專利名稱：車輛的關(guān)閉裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1前序部分所述類型的車輛關(guān)閉裝置。在這里，一個電容式接近開關(guān)布置在車輛的門或蓋子上的把手區(qū)里。該接近開關(guān)只是在滿足兩個條件時才做出反應(yīng)并開鎖或上鎖。
背景技術(shù)：
第一條件就是在車內(nèi)的識別接收器和合法人士所掌握的識別發(fā)送器之間成功地完成數(shù)據(jù)通信，這樣的人隨后被證明是合法進入者。當(dāng)手接近門或接近門把手時，測量到了接近開關(guān)的電容變化并且這啟動了數(shù)據(jù)通信。如果數(shù)據(jù)通信成功，則開鎖。在開鎖完成后但實際上尚未操縱把手之前，該把手被用于開門或關(guān)門。操縱把手的人不會注意到數(shù)據(jù)通信，開門和關(guān)門也沒有延誤時間。這樣的關(guān)閉裝置在DE19617038C2中公開了。
上述第二條件在于，當(dāng)電容因接近把手區(qū)的目標(biāo)而以一個大于某個極限值(以下可簡稱為速度極限值)的速度改變時，接近開關(guān)做出反應(yīng)。只有當(dāng)實際的理論目標(biāo)即人手而不是錯誤目標(biāo)如雨滴進入接近開關(guān)區(qū)域時，鎖才可以在開鎖狀態(tài)和上鎖狀態(tài)之間進行切換。
在這種類型的關(guān)閉裝置(DE19620059A1)中，在把手中使用了一個這樣的電容式接近開關(guān)，只有當(dāng)上述兩個條件得到滿足時，該電容式接近開關(guān)才做出反應(yīng)。這個過程取決于數(shù)據(jù)通信的傳輸速度以及鎖在開鎖狀態(tài)和上鎖狀態(tài)之間的切換速度并且通常只有在昂貴的高級鎖具中才能保證做到。
當(dāng)把這種已知的關(guān)閉裝置用在帶有廉價而簡單的鎖具的車輛如中級汽車或小型汽車上時，鎖的轉(zhuǎn)換要慢得多。所希望的對人手的感應(yīng)只能通過電容式接近開關(guān)的更高的靈敏度來實現(xiàn)。盡管這可以通過降低電容變化的速度極限值來做到，但這是令人難受的。微小的電容變化如由雨滴或其它外界影響引起的電容變化已經(jīng)導(dǎo)致觸發(fā)接近開關(guān)。盡管一滴雨就非常偶然地觸發(fā)接近開關(guān)可能不算什么，但如果連綿雨滴經(jīng)常觸發(fā)接近開關(guān)就麻煩了。就是說，這導(dǎo)致在識別接收器和識別發(fā)送器之間的數(shù)據(jù)應(yīng)答持續(xù)不斷，這造成相當(dāng)高的用電量。由此一來，車輛電池放電并且無法再用于車輛行駛。所以，車輛可能由于長時間下雨而已經(jīng)拋錨。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是開發(fā)出一種如權(quán)利要求1前序部分所述類型的可靠的關(guān)閉裝置，它避免了所述缺陷。根據(jù)本發(fā)明，通過權(quán)利要求1所述的措施來完成該任務(wù)，這些措施具有以下特殊意義。
本發(fā)明已經(jīng)認識到，不希望有的由上述錯誤目標(biāo)引起的接近開關(guān)觸發(fā)通常按照一定的規(guī)律出現(xiàn)，如果是雨的話，就是單位時間內(nèi)在把手區(qū)域里落下的一定數(shù)量的雨滴。因此，本發(fā)明的關(guān)閉裝置設(shè)置了一個計數(shù)器，它計算在把手區(qū)里的單位時間的電容變化次數(shù)并因而求出一個“電容變化計數(shù)率”。此外，本發(fā)明的關(guān)閉裝置在上述第二條件中不是只規(guī)定一個電容變化速度的速度極限值，而而規(guī)定兩個不同的極限值，一個是速度上限值，它只響應(yīng)于因理論目標(biāo)如人手引起的大的電容變化。此外，本發(fā)明還規(guī)定了一個速度下限值，它響應(yīng)于小的電容變化。這個變化不僅是由理論目標(biāo)引起的，而且也由不希望有的錯誤目標(biāo)如雨滴引起。本發(fā)明最后規(guī)定，通常只是速度下限值起作用。當(dāng)如果上述計數(shù)率超過規(guī)定極限，則情況就變了。于是，上限值起效而下限值不起效。因此出現(xiàn)以下情況。
人們通過反應(yīng)很靈敏的且超過速度下限值的接近開關(guān)很早就識別出到達把手區(qū)的目標(biāo)。在本發(fā)明中，接近開關(guān)的靈敏度被設(shè)計成是可變的。該關(guān)閉裝置根據(jù)求出的計數(shù)率識別出環(huán)境影響如降雨并且防止接近開關(guān)的操作。于是，電容變化速度的較高的速度上限值在起作用。于是，本發(fā)明的關(guān)閉裝置也可以被用在簡單廉價的鎖具中，而不用擔(dān)心車輛電池放電的危險。即便在強降雨的情況下，由于感測到合法人士的手接近把手，所以也始終能在鎖的開鎖狀態(tài)和上鎖狀態(tài)之間進行轉(zhuǎn)換。在強降雨時出現(xiàn)的錯誤開鎖只對舒適性略有影響，但這只偶爾發(fā)生。重要的是，避免了因車輛的電池電能用盡而造成車輛無法運行的危險。


從從屬權(quán)利要求、后續(xù)說明書和附圖中得到了本發(fā)明的其它措施和優(yōu)點。在附圖中，結(jié)合多幅圖詳細示出了本發(fā)明的一個實施例，其中
圖1是具有本發(fā)明關(guān)閉裝置的車輛的俯視示意圖；圖2放大多倍地示出了把手和門的一部分的橫截面；圖3是第一時間圖，該圖示出了當(dāng)人手接近門把手并操縱把手且隨后放手時的電容C變化；圖4是另一時間圖，它描述從圖3中得到的電容變化速度；圖5以類似于圖3的視圖表示因降雨而出現(xiàn)的電容的時間圖；圖6以類似于圖4的視圖表示因圖5中的降雨而隨時間的電容變化速度；圖7表示在圖5的降雨和圖3的操縱把手時出現(xiàn)的、在本發(fā)明關(guān)閉裝置的接近開關(guān)上的數(shù)字電壓輸出。
具體實施例方式
如圖1所示，在車輛10內(nèi)示出了本發(fā)明的關(guān)閉裝置的一個控制單元16，它由車輛10里的電池11供電。在車輛10的門12和后蓋上有把手13，這些把手也通過中央控制器作用于設(shè)置在門12和后蓋上的鎖14。該關(guān)閉裝置應(yīng)該特別屬實地允許合法人士進入車輛10。
為此，如圖2所示，在把手13區(qū)域里設(shè)有一個接近開關(guān)21，它以電容方式工作。所有接近開關(guān)21通過電線18與控制單元16連結(jié)。接近開關(guān)21構(gòu)成如圖2所示的電場23，它形成在車身把手13和/或外界之間。電場23應(yīng)確定是合法人士的手接近把手13或是非法人士。
就是說，如圖1所示，合法人士掌握著識別發(fā)送器20，它以下可被簡稱為“ID發(fā)送器”。ID發(fā)送器20對應(yīng)于車輛內(nèi)的識別接收器15，它以下被稱為“ID接收器”。通過發(fā)送器和接收器，ID發(fā)送器20和ID接收器15或是單向或是雙向地相互交換數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)通信是成功的，則ID接收器15通過電線19控制該控制單元16，該控制單元隨后又通過電線17使在車輛10上的不同的鎖14轉(zhuǎn)入開鎖狀態(tài)。開鎖適時地完成，結(jié)果，合法人士隨后實際操縱把手就已經(jīng)能夠打開在有關(guān)的門12或蓋上的鎖14，而沒有延誤時間。合法人士沒有察覺到在ID發(fā)送器20和ID接收器15之間的在先通信。
從圖3的視圖中能看到電容是如何在人手到達電場23區(qū)域時隨時間發(fā)生變化的。首先，在穩(wěn)態(tài)t0下存在初始電容C0。在時刻t1，手開始進入電場，結(jié)果，電容從初始值C0降向值C2。在時刻t2達到值C2，在這里，手已經(jīng)抓住把手13。如果這是合法人士的手，其中在ID發(fā)送器20和ID接收器15之間的上述數(shù)據(jù)通信已成功完成，則如上所述，相應(yīng)的鎖14被打開，因為事先已進行了開鎖。如果是沒持有ID發(fā)送器20的非法人士的手，則鎖14還是鎖著的，而且操縱把手是徒勞的。
在圖3中還示出了當(dāng)合法人士在時刻時刻t3松開把手13并離開接近開關(guān)21的電場23時的經(jīng)過。電容于是在時刻t4從低值C2升高到原先的初始值C0，在這里，手已經(jīng)位于電場23外了。
在初始值C0和最終值C2之間的電容變化是在一個對手進入來說是典型的速度下進行的，這在圖4的時間圖中示出了。在時間段t1至t2中，出現(xiàn)了單位時間Δt內(nèi)的電容變化ΔC1。為此，一個適當(dāng)?shù)膫鞲衅?4被整合在把手13里，如圖2示意所示。如果在時間段t3至t4中手以相應(yīng)的速度離開電場23，則得到了類似的負的電容變化速度-ΔC1/Δt，這也在圖4中標(biāo)出了。
傳感器24可以區(qū)分是上述理論目標(biāo)即人手還是錯誤目標(biāo)如雨滴進入電場23。在對應(yīng)于圖3的圖5中能看到在降雨情況下接近開關(guān)21是如此測定的。在用T1至Tn表示的時刻上，一滴雨可以到達電場23區(qū)域，結(jié)果，也出現(xiàn)了電容變化。因此，第一滴雨T1在時刻t1’進入接近開關(guān)21的作用區(qū)并且同時類似于圖3地使電容在時刻t2’降低到最小值C2’。這以低許多的電容變化速度發(fā)生，該速度類似于圖4地在圖6的視圖中針對雨滴示出了。傳感器24因此對雨滴T1至Tn確定出低得多的電容變化速度，該速度例如針對時間段t1’至t2’地具有正值ΔC11/Δt。如果雨滴T1在時刻t3’離開接近開關(guān)21的作用區(qū)，則把手13里的傳感器24確定出一個負的電容變化速度，即如圖6所示地是-ΔC11/Δt。在所有其它雨滴經(jīng)過時進行相應(yīng)測量和計算。由于雨打濕了起到電極作用的區(qū)域即車身，所以，在下雨過程中，電容從其在第一滴雨T1的初始值C0降低到圖5的最后一滴雨Tn時的較小的穩(wěn)態(tài)值Cn’，結(jié)果出現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)值降低了如圖5所示的值ΔC’。
就是說，本發(fā)明的關(guān)閉裝置可以首先結(jié)合不同的電容變化速度梯度ΔC1/Δt以及ΔC11/Δt來區(qū)分是所述理論目標(biāo)或是錯誤目標(biāo)進入接近開關(guān)21的區(qū)域。這也在上述的現(xiàn)有技術(shù)中實現(xiàn)了。在那里，利用了如圖4、6用表示G0表示的極限值，該極限值高到它只考慮因手接近引起的高的電容變化速度即ΔC1/Δt，而不考慮根據(jù)圖6的雨滴T1至Tn的小的速度ΔC11/Δt。盡管這也用在本發(fā)明的關(guān)閉裝置中了，但卻是按照以下截然不同的方式。
在本發(fā)明里，交替使用兩個用于電容變化速度ΔC/Δt的極限值，它們在所示實施例里取規(guī)定值G0和Gu。速度上限值G0通過圖4、6里的虛線表示，而下極值Gu用一條在這些圖里標(biāo)出的點劃線來表示。通常，在本發(fā)明的關(guān)閉裝置中，下極值Gu是起作用的，因為由此也可以用在簡單的緩慢鎖具中，該鎖具需要相當(dāng)高的接近開關(guān)21靈敏度。
在本發(fā)明里，接近開關(guān)21如圖4、6所示地不僅對進入電場23的如圖4所示的上述理論目標(biāo)做出反應(yīng)，而且對根據(jù)圖6的錯誤目標(biāo)T1、T2至Tn做出反應(yīng)。這可由圖7中看到，在這里，在時間圖中示出了在接近開關(guān)21的數(shù)字輸出端上的電壓變化。當(dāng)電容變化速度ΔC/Δt超過下限值Gu時，數(shù)字輸出端從數(shù)字“0”切換到“1”。因此，輸出值“1”不僅位于在感測理論目標(biāo)時的時間段t1至t2中，而且處于所述錯誤目標(biāo)的相應(yīng)時間t1’至t2’里。而本發(fā)明不滿足于此。
也如圖2所示，本發(fā)明具有一個計數(shù)器25，它計算單位時間的電容變化次數(shù)，也可稱之為“電容變化計數(shù)率”。此外，本發(fā)明還有一個鑒別器26，當(dāng)上述計數(shù)率超過一個規(guī)定的以下稱為計數(shù)率極限的極限時，該鑒別器造成速度極限值從G0切換到Gu。這可以結(jié)合上述曲線圖描述如下。
當(dāng)計數(shù)器25求出一個低于上述極限的電容變化計數(shù)率時，傳感器24如上所述地只以速度下限值Gu來工作，這產(chǎn)生上述的本發(fā)明關(guān)閉裝置的高度靈敏性。但如果如圖5、6所示地發(fā)生降雨，則計數(shù)器25確定出一個高得多的電容變化計數(shù)率，該電容變化計數(shù)率使鑒別器26使速度上限值G0起效。于是，如圖6的虛線G0所示，使錯誤目標(biāo)T1至Tn的干擾不起效，就是說，接近開關(guān)21只在根據(jù)圖4所示地理論目標(biāo)到達電場23區(qū)域時才響應(yīng)。這是因為此時出現(xiàn)的上述高的電容變化速度ΔC1/Δt位于極限值G0上。如果下雨，則如上所述地，合法人士必須稍微受點兒雨淋之罪，因為可能在操縱握住的把手13時在ID發(fā)送器20和ID接收器15之間的對話還未導(dǎo)致開鎖14。但重要的是，在本發(fā)明中，根據(jù)圖6的錯誤目標(biāo)絕對不會造成鎖具切換，因為那時的電容變化速度ΔC11/Δt明顯小于當(dāng)時起效的速度極限值G0。車內(nèi)的電池11得到保護。
可以想出本發(fā)明關(guān)閉裝置的各種不同的變型方式。一個基本的可行方式在于，上述的速度上限值和速度下限值G0、Gu的大小可以根據(jù)環(huán)境影響來改變。因此，極限值G0、Gu可以受到車外溫度的影響。另一個可能性在于，速度極限值G0、Gu可以與降雨強弱有關(guān)。降雨強弱可以通過由傳感器24求出的計數(shù)率而馬上求出。為此，也可以使用一個在車輛10內(nèi)的固有的下雨傳感器，它根據(jù)下雨強弱來改變計數(shù)率極限。
最后，在速度上限值和速度下限值G0、Gu之間的轉(zhuǎn)換可以根據(jù)鎖的狀態(tài)來完成，就是說，鎖是打開的還是鎖上的。因此，當(dāng)鎖14是打開的，則只是速度上限值G0起效，而在鎖14的上鎖狀態(tài)下，如上所述，盡管通常是速度下限值Gu在起作用，但當(dāng)達到上述計數(shù)率極限時就轉(zhuǎn)換到上限值G0。這種實施方案考慮到了開鎖狀態(tài)不重要并且開鎖狀態(tài)通常也是暫時的，而上鎖狀態(tài)如在停車時有很長時間。靈活調(diào)節(jié)極限值G0、Gu容易進行，因為本發(fā)明關(guān)閉裝置的傳感器電子裝置采用了微型控制器。因此，能夠與傳感器電子裝置通信。
如果在本發(fā)明的關(guān)閉裝置里采用兩個接近開關(guān)，其中一個用于上鎖14，而另一個用于開鎖14。此外，這些接近傳感器可以根據(jù)這兩個當(dāng)?shù)哪膫€傳感器在起作用來確定是速度上限值和/或速度下限值G0、Gu被起用。
附圖標(biāo)記一覽表“0”-在21的數(shù)字輸出端上的穩(wěn)態(tài)值(圖7)；“1”-在21的數(shù)字輸出端上的實際值(圖7)；10-車輛(圖1)；11-車輛電池(圖1)；12-車門(圖1)；13-車門上的把手(圖1)；14-車門上的鎖(圖1)；15-識別接收器，ID接收器(圖1)；16-14的控制單元(圖1)；17-在6和14之間的電線(圖1)；18-在30和16之間的電線(圖1)；19-在15和16之間的電線(圖1)；20-識別發(fā)送器，ID發(fā)送器(圖1)；21-接近開關(guān)(II)(圖2)；22-車身(圖2)；23-13中的電場(圖2)；24-ΔC的速度傳感器(圖2)；25-ΔC/Δt的計數(shù)器(圖2)；26-25的計數(shù)率鑒別器；C-電容；C0-t0時的初始電容；C2-t2時的最終電容；C2′-t2′時的最終電容；Cn′-tn時的最終電容(圖5)；ΔC’-在tn時的C0與Cn′之差(圖5)；ΔC/Δt-電容變化速度；ΔC1/Δt-理論目標(biāo)時的電容變化速度(圖4)；ΔC11/Δt-錯誤目標(biāo)時的電容變化速度(圖6)；G0-ΔC/Δt的上限值(圖4、6)；Gu-ΔC/Δt的下限值(圖4、6)；t0-曲線的初始時間(圖3-6)；t1-理論目標(biāo)開始進入時刻(圖3、4)；t2-13中的理論目標(biāo)最終時刻(圖3、4)；t3-理論目標(biāo)開始離開把手的時刻(圖3、4)；t4-理論目標(biāo)離開時的最終時刻(圖3、4)；T1-21中的第一滴雨掉落(圖5)；T2-21中的第二滴雨掉落(圖5)；T3-21中的第三滴雨掉落(圖5)；T4-21中的第四滴雨掉落(圖5)；Tn-21中的第n滴雨掉落(圖5)；t1′-從t1起開始進入時刻(圖5、6)；t2′-在T1中的電容最小值C2′時刻(圖5)；t3′-T1離開23的時刻(圖5)；tn′-Tn離開23的時刻(圖5)。
權(quán)利要求
1.一種車輛(10)的關(guān)閉裝置，它具有一個在車輛(10)的車門(12)或蓋上的把手(13)區(qū)域里的電容式接近開關(guān)(21)，該接近開關(guān)只有在以下情況下才做出反應(yīng)并且打開或鎖上車門(12)里的鎖(14)，到達把手(13)區(qū)的目標(biāo)導(dǎo)致這樣一個由傳感器(24)求出的單位時間(Δt)里的電容變化(ΔC)，即該單位時間(Δt)的電容變化(ΔC)超過該電容變化速度(ΔC/Δt)的某個極限值(速度極限值)，其特征在于，設(shè)有該電容變化速度(ΔC/Δt)的至少兩個不同的速度極限值(Go，Gu)，其中的速度上限值(Go)只測量大的電容變化(ΔC1/Δt)，該大的電容變化是由進入該接近開關(guān)(21)的作用區(qū)里的理論目標(biāo)如合法人士的手引起的，而速度下限值(Gu)只測量小的電容變化(ΔC11/Δt)，該小的電容變化是由進入該接近開關(guān)(21)的作用區(qū)的錯誤目標(biāo)如雨滴引起的，一個計數(shù)器(25)計算由理論目標(biāo)和錯誤目標(biāo)引起的單位時間(Δt)里的電容變化(ΔC)次數(shù)并且因而確定出電容變化計數(shù)率，通常，該速度下限值(Gu)是有效的而該速度上限值(Go)是無效的，設(shè)有一個鑒別器(26)，當(dāng)該計數(shù)率超過某個計數(shù)率極限時，該鑒別器使該速度下限值(Gu)變?yōu)闊o效而使該速度上限值(Go)變?yōu)橛行А?br> 2.如權(quán)利要求1所述的關(guān)閉裝置，其特征在于，該速度上限值(Go)和/或該速度下限值(Gu)可以根據(jù)環(huán)境影響來調(diào)定。
3.如權(quán)利要求2所述的關(guān)閉裝置，其特征在于，該速度上限值(Go)和該速度下限值(Gu)的調(diào)定受到車外溫度的影響。
4.如權(quán)利要求2所述的關(guān)閉裝置，其特征在于，該速度上限值(Go)和該速度下限值(Gu)的調(diào)定受到降雨強度的影響。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的關(guān)閉裝置，其特征在于，一個降雨傳感器計算降雨強度并且根據(jù)降雨強度來改變計數(shù)率極限和/或該速度上限值(Go)和/或該速度下限值(Gu)。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的關(guān)閉裝置，其特征在于，在該速度上限值(Go)和該速度下限值(Gu)的有效性之間的切換取決于鎖(14)的狀態(tài)，即取決于鎖(14)是打開的還是鎖上的。
7.如權(quán)利要求6所述的關(guān)閉裝置，其特征在于，在開鎖(14)的狀態(tài)下，只是該速度下限值(Gu)在起效。
8.如權(quán)利要求6所述的關(guān)閉裝置，其特征在于，在上鎖(14)的狀態(tài)下，通常是該速度下限值(Gu)在起效，但當(dāng)達到該計數(shù)率極限時就可轉(zhuǎn)換到該速度上限值(Go)。
9.如權(quán)利要求1-8之一所述的關(guān)閉裝置，其特征在于，在車輛(10)上設(shè)有兩個接近傳感器，其中的一個用于鎖上鎖(14)，另一個用于打開鎖(14)，該速度上限值(Go)和該速度下限值(Gu)的起用取決于這兩個傳感器中的哪一個傳感器起效。
10.如權(quán)利要求1-9之一所述的關(guān)閉裝置，其特征在于，該接近開關(guān)(21)只有在以下條件下才做出反應(yīng)并打開或鎖上車門(12)的鎖(14)，即還通過在一個在車輛(10)里的識別接收器(ID接收器15)和一個由合法人士掌握的識別發(fā)送器(ID發(fā)送器20)之間的數(shù)據(jù)通信來識別合法進入。
全文摘要
在車門把手區(qū)里設(shè)有一個電容式接近開關(guān)，只有當(dāng)滿足兩個條件時，該接近開關(guān)才做出反應(yīng)并作用于車門里的鎖。第一條件是，在車?yán)锏墓潭ǖ腎D接收器和由合法人士掌握的移動的ID發(fā)送器之間的數(shù)據(jù)通信成功完成。另一條件由一個傳感器測量，該傳感器對進入接近開關(guān)作用區(qū)的目標(biāo)做出反應(yīng)。但該傳感器只有當(dāng)上述電容變化速度超過一定的極限值時才作用于鎖。為了防止不希望地使車輛電池放電而提議，設(shè)置兩個不同的用于電容變化的速度極限值，它們交替地由一鑒別器控制。鑒別器與計數(shù)器配合工作，計數(shù)器計算單位時間的電容變化次數(shù)并進而確定計數(shù)率。通常，只有速度下限值是有效的。但當(dāng)計數(shù)率超過某極限時，鑒別器接入速度上限值。
文檔編號E05B65/20GK1579849SQ200410056080
公開日2005年2月16日 申請日期2004年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月8日
發(fā)明者B·斯提格曼, M·懷特, G·尤斯利, J·舒爾茲, G·海利格 申請人:胡夫休爾斯貝克及福爾斯特公司