CN107209587A - 用于机动车辆的控制装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制机动车辆的部件的至少一个功能的控制装置，包括被配置为用于检测使用者的手动控制的电容检测表面(2)，其特征在于，所述控制装置还包括用于检测具有铁磁性特性的物体的检测装置，所述检测装置包括：至少一个磁场产生装置(3)，其被配置为在所述电容检测表面(2)处产生磁场；至少一个测量装置(4)，其用于测量由所述磁场产生装置(3)产生的磁场；和，控制控制监控装置(5)，其连接到所述测量装置(4)和所述电容检测表面(2)，且被配置为根据在检测所述控制的过程中由所述测量装置(4)测得的磁场监控由所述电容检测表面(2)发出的控制信号。本发明还涉及用于控制这样的装置的控制方法。

Description

用于机动车辆的控制装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制机动车辆的部件的至少一个功能(诸如控制开合件的打开和/或关闭)的控制装置。本发明还涉及用于控制这样的装置的控制方法。
背景技术
在机动车辆的车厢中，越来越多地存在有触感表面。触感表面通常被配置为被一个或多个手指或通过使用触笔激活。它们代替传统的开关以控制某些功能。触感表面具有被精炼且通常不包括任何凸起的优点。它们通常使用电容技术。与电容检测表面接近地放置的、具有铁磁体特性的金属物体(诸如钥匙、移动电话)因此可能会影响其性能(未激活、不适宜的激活、随机运行)。因此存在使这样的控制系统可靠的需求，特别是以避免考虑不期望的控制。
发明内容
本发明的目标中的一个在于提出一种可靠的控制装置和方法，该控制装置和方法特别地允许不考虑不期望的控制。
为此，本发明的主题在于一种用于控制机动车辆的部件的至少一个功能的控制装置，包括被配置为用于检测使用者的手动控制的电容检测表面，其特征在于，该控制装置还包括用于检测具有铁磁性特性的物体的检测装置，所述检测装置包括：
-至少一个磁场产生装置，其被配置为在电容检测表面处产生磁场，
-至少一个测量装置，其用于测量由磁场产生装置产生的磁场，和
-控制监控装置，其连接到测量装置和电容检测表面，且被配置为根据在检测控制的过程中由测量装置测得的磁场监控由电容检测表面发出的控制信号。
磁场产生装置和测量装置对检测原理没有影响。由此，测量装置可以检测具有铁磁体特性的金属物体的存在，并将该信息提供给控制监控装置，该控制监控装置将采取适当的措施(诸如禁止控制)。当某些控制被手之外的激活电容检测表面的物体执行时，这允许不考虑这些不期望的控制。
根据控制装置的单独地或组合地采用的一个或多个特征，
-磁场产生装置包括永磁体，
-测量装置包括霍尔效应探测器，
-所述检测装置包括彼此相距地设置的多个测量装置。这允许明确所检测到的具有铁磁性特性的金属物体的尺寸。
-测量装置和/或磁场产生装置设置在电容检测表面的后方，在意于检测控制的那一侧的相反侧，
-所述检测装置包括铁磁性元件，该铁磁性元件在磁场产生装置和测量装置之间延伸，以将磁场线引向测量装置。
-控制装置被配置为控制机动车辆的开合件的打开和/或关闭。
本发明的主题还在于一种控制方法，其借助于如前所述的控制装置来控制机动车辆的部件的至少一个功能，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：
-在电容检测表面处产生磁场，
-检测由外部元件做出的控制并发出控制信号，
-根据在检测控制期间在电容检测表面处所测得的磁场监控由电容检测表面发射的控制信号。
根据该控制方法的单独地或组合地采用的一个或多个特征，
-由电容检测表面发出的所述控制信号于在检测控制的过程中所测得的磁场小于预定阈值时被考虑，
-由电容检测表面发出的控制信号于在检测控制的过程中所测得的磁场大于预定阈值时产生控制降级模式。该降级模式例如可以是控制的部分实施，需要使用者多次地反复执行接触，以实现完整地执行控制。由此，使用者被警告控制装置故障，但依然可以继续执行控制，
-于在检测控制的过程中所测得的磁场大于预定阈值时，发出警报或诊断信号。
附图说明
参照附图，通过以示例性而非限制性的方式给出的以下说明，本发明的其它特征和优点将显而易见，在附图中：
图1示出在可靠性测试(称为“球体测试”)期间的控制装置的元件、特别是电容检测表面；
图2示出在被拆除状态下的图1的控制装置；
图3示出与图2相似的、在将铁磁性元件安装在壳体中之后的视图；
图4示出运行时的控制装置的示意性侧视图；
图5示出在组装状态下的、运行时的图3的控制装置，铁屑被放置在该控制装置上；
图6是与图4相似的、在球体测试期间的示意性视图；
图7是与图4相似的视图，其中球体在另一位置；
图8是与图6和7相似的视图，其中球体在另一位置。
在所有图中，相同的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
图1至3示出用于机动车辆的控制装置1的一个实施示例，该控制装置1例如在驾驶员和乘客座位之间设置在车厢的顶灯或中央控制台中。
控制装置1允许使用者控制机动车辆的部件的至少一个功能，诸如开合件(如车辆的顶板、车窗玻璃、隔板、后行李箱、车辆的门或车辆的燃料活板门)的打开和/或关闭。
控制装置1包括电容检测表面2和用于检测具有铁磁性特性的物体的检测装置。
用于检测具有铁磁性特性的物体的检测装置包括至少一个磁场产生装置3、至少一个用于测量所产生的磁场的测量装置4、和连接到测量装置4和电容检测表面2的控制监控装置5。
电容检测表面2被配置为检测外部元件(诸如使用者的一个或多个手指)对该表面的接近或接触，并在检测到手动控制时发出用于控制至少一个功能的控制信号。
电容检测表面2包括电容传感器(诸如天线)，该电容检测表面2例如蚀刻在控制装置1的电子卡7(诸如PCB即“印刷电路板”卡)上。电子卡7例如安装在控制装置1的覆盖天线的、例如由塑料制成的壳体8中。因此，应理解的是，壳体8的表面形成电容检测表面2。
磁场产生装置3例如包括永磁体。磁场产生装置3被配置为在电容检测表面2处产生磁场，即在由电容检测表面2和在该电容检测表面2的前面的、具有大约几厘米(例如小于二厘米)的厚度限定的空间中产生磁场。
测量装置4例如包括霍尔效应探测器。例如选择这样的霍尔效应探测器：其输出电压与接收到的感应值成比例地变化。多个测量装置4例如彼此相距地设置，以在电容检测表面2的不同位置处测量磁场。
测量装置4和/或磁场产生装置3例如设置在电容检测表面2的后方，在意于检测控制的那一侧的相反侧。例如在图1和5中可见的，磁场产生装置3设置在示意符号6的后面。
测量装置4和/或磁场产生装置3例如设置在电子卡7上，该电子卡7例如在承载天线的侧的相反侧上例如承载用于示意符号6的背光照明的背光照明装置和尤其是将测量装置4的终端12连接到控制监控装置5的电子轨道。
还可设置检测装置包括例如由软铁制成的铁磁性元件9，以将磁场线B引向测量装置4。
铁磁性元件9例如具有细长板的形式。其在磁场产生装置3和测量装置4之间延伸。由此，例如布置该板接触抵靠磁场产生装置3的永磁体。具有小的厚度的电绝缘体10可另外布置在铁磁性元件9和测量装置4的终端12之间(图4)。
控制监控装置5例如包括微处理器，该微处理器例如安装在电子卡7上(或远程地设置)。控制监控装置5被配置为根据在检测控制的过程中由测量装置4测得的磁场监控由电容检测表面2发出的控制信号。
例如，由电容检测表面2发出的所述控制信号于在检测控制的过程中由测量装置4测得的磁场小于预定阈值时被考虑。
此外，控制监控装置5意于连接到处理单元(诸如车载计算机)，以将控制信号传送到该处理单元。由此被传送的控制信号接下来将由处理单元解读，以执行在电容检测表面2处的功能，诸如关闭或打开机动车辆的开合件的控制。
控制监控装置5例如可由此将控制信号传送或不传送到处理单元，对应的功能被执行或不被执行。
根据另一示例，由电容检测表面2发出的控制信号于在检测控制的过程中所测得的磁场大于预定阈值时产生控制降级模式。该降级模式例如可以是控制的部分实施，需要使用者多次地反复执行接触，以实现完整地执行控制。由此，使用者被警告控制装置1故障，但依然可以继续执行控制。
还可设置，于在检测控制的过程中所测得磁场大于预定阈值时，发出警告或诊断信号，例如通过发出或不发出警告或诊断信号、或通过传送或不传送警告或诊断信号到处理单元。
在使用时，磁场产生装置3在电容检测表面2处、在意于被接触该电容检测表面2的外部元件穿过的空间中产生磁场。由此，在图4中用虚线示出磁场的场线B。在图5中，由于洒在电容检测表面2上的铁屑，磁场线B也是部分地可见的。
测量装置4测量由此产生的磁场，例如允许确定限定不存在具有铁磁性特性的金属物体的磁场值，对于这样的磁场，控制可以被考虑。
当使用者做出控制时，其将手(尤其是手指)放置在电容检测表面2上。这时，电容检测表面2检测控制并发出控制信号。
控制监控装置5接收由电容检测表面2发出的控制信号、以及与由测量装置4测得的磁场相关的信号。根据这些信号，控制监控装置5例如可将控制信号传送或不传送到处理单元，对应的功能被执行或不被执行。
例如，控制监控装置5将：
-在未检测到任何外部元件时，如果由测量装置4测得的磁场值被包括在预定区间中，则传送控制信号到处理单元，激活待控制的功能，和
-如果由测量装置4测得的磁场值在所述预定区间以外，则不传送由电容检测表面2发出的控制信号到处理单元，由此避免考虑不期望的控制。
使用者的手未使得磁场信号变化，控制监控装置5可因此考虑由电容检测表面2接收到的控制信号，以将控制信号传送到处理单元。
相反地，接近电容检测表面2的、具有铁磁性特性的任何金属物体(诸如使用者的钥匙或移动电话)使得磁场产生装置3的场线B偏斜，如在图6、7和8中可见。由测量装置4测得的磁场值由此被改变。该磁场值更高，这是因为具有铁磁性特性的金属物体使得由测量装置4测得的场线B聚集。以该方式，控制装置1允许不考虑不期望的控制，例如来源于钥匙或移动电话在电容检测表面2上的接触的控制。
此外，可以按照FMVSS 118标准进行球体测试。实际上，一些标准(尤其是美国的一些标准)规定触感控制系统(特别是用于机动车辆的)不通过错误而被激活。例如，美国的与该类型的触感控制模块的可靠性有关的FMVSS 118标准(联邦机动车辆安全标准)规定执行所谓的球体测试。在该测试中，以不超过135牛顿(30磅力(livres))的力按压球体11抵靠窗户、隔板、或顶板的触感控制板面。在该测试期间，窗户、隔板、或顶板的关闭不应被激活。该测试在图1和图6至8中示出。球体11由不锈钢制成，具有20mm+/-0.2mm的半径，并具有在8至4微英寸范围内的表面光洁度。该测试的球体11模型化了在电容检测表面2上的不期望的控制。
当在控制装置1上实施球体测试时，由钢制成的球体11被按压抵靠电容检测表面2，以控制诸如窗户、隔板、或顶板的打开/关闭的功能。在由钢制成的球体11在电容检测表面2上接近时，球体11使得场线偏斜，改变磁场值。该磁场由测量装置4测量，并被传送到控制监控装置5。同样地，由已经检测到球体11的电容检测表面2发出的控制信号被传送到控制监控装置5。磁场测量值指示其超过预定阈值，控制监控装置5不考虑由电容检测表面2接收到的控制信号，不将该控制信号传送到处理单元。由此，通过对磁场的预定阈值的足够精确的校准或确定，控制装置1允许通过按照FMVSS118标准的球体测试。

Claims (11)

1.一种用于控制机动车辆的部件的至少一个功能的控制装置，包括被配置为用于检测使用者的手动控制的电容检测表面(2)，其特征在于，所述控制装置还包括用于检测具有铁磁性特性的物体的检测装置，所述检测装置包括：
至少一个磁场产生装置(3)，其被配置为在所述电容检测表面(2)处产生磁场，
至少一个测量装置(4)，其用于测量由所述磁场产生装置(3)产生的磁场，和
控制监控装置(5)，其连接到所述测量装置(4)和所述电容检测表面(2)，且被配置为根据在检测所述控制的过程中由所述测量装置(4)测得的磁场监控由所述电容检测表面(2)发出的控制信号。
2.根据前一项权利要求所述的控制装置，其中，所述磁场产生装置(3)包括永磁体。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中，所述测量装置(4)包括霍尔效应探测器。
4.根据前述权利要求中的一项所述的控制装置，其特征在于，所述检测装置包括彼此相距地设置的多个测量装置(4)。
5.根据前述权利要求中的一项所述的控制装置，其特征在于，所述测量装置(4)和/或所述磁场产生装置(3)设置在所述电容检测表面(2)的后方，在意于检测控制的那一侧的相反侧。
6.根据前述权利要求中的一项所述的控制装置，其特征在于，所述检测装置包括铁磁性元件(9)，所述铁磁性元件(9)在所述磁场产生装置(3)和所述测量装置(4)之间延伸，以将磁场线(B)引向所述测量装置(4)。
7.根据前述权利要求中的一项所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置被配置为控制机动车辆的开合件的打开和/或关闭。
8.一种控制方法，其借助于根据前述权利要求中的一项所述的控制装置来控制机动车辆的部件的至少一个功能，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：
在所述电容检测表面(2)处产生磁场，
检测由外部元件做出的控制并发出控制信号，
根据在检测所述控制指令期间在所述电容检测表面处测得的磁场监控由所述电容检测表面(2)发射的控制信号。
9.根据前一项权利要求所述的控制方法，其特征在于，由所述电容检测表面(2)发出的所述控制信号于在检测所述控制的过程中所测得的磁场小于预定阈值时被考虑。
10.根据权利要求8或9所述的控制方法，其特征在于，由所述电容检测表面(2)发出的所述控制信号于在检测所述控制的过程中所测得的磁场大于预定阈值时产生控制的降级模式。
11.根据权利要求8至10中的一项所述的控制方法，其特征在于，于在检测所述控制的过程中所测得的磁场大于预定阈值时，发出警报或诊断信号。
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