CN103541609B

CN103541609B - 检测用户存在的设备、门把手和相关把手配置方法

Info

Publication number: CN103541609B
Application number: CN201310292968.1A
Authority: CN
Inventors: X.豪尔内; C.罗滨; J.卡尼奥西
Original assignee: Continental Automotive GmbH; Continental Automotive France SAS
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2019-03-19
Anticipated expiration: 2033-07-12
Also published as: CN103541609A; US10333518B2; FR2993384A1; US20140015640A1; FR2993384B1

Abstract

本发明的目的是用于检测用户的存在的设备（D'），所述设备包括：至电气接地的连接（14）；电极（12）；电极的控制装置（13'）；导电元件（11），其被连接到至电气接地的连接（14），本发明提出所述设备此外包括：在导电元件和至电气接地的连接之间的第一转换装置（I₁）；用于选择第一转换装置的位置的第一装置（16），以便根据覆盖所述设备所被集成到的把手的第二外表面的涂层的类型来选择第一转换装置的位置。本发明也涉及包括所述设备的门把手和用于配置把手的相关方法。

Description

检测用户存在的设备、门把手和相关把手配置方法

技术领域

本发明涉及用于检测用户的存在的设备，包括所述设备的门把手和用于配置相关把手的方法。更具体地，本发明适用于集成到机动车辆门把手中的用户存在检测设备。这样的设备检测用户的手朝向把手/在把手上的接近和/或接触。

背景技术

现今，车门的把手装备有用于检测用户的存在的设备。与由这个用户携带的用于访问的远程控制的“免伸手”电子徽章（“hands free”electronic badge）的识别相耦合的用户存在检测，允许车辆的门的远程锁定（locking）和解锁（unlocking）。因而当携带对应的电子徽章并且通过车辆标识的用户接近把手或者触摸其车辆的门把手时，车辆的门被自动解锁。通过接近或通过按压在车辆的门把手的称作“解锁区域”的准确位置上，门打开，而不需要手动地解锁它。相反地，当仍然携带必要的徽章并且通过车辆标识的用户期望锁定其车辆时，他关闭其车辆的门并且他接近或短暂地按压在把手的称作“锁定区域”的另一个准确位置上。通过用户的这个行动使自动地锁定车辆的门成为可能的。

这些存在检测设备通常包括两个电容式传感器，所述电容式传感器以电连接到印刷电路并且集成到把手中的两个电极为形式，其中每个电极在准确的锁定或解锁区域中。通常，一个电极专用于每个区域，也就是说一个电极专用于用户的手在锁定区域内的接近的和/或接触的检测，并且一个电极专用于用户的手在解锁区域内的接近的和/或接触的检测。一个电极，当它被通电时，发射定义检测区域（锁定或解锁区域）的电场。用户的手在该检测区域内的接近干扰该电场并且影响由所述电极所遭遇（seen）的电容。因此该电容的变动的测量允许检测用户的手在所述区域内、在这种情况下朝向把手的接近。一旦已经执行该检测，跟随其后的是由电容式传感器将解锁/锁定命令分派给门的解锁/锁定系统。

在把手上位于不同位置处的锁定和解锁两个区域，由他们各自的电极发射的电场不重叠是必要的。出于这个目的，已知的是将连接到电气接地（electrical ground）的导电元件（例如铜箔（copper foil）放置在电极的不期望检测的侧。连接到接地的该导电元件吸引由电极发射的电场，并且在所述电极所位于的侧上执行关于由所述电极发射的电场的屏蔽功能（shielding function）。

空间被限制在车辆门把手中，已知分别在印刷电路的两个面的每个上集成导电元件和两个电极。

出于纯粹解释性的目的，将只考虑单一电极，该电极专用于解锁区域。关于图1a、1b描述了现有技术的设备。

在图1a中表示了机动车辆（车辆未表示）的门把手10，其中有用于检测用户的存在的设备D。所述把手10包括指向门（未表示）的第一外表面S1和第二外表面S2，所述第二外表面与第一表面相对并且因此指向（directed to）远离车辆的、更准确地是朝向用户（未表示）的相对侧。该检测设备D包括其面位于邻近第一外表面S1处的电极12，控制装置13和其面位于邻近第二外表面S2处的导电元件11。电极12和导电元件11被连接到控制装置13。控制装置13测量由电极12遭遇的电容以便检测用户的存在。导电元件11通过控制装置13被连接到接地并且执行屏蔽功能。这些控制装置13是例如包括微控制器（未表示）的印刷电路。该检测设备D定义位于第一外表面S1和车辆的门之间的检测区域A（所述检测区域A在图1a中所说明的示例中是解锁区域），并且所述检测区域A的尺寸在由三个垂直轴X,Y,Z所形成的参考系中被估计。在后续描述中，我们将单独考虑专用于解锁区域A的解锁电极12，尽管本发明也可以被应用于专用于锁定区域（未表示）的电极。如在图1a中所说明的，我们将把解锁区域A看作是位于把手10和车辆之间的区域。

该解锁区域A也被称为检测设备D的“灵敏度”。

该现有技术检测设备D对于本领域技术人员是已知的。

存在各种类型的门把手10。如在图1a中所表示的，某些把手10使他们的第二外表面S2被例如与用于车辆车身外壳的颜色相同的颜色的涂料层P、也就是说被塑料类型的涂层覆盖。其他把手10出于纯粹审美的目的使他们的第二外表面S2被金属涂层20覆盖，例如被包括铬的金属（参看图1b）覆盖。

然而，在第二外表面S2上的该金属涂层20的存在干扰由解锁电极12发射的电场。的确，该金属涂层20通过车辆（其自身是电气接地的）被连接到电气接地，并且是导电的。它吸引电极12的电场朝向自身并且充当第二屏蔽元件（其中第一屏蔽元件是导电元件11）。这在图1b中被说明了。当在第二外表面S2上金属涂层20存在情况下，新解锁区域A'的（在X,Y,Z的参考系中的）尺寸显著地小于在其第二外表面S2被非金属涂料层P覆盖的把手情况下所获得的锁定区域A的尺寸。

因而，该金属涂层20显著地减小了解锁区域A'的尺寸。其结果是在对用户的手在解锁区域中的存在的检测中生成延迟并且因此在门的解锁中生成延迟。在某些情况下，该干扰使得用户的存在的检测于是不再是可能的。将理解的是这对预期其车辆的门快速解锁的用户是不合意的。

发明内容

对该问题的可能解决方案是通过增大由电极发射的电场的灵敏度，增大所述电场的范围。然而，这个解决方案有增加检测设备的用电量的主要缺陷，这不是期望的，其中设备主要在汽车（car）停止时操作并且由车辆的电池供以动力。该解决方案的第二个缺陷是要具有两个不同检测设备（一个针对每种类型的把手涂层）的义务。然而，检测设备的这种多样性导致在这些检测设备的研发和生产期间的附加成本。

本发明提出了用于检测用户的存在的设备和用于配置相关设备的方法，使得减轻该缺陷成为可能的。

更准确地，无论把手的第二外表面的涂层的类型是什么，塑料的或金属的，本发明使获得检测用户存在的满意速度成为可能。换句话说，本发明使在把手10的第二外表面上的金属涂层20的情况下关于现有技术提高检测设备的灵敏度成为可能，并且从而无论位于所述设备所位于的把手上的涂层的类型是什么，均能够使用相同的检测设备。

出于此目的，本发明提出了用于检测用户的存在的设备，所述设备包括：

·至电气接地的连接，

·电极，

·用于控制电极的装置，

·导电元件，其被连接到至电气接地的连接，

根据本发明，检测设备此外包括：

·在导电元件和至电气接地的连接之间的第一转换装置，所述第一转换装置具有闭合位置，在该位置中导电元件被连接到至电气接地的所述连接，和断开位置，在该位置中导电元件和至电气接地的所述连接是切断的，和

·用于选择第一转换装置的位置的第一装置。

在检测设备的第二实施例中，所述检测设备此外包括：

·在导电元件和电极之间的第二转换装置，具有闭合位置，在该位置中导电元件被连接到电极，和断开位置，在该位置中导电元件和电极是切断的，和

·用于选择第二转换装置的位置的第二装置。

本发明也涉及车辆的门把手，所述门把手包括：

·包括在上文所列举的特征的检测设备，

·指向门的第一外表面，

·与第一外表面相对并且被涂层覆盖的第二外表面，

其中，

·电极的面位于邻近第一外表面处，

·导电元件的面位于邻近第二外表面处，

所述把手此外包括：

·第一转换装置的位置取决于覆盖第二外表面的涂层。

在车辆的门把手的第二实施例中，所述门把手包括：

·按照检测设备的第二实施例的特征的检测设备；

·指向门的第一外表面，

·与第一外表面相对并且被涂层覆盖的第二外表面，

其中：

·电极的面位于邻近第一外表面处，

·导电元件的面位于邻近第二外表面处，

根据本发明，所述把手的特征在于：

·第一转换装置的位置和第二转换装置的位置，其是覆盖第二外表面的涂层的类型的函数。

优选地，对于把手的第一实施例，如果涂层是金属类型的，第一转换装置处于断开位置。并且对于把手的第二实施例，如果涂层是金属类型的，第一转换装置处于断开位置和第二转换装置处于闭合位置。

有利地，

·第一和第二选择装置被集成到控制装置中，并且

·控制装置被连接到车辆的管理装置，所述管理装置包括有关涂层类型的信息项。

金属涂层是例如包含铬的涂层。

本发明也涉及用于配置机动车辆的门把手的方法，所述把手包括：

·指向门的第一外表面和，

·与第一外表面相对并且被涂层覆盖的第二外表面，

·检测设备包括：

·至电气接地的连接，

·控制装置，

·电极，所述电极连接到控制装置并且所述电极的面位于邻近第一外表面处，

·被连接到至电气接地的连接的导电元件，其面位于邻近第二外表面处，

该方法包括下列步骤：

·如果涂层是金属类型的，在导电元件和至电气接地的连接之间的链路（link）是切断的，以便根据覆盖第二外表面的涂层配置所述把手。

在配置方法的第二实施例中，所述配置方法此外包括下列步骤：

·如果涂层是金属类型的，导电元件被连接到电极以便根据覆盖第二外表面的涂层配置所述把手。

本发明也适用于包括根据上文所列举的特征的门把手的任意机动车辆。

附图说明

在阅读通过非限制性示例随之而来（follows by way of）的说明并且在研究附图时，本发明的其他对象、特征和优点会变的明显，其中：

·先前已经解释过的图1a表示现有技术的检测设备，其在把手的第二外表面上具有塑料类型的涂层，

·先前已经解释过的图1b表示现有技术的检测设备，其在把手的第二外表面上具有金属涂层，

·图2表示根据本发明的检测设备，

·图3表示根据本发明被集成到把手中的检测设备。

具体实施方式

在图2中说明了根据本发明的用于检测用户的存在的设备D'。在后续描述中，并且通过示例，所述检测设备D'被集成到机动车辆（参看图3）的门把手10中。然而，检测设备D'可以被集成到车辆车身外壳的任意部分中，在所述任意部分附近期望检测用户的存在并且所述任意部分的外表面倾向于用金属类型的涂层覆盖。

所述检测设备D'包括（参看图2）被连接到电气接地的连接14、微控制器和/或印刷电路类型的控制装置13'、被连接到控制装置13'的电极12和通过至电气接地的连接14被连接到电气接地的导电元件11。至电气接地的连接14可以是在控制装置13'中可用的至接地的连接（例如至印刷电路的接地的连接）。

在本发明的第一实施例中，检测设备D'此外包括：

·在导电元件11和至电气接地的连接14之间的第一转换装置I₁，具有闭合位置，在该位置中导电元件11被连接到至电气接地的连接14，和断开位置，在该位置中导电元件11和至电气接地的连接14是切断的，

·用于选择第一转换装置I₁的位置的第一装置16。

在第二实施例中，检测设备D'尤其包括：

·在导电元件11和电极12之间的第二转换装置I₂，具有闭合位置，在该位置中导电元件11被连接到电极12，和断开位置，在该位置中导电元件11和电极12是切断的，其中该第二转换装置I₂（参看图2）与第一转换装置I₁类型相同或不同（也就是说例如断路器（breaker）或可变电阻器（variable resistor）），

·用于选择第二转换装置I₂的位置的第二装置16'。

在优选的实施例中，检测设备D'被集成到门把手10中，所述门把手包括：

·指向门的第一外表面S1，

·指向远离第一外表面S1的相对侧并且被涂层覆盖的第二外表面S2，

并且其中：

·电极12的面位于邻近第一外表面S1处，

·导电元件11的面位于邻近第二外表面S2处。

本发明提出根据覆盖第二外表面S2的涂层来选择检测设备D'的第一转换装置I₁的位置。因而，如果涂层是非金属类型的，例如塑料的，更准确地是非金属涂料层P，那么第一选择装置16闭合第一转换装置I₁。在这种情况下，导电元件11例如通过控制装置13'被连接到电气接地并且作为屏蔽元件操作。

如果涂层是金属类型20的涂层，第一选择装置16断开第一转换装置I₁。在这种情况下，导电元件11不再被连接到电气接地。让所述导电元件11“浮动”（“floating”）着，并且不再作为屏蔽元件操作。于是由电极12发射的电场自由地传播一直到覆盖第二外表面S2的金属涂层20。于是金属涂层20充当屏蔽元件，从而在把手10的第二外表面S2所位于的把手的侧上避免非期望的用户存在检测。

将理解的是根据本发明的检测设备D'的优点是能够根据所述设备的外部参数选择导电元件11的功能。在上文的示例中，这使把手的（金属或非金属的）涂层是必需的。如果涂层是非金属类型的，例如塑料的，导电元件11假借（in the guise of）屏蔽元件操作，如果涂层是金属类型的，让导电元件11没有电连接（或者被连接到电极12，这在以下被解释）。

以令人惊讶的方式，在本发明的检测设备D'情况下，于是位于第一外表面S1和门之间的解锁区域A''大于在相同的金属类型20涂层情况下所获得的现有技术的该解锁区域（A'）。该解锁区域A''的尺寸关于现有技术的解锁区域A'的增加的数量级是大约55%，也就是说（A''-A'）/A'=55%。

该解锁区域A''的尺寸在X,Y,Z三个方向上基本上等于在非金属类型（塑料）涂层P和连接到电气接地的导电元件11情况下所获得的现有技术的解锁区域A的尺寸。

因此无论把手的涂层的类型是什么、非金属的或金属的（P或20），在解锁区域中用户存在的检测速度基本上是相同的。

对于检测设备D'的第二实施例，并且在涂层是金属类型20的涂层的情况下，本发明提出不仅第一选择装置16断开第一转换装置I₁而且第二选择装置16'闭合第二转换装置I₂。于是屏蔽元件11被连接到电极12并且作为电极12操作，也就是说它发射电场。

在这种情况下，位于第一外表面S1和门之间的解锁区域A'''（在X,Y,Z三个方向上）的尺寸也大于在相同的金属类型20涂层情况下所获得的现有技术的解锁区域A'的尺寸。该解锁区域A'''的尺寸关于现有技术的解锁区域A'的增加的数量级是大约65%，也就是说（A'''-A'）/A'=65%。因此第二实施例使关于第一实施例仍进一步扩大解锁区域成为可能。

通过可以位于控制装置13'中的第一和第二选择装置16、16'的帮助执行第一和第二转换装置的断开和闭合。这些第一和第二选择装置16、16'可以由软件构成。

有关涂层的信息项可以被包含在控制装置13'中。并且针对检测设备D'的控制装置13'被连接到远程地位于车辆上的BCM(Body Controller Module，车身控制模块)类型或车身外壳控制模块的管理装置15（参看图2）。在这些管理装置15中记录了有关车辆的各种数据，在这种情况下车辆的类型、其标识号码等等。覆盖把手的第二外表面S2的非金属类型的（例如塑料层P）或金属类型20的涂层通常与车辆的类型相关联。因此，关于第二外表面S2的金属或非金属类型（20或P）的涂层的信息项为管理装置15所知并且通过后者被分派给第一和第二选择装置16、16'。于是这些第一和第二选择装置16、16'根据所接收的有关涂层的信息项以适当的方式配置第一和第二转换装置I₁和I₂。

本发明也涉及用于配置机动车辆的门把手10的方法，所述把手10包括指向门的第一外表面S1和指向用户并且被所确定的涂层（P,20）覆盖的第二外表面S2，并且包扩检测设备D'，所述检测设备D'包括：

·至电气接地的连接14，

·控制装置13'，

·电极12，所述电极12连接到控制装置13'并且所述电极12的面位于邻近第一外表面处，

·被连接到至电气接地的连接的导电元件11，所述导电元件11的面位于邻近第二外表面S2处，

根据本发明，在配置方法的第一实施例中，如果涂层是金属类型20的，在导电元件11和至电气接地的连接14之间的链路是切断的以便根据覆盖第二外表面S2的涂层配置所述把手10。

在配置方法的第二实施例中，如果涂层是金属类型20的，除了切断在导电元件11和连接14之间的链路之外，导电元件11此外被连接到电极12以便根据覆盖第二外表面S2的涂层配置所述把手10。

可以在用于制造所述设备D'的生产线上执行用于配置把手的方法。在这种情况下，被连接到设备D'的第一和第二选择装置16、16'的软件工具向他们分派有关把手10的第二外表面S2的涂层的信息项。并且在接收到这个信息项时，第一和第二选择装置以适当的方式选择第一和第二转换装置I₁和I₂的位置。

“手动”地执行配置方法也是可以设想的，例如，在第一和第二转换装置I₁和I₂是电阻器（在转换装置是断开的情况下为零值的电阻器，和如果转换装置是闭合的为非零值的电阻器）情况下，于是在用于制造检测设备D'的生产线上的装配期间，根据设备将被集成到的把手10的第二外表面S2的涂层，为第一和第二转换装置I₁和I₂放置适当值的电阻器就足够了。这样做以便一劳永逸地执行所期望的把手10的配置。

因此无论覆盖把手10的第二外表面S2的涂层是什么（金属的或非金属的），本发明使获得尺寸基本相等的、用于检测用户存在的区域成为可能。因此，当把手是镀铬的时，不再有在用户存在的检测方面的任意延迟或者检测不到其存在的任意风险。

当然，本发明不限制于只通过示例给出的所描述的实施例，尤其是用于检测用户存在的设备可以被集成到车辆的车身外壳的其他部分中，所述其他部分倾向于用金属涂层覆盖并且在其周围期望检测用户的存在。

Claims

1.一种用于检测用户的存在的设备（D'），包括：

·至电气接地的连接（14），

·电极（12），

·电极的控制装置（13'），

·导电元件（11），其不同于电极，被连接到至电气接地的连接（14），

·在导电元件（11）和至电气接地的连接（14）之间的第一转换装置（I₁），所述第一转换装置（I₁）具有闭合位置，在该闭合位置中导电元件（11）被连接到至电气接地的所述连接（14），和断开位置，在该断开位置中导电元件（11）和至电气接地的所述连接（14）是切断的，和

·用于选择第一转换装置（I₁）的位置的第一装置（16），

检测设备(D')的特征在于，所述检测设备此外包括：

·在导电元件（11）和电极（12）之间的第二转换装置（I₂），具有闭合位置，在该闭合位置中导电元件（11）被连接到电极（12），和断开位置，在该断开位置中导电元件（11）和电极（12）是切断的，和

·用于选择第二转换装置（I₂）的位置的第二装置（16'）。

2.一种车辆的门把手（10），包括：

·如权利要求1中所述的用于检测用户的存在的设备（D'），和

·指向门的第一外表面（S1），

·与第一外表面（S1）相对并且被涂层（20）覆盖的第二外表面（S2），

其中：

·电极（12）的面位于邻近第一外表面（S1）处，

·导电元件（11）的面位于邻近第二外表面（S2）处，

所述门把手（10）的特征在于：

·如果涂层（20）的类型是金属类型的，第一转换装置（I₁）处于断开位置。

3.一种车辆的门把手（10），包括：

·指向门的第一外表面（S1），

·与第一外表面（S1）相对和被涂层（20）覆盖的第二外表面（S2），

其中：

·电极（12）的面位于邻近第一外表面（S1）处，

·导电元件（11）的面位于邻近第二外表面（S2）处，

所述门把手（10）的特征在于：

·如果涂层（20）的类型是金属类型，那么第一转换装置（I₁）处于断开位置并且第二转换装置（I₂）处于闭合位置。

4.如权利要求1所述的用于检测用户的存在的设备（D'），其特征在于：

·第一和第二选择装置（16、16'）被集成到控制装置（13'）中，并且

·控制装置（13'）被连接到车辆的管理装置（15），所述管理装置（15）包括有关涂层（20）类型的信息项。

5.如权利要求2或3中所述的车辆的门把手（10），其特征在于，金属涂层（20）是包含铬的涂层。

6.一种用于配置机动车辆的门把手（10）的方法，所述门把手（10）包括：

·指向门的第一外表面（S1），和

·用于检测用户的存在的设备（D'），其包括：

-至电气接地的连接（14），

-控制装置（13'），

-电极（12），所述电极（12）被连接到控制装置（13'）并且所述电极（12）的面位于邻近第一外表面（S1）处，

-不同于电极的、连接到至电气接地的连接（14）的导电元件（11），所述导电元件（11）的面位于邻近第二外表面（S2）处，

所述方法的特征在于，所述方法包括下列步骤：

·如果涂层（20）是金属类型的，在导电元件（11）和至电气接地的连接（14）之间的链路是切断的以便根据覆盖第二外表面（S2）的涂层的类型配置所述门把手（10）。

7.如权利要求6中所述的配置方法，其特征在于，所述方法此外包括下列步骤：

·如果涂层（20）是金属类型的，导电元件（11）被连接到电极（12）以便根据覆盖第二外表面（S2）的涂层的类型配置所述门把手（10）。