CN114127378A - 用于锁定和/或解锁机动车辆门扇的装置、包括该装置的车辆以及使用该装置锁定或解锁机动车辆门扇的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于锁定和/或解锁机动车辆开启面板的装置和方法以及包括所述装置的车辆。装置(1)包括：检测壁(30)，其具有内面(31)和相对的外面(33)，所述外面(33)形成接触检测区域；以及检测构件，其抵靠内面(31)布置，用于检测用户的手指或手与所述外面(33)之间的接触。检测构件包括传感器(4)，该传感器具有压电材料层(40)，该压电材料层具有呈脊状形式的表面起伏。压电材料层(40)构造成检测外面(33)上的预定接触，以便控制开启面板的锁定或解锁。

Description

用于锁定和/或解锁机动车辆门扇的装置、包括该装置的车辆 以及使用该装置锁定或解锁机动车辆门扇的方法

本发明涉及一种用于锁定和/或解锁机动车辆的门扇的装置。

常规上，门打开控制装置包括电容传感器，其旨在检测用户的手和预定检测区域之间的接触，以便控制车辆的门的解锁或锁定。这些电容传感器通常与用户识别系统相关联，使之有可能远程识别授权用户。

然而，当用户的手和检测区域之间的接触没有在最佳检测条件下发生时，用于控制车辆门解锁或锁定的电容传感器有时会有检测问题。

因此，当用户戴着手套或者当检测区域被雨淋湿或被霜覆盖时，检测以及随后的车辆门解锁和锁定会很难进行。

本发明还旨在通过提出一种锁定和/或解锁装置来克服该缺点，使之有可能可靠地锁定或解锁机动车辆门扇，而不管天气条件如何以及用户是否戴有手套。

为此目的，本发明涉及一种用于锁定和/或解锁机动车辆门扇的装置，所述装置包括：检测壁，其具有内面和相对的外面，所述外面形成接触检测区域；以及检测构件，其抵靠所述内面布置，用于检测用户的手指或手与所述外面之间的接触，其中所述检测构件包括传感器，该传感器具有压电材料层，该层具有呈脊状形式的表面起伏，所述压电材料层构造成检测所述外面上的预定接触，以便依据检测到的预定接触来控制门扇的锁定或解锁。

因此，本发明的装置使之有可能在数种可能性中检测和识别滑动类型的复杂运动及其取向(向上、向下、向右或向左)或点击，以及其持续时间或频率(例如单次或双次)，以便控制相关功能的执行，特别是门扇的锁定或解锁，而不管可能影响外面的天气条件(霜、雨等)如何，也不管用户是否戴有手套。

根据一个实施例，检测区域在比压电材料层在内面上占据的表面更大的表面上延伸。

这允许检测并识别外面的与压电材料层相对的部分之外的接触。因此，这允许在压电材料层附近的检测区域中添加一个或数个用于与用户交互的元件，比如屏幕。

根据一个实施例，该装置包括邻近检测区域的照明元件。

这允许检测区域在用户接近车辆时被发出信号。

根据一个实施例，照明元件包括多个光源，这些光源构造成发射预定光信号，以便向用户建议在检测区域上执行预定接触。

根据一个实施例，检测构件被粘合或包覆成型到内面上。

根据一个实施例，该装置包括机动车辆门把手，并且检测壁形成该把手的一部分。

根据一个实施例，把手包括具有外侧和相对的内侧的手柄，并且检测壁布置在把手的把手外侧。

根据一个实施例，把手与车辆的本体齐平，并且检测壁布置在该把手的外侧。

所谓使把手与本体齐平，应当理解的是把手的外侧以及检测壁与本体的围绕把手的表面处于同一水平。因此，从外侧看，把手相对于本体不形成任何突起或空腔。

根据一个实施例，该装置包括机动车辆门柱，并且检测壁合并到该门柱。

根据另一方面，本发明涉及一种用于机动车辆的门把手，其包含具有上述特征的锁定和/或解锁控制装置。

根据再另一方面，本发明涉及一种机动车辆，其包括具有上述特征的锁定和/或解锁装置。

该装置可以是门把手的一部分。它可以替代地形成车辆框架的固定柱的一部分，同时如果必要的话，能够定位在门扇把手的对面或附近。

根据另一方面，本发明还涉及一种用于锁定和/或解锁机动车辆门扇的方法，该方法包括以下步骤：

-检测车辆附近的授权用户，

-在具有上述特征的锁定和/或解锁装置的检测区域上检测预定接触，

-根据用户进行的预定接触来锁定或解锁所述门扇。

检测车辆附近的授权用户的步骤可以先于或后于在检测区域上检测预定接触的步骤。

有利地，该方法包括经由照明元件发射视觉信号的步骤。

该步骤可以后于检测车辆附近的授权用户的步骤，并且先于在检测区域上检测预定接触的步骤。也可以考虑在锁定或解锁门扇的步骤之后进行该步骤。

本发明的其它特征和优点将参考附图从下文作为非限制性示例提供的实施例的详细描述中清楚地显现出来，其中：

图1是根据本发明实施例的锁定和/或解锁装置的透视图，该装置装备有机动车辆门扇，

图2是根据本发明实施例的锁定和/或解锁装置的半透明透视图，该装置装备有机动车辆门扇，

图3是根据图2的锁定和/或解锁装置的剖视图，

图4是根据本发明实施例的锁定和/或解锁装置的分解透视图，该装置装备有机动车辆门扇，

图5是根据本发明实施例的用于锁定和/或解锁机动车辆门扇的装置的检测构件的透明透视图。

图1和图2示出了装置1，其旨在用于锁定和/或解锁机动车辆的一个或数个门扇(特别是一个或数个门100)。根据图1至图4所示的实施例，装置1装备有把手2，该把手可以安装在车辆的门100上。替代地，锁定和/或解锁装置1可以装备车辆的固定部分，例如面向带有门扇的把手2。

参考图4，把手2包括用于固定到车辆的门100的框架21，以及连接到框架21并且旨在由用户抓握以打开门100的手柄23。手柄23与框架21一起界定允许用户的手指通过的开口25。手柄23具有内部侧231以及与内部侧231相对的外部侧233，该内部侧面向框架21并与之一起界定供用户的手指通过的开口25。把手2一旦安装在车辆的门扇上，就可以旨在沿水平方向延伸。把手2可以由塑料材料制成并且通过塑料注射生成。

应当注意的是，锁定和/或解锁装置1具有以所有类型的材料操作的优点，所述所有类型的材料包括对波不透明的材料，比如金属、碳、金属涂料等。

在本申请中，应当注意的是，前后方向是相对于机动车辆的前和后定义的。同样，内/内部、外/外部方向是相对于车辆的中心定义的，内/内部方向朝向车辆的中心取向，而外/外部方向远离车辆的中心取向，也就是说朝向车辆的外侧。

如图2至图4所示，锁定和/或解锁装置1包括检测壁30和抵靠该检测壁30固定的检测构件。

在图中所示的实施例中，该检测壁30是门把手2的壁，更准确地说是把手2的手柄23的壁。在适当的情况下，检测壁30有利地位于手柄23的外部侧233。如图4所示，把手2的手柄23可以由彼此附接的两个半壳形成，包括外壳237和内壳236，外壳237形成检测壁30。因此，用户可以从车辆外侧接近检测壁30。检测壁30可以由塑料材料制成，例如由ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)或PC-ABS(聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯的混合物)亦或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)制成。检测壁30也可以由金属、碳基复合材料制成，亦或覆盖或不覆盖有金属涂料，检测构件构造成以对波不透明的材料进行操作。

如图3所示，检测壁30具有内面31和相对的外面33。

外面33形成接触检测区域，其旨在由用户的手指或手激活，以便控制门的锁定或解锁。该外面33优选地在纵向方向上延伸，特别是允许用户在扫掠运动中沿着检测区域在一个方向或另一个方向上滑动他的手指。在使用中，检测区域可以水平延伸，使得用户向前或向后滑动他的手指来锁定或解锁车辆，反之亦然。然而，检测区域相对于车辆的其它取向也是可能的。此外，外面33可以是也可以不是光滑的、凸起的或凹陷的、或平的、涂涂料的或未涂涂料的。优选地，检测区域在把手2的上半部分上延伸。

如图3所示，内面31旨在支撑检测构件，以便传递用户在外面33上施加的振动或压力。

检测构件抵靠内面31固定，并且包括传感器4，该传感器具有压电材料层40，例如陶瓷膜。压电材料层40使之有可能从数个可能的预定接触中检测预定的接触，以便控制与检测到的接触相关联的预定功能的执行，特别是门扇的锁定或解锁。如图5所示，压电材料层40具有呈脊状形式的表面起伏，当用户按压外面33时，由检测壁30传递的压力旨在施加在该表面起伏上。因此，该压电层40和内面31之间的检测接触是线性的，由对应于起伏的脊状或谷状的多条线形成。这些表面起伏提供高的且有区别度的检测灵敏度，使得传感器4能够检测“扫动”、“单击”或“双击”类型的复杂运动，也就是说，呈滑动运动(及其取向)或单次或双次触摸形式的接触。传感器4还可以检测用户在外面33上施加的或多或少持续的压力。为此目的，传感器4连接到电子芯片(未示出)，其旨在识别由脊状压电层检测到的运动的性质，并且因此向车辆的中央单元发送执行与检测并识别到的运动相关联的功能的请求，比如车辆的锁定或解锁，或者门把手的照明。传感器4还可以检测和消除干扰运动，比如清洁车辆的动作、树枝的摩擦或者甚至是砾石的冲击。因此，传感器4构造成从数个可能的预定接触中检测预定接触，以便控制预定功能的执行，比如门扇的锁定或解锁。

还应当注意的是，检测构件构造成允许检测，包括用检测壁30，该检测壁包括对波不透明的材料。

传感器4的结构可以类似于申请WO2015/055788中描述的传感器的结构。

参考图5，传感器4有利地包括：至少一个电极41、42，其由导电材料制成，位于压电层40的每一侧；以及基板43，其例如由聚合物制成，用以支撑电极、压电层、电极叠层，并且允许对其进行处理。此外，传感器4可以包括一个或数个保护层44，其例如由聚合物材料制成。因此，根据一个实施例，传感器4具有基板43、电极41、波纹压电层40、电极42、保护层44叠层。有利地，是本文中由聚合物制成的基板43被选择来确保与检测壁30的内面31接触。在这种情况下，起伏的谷状确保了机械连续性。

传感器4有利地呈柔性膜的形式，该柔性膜可以例如通过粘合或包覆成型固定在检测壁30的内面31上。

传感器4替代地可以呈刚性形式，例如在基板是PCB(代表“印刷电路板”)的情况下。在这种情况下，通过任何机械紧固器件(比如螺钉、铆钉等)，可以考虑其它组装方法。

如图2所示，应当注意的是，用虚线示意性表示的检测区域有利地大于传感器4。因此，该检测区域在比传感器4在检测壁30的内面31上占据的表面更大的表面上延伸。因此，传感器4检测并识别用户与外面33的接触，这种接触不仅可能发生在传感器4位于其后方的外面部分33上，还可能发生在接近传感器4、围绕它的外面部分33上。一方面，检测更可靠，而另一方面可以将附加装备定位在外面33上的检测区域中，靠近传感器4，比如举例来说用于与用户交互的屏幕(未示出)。例如，检测区域的表面与传感器占据的表面之间的比例范围可以从1到1000，优选从10到500，并且甚至更优选从100到500，例如在300的范围内。

参考图3，装置1可以有利地包括用于发射光信号的照明元件，该光信号向用户指示检测区域的位置。照明元件布置在检测区域附近，例如在检测壁30下方，适当时在把手2的下半部分中。照明元件可以与检测壁30一起形成把手2的外半壳237。照明元件优选平行于检测区域延伸。

优选地，照明元件包括多个光源5，有利地是发光二极管(LED)。这些光源5构造成彼此独立地打开或关闭，以便向用户提供预定视觉信号，其向用户建议要在检测区域上执行的运动的性质。例如，参考图1，光源5在箭头A的方向上朝着车辆的后方相继地点亮，以向用户建议执行滑动运动，其例如旨在解锁门扇。光源5也可以以预定的频率一起点亮，以建议单次或双次触摸运动，或者保持开启达预定时间，以建议用户的手指在形成检测区域的外面33上施加或多或少持续的压力。这些光源5还可以改变颜色，以指示动作的正确进度，例如绿色表示解锁状态，红色表示锁定状态。

仍然参考图3，照明元件特别包括容纳在保护性光学器件51后的多路复用发光二极管的矩阵50，这也使之有可能漫射由发光二极管发射的光。照明元件，更准确地说是光学器件51，可以通过粘合、夹紧、拧紧或包覆成型固定到检测壁30。

装置1还可以包括授权用户检测单元，其构造成检测授权用户在车辆附近的存在。授权用户检测单元包括：车辆中的车载系统，比如举例来说天线和无线电接收器，以及授权用户携带的识别器，比如举例来说密钥卡、终端(比如智能手机)或无线钥匙。因此，车门解锁或锁定的执行可能取决于车辆附近的授权用户的身份。

锁定和/或解锁装置1还包括在锁定位置和解锁位置之间可移动的锁(未示出)，在所述锁定位置，该锁保持门扇关闭，在所述解锁位置，该锁允许门扇打开。

参考图4，当锁定和/或解锁装置1合并在把手2中时，该把手2还可以包括以下特征的全部或一部分。因此，把手2可以包括可旋转地连接把手2的手柄23与框架21的枢转连接元件。枢转连接元件可以包括安装在框架21中的销24和将销连接到把手2的手柄23的枢转臂22。密封构件(比如枢转接头26)也可以装配到把手2。把手2可以包括弯曲杆27，其相对于框架21可旋转地安装，并且在静止位置被复位元件(比如弹簧28)偏压。把手2可以进一步包括臂29，其一方面可旋转地安装在手柄23中，另一方面相对于弯曲杆27可旋转地安装。因此，由用户在手柄23的把手2上施加的拉力通过旋转臂29传递到弯曲杆27，弯曲杆27的旋转允许门打开。弯曲杆27的旋转作用在缆索上，缆索进而又作用在闩锁上，导致门打开。进而，中央单元通过向锁致动器发送指令来实现门的解锁。

把手2可以包括帽30，其包括能够通过机械钥匙解锁或锁定门扇的闩锁柱体。因此，锁定和/或解锁装置1仅包括机械锁定或解锁控制单元，其构造成允许通过钥匙锁定或解锁门扇，特别是在电气故障的情况下。

把手2还包括微动开关32，其在闩锁是机电类型的情况下，使之有可能致动用于打开门的辅助装置，特别是门的撞针的电动释放。

下文描述锁定和/或解锁装置1的操作。

用于锁定和/或解锁机动车辆门扇的方法可以包括通过授权用户检测单元检测用户的初始步骤。该步骤之后可以是经由照明元件发射预定视觉信号的步骤，以便向用户发出检测壁30的位置的信号，和/或向用户建议在该检测壁30上执行预定接触。

该方法包括通过传感器4检测所述检测壁30上的预定接触的步骤。连接到传感器4的电子芯片识别与检测到的接触类型相关联的预定功能(通常是门扇的锁定或解锁)，并且向车辆的中央单元发送执行该预定功能的请求。就用户已经被预先识别为授权用户的程度而言，中央单元根据用户执行的接触运动来控制门的解锁或锁定。然后，用户可以拉动把手2来打开门。

应当注意的是，该方法可以替代地从经由检测壁30和传感器4检测接触的步骤开始，然后接着是在中央单元接收到执行锁定或解锁的请求后检测授权用户的步骤。就用户被识别为授权用户的程度而言，中央单元然后可以命令执行锁定或解锁。然后，可以进行通过照明元件发射视觉信号的步骤，以向用户发出锁定或解锁已经完成的信号。然后，在解锁的情况下，用户可以拉动把手2来打开门。

当然，本发明绝不限于上述实施例，该实施例仅作为一个示例给出。在不脱离本发明的保护范围的情况下，修改仍然是可能的，特别是关于各种元件的构造或者通过技术等同方案的替换。

Claims (10)

1.一种用于锁定和/或解锁机动车辆的门扇的装置(1)，所述装置(1)包括：检测壁(30)，其具有内面(31)和相对的外面(33)，所述外面(33)形成接触检测区域；以及检测构件，其抵靠所述内面(31)布置，用于检测用户的手指或手与所述外面(33)之间的接触，其中所述检测构件包括传感器(4)，该传感器具有压电材料层(40)，该层具有呈脊状形式的表面起伏，所述压电材料层(40)构造成检测所述外面(33)上的预定接触，以便依据检测到的预定接触来控制所述门扇的锁定或解锁。

2.根据前述权利要求所述的装置(1)，其中，所述检测区域在比所述压电材料层(40)在所述内面(31)上占据的表面更大的表面上延伸。

3.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其中，所述装置(1)包括邻近所述检测区域的照明元件。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其中，所述照明元件包括多个光源(5)，所述多个光源构造成发射预定光信号，以便向用户建议在所述检测区域上执行预定接触。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其中，所述检测构件被粘合或包覆成型到所述内面(31)上。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其中，所述装置(1)包括用于机动车辆门的把手(2)，并且所述检测壁(30)是该把手(2)的一部分。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其中，所述把手(2)包括具有外侧和相对的内侧的手柄(23)，并且所述检测壁(30)布置在所述把手(2)的手柄的外侧。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的装置(1)，其中，所述装置(1)包括机动车辆门柱，并且所述检测壁(30)合并到该柱。

9.一种机动车辆，包括根据前述权利要求中任一项所述的锁定和/或解锁装置(1)。

10.一种用于锁定和/或解锁机动车辆的门扇的方法，包括以下步骤：

-检测车辆附近的授权用户，

-在根据权利要求1至8中任一项所述的锁定和/或解锁装置(1)的检测区域上检测预定接触，

-根据用户进行的预定接触来锁定或解锁所述门扇。

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