本發明涉及一種用于機動車的門拉手裝置。本發明尤其是涉及一種用于操縱電動門鎖的門外拉手裝置。
背景技術:
電動操控的門鎖在現有技術中是公知的。這種門鎖通常以通用名稱“電子鎖(e-latch)”出售。這種門鎖例如在EP 0 584 499 A1中公開。在這種門拉手中沒有建立從門拉手到附屬的門鎖的連續的機械的作用鏈。取而代之的是,門鎖被電動地操控,從而可以減少機械硬件,這節省了成本和重量。
電動操控的鎖在此與能遠程操作的門解鎖的公知原理有所不同。此外,被解鎖的門可以通過操縱門拉手以機械方式打開,以便取消門鎖的機械組件(尤其是旋轉鎖閂和鎖止銷)的鎖止釋放。在電動門鎖中,在電動操控之后發生了鎖止的這種取消,也就是說,門鎖的旋轉鎖閂在電動操控的情況下以及用相應的伺服單元或馬達單元操縱,而無需在門拉手上施加力。
在這種電動門鎖中,門拉手的機械的偏轉或調整是多余的,門拉手因此可以不能活動地或以最小的運動范圍(例如為了操縱微型開關)緊固在車輛上。
本申請涉及一種固定在車輛上的門拉手,其在下文中被稱為固定式的門拉手。因此要說明的是,門拉手不能以其能被使用者操縱的手柄相對附屬的門偏轉或轉動,而是僅用作拉手,以便使電動打開的門運動。
任何時候都要確保門拉手一方面在制造和維護時需要盡可能少的花費,以及任何時候都要確保這種門拉手系統的安全。當然,若在操控之后通過電動門鎖執行門的打開,那么可以確保真實地無疑義地確定了操作者的打開意愿。門拉手例如在洗車設備中,在對車輛拋光時,由行駛風或倚靠造成的負荷不應導致門被不期望地打開。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題是:構造一種具有可靠的功能識別和提高的安全性的固定式的門拉手。
根據本發明,該技術問題通過一種具有權利要求1的特征的門拉手裝置來解決。此外,該技術問題還通過具有權利要求8的特征的方法來解決。
根據本發明的門拉手裝置構造有機械穩定的手柄/拉手部件,其能以至少一個緊固區段固定安置在車輛上。向外指向的手柄在車輛上的固定安置可以例如通過在門板本身上的緊固,或者通過穿透門板以及將緊固區段鎖定在位于門板內側上的支架處來實現。機械穩定在此指的是:拉手不借助鉸鏈、軸承、導引裝置、彈性器件或類似物進行運動或偏轉。但是,在使用拉手的情況下,設置有在拉手材料的彈性范圍內的變形
根據本發明的拉手具有多個傳感器,其中,這些傳感器中的至少一個是電容式接近傳感器。
電容式接近傳感器以如下方式布置在拉手中,即,使得通過該電容式接近傳感器探測到從后方握住拉手。這種電容式傳感器在門拉手中的布置是公知的,該布置尤其是使用在所謂的“無鑰匙進入系統(Keyless-Entry-System)”中。在此例如參考申請文本DE 10 2005 055 515 A1。
電容式傳感器適用于探測使用者的身體部分的接近,尤其是探測手放到或接近到門拉手上。電容式傳感器根據本發明朝著門拉手的手柄的內側取向,從而監視從后方握住門拉手。也就是說根據本發明,電容式傳感器使用在門拉手中,以便探測操作者的手出現在手柄后面,也就是從后方握住。
此外,設置有至少兩個另外的傳感器。這些傳感器以如下方式布置在拉手中,即,使得它們沿著拉手的周邊安放在不同的角位置處,尤其是安放在彼此背離的拉手位置處。因此,這兩個傳感器以如下方式布置,即,在一個拉手區段中,例如其中一個傳感器朝著外側定向,而在相同的拉手區段中,另一傳感器則朝著內側定向。在相同的拉手區段中意味著:第二和第三傳感器的檢測區域沿著拉手的軸向方向朝著同一方向相對電容式傳感器錯開。
重要的是,電容式傳感器在根據本發明的門拉手裝置中可以確定從后方握住手柄以及兩個另外的傳感器在拉手區段中檢測抓握或圍住。兩個另外的傳感器可以例如布置在如下區域中,在通常操縱門拉手時,操作者的食指和拇指位于該區域內。當第一傳感器構造成用于監視從后方握住手柄的電容式傳感器時,其他傳感器可以既是電容式傳感器,也是其他類型的傳感器,例如電感數字轉換器(LDC)。探測的方式對本發明而言目前并不重要。彼此背離地布置的傳感器兩者都可以例如用作電容式傳感器,從而探測在這個區段內的抓握。也就是說,若門拉手既被從后方握住也在相應的受監視的區段中被抓握,那么就以操縱意愿為出發點且操縱電子門鎖。但在本發明的一個改進方案中設置的是,其他傳感器中的一個構造成力敏感的傳感器。盡管門拉手構造成固定式的門拉手,但它原則上也可以構造成能以區段形式機械變形或具有能變形的遮蓋件。為此可以有針對性地構造能彈性變形的遮蓋件或區域,但是,拉手主體本身的材料也可以允許輕微的彈性變形。
這種依賴于力的傳感器可以例如用壓電方式實現,其壓電電壓受到監視。
多個傳感器在門拉手內的根據本發明的布置明顯提高了門拉手的安全性,其中,這些傳感器既監視從后方握住門拉手也監視至少部分抓握門拉手。在例如監視拉手的變形的固定式的門拉手中存在如下風險,即,例如在行駛運行中或在清潔車輛時的變形,或在車輛在不平坦的地面上停住時(有兩個輪子停在較高的人行道上)的扭曲變形被識別為是對拉手的操縱。
當然,對固定式的門拉手的變形的識別此外必須是極為敏感的,這是因為否則的話在使用者操縱時就會要求過高的力。但這會導致的是,根據現有技術的系統對錯誤操縱也是敏感的。具有從后方握住的電容式監視以及附加的抓握監視的根據本發明的布置可靠地防止了這種錯誤操縱。
僅當傳感器的信號表明存在清楚的操作意愿時,才執行電動打開。
安裝在拉手中的傳感器可以為了其他操縱任務而受監視。當使用者將他的手在受監視的區域中放到門拉手的外側上且在那里停留預定的時間段時,例如可以造成鎖在門關閉后的鎖止。
在本發明的一個優選實施方式中,門拉手裝置以如下方式進行切換,即,首先傳感器為了監視對拉手區段的抓握而被解除激活,同時用于監視從后方握住的電容式傳感器是激活的。一旦探測到了從后方握住,那么其他傳感器就被喚醒并進行監視。在這個設計方案中,門拉手的能量需求得到優化,其中,完全保持了安全性和舒適性。
在一個特別優選的實施方式中,在其他傳感器中,朝著手柄的內側指向的那個傳感器構造成力傳感器,而朝著外側取向的傳感器則構造成電容式傳感器。如已經在上文中描述的那樣,力敏感的傳感器可以例如以壓電傳感器構造或以LDC傳感器構造或也以霍爾傳感器構造,其中,這些傳感器于是以如下方式緊固在拉手的內側中,即,使得施加到相應的門拉手區域上的壓力在抓握時造成殼體在這個區段內的變形,這導致傳感器信號。
這個向內指向的傳感器作為壓力傳感器或力傳感器的構造方案進一步減少了錯誤操縱。在行駛通過洗車設備時例如存在如下情況,在這些情況中,清洗刷的一部分從兩側圍住門拉手,這可能會被錯誤地識別為抓握。但若施加到門拉手的內側上的壓力例如通過在拉拽門拉手來建立,那么這種壓力通常不會在這種清洗過程中建立,并且避免了錯誤操縱。
此外,這種設計方案具有如下主要優點,即,通過對門拉手的強制的牢固的抓握防止了由于門沖擊到手背上導致的令人不適的觸碰或甚至傷害。要提醒的是,在電動操縱的門鎖中,門的打開本身被電動地激活和執行,并且門相應地通過電動驅動從其關閉位置朝著打開位置的方向主動加速至少數厘米。使用者(其手在這個區域內活動以便導致打開)可能以抓握門拉手手柄的那只手受到門的這種主動的加速的驚嚇,并且那只伸入的手可能會被沖擊到。但若牢固的抓握和在門拉手的內側上的壓力操縱是強制性必需的,以便導致門的打開,那么可以確保使用者會受到保護以防止這種沖擊,這是因為使用者所施加的力和打開處于同一方向。
在本發明的一個改進方案中設置的是,沿著手柄構造有其他傳感器。這些傳感器監視在沿著手柄的其他區域內的力施加。為此,多個LDC傳感器例如沿著手柄的內側分布且探測拉手的手柄殼體的變形。這種LDC傳感器通過如下方式簡單地構造在拉手內部的控制電子器件上,即,將線圈構造在電路板上,并且將金屬的元件對置地置放在拉手中,例如貼靠地置放在拉手殼體的內側上。若殼體變形,那么貼靠的金屬件相對線圈裝置運動且傳感器起作用。為此也可以設置的是,在這個區域內的機械的可變形性有針對性地受到例如固定式的門拉手的內側構造有彈性材料的構造的影響。
此外優選地,拉手內部件中的所有傳感器組件和附屬的電路都用彈性的填料包封,從而使得它們不受環境影響且彈性的填料同時施加一定的彈簧作用,例如針對金屬的元件與LDC傳感器的線圈的間距。
布置在門拉手的內側上的其他對變形或力敏感的傳感器可以構造成對監視預定的拉手區段內對拉手的抓握的傳感器的補充。除了電容式監視從后方握住外,也可以監視在操作意愿中在拉手的更大的區段中是否存在拉拽操縱。同樣可以將對不同的拉手區段的操作歸類到不同的操縱模型。
根據本發明的方法利用了不同的傳感器在門拉手內的布置,以便確定清楚的操縱意愿。為此,該方法包括下列步驟:
通過監視傳感器裝置的第一電容式傳感器的信號來檢測在第一區段內從后方握住門拉手,
通過監視傳感器裝置的第二傳感器的信號來檢測在第二區段內從外側對門拉手的觸碰,
通過監視傳感器裝置的第三傳感器的信號來檢測在第二區段內從內側對門拉手的觸碰,
利用操控和評估電子器件產生控制信號,其中,當同時檢測到從后方握住門拉手且第二和第三傳感器分別檢測到觸碰時,產生打開信號。
根據本發明重要的是,在已知傳感器在拉手內的布置的情況下,傳感器信號以組合的方式進行評估。必須設定傳感器信號的同時性,傳感器因此必須同時顯示操縱。信號為此以UND條件式進行運算,以便僅將這些反映了以人手和操作實踐為導向的操縱模型的情況識別為操作。
附圖說明
現在借助示例性的附圖詳細闡釋本發明。
圖1a示出了手接近固定式的門拉手;
圖1b示出了從后方握住固定式的門拉手;
圖2示意性地示出了組件在根據第一實施例的固定式的門拉手內的布置;
圖3示意性地示出了組件在根據第二實施例的固定式的門拉手內的布置。
具體實施方式
圖1a和圖1b說明的是,如何結合本說明書來理解從后方握住固定式的門拉手。在圖1a中,使用者接近車門的固定式門拉手。固定式門拉手如下文中還要進一步描述的那樣不能活動地安裝在車門上。根據本發明,在固定式門拉手中的傳感器組件,尤其是電容式接近傳感器監視使用者的手是否真的處在門拉手后方。僅當手如在圖1b中示例性地示出的那樣在門拉手后方運動時,附屬的電容式傳感器才顯示與此相關的信號。迄今為止,例如在電容式傳感器的情況下,手在門拉手后方的相應的接近使用在無鑰匙進入系統中。
若使用者讓他的手運動進入圖1b的位置,那么通過觸發電容式傳感器激活門拉手內的一系列其他傳感器,如下面所示。
圖2在示意圖中示出了根據本發明的門拉手的第一實施例。示出了在圖1a和圖1b中以三維圖示出的門拉手的示意性的剖面圖。門拉手牢固地布置在門板1上,其中,手柄2例如在端部區域中固定安置在門板上。在手柄上可以為此在端部側設置有緊固器件,這些緊固器件也可以穿透門板1,但并未在此示出細節,這是因為它們對本發明不重要。在手柄2的內部布置有電容式傳感器3。這個傳感器朝著手柄的內側,亦即朝著門側指向且監視手從后方握住進入拉手后面的自由空間4。電容式拉手朝外側例如可以按被屏蔽的方式構造,以便對從外側的接近不敏感。例如可以為電容式傳感器3裝備傳感器電極和主動的屏蔽結構,如其在現有技術中在所謂的主動屏蔽式傳感器中公知的那樣。
電容式傳感器3與控制裝置5聯接。電容式傳感器3根據該實施例任何時候都保持激活,從而能探測到從后方握住門拉手。若發生了從后方握住,那么控制電路5就激活傳感器6和7。傳感器6是另一個電容式傳感器,它以其檢測區域監視向外指向的門拉手側的很短的區段。在手柄的背離由傳感器6監視的區域的那側上布置有力敏感的傳感器7。這個傳感器在本實施例中構造成壓電傳感器且與手柄面在內側上聯接。傳感器6監視使用者的手的大拇指的接近,而傳感器7則監視施加到拉手的內側上的壓力。當拉手材料本身僅允許極小的變形時,直接處在傳感器7之前的區域為此可以由可變形的材料,例如彈性體形成。
控制電路5與電子鎖8聯接,電子鎖通過操控可以造成門的打開。鎖8在此象征性地示出,它尤其是可以具有能電動操縱的旋轉鎖閂,旋轉鎖閂與鎖止栓協同作用可以可靠地保持住或打開門。
控制裝置5監視電容式傳感器3的和電容式傳感器6以及壓電傳感器7的信號。僅當全部三個傳感器發出信號表明使用者的手在門拉手后方導引且大拇指部分處在傳感器6之前以及壓力施加給傳感器7時,才識別出對門的有意的操縱并且鎖8被解鎖。傳感器的這種聯接導致特別安全地檢測出有意的以及有針對性的操縱。此外,力傳感器7確保了門拉手被牢固地抓握且力沿著打開方向施加。電動開門于是不會令人不快地驚嚇到使用者,這是因為使用者的力的施加已經朝著打開方向作用,并且門相應地不會打到他的手,尤其是手背上。
借助這種模式顯而易見的是,偶然的環境影響幾乎不會造成觸發。僅當物體到達門拉手后方且從那里將壓力施加到內置的傳感器7上以及同時也從外部接近時,才識別到打開意愿。
原則上也可以將傳感器6構造成壓力傳感器,從而在門拉手在傳感器6和7的區域內的彼此背離的區段上必須施加擠壓力,以便實現開門。
傳感器6于是同樣可以構造成壓電傳感器或其他力傳感器。
圖3示出了具有拉手手柄12的另一實施例,該拉手手柄固定安置在門板11上。在這個例子中,所有的傳感器組件布置在電路板13上。在電路板13的中間區域中構造有電容式傳感器14,在電容式傳感器14的左邊布置有感應式傳感器17a、17b。線圈裝置17a安置在電路板13上且金屬的傳感器部分17b與線圈裝置17a間隔開地置放在手柄的內側上。在電容式傳感器14的右邊也構造有形式為傳感器19a、19b的相應的傳感器構造。在那里,金屬的部分19b也緊固在手柄的內側上,而線圈裝置19a則構造在電路板13上。另一個電容式傳感器16又監視在這個區段中背離車輛的那一部分。
電路板與控制裝置15聯接,其中,這個控制裝置15原則上也可以布置在電路板本身上。門鎖18能被控制裝置15操控且能造成打開。帶有電感耦合的傳感器在現有技術中是公知的,尤其是作為所謂的LDC傳感器公知。該實施例總共具有四個用于操縱監視的傳感器。傳感器17a、17b和19a、19b探測金屬的部分17b、19b相對各傳感器17a或17b的間距變化或位置變化。但這些傳感器通常對位置變化作出反應,從而門拉手的扭曲或變形例如已經可以被識別為操縱。利用這些傳感器無法判定線圈是否接近相應的對接件,或者拉手是否從其內側變形或受負荷。在此,電容式接近傳感器14起作用,器按照前面的闡釋承擔起對從后方握住的監視。僅當既確定從后方握住了手柄,又發生了通過門拉手的變形引起的操縱以及此外在傳感器16的區域中在外側上發生觸碰時,控制電路15才識別到對門拉手的操縱并且打開門鎖。
所示實施例明顯提高了在識別到明確的操作意愿時的安全性。因此,提高了借助固定式的門拉手對電動門鎖的操控的安全性。