CN110325697A - 具有用于检测锁定和解锁机动车门的意图的装置的机动车门把手 - Google Patents

Abstract

本发明的主题是用于检测使用者锁定或解锁机动车门的意图的装置（D'），所述装置（D'）集成在把手（10'）内，其包括：电容传感器（100），其用于检测使用者的手朝向把手（10'）的接近和/或与把手（10'）的接触，电容传感器（100）包括至少一个电极（E2'），电极（E2'）位于把手（10'）的检测表面（S1）附近处，电容传感器（100）能够检测使用者的手朝向检测表面（S1）的接近；微控制器（60'）；电压源（V_CC），本发明提出电极（E2'）的至少一部分采用接连的拱形（A1，A2，A3，A4）的连续形状，拱形（A1，A2，A3，A4）允许水（e）流走，并且通过接结（J）在它们的基部处彼此连接，所述接结（J）压靠在检测表面（S1）上，由此形成密封的界面。

Description

具有用于检测锁定和解锁机动车门的意图的装置的机动车门 把手

技术领域

本发明涉及一种用于检测使用者锁定或解锁机动车门的意图的装置以及包括所述装置的车门把手。

背景技术

如今，车门把手配备有用于检测使用者存在的装置。结合识别由该使用者携带的用于远程访问控制的“免提”电子密钥卡而检测使用者的存在，允许远程锁定和解锁车的打开元件。因此，当携带相应的且由车识别的电子密钥卡的使用者希望解锁车时，他接近把手或触摸车门把手，且然后车的打开元件自动解锁。通过接近或通过按压在的车门把手的精确位置（被称为“解锁区域”）上，门（或可选地所有打开元件）被解锁而无需来自使用者的任何其他动作。相反，当仍然携带所需的且由车识别的密钥卡的使用者希望锁定他的车时，他关闭他的车门并且他接近或暂时按压在把手的另一个精确位置（称为“锁定区域”）上。该动作使得可以自动锁定车的打开元件。

这些存在检测装置通常包括两个电容传感器，其形式为两个电极，两个电极电连接到印刷电路并集成到门把手中，每个电极位于精确的锁定区域或解锁区域中。通常，一个电极专用于每个区域，也就是说一个电极专用于检测使用者的手在锁定区域中的接近和/或接触，并且一个电极专用于检测使用者的手在解锁区域中的接近和/或接触。

存在检测装置还包括通常为LF（对于“Low frequency”的英文缩写，“低频”）的射频天线。检测装置连接到车的电子计算机（ECU：对于“Electronic Control Unit”的英文缩写，“电子控制单元”）并向其发送存在检测信号。车的电子计算机预先将使用者识别为被授权访问该车，或者替代地，在接收到该存在检测信号之后，车的计算机执行该识别。为此，它通过射频天线向由使用者所携带的密钥卡（或远程控制器）发送识别请求。作为响应，该密钥卡通过RF（射频）波将其识别码发送到车的电子计算机。如果电子计算机将识别码识别为授权访问车的识别码，则触发门（或所有打开元件）的锁定/解锁。另一方面，如果电子计算机没有接收到任何识别码或者如果接收到的识别码是错误的，则不执行锁定或解锁。

因此，这种车配备有门把手，门把手包括检测装置，检测装置本身包括通常低频的射频天线和连接到微控制器（集成在印刷电路中）的并被供应电压的两个电极。

纯粹为了解释的目的，这里将考虑检测装置D，其包括两个电容传感器和LF天线，两个电容传感器的形式为两个电极：专用于解锁区域的一个电极和专用于锁定区域的一个电极，所述两个电极连接到包括微控制器的印刷电路。参考图1描述现有技术的检测装置D。

图1示出了机动车门把手10（未示出车），其中设置有用于检测使用者存在的检测装置D。所述门把手10包括朝门P方向定向的第一外表面S1和第二外表面S2，第二外表面S2与第一外表面S1相对，且因此定向在与车相对的一侧上，更精确地朝向使用者（未示出）的一侧上。通常采用壳体形式的该检测装置D包括第一解锁电极E2，其一个面位于靠近第一外表面S1；以及控制器具60和LF天线（未示出），其一个面位于靠近第二外表面S2；第二锁定电极E1，其一个面位于靠近第二外表面S2；以及控制器具60。第一和第二电极E1、E2连接到控制器具60。这些控制器具60测量每个第一和第二电极E1、E2和地线（由接近的使用者的手形成）之间的电容，以便在检测区域中（即在锁定区域Z1中或在解锁区域Z2中）检测使用者的存在（接近和/或接触），并且例如包括集成到印刷电路80中的微控制器60。LF天线（未示出），关于其，则是连接至BCM（“车身控制器模块”）类型的车载电子计算机（未示出），其管理由所述LF天线发送的识别请求。当使用者的手M接近电极E1或E2时，使用者充当接地的第二电极，这使检测电容器的电容增加到高于“静态”（即在没有使用者的情况下）的检测电容器的标称电容的电容。

电容高于阈值的改变确认检测到使用者的手的接近。

然而，来自现有技术的该检测装置D表现出主要缺点。

具体地，使用电容传感器（第一和第二电极E1和E2）检测使用者的接近是不稳健的。

特别地，由于门把手不是密封的，当水e渗透在电极E1或E2中的一个（无论是否包含在壳体内）和位于面对所述电极的把手内表面之间时，那么水作用成屏障且无法保证接近检测。这在图1中示出。在图1中，水e存在于锁定电极E1和把手10之间，更精确地在解锁电极E1和把手10的第二内表面S2i之间。

把手10包括排水孔，出于美观的原因，排水孔是小的，并且不会快速地移除渗透的水。对于盐水来说更是如此，盐水更粘稠，其密度高于雨水。

在该位置处水e的存在影响由锁定电极E1执行的接近检测，且明显地减小或甚至完全地消除锁定检测区域Z1。

一种可能的解决方案是在壳体和把手的内表面之间插入密封泡沫，但这是昂贵的并且在制造把手的过程中需要额外的步骤。另外，泡沫具有低的介电常数，接近于空气的介电常数，因此它具有绝缘特性并减小了电极的检测区域。泡沫的存在并不总能保证密封性，因为泡沫最终可能会松动。

发明内容

因此，本发明旨在通过提供一种检测装置D来克服现有技术的缺点，该检测装置D对电极和把手内表面之间的水的存在不敏感。

本发明提出一种用于检测使用者锁定或解锁机动车门的意图的装置，所述装置集成在把手内，其包括：

·电容传感器，其用于检测使用者的手朝向把手的接近和/或与把手的接触，该电容传感器包括至少一个电极，该电极位于把手的检测表面附近处，该电容传感器能够检测使用者的手朝向检测表面的接近；

·微控制器；

·电压源，

所述装置的特征在于，所述电极的至少一部分采用接连的拱形的连续形状，拱形允许水流走，并且通过接结在其基部处彼此连接，所述接结压靠检测表面，因此形成密封的界面。

两个接连的拱形之间的接结可以是点状的或连续的线状的。

在本发明的第二实施例中，检测装置被包括在壳体内，所述壳体在底部也具有拱形，所述拱形在其基部处通过接结彼此连接以便容纳所述电极，使得电极的接结的至少一部分压靠壳体底部的接结，壳体底部的所述接结自身压靠检测表面，形成密封的界面。

类似地，壳体底部的接结可以是点状或连续的线状接结。

本发明适用于包括根据上述特征的任一项的检测装置的任何门把手。

最后，本发明涉及包括根据上述特征的任一项的检测装置的任何机动车。

附图说明

通过阅读作为非限制性示例并且研究附图的以下描述，本发明的其他目的、特征和优点将变得显而易见，其中：

· 图1示出了包括现有技术的检测装置D的机动车门P把手10，示出了电极E1、E2与把手P的内表面S2i、S1i之间的水e的渗透现象；

·图2示出了机动车门P把手10'，其包括根据本发明的检测装置D'；

·图3更具体地示出了包含在壳体B'内的根据本发明的解锁电极E2'，壳体B'包括根据本发明的检测装置D'；

·图4示出了根据本发明的解锁电极E2'和第一内表面S1i之间的接触点P_C周围的电场线；

·图5示出了根据本发明第一实施例的解锁电极E2'；

·图6示出了根据本发明第二实施例的解锁电极E2'。

具体实施方式

如上所述，图1所示的现有技术的检测装置D的主要缺点在于，当水e渗透在把手P中并且容纳在电极（锁定电极E1或解锁电极E2，或者所述电极两者）和面向所述电极的把手10的内表面（分别是第二内表面和第一内表面S1i）之间时，其不再可运行。

渗透在电极E1、E2和把手内表面S2i、S1i之间的水e作用成连接到位于电极E1、E2前面的地线的屏障，并且影响对使用者的手朝向所述电极E1、E2的接近的检测，该检测不再可靠。然后，检测区域Z1、Z2明显地尺寸减小，甚至所述检测区域Z1、Z2不再存在。

本发明提出了一种检测装置D'，可以克服该缺点。

根据本发明，用于检测使用者锁定或解锁机动车门的意图的装置D'例如集成在把手内，尽管它也可以集成在车的保险杠内以便检测打开车后备箱的意图。

术语“门”应理解为指的是车的任何打开元件，且术语“锁定”/“解锁”同样应理解为指的是打开元件的机械打开。

所述装置D'包括：

·电容传感器100，用于检测使用者的手朝向把手10'的接近和/或与把手10'的接触，该电容传感器100包括至少一个电极，例如位于检测表面附近处的解锁电极E2'，在该示例中靠近第一检测表面S1。所述电容传感器100能够检测使用者的手朝向第一检测表面S1的接近或与第一检测表面S1的接触。检测方法是本领域技术人员已知的且这里不再详细描述。

·微控制器60'，其连接到电容传感器100并控制所述传感器。

·电压源Vcc，为微控制器60'和传感器100供电。

这里将针对解锁电极E2说明本发明，解锁电极E2检测使用者的手朝向第一检测表面S1的接近或与第一检测表面S1的接触，但是本发明适用于被包括在车中的任何电极，检测朝向检测表面的接近和/或与检测表面的接触。

根据本发明，解锁电极E2'不像现有技术中的那样是平面的，而是采用特定的形状。

解锁电极E2'至少部分地采用接连的拱形的连续形状，接连的拱形通过点状接结彼此连接。

这在图6中示出。电极E2'包括三个拱形A1、A2、A3。两个接连的拱形（例如A1和A2）通过两个接结点P_C彼此连接。在图6中，四个拱形A1、A2、A3、A4之间的接结点J都是连续的和线状的，呈现脊的形状，其在整个宽度l上在每个拱形之间延伸。

术语“拱形”应理解为指的是圆弧形状，其可以是圆形或卵形，没有角点并且具有大的曲率半径，例如大于2cm。

在图6中，四个拱形A1、A2、A3、A4的尺寸和形状相同。这仅仅是为了说明而提供且绝不是限制性的。拱形的尺寸和形状（曲率半径）可以不同。

点状或线状的接结J、P_C压靠第一检测表面S1，以便形成密封的电极/检测表面界面。这在图4中示出。

因此，解锁电极E2'经由线状接结J或点状接结P_C与第一检测表面S1接触。

接结压靠第一检测表面S1，在这种情况下抵靠该表面的内面（即第一内表面S1i），使得解锁电极E2'和第一检测表面S1之间的界面是密封的。因此，水不能在解锁电极E2'和在所述接结P_C、J处的第一检测表面S1之间渗透。因此，在接结J、P_C处由解锁电极E2'产生的检测区域是可靠的。

此外，拱形的形状和构成解锁电极E2'的两个接连的拱形之间的接结的“V”形状导致电场集中在接结P_C、J处。这在图4中示出。由接结J、P_C产生的电场线Lc形成围绕第一检测表面S1的均匀解锁区域Z2'。因此，在接结P_C、Z处增强了电容传感器的有效性和灵敏度，因为所述接结与第一检测表面S1直接接触，这在现有技术中是不可能的。

当然，可以通过调整每个拱形A1、A2、A3的尺寸和形状并通过调整接结P_C、J沿着解锁电极E2'的分布来修改解锁区域Z2的尺寸和形状。

拱形A1、A2、A3、A4本身成型为使得电极E2'的形成拱形的部分相对于第一检测表面S1缩回。

因此，拱形A1、A2、A3、A4允许可能渗入把手10内的水流走。拱形A1、A2、A3、A4是允许水e流走的空腔。

可以想到其他实施例，例如，解锁电极E2'可以在内面上具有拱形A1、A2、A3、A4，该内面定向在第一检测表面S1的侧面上并且在与第一检测表面S1相对的侧面上具有平坦的上表面。

然后，接结P_C、J形成在两个接连的拱形之间在解锁电极E2'的厚度中，并且采取定向在第一检测表面S1的侧面上的脊的形状，其压靠所述检测表面。

图2和图3示出了本发明的第二实施例，其中检测装置D'包含在集成在把手10'内的壳体B'内。在该实施例中，壳体B'的底部F适合于容纳解锁电极E2'。

在这种情况下，壳体的底部F在形状上类似于解锁电极E2'，并且所述底部F也包括拱形A_B1、A_B2、A_B3、A_B4（参见图3），所述拱形在其基部处通过点状接结P_B或线状接结J_B（在底部F的宽度上延伸）彼此连接，以便容纳所述解锁电极E2'，使得解锁电极E2'的接结J、P_C的至少一部分压靠壳体B'的底部F的接结P_B、J_B，并且使得壳体B'的底部F的所述接结P_B、J_B自身压靠第一检测表面S1（即压靠第一内表面S1i），从而形成解锁电极E2'、壳体B'和第一检测表面S1之间的密封的界面。

壳体的拱形A_B1、A_B2、A_B3、A_B4允许渗透在所述壳体B'和检测表面S1之间的水e被移除。

以与第一实施例类似的方式，由此形成的接结J、P_C、J_B、P_B防止水渗透在解锁电极E2'、壳体B'和检测表面S1之间，且从而保证可靠的解锁区域Z2。解锁电极E2'的每个接结J、P_C与第一检测表面S1之间的距离是预定的（仅由壳体B'的底部F的厚度分开），并且即使在水e渗透的情况下也是不变的。

根据本发明的解锁电极可以通过模制或压制或通过冲压来制造。

因此，本发明巧妙，廉价且易于实施。简单地通过修改电极的几何形状，本发明使得：即使水渗透入把手中，用于检测锁定或解锁的意图的装置D'也能够发挥功能。

本发明的并入有电极的电容传感器是稳健且可靠的，并且在水渗透进其所在的把手中的情况下其性能也不会受到任何恶化。

Claims (7)

1.一种机动车门把手（10'），包括检测表面（S1）和用于检测使用者锁定或解锁所述门的意图的装置（D'），所述装置（D'）包括：

·电容传感器（100），其用于检测使用者的手朝向把手（10'）的接近和/或与把手（10'）的接触，所述电容传感器（100）包括至少一个电极（E2'），所述电极（E2'）位于所述把手（10'）的所述检测表面（S1）附近处，所述电容传感器（100）能够检测使用者的手朝向所述检测表面（S1）的接近，

·微控制器（60'），

·电压源（V_CC），

所述装置（D'）的特征在于，所述电极（E2'）的至少一部分采用接连的拱形（A1，A2，A3，A4）的连续形状，拱形（A1，A2，A3，A4）的腔允许水（e）流走，拱形（A1，A2，A3，A4）通过接结（P_C，J）彼此连接，所述接结压靠在对应于所述检测表面（S1）的内表面的内表面（S1i）上，从而在所述电极和所述检测表面之间在所述接结点（P_C，J）处形成密封的界面。

2.根据前一项权利要求所述的把手（10'），其特征在于，两个接连的拱形之间的接结是点状的（P_C）。

3.根据权利要求1所述的把手（10'），其特征在于，两个接连的拱形之间的接结形成连续的线状接结（J）。

4.根据前一项权利要求所述的把手（10'），其特征在于，所述装置（D'）被包括在壳体（B'）内，所述壳体（B'）在底部（F）上也具有拱形（A_B1，A_B2，A_B3等），所述拱形（A_B1，A_B2，A_B3等）在它们的基部处通过接结（P_B，J_B）彼此连接，以便容纳所述电极（E2'），使得所述电极（E2'）的接结（P_C，J）的至少一部分压靠在所述壳体（B'）的底部（F）的所述接结（P_B，J_B）上，所述接结（P_B，J_B）自身压靠在所述检测表面（S1）上，形成密封的界面。

5.根据前一项权利要求所述的把手（10'），其特征在于，所述壳体（B'）的所述底部（F）的所述接结是点状的（P_B）。

6.根据权利要求4所述的把手（10'），其特征在于，所述壳体（B'）的所述底部（F）的所述接结形成连续的线状接结（J_B）。

7.一种机动车，其特征在于，其包括根据前述权利要求中任一项所述的把手（10'）。