CN100450838C - 用于对汽车上或汽车中的电动式或机电式入口系统或进入系统进行操作的装置 - Google Patents

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Abstract

在一种用于对汽车中的电动或机电机构(10)进行操作的装置中，使用了一个对接近或接触作出响应的传感器(40)。为了使该装置能够明确判别是实际上通过人手还是通过错误目标来触发传感器(40)提出，在该装置的一个最初的调节阶段中，采集一些信号的至少一组数据组，并存放在一个存储器中，这些信号在作出响应的传感器(40)的信号时间变化曲线中出现在至少几个指定的时刻。这样人们就得到一组操作类型为好数据的数据组和/或一组错误类型的坏数据的数据组。在该装置后来的使用阶段中，在传感器(40)作出响应的情况下采集与在调节阶段中相同的指定时刻上模拟信号时间变化曲线中的一组实际数据组。该实际数据组由一个控制器至少与其中一组保存的数据组进行比较。只有在实际数据组与好数据组相一致并且/或者不是坏数据组的内容的情况下，对机构(10)的操作才由控制器释放。

Description

用于对汽车上或汽车中的电动式或机电式入口系统或进入系统进行操作的装置
技术领域
本发明涉及一种用于操作汽车上或汽车中电动或机电的机构的装置。该装置的传感器对接近或接触作出响应。所述装置具有至少一个对接近或接触作出响应的传感器和一个用于理论数据的存储器以及一个将收到的实际数据与理论数据进行比较且在成功比较后释放对所述机构的操作的控制器。
背景技术
在DE 196 17 038 C2中已经公开，在汽车的关闭机构中设置一个电容式传感器，该传感器只有在有资格的人员接近它时才作出响应。对于这种公开的装置，有资格的人员具有一个身份发送器(ID发送器)，并且在汽车中为该身份发送器配设一个身份接收器(ID接收器)。在手接近传感器时电容就会有变化，此变化由传感器确定。只要此时是有资格的人员，在ID发送器与ID接收器之间就开始数据通信。所接收的实际数据就会与存放在存储器中的理论数据进行比较。如果成功地进行了比较，那就将对关闭机构的操作设置为有效，更确切地是在由有资格的人员对关闭机构的把手进行实际操作之前就设置为有效。操作把手的人员不会从这种通信和数据比较中察觉出什么；车门或车盖的打开或关闭是在没有时间延迟的情况下进行的。
为了不进行不必要的耗费能量的通信，传感器不得对任意目标的接近或接触作出响应，而仅仅对人手的接近或接触作出响应。如果由于任意的外部影响如雨、雪、冰或树叶而操作了机构，则这一点不受欢迎。为了克服这一点，在由DE 196 20 059 A1公开的关闭机构中，也检测出在一个目标接近或接触时产生的电容变化的速度。人们在这种公开的机构中利用这种情况，即每个时间单位的电容变化在人手接近传感器时大于由错误目标引起的电容变化。如果测量每个时间单位的电容变化，那么只有在超过时间上的电容变化的一个特定的极限值时，对关闭机构的操作才起作用。但该方法不是在所有的情况下都可以应用。
在WO 03/095776 A1中公开了一种无钥匙的汽车用操作机构，该操作机构设置了两个或多个传感器，用于排除操作功能中的误触发。这些传感器触发车内的一项或多项操作功能。根据这些多重传感器的加载时间模式导入不同的操作功能。通过这种方式来排除操作功能的误触发，比如在操作人员不经意地倚靠着汽车并由此启动数据询问时。
在DE 42 22 990 A1中公开了一种方法和一种装置，它们用于对接触进行分析评估，以便能够以机动方式更好地探测到活动的零件，比如驱动机构、货物输送设备和单件货物的计数设备。在此如果活动零件的两个表面发生接触，在接触中通过能量馈入在活动的零件中产生机械振动。而后以电子方式或物理方式对这种振动进行扫描。通过活动的零件与另一个零件接触，就影响到被分析评估的振动的振幅和频率。但是没有说明将一种这样的方法或该方法的一种变化方案用于释放车上或车内的装置。没有进行一种经过编码的数据传输。
发明内容
本发明的任务是开发一种所述类型的可靠的装置，该装置明确判别，是否通过人手或者通过错误目标来触发传感器，并且是否与之相应地允许或不允许对机构进行操作。按本发明，该任务如此来实现：在该装置的一个调节阶段中采集一些信号的至少一个数据组，并且存放在存储器中，这些数据组在作出响应的传感器的信号时间变化曲线中出现在至少几个指定时刻上，这些数据组就是指一组操作类型为好数据的数据组和/或一组错误类型的坏数据的数据组，在装置以后的使用阶段，在传感器作出反应的情况下在与调节阶段中相同的指定时刻在信号时间变化曲线中采集模拟信号的一组实际数据组，该实际数据组由控制器至少与其中一个所保存的数据组进行比较，并且只有在该实际数据组与好数据组相一致并且/或者不是坏数据组的内容的情况下，才由控制器释放对所述机构的操作。
这些措施具有以下特别的意义。
本发明跟踪在有目标接近或接触时在传感器上出现的信号的时间变化。换句话说，本发明已经认识到，由人手在传感器上产生的信号变化明显地不同于那些其它的由错误目标如树叶、雨滴、雪花或类似目标在接近或接触传感器时产生的信号的时间变化。按本发明的装置具有学习能力。在一个最初的调节阶段中，该装置在传感器对不同的目标作出响应之后，采集到一些信号的数据组并将其存放在存储器中，这些信号出现在信号时间变化曲线中的指定时刻。如果不同的人的一只手以不同的方式接近或接触该传感器，那就有多组操作类型数据，以下可以将这些数据称为“好数据”。作为替代方案或补充方案，也可以采集并保存那些在错误目标接近传感器时在一个类似的信号变化曲线中相同的指定时刻上产生的信号的数据。这种错误类型数据组称为“坏数据”。
在该调节阶段之后，可以开始该装置的真正的使用阶段。如果该传感器作出响应，那就对在与调节阶段相同的指定时刻采集在其信号时间变化曲线中获得的实际数据组。然后，该实际数据组还需要由控制器仅仅与至少其中一个已保存的数据组进行比较，从而将采集的数值归入好数据组或者归入坏数据组。然后相应地由控制器对该机构的操作进行释放或设置为无效。通过保存大量的这种好数据组和/或坏数据组来提高按本发明的装置的智能性。而后在这种使用情况下，该装置可以非常精确地判别，是正确的目标、即人手还是错误的目标使传感器作出响应。由于该传感器的这种智能性，所以该装置甚至可以判别，何种错误目标触发了该传感器。
人们也可以在使用阶段继续进行该装置的调节阶段，并由此随着时间的推移甚至还可以提高按本发明的装置的智能性。如果该传感器作出响应并且随后没有对机构进行实际操作，那该装置就识别出，这里涉及一个错误目标。然后该装置就可以将有关的数据组作为另一个“坏数据”的实例存放在其存储器中。由此，该存储器就保存了越来越多的数据组，并且可以在出现事件时更加精确地在好数据和坏数据之间进行区分。
因为数据比较需要花费一些时间，所以在此提出，按照权利要求12在输入实际数据时就对机构进行释放，但还没有执行。如果在对实际数据进行进一步分析的过程中表明，在此不过涉及一个坏数据组，那么而后就取消该操作的有效性，并且将接下来的操作设置为无效。在另一种情况下，如果发现是好数据，那就没有时间延迟地立即释放对机构的操作并且会马上予以执行。这就具有机构在其操作后快速反应的优点。
附图说明
本发明的其它措施和优点产生于其它技术方案、下面的说明和附图。在附图中示出了本发明的一种实施例的示意图。附图示出：
图1示出了汽车的车门外把手沿着图2中用I-I标出的剖切线的基本上水平的纵剖面，在该汽车上实现了按本发明的装置，并且
图2示出图1中示出的车门外把手沿着图1中剖切线II-II的垂直纵剖面；
在以下附图中，示出了在不同的目标接近传感器时在传感器的电路中信号时间变化曲线，也就是出现的取决于时间的电压。具体的附图示出：
图3示出在对图1和图2中示出的车门外把手的把手进行短促操作时的第一曲线图，
图4示出了在波浪形式的雨水落到按本发明的车门外把手的把手上时出现的类似曲线图，
图5示出了在溅起的水滴进入到把手的区域中时在传感器上出现的第三曲线图。
具体实施方式
在现有情况下，在本实施例中示出的按本发明的车门外把手上有一个构造为关闭机构10的机电机构。关闭机构10包括一个支座11，该支座11固定在一个未详细示出的汽车的车门12的内部。从车门12开始以点划线方式仅仅示出外部蒙皮13。
还有一个把手20也属于关闭机构10。把手20以其一个端部21回转支承在支座11中。回转支承的轴线14基本上垂直延伸，因而把手20是一种所谓的“拉手”。把手20的另一端22则具有一个具有一个钩状端部的延长段，该延长段穿过一个处于车门外部蒙皮13及支座11中的穿孔15。该延长段的钩状端部向后在一个位于车门12中的车锁30上卡住一个机械式输入元件31。
车锁30通常将车门12保持在其锁紧位置中。车锁30有两个工作位置，即一个锁紧位置和一个解锁位置，它可选择地处于其中一个位置中。如果把手20按照图1中的箭头23进行偏转，那么通过延长的把手端部22将车锁元件31按图1中的带动箭头33一起带动。如果车锁30处于其解锁位置中，那么对把手20进行的操纵23就有效。然后，车锁30就释放车门，并且车门12就可以打开。如果相反车锁30处于其锁紧位置中，那么操纵23就不起作用；车锁元件31在空转中被带动，而车锁30则没有释放车门。尽管进行了操纵23，但车锁30仍在其关闭位置中处于闭锁位置。
虽然如此在紧急情况下可以用机械方式例如通过一个关闭缸对车锁30进行转换。尽管这里未对此作详细描绘，但可以看出在支座11和车门外部蒙皮中的另一个穿孔16，在此穿孔16中可以设置一个这样的关闭缸。可以通过一个紧急钥匙对该关闭缸进行操纵。在关闭缸的正面端部上可以插入和拔出钥匙，该正面端部可以集成在一个盖板17中，而盖板17则固定在支座11上并且齐平设置在把手20的旁边。在正常情况下，利用电动方式在锁紧位置和解锁位置之间进行车锁30的转换。为此，车锁30具有一个电输入口32。用于车锁30的这种电动转换的触发器是一个传感器40。
传感器40对接近或接触作响应，并且在该情况下设置在把手20的内部24。传感器40在该情况下以电容方式起作用，并且包括至少一个设置在把手内部24的电极41。该传感器至少还有几个电子元件42也处于把手内部24，这些电子元件设置在一块未详细示出的印制电路板上。
电极41与汽车的其它组成部分和/或环境一起构成一个电场。如果一个目标进入该电场中，那么在电极41和汽车或环境之间的电容就会发生变化，该变化由传感器的电元件42记录下来。从电元件中发出信号，图1中的箭头43表明了这些信号。这些信号43通过在把手20的区域中的电线18并且通过车门12以及汽车中延长该电线18的电线19一直传递到一个控制器25上。该控制器25在此可以是一个中央控制器25，它通过大量的电连接26对设置在汽车不同车门及车盖上的不同车锁30产生作用。电连接26连接到早已提到的各车锁30的电输入口32上。作为电连接26的替代方案，控制器25也可以用机械方式对车锁30的未详细示出的第二输入元件产生作用。
借助于图3到5对在操作情况下发生的事情进行详细说明。在图3中示出了在人手靠近按照图1和2的车门外把手的把手20并且对其作短促操作时，零件42的电路中电压的时间变化曲线。
首先在时刻t1中发现一个电压变化，也就是电压G1.1。从这时候开始，传感器开始以指定的时间间隔t2到t16记录电压，由此在接下来的一个时段中产生可在图3中看出的数值G1.2到G1.16。按本发明的装置在一个最初的调节阶段中采集了大量的数据组，并且保存在一个存储器中，该存储器属于把手20中的电元件42。同样在采集这些数据组时，也采集了在相同的指定时刻t1到t16上作出响应的发送器的时间变化曲线，其中已经对这些数据组进行了分析处理。在此也有操作类型为好数据G1.1到G1.16的一组数据组G1，该组数据与在图3中示出的实际数据相同或者至少非常相似。
电子元件42同样包括一个未详细示出的控制器，该控制器将收到的实际数据G1与所保存的数据组进行比较，并且在此在假设情况下发现数据之间的一致性。而后一个信号43发送到控制器25上，然后控制器25在其它条件也满足的情况下通过其电连接26释放车锁30。
用于释放车锁的其它这种条件产生于这种情况，即不应该允许无资格的人员，而只应该允许有资格的人员进入汽车。有资格的人员随身带着一个身份发送器，该身份发送器以下可以简称为“ID发送器”，且在车中为其配设一个相应的可以类似地称为“ID接收器”的身份接收器。通常，一个这样的ID发送器是被动地起作用，也就是说简单地因有资格的人员接近汽车而起作用，而在ID发送器旁边的或者携带ID发送器的人员则不必主动进行操作。但也可以考虑一种主动ID发送器，如一种电子遥控钥匙，为使其发挥作用必须通过一个按键对其进行操作。在这两种情况下都与ID接收器进行了一种单向或双向通信。如果成功地进行这种通信，那也就将这一点通报给所述的控制器25，该控制器25也接收用于释放车锁所需要的其它条件，并且而后通过所述的电连接26或机械连接26将车锁30转换到其早已提到的解锁位置中。如果而后实际上按图1中的箭头23来操作把手20，那么车锁30就释放车门12。
如上所述，按本发明的传感器的存储器除了好数据的数据组G1之外还具有大量其它的数据组，这些数据组在由电子元件42进行的分析将一个释放信号43输送给控制器25之前接受检查。数据组B1和B2也可以属于这些数据组，在图4和图5中对其时间变化曲线进行了解释。
在图4中示出了在有波浪落到把手20上时的一个曲线变化B1。当汽车停在大雨中时，就会发生这样的事。同样这里在t1时刻上，所采集的带有B1.1的数值也会第一次发生显著变化。从这时开始，在接下来的t2、t3等时刻上记录电压值B1.2到B1.16。B1-数据组的这种数据记录在早已提到的最初调节阶段就已输入在传感器的存储器中，并且现在在后来的车门外把手的使用阶段过程中同样可供使用。如果而后在使用时落下按照图4的大雨，那么在曲线中指定的时间点上采集数据组B1，该数据组B1由控制器与早已保存的其它数据组进行比较。如果而后发现与早已保存的错误类型的“坏数据”具有高度的一致性，那么车锁30就没有得到控制器25的释放。如果该车锁原先处于其闭锁位置中，那么如上文早已描述的一样对把手20的操作23无效。
图5示出另一组“坏数据”的数据组B2，在溅起的水滴碰到把手时，就产生这些“坏数据”。同样坏数据B2.1到B2.16保存在按本发明的车门外把手的存储器中，并且在以后的使用阶段供控制器的分析之用。如果控制器发现实际数据与数据组B2之间具有相同的或相似的一致性，那就不进行释放；车锁30保持在其闭锁位置中。
按本发明的装置不仅可应用于汽车上的关闭机构，而且可以应用于汽车上其它电动或机电机构。另一种方案比如在于一种所谓的用于汽车发动机的启动-停止-开关。一种这样的开关也包括一个把手，当一个有资格的人有意识地对该把手进行操作时，那么该把手可以从一个起始位置切换到至少另一个工作位置中。如果由非人手的目标操作开关，那么这也由该装置进行识别，但不进行释放。尽管可能进行操作，但发动机不能在其不同的工作状态之间进行转换。
除了所描述的电容式传感器之外，也可以使用其它已公开类型的传感器。一种方案就是使用一种光学传感器。另一种方案则是使用可以电磁操作的传感器，例如通过雷达起作用的传感器。
重要的是按本发明的装置要尽可能快地进行反应。在这种情况下提出，控制器开始用信号“开始”来释放对机构的操作，但没有实际上允许进行操作。如果控制器在进一步分析中发现一个消极的比较结果，也就是相反实际数据属于一个坏数据组，那么控制器就取消释放。这一点会及时进行，从而对机构的实际操作在这种情况下也保持无效。
通常，在生产商方面已经将不同的好数据和/或坏数据组输入到存储器中，并且供买车者在使用阶段过程中使用。不过，人们可以让该装置具有学习能力。使装置在以后的使用过程中同样可以运行调节阶段，这就足以让装置具有学习能力。因为该装置可以按照以下标准进行识别，应该将当前收到的实际数据解释为坏数据还是好数据。
也就是说，如果在收到实际数据之后没有对机构进行具体的操作，那么该装置会将该数据组表明为坏数据。相反，如果在收到实际数据后进行了操作，那么该装置会确定，这是好数据。该装置可以将这些数据接收到存储器中，并且由此扩大其能力以应对将来的使用情况。
附图标记列表
10      机构，关闭机构
11      支座
12      车门
13      12的外部蒙皮
14      位于11上的20的回转轴承
15      在11中的用于22的穿孔
16      在11中的用于关闭缸的穿孔
17      11的盖板
18      在20中的用于43的电线
19      用于43的电线
20      把手
21      20的第一端部
22      20的第二端部
23      20的回转运动的箭头，操作
24      20的内部
25      控制器
26      电连接
30      车锁
31      30的机械输入元件，车锁元件
32      30的电输入口
33      31的同步运动的箭头
40      传感器，电容式传感器
41      40的电极
42      40的电元件
43      42的一个电信号的箭头，释放信号
44      25的用于32的释放信号
B1           第一组坏数据(图4)
B1.1-B1.16   B1的数据
B2           第二组坏数据(图5)
B2.1-B2.16   B2的数据
G1           好数据组(图3)
G1.1-G1.16   G1的数据
t1           在G1、B1或B2中一个显著的信号变化的第一时刻
t2-t16       G1、B1或B2的其它指定时刻

Claims (15)

1.用于操作汽车上或汽车中电动或机电的机构(10)的装置，具有至少一个对接近或接触作出响应的传感器(40)和一个用于理论数据的存储器以及一个将收到的实际数据与理论数据进行比较且在成功比较后释放对所述机构(10)的操作(23)的控制器，其特征在于，
在该装置的一个调节阶段中采集一些信号(G1.1到G1.6；B1.1到B1.16；B2.1到B2.16)的至少一个数据组(G1、B1、B2)，并且存放在存储器中，这些数据组在作出响应的传感器(40)的信号时间变化曲线中出现在至少几个指定时刻(t1到t16)上，这些数据组就是指一组操作类型为好数据(G1.1到G1.16)的数据组(G1)和/或一组错误类型的坏数据(B1.1到B1.16；B2.1到B2.16)的数据组(B1；B2)，
在装置以后的使用阶段，在传感器(40)作出反应的情况下在与调节阶段中相同的指定时刻(t1到t16)在信号时间变化曲线中采集模拟信号的一组实际数据组，
该实际数据组由控制器至少与其中一个所保存的数据组(G1；B1；B2)进行比较，
并且只有在该实际数据组与好数据组(G1)相一致并且/或者不是坏数据组(B1；B2)的内容的情况下，才由控制器释放(44)对所述机构的操作。
2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述存储器存储了多组好数据组(G1)。
3.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述存储器存储了多组坏数据组(B1、B2)。
4.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在分析数据时控制器对所有的好数据组(G1)进行检查，并且而后才判定好数据与实际数据组一致还是不一致。
5.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在分析数据时控制器对所有的坏数据组(B1、B2)进行检查，并且而后才判定坏数据与实际数据组一致还是不一致。
6.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述机构是用于汽车的车门(12)或车盖的关闭机构(10)，并且在释放(44)之后，关闭机构(10)在进行操作(23)时打开或关闭车门(12)或车盖。
7.按权利要求6所述的装置，其特征在于，所述关闭机构(10)具有一个把手(20)，该把手(20)用于按照打开或关闭方式对关闭机构(10)进行操作(23)，并且该装置的至少一些元件(42)集成在该把手(20)中。
8.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述机构是一种用于汽车发动机的启动-停止-开关，并且在释放后在操作时该启动-停止-开关使发动机在不同的工作状态之间进行转换。
9.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述传感器(40)以电容方式起作用。
10.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述传感器以光学方式起作用。
11.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述传感器以电磁方式或者通过雷达起作用。
12.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述控制器已经开始用实际数据组的初始信号(G1.1；B1.1；B2.1)释放(44)对所述机构(10)的操作(23)，但还没有允许这种操作(23)，并且该控制器在对收到的实际数据组进行分析得出消极比较结果时取消对操作(23)的释放(44)，并且将操作设置为无效。
13.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，有资格的人员随身携带一个主动式或被动式身份发送器，该身份发送器与车内的一个身份接收器进行通信，并且在身份发送器和身份接收器之间进行成功通信的情况下释放(44)对所述机构(10)的操作(23)。
14.按权利要求13所述的装置，其特征在于，所述控制器已经开始用实际数据组的初始信号(G1.1；B1.1；B2.1)有效地释放对所述机构(10)的操作(23)，但还没有允许这种操作(23)，并且在身份发送器和身份接收器之间的通信不成功时取消对操作(23)的释放(44)，并且将操作(23)设置为无效。
15.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在以后的装置使用阶段中也运行调节阶段；该装置在使用阶段中也进行学习，并且按照下列标准识别当前的实际数据，并且至少将其中一些数据予以保存，其中在紧随其后没有对所述机构(10)进行具体的操作(23)时，将收到的实际数据解释为坏数据(B1；B2)，而在收到这些实际数据后随后对所述机构(10)进行操作(23)时，将实际数据识别为好数据(G1)。
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