用于汽車的鎖閉系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】在一種按照本發(fā)明的用于無(wú)鑰匙進(jìn)入汽車的機(jī)動(dòng)車鎖閉系統(tǒng)中，該鎖閉系統(tǒng)具有控制器，從而在帶有具有識(shí)別器的汽車鑰匙的人操作門把手時(shí)，控制器基于檢測(cè)到汽車鑰匙的存在和對(duì)門把手的操作而使汽車開鎖，在門把手中設(shè)置超聲波傳感器。此外，控制器具有用于確定超聲波傳感器的共振頻率的裝置，其中，由共振頻率推導(dǎo)出鎖閉汽車的指令。此外還描述了一種用于鎖閉汽車的方法以及在環(huán)境傳感器中對(duì)該鎖閉系統(tǒng)的應(yīng)用。
【專利說明】用于汽車的鎖閉系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)本發(fā)明的用于汽車的鎖閉系統(tǒng)，該鎖閉系統(tǒng)用于汽車的開鎖和鎖閉。本發(fā)明還涉及一種根據(jù)本發(fā)明的用于鎖閉汽車的方法以及在用于汽車環(huán)境監(jiān)控的裝置中對(duì)所述鎖閉系統(tǒng)的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今用于汽車的鎖閉系統(tǒng)越來(lái)越多地著眼于如何舒適地進(jìn)入汽車。因此(為進(jìn)入汽車而進(jìn)行的)對(duì)汽車的干預(yù)操作從單純借助機(jī)械鑰匙的操作過渡至集成在汽車鑰匙中的無(wú)線控制裝置、再發(fā)展到自動(dòng)的關(guān)閉和開啟系統(tǒng)。在 申請(qǐng)人:大眾汽車方面，這種自動(dòng)鎖閉系統(tǒng)被稱為無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)(Keyless-Access-Systeme)或一鍵啟動(dòng)系統(tǒng)(Kessy-Systeme)。這種系統(tǒng)為駕駛員提供了極高的舒適度，因?yàn)殍€匙雖然要攜帶但是不必持在手中。
[0003]無(wú)鑰匙汽車進(jìn)入設(shè)備的最重要的部件是設(shè)置在汽車鑰匙中的識(shí)別裝置(簡(jiǎn)稱為ID發(fā)射器)、電子點(diǎn)火鎖、啟動(dòng)按鈕、門把手中的控制器，轉(zhuǎn)向柱的電子鎖定機(jī)構(gòu)以及天線和傳感器。
[0004]當(dāng)例如駕駛員操作門把手或行李艙門時(shí)，該鎖閉系統(tǒng)借助無(wú)線查詢裝置搜索汽車鑰匙，該汽車鑰匙具有自身相對(duì)于系統(tǒng)被識(shí)別的識(shí)別裝置。若駕駛員攜帶了相應(yīng)的汽車鑰匙，則汽車自動(dòng)地解鎖。甚至在啟動(dòng)行駛之前所需的對(duì)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和點(diǎn)火裝置的解鎖也可以純電子地且無(wú)鑰匙地在點(diǎn)火鎖中完成。若駕駛員將鑰匙帶入汽車艙內(nèi)，則發(fā)動(dòng)機(jī)可以通過按壓?jiǎn)?dòng)按鈕而啟動(dòng)。當(dāng)然該汽車鑰匙也可以像普通鑰匙一樣操作中央鎖定裝置。在離開汽車時(shí)，只須按壓門把手中的鎖定按鍵就能鎖閉汽車。
[0005]由文獻(xiàn)EP1659542A1已知一種用于汽車的鎖閉系統(tǒng)，該鎖閉系統(tǒng)具有用于控制關(guān)閉元件的控制單元，該關(guān)閉元件用于鎖閉、打開、閉合和/或啟動(dòng)或關(guān)閉打開裝置。在此處，鎖閉系統(tǒng)配設(shè)有對(duì)位置進(jìn)行解析的超聲波傳感器，所述超聲波傳感器適用于檢測(cè)對(duì)象的位置或位置變化，并以其為依據(jù)選擇性地操作關(guān)閉元件。
[0006]由文獻(xiàn)US2002/0093418A1已知一種用于汽車的門鎖系統(tǒng)，其中，當(dāng)操作者的手靠近汽車的外部的門把手或?qū)嶋H握住外部門把手時(shí)，被超聲波傳感器檢測(cè)到。此時(shí)在門把手的周圍環(huán)境中產(chǎn)生超聲波場(chǎng)并且，檢測(cè)到超聲波場(chǎng)的變化或中斷。
[0007]此外，當(dāng)前的汽車還越來(lái)越多地配設(shè)用于確定汽車外部環(huán)境的環(huán)境傳感器，其中，所測(cè)得的環(huán)境數(shù)據(jù)構(gòu)成用于運(yùn)行各種駕駛員輔助系統(tǒng)的前提。這種需要環(huán)境數(shù)據(jù)的駕駛員輔助系統(tǒng)例如是泊車輔助和泊車系統(tǒng)、自適應(yīng)行駛調(diào)節(jié)系統(tǒng)、路線保持系統(tǒng)或類似系統(tǒng)。環(huán)境傳感器基于不同的技術(shù)，并且可以設(shè)計(jì)為超聲波傳感器、雷達(dá)傳感器或激光雷達(dá)傳感器。其中，超聲波傳感器尤其在觀察緊鄰汽車的附近區(qū)域環(huán)境中的對(duì)象時(shí)被應(yīng)用。為此例如是泊車輔助，其中借助超聲波傳感器確定汽車附近區(qū)域中的障礙物，并且當(dāng)被探測(cè)到的障礙物與汽車之間的距離低于預(yù)設(shè)的閾值時(shí)形成對(duì)駕駛員的警告。
[0008]因此由文獻(xiàn)DE102007004973A1已知一種光學(xué)基礎(chǔ)的環(huán)境傳感器，該環(huán)境傳感器具有至少一個(gè)光學(xué)傳感器裝置和處理單元，所述光學(xué)傳感裝置通過第一光學(xué)信號(hào)加載于預(yù)定的空間范圍內(nèi)，所述處理單元借助參比信號(hào)分析在空間范圍中反射的接收信號(hào)。
[0009]當(dāng)前各種不同的駕駛員輔助系統(tǒng)基于各種傳感器系統(tǒng)的信號(hào)，因此隨著設(shè)置在汽車中的駕駛員輔助系統(tǒng)的增多，為運(yùn)行這些系統(tǒng)所需的傳感器也在增加，這一方面由于汽車有限的結(jié)構(gòu)空間使得布設(shè)多種傳感器變得困難，另一方面安裝的傳感器的數(shù)量直接影響汽車的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于汽車的鎖閉系統(tǒng)和一種用于鎖閉汽車的方法，其傳感器也是所要解決的技術(shù)問題。
[0011]所述技術(shù)問題通過一種用于無(wú)鑰匙進(jìn)入汽車的機(jī)動(dòng)車鎖閉系統(tǒng)、一種用于機(jī)動(dòng)車解鎖的方法以及這種鎖閉系統(tǒng)在用于汽車環(huán)境監(jiān)控的設(shè)備中的應(yīng)用而解決。其中還給出了本發(fā)明有利的實(shí)施方案。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的用于無(wú)鑰匙進(jìn)入汽車的機(jī)動(dòng)車鎖閉系統(tǒng)中，所述鎖閉系統(tǒng)具有控制器，從而使在帶有具有識(shí)別器的汽車鑰匙的人操作門把手時(shí)，控制器基于檢測(cè)到汽車鑰匙的存在和對(duì)門把手的操作而使汽車開鎖，其中，在門把手中設(shè)置超聲波傳感器，控制器具有用于確定超聲波傳感器的共振頻率的裝置，并且由共振頻率推導(dǎo)出鎖閉指令或鎖閉要求。
[0013]優(yōu)選地，所述鎖閉系統(tǒng)可以以簡(jiǎn)單的方式由超聲波傳感器的共振頻率推導(dǎo)出，汽車是否應(yīng)該被鎖閉，其中超聲波傳感器也可以被用于環(huán)境監(jiān)測(cè)。
[0014]優(yōu)選地，用于確定共振頻率的裝置確定超聲波傳感器的共振頻率的變化，并且當(dāng)共振頻率變化滿足至少一個(gè)預(yù)設(shè)的條件時(shí)控制器鎖閉汽車。
[0015]預(yù)設(shè)條件例如是，共振頻率的變化大于預(yù)設(shè)的閾值。共振頻率例如處于50KHz的范圍中，則閾值可以是200KHz。換句話說，當(dāng)共振頻率以大于200KHz偏移時(shí)，則推測(cè)出傳感器的膜被觸摸。其他預(yù)設(shè)條件是，共振頻率的變化處于預(yù)設(shè)的時(shí)間區(qū)間中，例如時(shí)間區(qū)間為
0.5秒。此外還可能的是，觀察在一定時(shí)間內(nèi)共振頻率的改變、也就是梯度。例如該梯度大于200KHz/s，則認(rèn)為識(shí)別到膜被觸摸。
[0016]換句話說，在預(yù)定的時(shí)間區(qū)間中的共振頻率的變化必須大于預(yù)設(shè)閾值和/或共振頻率的變化必須大于預(yù)設(shè)的值，則推測(cè)出傳感器膜被觸摸。通過這種方式可以可靠地識(shí)別到用戶的鎖閉意愿。
[0017]設(shè)置在門把手中的超聲波傳感器優(yōu)選被用于確定汽車側(cè)面環(huán)境，當(dāng)沒有檢測(cè)到傳感器膜被觸摸時(shí)尤其如此。由此超聲波傳感器可以被用于多個(gè)任務(wù)，從而可以限制安裝在汽車中的傳感器數(shù)量。
[0018]進(jìn)一步優(yōu)選地，超聲波傳感器還具有壓電元件和膜，從而使壓電元件通過電脈沖激發(fā)膜振動(dòng)。
[0019]在按照本發(fā)明的用于鎖閉汽車的方法中，當(dāng)對(duì)超聲波傳感器的觸摸引發(fā)設(shè)置在汽車的門把手中的超聲波傳感器的共振頻率的變化處在預(yù)設(shè)的條件中時(shí)，則利用前述的鎖閉系統(tǒng)來(lái)鎖閉汽車。
[0020]優(yōu)選地，對(duì)傳感器的觸摸想要鎖閉汽車的人員利用手指進(jìn)行的。在此處，該觸摸可以通過手指拂過超聲波傳感器的表面來(lái)進(jìn)行。
[0021]通過這種方式可以簡(jiǎn)單地鎖閉汽車，而汽車的用戶不必主動(dòng)使用汽車鑰匙。[0022]一種按照本發(fā)明的對(duì)前述鎖閉系統(tǒng)的應(yīng)用被用于汽車環(huán)境監(jiān)控的裝置中，其中，當(dāng)沒有觸摸設(shè)置在鎖閉系統(tǒng)的門把手中的超聲波傳感器時(shí)，該超聲波傳感器被作為環(huán)境傳感器運(yùn)行。
[0023]通過這種方式，超聲波傳感器可以實(shí)現(xiàn)兩種任務(wù)，一方面其被用作用于鎖閉汽車的信號(hào)傳感器，并且另一方面其可以被用作環(huán)境傳感器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]以下結(jié)合附圖闡述本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施形式。在附圖中:
[0025]圖1示出具有超聲波傳感器的門把手的正視圖，
[0026]圖2示出具有超聲波傳感器的門把手的俯視圖，
[0027]圖3示出超聲波傳感器的共振曲線，
[0028]圖4示出觸摸傳感器和非觸摸傳感器的共振頻率隨時(shí)間的曲線的示例，和
[0029]圖5示出鎖閉系統(tǒng)的方塊圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]圖1示出汽車(未示出)的門把手I的示范性構(gòu)造，如其可以在按照本發(fā)明的鎖閉系統(tǒng)所應(yīng)用的一樣。門把手具有兩個(gè)元件，即活動(dòng)的把手元件2和固定的把手元件3。為了打開門，用戶(例如駕駛員)握住門把手I的活動(dòng)的把手元件2，從而將其手指放置于活動(dòng)的把手元件2的凹口 4中。通過例如向前拉動(dòng)活動(dòng)的把手元件2，使設(shè)置在門把手I中的傳感器(未顯示)檢測(cè)到駕駛員的期望而對(duì)汽車進(jìn)行解鎖。在自動(dòng)的鎖閉系統(tǒng)中，平行于門把手I的傳感器信號(hào)，當(dāng)屬于汽車的汽車鑰匙的無(wú)線脈沖被鎖閉系統(tǒng)的另一傳感器(未示出)檢測(cè)到時(shí)，則進(jìn)行汽車的開鎖。借助兩種信號(hào)的存在而使汽車開鎖。
[0031]門把手I的固定把手元件3具有超聲波傳感器5，該超聲波傳感器帶有作為外表面的指向外的膜6，其中，膜6與表面齊平地設(shè)置在固定把手元件3中。在離開汽車時(shí)，駕駛員用手指拂過超聲波傳感器5的膜6以便關(guān)閉汽車。通過用手指拂過膜6，超聲波傳感器的共振頻率以特征化方式改變，從而使該特征化式的改變可以被用來(lái)評(píng)估駕駛員鎖閉汽車的意愿，并且由此使汽車被鎖閉系統(tǒng)鎖閉。
[0032]圖2示出包括活動(dòng)的把手元件2和固定的把手元件3的門把手I的俯視圖，其中，為顯明起見以橫截面圖的形式示出了在固定把手元件3中的超聲波傳感器5。其中，超聲波傳感器5以普通方式包括用于發(fā)射超聲波信號(hào)的膜6以及設(shè)置在膜后的、用于激發(fā)膜6的壓電元件8,其中通過連接元件7向壓電元件8傳送必需的電壓脈沖。
[0033]圖3示出超聲波傳感器的頻率曲線，如其當(dāng)前處于批量使用中。在這種超聲波傳感器中壓電元件借助電脈沖激發(fā)膜振動(dòng)。這種膜以其質(zhì)量振動(dòng)并且通過結(jié)構(gòu)元件、例如密封環(huán)被緩沖，由此超聲波傳感器呈現(xiàn)出如圖3所示的共振的振動(dòng)性能。在此設(shè)定:相對(duì)于單位是赫茲(KHz)的振動(dòng)頻率f，振動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)化的振幅為I?？梢钥闯?，系統(tǒng)的共振頻率Rf位于剛剛超過50KHz處。
[0034]若超聲波傳感器的膜被手指觸摸，則振動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量被改變，這導(dǎo)致共振頻率Rf的改變。
[0035]圖4示出共振頻率Rf (KHz)的曲線關(guān)于時(shí)間t (S)的函數(shù)，其中在圖4中顯示了兩個(gè)區(qū)域，即第一區(qū)域B1和第二區(qū)域B2。
[0036]在第一區(qū)域B1中，共振頻率Rf改變，這由手指對(duì)超聲波傳感器的膜的觸摸引起。由共振頻率的改變可以推斷出對(duì)超聲波傳感器的觸摸。在此可以使用各種措施?？尚械氖枪舱耦l率的變化的數(shù)值、梯度或時(shí)長(zhǎng)被用作檢測(cè)到超聲波傳感器被觸摸的標(biāo)準(zhǔn)。
[0037]在與第一區(qū)域B1相連的第二區(qū)域B2中，共振頻率再次恒定，也就是其相當(dāng)于未受干擾的超聲波傳感器的共振頻率Rf。所以在第二區(qū)域B2中超聲波傳感器的膜未被觸摸。在該區(qū)域B2中超聲波傳感器可以被用作環(huán)境傳感器。
[0038]圖5示出具有超聲波傳感器的鎖閉系統(tǒng)的方塊圖，其也可以被用作環(huán)境傳感器。該鎖閉系統(tǒng)包括控制器10，該控制器處理汽車鑰匙探測(cè)器11和門把手傳感器12的信號(hào)，并且在汽車鑰匙和門把手信號(hào)存在時(shí)啟動(dòng)用于解鎖汽車的裝置16，從而使汽車被解鎖。此夕卜，鎖閉系統(tǒng)具有超聲波傳感器13。超聲波傳感器13的信號(hào)被輸入用于確定超聲波傳感器13的共振頻率的裝置14中。在用于確定共振頻率的裝置14中，共振頻率的位置被檢測(cè)，并且由共振頻率或其位置推導(dǎo)出對(duì)超聲波傳感器13的觸摸。若共振頻率例如以預(yù)定的值在預(yù)定的時(shí)間范圍中錯(cuò)移，則其被解釋為用于鎖閉汽車的指示，并且激活裝置15，借助該裝置鎖閉汽車。若用于確定共振頻率的裝置14確定沒有觸摸超聲波傳感器，則超聲波傳感器13作為環(huán)境傳感器運(yùn)行，并且超聲波傳感器13的信號(hào)從控制器10被傳導(dǎo)至用于處理環(huán)境數(shù)據(jù)的裝置17中。
[0039]通過這種方式，超聲波傳感器優(yōu)選被用于兩個(gè)任務(wù)，即一方面作為用于檢測(cè)鎖閉要求的傳感器以鎖閉汽車，另一方面以傳統(tǒng)方式用作環(huán)境傳感器。
[0040]附圖標(biāo)記清單
[0041]1 門把手
[0042]2 活動(dòng)的把手元件
[0043]3 固定的把手元件
[0044]4 凹口
[0045]5 超聲波傳感器
[0046]6 膜
[0047]7 連接元件
[0048]8 壓電元件
[0049]10控制器
[0050]11鑰匙探測(cè)器
[0051]12門把手傳感器
[0052]13超聲波傳感器
[0053]14用于確定共振頻率的裝置
[0054]15鎖定裝置
[0055]16解鎖裝置
[0056]17用于處理環(huán)境數(shù)據(jù)的裝置
[0057]A 標(biāo)準(zhǔn)化的振幅
[0058]f 頻率
[0059]Rf共振頻率[0060]BI第一區(qū)域
[0061]B2第二區(qū)域
【權(quán)利要求】
1.一種用于無(wú)鑰匙進(jìn)入汽車的機(jī)動(dòng)車鎖閉系統(tǒng)，其中，所述鎖閉系統(tǒng)具有控制器(10)，從而在帶有具有識(shí)別器的汽車鑰匙的人操作門把手(1)時(shí)，控制器(10)基于檢測(cè)到汽車鑰匙的存在和對(duì)門把手(1)的操作而使汽車開鎖，其特征在于，在所述門把手(1)中設(shè)置超聲波傳感器(5、13)，控制器(10)具有用于確定超聲波傳感器(5、13)的共振頻率(Rf)的裝置(14)，并且由共振頻率(Rf)推導(dǎo)出鎖閉指令。
2.按照權(quán)利要求1所述的鎖閉系統(tǒng)，其特征在于，用于確定共振頻率(Rf)的裝置(14)確定超聲波傳感器(13)的共振頻率(Rf)的變化，并且當(dāng)共振頻率(Rf)的變化滿足至少一個(gè)預(yù)設(shè)的條件時(shí)控制器(10)鎖閉汽車。
3.按照權(quán)利要求2所述的鎖閉系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的條件在于，在預(yù)定的時(shí)間區(qū)間內(nèi)的共振頻率(Rf)變化大于預(yù)設(shè)的閾值。
4.按照權(quán)利要求2所述的鎖閉系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的條件在于，共振頻率(Rf)的變化超出預(yù)設(shè)的范圍。
5.按照前述權(quán)利要求之一所述的鎖閉系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置在門把手(1)中的超聲波傳感器(5、13)被用于確定汽車的側(cè)面環(huán)境。
6.按照前述權(quán)利要求之一所述的鎖閉系統(tǒng)，其特征在于，所述超聲波傳感器(5、13)具有壓電元件和膜，從而使壓電元件通過電脈沖激發(fā)膜振動(dòng)。
7.通過使用按照前述權(quán)利要求之一所述的鎖閉系統(tǒng)鎖閉汽車的方法，其特征在于，當(dāng)觸摸超聲波傳感器(5、13)，并且該觸摸所引發(fā)的設(shè)置在汽車的門把手(1)中的超聲波傳感器(5、13)的共振頻率(Rf)的變化在預(yù)設(shè)的極限內(nèi)時(shí)，則進(jìn)行鎖閉汽車。
8.按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，對(duì)所述超聲波傳感器(5、13)的觸摸是想要鎖閉汽車的人員通過手指進(jìn)行的。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述觸摸是通過手指拂過超聲波傳感器(5,13)的表面進(jìn)行的。
10.將按照權(quán)利要求1至6之一所述的鎖閉系統(tǒng)應(yīng)用在用于汽車環(huán)境監(jiān)控的裝置中，其特征在于，當(dāng)沒有觸摸設(shè)置在鎖閉系統(tǒng)的門把手(1)中的超聲波傳感器(5、13)時(shí)，該超聲波傳感器(5、13)作為環(huán)境傳感器運(yùn)行。
【文檔編號(hào)】B60R25/25GK103723118SQ201310470264
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月11日
【發(fā)明者】S·馬克斯, M·斯坦伯格, C·普拉斯, P·奧美達(dá), D·內(nèi)梅斯切克, A·斯科本斯基 申請(qǐng)人:大眾汽車有限公司