本發(fā)明涉及一種用于非碰觸式地操作能調(diào)節(jié)的車輛部件的裝置，該裝置具有裝配或能裝配在車輛上的車身部件或外罩部件以及間接或直接緊固在車身部件或外罩部件上的接近傳感器。本發(fā)明還涉及一種車輛，其包括該裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代車輛通常配備有傳感器，這些傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)對車輛部件的非碰觸式的調(diào)節(jié)。例如，對于車輛使用者來說，借助這樣的傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)非碰觸式地操作(也就是打開或關(guān)閉)車門。這種傳感器尤其是在機(jī)動車的由馬達(dá)驅(qū)動運(yùn)動的尾門的情況下設(shè)置，從而使車輛使用者可以通過相應(yīng)的腿部運(yùn)動來引起尾門的打開或關(guān)閉，而不必放下手中的貨物(“hands-freeaccess，免提打開功能”)。這樣的非碰觸式的尾門開關(guān)例如由de102010049400a1公知。

通常使用電容式工作的接近傳感器作為用于探測操作指令的傳感器。典型地，這樣的電容式接近傳感器包括兩個傳感器電極以及電子器件單元，電子器件單元分別經(jīng)由相應(yīng)的線路與傳感器電極連接。接近傳感器常常間接或直接地安裝在車輛的尾側(cè)的保險(xiǎn)杠的內(nèi)側(cè)上。在此，接近傳感器有時布置在保險(xiǎn)杠的相對車輛是縱向側(cè)的側(cè)區(qū)段中。保險(xiǎn)杠的該側(cè)區(qū)段通常具有傾斜于水平線延伸的下棱邊。也已指明的是，在接近傳感器于如此設(shè)計(jì)的側(cè)區(qū)段中的裝入位置的情況下，接近傳感器的功能可靠性受到損害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)是說明一種開頭所提到的類型的用于非碰觸式地操作能調(diào)節(jié)的車輛部件的裝置，該裝置可特別可靠地(也就是無故障地)運(yùn)行。

該任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過權(quán)利要求1的特征解決。在包括該裝置的車輛方面，該任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過權(quán)利要求6的特征解決。本發(fā)明的有利的且部分本身被視為有創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)方式和改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求和下面的描述中陳述。

根據(jù)本發(fā)明的用于非碰觸式地操作能調(diào)節(jié)的車輛部件的裝置包括至少一個電容式接近傳感器，其本身為了檢測到通過靠近接近傳感器所產(chǎn)生的操作指令而包括至少一個伸長的傳感器電極。傳感器電極在此由例如形式為圓形導(dǎo)體或扁平導(dǎo)體的伸長的電導(dǎo)體形成。尤其地，在有利的實(shí)施方式中，傳感器電極由沒有內(nèi)導(dǎo)體的同軸線纜或類似線纜的外導(dǎo)體形成。優(yōu)選地，接近傳感器包括兩個伸長的傳感器電極，其中特別優(yōu)選地，其中一個傳感器電極由扁平導(dǎo)體(也就是具有帶狀的、扁平的導(dǎo)體幾何形狀的導(dǎo)體)形成，而第二傳感器電極由圓形導(dǎo)體形成。然而在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可行的是，兩個傳感器電極同類型地構(gòu)建。

此外，該裝置還包括車身部件或外罩部件，其裝配或能裝配在車輛上的特定的裝入定位中。接近傳感器間接或直接緊固在該(在下文中簡稱為“載體部件”的)車身部件或外罩部件上。接近傳感器因此可以要么直接裝配在載體部件上。然而對此替選地，接近傳感器也可以緊固于布置在中間的裝配部件(中間載體)上，該裝配部件本身又緊固在載體部件上。

在本發(fā)明的有利的實(shí)施方式中，載體部件由尤其是尾側(cè)的(車輛)保險(xiǎn)杠形成。接近傳感器在該情況下優(yōu)選(再次間接或直接地)緊固在保險(xiǎn)杠的內(nèi)側(cè)上。然而在本發(fā)明的范圍內(nèi)，載體部件例如也可以由門檻或車輛外罩的其他部分形成。

根據(jù)本發(fā)明，在接近傳感器于載體部件上的裝入狀態(tài)下，傳感器電極傾斜于載體部件的下棱邊地延伸。在此，傾斜位置以如下方式被定尺寸，即，使傳感器電極在載體部件于車輛上的裝入定位中在傳感器電極的縱向延伸方面準(zhǔn)確地或至少大致水平地取向。換句話說，傳感器電極由于在載體部件上的傾斜布置而至少大致平行于車輛所位于的(平坦的)陸地面地延伸。如果接近傳感器包括兩個或更多個傳感器電極，那么這些傳感器電極尤其是彼此間隔開并分別相互平行地裝配在載體部件上。相應(yīng)地，其中每個傳感器電極傾斜于載體部件的下棱邊或平行于陸地面地取向。載體部件的如下棱邊尤其是被稱為下棱邊，其在載體部件的常規(guī)的裝入位置中朝向車輛所位于的(陸)地面。

本發(fā)明基于如下思考，即，在現(xiàn)代車輛中，其上安裝有傳感器電極的載體部件有時具有相對于水平線傾斜的下棱邊。這尤其是適用于保險(xiǎn)杠的側(cè)區(qū)段。傳統(tǒng)地，傳感器電極往往平行于該下棱邊地安置在載體部件上。然而不利的是，這種布置眾所周知地通常導(dǎo)致接近傳感器的探測故障。例如可能發(fā)生的是，在傳感器電極的第一端部上的接近事件被解釋為操作指令，而在傳感器電極的相對置的端部上的接近事件錯誤地沒有觸發(fā)操作指令。本發(fā)明通過如下方式去除了該缺點(diǎn)，即，本發(fā)明設(shè)置的是，傳感器電極有意地不平行于載體部件的下棱邊地安置，從而使傳感器電極(在載體部件的常規(guī)的裝入位置中)在其整個長度上至少大致具有相對車輛所位于的(平的)地面相同的間距。這造成的是，在另一方面，為了產(chǎn)生操作指令而常規(guī)地靠向接近傳感器的身體部分(尤其是車輛使用者的腳)總是例如具有相對傳感器電極相同的間距，而與這種接近事件發(fā)生在傳感器電極的哪個長度定位上(哪個方位上)無關(guān)。因此有利地確保的是，沿著傳感器電極的縱向延伸在不同的方位上的類似的接近事件導(dǎo)致相同的傳感器信號，由此有利地降低了探測故障的風(fēng)險(xiǎn)。

當(dāng)在傳感器電極的長度上相對地面的間距最大變化了20mm時，傳感器電極在適當(dāng)?shù)某叽缫?guī)格下尤其是被稱為“大致水平取向”。在至少大致直線形的傳感器電極中，由該尺寸規(guī)格根據(jù)傳感器電極的長度得到相對于水平線的最大允許的調(diào)整角度(最大的調(diào)整角度)。優(yōu)選地因此設(shè)置的是，傳感器電極相對于水平線最大傾斜了如下這樣的角度，該角度小于最大的調(diào)整角度。

在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式中，載體部件由保險(xiǎn)杠形成，其中，接近傳感器緊固在保險(xiǎn)杠的側(cè)區(qū)段上。優(yōu)選地，該裝置在此包括兩個接近傳感器，其中，這些接近傳感器布置在保險(xiǎn)杠的兩個相對置的側(cè)區(qū)段上。

能調(diào)節(jié)的車輛部件優(yōu)選指的是車輛的尾門。然而通常也能想到的是，能調(diào)節(jié)的車輛部件指的是其他的車門，例如側(cè)門，尤其是滑動門或發(fā)動機(jī)罩。

附圖說明

下面結(jié)合附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明的實(shí)施例。其中：

圖1以粗略示意圖示出具有保險(xiǎn)杠的機(jī)動車，在保險(xiǎn)杠上安裝有用于非碰觸式地操作機(jī)動車的尾門的接近傳感器；

圖2以立體的單件圖示出車身結(jié)構(gòu)組件，其包括根據(jù)圖1的保險(xiǎn)杠；

圖3以示意性的單件圖示出根據(jù)圖2的保險(xiǎn)杠的側(cè)區(qū)段，在其內(nèi)側(cè)上安置有接近傳感器的兩個傳感器電極；

圖4示出在根據(jù)圖3的第一方位上的接近事件的情況下的由傳感器電極產(chǎn)生的信號的時間上的變化曲線；

圖5示出在根據(jù)圖3的第二方位上的接近事件的情況下的由傳感器電極產(chǎn)生的信號的時間上的變化曲線；并且

圖6示出用于表示傳感器電極相對于水平線的最大允許的調(diào)整角度的根據(jù)圖3的其中一個傳感器電極的示意性的視圖。

彼此相應(yīng)的部件和參量在所有圖中總是設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。

具體實(shí)施方式

圖1示出了(機(jī)動)車1的尾部，其以側(cè)視圖示出。車輛1包括裝置2，其用于非碰觸式地操作由馬達(dá)驅(qū)動來運(yùn)動的車輛部件，在此是其尾門3。裝置2包括電容式接近傳感器6。此外，裝置2還包括控制和評估單元7。在車輛1上安裝有尾側(cè)的保險(xiǎn)杠8。在該保險(xiǎn)杠8上分別在側(cè)區(qū)段10中布置有接近傳感器6，側(cè)區(qū)段在車輛橫向方向上對保險(xiǎn)杠8進(jìn)行限界。因此，保險(xiǎn)杠8(在上述引入的專用術(shù)語的意義下)形成根據(jù)本發(fā)明的裝置的載體部件。接近傳感器6的位置在此針對其中一個側(cè)區(qū)段10，并且在此僅以粗略示意性地簡化的形式示出。

借助其中一個接近傳感器6檢測的操縱意圖或操作指令被輸出到控制和評估單元7上，基于此，控制和評估單元7操控車輛1的掀背驅(qū)動器11和/或門鎖12用于根據(jù)操縱意圖打開或關(guān)閉尾門3。

為了定向，在圖1中畫入了笛卡爾車輛坐標(biāo)系15。該坐標(biāo)系的x軸在此標(biāo)識為車輛縱向方向x并且平行于車輛所位于的地面16地取向。車輛坐標(biāo)系15的y方向說明了車輛橫向方向y并且同樣平行于地面16地取向(在根據(jù)圖1的圖示中，y軸向外離開圖平面地示出)。因此，車輛縱向方向x和車輛橫向方向y構(gòu)造出水平平面。最后，坐標(biāo)系的z軸指向車輛豎直線z的方向，并且因此垂直于地面16和與該地面平行的水平平面。上述引入的方向在下面也被采用，以便表征構(gòu)件在其在車輛1內(nèi)的常規(guī)的裝入定位中的空間上的定向。

圖2示出了車身結(jié)構(gòu)組件20。車身結(jié)構(gòu)組件20包括多個車身部件，在此具體地，一方面是根據(jù)圖1的保險(xiǎn)杠8，以及另一方面是輪罩21。保險(xiǎn)杠8又被分成兩個側(cè)區(qū)段10以及布置在中間的尾區(qū)段22。車身結(jié)構(gòu)組件20以大約沿車輛縱向方向x的視向根據(jù)圖1示出。相應(yīng)地，在圖2中看到保險(xiǎn)杠8的在車身結(jié)構(gòu)組件20或保險(xiǎn)桿8在車輛1上的常規(guī)的裝入狀態(tài)下朝向車輛1的保險(xiǎn)杠內(nèi)側(cè)23。保險(xiǎn)杠8通過由塑料制成的薄壁的、三維的成形件形成。在裝入狀態(tài)下，保險(xiǎn)杠8在尾側(cè)和側(cè)面部分包圍車輛1。在圖2中示出的是，接近傳感器6布置在保險(xiǎn)杠8的兩個相對置的側(cè)區(qū)段10中。示范性地在此僅示出了其中一個接近傳感器6，其中，所對置的(未示出的)接近傳感器相應(yīng)地配對地實(shí)施。接近傳感器6在此直接裝配在保險(xiǎn)杠內(nèi)側(cè)23上。保險(xiǎn)杠8在實(shí)施例中因此本身被用作其上裝配了接近傳感器6的載體構(gòu)件，在替選的實(shí)施方案中不同地設(shè)置的是，接近傳感器6安置在與保險(xiǎn)杠8分離的載體構(gòu)件上，其中，該(例如由面式的成形件形成的)載體構(gòu)件本身緊固在保險(xiǎn)杠內(nèi)側(cè)23上。

如從圖中可見的那樣，接近傳感器6具有第一長形的(傳感器)電極30、第二長形的(傳感器)電極31以及電子器件單元32。使兩個電極30、31與電子器件單元32連接的聯(lián)接線路以傳統(tǒng)的方式實(shí)施并且在此為清晰起見而未示出?？刂坪驮u估單元7的功能在本發(fā)明的替選的實(shí)施方案中整合在電子器件單元32中。在該情況下，控制和評估單元7是接近傳感器6的組成部分。

在示出的實(shí)施例中，第一(上方的)電極30由具有扁平的帶狀的導(dǎo)體跡線的扁平導(dǎo)體形成，而第二(下方的)電極31構(gòu)造為形式為絕緣的圓形導(dǎo)體的柱體形的、柔性的圓形電極。圓形導(dǎo)體尤其指的是實(shí)心線材、絞合導(dǎo)體或指的是同軸線纜的外導(dǎo)體。在同軸線纜的情況下通常被設(shè)置的內(nèi)導(dǎo)體在此可選地被取消或者通過由非導(dǎo)電的材料，尤其是塑料制成的纜芯替代。

電子器件單元32包括作為主要組成部分的(未明確示出的)評估電子器件，評估電子器件優(yōu)選又包括微控制器。評估電子器件容納在殼體35中。未進(jìn)一步示出的插塞連接器成形到殼體35上。插塞連接器在一側(cè)用于接觸聯(lián)接線路，并且在另一側(cè)用于聯(lián)接車輛側(cè)的控制線路，經(jīng)由該控制線路使電子器件單元32與控制和評估單元7通信，并且經(jīng)由該控制線路給電子器件單元32輸送用于運(yùn)行所必要的電能。

在這里所示出的實(shí)施例中，電子器件單元32借助成形到殼體35上的眼孔擰接在保險(xiǎn)杠內(nèi)側(cè)22上。然而，其也可以以其他方式，例如通過粘貼、鉚接或焊接緊固在保險(xiǎn)杠8上。

其中每個電極30、31分別在縱向端部上擁有插塞連接部，其用于接觸聯(lián)接線路。電極30、31以及聯(lián)接線路借助在此未進(jìn)一步示出的鎖定元件來夾持到保險(xiǎn)杠內(nèi)側(cè)22上。替選地，電極30、31也可以粘貼在保險(xiǎn)杠內(nèi)側(cè)22上。

電極30、31相對于側(cè)區(qū)段10的根據(jù)本發(fā)明的布置將在下面結(jié)合圖3詳細(xì)闡述。圖3示出了朝保險(xiǎn)杠內(nèi)側(cè)23看的根據(jù)圖2的側(cè)區(qū)段10，其中，輪罩21(未示出)根據(jù)圖示聯(lián)接在左邊，而尾區(qū)段21(同樣也未示出)聯(lián)接在右邊。側(cè)區(qū)段10具有下棱邊40，其相對于水平平面或相對于地面16在此傾斜約13.5°的角度α。下棱邊40的車輛側(cè)的后端部在此要比前端部離地面16更遠(yuǎn)。

如從圖3獲知的那樣，兩個電極30、31間隔開且彼此平行地安置在保險(xiǎn)杠內(nèi)側(cè)23上。在實(shí)施例中，兩個電極30、31具有大約相同的長度l。其中每個電極30、31至少大致呈直線地(也就是未拱曲地)安置。在此，其中每個電極30、31與側(cè)區(qū)段10的下棱邊40夾成角度β。角度β在此以如下方式被定尺寸，即，當(dāng)保險(xiǎn)杠8常規(guī)地裝配在車輛1上時，其中每個電極30、31精確地或者至少大致平行于地面16地延伸。因此，角度β在大小方面與角度α至少大致一致。

此外，在圖3中還分別通過箭頭標(biāo)識出第一方位50和第二方位51。針對每個方位50、51，在圖4或圖5中，信號隨時間的變化曲線示出的是，在常規(guī)的在第一方位50或第二方位51上的腳部運(yùn)動時如何在電極30、31上產(chǎn)生信號。在常規(guī)的腳部運(yùn)動時，車輛使用者的腳在通常短暫的“踢腳運(yùn)動”中伸到保險(xiǎn)杠8下面，其中，腳進(jìn)入到第一電極30的檢測區(qū)域和第二電極31的檢測區(qū)域中。

在根據(jù)圖4或圖5的圖表中，在各自的傳感器電極30、31上檢測到的電容量c分別根據(jù)時間t示出。在此，第一曲線相應(yīng)地示出了在第一電極30上產(chǎn)生的接近信號s1，而第二曲線相應(yīng)地示出了由第二電極31產(chǎn)生的接近信號s2。從圖表可見的是，各個信號變化曲線不僅在兩個電極30、31相互間的比較中(信號變化曲線s1與信號變化曲線s2比較)，而且在兩個方位50、51相互間的比較中(圖4與圖5比較)都至少大致一致。尤其地，在各自的接近信號s1、s2中的信號脈沖60中分別確定了電容量c的同樣程度的變化。由此明顯的是，由于電極30、31的根據(jù)本發(fā)明的布置，在身體部分在電極30、31的任一方位上接近電極30、31時總是實(shí)現(xiàn)接近傳感器6的至少大致相同的衰減。如在電極30、31平行于下棱邊40的傳統(tǒng)的安置方式中確定的那樣，在電極30、31的長度上不同的衰減通過電極的根據(jù)本發(fā)明的布置有利地得到抑制。

在圖6中，電極30一次在水平的裝入位置(實(shí)線示出)中以及一次在相對于水平的裝入位置最大調(diào)整的位置(虛線示出)中示出。在適當(dāng)?shù)某叽缫?guī)格下，電極30以如下方式安置，即，在裝入狀態(tài)下，電極30相對地面16的間距a在電極30的長度l上最大變化了在此為20mm的間距差a。如可從圖6獲知的那樣，由最大間距差a至少近似得到了最大的調(diào)整角度γ，在該最大的調(diào)整角度的情況下，電極30應(yīng)當(dāng)與水平平面偏離得最遠(yuǎn)。調(diào)整角度γ在根據(jù)圖1的電極30的預(yù)定的長度l的情況下計(jì)算出。為了推導(dǎo)出等式1，在圖6中附加地畫入了關(guān)于調(diào)整角度γ的角平分線61。

等式1

反過來說，當(dāng)下棱邊40相對于水平線傾斜(參見圖3)的角度α超出最大允許的調(diào)整角度γ時，本發(fā)明尤其是得到應(yīng)用。

本發(fā)明的主題并不局限于上述實(shí)施例。相反，本發(fā)明的另外的實(shí)施方式能夠通過本領(lǐng)域技術(shù)人員從上面的描述中推導(dǎo)出來。尤其地，本發(fā)明的所描述的單個特征和本發(fā)明的設(shè)計(jì)變型方案也可以以其他方式彼此組合。

附圖標(biāo)記列表

1(機(jī)動)車

2裝置

3尾門

6接近傳感器

7控制和評估單元

8保險(xiǎn)杠

10側(cè)區(qū)段

11掀背驅(qū)動器

12門鎖

15車輛坐標(biāo)系

16地面

20車身結(jié)構(gòu)組件

21輪罩

22尾區(qū)段

23保險(xiǎn)杠內(nèi)側(cè)

30(傳感器)電極

31(傳感器)電極

32電子器件單元

35殼體

40下棱邊

50方位

51方位

60信號脈沖

61角平分線

a間距

a間距差

c電容量

l長度

s1、s2接近信號

x車輛縱向方向

y車輛橫向方向

z車輛豎直線

α角度

β角度

γ調(diào)整角度