CN1961128B - 在汽车门和/或盖上的一种电动或机械锁闭机构的操作装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车的车门(12)和/或盖的一种电动或机电锁闭机构(10)的操作装置，该装置使用一种对某物的接近或接触作出响应的传感器。由此该装置可以明确判定该传感器的动作是由于人的手还是由于某种错误物体所引起。为此，在手柄(20)的接触区内，除了设置第一传感器(40)外，还设置有一个由一个永久磁铁(52)和一个霍耳元件(51)这两部分组成的辅助传感器(50)。辅助传感器(50)的一部分也就是霍耳元件(51)布置在活动手柄(20)上，另一部分即永久磁铁(52)则布置在固定支架(11)上。在霍耳元件(51)相对于永久磁铁(52)产生位移(23)的过程中，在辅助传感器(50)和第一传感器(40)内分别产生一个信号。所述信号被共同评估。在成功评估的情况下，发出一个输出信号，于是锁(30)转移到关锁位置，在这个位置内，手柄(20)的操动(23)是无效的。

Description

在汽车门和/或盖上的一种电动或机械锁闭机构的操作装置
本发明涉及汽车的车门和/或盖的一种电动或机电的锁闭机构的操作装置，包括：一个手柄，它用于打开和/或关闭设置在门和/或盖上的锁，其中手柄支承在一个支架中，而该支架则固定在门或盖上；至少一个传感器，在接近或接触时，该传感器使锁在一个开锁位置和一个关锁位置之间转换，其中在开锁位置中操动手柄对锁有效，但在关锁位置内则无效。该装置的传感器对一种接近或接触作出响应。
众所周知，为了更高的操作舒适性(DE 19617938C2)，在汽车的锁闭机构内设置一个电容传感器，该传感器集成在车门外把手的手柄中。这种电容传感器根据一种资格询问来进行锁闭机构的操作并允许进入汽车。在这种公知装置的情况下，特许人持有一个身份发送器(ID发送器)，在他的手接近手柄时，电容传感器的电容发生变化并向汽车侧的电子控制装置发出一个信号。该电子控制装置借助一个发送和接收装置启动ID发送器的搜寻过程，并在ID发送器和电子控制装置之间进行数据通信。ID发送器发送一个识别码，在特许人的情况下通过电子控制装置进行正面的密码比较，该锁闭机构才打开汽车入口。该锁闭机构的操作被设定为有效，更确切地说在特许人实施锁闭机构手柄的实际操作之前。操作该手柄的人根本不会注意到这种通信和数据比较；门或盖的打开和关闭没有时间延迟。
为了避免不需要的耗能通信，传感器不允许对任一种物体的接近或接触都作出响应，而是只是对人的手的接近或接触作出响应。通过诸如雨、雪、冰或树叶的任意外界影响使该机构动作是不希望发生的。所以在一种带有一个电容传感器的公知的锁闭装置(DE 19620059A1)中也可测定在与一种物体接近或接触时的电容变化速度。在用这种公知装置时，人们利用了这一事实，即人手接近传感器时每单位时间的电容变化大于由错误物体引起的电容变化。如果测量每单位时间的电容变化，则只有在超过电容随时间变化的一定极限值时，该锁闭机构操动才有效。但这种方法并不在所有的场合都适用。
本发明的目的在于研发汽车的车门和/或盖的一种电动或机电的锁闭机构的操作装置，包括：一个手柄，它用于打开和/或关闭设置在门和/或盖上的锁，其中手柄支承在一个支架中，而该支架则固定在门或盖上；至少一个传感器，在接近或接触时，该传感器使锁在一个开锁位置和一个关锁位置之间转换，其中在开锁位置中操动手柄对锁有效，但在关锁位置内则无效，该装置可明确地判定是通过人手还是通过错误物体进行传感器的触发，并将该锁闭机构的操作相应地置为有效或无效.根据本发明，这个目的是通过汽车的车门和/或盖的一种电动或机电的锁闭机构的操作装置来实现的，该操作装置包括：一个手柄，它用于打开和/或关闭设置在门和/或盖上的锁，其中手柄支承在一个支架中，而该支架则固定在门或盖上；至少一个传感器，在接近或接触时，该传感器使锁在一个开锁位置和一个关锁位置之间转换，其中在开锁位置中操动手柄对锁有效，但在关锁位置内则无效，其中在接触区内，除了设置一个主传感器外，还设置一个辅助传感器，后者由一个永久磁铁和一个霍耳元件两部分组成；辅助传感器的一部分即霍耳元件或永久磁铁装在活动手柄上，而其另一部分即永久磁铁或霍耳元件则装在静止支架上；在手柄相对于支架进行垂直和/或水平运动时，主传感器和辅助传感器虽然发出独立的信号，但两个信号被共同评估，并在两个信号被成功评估时，锁转移到它的关锁位置.这些措施具有如下的特殊意义.
当手柄被操动时，不是只有一个主传感器响应该接触，而是还有一个由一个永久磁铁和一个霍耳元件组成的辅助传感器也作出响应。这两个元件之一布置在活动手柄内，另一个则布置在附近的固定支架内。在操动的情况中，虽然这两个传感器发出独立的信号，但这些信号是共同进行评估的。辅助传感器的信号产生，是因为通过操动手柄在霍耳元件和永久磁铁之间产生一个垂直的和/或水平的相对运动。这导致霍耳传感器内的信号。在成功评估的情况下，锁转移到它的关锁位置，如果它事先已处于它的开锁位置的话。在这个共锁位置内，手柄的操动是无效的；门或盖不能被打开。这些措施可按双重方式利用。
因为一个成功的评估需要两种信号，所以本发明不必担心锁闭机构的上述错误启动。当主传感器发现某种物体接近并发出一个信号时，这个信号还不能使锁转换；确切地说，同时或至少在一个确定的时间内，该霍耳元件还必须相对于该永久磁铁产生一个相对运动，以便辅助传感器也发出它的信号。在这两个信号被评估后产生一个共同的输出信号，并将其传送到汽车内的控制器。如果该输出信号基于这两个信号的成功的评估，则该控制器负责使汽车的该锁或多个锁或者说全部锁进行转换。
根据本发明，不只是主传感器，而且还有辅助传感器都是动态工作的。在这种情况下，接触或接近的持续时间可通过这两个传感器进行探测和评估。然后从对这两个信号的评估中得出的共同的输出信号不但用于锁的规定的转换，而且还用于启动汽车内的一项或多项其它功能。是否有和哪些功能被启动，取决于接触的持续时间。这些其它功能可以是活动部件的舒适性操动。例如关闭汽车的已打开的窗户、接通警报装置、关闭汽车车蓬和/或折合汽车的侧面镜。
本发明的其它措施和优点可从权利要求书中、下列说明中和附图中得知。在这些附图中示意示出了本发明的一种实施例。
附图表示：
图1汽车的门外把手沿图2所示剖切线I-I观察方向看去的基本上水平的纵剖面，在该门外把手上实现本发明的装置；
图2图1的车门外把手沿图1所示剖切线II-II剖开的垂直纵剖面。
本发明装置所用的锁闭机构10包括一个固定在没有详细示出的汽车的车门12内的支架11。门12只用点划线示出外部蒙皮13。
属于锁闭机构10的还有一个手柄20。手柄20用其一端21旋转支承在支架11内。该旋转支承的轴线14基本上垂直于门12延伸，所以手柄20是一个所谓的“手拉柄”。手柄20的另一端22具有一个带弯钩端的延长段，该延长段穿过门外部蒙皮13和支架11中的一个通孔15。延长段的弯钩端从后面钩住一把位于门12内的锁30上的机械锁止件31。
在正常情况下，锁30把门12锁在它的锁闭位置内。锁30可选择地位于两个工作位置即一个关锁位置和一个开锁位置之一中。当手柄20沿图1的箭头23的方向转动时，锁止件31通过延长的手柄端22在图1传动箭头33的方向内同步运动。如果锁30处于一个开锁位置，则手柄20的这个操动23是有效的。在这种情况下，锁30释放门，于是门12就可打开。反之，如果锁30处于关锁位置，则操动23是无效的；锁止件31同步空转，而锁30则不释放门。尽管有这个操动23，但锁定的锁30仍保持在它的关锁位置；门保持关闭。
在紧急情况下，锁30的转换可用机械的方式例如通过一个锁筒来实现，这虽然没有详细示出，但可在支架11和门外部蒙皮13看到另一个孔16，在该孔中可布置一个上述的锁筒.该锁筒可通过一把紧急钥匙操动.钥匙可从锁筒的前端插入和拔出，该前端可集成在一块盖板17中，该盖板固定在支架11上并齐平地布置在手柄20的旁边.
在正常情况下，锁30在开锁位置和关锁位置之间的转换是以电方式进行的。为此，锁30有一个电输入端32。锁30的这种电转换用的起动器是三个传感器40、45和50，它们执行不同的、尚待详细说明的功能。在手柄内部24还有一些电子器件42，它们负责运行、控制和/或对来自三个传感器40、45、50的信号进行分析和总结。
在本例中，这些传感器中的两个40、45按电容方式工作。在附图中，用不同阴影区表示的相应电极41、46。电极41、46与汽车车身和/或周围环境建立一个电场。电容传感器40的一个这样的电场47在图2中只以场力线的形式示出。当一个物体例如一个在图2中可看出的手指27到达这两个电极41、46产生的电场中的一个时，在电极41、46和汽车或其周围之间的电容便发生变化。这种变化由相应的电子评估单元42按不同方式记录和评估，这尚待详细进行说明。
在成功评估的情况下，所属的器件42发出一个在图1中用箭头43示出的输出信号，该输出信号通过手柄20范围内的电导线18和通过一根延长这些电导线的、在门12和汽车内的电缆19一直传输到一个控制器25。该控制器可以是一个中央控制器25，这个控制器通过大量的、从它出发的电或机械连接26对不同的锁30产生作用，这些锁设置在汽车的不同的门和盖上。电连接26连接在相关锁30的上述电输入端32上。控制器25也可不用电连接26而用机械方式对锁30的未示出的第二输入元件产生作用。
这两个电容动作的传感器40、45相互以不同的方式独立动作。一个电容传感器45被调节得特别敏感并按公知的方式响应一种物体、尤指一个特许的人的接近。这个传感器45用于打开锁着的锁30并由此可进行手柄20的成功的操动23，这已在前面述及。但只有满足下述的另一个条件才会发生这种情况。
锁30转换的这另一个条件是从这样的情况得出的，即只保证有关特许的人进入汽车，而绝不是无关的人。特许的人随身携带一个身份发送器，该发送器的下面简称“ID发送器”并对应汽车内的一个相应的身份接收器。这个接收器相应地叫做“ID接收器”。在正常情况下，这个ID发送器无源地、简单地通过特许人的接近汽车即可动作，而无须该人在ID发送器上或用ID发送器进行有源操作。但也可用有源ID发送器，例如一个电子遥控钥匙，该钥匙必须通过一个键进行操作才变成有效。
在这两种情况中，都需用ID接收器进行单向或双向通信。如果这个通信是成功的，则向控制器25发送信号，该控制器也收到转换的另一个条件，于是通过上述的电的或机械的连接26把锁30转换到它的已述及的开锁位置。如果这时沿图1的箭头23方向切实地操动手柄20，则锁30释放门12，于是该门就可打开。所以该第二电容传感器45应当叫做“开锁传感器”。
与这个开锁传感器比较，上述第一电容传感器40不太敏感并在下面称为“主传感器”。主传感器40只有与上述那个称为“辅助传感器”的第三传感器50配合才能动作。辅助传感器50由两部分构成，即由一个霍耳元件51和一个永久磁铁52组成。永久磁铁产生一个在图中用场力线示出的磁场53，霍耳元件51位于该磁场的范围内。霍耳元件51位于手柄20的空腔24的端壁附近，而永久磁铁52则布置在所述盖板17的邻壁的内侧。
当已述及的人手27接触例如图2用28表示的接触区时，则如上所述不但主传感器40动作，而且辅助传感器50也动作。亦即通过接触使手柄20相对于支架11产生一个相对运动，这个相对运动可通过支承部位14或该支承内的间隙进行。在接触时可产生垂直的和/或水平的运动。这在图2中通过一个力箭头34来表示；手指27在接触点28施加一个压力，从而使位于永久磁铁52的静止磁场53内的霍耳元件51产生一个图2中用运动箭头35表示的相对运动。于是在霍耳元件51内产生一个电信号，这个电信号通过电连接36输入手柄20内的评估单元42中。在图2中还示出了电极41或46与评估单元42之间的类似的电连接48、49。
其中，主传感器40由于它的电容式的遥控在手指接近时已经动作，但最迟在真正操动图2的接触点28时动作。然后主传感器和辅助传感器虽然向它们的控制-评估单元42发出各自的信号，但这两个信号被共同评估。只有这两个信号被评估单元42断定为没有问题时才产生一个输出信号43。如前所述，这个输出信号被输入控制器25。在成功的情况中，控制器25使锁30转换到它的关锁位置。
主传感器和辅助传感器都是动态工作的，所以可由两个传感器探测和评估接触或接近的持续时间。接触的持续时间由辅助传感器进行探测并得出一个相应的修正输出信号43。然后根据接触持续时间除了可进行锁30的已述及的转换外，还可启动汽车的一项或多项其它功能。这尤其对汽车的活动部件的所谓舒适性操作是有好处的。这类舒适性操作已在上面举例列出。
附图标记
10    机构，锁闭机构
11    支架
12    门
13    12的外部蒙皮
14    11上的20的回转支座
15    11中的用于22的孔
16    11中用于锁筒的孔
17    11的盖板
18    20内的43的电导线
19    43的电缆
20    手柄
21    20的第一端
22    20的第二端
23    20的回转运动的箭头，操动
24    20的内部，空腔
25    控制器
26    电连接
27    人的手指(图2)
28    接触区
30    锁
31    30的机械输入件，锁止件
32    30的电输入端
33    31的同步运动的箭头
34    27作用到28上的力箭头(图2)
35    20的运动箭头(图2)
36    51和42之间的电连接(图2)
40    30联锁用的第一传感器，主传感器
41    40的电极
42    电器件，40、50、45的评估单元
43    从42传送到25的一个电输出信号的箭头(图1)
45    30开锁用的第二电容传感器，开锁传感器
46    45的电极
47    40的电场(图2)
48    41和42的电连接
49    46和42的电连接
50    辅助传感器
51    50的霍耳元件
52    50的永久磁性
53    52的磁场

Claims (15)

1.汽车的车门(12)和/或盖的一种电动或机电的锁闭机构(10)的操作装置，包括：
一个手柄(20)，它用于打开和/或关闭设置在门(12)和/或盖上的锁(30)，
其中手柄(20)支承在一个支架(11)中，而该支架则固定在门(12)或盖上；
至少一个传感器，在接近或接触时，该传感器使锁(30)在一个开锁位置和一个关锁位置之间转换，
其中在开锁位置中操动手柄(20)对锁(30)有效，但在关锁位置内则无效，
其特征为：
在接触区(28)内，除了设置一个主传感器(40)外，还设置一个辅助传感器(50)，后者由一个永久磁铁(52)和一个霍耳元件(51)两部分组成；
辅助传感器(50)的一部分即霍耳元件(51)或永久磁铁(52)装在活动手柄(20)上，而其另一部分即永久磁铁(52)或霍耳元件(51)则装在静止支架(11)上；
在手柄(20)相对于支架(10)进行垂直和/或水平运动(23)时，主传感器和辅助传感器(40；50)虽然发出独立的信号，但两个信号被共同评估，并在两个信号被成功评估时，锁(30)转移到它的关锁位置。
2.按权利要求1的装置，其特征为，在两个信号评估后产生一个共同的输出信号(43)，并将它传送到汽车的一个控制器(25)，
于是控制器(25)由于这个表征一次成功评估的输出信号(43)使汽车内的至少其中一把锁(30)进行转换。
3.按权利要求1或2的装置，其特征为，所述主传感器(40)是按电容动作的并具有至少一个电极(41)，
且为电极(41)配设了用于控制主传感器和/或评估信号的电器件(42)。
4.按权利要求3的装置，其特征为，所述辅助传感器(50)的霍耳元件(51)布置在主传感器(40)的电极(41)的旁边。
5.按权利要求3的装置，其特征为，该辅助传感器的霍耳元件和该主传感器的电极布置在锁闭机构的手柄内。
6.按权利要求5的装置，其特征为，至少一个电器件(42)布置在手柄(20)内，所述电器件用于主传感器和/或辅助传感器(40，50)的运行、控制，和/或用于主传感器和/或辅助传感器的信号评估。
7.按权利要求1的装置，其特征为，所述辅助传感器(50)的永久磁铁(52)布置在一块盖板(17)的下方，该盖板定位于锁闭机构(10)的手柄(20)的旁边。
8.按权利要求1的装置，其特征为，在接触手柄(20)时，霍耳元件(51)相对于永久磁铁(52)进行相对运动，并由此从该霍耳元件发出一个短信号，该信号也采集接触的持续时间，
并除了引起锁(30)的转换外，依赖于该接触持续时间还启动汽车内的一项或多项其他功能。
9.按权利要求8的装置，其特征为，所述的汽车内的其他功能是汽车内的活动部件的舒适性操作。
10.按权利要求9的装置，其特征为，舒适性操作指的是关闭汽车的至少一扇打开着的车窗和/或接通一个警报装置和/或关闭汽车的车蓬和/或折合汽车的侧面镜。
11.按权利要求1的装置，其特征为，除了主传感器和辅助传感器(40，50)外，还设置有一个开锁传感器(45)，在接近或接触时，该开锁传感器使锁(30)转换到它的开锁位置。
12.按权利要求11的装置，其特征为，所述开锁传感器(45)布置在锁闭机构(10)的手柄(20)内。
13.按权利要求11或12的装置，其特征为，在手柄(20)内设置有至少几个用于运行、控制和评估来自开锁传感器(45)的信号的电器件(42)。
14.按权利要求2的装置，其特征为，只有在特许的人接触主传感器和辅助传感器(40、50)时，控制器(25)才引起锁(30)在关锁位置和开锁位置之间进行转换。
15.按权利要求14的装置，其特征为，特许的人随身携带一个有源或无源的身份发送器即ID发送器，
该ID发送器与汽车内的一个身份接收器即ID接收器进行通信，
并在ID发送器和ID接收器之间成功通信的情况下才释放闭锁机构(10)的操动(23)。
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