本發(fā)明涉及一種用于非接觸式操縱能調整的車輛部件的裝置，所述裝置具有帶有彎曲的裝配面的載體構件以及安裝在裝配面上的接近傳感器。本發(fā)明還涉及一種車輛，該車輛包括上述裝置。

背景技術：

現代車輛通常配備有能夠實現非接觸式調整車輛部件的傳感器。例如，車輛使用者能夠借助這樣的傳感器實現車門的非接觸式操縱(即打開或關閉)。這種類型的傳感器尤其是設置在機動車的以馬達驅動的尾蓋中，使得車輛使用者可以通過相應的腿部運動引起尾蓋的打開或關閉，而不必放下手中保持的物品(“免提開啟功能(hands-freeaccess)”)。這種非接觸式尾蓋開關例如由de102010049400a1已知。

作為用于探測操縱指令的傳感器，經常使用電容式工作的接近傳感器。通常，這種電容式接近傳感器包括兩個傳感器電極以及電子器件單元，電子器件單元分別通過相應的饋線與傳感器電極連接。接近傳感器通常直接或間接地裝設在車輛的后保險杠的內側上，其中，典型地縱向延伸的傳感器電極緊貼保險杠的空間輪廓。如果接近傳感器位于保險杠的拐角區(qū)域中，則這樣做的條件是，傳感器電極必須沿著通常復雜的曲面來布設。

不利的是，在該條件下接近傳感器的可靠運行經常受到妨礙。根據經驗，布設在保險杠的拐角區(qū)域中的接近傳感器比其傳感器電極沿大致平坦的表面布設的接近傳感器更頻繁地發(fā)生探測錯誤(未識別出打開指令和/或與將其他運動錯誤地解讀為打開指令)。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是，提供一種開頭提到類型的用于非接觸式操縱能調整的車輛部件的裝置，其特別可靠(即，防錯誤)地運行。

根據本發(fā)明，該任務通過權利要求1的特征來解決。根據本發(fā)明，在包括裝置的車輛方面，該任務通過權利要求9的特征來解決。本發(fā)明的有利且部分地本身有創(chuàng)造性的設計方案和改進方案在從屬權利要求和以下描述中進行闡述。

根據本發(fā)明的用于非接觸式操縱能調整的車輛部件的裝置包括至少一個電容式接近傳感器，電容式接近傳感器就其本身而言包括第一傳感器電極和至少一個第二傳感器電極，用于對由于接近接近傳感器產生的操縱指令進行檢測。在此，每個傳感器電極由縱向延伸的電導體形成，該電導體例如呈圓形導體或扁平導體(具有扁平帶狀的導體幾何形狀)的形式。尤其是，在一個有利實施方式中，兩個傳感器電極中的至少一個由同軸電纜的外導體或沒有內導體的類似電纜的外導體形成。兩個傳感器電極優(yōu)選具有相同結構。然而替選于此，兩個傳感器電極在本發(fā)明的范圍內也可以不同地構建。

裝置還包括載體構件，其用于將接近傳感器緊固在車輛、尤其是機動車輛上的規(guī)定的裝入定位中。此時，載體構件具有彎曲的(尤其是二維彎曲的)裝配面，在裝配面上，傳感器電極以相對彼此任意的非零的間距來布設(即，以規(guī)定的相對姿態(tài)彼此相對緊固)。在本發(fā)明的一個有利實施方式中，載體構件由僅用于保持接近傳感器的扁平成形件形成。然而，替選于此，本發(fā)明范圍內的傳感器電極也可以直接緊固在附屬于車輛車身或車輛外罩的車輛部件上，尤其是在(車輛)保險杠的內側上。在該情況下，該車輛部件，尤其是保險杠是上述的載體構件。只有當載體構件的裝配面(例如在球形面或馬鞍形面的情況下)在其內部的任何方向上都彎曲時，裝配面才被認為是二維彎曲的。

在布設于裝配面上的兩個傳感器電極之間形成的間距由在沿兩個傳感器電極中的一個傳感器電極的縱向延伸的給定點(位置)與沿相應另一傳感器電極的縱向延伸的給定點(位置)之間的最短的直線連接的長度給出。該(電極)間距可以針對沿傳感器電極的縱向延伸的每個點(位置)來唯一地規(guī)定并因此表示依賴于位置的數學函數。如果兩個傳感器電極具有不同的長度，則在此始終針對較短的傳感器電極(也就是依賴于沿較短傳感器電極的縱向延伸的位置)限定依賴于位置的(電極)間距。

在傳感器電極于車輛上的裝入定位中，電極間距通?？梢苑纸獬?在周圍空間中垂直豎立的)豎直分量和(在周圍空間中橫置的)水平分量，其中，這些分量還分別表示沿其中一個傳感器電極(或可能是較短的傳感器電極)的位置的數學函數。電極間距的豎直分量以下簡稱為(在傳感器電極的長度上依賴于位置的)“豎直間距”。相應地，電極間距的水平分量以下簡稱為(在傳感器電極的長度上依賴于位置的)“水平間距”。

此時，水平間距尤其是第一傳感器電極和第二傳感器電極在接近傳感器的符合規(guī)定的操縱方向上彼此之間留出的間距。操縱方向是指如下方向，在該方向上根據規(guī)定應實現向接近傳感器的接近事件，以便產生設定的操縱指令。此時，操縱方向尤其是大致垂直于傳感器電極的縱向延伸地取向，在傳感器電極沿裝配面彎曲地布設的情況下，操縱方向也因此沿傳感器電極的縱向延伸而改變。在接近傳感器布置于保險杠的拐角區(qū)域中的情況下，根據規(guī)定的操縱方向尤其是水平的并且在每個點處大致近似垂直于保險杠的外側表面地取向。

根據本發(fā)明，傳感器電極此時如此布置在裝配面上，使得在裝入定位處在沿裝配面布設的傳感器電極之間的上述限定的豎直間距變化，從而上述限定的水平間距在傳感器電極的長度上精確地恒定或至少近似恒定。換句話說，傳感器電極彼此不平行地(尤其是彼此成角度地)布置在裝配面上，使得傳感器電極之間的水平間距在傳感器電極的長度上不變化或僅略微變化。當這里和以下使用術語“傳感器電極的長度”時，是指傳感器電極在橫向于其縱向延伸觀察時相疊的長度。

本發(fā)明從以下考慮出發(fā)，即，傳統上，按類屬的接近傳感器的兩個傳感器電極盡可能彼此平行(并且尤其是與地面平行)地布設。這是因為，在許多情況下(特別是當傳感器電極沿大致平坦的面布設時)傳感器電極平行布設時確保的是，在沿傳感器電極的縱向延伸的不同位置處的同樣類型的接近事件導致相同的傳感器信號，由此在這些情況下降低了探測錯誤的風險。即使載體構件的有傳感器電極沿其布設的裝配面具有均勻的(例如柱體殼形、錐體殼形或球形、即球殼形的)曲率時，傳感器電極的通常平行布設也并不重要。尤其是，現代機動車輛的外罩的拐角區(qū)域經常沒有均勻的曲率。相反，現代車輛外罩的拐角區(qū)域常常根據空氣動力學或美觀的方面來設計，并因此通常具有不規(guī)則的曲率曲線(例如，以卷邊或隆起的形式)。

根據經驗，(按通常方式彼此平行地)布設在相應不規(guī)則彎曲的裝配面上的傳感器電極特別容易受到探測錯誤的影響。眾所周知，這常常是由于裝配面的不規(guī)則曲率而使傳感器電極的水平間距(即，電極間距的水平分量)在傳感器電極的長度上發(fā)生變化。本發(fā)明以此為出發(fā)點。通過在傳感器電極沿彎曲的裝配面布設的情況下有意地使傳感器電極之間的豎直間距在傳感器電極的長度上變化，能夠精確恒定或者至少近似恒定地保持水平間距。此時令人驚訝的是，試驗已經表明，至少近似恒定地保持水平間距顯著提高了接近傳感器的可靠性，而為此所帶來的豎直間距變化并不會顯著妨礙接近傳感器的可靠性。

此時在合適的尺寸設計下，尤其是當水平間距在傳感器電極的長度上偏離水平間距的平均值不超過10％時，傳感器電極之間的水平間距才被認為是近似恒定的。

另一方面，豎直間距在傳感器電極的長度上偏離其平均值尤其是超過10％。

在符合目的的設計方案中，其中每個傳感器電極分別僅以一個維度彎曲，使得其中每個傳感器電極至少近似地在分別配屬的平坦的平面內伸展。換句話說，其中一個傳感器電極的所有的點分別至少近似位于所配屬的平坦的平面內。此時，這些平面彼此成角度尤其是銳角地安置。

在優(yōu)選實施方式中，此時(在裝入狀態(tài)下)其中一個傳感器電極精確地或至少近似位于水平平面中，即，該傳感器電極在其整個長度上大致具有在車輛所安置的地面上方的相同高度。該設計方案尤其是對用于非接觸式操縱車門的接近傳感器是有利的。優(yōu)選地，水平取向的傳感器電極相對于車輛豎直線布置在另一傳感器電極的上方。

優(yōu)選地，其中一個傳感器電極比另一傳感器電極更長，其中，兩個傳感器電極之間的長度上的超出部優(yōu)選地在兩個縱向端部處測定得大致同樣大。該長度差異可以有利地實現的是，區(qū)分在操縱方向(即橫向于傳感器縱向延伸)上發(fā)生的接近事件和大致沿傳感器縱向延伸發(fā)生的接近事件。

能調整的車輛部件優(yōu)選是指車輛的尾蓋。然而，通常還可以想到，能調整的車輛部件是指另外的車門，例如側門、尤其是滑動門、或者發(fā)動機罩。此外，在本發(fā)明的范圍內，裝置也可以用于操縱滑動式天窗、車窗，折疊式車頂或車輛內部空間中的能調整的車輛部件，例如車輛座椅或其靠背，而本發(fā)明不限于此。

附圖說明

以下參照附圖更詳細地說明本發(fā)明的實施例。其中：

圖1示出了具有保險杠的機動車輛的概略示意圖，在保險杠上裝設有用于非接觸式操縱機動車輛的尾蓋的接近傳感器；

圖2示出了以在朝根據圖1的保險杠的內側觀察時的該保險杠的單獨立體視圖，在保險杠的拐角區(qū)域中，分別構造出用于緊固各一個接近傳感器的彎曲的裝配面；

圖3示出了朝兩個裝配面中的一個裝配面觀察時的根據圖1的保險杠的截斷，在裝配面上裝設有所附屬的接近傳感器的兩個傳感器電極；

圖4示出了以豎直方向(z方向)觀察時的根據圖2的傳感器電極的示意性俯視圖；

圖5示出了以機動車輛的水平的縱向方向(x方向)觀察時的根據圖2的傳感器電極的示意性側視圖；

圖6示出了在沿傳感器電極的縱向延伸的第一定位處穿過根據圖3至圖5的傳感器電極的示意性截面vi-vi；

圖7示出了在沿傳感器電極的縱向延伸的第二定位處穿過根據圖3至圖5的傳感器電極的示意性截面vii-vii，并且

圖8示出了如圖6和圖7那樣的剖視圖的疊加，用以呈現兩個傳感器電極之間的最大允許的水平間距。

彼此對應的部件和尺寸在所有附圖中始終設有相同的附圖標記。

具體實施方式

圖1示出了(機動)車輛1，車輛1在朝其尾部的觀察方向上示出。車輛1包括用于非接觸式操縱以馬達驅動的車輛部件(在此是車輛的尾蓋3)的裝置2。裝置2包括兩個電容式接近傳感器6。此外，裝置2包括控制和評估單元7。在車輛1上裝設有后保險杠8。在后保險杠8上，接近傳感器6布置于在車輛橫向方向上對保險杠進行限界的拐角區(qū)域10中。在此，接近傳感器的姿態(tài)僅在圖中僅以粗略示意的簡化形式示出。

借助其中一個接近傳感器6檢測到的操作期望或操縱指令被輸出到控制和評估單元7，對此，控制和評估單元7以如下方式驅控車輛1的蓋驅動器11和/或車門鎖12，使得根據操作期望打開或關閉尾蓋3。

為了定向，在圖1中示出了笛卡爾車輛坐標系15。該坐標系的x軸在此表示車輛縱向方向x并且平行于在其上安置有車輛1的地面16地取向。(在根據圖1的圖示中，x軸從繪圖平面向外指)。車輛坐標系15的y方向表示車輛橫向方向y，并且也平行于地面16地取向。因此，車輛縱向方向x和車輛橫向方向y撐出水平平面。坐標系的z軸最終指向車輛豎直線z的方向并因此垂直于地面16和與其平行的水平平面。以下也使用前面介紹的方向，以便表征構件在它們按規(guī)定的裝入定位中在機動車輛中的空間定向。

圖2示出了根據圖1的保險杠8，其中，這里的觀察方向大致落在根據圖1的車輛縱向方向x上。相應地，在圖2中可以看出在保險杠8按規(guī)定裝入在車輛1上的狀態(tài)下保險杠8的面向車輛1的保險杠內側20。保險杠8由塑料構成的薄壁的三維成形件形成。保險杠8大致具有槽狀形狀，其中，保險杠8在裝入狀態(tài)下在后側和側向部分地包圍車輛1。從圖2得知，兩個接近傳感器6在保險杠8的兩個對置的拐角區(qū)域10中分別布置在彎曲的裝配面21上，這些拐角區(qū)域在這里分別直接由保險杠內側20的部段形成。因此在該實施例中，保險杠8本身用作載體構件，在其上安裝有接近傳感器6。在替選的實施例中，與之不同地規(guī)定，接近傳感器6布設在獨立于保險杠8的載體構件上，其中，(例如由扁平成形件形成的)載體構件就其自身而言緊固在保險杠內側20上。另一方面也可行的是，載體構件以另外的方式裝設在車輛1上，例如裝設在車輛1的橫向載體上。

圖3以立體的截斷圖示出了根據圖2的接近傳感器6中的一個接近傳感器。第二傳感器(未示出的接近傳感器6)相應鏡像對稱地實施。

裝配面21在兩個空間方向上彎曲并且具有大致近似球形的形狀。然而，與球面不同的是，裝配面21具有與位置相關而變化的局部曲率。

從視圖可以看出，接近傳感器6具有長形的第一(傳感器)電極30、長形的第二(傳感器)電極31以及電子器件單元32。將兩個電極30、31與電子器件單元32連接的聯接線路以常規(guī)方式來實施并且在此為了清楚起見而未圖示。

在圖示的實施例中，每個電極30、31分別被構造為呈絕緣圓形導體形式的柱狀的柔性的圓電極。圓形導體尤其是指實心金屬線、絞合導體或是指同軸線纜的外導體。在同軸線纜的情況下通常設置的內導體在此可選地被省略或者通過由非傳導材料尤其是塑料構成的芯來代替。

電子器件單元32包括(未明確圖示的)評估電子器件作為重要組成部分，評估電子器件優(yōu)選還包括微控制器。評估電子器件容納在殼體35中。相應的插接器36成形到殼體35上，用以接觸聯接線路。另外的插接器37用于聯接車輛側的控制線路，一方面，電子器件單元32通過控制線路與控制和評估單元7通信，另一方面，通過控制線路向電子器件單元32輸送運行所需的電能。替選地，在電子器件單元32中也可以整合有控制和評估單元7的功能。在該情況下，控制和評估單元7是接近傳感器6的組成部分。

在這里圖示的實施例中，電子器件單元32借助成形到殼體35上的孔38被旋擰到保險杠8的裝配面21上。然而，電子器件單元32也可以以其它方式，例如通過粘接、鉚接或焊接來緊固在保險杠8上。

其中每個電極30、31在各一個縱向端部上具有插接件39，插接件39用于接觸聯接線路。電極30、31以及聯接線路借助這里未進一步圖示的鎖定元件卡夾到裝配面21上。替選地，電極30、31也可以粘接在裝配面21上。

兩個電極30、31彼此間隔開地布設在裝配面21上，其中，電子器件單元32至少近似地布置在兩個電極30、31之間。此時，殼體35與第一電極30相疊。其中每個電極30、31緊貼在裝配面21的與位置相關的彎曲部上。第一電極30至少大致位于由車輛縱向方向x和車輛橫向方向y撐開的水平平面中，而第二電極31相對于第一電極30傾斜地布設在裝配面21上，使得其外端部比內端部更靠近地面16地布置。這里，兩個電極30、31在彎曲的裝配面21內近似地圍出10°的角。由于電極31的傾斜定位，使得依賴于位置的電極間距d在傳感器電極30、31的長度上向外持續(xù)增加。

第一電極30在筆直延伸的狀態(tài)下具有比第二電極31的長度l2更大的總長度l1。在第一電極與第二電極之間的長度方面的超出部在電極30、31的兩個縱向端部處大致同樣大。

兩個電極30、31相對于彼此的姿態(tài)在下面分別根據兩個二維的投影詳細闡述，其中，圖4示出在與車輛豎直線z相反的方向上觀察的視圖，而圖5示出是在車輛縱向方向x上觀察的視圖。此時，為了清楚起見，都未示出電子器件單元32。

對于隨后的實施例，較短的第二電極31被設定為參考電極。與此相應地，間距和方向依賴于沿第二電極31的縱向延伸的位置而給出。為此，給電極31配屬有沿其縱向延伸取向的(彎曲的)位置坐標(或簡稱為位置)l，其原點在其插接器側的縱向端部處。垂直于位置坐標l的方向的方向(在水平面內的每個位置l處垂直于傳感器電極31的縱向延伸的方向)被稱為法線方向n。

依賴于該位置坐標l地，在電極30、31之間形成的電極間距d表示為位置可變的數學函數d＝d(l)。在圖3至圖5中，針對位置坐標l的兩個示例值a和b示出了截平面vi-vi(針對l＝a)和vii-vii(針對l＝b)。所附屬的截面在圖6(針對l＝a)和圖7(針對l＝b)示出。

從圖6和圖7可以看出，電極間距d可以分解成：

－豎直分量，其在車輛豎直線z的方向上取向，并且其以下稱為豎直間距v(v＝v(l))(也參見圖3和圖5)；以及

－水平分量，其至少近似地在法線方向n上取向，并且其以下稱為水平間距h(h＝h(l))(也參見圖3和圖4)。

在圖6中，在位置l＝a處標記豎直間距v和水平間距h(v＝v(a)；h＝h(a))。相應地，在圖7中，在位置l＝b處標記豎直間距v和水平間距h(v＝v(b)；h＝h(b))。

在圖8中，根據圖6和圖7的截面彼此相疊地繪制，其中，根據圖6的截面(針對l＝a)用實線表示，而根據圖7的截面(針對l＝b)用虛線表示。從該圖可以看出，水平間距h在傳感器電極31的長度上僅稍微變化，而豎直間距v經受明顯的位置變化。在圖6和圖7中具體顯示出，在位置l＝a和l＝b處的水平間距h近似相等(h(a)≈h(b))，而在位置l＝a處的豎直間距v明顯超過在位置l＝b的豎直間距v(v(a)>v(b))。

在合適的尺寸設計下，傳感器電極30和31如此布置，使得水平間距h在傳感器電極31的長度上與水平間距h的平均值h*偏差不超過10％：

|h-h*|≤0.1·h*

其中：

如果遵守該規(guī)定，則電極30、31(如圖4所示)在投射到水平面上的投影中至少近似地位于彼此平行地伸展的線上，彼此平行地伸展的線自身又近似地平行于彎曲的保險杠表面40地伸展。

本發(fā)明的主題不限于上述實施例。相反，本領域技術人員可以從前面的描述中推導出本發(fā)明的其它實施方式。尤其是，本發(fā)明的描述的各個特征及它們的變型設計方案例也可以以其它方式相互組合。

附圖標記列表

1(機動)車輛

2裝置

3尾蓋

6接近傳感器

7控制和評估單元

8保險杠

10拐角區(qū)域

11蓋驅動器

12門鎖

15車輛坐標系

16地面

20保險杠內側

21裝配面

30(傳感器)電極

31(傳感器)電極

32電子器件單元

35殼體

36插接器

37插接器

38孔

39插接件

40保險杠表面

a位置

b位置

d、d(a)、d(b)電極間距

l1長度

l2長度

l位置坐標

n法線方向

h、h(a)、h(b)水平間距

v、v(a)、v(b)豎直間距

x車輛縱向方向

y車輛橫向方向

z車輛豎直線