專利名稱：在汽車門和/或蓋上的一種電動或機械鎖閉機構的操作裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及在權利要求1前序部分中所述的那類裝置。該裝置的傳感器對一種接近或接觸作出響應。
眾所周知，為了更高的操作舒適性(DE 196 17 938 C2)，在汽車的鎖閉機構內設置一個電容傳感器，該傳感器集成在車門外把手的手柄中。這種電容傳感器根據一種資格詢問來進行鎖閉機構的操作并允許進入汽車。在這種公知裝置的情況下，特許人持有一個身份發送器(ID發送器)，在他的手接近手柄時，電容傳感器的電容發生變化并向汽車側的電子控制裝置發出一個信號，該電子控制裝置借助一個發送和接收裝置啟動ID發送器的搜尋過程，并在ID發送器和電子控制裝置之間進行數據通信。ID發送器發送一個識別碼，在特許人的情況下通過電子控制裝置進行正面的密碼比較，該鎖閉機構才打開汽車入口。該鎖閉機構的操作被設定為有效，更確切地說在特許人實施鎖閉機構手柄的實際操作之前。操作該手柄的人根本不會注意到這種通信和數據比較；門或蓋的打開和關閉沒有時間延遲。
為了避免不需要的耗能通信，傳感器不允許對任一種物體的接近或接觸都作出響應，而是只是對人的手的接近或接觸作出響應。通過諸如雨、雪、冰或樹葉的任意外界影響使該機構動作是不希望發生的。所以在一種帶有一個電容傳感器的公知的鎖閉裝置(DE 196 20 059A1)中也可測定在與一種物體接近或接觸時的電容變化速度。在用這種公知裝置時，人們利用了這一事實，即人手接近傳感器時每單位時間的電容變化大于由錯誤物體引起的電容變化。如果測量每單位時間的電容變化，則只有在超過電容隨時間變化的一定極限值時，該鎖閉機構操動才有效。但這種方法并不在所有的場合都適用。
本發明的目的在于研發一種在權利要求1的前序部分中所述的那類可靠的裝置，該裝置可明確地判定是通過人手還是通過錯誤物體進行傳感器的觸發，并將該鎖閉機構的操作相應地置為有效或無效。根據本發明，這個目的是通過權利要求1所述的措施來實現的，這些措施具有如下的特殊意義。
當手柄被操動時，不是只有一個主傳感器響應該接觸，而是還有一個由一個永久磁鐵和一個霍耳元件組成的輔助傳感器也作出響應。這兩個元件之一布置在活動手柄內，另一個則布置在附近的固定支架內。在操動的情況中，雖然這兩個傳感器發出獨立的信號，但這些信號是共同進行評估的。輔助傳感器的信號產生，是因為通過操動手柄在霍耳元件和永久磁鐵之間產生一個垂直的和/或水平的相對運動。這導致霍耳傳感器內的信號。在成功評估的情況下，鎖轉移到它的關鎖位置，如果它事先已處于它的開鎖位置的話。在這個共鎖位置內，手柄的操動是無效的；門或蓋不能被打開。這些措施可按雙重方式利用。
因為一個成功的評估需要兩種信號，所以本發明不必擔心鎖閉機構的上述錯誤啟動。當主傳感器發現某種物體接近并發出一個信號時，這個信號還不能使鎖轉換；確切地說，同時或至少在一個確定的時間內，該霍耳元件還必須相對于該永久磁鐵產生一個相對運動，以便輔助傳感器也發出它的信號。在這兩個信號被評估后產生一個共同的輸出信號，并將其傳送到汽車內的控制器。如果該輸出信號基于這兩個信號的成功的評估，則該控制器負責使汽車的該鎖或多個鎖或者說全部鎖進行轉換。
根據本發明，不只是主傳感器，而且還有輔助傳感器都是動態工作的。在這種情況下，接觸或接近的持續時間可通過這兩個傳感器進行探測和評估。然后從對這兩個信號的評估中得出的共同的輸出信號不但用于鎖的規定的轉換，而且還用于啟動汽車內的一項或多項其它功能。是否有和哪些功能被啟動，取決于接觸的持續時間。這些其它功能可以是活動部件的舒適性操動。例如關閉汽車的已打開的窗戶、接通警報裝置、關閉汽車車蓬和/或折合汽車的側面鏡。
本發明的其它措施和優點可從各項從屬權利要求中、下列說明中和附圖中得知。在這些附圖中示意示出了本發明的一種實施例。
附圖表示
圖1汽車的門外把手沿圖2所示剖切線I-I觀察方向看去的基本上水平的縱剖面，在該門外把手上實現本發明的裝置；圖2圖1的車門外把手沿圖1所示剖切線II-II剖開的垂直縱剖面。
本發明裝置所用的鎖閉機構10包括一個固定在沒有詳細示出的汽車的車門12內的支架11。門12只用點劃線示出外部蒙皮13。
屬于鎖閉機構10的還有一個手柄20。手柄20用其一端21旋轉支承在支架11內。該旋轉支承的軸線14基本上垂直于門12延伸，所以手柄20是一個所謂的“手拉柄”。手柄20的另一端22具有一個帶彎鉤端的延長段，該延長段穿過門外部蒙皮13和支架11中的一個通孔15。延長段的彎鉤端從后面鉤住一把位于門12內的鎖30上的機械鎖止件31。
在正常情況下，鎖30把門12鎖在它的鎖閉位置內。鎖30可選擇地位于兩個工作位置即一個關鎖位置和一個開鎖位置之一中。當手柄20沿圖1的箭頭23的方向轉動時，鎖止件31通過延長的手柄端22在圖1傳動箭頭33的方向內同步運動。如果鎖30處于一個開鎖位置，則手柄20的這個操動23是有效的。在這種情況下，鎖30釋放門，于是門12就可打開。反之，如果鎖30處于關鎖位置，則操動23是無效的；鎖止件31同步空轉，而鎖30則不釋放門。盡管有這個操動23，但鎖定的鎖30仍保持在它的關鎖位置；門保持關閉。
在緊急情況下，鎖30的轉換可用機械的方式例如通過一個鎖筒來實現，這雖然沒有詳細示出，但可在支架11和門外部蒙皮13看到另一個孔16，在該孔中可布置一個上述的鎖筒。該鎖筒可通過一把緊急鑰匙操動。鑰匙可從鎖筒的前端插入和拔出，該前端可集成在一塊蓋板17中，該蓋板固定在支架11上并齊平地布置在手柄20的旁邊。
在正常情況下，鎖30在開鎖位置和關鎖位置之間的轉換是以電方式進行的。為此，鎖30有一個電輸入端32。鎖30的這種電轉換用的起動器是三個傳感器40、45和50，它們執行不同的、尚待詳細說明的功能。在手柄內部24還有一些電子器件42，它們負責運行、控制和/或對來自三個傳感器40、45、50的信號進行分析和總結。
在本例中，這些傳感器中的兩個40、45按電容方式工作。在附圖中，用不同陰影區表示的相應電極41、46。電極41、46與汽車車身和/或周圍環境建立一個電場。電容傳感器40的一個這樣的電場47在圖2中只以場力線的形式示出。當一個物體例如一個在圖2中可看出的手指27到達這兩個電極41、46產生的電場中的一個時，在電極41、46和汽車或其周圍之間的電容便發生變化。這種變化由相應的電子評估單元42按不同方式記錄和評估，這尚待詳細進行說明。
在成功評估的情況下，所屬的器件42發出一個在圖1中用箭頭43示出的輸出信號，該輸出信號通過手柄20范圍內的電導線18和通過一根延長這些電導線的、在門12和汽車內的電纜19一直傳輸到一個控制器25。該控制器可以是一個中央控制器25，這個控制器通過大量的、從它出發的電或機械連接26對不同的鎖30產生作用，這些鎖設置在汽車的不同的門和蓋上。電連接26連接在相關鎖30的上述電輸入端32上。控制器25也可不用電連接26而用機械方式對鎖30的未示出的第二輸入元件產生作用。
這兩個電容動作的傳感器40、45相互以不同的方式獨立動作。一個電容傳感器45被調節得特別敏感并按公知的方式響應一種物體、尤指一個特許的人的接近。這個傳感器45用于打開鎖著的鎖30并由此可進行手柄20的成功的操動23，這已在前面述及。但只有滿足下述的另一個條件才會發生這種情況。
鎖30轉換的這另一個條件是從這樣的情況得出的，即只保證有關特許的人進入汽車，而絕不是無關的人。特許的人隨身攜帶一個身份發送器，該發送器的下面簡稱“ID發送器”并對應汽車內的一個相應的身份接收器。這個接收器相應地叫做“ID接收器”。在正常情況下，這個ID發送器無源地、簡單地通過特許人的接近汽車即可動作，而無須該人在ID發送器上或用ID發送器進行有源操作。但也可用有源ID發送器，例如一個電子遙控鑰匙，該鑰匙必須通過一個鍵進行操作才變成有效。
在這兩種情況中，都需用ID接收器進行單向或雙向通信。如果這個通信是成功的，則向控制器25發送信號，該控制器也收到轉換的另一個條件，于是通過上述的電的或機械的連接26把鎖30轉換到它的已述及的開鎖位置。如果這時沿圖1的箭頭23方向切實地操動手柄20，則鎖30釋放門12，于是該門就可打開。所以該第二電容傳感器45應當叫做“開鎖傳感器”。
與這個開鎖傳感器比較，上述第一電容傳感器40不太敏感并在下面稱為“主傳感器”。主傳感器40只有與上述那個稱為“輔助傳感器”的第三傳感器50配合才能動作。輔助傳感器50由兩部分構成，即由一個霍耳元件51和一個永久磁鐵52組成。永久磁鐵產生一個在圖中用場力線示出的磁場53，霍耳元件51位于該磁場的范圍內。霍耳元件51位于手柄20的空腔24的端壁附近，而永久磁鐵52則布置在所述蓋板17的鄰壁的內側。
當已述及的人手27接觸例如圖2用28表示的接觸區時，則如上所述不但主傳感器40動作，而且輔助傳感器50也動作。亦即通過接觸使手柄20相對于支架11產生一個相對運動，這個相對運動可通過支承部位14或該支承內的間隙進行。在接觸時可產生垂直的和/或水平的運動。這在圖2中通過一個力箭頭34來表示；手指27在接觸點28施加一個壓力，從而使位于永久磁鐵52的靜止磁場53內的霍耳元件51產生一個圖2中用運動箭頭35表示的相對運動。于是在霍耳元件51內產生一個電信號，這個電信號通過電連接36輸入手柄20內的評估單元42中。在圖2中還示出了電極41或46與評估單元42之間的類似的電連接48、49。
其中，主傳感器40由于它的電容式的遙控在手指接近時已經動作，但最遲在真正操動圖2的接觸點28時動作。然后主傳感器和輔助傳感器雖然向它們的控制-評估單元42發出各自的信號，但這兩個信號被共同評估。只有這兩個信號被評估單元42斷定為沒有問題時才產生一個輸出信號43。如前所述，這個輸出信號被輸入控制器25。在成功的情況中，控制器25使鎖30轉換到它的關鎖位置。
主傳感器和輔助傳感器都是動態工作的，所以可由兩個傳感器探測和評估接觸或接近的持續時間。接觸的持續時間由輔助傳感器進行探測并得出一個相應的修正輸出信號43。然后根據接觸持續時間除了可進行鎖30的已述及的轉換外，還可啟動汽車的一項或多項其它功能。這尤其對汽車的活動部件的所謂舒適性操作是有好處的。這類舒適性操作已在上面舉例列出。
附圖標記10機構，鎖閉機構11支架12門1312的外部蒙皮1411上的20的回轉支座1511中的用于22的孔1611中用于鎖筒的孔1711的蓋板1820內的43的電導線1943的電纜20手柄2120的第一端2220的第二端2320的回轉運動的箭頭，操動2420的內部，空腔25控制器26電連接27人的手指(圖2)28接觸區30鎖3130的機械輸入件，鎖止件3230的電輸入端3331的同步運動的箭頭3427作用到28上的力箭頭(圖2)3520的運動箭頭(圖2)3651和42之間的電連接(圖2)4030聯鎖用的第一傳感器，主傳感器4140的電極42電器件，40、50、45的評估單元43從42傳送到25的一個電輸出信號的箭頭(圖1)
4530開鎖用的第二電容傳感器，開鎖傳感器4645的電極4740的電場(圖2)4841和42的電連接4946和42的電連接50輔助傳感器5150的霍耳元件5250的永久磁性5352的磁場
權利要求
1.汽車的車門(12)和/或蓋的一種電動或機電的鎖閉機構(10)的操作裝置，包括一個手柄(20)，它用于打開和/或關閉設置在門(12)和/或蓋上的鎖(30)，其中手柄(20)支承在一個支架(11)中，而該支架則固定在門(12)或蓋上；至少一個傳感器，在接近或接觸時，該傳感器使鎖(30)在一個開鎖位置和一個關鎖位置之間轉換，其中在開鎖位置中操動手柄(20)對鎖(30)有效，但在關鎖位置內則無效，其特征為在接觸區(28)內，除了設置一個主傳感器(40)外，還設置一個輔助傳感器(50)，后者由一個永久磁鐵(52)和一個霍耳元件(51)兩部分組成；輔助傳感器(50)的一部分即霍耳元件(51)或永久磁鐵(52)裝在活動手柄(20)上，而其另一部分即永久磁鐵(52)或霍耳元件(51)則裝在靜止支架(11)上；在手柄(20)相對于支架(10)進行垂直和/或水平運動(23)時，主傳感器和輔助傳感器(40；50)雖然發出獨立的信號，但兩個信號被(42)共同評估，并在兩個信號被(42)成功評估時，鎖(30)轉移到它的關鎖位置。
2.按權利要求1的裝置，其特征為，在兩個信號評估后產生一個共同的輸出信號(43)，并將它傳送到汽車的一個控制器(25)，于是控制器(25)由于這個表征一次成功評估的輸出信號(43)使汽車內的至少其中一把鎖(30)進行轉換。
3.按權利要求1或2的裝置，其特征為，所述主傳感器(40)是按電容動作的并具有至少一個電極(41)，且為電極(41)配設了用于控制主傳感器和/或評估信號的電器件(42)。
4.按權利要求1至3中一項或多項的裝置，其特征為，所述輔助傳感器(50)的霍耳元件(51)布置在主傳感器(40)的電極(41)的旁邊。
5.按權利要求1至4任一項的裝置，其特征為，該輔助傳感器的霍耳元件和該主傳感器的電極布置在鎖閉機構的手柄內。
6.按權利要求5的裝置，其特征為，用于運行、控制和/或主傳感器和/或輔助傳感器(40，50)的信號評估用的至少一個電器件(42)布置在手柄(20)內。
7.按權利要求1至6任一項的裝置，其特征為，所述輔助傳感器(50)的永久磁鐵(52)布置在一塊蓋板(17)的下方，該蓋板定位于鎖閉機構(10)的手柄(20)的旁邊。
8.按權利要求1至7任一項的裝置，其特征為，在接觸手柄(20)時，霍耳元件(51)相對于永久磁鐵(52)進行相對運動，并由此從該霍耳元件發出一個短信號，該信號也采集接觸的持續時間，并除了引起鎖(30)的轉換外，依賴于該接觸持續時間還啟動汽車內的一項或多項其他功能。
9.按權利要求8的裝置，其特征為，所述的汽車內的其他功能是汽車內的活動部件的舒適性操作。
10.按權利要求9的裝置，其特征為，舒適性操作指的是關閉汽車的至少一扇打開著的車窗和/或接通一個警報裝置和/或關閉汽車的車蓬和/或折合汽車的側面鏡。
11.按權利要求1至10任一項的裝置，其特征為，除了主傳感器和輔助傳感器(40，50)外，還設置有一個開鎖傳感器(45)，在接近或接觸時，該開鎖傳感器使鎖(30)轉換到它的開鎖位置。
12.按權利要求11的裝置，其特征為，所述開鎖傳感器(45)布置在鎖閉機構(10)的手柄(20)內。
13.按權利要求11或12的裝置，其特征為，在手柄(20)內設置有至少幾個用于運行、控制和評估來自開鎖傳感器(45)的信號的電器件(42)。
14.按權利要求1至13任一項的裝置，其特征為，只有在特許的人接觸主傳感器和輔助傳感器(40、50)時，控制器(25)才引起鎖(30)在關鎖位置和開鎖位置之間進行轉換。
15.按權利要求14的裝置，其特征為，特許的人隨身攜帶一個有源或無源的身份發送器(ID發送器)，該ID發送器與汽車內的一個身份接收器(ID接收器)進行通信，并在ID發送器和ID接收器之間成功通信的情況下才釋放閉鎖機構(10)的操動(23)。
全文摘要
本發明涉及汽車的車門(12)和/或蓋的一種電動或機電鎖閉機構(10)的操作裝置，該裝置使用一種對某物的接近或接觸作出響應的傳感器。由此該裝置可以明確判定該傳感器的動作是由于人的手還是由于某種錯誤物體所引起。為此，在手柄(20)的接觸區內，除了設置第一傳感器(40)外，還設置有一個由一個永久磁鐵(52)和一個霍耳元件(51)這兩部分組成的輔助傳感器(50)。輔助傳感器(50)的一部分也就是霍耳元件(51)布置在活動手柄(20)上，另一部分即永久磁鐵(52)則布置在固定支架(11)上。在霍耳元件(51)相對于永久磁鐵(52)產生位移(23)的過程中，在輔助傳感器(50)和第一傳感器(40)內分別產生一個信號。所述信號被共同評估。在成功評估的情況下，發出一個輸出信號，于是鎖(30)轉移到關鎖位置，在這個位置內，手柄(20)的操動(23)是無效的。
文檔編號E05B65/20GK1961128SQ200580017289
公開日2007年5月9日 申請日期2005年5月21日 優先權日2004年5月29日
發明者B·斯蒂格曼, M·威特, M·施恩德勒, H·克萊恩 申請人:胡夫休爾斯貝克及福爾斯特公司