungsteilen hat den zusätzlichen Nachteil, dass die von der Sensorelektrode zu detektierenden elektrischen und/oder magnetischen Felder durch das Verkleidungsteil abgeschwächt oder verfälscht werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung zur berührungslosen Betätigung eines Aktors in einem Fahrzeug, mit einer Sensorelektrode zur kapazitiven und/oder induktiven Erfassung eines Betätigungsbefehls anzugeben, die einfach gefertigt und montiert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ferner durch ein (Kraft-)Fahrzeug mit einer solchen Steuereinheit. Danach ist vorgesehen, dass die Sensorelektrode einstückig mit einem Verkleidungsteil des Fahrzeugs, also einem Bestandteil der Innen- oder Außenverkleidung des Fahrzeugs verbunden ist. Der Begriff „einstückig” ist hierbei dahingehend zu verstehen, dass die Sensorelektrode entweder zusammen mit dem Verkleidungsteil gefertigt oder im Zuge der Fertigung des Verkleidungsteils mit diesem verbunden wird, so dass die Sensorelektrode von dem fertigen Verkleidungsteil nicht mehr ohne Zerstörung des Verkleidungsteils und/oder der Sensorelektrode entfernt werden kann. In einer alternativen Ausführung der Erfindung ist die Sensorelektrode nicht unmittelbar mit dem Verkleidungsteil selbst verbunden. Vielmehr ist die Sensorelektrode hier einstückig – mit einem starren Modulträger verbunden, der seinerseits vor oder im Zuge der Endmontage an dem Verkleidungsteil befestigt wird.
Die einstückige Fertigung der Sensorelektrode mit dem zugehörigen Verkleidungsteil vereinfacht die Fertigung und Montage der Steuereinrichtung wesentlich, insbesondere zumal die Sensorelektrode somit nicht unter den regelmäßig beengten Bauraumverhältnissen bei der Endmontage des Fahrzeugs montiert werden muss. Zudem wirkt das Verkleidungsteil zwangsweise als Träger für die Sensorelektrode. Eine Beschädigung der Sensorelektrode vor oder im Zuge des Montageprozesses – wie sie bei den üblichen, biegeschlaffen Leitern beispielsweise durch Knicken, Ein- oder Abreißen des Leiters vorkommen kann – wird somit auf einfache und effektive Weise verhindert. Zudem ist durch die einstückige Verbindung der Sensorelektrode mit dem Verkleidungsteil ausgeschlossen, dass die Sensorelektrode gegenüber der vorgesehenen Einbauposition verrutscht oder sich gänzlich ablöst.
Bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
So ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Sensorelektrode als metallische Beschichtung auf dem Verkleidungsteil ausgebildet. Diese Beschichtung ist insbesondere durch Plasmabeschichtung, Aufdampfen, Sputtern oder Flammenspritzen hergestellt. Mit den vorstehend genannten Verfahren lässt sich eine besonders innige, stoffschlüssige Verbindung zwischen der metallischen Sensorelektrode und dem Verkleidungsteil herstellen. Zudem lassen sich mit den genannten Verfahren quasi beliebige Elektrodengeometrien vergleichsweise einfach herstellen. Die Sensorelektrode kann insbesondere auf quasi beliebig geformte Oberflächen des Verkleidungsteils aufgebracht werden. Auch die Form der Sensorelektrode selbst, insbesondere die Breite und Stärke der Sensorelektrode kann mit den vorstehend genannten Verfahren weitgehend beliebig variiert werden. Die Breite und Dicke der Sensorelektrode kann hierbei insbesondere auch über die Länge jeder einzelnen Sensorelektrode variieren.
Alternativ hierzu kann die Beschichtung auch durch eine auf dem Verkleidungsteil aufkaschierte, d. h. flächig und stoffschlüssig mit der Oberfläche des Verkleidungsteils verbundene Metallfolie gebildet sein. Diese Metallfolie ist insbesondere vollflächig mit der Oberfläche des Verkleidungsteils verklebt.
Wiederum alternativ kann die Sensorelektrode durch einen elektrisch leitenden Kunststoffbereich gebildet sein, der in das ansonsten aus nicht leitendem Kunststoff gebildete Verkleidungsteil eingebettet ist. Der elektrisch leitfähige Kunststoffbereich wird insbesondere durch Einbringung Von leitfähigen Kohlenstoffbereichen in den Kunststoff (z. B. Kohlenstaub) gebildet. Alternativ kann zur Herstelllung der elektrischen Leitfähigkeit auch Metallpulver in den Kunststoff eingebracht werden.
Vorzugsweise wird die Sensorelektrode auf einer Außenseite des Verkleidungsteils, die im montierten Zustand die Sichtoberfläche des Verkleidungsteils bildet, aufgebracht. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die von der Sensorelektrode zu detekierenden elektrischen und/oder magnetischen Felder nicht, zumindest nicht in signifikantem Maß durch vorgelagertes Material gestört oder verfälscht werden. Allerdings ist die Sensorelektrode in zweckmäßiger Ausgestaltung der Steuereinrichtung vorzugsweise außenseitig mit einer elektrisch isolierenden Lackschicht überzogen. Bei der Lackschicht handelt es sich insbesondere um eine Dekor-Lackschicht, die der Sichtoberfläche des Verkleidungsteils eine gewünschte optische Anmutung gibt. Die Lackschicht hat hierbei die vorteilhafte Wirkung, dass sie infolge ihrer isolierenden Eigenschaft die Zuleitung und Ableitung von Strömen auf die Sensorelektrode bzw. von der Sensorelektrode verhindert. Des Weiteren schützt die Lackschicht die Sensorelektrode wirksam vor Beschädigung.
Alternativ hierzu kann – insbesondere im Innenraum des Fahrzeugs – die Sensorelektrode aber auch sichtbar an der Sichtoberfläche des Verkleidungsteils hervortreten. Insbesondere können auf diese Weise metallische Zierleisten (Chrom-Zierleisten), die vorrangig aus optischen Gründen vorgesehen sind, synergetisch als Sensorelektrode mitbenutzt werden.
Vorzugsweise umfasst die Steuereinrichtung zusätzlich zu mindestens einer Sensorelektrode der vorstehend beschriebenen Art und Ausführung eine Steuereinheit, die – schaltungs- und/oder programmtechnisch – dazu eingerichtet ist, durch Auswertung eines von der Sensorelektrode zugeführten Sensorsignals den Betätigungsbefehl zu erkennen, und bei Erkennung des Betätigungsbefehls den zugeordneten Aktor anzusteuern. In zweckmäßiger Ausführung ist die Steuereinheit insbesondere durch einen Microcontroller gebildet, der durch programmtechnische Implementierung eines Steuerprogramms zur Erkennung des Betätigungsbefehls und zur Ansteuerung des Aktors eingerichtet ist.
In einem vorgesehenen Anwendungsbereich dient die Steuereinrichtung zur gestengesteuerten Öffnung einer motorisch bewegbaren Heckklappe des Fahrzeugs. Bei dem von der Steuereinrichtung angesteuerten Aktor handelt es sich in diesem Fall um einen antriebstechnisch mit der Heckklappe gekoppelten Elektromotor.
In einem anderen vorgesehenen Anwendungsfall wird die Steuereinrichtung zur Steuerung einer oder mehrerer Lampen (insbesondere LEDs) eingesetzt, die zur Beleuchtung eines Kartenfachs an der Innenseite einer Fahrzeugseitentür oder zur Beleuchtung des Handschuhfachs dienen. Die Steuereinrichtung ist hierbei dazu eingerichtet, die Lampe(n) vorübergehend anzuschalten, wenn durch die Sensorelektrode die Annäherung einer Hand des Fahrzeugnutzers detektiert wird.
Des Weiteren kann die Steuereinrichtung zur Betätigung weiterer Stellelemente innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs eingesetzt werden, z. B. zur Betätigung von Innen- und Außenspiegeln, Sitzteilen, Lüfterklappen, dem Autoradio, einer Klimaanlage, eines Schiebedachs, einer motorisch bewegbaren Seiten-Schiebetür, eines Cabriolet-Verdecks, etc.
Zur Erkennung der Annäherung eines Objekts, insbesondere eines Körperteils arbeitet die Sensorelektrode vorzugsweise nach einem kapazitiven Messverfahren, indem sie ein elektrischen Feld und dessen zeitliche Änderung erfasst. Alternativ hierzu kann die Sensorelektrode aber auch zur Erfassung oder Erzeugung magnetischer Felder dienen. Wiederum alternativ kann die Sensorelektrode als Antenne zur Erfassung oder Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere als Teil eines RFID(Radio Frequency Identification)-Transponders, dienen.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dann zeigen:
1 in schematischer Darstellung den Heckbereich eines (Kraft-)Fahrzeugs mit einem (hinterem) Stoßfänger, mit einer durch einen Elektromotor bewegbaren Heckklappe sowie mit einer Steuereinrichtung zur berührungslosen Betätigung des Elektromotors,
2 in einer vergrößerten Detaildarstellung II gemäß 1 eine einstückig mit dem Stoßfänger ausgeführte Sensorelektrode der dortigen Steuereinrichtung,
3 in schematischer Darstellung eine Fahrzeugseitentür mit einem Kartenfach, sowie mit einer Steuereinrichtung zur berührungslosen Betätigung einer Kartenfachbeleuchtung, und
4 in einer vergrößerten Detaildarstellung IV gemäß 3 eine in die Wand des Kartenfachs integrierte Sensorelektrode der dortigen Steuereinrichtung.
Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist grob schematisch vereinfacht der Heckbereich eines (Kraft-)Fahrzeugs 1 dargestellt, nämlich ein hinterer Stoßfänger 2, der einen Bestandteil der Außenverkleidung des Fahrzeugs 1 bildet, sowie eine um eine horizontale Achse 3 schwenkbare Heckklappe 4. Die Heckklappe 4 ist motorisch zwischen einer (mit durchgezogenen Linien dargestellten) Schließstellung 5 und einer (gestrichelt dargestellten) Öffnungsstellung 6 verschwenkbar. Zur Verschwenkung der Heckklappe 4 ist ein Elektromotor 7 als Aktor vorgesehen, der über eine (lediglich angedeutete) Stellmechanik 8 mit der Heckklappe 4 gekoppelt ist.
Das Fahrzeug 1 umfasst des Weiteren eine Steuereinrichtung 10, die hier zur berührungslosen Betätigung des Elektromotors 7, und somit zum Öffnen (sowie Schließen) der Heckklappe 4 dient.
Die Steuereinrichtung 10 ist in Form eines kapazitiven Näherungssensors ausgebildet. Sie umfasst im dargestellten Beispiel drei Sensorelektroden 11, 12 und 13 sowie eine diesen Sensorelektroden 11–13 gemeinsame Steuereinheit 14.
Jede der Sensorelektroden 11–13 ist jeweils durch einen langgestreckten Streifen aus leitfähigem Material gebildet, der sich an der Außenseite des Stoßfängers 2 in horizontaler Richtung im Wesentlichen über die gesamte Fahrzeugbreite, zumindest aber über einen Großteil dieser Breite erstreckt. Die drei Sensorelektroden 11–13 verlaufen etwa parallel und mit Abstand zueinander, wobei die Sensorelektrode 11 zuoberst, die Sensorelektrode 13 zuunterst und die Sensorelektrode 12 zwischen den beiden anderen Sensorelektroden 11 und 13 angeordnet ist.
Die Sensorelektroden 11–13 sind derart mit der Steuereinheit 14 verschaltet, dass die beiden randseitigen Sensorelektroden 11 und 13 als Sendeelektroden wirken, während die mittlere Sensorelektrode 12 als Empfangselektrode wirkt. So wird im Betrieb der Steuereinrichtung 10 von der Steuereinheit 14 an die Sensorelektroden 11 und 13 eine elektrische Wechselspannung angelegt, unter deren Wirkung sich in einem dem Stoßfänger 2 vorgelagerten Raumvolumen ein elektrisches Feld 15 ausbildet. Zwischen jeder der beiden randseitigen Sensorelektroden 11 und 13 einerseits, und der Sensorelektrode 12 andererseits wird hierbei jeweils ein elektrischer Kondensator gebildet, dessen Kapazität durch die Steuereinheit 14 gemessen wird. Die beiden als Sendeelektroden dienenden Sensorelektroden 11 und 13 werden hierbei vorzugsweise im Zeitmultiplexbetrieb, d. h. zeitlich alternierend betrieben. Im Zeitmultiplexbetrieb ist zu jedem Zeitpunkt nur entweder das von der Sensorelektrode 11 oder das von der Sensorelektrode 13 ausgehende Feld 15 präsent, was zur Folge hat, dass die Kapazitäten des aus den Sensorelektroden 11 und 12 gebildeten ersten Kondensators bzw. des aus den Sensorelektroden 12 und 13 gebildeten zweiten Kondensators voneinander entkoppelt gemessen werden können.
Die Funktion der Steuereinrichtung 10 beruht auf dem physikalischen Effekt, dass bei Einbringen von menschlichem Körpergewebe in das Feld 15 die Kapazitäten der zwischen den Sensorelektroden 11–13 gebildeten Kondensatoren signifikant beeinflusst werden. Insbesondere verursacht die Annäherung des in 1 schematisch angedeuteten Beins 16 eines Fahrzeugnutzers 17 ein signifikantes Absinken der an der Sensorelektrode 12 messbaren Kapazitätswerte.
Die Steuereinrichtung 10 ist darauf ausgelegt, dass der Fahrzeugnutzer 17 durch eine Kickbewegung des Beins 16 unter den Stoßfänger 2 den Wunsch zur Öffnung der Heckklappe 4 anzeigt. Die Steuereinheit 14 erkennt den durch diese Beinbewegung gegebenen Betätigungsbefehl anhand der von den Sensorelektroden 11–13 übermittelten Sensorsignale S, und veranlasst in diesem Fall durch Übermittlung eines Steuersignals C an den Elektromotor 7 die Öffnung der Heckklappe 4.
Der Stoßfänger 2 ist in üblicher Weise durch ein Spritzgussteil aus Kunststoff gebildet. Wie in 2 am Beispiel der Sensorelektrode 11 gezeigt ist, ist jede der Sensorelektroden 11–13 in Form einer Beschichtung auf eine Außenseite 20 des Stoßfängers 2 aufgebracht. Die Aufbringung der Sensorelektroden 11–13 erfolgt hierbei vorzugsweise durch ein Plasmabeschichtungsverfahren, beispielsweise durch die sogenannte plasmadust^®-Technologie der Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (Regensburg, DE). Alternativ ist allerdings auch denkbar, die Sensorelektroden 11–13 durch Flammenspritzen, insbesondere durch das sogenannte Flamecon^®-Verfahren der Leoni AG (Nürnberg, DE), durch Bedampfung oder durch Sputtern zu erzeugen. Die die Sensorelektroden 11–13 bildende Beschichtung besteht insbesondere aus Kupfer.
Die Kontaktierung der Sensorelektroden 11–13 erfolgt – wie in 2 gezeigt – vorzugsweise durch eine Schraube 21, die mit ihrem Schraubenkopf 22 kontaktierend auf der Oberfläche der jeweiligen Sensorelektrode 11–13 aufliegt, und die den Stoßfänger 2 mit ihrem Schraubenschaft 23 durchsetzt. An einer Rückseite 24 des Stoßfängers 2 ist die Schraube 21 mittels eines Kabelschuhs 25 und einer Klemmmutter 26 mit einem gewöhnlichen isolierten Litzenleiter 27 kontaktiert, der die Schraube 21 (und damit die jeweilige Sensorelektrode 11–13) elektrisch mit der Steuereinheit 14 verbindet.
Anstelle der Schraube 21 kann auch ein anderes Verbindungsmittel, z. B. ein Niet oder ein leitender Kunststoffbereich zur Durchkontaktierung der jeweiligen Sensorelektrode 11–13 mit der Rückseite 24 des Stoßfängers 2 eingesetzt werden. Des Weiteren wäre auch denkbar, die Sensorelektrode 11–13 über eine schmale Brücke aus leitendem Beschichtungsmaterial mit der Rückseite 24 des Stoßfängers 2 zu verbinden, und diese Brücke hier unmittelbar – insbesondere durch Verlötung oder leitfähige Verklebung – mit dem Litzenleiter 27 zu kontaktieren.
Wie aus 2 ferner erkennbar ist, sind die Sensorelektroden 11–13 und die zugehörigen Schrauben 21 nach außen hin durch eine Lackschicht 28 abgedeckt. Bei dieser Lackschicht 28 handelt es sich um eine Dekor-Lackschicht, die die gesamte Außenfläche 20 des Stoßfängers 2 vorrangig aus optischen Gründen überzieht. Die Lackschicht 28 bewirkt hierbei auch eine elektrische Isolierung der Sensorelektroden 11–13 sowie der Schrauben 21. Sie schützt ferner die Sensorelektroden 11–13 vor Beschädigung.
In einer (nicht explizit dargestellten) Variante dieser Ausführungsform sind die Sensorelektroden 11–13 nicht unmittelbar in den Stoßfänger 2 integriert. Vielmehr sind die Sensorelektroden 11–13 hier auf die vorstehend beschriebene Weise einstückig in einen Modulträger integriert. Bei diesem Modulträger handelt es sich um ein starres, flaches Spritzgussteil aus Kunststoff, das im Zuge der Endmontage des Fahrzeugs 1 durch Verklipsung, Verklebung oder Verschweißung von innen (d. h. an der nicht sichtbaren Rückseite) an dem Stoßfänger 2 befestigt wird.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist in den 3 und 4 dargestellt. 3 zeigt hierbei eine grob schematisch vereinfacht und teilweise geschnitten dargestellte (Seiten-)Tür 30 des Fahrzeugs 1. Die Tür 30 wird in an sich üblicher Weise durch einen Türkörper 31 gebildet, in dem eine Seitenscheibe 32 gehaltert ist. An einer Innenseite 33 der Tür 30 ist hierbei eine Kartentasche 34 in den Türkörper 31 eingelassen.
Insbesondere um das Auffinden kleiner Gegenstände wie z. B. Stifte, Büroklammern, etc. in der Kartentasche 34 zu erleichtern, ist die Kartentasche 34 mit einer Beleuchtung versehen. Diese Beleuchtung umfasst als Aktor eine Gruppe von Leuchtdioden 35 (von denen in 3 eine beispielhaft dargestellt ist). Dieser Leuchtdiode 35 ist eine Steuereinrichtung 10' zugeordnet, die die Leuchtdioden 35 automatisch für eine vorgegebene Zeitspanne einschaltet, sobald der Fahrzeugnutzer 17 eine Hand 36 in die Kartentasche 34 einführt.
Die Steuereinrichtung 10' ist ebenfalls als kapazitiver Näherungssensor ausgebildet und umfasst entsprechend eine Sensorelektrode 11' sowie eine Steuereinheit 14'.
Die Funktionsweise der Steuereinrichtung 10' entspricht im Wesentlichen der Funktionsweise der Steuereinheit 10 gemäß 1 und 2, mit dem Unterschied, dass die Steuereinheit 14' die zwischen der (einzigen) Sensorelektrode 11' und Masse gebildete Kapazität misst, und bei signifikanter Abweichung der gemessenen Kapazität von einem voreingestellten Sollwert die Leuchtdioden 35 einschaltet.
Wie aus der vergrößerten Detaildarstellung gemäß 4 ersichtlich ist, ist die Sensorelektrode 11' in eine Türinnenverkleidung 37 eingelassen, die die Wand der Kartentasche 34 bildet. Bei der Türinnenverkleidung 37 handelt es sich wiederum ein Spritzgussteil aus Kunststoff. Die Sensorelektrode 11' ist im dargestellten Beispiel ebenfalls durch einen Kunststoffbereich gebildet, der durch Zugabe eines leitfähigen Materials (wie Kohlenstaub, Kupferpulver, etc.) elektrisch leitfähig gemacht ist. Die Türinnenverkleidung 37 ist hierbei insbesondere integral in einem Zwei-Komponenten-Spritzgussprozess zusammen mit der Sensorelektrode 11' gefertigt.
Der die Sensorelektrode 11' bildende leitfähige Kunststoffbereich ist vorzugsweise derart in den umgebenden, elektrisch isolierenden Kunststoff der Türinnenverkleidung 37 eingebettet, dass er unmittelbar an eine Außenseite 20' angrenzt, die dem Innenraum der Kartentasche 34 zugewandt ist. Die Kontaktierung der Sensorelektrode 11' erfolgt dagegen wiederum über eine – im montierten Zustand nicht-sichtbare – Rückseite 24' der Türinnenverkleidung 37. Im dargestellten Beispiel wird die Kontaktierung wiederum durch eine Schraube 21' vorgenommen, die von der Rückseite 24' her in den die Sensorelektrode 11' bildenden leitfähigen Kunststoffbereich hineingeschraubt ist. Die Schraube 21' ist wiederum über einen Kabelschuh 25' mit einem Litzenleiter 27' schraubkontaktiert, der die Schraube 21' (und damit die Sensorelektrode 11') leitend mit der Steuereinheit 14' verbindet. Auch hier sind vielfältige Alternativmöglichkeiten zur Kontaktierung der Sensorelektrode 11' denkbar. Beispielsweise kann der die Sensorelektrode 11' bildende, leitende Kunststoffbereich bis zur Rückseite 24' durch die Türinnenverkleidung 37 hindurchgezogen und dort direkt mit dem Litzenleiter 27' kontaktiert werden.
Die anhand der Ausführungsbeispiele beschriebenen Einzelmerkmale der Erfindung können auch auf andere Weise miteinander kombiniert werden. Beispielsweise könnten auch im Rahmen der zur Heckklappenverstellung eingesetzten Steuereinrichtung 10 Sensorelektroden aus leitendem Kunststoff zum Einsatz kommen, während auch für die Schaltung der Kartentaschenbeleuchtung eine oder mehrere Sensorelektroden aus einer metallischen Beschichtung vorgesehen sein können. Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Steuereinrichtung auch für anderweitige Steuervorgänge im Fahrzeug eingesetzt werden, insbesondere zur Erkennung von Stellbefehlen für die Verstellung eines Innen- oder Außenspiegels, eines Sitzteils, einer Lüfterklappe, einer Einstellung für ein Autoradio oder eine Autoklimaanlage, eine Scheibenbewegung, etc.
Bezugszeichenliste

1: (Kraft-)Fahrzeug
2: Stoßfänger
3: Achse
4: Heckklappe
5: Schließstellung
6: Öffnungsstellung
7: Elektromotor
8: Stellmechanik
10, 10': Steuereinrichtung
11, 11': Sensorelektrode
12: Sensorelektrode
13: Sensorelektrode
14, 14': Steuereinheit
15: (elektrisches) Feld
16: Bein
17: Fahrzeugnutzer
20, 20': Außenseite
21, 21': Schraube
22: Schraubenkopf
23: Schraubenkopf
24, 24': Rückseite
25, 25': Kabelschuh
26: Klemmmutter
27, 27': Litzenleiter
28: Lackschicht
30: (Seiten-)Tür
31: Türkörper
32: Seitenscheibe
33: Innenseite
34: Kartentasche
35: Leuchtdiode
36: Hand
37: Türinnenverkleidung
S: Sensor
C: Steuersignal

Claims

Steuereinrichtung (10, 10') zur berührungslosen Betätigung eines Aktors (7, 35) in einem Fahrzeug (1), mit einer Sensorelektrode (11, 11', 12, 13) zur kapazitiven und/oder induktiven Erfassung eines Betätigungsbefehls, wobei die Sensorelektrode (11, 11', 12, 13) einstückig mit einem Verkleidungsteil (2, 37) des Fahrzeugs (1) oder mit einem seinerseits mit dem Verkleidungsteil (2, 37) verbundenen, starren Modulträger verbunden ist.
Steuereinrichtung (10, 10') nach Anspruch 1, wobei die Sensorelektrode (11, 11', 12, 13) als metallische Beschichtung auf dem Verkleidungsteil (2, 37) ausgebildet ist.
Steuereinrichtung (10, 10') nach Anspruch 2, wobei die Sensorelektrode (11, 12, 13) durch Plasmabeschichtung, Aufdampfen, Sputtern oder Flammenspritzen hergestellt ist.
Steuereinrichtung (10, 10') nach Anspruch 2, wobei die Sensorelektrode (11, 12, 13) durch eine auf dem Verkleidungsteil (2, 37) aufkaschierte Metallfolie gebildet ist.
Steuereinrichtung (10, 10') nach Anspruch 1, wobei die Sensorelektrode (11') durch einen elektrisch leitfähigen Kunststoffbereich gebildet ist.
Steuereinrichtung (10, 10') nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Sensorelektrode (11, 12, 13) mit einer elektrisch isolierenden Lackschicht (28) überzogen ist.
Steuereinrichtung (10, 10') nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Sensorelektrode durch eine metallische Zierleiste an einer Sichtoberfläche des Verkleidungsteils bildet.
Steuereinrichtung (10, 10') nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Steuereinheit (14), die dazu eingerichtet ist, durch Auswertung eines von der Sensorelektrode (11, 11', 12, 13) zugeführten Sensorsignals (S) den Betätigungsbefehl zu erkennen, und bei Erkennung des Betätigungsbefehls den Aktor (7, 35) anzusteuern.
Steuereinrichtung (10, 10') nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem von der Steuereinheit (14, 14') angesteuerten Aktor, wobei der Aktor ein Elektromotor (7) zur motorischen Verstellung einer Heckklappe (4), einer Seiten-Schiebetür, eines Cabriolet-Verdecks, eines Schiebedachs, eines Innen- und Außenspiegels, eines Sitzteils oder einer Lüfterklappe ist.
Steuereinrichtung (10, 10') nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einem von der Steuereinheit (14, 14') angesteuerten Aktor, wobei der Aktor eine Lampe (35) zur Beleuchtung einer Kartentasche (34) oder eines Handschuhfachs, ein Autoradio oder eine Klimaanlage ist.
Kraftfahrzeug (1) mit einer Steuereinrichtung (10, 10') nach einem der Ansprüche 1 bis 10.