專利名稱：具有拒水過濾的電子門閂系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于門閂釋放機(jī)構(gòu)的電子控制系統(tǒng)，其包括用于拒絕由環(huán)境影響等所導(dǎo)致的錯(cuò)誤激勵(lì)信號(hào)的裝置。
背景技術(shù)：
一般的汽車門閂是具有機(jī)械門閂和由機(jī)械按鈕、拖曳柄等操作的機(jī)械釋放機(jī)構(gòu)的純機(jī)械裝置。最近幾年里，一些汽車制造商提供了電操作的門閂機(jī)構(gòu)。這些機(jī)構(gòu)通常使用傳統(tǒng)的機(jī)械門閂和由傳統(tǒng)膜片開關(guān)控制的電操作釋放機(jī)構(gòu)。膜片開關(guān)通常相對(duì)于外界密封起來，因此它們是用于汽車外面的邏輯設(shè)計(jì)選擇。但是，在保護(hù)罩下，膜片開關(guān)基本上是機(jī)械按鈕開關(guān)，通過將保護(hù)罩彎曲，可以移動(dòng)其移動(dòng)觸點(diǎn)。這樣，保護(hù)罩可能退化和破裂，使得濕氣和污染物進(jìn)入開關(guān)內(nèi)，最終導(dǎo)致開關(guān)失靈。此外，在北方的冬季氣候中很普遍的冰凍可能使膜片開關(guān)無法工作。
場效應(yīng)傳感器對(duì)諸如人手指接觸之類的刺激的接近或接觸，做出響應(yīng)，它們比膜片開關(guān)的優(yōu)越之處在于，它們是固態(tài)器件，不會(huì)有移動(dòng)部分受損。但是，傳統(tǒng)的場效應(yīng)傳感器不完全適合惡劣的環(huán)境，如汽車外面，因?yàn)槠渌碳ひ部赡軣o意間激勵(lì)它們，如積水或流水或其他污染物。因此，當(dāng)汽車停留在雨中或穿過洗車機(jī)時(shí)，場效應(yīng)傳感器所控制的電操作自動(dòng)門閂可能錯(cuò)誤地和無意地釋放。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明使用場效應(yīng)傳感器和集成了延時(shí)的控制電路來區(qū)分影響場效應(yīng)傳感器的有意刺激和錯(cuò)誤刺激。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明在過濾無意激勵(lì)時(shí)還利用了幾何考慮。
附圖簡述

圖1A是根據(jù)本發(fā)明的汽車提升門或門手把的前正視圖；圖1B是根據(jù)本發(fā)明的汽車提升門的側(cè)正視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的汽車提升門或門手把的后正視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的包括多個(gè)傳感器的彈性底座的俯視圖；圖4A是根據(jù)本發(fā)明的控制電路的示意圖；以及圖4B是根據(jù)本發(fā)明的另一控制電路的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1A和圖1B示出了安裝在汽車提升門或門中的手把外殼10。外殼10包括基本扁平部分12、基本彎曲部分14和邊緣16，其中，扁平部分12定義了上表面18和下表面20，彎曲部分14定義了具有外表面20和內(nèi)表面2的2凹面20，邊緣16定義了背表面24。安裝外殼10之后，通常，扁平部分12朝向提升門或門的頂部，彎曲部分14朝向提升門或門的底部。通常將外殼10配置為接納人的手，手掌背向外殼10，從而使人的手指延伸到扁平部分12的下表面20和邊緣16的背表面24。
在圖2中，第一場效應(yīng)傳感器，即觸摸傳感器26，位于扁平部分12的上表面18上。如下所討論以及圖3、4A和4B所示的那樣，優(yōu)選的觸摸傳感器26包括第一電極26A和第二電極26B以及控制電路26C。電極26A、26B優(yōu)選覆蓋扁平部分12的大部分或幾乎全部。在其他實(shí)施例中，觸摸傳感器26可以有更多或更少的電極，并且可以位于扁平部分12的下表面20上，或嵌在扁平部分12中。或者，觸摸傳感器26也可以位于邊緣16的背表面之內(nèi)或之上。
第二場效應(yīng)傳感器，即水傳感器28，通常位于彎曲部分14的內(nèi)表面22的中心。與優(yōu)選傳感器26相似，優(yōu)選的水傳感器28包括第一電極28A和第二電極28B以及控制電路28C。優(yōu)選情況下，電極28A、28B覆蓋彎曲部分14的內(nèi)表面22的中心的主要部分。在其他實(shí)施例中，水傳感器28可以位于彎曲部分14的外表面24上，或者，水傳感器28可以嵌在彎曲部分14中。
在圖3中，觸摸傳感器26(包括第一電極26A和第二電極26B和控制電路26C)和水傳感器28(包括第一電極28A和第二電極28B和控制電路28C)優(yōu)選處于彈性底座40上。彈性底座40可以結(jié)合或粘合到外殼10的背側(cè)，從而觸摸傳感器26和水傳感器28分別位于扁平部分12和彎曲部分14上，或者位于其他所期望的地方。在通過模塑形成外殼10的實(shí)施例中，在模塑工藝中可以把彈性底座40嵌入外殼10中。或者，觸摸傳感器26和水傳感器28也可以處于不同底座上，每個(gè)底座都可以獨(dú)立地置于或嵌入外殼10。在其他實(shí)施例中，觸摸傳感器26和水傳感器28可以直接置于外殼10上。
優(yōu)選情況下，使用由伊利諾斯州的威頓(Wheaton)的TouchSensorTechnologies LLC所提供的TS100集成控制電路，將觸摸傳感器26和水傳感器28作為場效應(yīng)傳感器嵌入。美國專利6230282和6713897以及相關(guān)的美國專利申請(qǐng)10272377和10725908中描述了TS100傳感器的很多設(shè)計(jì)和工作原理，其并入此處，作為參考。TS100傳感器被設(shè)計(jì)用于向例如由于水接觸和接近傳感器所導(dǎo)致的錯(cuò)誤激勵(lì)提供阻力。本發(fā)明的原理對(duì)錯(cuò)誤激勵(lì)提供進(jìn)一步的阻力。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的控制電路50的一個(gè)實(shí)施例。觸摸傳感器26的輸出端27連接到AND門(與門)54的輸入端54A和觸摸傳感器計(jì)時(shí)器52的上升邊沿敏感輸入端A。觸摸傳感器計(jì)時(shí)器52的互補(bǔ)脈沖輸出端Q連接到AND門54的輸入端54B。AND門54的輸出端54C連接到AND門56的輸入端56A。
水傳感器28的輸出端29連接到OR門(或門)58的輸入端58A和水傳感器計(jì)時(shí)器60的下降邊沿敏感輸入端B。水傳感器計(jì)時(shí)器60的脈沖輸出端Q連接到OR門58的輸入端58B。OR門58的輸出端58C連接到反相器62的輸入端，反相器62的輸出端連接到AND門56的輸入端56B。AND門56的輸出端連接到FET 64的柵極，F(xiàn)ET 64的輸出端連接到門閂(未顯示)并且控制門閂。
觸摸傳感器26對(duì)例如手指或水接近觸摸傳感器26做出響應(yīng)。如果沒有刺激，則觸摸傳感器26的輸出端27為低。當(dāng)刺激接近觸摸傳感器26時(shí)，觸摸傳感器26的輸出端27變成高，并且，一直保持高，直至去除刺激。水傳感器28以同樣方式工作。
觸摸傳感器計(jì)時(shí)器52對(duì)從觸摸傳感器26的輸出端27接收的輸入，做出如下響應(yīng)。在穩(wěn)定狀態(tài)下，觸摸傳感器計(jì)時(shí)器52的互補(bǔ)脈沖輸出端Q為高。當(dāng)觸摸傳感器26從無刺激狀況變?yōu)槭艽碳顩r并且觸摸傳感器26的輸出端27從低變高時(shí)，如果觸摸傳感器計(jì)時(shí)器52的輸入端A檢測到從低到高的轉(zhuǎn)換，則會(huì)觸發(fā)觸摸傳感器計(jì)時(shí)器52，互補(bǔ)脈沖輸出端Q變低，并且，一直保持低，直至觸摸傳感器計(jì)時(shí)器52暫停。然后，互補(bǔ)脈沖輸出端Q返回高(穩(wěn)定)狀態(tài)。輸入端A每次檢測到從低到高的轉(zhuǎn)換時(shí)，就會(huì)重新觸發(fā)觸摸傳感器計(jì)時(shí)器52，而不管輸入端A檢測到從低到高的轉(zhuǎn)換時(shí)觸摸傳感器計(jì)時(shí)器52的狀態(tài)。在該優(yōu)選實(shí)施例中，觸摸傳感器計(jì)時(shí)器52在輸入端A檢測到最近的從低到高的轉(zhuǎn)換之后約300毫秒時(shí)暫停。
水傳感器計(jì)時(shí)器60對(duì)從水傳感器28的輸出端29接收的輸入做出如下響應(yīng)。在穩(wěn)定狀態(tài)下，水傳感器計(jì)時(shí)器60的脈沖輸出端Q為低。當(dāng)水傳感器28從受刺激狀況變?yōu)闊o刺激狀態(tài)并且水傳感器28的輸出端29從高變低時(shí)，如果水傳感器計(jì)時(shí)器60的輸入端B檢測到從高到低的轉(zhuǎn)換，則會(huì)觸發(fā)水傳感器計(jì)時(shí)器60，脈沖輸出Q變高，并且一直保持高，直至水傳感器60暫停。然后，脈沖輸出Q返回低(穩(wěn)定)狀態(tài)。輸入端B每次檢測到從高到低的轉(zhuǎn)換時(shí)，就會(huì)重新觸發(fā)水傳感器計(jì)時(shí)器60，而不管當(dāng)輸入端B檢測到這樣從高到低的轉(zhuǎn)換時(shí)水傳感器計(jì)時(shí)器60的狀態(tài)。在該優(yōu)選實(shí)施例中，水傳感器計(jì)時(shí)器60在輸入端B檢測到最近的從高到低的轉(zhuǎn)換后大約5秒時(shí)暫停。
在正常狀態(tài)下，觸摸傳感器26和水傳感器28都不會(huì)受到刺激。在該狀態(tài)下，觸摸傳感器26的輸出端27為低，而觸摸傳感器計(jì)時(shí)器52的互補(bǔ)脈沖輸出端Q為高。因此，AND門54的輸入端54A為低，AND門54的輸入端54B為高，AND門端54的輸出54C為低。此外，水傳感器28的輸出端29和水傳感器計(jì)時(shí)器60的脈沖輸出端Q也都是低。因此，OR門58的輸入端58A、58B都是低，AND門的輸出端58C為低。同樣，AND門56的輸入端56A為低，AND門56的輸入端56B為高，AND門的輸出端56C為低。因此，F(xiàn)ET 64處于“截止”狀態(tài)，故不會(huì)向門閂提供釋放信號(hào)。
向觸摸傳感器26提供刺激時(shí)，觸摸傳感器26的輸出端27變高，并且一直保持高，直至去除刺激。如上所述，該從低到高的轉(zhuǎn)換觸發(fā)觸摸傳感器計(jì)時(shí)器52，并導(dǎo)致互補(bǔ)脈沖輸出端Q變低，直至觸摸傳感器計(jì)時(shí)器52暫停。因此，在觸摸傳感器26收到刺激之后，AND門54的輸入端54A立即變高，而AND門的輸入端54B變低。因此，AND門54的輸出端54C保持低。同樣，AND門56的輸入端56A和輸出端56C也保持低，因此，F(xiàn)ET 64保持在“截止”狀態(tài)，不會(huì)向門閂提供釋放信號(hào)。
觸摸傳感器計(jì)時(shí)器52暫停和返回穩(wěn)定狀態(tài)之后(在該優(yōu)選實(shí)施例中約為300毫秒)，互補(bǔ)脈沖輸出端Q返回高狀態(tài)。如果有人希望釋放門閂，則在觸摸傳感器26處仍有刺激，于是，AND門54的輸入端54A、54B都為高。因此，AND門54的輸出端54C和AND門56的輸入端56A為高。AND門56的輸入端56B也是高時(shí)，AND門56的輸出端56C為高，F(xiàn)ET 64被偏置到“接通”狀態(tài)，從而FET 64向門閂提供釋放信號(hào)。
但是，如果計(jì)時(shí)器暫停時(shí)觸摸傳感器26不再受刺激(如果有人錯(cuò)誤地輕擦了觸摸傳感器26或水接觸了觸摸傳感器26然后從觸摸傳感器26掉落，就會(huì)如此)，那么，在輸入端54B返回高(穩(wěn)定)狀態(tài)之前，輸入端54A返回正常低狀態(tài)。因此，AND門的輸出端54C為低，AND門56的輸入端56A為低，AND門的輸出端56V為低，F(xiàn)ET 64為“截止”，故不向門閂提供釋放信號(hào)。
從上面的討論可以看出，觸摸傳感器計(jì)時(shí)器52及其關(guān)聯(lián)邏輯可以降低門閂無意釋放的概率。水傳感器28、水傳感器計(jì)時(shí)器60和這些部件的關(guān)聯(lián)邏輯進(jìn)一步降低該無意釋放的概率。
當(dāng)向水傳感器28施加諸如來自淋浴器或洗車機(jī)的水之類的刺激時(shí)，水傳感器28的輸出端29變高。因此，OR門58的輸入端58A變高，OR門58的輸出端58C變高，反相器62的輸出端變低，AND門56的輸入端56B變低，從而禁止門閂釋放。此外，水傳感器計(jì)時(shí)器60的脈沖輸出端Q(以及因此OR門58的輸入端58B)變高，并且，一直保持高，直至水傳感器計(jì)時(shí)器60暫停和返回穩(wěn)定狀態(tài)(在該優(yōu)選實(shí)施例中大約為5秒)。這樣，向水傳感器28施加刺激時(shí)或者在從水傳感器28去除刺激之后的5秒內(nèi)，不管觸摸傳感器26及其關(guān)聯(lián)邏輯的狀態(tài)，無法釋放門閂。
圖4B中所示的邏輯電路與圖4A所示的邏輯電路在功能上相同，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說這是顯而易見的。但是，該邏輯是只用NAND門(與非門)實(shí)現(xiàn)的，而不是AND門、OR門和反相器。在實(shí)際中，圖4B的實(shí)施例是優(yōu)選的，因?yàn)樗褂玫牟煌考^少，因此制造成本可能較低。
外殼10的幾何形狀、觸摸傳感器26和水傳感器28在外殼10上的位置以及其他幾何考慮，提供對(duì)門閂的無意刺激的附加過濾。例如，與外殼10接觸或接近的任何水都可能接觸或接近觸摸傳感器26之前的水傳感器28，從而在水有機(jī)會(huì)接觸或接近觸摸傳感器26之前禁止門閂釋放。即使水接觸或接近了水傳感器28之前的觸摸傳感器26，在小于300毫秒之內(nèi)，重力也很可能會(huì)導(dǎo)致水從觸摸傳感器26或外殼10的相應(yīng)部分掉落到水傳感器28。如上所述，為了生成門閂釋放信號(hào)，必須連續(xù)刺激觸摸傳感器26至少300毫秒(并且，在前5秒時(shí)間內(nèi)，水傳感器28的存在刺激或水傳感器28的去除刺激一定不能禁止門閂釋放信號(hào))。此外，外殼10的凸曲率使得人手背面不可能在多個(gè)離散點(diǎn)接觸彎曲部分14的外表面24。因此，人手的接近不可能激勵(lì)水傳感器28。
上面針對(duì)汽車的電子門閂控制系統(tǒng)描述了本發(fā)明，但它也可以用于連接其他門閂機(jī)構(gòu)。本發(fā)明還可以用其他傳感器類型和電路邏輯來實(shí)現(xiàn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道在不脫離用于定義本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍的前提下如何修改本發(fā)明的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種電子控制電路，包括第一場效應(yīng)傳感器；第二場效應(yīng)傳感器；延時(shí)電路；其中，只有在所述第一場效應(yīng)傳感器檢測到接觸或接近之后所述第二場效應(yīng)傳感器檢測到接近或接觸至少預(yù)定時(shí)間時(shí)，所述控制電路才產(chǎn)生控制輸出。
2.一種用于控制電釋放裝置的方法，包括以下步驟處理來自第一場效應(yīng)傳感器的輸入；處理來自第二場效應(yīng)傳感器的輸入；只有在收到來自所述第一場效應(yīng)傳感器的所述輸入之后收到來自所述第二場效應(yīng)傳感器的所述輸入超過預(yù)定時(shí)間時(shí)，才產(chǎn)生控制輸出。
全文摘要
控制電路接收來自第一和第二場效應(yīng)傳感器的輸入。只有在第一場效應(yīng)傳感器檢測到接觸或接近之后第二場效應(yīng)傳感器檢測到接近或接觸至少預(yù)定時(shí)間時(shí)，控制電路才產(chǎn)生控制輸出。
文檔編號(hào)E05B65/20GK1777730SQ200480010699
公開日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2004年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月22日
發(fā)明者蒂莫西·愛德華·斯特恩維特 申請(qǐng)人:觸摸傳感器技術(shù)有限責(zé)任公司