用于机动车的操纵装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于机动车的操纵装置，其用于监测使用者进入。该装置具有压电传感器，该压电传感器为由使用者进行按压操作或者按键操作而布置，并且该压电传感器与压力表面联接。设置了充电线路，为了给压电传感器充电，该充电线路充电直到存在预先给定的电压值。检测和分析装置将压电传感器上存在的电压转换成数字化的值并且记录转换成的电压值的序列。控制装置通过有唤醒能力的输入端与压电传感器联接，并且激活分析装置。在控制装置中布置了微处理器，并且有唤醒能力的输入端上的信号在微控制器中触发中断。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于机动车的操纵装置或者说操作装置，其中，该操作装置用 于监测使用者进入(Benutzerzugriff)。操作装置具有压电传感器，该压电传感器为了记录 按压操作或者按键操作而与压力表面联接，使用者能够作用于该压力表面。
技术介绍
在机动车的不同的进入点上并且为了各种各样的目的，布置了用于使用者进入 的操作装置。使用者能够初始化机动车的切换过程(Schaltvorgang)或者其它功能，其 中，当前机动车中的操作装置经常使用电的或者电子的部件，以便形成操作链中的至少 一个环节。纯机械地工作的操作装置仅仅还很少能在车辆上找到。为了记录操作进入， 存在多种多样类型的操作装置。在一些装置中使用简单的接触开关，而在其它应用中也 使用具有电容式传感器或者利用压电效应的传感器的操作装置。为了在传感器中使用压电效应，使用合适的压电材料(石英或者例如钛酸钡)。 这种材料显示出所谓的直接的压电效应，压电效应在材料件机械变形时在材料件上形 成可量取的电压。在其它装置中，将压电活性(piezoaktive)的材料用作石英晶体振荡 器(Schwingquarze)，记录其由使用者进入引起的失谐(Verstimmung)并且用作传感器信号。在机动车领域中也公知的是，将压电传感器与电容式传感器组合，以便不仅能 够探测到短暂的操作而且另一方面能够探测到持续不断的操作。此外，相对于压电传感 器，电容式传感器允许检测使用者的进入。电容式传感器与压电传感器进行的这种组合 例如由 DE 10 2005 061754A1 得知。压电传感器相对于电容式传感器具有如下优点，即，压电传感器在更小的程度 上取决于周围环境条件，例如在感测区域中的露水或者雨水，并且因此提供更可靠的信 号。因为压电信号是短暂的脉冲式的信号，所以在没有额外地使用用于检测持续操纵的 传感器的情况下不可能广泛地在操作装置中实现。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务在于，提供一种改善的并且简化的操作设备，该操作设备 以特别可靠的方式检测由使用者进行的持续不断的操作。该任务依据本专利技术通过具有权利要求1所述特征的装置以及通过具有权利要求8 所述特征的配属的方法得到解决。开头所提及类型的依据本专利技术的装置所表明的特征在于充电线路，该充电线路 为了给压电传感器充电而与该压电传感器联接。通过充电线路能够给传感器充电，直到 压电件(Piezo)的端部之间存在预先给定的电压值。此外，检测和分析CErfassungs-und Analyseeinrichtung)装置与压电传感器连接，该检测和分析装置能够将压电传感器上存在的电压转换成数字化的值并且至少短暂地记录转换成的电压值的序列。控制装置通过有唤醒能力的输入端与压电传感器联接，并且 能够激活检测和分析装置。依据本专利技术，操作装置以如下方式起作用如果操作者操作了压电传感器(例如施加压力)，那么这引起压电传感器中的电 荷变化并且在传感器上产生可量取的电压。如果此外操作者施加了持续不断的操作或者 持续不断的压力，那么根据本专利技术这可以被检测到，这是因为由使用者进行的操作基于 每时每刻存在的交替的肌肉紧张(Muskelsparanmg)，即收缩和放松，决不会以具有相同 的压力的方式实现。相应地，在压电传感器上存在的电压与交替的肌肉紧张或者传感器 上交替的压力相应地发生变化。根据本专利技术，操作装置设有充电装置或者充电线路，该充电装置或者充电线路 能够将压电件置于预先给定的电荷状态中，在该电荷状态中，在压电件端部之间存在所 希望的偏移电压(Offset-Spamnmg)。依据本专利技术的这些措施带来的优点是，毫无问题地 检测围绕着偏移电压的电压升高和电压降低并且能够对其进行分析。即使在使用者尽力 无动静地进行操作时也出现的使用者的最小运动会在压电件中产生正的或者负的电荷并 且导致电压改变。围绕所希望的偏移值产生有干扰的交变电压，该交变电压以简单的方 式供分析之用并且用信号表示了操作者的存在。在该检测中，灵敏度可以通过置于压电 件上的电荷量进行调节。例如，将压电件充电到较少的电荷上(产生较小的电压)，那么 系统比在电压更高(例如5伏)时更灵敏。根据本专利技术，不对单个电压值进行评估，而是对多个彼此跟随的电压值的序列 作为电压分布来进行检测和评估。在此，以预先给定的频率进行扫描，例如以IkHz的频 率进行扫描，并且在几毫秒到几秒的时间跨度上监测电压分布。以这种方式，能够将误 操作(例如由于碰撞或者撞击到传感器上)与使用者操作区分开并且将该误操作排除掉。 即，根据信号分布能够识别干扰的影响。所以，例如无意的碰撞(落下的树枝或者停放 的车辆与路人的接触)通常具有尖锐的电压振动连同相对平滑地回到原始水平上，而使 用者操作由于所谓的波动的压力强度而给出干扰很厉害的电压曲线。依据本专利技术，根据测定的电压曲线能够实现的是，利用分析装置区分操作的种 类。适用应用本专利技术的是，为了分析信号能够使用任意已知的方法，尤其是能够对 电压波动的振幅以及波动的频率进行评估。为此，例如实施简单的傅立叶分析，以便测 定特征性的电压波动频率。已知的是，绷紧的肌肉例如在操作按键开关时具有所谓的动 作震颤(Aktions-Tremor)或者活动震颤(Aktivitats-Tremor)，即由绷紧引起的肌肉抽 搐。这种肌肉抽搐能够从电压值中滤出，这是因为该肌肉抽搐通常具有大约10至40Hz 的频率。单一的频率成分在该区域中的存在例如能够用于确定使用者操作。充电装置原则上能够将压电件连续地保持在所希望的偏移电压上，然而该充电 装置也可以通过控制装置来激活，以便仅仅有时调节压电件上的偏移电压。然而，也能够以对使压电传感器开始运作的数据进行评估来补充信号分析，或 者甚至完全通过这种评估来替代信号分析。如果连续地运行充电线路并且以如下方式控 制该充电线路，即，该充电线路维持电荷状态以实现压电件上所希望的电压值，那么流 动着的电荷能够用作压电件中电荷变化的量度。由于通过持续不断地操作传感器以交替的方式实现充电和放电，从而必须始终调节充电线路，以便有时从压电传感器上去除电 荷并且另一方面有时将电荷施加到该压电传感器上。在此，为了以所需的电荷值或者说 电流强度和持续时间进行充电而进行的分析同样能够用于检测使用者操作。此外，控制装置具有有唤醒能力的输入端，该输入端与压电传感器联接。依据 本专利技术，在控制装置的有唤醒能力的输入端上，在第一次操作压电件并且由此引起电压 脉冲时，唤醒控制装置并且将其置于询问状态。控制装置现在可以激活分析装置或者开 始进行其控制。因此，不需要持续地询问压电件上的电压，而是仅仅在控制装置通过有 唤醒能力的输入端上的电压脉冲被唤醒时才询问该电压。然后才开始对压电件上存在的 电压进行信号分析。如果充电线路不是连续地工作，那么事先也由控制装置来激活充电 线路，以便在压电件上通过充电来调节所希望的偏移电压。随后，由检测和分析装置以 所希望的频率扫描压电件上的电压并且获得相应的信号分布。该信号分布被转换成数字 化的值并且研究特征性的特征。尤其能够首先研究的是，初始的操作脉冲是否具有处于 如下值域内的宽度，该值域将所用的使用者操作识别为有效(通常例如50至100ms)。此 外，能够进一步分析曲线本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于机动车的操作装置，用于对使用者进入进行监测，所述操作装置具有压电传感器，所述压电传感器被布置，用于由使用者进行按压操纵或者按键操纵，并且所述压电传感器与压力表面联接，其特征在于，设置有充电线路，所述充电线路被联接，用于给所述压电传感器充电，其中，所述压电传感器能够通过所述充电线路充电，直到存在预先给定的电压值，检测和分析装置与所述压电传感器联接，所述检测和分析装置将所述压电传感器上存在的电压转换成数字化的值并且能够记录转换成的电压值的序列，控制装置经由有唤醒能力的输入端与压电传感器联接，并且所述控制装置能够激活分析装置。

【技术特征摘要】
DE 2009-9-16 102009029500.31.用于机动车的操作装置，用于对使用者进入进行监测，所述操作装置具有压电传 感器，所述压电传感器被布置，用于由使用者进行按压操纵或者按键操纵，并且所述压 电传感器与压力表面联接，其特征在于，设置有充电线路，所述充电线路被联接，用于给所述压电传感器充电，其中，所述 压电传感器能够通过所述充电线路充电，直到存在预先给定的电压值，检测和分析装置与所述压电传感器联接，所述检测和分析装置将所述压电传感器上 存在的电压转换成数字化的值并且能够记录转换成的电压值的序列，控制装置经由有唤醒能力的输入端与压电传感器联接，并且所述控制装置能够激活分析装置。2.按权利要求1所述的操作装置，其中，所述控制装置具有微控制器，并且在所述有 唤醒能力的输入端上的信号能够在所述微控制器中触发中断。3.按权利要求1或2所述的操作装置，其中，所述控制装置与所述充电线路联接，以 便控制所述充电线路去给所述压电传感器充电。4.按上述权利要求中任一项所述的操作装置，其中，所述分析装置的输出端与所述 控制装置联接，以便将一个或者多个电压值传送到所述控制装置。5.按权利要求4所述的操作装置，其中，所述控制装置依赖于当前的电压值来控制所 述充电线路。6.按上述权利要求中任一项所述的操作装置，其中，所述控制装置和所述分析装置 在同个微控制器中实施。7.按上述权利要求中任一项所述的操作装置，其中，所述控制装置和所述充电...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁维特，安德烈亚斯佩施尔，
申请(专利权)人：胡夫许尔斯贝克和福斯特有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]