CN117647176A - 车门的具有用作传感器的应变仪模块的把手 - Google Patents

Abstract

适用于汽车访问组件的把手的检测系统(1)，检测系统(1)包括:感测模块(7)，感测模块包括至少一个应变仪(9)，应变仪具有感测区域和与感测区域接触的连接点，以能够测量连接点处的信号；柔性印刷电路板(11)，其具有第一端(13)和第二端(15)，第一端具有适于连接到至少一个应变仪(9)的连接点的至少一个连接区域，第二端具有配置为连接到电子控制单元的连接装置。

Description

车门的具有用作传感器的应变仪模块的把手

技术领域

本发明涉及一种具有应变仪模块的把手，该应变仪模块用作触发车门打开的传感器。

背景技术

适用于车门的把手通常包括机械系统来释放门的封阻。一旦被触发，用户可以自由地拉动或推动门。

释放门的封阻的替代方案是使用电气系统。一旦释放封阻，功能是相同的：用户可以自由地推动或拉动门。

例如，应变仪可以作为传感器来触发阻挡门的机构的电气释放。应变仪是一种当电流流经应变仪时应变仪的变形是其电阻的函数的传感器。

这种传感器的使用令人满意，因为与机械系统相比，用户更容易打开车门。事实上，按压把手的靠近应变仪模块的一部分就足以打开，不需要在移动门之前拉动把手。

然而，与汽车把手相比，应变仪是小的部件，并且当安装在把手和/或车门内部时，难以正确地给应变仪模块布线。取决于安装质量，由应变仪测量的信号质量可能不同。实际上，使用典型的电线可能意味着安装困难，因为把手内部几乎没有空间用于连接测量信号的电线。

特别是，导线的低质量焊接会导致脆弱的电连接。当在把手中实施应变仪时的另一个问题是，所获得的信号会受到由构成把手或车门的其他部分导致的电磁效应所导致的电噪声的影响。

因此，尽管将应变仪用于车门似乎适合于用户体验，但是实施这种传感器仍然存在一些困难，因为安装和获得高质量的信号是困难的。

本发明旨在解决上述所有或部分缺点。

发明内容

为此，本发明涉及一种适用于汽车访问组件把手的检测系统，该检测系统包括：

感测模块，包括至少一个应变仪，应变仪具有感测区域和与感测区域接触的连接点，以便能够测量连接点处的信号，

柔性印刷电路板，具有第一端和第二端，第一端具有适于连接到至少一个应变仪的连接点的至少一个连接区域，第二端具有配置为连接到电子控制单元的连接装置。

使用柔性印刷电路板作为到电子控制单元的中间元件是有利的，因为它能够与至少一个应变仪具有良好的电连接。

实际上，与用作中间元件的电线相比，柔性印刷电路板被设计为与至少一个应变仪建立可靠的连接。

柔性印刷电路板能够弹性变形，这有利于在把手和/或车门内部的安装。在这个意义上，术语“柔性”应理解为被布置为弹性变形，而不对电流传导性的质量产生负面影响。这种设置使得能够容易地将柔性印刷电路板安装在把手和/或车门内部。

根据本发明的一方面，应变仪包括基板和限定感测区域和两个连接点的导电涂层。

根据本发明的一方面，柔性印刷电路板包括例如塑料的柔性基板，以及限定两个连接区域和连接装置的导电层。导电层例如印刷在柔性基板上。

根据本发明的一方面，至少一个应变仪可以是全桥应变仪或半桥应变仪。

根据本发明的一方面，把手是汽车的例如在驾驶员侧的外部把手。汽车是指汽车工业中的各种车辆，包括公交车、卡车、私人车辆等。

根据本发明的一方面，至少一个应变仪的连接点和柔性印刷电路板的相应的连接区域被配置为通过至少两个不同的焊接点连接。

因为有几个焊接点，该设置能够实现更好的连接。作为比较，每个焊接点相当于焊接到应变仪并然后连接到电子控制单元的电线。使用独特的部件，即柔性印刷电路板，简化了电连接的管理，尤其是当使用两个应变仪时。

根据本发明的一方面，至少一个应变仪的连接点和柔性印刷电路板的相应的连接区域被配置为通过三个不同的焊接点连接。

当每个应变仪使用总共三个导电固定装置时，检测系统的可靠性达到最佳。

根据本发明的一方面，柔性印刷电路板具有至少一个折叠部，折叠部在第一端和第二端之间限定三维路径。

换句话说，柔性电路板基本上是平面的，并且至少一个折叠部的尺寸被设计为用于限定柔性印刷电路板的相对于彼此成角度的不同部分。折叠部使得检测系统能够容易地插入汽车的访问组件内。

根据本发明的一方面，感测模块包括支撑件和附接到支撑件的两个距离远的应变仪，柔性印刷电路板的第一端具有两个分支，每个分支具有适于连接到相应的应变仪的连接点的连接区域。

该结构是有利的，因为柔性印刷电路板可以具有适合把手和/或车门内部几何形状的形状。根据本发明的一方面，支撑件由金属材料构成。

根据本发明的一方面，支撑件基本上是平面的，并且具有至少一个附接部分，附接部分被配置为固定在把手和/或车门上，从而使得至少一个应变仪能够检测施加在把手上的推动约束和施加在把手上的拉动约束。

由于检测系统被设计为作为整体安装在把手和/或车门内部，柔性印刷电路板被预先固定到感测模块，所以支撑件有助于至少一个应变仪的安装。

根据本发明的一方面，至少一个应变仪被配置为检测横向于支撑件的延伸平面施加的压缩约束和延伸约束。

根据本发明的一方面，至少一个附接部分是孔或槽，其被配置用于接收例如具有安装环的螺钉。

优选地，支撑件具有两个附接部分，应变仪根据支撑件的纵向方向位于两个附接部分之间。

根据本发明的一方面，检测系统还包括电子控制单元，所述电子控制单元包括配置为与第二端的连接装置配合的连接器，并且包括配置为追踪来自至少一个应变仪的测量值的刚性印刷电路板。

这种设置使得能够具有用作传输部件的柔性印刷电路板；分析功能由刚性印刷电路板实现。此外，在感测模块和电子控制单元之间，柔性印刷电路板的尺寸可以非常小，以限制电噪声。

根据本发明的一方面，连接器附接到刚性印刷电路板。

根据本发明的一方面，电子控制单元包括封装盒，封装盒包括刚性印刷电路板和连接器，封装盒设有适于接收柔性印刷电路板的第二端的入口通孔和适于接收外部链接电缆的出口通孔，外部链接电缆被配置为连接到封装盒内部的刚性印刷电路板。

该设置使得能够具有专用于感测模块的测量管理的隔离电子控制单元。测量可以是精确的，因为电子控制单元可以位于感测单元附近，因此减小了柔性印刷电路板的尺寸。

根据本发明的一方面，电子控制单元封装在封装盒中。

该设置改进了刚性印刷电路板的绝缘以及与柔性印刷电路板和外部链接电缆的连接。外部链接电缆包括例如几根电线。

根据本发明的一方面，检测系统还包括额外的传感器，额外的传感器设有链接到电子控制单元或链接到柔性印刷电路板的链接元件。

该设置使得能够利用具有电子控制单元来集成额外的传感器。所述额外的传感器可以独立于柔性印刷电路板或者通过使用柔性印刷电路板连接到电子控制单元。

根据本发明的一方面，额外的传感器使用近场通信协议，并且旨在集成在把手和/或车门中，以检测附近的用户互配设备。

根据本发明的一方面，检测系统包括几个感测模块和几个相应的适于与电子控制单元配合的柔性印刷电路板。

可以提供独特的电子控制单元来测量来自几个感测模块的数据，以改进对用户推动或拉动把手的检测。

本发明还涉及一种包括车门和安装在车门上的把手的汽车访问组件，汽车访问组件还包括如上所述的检测系统，其中检测系统被配置为安装在把手和/或车门中，以便当横向于支撑件的延伸平面向把手施加拉动或推动约束时被偏置。

优选地，支撑件与门的一部分和把手的一部分接触，使得应变仪能够检测和区分拉动约束和推动约束。

上面定义的不相矛盾的不同方面可以结合起来。

附图说明

借助于下面参照附图给出的详细描述，将会更好地理解本发明，其中:

-图1是包括感测模块和柔性印刷电路板的检测系统的透视图；

-图2是检测系统和部分表示的汽车的访问组件的分解透视图；

-图3是检测系统的详细分解透视图；

-图4是由用户拉动的访问组件的详细透视图；

-图5是由用户推动的访问组件的详细透视图；

-图6是感测模块被用户拉动、推动以及没有任何应力时的示意图；

-图7是包括额外的传感器的检测系统的示意图。

具体实施方式

在以上定义的附图的以下详细描述中，相同的元件或实现相同功能的元件可以保留相同的附图标记，以便简化对本发明的理解。

如图1至5所示，描述了适用于汽车访问组件5的把手3的检测系统1。

检测系统1包括感测模块7，感测模块7包括至少一个应变仪9，应变仪9具有感测区域和与感测区域接触的连接点，以便能够测量连接点处的信号。

检测系统1还包括柔性印刷电路板11，其具有第一端13和第二端15，第一端13具有适于连接到至少一个应变仪9的连接点的至少一个连接区域，第二端15具有配置为连接到电子控制单元17的连接装置。

柔性印刷电路板11能够弹性变形，这有助于把手3和/或车门19内部的安装。在这个意义上，术语“柔性”应理解为被布置为弹性变形，而不对电流传导性的质量或结构完整性产生负面影响。

应变仪9包括限定感测区域和两个连接点的基板和导电涂层。

柔性印刷电路板11包括例如塑料的柔性基板，以及限定两个连接区域和连接装置的导电层。导电层例如印刷在柔性基板上。

至少一个应变仪9可以是全桥应变仪或半桥应变仪。

把手3是汽车的外部把手，例如在驾驶员侧。汽车应理解为汽车工业中的各种车辆，包括公交车、卡车、私人车辆等。

至少一个应变仪9的连接点和柔性印刷电路板11的相应的连接区域被配置为通过至少两个不同的焊接点连接。

这里，至少一个应变仪9的连接点和柔性印刷电路板11的相应的连接区域被配置为通过三个不同的焊接点连接。当每个应变仪9使用总共三个导电固定装置时，获得了检测系统的最佳可靠性。

柔性印刷电路板11具有至少一个折叠部21，折叠部21在第一端13和第二端15之间限定了三维路径。

换句话说，柔性印刷电路板11基本上是平面的，并且至少一个折叠部21的尺寸设计为用于限定柔性印刷电路板11的相对于彼此成角度的不同部分。它使得检测系统1能够容易地插入汽车访问组件5内。

感测模块7包括支撑件23和附接到支撑件23的两个距离远的应变仪9，柔性印刷电路板11的第一端13具有两个分支25，每个分支25具有适于连接到相应的应变仪9的连接点的连接区域。

柔性印刷电路板11可以具有与把手3和/或车门19内部的几何形状相适应的形状。支撑件23由金属材料构成。

支撑件23基本上是平面的，并且具有至少一个附接部分27，附接部分27被配置为固定在把手3和/或车门19上，从而使得应变仪9能够检测横向于支撑件23施加在把手上的推动约束和施加在把手上的拉动约束。

如图6所示，至少一个应变仪9被配置为检测横向于支撑件23的延伸平面28施加的压缩约束(右侧)和延伸约束(左侧)。中间描绘的是没有任何约束的状态。

至少一个附接部分27是孔或槽，其被配置用于接收例如具有安装环螺钉29。

支撑件23具有两个附接部分27，应变仪9根据支撑件23的纵向方向31位于两个附接部分27之间。

检测系统1还包括电子控制单元17，所述电子控制单元17包括配置为与第二端15的连接装置配合的连接器33，并且包括配置为追踪来自应变仪9的测量值的刚性印刷电路板35。

连接器33附接到刚性印刷电路板35。

电子控制单元17包括封装盒37，封装盒37包括刚性印刷电路板35和连接器33，封装盒37设有适于接收柔性印刷电路板11的第二端15的入口通孔和适于接收外部链接电缆39的出口通孔，外部链接电缆39配置为连接到封装盒37内部的刚性印刷电路板35。

电子控制单元17封装在封装盒37中。

该设置改进了刚性印刷电路板35的绝缘以及与柔性印刷电路板11和外部链接电缆39的连接。外部链接电缆39包括例如几根电线。

如图7所示，检测系统1还包括额外的传感器41，额外的传感器41设有链接到电子控制单元17的链接元件43。这种设置使得能够利用具有电子控制单元17以集成额外的传感器41。所述额外的传感器41可以独立于柔性印刷电路板地连接到电子控制单元17。

额外的传感器41使用近场通信协议，并且旨在集成在把手3和/或车门19中，以检测附近的用户补充设备。

检测系统1还可以包括几个感测模块7和几个相应的柔性印刷电路板11，柔性印刷电路板适于与电子控制单元17配合。

可以设置独特的电子控制单元17来测量来自几个感测模块7的数据，以改进对用户推动或拉动把手3的检测。

本发明还涉及一种汽车访问组件5，其包括车门19和安装在车门19上的把手3，汽车访问组件5还包括如上所述的检测系统1，其中检测系统1被配置为安装在把手3和/或车门19中，以使得当横向于支撑件23的延伸平面28(即横向于车门19)向把手3施加拉动或推动约束时被偏置。

支撑件23与门的一部分和把手3的一部分接触，使得应变仪9能够检测和区分拉动约束和推动约束。

从上面的描述看出，使用柔性印刷电路板11作为到电子控制单元17的中间元件是有利的，因为柔性印刷电路板能够与至少一个应变仪9具有良好的电连接。

实际上，与用作中间元件的电线相比，柔性印刷电路板11被设计为与至少一个应变仪9建立可靠的连接。

显而易见，本发明不限于上面通过示例描述的唯一实施例，它包括所有变型。

Claims (12)

1.一种检测系统(1)，适用于汽车访问组件(5)的把手(3)，所述检测系统(1)包括:

-感测模块(7)，包括至少一个应变仪(9)，所述应变仪具有感测区域和连接点，所述连接点与所述感测区域接触，使得能够测量所述连接点处的信号，

-柔性印刷电路板(11)，具有第一端(13)和第二端(15)，所述第一端具有至少一个适于连接到所述至少一个应变仪(9)的连接点的连接区域，，所述第二端具有配置为连接到电子控制单元(17)的连接装置。

2.根据权利要求1所述的检测系统(1)，其中所述至少一个应变仪(9)的连接点和所述柔性印刷电路板(11)的相应的连接区域被配置为通过至少两个不同的焊接点连接。

3.根据权利要求2所述的检测系统(1)，其中所述至少一个应变仪(9)的连接点和所述柔性印刷电路板(11)的相应的连接区域被配置为通过三个不同的焊接点连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的检测系统(1)，其中所述柔性印刷电路板(11)具有至少一个折叠部(21)，所述折叠部在所述第一端(13)和所述第二端(15)之间限定三维路径。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的检测系统(1)，其中所述感测模块(7)包括支撑件(23)和两个距离远的应变仪(9)，所述两个距离远的应变仪附接到所述支撑件(23)，所述柔性印刷电路板(11)的第一端(13)具有两个分支(25)，每个分支(25)具有适于连接到相应的应变仪(9)的连接点的连接区域。

6.根据权利要求5所述的检测系统(1)，其中所述支撑件(23)基本上是平面的，并且具有至少一个附接部分(27)，所述附接部分被配置为固定在所述把手(3)和/或车门(19)上，以使得所述至少一个应变仪(9)能够检测施加在所述把手(3)上的推动约束和施加在所述把手(3)上的拉动约束。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的检测系统(1)，还包括所述电子控制单元(17)，所述电子控制单元(17)包括连接器(33)和刚性印刷电路板(35)，所述连接器配置为与所述第二端(15)的连接装置配合，所述刚性印刷电路板配置为追踪来自所述至少一个应变仪(9)的测量值。

8.根据权利要求7所述的检测系统(1)，其中所述电子控制单元(17)包括封装盒(37)，所述封装盒(37)包括所述刚性印刷电路板(35)和所述连接器(33)，所述封装盒(37)设有入口通孔和出口通孔，所述入口通孔适于接收所述柔性印刷电路板(11)的第二端(15)，所述出口通孔适于接收外部链接电缆(39)，所述外部链接电缆(39)被配置为连接到所述封装盒(37)内部的刚性印刷电路板(35)。

9.根据权利要求8所述的检测系统(1)，其中所述电子控制单元(17)封装在所述封装盒(37)中。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的检测系统(1)，还包括额外的传感器(41)，所述额外的传感器(41)设有链接到所述电子控制单元(17)或链接到所述柔性印刷电路板(11)的链接元件(43)。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的检测系统(1)，包括多个感测模块(7)和多个相应的柔性印刷电路板(11)，柔性印刷电路板适于与所述电子控制单元(17)配合。

12.一种汽车访问组件(5)，包括车门(19)和安装在所述车门(19)上的把手(3)，所述汽车访问组件(5)还包括根据权利要求1至11中任一项所述的检测系统(1)，其中所述检测系统(1)被配置为安装在所述把手(3)和/或所述车门(19)中，以使得当横向于所述支撑件(23)的延伸平面(28)向所述把手施加拉动或推动约束时被偏置。