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)明的用于無鑰匙進入汽車的機動車鎖閉系統(tǒng)中，該鎖閉系統(tǒng)具有控制器，從而在帶有具有識別器的汽車鑰匙的人操作門把手時，控制器基于檢測到汽車鑰匙的存在和對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)控的裝置中對所述鎖閉系統(tǒng)的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]當今用于汽車的鎖閉系統(tǒng)越來越多地著眼于如何舒適地進入汽車。因此(為進入汽車而進行的)對汽車的干預(yù)操作從單純借助機械鑰匙的操作過渡至集成在汽車鑰匙中的無線控制裝置、再發(fā)展到自動的關(guān)閉和開啟系統(tǒng)。在 申請人:大眾汽車方面，這種自動鎖閉系統(tǒng)被稱為無鑰匙進入系統(tǒng)(Keyless-Access-Systeme)或一鍵啟動系統(tǒng)(Kessy-Systeme)。這種系統(tǒng)為駕駛員提供了極高的舒適度，因為鑰匙雖然要攜帶但是不必持在手中。
[0003]無鑰匙汽車進入設(shè)備的最重要的部件是設(shè)置在汽車鑰匙中的識別裝置(簡稱為ID發(fā)射器)、電子點火鎖、啟動按鈕、門把手中的控制器，轉(zhuǎn)向柱的電子鎖定機構(gòu)以及天線和傳感器。
[0004]當例如駕駛員操作門把手或行李艙門時，該鎖閉系統(tǒng)借助無線查詢裝置搜索汽車鑰匙，該汽車鑰匙具有自身相對于系統(tǒng)被識別的識別裝置。若駕駛員攜帶了相應(yīng)的汽車鑰匙，則汽車自動地解鎖。甚至在啟動行駛之前所需的對轉(zhuǎn)向機構(gòu)和點火裝置的解鎖也可以純電子地且無鑰匙地在點火鎖中完成。若駕駛員將鑰匙帶入汽車艙內(nèi)，則發(fā)動機可以通過按壓啟動按鈕而啟動。當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，只須按壓門把手中的鎖定按鍵就能鎖閉汽車。
[0005]由文獻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/或啟動或關(guān)閉打開裝置。在此處，鎖閉系統(tǒng)配設(shè)有對位置進行解析的超聲波傳感器，所述超聲波傳感器適用于檢測對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US2002/0093418A1已知一種用于汽車的門鎖系統(tǒng)，其中，當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，被超聲波傳感器檢測到。此時在門把手的周圍環(huán)境中產(chǎn)生超聲波場并且，檢測到超聲波場的變化或中斷。
[0007]此外，當前的汽車還越來越多地配設(shè)用于確定汽車外部環(huán)境的環(huán)境傳感器，其中，所測得的環(huán)境數(shù)據(jù)構(gòu)成用于運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)計為超聲波傳感器、雷達傳感器或激光雷達傳感器。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)境中的對象時被應(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，并且當被探測到的障礙物與汽車之間的距離低于預(yù)設(shè)的閾值時形成對駕駛員的警告。
[0008]因此由文獻DE102007004973A1已知一種光學基礎(chǔ)的環(huán)境傳感器，該環(huán)境傳感器具有至少一個光學傳感器裝置和處理單元，所述光學傳感裝置通過第一光學信號加載于預(yù)定的空間范圍內(nèi)，所述處理單元借助參比信號分析在空間范圍中反射的接收信號。
[0009]當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，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鑰匙進入汽車的機動車鎖閉系統(tǒng)、一種用于機動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)明有利的實施方案。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的用于無鑰匙進入汽車的機動車鎖閉系統(tǒng)中，所述鎖閉系統(tǒng)具有控制器，從而使在帶有具有識別器的汽車鑰匙的人操作門把手時，控制器基于檢測到汽車鑰匙的存在和對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)可以以簡單的方式由超聲波傳感器的共振頻率推導出，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。
[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，并且當共振頻率變化滿足至少一個預(yù)設(shè)的條件時控制器鎖閉汽車。
[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，當共振頻率以大于200KHz偏移時，則推測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)的時間區(qū)間中，例如時間區(qū)間為
0.5秒。此外還可能的是，觀察在一定時間內(nèi)共振頻率的改變、也就是梯度。例如該梯度大于200KHz/s，則認為識別到膜被觸摸。
[0016]換句話說，在預(yù)定的時間區(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，則推測出傳感器膜被觸摸。通過這種方式可以可靠地識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，當沒有檢測到傳感器膜被觸摸時尤其如此。由此超聲波傳感器可以被用于多個任務(wù)，從而可以限制安裝在汽車中的傳感器數(shù)量。
[0018]進一步優(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。
[0019]在按照本發(fā)明的用于鎖閉汽車的方法中，當對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，則利用前述的鎖閉系統(tǒng)來鎖閉汽車。
[0020]優(yōu)選地，對傳感器的觸摸想要鎖閉汽車的人員利用手指進行的。在此處，該觸摸可以通過手指拂過超聲波傳感器的表面來進行。
[0021]通過這種方式可以簡單地鎖閉汽車，而汽車的用戶不必主動使用汽車鑰匙。[0022]一種按照本發(fā)明的對前述鎖閉系統(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，該超聲波傳感器被作為環(huán)境傳感器運行。
[0023]通過這種方式，超聲波傳感器可以實現(xiàn)兩種任務(wù)，一方面其被用作用于鎖閉汽車的信號傳感器，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。門把手具有兩個元件，即活動的把手元件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的活動的把手元件2，從而將其手指放置于活動的把手元件2的凹口 4中。通過例如向前拉動活動的把手元件2，使設(shè)置在門把手I中的傳感器(未顯示)檢測到駕駛員的期望而對汽車進行解鎖。在自動的鎖閉系統(tǒng)中，平行于門把手I的傳感器信號，當屬于汽車的汽車鑰匙的無線脈沖被鎖閉系統(tǒng)的另一傳感器(未示出)檢測到時，則進行汽車的開鎖。借助兩種信號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，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評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。這種膜以其質(zhì)量振動并且通過結(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所示的共振的振動性能。在此設(shè)定:相對于單位是赫茲(KHz)的振動頻率f，振動的標準化的振幅為I?？梢钥闯觯到y(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，則振動系統(tǒng)的質(zhì)量被改變，這導致共振頻率Rf的改變。
[0035]圖4示出共振頻率Rf (KHz)的曲線關(guān)于時間t (S)的函數(shù)，其中在圖4中顯示了兩個區(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、梯度或時長被用作檢測到超聲波傳感器被觸摸的標準。
[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器11和門把手傳感器12的信號，并且在汽車鑰匙和門把手信號存在時啟動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，并且由共振頻率或其位置推導出對超聲波傳感器13的觸摸。若共振頻率例如以預(yù)定的值在預(yù)定的時間范圍中錯移，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)境傳感器運行，并且超聲波傳感器13的信號從控制器10被傳導至用于處理環(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)選被用于兩個任務(wù)，即一方面作為用于檢測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]附圖標記清單
[0041]1 門把手
[0042]2 活動的把手元件
[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 標準化的振幅
[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】
1.一種用于無鑰匙進入汽車的機動車鎖閉系統(tǒng)，其中，所述鎖閉系統(tǒng)具有控制器(10)，從而在帶有具有識別器的汽車鑰匙的人操作門把手(1)時，控制器(10)基于檢測到汽車鑰匙的存在和對門把手(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，并且當共振頻率(Rf)的變化滿足至少一個預(yù)設(shè)的條件時控制器(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。
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，則進行鎖閉汽車。
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，該超聲波傳感器(5、13)作為環(huán)境傳感器運行。
【文檔編號】B60R25/25GK103723118SQ201310470264
【公開日】2014年4月16日 申請日期: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, D·內(nèi)梅斯切克, A·斯科本斯基 申請人:大眾汽車有限公司