CN104245443B - 车辆访问***及其控制器 - Google Patents
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Abstract
一种***,当主电池不能够供应足够的电力用于致动车辆的电动门锁/闩锁时,所述***用于访问所述车辆,包括:电源,在所述门或所述释放把手中,所述电源向所述车辆的电动闩锁供应电力;进入认证装置,用于接收一个或多个输入,所述一个或多个输入用于认证用户对所述车辆的访问,所述进入认证装置由所述可再充电电源供电;以及,闩锁控制器,由所述电源供电,且所述闩锁控制器操作性地连接到所述电动闩锁和所述至少一个进入认证装置,以从所述进入认证装置接收相应于所述一个或多个输入的信息。所述闩锁控制器可以认证用户对所述车辆的访问,以将所述电动闩锁置于解锁状态中,使得门可被打开。
Description
相关申请的交叉引用
本申请涉及且要求于2012年1月5日提交的序列号为61/583,343的美国临时专利申请的优先权益,所述申请的公开内容以引用的方式整体纳入本文。
技术领域
本公开内容总体涉及用于具有带电动闩锁(power latch)的门的车辆的访问***,且更具体地,涉及即使当车辆的主电池被充分耗尽使得所述车辆的其他电动***变得不运行时用于致动电动闩锁的***和设备。
背景技术
常规地,车辆门包括容纳在门的内面板和外面板之间的门闩锁机构。当门关闭时,闩锁机构与设置在门框架上的元件协作以将门闩锁,并且闩锁机构与用户致动的释放把手协作,以对门开锁使得门可以被手动地打开。
以往,车辆闩锁机构是完全机械的,且每个门的释放把手被机械地连接到闩锁。然而,车辆且特别是汽车中的机械***越来越多地被机电***取代或通过机电***增强。更具体地,车辆越来越多地设有电子闩锁,根据此,用户对外部释放把手的操作将经由车身控制模块对机电闩锁机构进行信号致动。通过这样的方式,消除了释放把手和门闩锁机构之间的纯机械联动装置。
目前的车辆进入***利用钥匙致动、机械备用***来提供对因为车辆的主电池故障导致其电动锁/闩锁失效的车辆的安全访问。在图1中示出了包含电子锁/闩锁和机械备用部件二者的这样的常规电动锁/闩锁***的一个实施例。对于主要的电子锁/闩锁***,车辆的主电池1为车辆的进入控制模块2(诸如,车身控制模块,或者负责车辆进入的其他控制器)和天线3(通常被定位在外部释放把手4中)中的每一个供电(由点线指示),所述天线3用于向远程发射器5(通常被包含到车辆的钥匙扣(key fob)中且因此通常被称为“远程钥匙扣”)发送询问信号(challenge signal)。按照常规,在天线3向远程钥匙扣5发送询问信号6之后,进入控制模块2从远程钥匙扣5接收认证信号7。一旦进入控制模块2认证了此信号7,则进入控制模块就将先前锁定的车辆置于“解锁”状态中,在“解锁”状态中,对释放把手4的随后操作将实现对车辆门的开锁。更具体地,对释放把手4的随后操作将向进入控制模块2发信号(由短划线8表示),以致动(由短划线8表示)机电马达,该机电马达对机械门闩锁10进行开锁。替代地,根据其他常规设计,一旦对信号7进行认证,则进入控制模块2为门闩锁致动器供电,所述门闩锁致动器机械地联接释放把手4和门闩锁10,以限定车辆的解锁状态。
在主电池1供电故障的情况下,包括解锁/开锁机构11(诸如,如所描绘的钥匙锁芯)的辅助机械***被机械地连接(在实线12处指示)到闩锁10,以允许进入车辆中。在这些机械备部件用被设置在门内时,它们要求门内的空间和深度,随着车辆变得更复杂,门变得越来越薄且封装有更多部件,从而造成增大设计约束。例如,常规的机械锁要求的最小深度为45 mm,其难于封装在具有窗玻璃和轨道机构的典型的门中。并且,在这些机械备用部件被设置在车辆上的其他地方时,这样的设置倾向于对于车辆操作者是不方便的,使得在主电池发生故障的情况下更难于打开所述车辆。
发明内容
为了解决现有技术的缺陷,公开了一种访问***以及形成这样的访问***的子组件的控制器,所述访问***用于如下类型的车辆,所述类型的车辆具有:包括主电池的至少一个车载电力源;至少一个门,带有由所述主电池供电的电动闩锁;以及,用户可致动的释放把手,用于打开所述至少一个门;当所述车辆的主电池不能够供应足够的电力用于致动所述电动闩锁时,所述访问***便于访问所述车辆。所述访问***至少包括:
(a)电源,被布置在所述至少一个门或所述释放把手中的一个中,所述电源向所述电动闩锁供应电力;
(b)至少一个进入认证装置,被设置在所述车辆上,用于接收一个或多个输入,所述一个或多个输入用于认证用户对所述车辆的访问,所述进入认证装置由所述电源供电;以及
(c)闩锁控制器,被定位在所述车辆中,所述闩锁控制器由所述电源供电,所述闩锁控制器操作性地连接到所述电动闩锁和所述至少一个进入认证装置,以从所述至少一个进入认证装置接收对应于所述一个或多个输入的信息,且所述闩锁控制器操作以基于从所述至少一个进入认证装置接收的信息认证用户对所述车辆的访问。
一旦对从所述进入认证装置接收的信息进行认证,所述闩锁控制器将所述电动闩锁置于锁定状态或解锁状态中的一个中,所述解锁状态的特征在于,所述电动闩锁操作性地联接到所述释放把手,而所述锁定状态的特征在于,所述电动闩锁操作性地从所述释放把手脱离。
在一个实施方案中,所述进入认证装置是键座,所述一个或多个输入是对应于所述键座上的一个或多个键的一系列数字和/或字母,且对从所述进入认证装置接收的信息进行认证对应于根据预定密码所录入的一个或多个输入。根据一个实施方案,所述键座可被设置在所述释放把手或所述车辆门中的一个上。
在一个实施方案中,至少所述闩锁控制器和所述电源被设置在单一壳体中,所述单一壳体可安装在车辆门中。
在一个实施方案中,所述电源包括可再充电电源,且所述访问***还包括电力管理控制器,用于监测所述可再充电电源的状态以及用于控制经由所述车辆的至少一个车载电力源对所述可再充电电源的再充电,所述电力管理控制器被布置在所述至少一个门或所述释放把手中的一个中,且由所述可再充电电源供电。所述闩锁控制器、所述电力管理控制器和所述电源可全部被设置在单一壳体中,所述单一壳体可安装在车辆门中。
当电源可再充电时,本发明还可包括被定位在所述车辆中的、用于经由所述电力管理控制器从外部电源向所述可再充电电池输送电力的装置,从而选择性地对所述可再充电电源进行再充电。在一个实施方案中,所述外部电源能够直接地连接到所述电力输送装置。在另一实施方案中,所述外部电源能够经由感应而间接地连接到所述电力输送装置。
在本发明的一个形式中,包含有访问***的车辆的至少一个车载电力源包括与所述车辆的主电池分隔开的12 V直流电力源,且此外,所述电力管理控制器控制经由分隔开的所述12 V直流电力源对所述可再充电电源进行再充电。所述12 V直流电力源可以例如包括用于所述车辆的点火***的电力源。
当所述车辆属于包括具有闩锁棘爪和闩锁棘爪开关的电动闩锁的类型时,所述访问***还可包括***作性地连接到所述闩锁棘爪开关的闩锁控制器,且其中所述闩锁棘爪开关操作以向所述闩锁控制器传递关于所述闩锁棘爪的位置的信息。
当所述车辆属于包括门半开开关的类型时,所述访问***还可包括***作性地连接到所述门半开开关的闩锁控制器,且其中所述门半开开关操作以向所述闩锁控制器传递关于所述车辆门被打开或关闭的信息。
当所述车辆属于还包括由所述车辆的主电池供电的进入控制模块的类型时,所述访问***可包括:
进入控制模块,经由所述闩锁控制器***作性地连接到所述电动闩锁和所述进入认证装置,所述进入控制模块能操作以从所述进入认证装置接收对应于所述一个或多个输入的信息,且所述进入控制模块能操作以基于从所述至少一个进入认证装置接收的信息来认证用户对所述车辆的访问,且经由所述闩锁控制器将所述电动闩锁置于所述锁定状态或所述解锁状态中的一个中;以及,电力管理控制器,***作性地连接到所述进入控制模块,且所述电力管理控制器操作以经由所述进入控制模块来确定所述车辆的主电池何时能够供应足够的电力用于致动所述电动闩锁。当所述电力管理控制器确定所述车辆的主电池能够供应足够的电力用于致动所述电动闩锁时,所述访问***不被所述可再充电电源所供电,且所述进入控制模块基于从所述至少一个进入认证装置接收的信息单独地认证用户对所述车辆的访问,且单独地将所述电动闩锁设置在其锁定状态或解锁状态中的一个中。
本公开内容还理解为一种包括本发明的访问***的子组件的设备,所述设备至少包括:(a)电源,可定位在所述至少一个门或所述释放把手中的一个中,所述电源可操作性地连接到所述电动闩锁和所述进入认证装置,从而向所述电动闩锁和所述进入认证装置供应电力;以及,(b)闩锁控制器,可定位在所述车辆中,所述闩锁控制器由所述电源供电,所述闩锁控制器可操作性地连接到所述电动闩锁和所述至少一个进入认证装置,以从所述至少一个进入认证装置接收对应于所述一个或多个输入的信息,且所述闩锁控制器操作以基于从所述至少一个进入认证装置接收的信息认证用户对所述车辆的访问。一旦对从所述进入认证装置接收的信息进行认证,所述闩锁控制器操作以将所述电动闩锁置于锁定状态或解锁状态中的一个中,所述解锁状态的特征在于,所述电动闩锁操作性地联接到所述释放把手,而所述锁定状态的特征在于,所述电动闩锁操作性地从所述释放把手脱离。
附图说明
参照书面描述和附图,将更好地理解本发明的前述特征和其他特征,在附图中:
图1是根据现有技术的车辆访问***的示意性描绘;
图2是根据本发明的一个示例性实施方案的车辆访问***的示意性描绘;
图3a是根据本发明的设备的立体图,出于例示的目的,所述设备被示出为部分透明的;
图3b以立体图描绘了一个车辆门,在所述车辆门中安装了图3a的设备;
图3c是图3a的设备的分解立体图;
图3d是图3a的设备的内部所含有的若干部件的立体图;
图3e根据本发明的设备的一个替代立体图,出于例示目的,所述设备被示出为部分透明的;
图4是根据本发明的、按照一个替代实施方案的设备的立体图;
图5是根据本发明的另一示例性实施方案的车辆访问***的示意性描绘;
图6和图7例示了根据本发明关于图5所公开的实施方案的示例的外部电力连接位置和直接连接器;
图8和图9例示了根据本发明关于图5所公开的实施方案的示例的访问装置,所述访问装置与远离汽车的电源组合,用于与车辆的电动锁***直接和间接连接。
图10例示了根据本发明关于图5所公开的实施方案的多个示例车辆位置,用于将直接和间接连接件安装至车辆。
图11是描绘了本发明的示例性运行的流程图。
具体实施方式
现在参照附图,所述附图仅代表本发明的示例性实施方案,且因此未必按比例绘制,将看到本发明总体包括用于如下类型的车辆的访问***,所述类型的车辆具有:包括主电池的至少一个车载电力源;至少一个门,带有由所述主电池供电的电动闩锁;以及,用户可致动的释放把手,用于打开所述至少一个门;当所述车辆的主电池不能够供应足够的电力用于致动所述电动闩锁时,所述访问***便于访问所述车辆,所述访问***包括:
(a)电源(power supply),被布置在所述至少一个门或所述释放把手中的一个中,所述电源向所述电动闩锁供电;
(b)至少一个进入认证装置,被设置在所述车辆上,用于接收一个或多个输入,所述一个或多个输入用于认证用户对所述车辆的访问,所述进入认证装置由所述电源供电;以及,
(c)闩锁控制器,被定位在所述车辆中,所述闩锁控制器由所述电源供电,所述闩锁控制器操作性地连接到所述电动闩锁和所述至少一个进入认证装置,以从所述至少一个进入认证装置接收对应于所述一个或多个输入的信息,且所述闩锁控制器操作以基于从所述至少一个进入认证装置接收的信息来认证用户对所述车辆的访问。一旦对从所述进入认证装置接收的信息进行认证,所述闩锁控制器将所述电动闩锁置于锁定状态或解锁状态中的一个中,所述解锁状态的特征在于,所述电动闩锁***作性地联接到所述释放把手,而所述锁定状态的特征在于,所述电动闩锁操作性地从所述释放把手脱离。
根据如本文中所描述的本发明的示例性实施方案,所述电源包括一个可再充电电源,且所述访问***还包括电力管理控制器,用于监测所述可再充电电源的状态以及用于控制经由所述车辆的至少一个车载电力源对所述可再充电电源的再充电,所述电力管理控制器被布置在所述至少一个门或所述释放把手中的一个中,且由所述可再充电电源供电。然而,应理解,得益于本公开内容,所述电源可以是单次充电电源而非可再充电的,所述单次充电电源一旦被耗尽即可更换。
如本文中所使用的,术语“电动闩锁”意指车辆的电动门闩锁***的必要部件,其电气地、机械地和/或机电地在门的释放把手的“下游”,且与释放把手的用户致动结合,操作性地打开门。根据现有技术,“电动闩锁”可以包括,例如而并非限制地,车辆的门闩锁和门闩锁致动器,所述门闩锁致动器被选择性地致动,以机械地联接释放把手和门闩锁。其他的“电动闩锁”可以包括例如机电马达,所述机电马达响应于指示用户正在致动释放把手的电气信号来对机械门闩锁进行开锁。关于前述,释放把手可以包括,例如而非限制地,一个或多个传感器(诸如,电容性传感器),所述一个或多个传感器操作以检测何时用户正在触摸释放把手的预定区域。在这些方面,车辆的“电动闩锁”将包括机电马达,所述机电马达响应于用户通过触摸释放把手而正在致动所述释放把手的电气信号来对机械门闩锁进行开锁。因此,应理解,如本文中所使用的术语“用户致动”就用户的角度来讲指这样的动作,即要求释放把手经由车辆的“电动闩锁”实现对已解锁的车辆门的打开。并非严格地设想或要求用户物理地移动(例如,枢转或拉动)把手。从前述,还应理解,本发明可适于结合任何种类的释放把手工作,不论所述释放把手是机械地、电气地还是机电地连接到所述车辆的“电动闩锁”。
如本领域技术人员应理解,术语“锁定(locked)”和“解锁(unlocked)”理解为车辆的电动闩锁的状态,在所述状态中,电动闩锁的部件与门的释放把手联接从而允许通过用户致动释放把手来打开车辆的门,或电动闩锁的部件脱离门的释放把手以防止通过用户致动释放把手来打开车辆的门。因此,在解锁状态中,能够打开车辆的门,然而在锁定状态中,则不能够打开车辆的门。
总而言之,本发明的访问***允许车辆的一个或多个门被解锁和打开(相反地,关闭和锁定),包括车辆的主电池被耗尽到使得车辆的其他电力***不运行的程度的情况。
如图2的示意图中所示,描绘本发明的第一示例性实施方案,这是通过提供电源100实现的,所述电源100被布置在车辆的门中或可选地(如本文中所讨论的)被布置在释放把手110中,所述电源100为电力管理控制器120和闩锁控制器140中的每一个供电(由点线所指示的),且直接地或经由电力管理控制器120为车辆电动闩锁130(在图2中以简化形式被示出为示例性车辆闩锁)和设置在释放把手110上的键座(key pad)150形式的进入认证装置供电,所述进入认证装置用于一旦录入预定访问代码形式的认证信息则解锁/锁定车辆。
可选地,电源还可以为锁状态指示器160(诸如,定位在门上的LED灯)供电(由电力管理控制器和锁状态指示器之间的点线示出),用于向用户提供关于车辆处于锁定状态还是解锁状态的视觉指示器。闩锁控制器140操作性地连接(经由短划线161表示的通信线路)到门半开(door ajar)开关165,以根据车辆处于锁定状态还是在解锁状态来控制视觉指示器的运行。
可选地,当车辆属于包括门半开开关165的类型时,闩锁控制器140会***作性地连接(经由短划线166代表的通信线路)到门半开开关165,且所述门半开开关可操作以向闩锁控制器传递关于车辆的门被打开或被关闭的信息。当这样的门半开开关要求动力时,可以经由电源100提供(由电力管理控制器和门半开开关之间的点线示出)这样的动力。
可选地,当车辆属于其中闩锁130包括闩锁棘爪且设置有闩锁棘爪开关170的类型时,闩锁控制器140会***作性地连接(经由短划线171代表的通信线路)到闩锁棘爪开关170,且所述闩锁棘爪开关可操作以向闩锁控制器140传递关于所述闩锁棘爪的位置信息。当这样的棘爪开关要求动力时,可以经由电源100提供(由电力管理控制器和闩锁棘爪开关之间的点线示出)这样的动力。
下文更详细地描述了根据本发明的多个示例性实施方案的访问***的这些部件和其他部件。
电源和电力管理控制器
继续参照图2,电源100可以包括任何合适的电源,包含常规制造的电源。在例示的实施方案中,电源100是可再充电电源,作为非限制实施例,诸如为一个或多个可再充电电池,诸如锂离子电池、镍金属氢化物电池等。尽管电源100可以是一个或多个任何常规类型的、适于本文所描述的目的的可再充电电池,但是应注意,所选定的电池或多个电池将优选地(尽管不是必须的)能够在所述电池要求再充电之前允许本发明的车辆访问***运行多次。可能的是,电源100可以以比汽车和其他车辆中通常采用的12 V更高的电压运行,从而可选地允许电动闩锁130的更有效的运行。替代地,电源100可以以比12 V更低的电压运行,从而降低电力源的成本和尺寸,节省重量等。在任何情形中,本领域技术人员应理解,电源100所要求的最小电压将由如本文中所描述的***的动力要求来确定,所述动力要求包括实现车辆的电动闩锁(诸如而非限制地,其机电马达部件)的运行。
此外,虽然本文中例举了可再充电电源,但是应理解,电源100可以是要求定期更换的常规单次充电电池。在本发明的这样的实施方案中,应理解,必须提供对电源100的访问,以便于根据要求来更换所述电源。
独立于车辆的主电池的电源100单独地向电动闩锁130、闩锁控制器140、电力管理控制器120、进入认证装置(例如,键座150)且还可选地包括锁状态指示器160、门半开开关165和/或棘爪开关170中的每一个提供运行动力。按照常规,至少电源100、电动闩锁130、闩锁控制器140和电力管理控制器120中的每一个优选地(尽管不是必须的)被定位在车辆的门D和/或释放把手110中,如下文所描述的。
电力管理控制器120操作以监测电源100的充电状态,且当电源100是可再充电时,确定何时要求再充电(即,当电源100的充电状态降到便于访问***的多个部件运行所要求的预定阈值以下时)。
如所描绘的,来自电源100的动力通过电力管理控制器120被路由到访问***的多个部件。当然,应理解,根据本发明的示例性实施方案,替代地,电源100也可以被更直接地联接到由其供电的多个访问***部件。
此外,且还如所描绘的,在不存在本发明的***的情况下,构成车辆的一部分的、用于对电源100再充电的一个电力源或多个电力源(由图2中的“内部电力源(power source)”190例举的)经由电力管理控制器120被电气连接到可再充电电源(由电力管理控制器和电力源之间的点线指示)。虽然内部电力源190可以包括车辆的主电池,但更优选地,可以包括辅助电源,作为非限制实施例,诸如车辆的点火***电力源(其通常是12 V的直流电力源)。以所述方式,示例性实施方案的访问***将不会耗尽车辆的主电池。
当确定需要对电源100进行充电时,在第一实施方案(图2)中,电力管理控制***120操作以从内部电力源190汲取电力。优选地,尽管不是必须,电力管理控制***120被编程,以仅在最佳时刻(诸如,在车辆运行的时期期间)从内部电力源190汲取电力。为此,电力管理控制器120将优选地经由车辆中已经存在的(即,在不存在本发明的情况下,构成车辆的一部分的)适当的控制器或其他计算机而与所述车辆通信,以确定对电源100再充电的最佳时刻。
电力管理控制器120还***作性地连接到车辆的进入控制模块180(如由短划线121代表),以确定进入控制模块何时被供电以足以运行车辆的访问***且因此不要求运行本发明的访问***(在此情境中,本发明的访问***优选地被编程,以依从进入控制模块180的运行)。
可选地,电力管理控制器120可操作以独立于进入控制模块180来监测车辆的内部电力源190的充电状态,诸如经由与车辆的点火供给部(ignition feed)的连接件,作为用于确定是否需要运行本发明的访问***的附加装置或替代手段。
闩锁控制器
由电源100供电的(如由从电力管理控制器120延伸的点线指示的)闩锁控制器140被定位在车辆中,且操作性地连接到电动闩锁130和至少一个进入认证装置(例如,键座150)。闩锁控制器140从进入认证装置150接收对应于一个或多个输入(例如,用户经由键座对预定密码的输入)的信息(由短划线151所指示的),且操作以基于从至少一个进入认证装置接收的信息来认证用户对车辆的访问。一旦对从进入认证装置150接收的信息进行了认证,闩锁控制器140实现(经由通信线路141)电动闩锁130的运行,以将电动闩锁置于锁定状态或解锁状态中的一个中(因此,当用户致动把手时,门可被打开或关闭)。
因此,实际上,当车辆的主电池不能够为车辆的访问***供电以允许用户打开门时,闩锁控制器140不仅用于认证用户对车辆的访问,而且一旦进行这样的认证,用于将电动闩锁130置于解锁状态或锁定状态中(取决于门的初始状态)。在这样的情境中,闩锁控制器140用作车辆的进入控制模块(例如,车身控制模块);虽然受限于允许车辆的门中的至少一个被锁定/解锁以及打开或关闭的程度。因此,应理解,闩锁控制器140(如同车辆的进入控制模块)还被编程,以识别对应于预定密码的键座输入,从而当由于车辆主电池没电或耗尽导致不足以为进入控制模块180供电时,认证用户对车辆的访问。
优选地,尽管不是必须,通信至闩锁控制器140的信息或从闩锁控制器140通信的信息以某一常规方式被保护(例如,加密),使得电动闩锁130不能够被未授权人员改写(override)。
根据例示的实施方案,包括如下文进一步描述的,闩锁控制器140与电力管理控制器120和电源100是整体式的,被集成在一个或多个印刷电路板(“PCB”)中,所述一个或多个印刷电路板被编程为按照本文中所描述的方式执行。替代地,如在其他地方所提到的,闩锁控制器140可以与电力管理控制器120和可再充电电源100分隔开。
继续参照图2,闩锁控制器140***作性地连接到车辆的进入控制模块180(如由短划线142指示的),以至少传递关于车辆的锁状态的信息(即,锁定或解锁),所述车辆的锁状态如通过进入认证装置(例如,键座150)的运行以及可选地来自例如锁状态指示器160、门半开传感器165和/或闩锁棘爪位置传感器170的信号输入(由短划线161、166、171指示)来确立。以此方式,当进入控制模块180被供电以足以正常运行时,应理解,本发明的访问***用于将关于车辆门中的一个或多个的锁定/解锁和打开/关闭状况的必要的车辆状态信息传送至进入控制模块180。因为,在不存在本发明的访问***的情况下,在常规车辆中,进入控制模块180将接收这样的输入,从本公开内容应理解,所述访问***被集成到车辆的现有电子设备中,从而当车辆的主电池被供电以足以便于车辆的访问***的正常运行时,本质上所述访问***对车辆的正常运行是透明的。
参照图3a至图3e,通过示例性实施方案来设想电源100、电力管理控制器120和闩锁控制器140中的每一个被布置在壳体200中,所述壳体200可安装在车辆的门D中(诸如,如所描绘的,可在侧门面板上施加内部装饰之前安装在侧门板中)。更具体地,将看到示例性实施方案的壳体200包括底座201、盖部分202和面部分203。密封垫圈205被布置在至少所述面部分203和所述壳体的剩余部分之间,如图3c中所示。另外如所描绘的,多个电线210从所述壳体延伸出,这些电线提供了便于一个或多个电源的电气通信,并且提供了电源100、电力管理控制器120和闩锁控制器140与至此所描述的多个车辆部件之间的信号通信。可选地,这些电线210终止在一个或多个配合连接器(未描绘)中,所述一个或多个配合连接器可以配合地连接到一个或多个对应的连接器,所述连接器被设置在车辆中,且转而以与至此所描述的多个车辆部件电气通信地被联接到电线。
从前述应理解,本发明设想了对车辆的现有电气***的最小改型,其中访问***被纳入到现有的汽车中,所述现有的汽车并非专门被设计用于与本发明的访问***集成。
虽然必要时(包括响应于与包含有电源100、电力管理控制器120和闩锁控制器140的车辆相关联的设计约束),电源100、电力管理控制器120和闩锁控制器140可以是分立的,但是根据上文所描述的示例性实施方案,将每个部件设置在单个模块(被包含在壳体200中)中应被理解为简化了本发明的构造和安装,包括在批量生产环境中,诸如当访问***被包含到OEM车辆中所暗指的。
接下来参照图4,示出了含有如本文中其他地方所描述的本发明的电源100、电力管理控制器120和闩锁控制器140的壳体200’的一个替代实施方案。根据此替代实施方案(该替代实施方案除了如上文所描述的第一个实施方案指示的运行之外),壳体200’适于与车辆的释放把手组件(未描绘)集成,而非被布置在车辆的门中的其他地方。为此,设有用于与车辆的释放把手互连的密封连接器230’以及密封门线束连接器231’(诸如,如所示出的针型连接器),在访问***的多个实施方案中,通过所述密封门线束连接器231’,壳体200’中含有的多个部件被电气地(电力和信号通信)联接到与所述访问***的运行成整体的其他部件,如本文中其他地方所描述的。应理解,电源100、电力管理控制器120和闩锁控制器140的这种布置有利地允许在访问***的这些部件和连接到所述访问***的这些部件的多个元件之间采用较短的电力连接器。
现在参照图5至图10的实施方案,电源100可以可选地通过外部电力源300、经由电力管理控制器120被选择性再充电(以短划线示出)。外部电力源300通常包括电力源,能够连接(如由点线301示出的)到电力输送装置305,所述电力输送装置305经由电力管理控制器120足以对电源100再充电。例如,外部电力源300可以包括低电力(例如,12 V、9 V或5 V直流)源。作为非限制性实施例,适合的源可以包括另一车辆的12 V的电力源(诸如,点烟器)、蜂窝电话、膝上型计算机或常规电池。在外部电力源300构成常规制造的外部装置的情况下,电力输送装置305将包括适合于外部装置的互连件,诸如任何已知的插头/插座组合、合适的接触部(例如,在外部电力源简单地是常规电池的情况下)等。另一方面,在外部电源300是专门设计用于与本发明的访问***一起使用的装置的情况下,电力输送装置305将包括一个插头,所述插头专门设计用于电力输送装置305处的对应的独特形状的插座。
电力输送装置30最本质地理解为一个或多个电气连接件,用户从车辆上的外部位置可访问所述电气连接件,来自外部电源300的电力可以经由所述电气连接件被输送至电力管理控制器120,以便于对电源100再充电。
电力输送装置305的外部可访问的部分可理解为物理插座,诸如USB端口、“点烟器插头”型的插座、专门配置的插座等,这些物理插座适于被联接到外部电源300。然而,还设想电力输送装置30可以理解为实现电力从外部电源到认证装置40和控制器50的无线输送的装置。在这些方面,本领域技术人员应理解存在若干不同的常规装置用于无线地输送来自电力源的电力,包括实现感应电力输送——诸如电动力感应——的若干不同的装置。在电动力感应中,流经初级线圈的电流创建一个磁场,所述磁场无线地作用在远程的次级线圈上,以通过称为互感的过程产生电流。根据前述,通过电动力感应或者其他感应电力输送,设想外部电源20将构成用于生成磁场的部件,而电力输送装置30将构成感应电流的部件,所述电流向认证装置40和控制器50供应电力。
在一个实施方案中,外部电力源可以与车辆的远程钥匙扣375、375’结合,且能够与电力输送装置物理互连(参见图8),或替代地能够无线电力输送(参见图9)。
例如,根据图8的实施方案,远程访问装置(例如,远程钥匙扣)375’可以包括电池形式的外部电力源,所述外部电力源被布置在钥匙扣中,且电气地联接到设置在所述钥匙扣的凸起部分376’中的接触部。凸起部分376’被配置用于与电力输送装置305’的凹入插座部分307’的接触部电气互连,如所示出的,电力输送装置305’被布置在释放把手100’的底座中,在保护盖306’的下面。
根据图9的实施方案,作为另一实施例,远程访问设备(例如,远程钥匙扣)375”可包括电池供电的初级线圈形式的外部电力源,用于通过磁场在电力输送装置305”的次级线圈中(例如,被布置在车辆的门把手110”中)感应生成电流。如应理解的,通过将远程访问设备375”简单地保持成紧靠电力输送装置305”来实现从外部电力源经由电力输送装置305”到电源的电力输送,从而生成为电源供电所要求的电流。
具体地参照图10,例示了一个代表性的车辆V,在车辆V上示出了用于部署外部可访问的电力输送装置305的可能位置。如所描绘的,这样的可能位置包括车辆顶部305a、车辆天线盖305b、车辆车身壳305c、页屏(leaf screen)305d、引擎盖(hood)305e、防护板(fender)305f、通风口(vent)305g、车身装饰元件305h、车轮舱(wheel well)305i、保险杠305j和/或散热器罩(grill)305k中的一个或多个。应理解,所描绘的位置并非意在穷尽用于电力输送装置305的可能位置,此外,应理解,任何给定的车辆可以在所描绘的位置处以及其他位置处包括一个或多个电力输送装置。用于电力输送装置的其他示例性位置包括侧视镜壳体,或如图6至图9中示出的,在车辆的门把手上或者靠近车辆的门把手。
如在图6、图7和图8中所示出的,用于电力输送装置的每个插座可以设有选择性可移除的插头或枢转盖306、306’,当插座未在使用中时,所述插头或枢转盖306、306’用于保持电力输送装置305的插座部分没有碎片、冰或其他障碍物,以及以提供美观的外观。类似的或其他插头、盖或类似物还可以被设置用于布置在车辆周围的其他位置中的插座,包括上文关于图10所描述的任何位置。
在外部电源300构成常规制造的外部装置的情况下,应理解,所述外部电源会需要经由适合于所述外部装置的互连件连接到电力输送装置305。因此,例如,在图6中描绘了本发明的一个实施方案,其中所述外部电源包括车辆的12 V电源,诸如,点烟器(未示出),且根据所述实施方案,所述电源经由电缆350可连接到电力输送装置(总体以305指示),电缆350在与充电车辆中的12 V电源端口可兼容的常规构造的一端处具有插头351。如所示,电缆350的另一端可具有类似的插头352,用于接纳在电力输送装置305中。
然而,应理解,如上文所描述的电缆不意在限制本发明,且应理解,其他合适的互连装置可以包括USB电缆、迷你型USB电缆等。相反,应理解,用于将电力输送装置互连到外部电源300的电缆或其他装置可以是任何已知的插头/插座组合,诸如在图7的实施方案中示出的,其中电缆350在一端包括常规构造的12 V的插头352,用于接纳在电力输送装置305中,且在相对端处包括不同构造的插头351’,用于与不同于充电车辆的点烟器之外的外部电力源互连。
根据本发明的又一实施方案,在外部电源300简单地包括常规电池的情况下,仅通过在电力输送装置处提供合适的接触部用于与电池的接触部直接电气互连来实现所述外部电源与所述电力输送装置的互连。
进入认证装置
再次参照作为代表性的图2,进入认证装置(例如,键座150)被布置在车辆上,用于认证用户对车辆的访问,所述装置由电源100供电(由在键座和电力管理控制器120之间延伸的点线指示的)且***作性地连接到闩锁控制器140(由短划线151指示的),以向闩锁控制器140提供认证信息,即如本文中所解释的,由闩锁控制器140部分地认证。键座150可以属于常规构造,其中提供用户可访问的界面,用于录入确立用户授权访问车辆的预定访问代码。
常规地,键座被设置在至少驾驶员的门的把手上或其附近,或被设置在靠近驾驶员的门的B柱(B-pillar)上。键座可以可选地被形成为包括闩锁控制器、电力管理控制器或可再充电电源的相同单元的一部分,特别是在访问***被布置在车辆把手中或被布置成靠近车辆把手的情况下。替代地,且如本文中所例举的,键座可以包括访问***的分立部件,或作为集成有本发明的访问***的车辆的部件。
一旦对来自键座150或其他进入认证装置的认证信息进行了认证,闩锁控制器140将电动闩锁130置于锁定状态或解锁状态中的一个中,使得车辆门可通过释放把手的用户致动而相应地被锁定或之后被打开。
示例性运行
在本发明的运行中,电力管理控制器120监测电源100的充电状态。
当充电状态下降到预定阈值以下时,经由电力管理控制器120实现通过车辆的内部电力源190(诸如,车辆的点火***或车辆的主电池)对可再充电电源100的再充电。优选地,尽管不是必须的,电源100总是被维持在充分充电状态,以为如本文中所描述的访问***供电。
优选地,尽管不是必须的,从电源100汲取电力的电力管理控制器120、闩锁控制器140和本发明的***的任何其他构成元件能够在在长时段的不活动期间以“待机”模式或低电力模式运行。以此方式,如本领域技术人员将理解,在电源100要求再充电之前,其电荷可以被保留较长的时间段。然而,在可再充电电源100逐渐耗尽(耗尽到至少不能够为本发明的访问***供电的程度)且车辆的内部电力源190不可用于对电源100再充电(诸如,当车辆的内部电力源190“没电”时)的情况下,则访问***可以可选地包括至此所描述的电力输送装置305,以经由外部电力源300允许对电源100再充电,和/或包括连接到所述闩锁且操作性地作为纯机械故障保护的钥匙锁芯或其他纯机械装置。
在本发明的访问***仅包括(作为机电进入装置)提供对车辆的访问的键座的情况下,应理解,用户对键座的操作以将车辆置于“解锁”状态中以及随后对释放把手的致动实现经由闩锁控制器对闩锁的操作将允许进入到车辆中,只要可再充电电源被充分充电。
通过电力管理控制器将关于电源的充电状态的信息传递到车辆的车身控制模块。
现在参照图11的运行流程图,在示例性实施方案的上下文中将更好地理解访问***的运行,其中车辆的类型属于包括被动类型的常规远程访问***,诸如,本文中上文所描述的,其中一旦对来自用户的远程钥匙扣的信号进行了认证,则将车辆的电动闩锁被置于解锁状态;当然,假设车辆的主电池未耗尽到使得不能够实现这样的访问***的多个部件的运行。当然,应理解,受益于本公开内容,本发明的访问***可以被包含到具有其他类型的常规访问***的车辆中,其他类型的常规访问***包括而非限制地:主动远程进入***、键座作为中介的(keypad-mediated)远程访问***等。
在正常情况下(即,当主电池被充分充电时),随着用户接近车辆(所述用户拥有针对所述车辆的远程钥匙扣)(步骤400),所述车辆的访问***发射询问信号,所述询问信号提示远程钥匙扣响应以发射认证信号。然后通过车辆的进入控制器(在图11中标注为“ECM”)认证所述认证信号,且一旦进行认证(步骤401),车辆的电动闩锁被置于解锁状态中(假定它们的初始状态是“锁定”)(步骤401)。前述发生得足够快,使得当用户足以接近来致动车辆的门释放把手时(步骤402),结果是用户可以实现对电动闩锁的操作,从而对车辆门进行开锁或者打开车辆门(步骤403)。
另一方面,在车辆已经处于解锁状态中的情况下,对释放把手的用户致动(步骤402)实现对电动闩锁的操作,以解锁且打开车辆门(步骤403),而不需要中间认证步骤。
当然,当车辆的主电池没电时,用户将不会意识到前述询问和响应步骤未发生。结果,当用户致动释放把手时(步骤402),他/她将不能够实现对门的开锁和打开门。最根本地,可以通过他/她不能够打开车辆门将此事实传递到用户,尽管其他信号(诸如,视觉线索或可听线索)还可以提供作为本发明的一部分。
在指示主电池故障的情况下(不论简单地通过用户不能够打开门或者以其他方式),则所述用户采用键座(步骤404)以录入通过闩锁控制器认证的访问代码,如至此所描述的。一旦对访问代码进行了认证(步骤405),则闩锁控制器将车辆的电动闩锁置于解锁状态中(步骤405),使得一旦用户随后致动释放把手(步骤402),则可以对门进行开锁且打开门(步骤403)。
另一方面,在车辆已经在解锁状态中且主电池被耗尽的情况下,用户致动释放把手(步骤402)实现了对电动闩锁的操作,以对车辆门进行开锁和打开车辆门(步骤403)而没有中间认证步骤(步骤405),因为如至此所描述的,闩锁控制器操作以接收和存储对应于电动闩锁的锁定/解锁状态的信息。
应理解,如本文中其他地方提到的,任何常规的电动访问***可以与本发明一同使用,在所述常规的电动访问***中,在车辆的主电池被耗尽的情况下,访问***将不起作用。作为非限制性实施例,这样的访问***包括:被动和主动远程进入***和键座录入***或它们的任何组合。
从先前的公开内容还应理解,本发明与车辆的现有电气***无缝地集成,以在主电池逐渐消耗到不能够允许运行车辆的访问***的程度的情况下,提供访问车辆的手段,同时当主电池被充分充电时,从用户的观点允许这样的***正常有效运行。
鉴于上文的教导,本公开内容的许多改型和变体是可能的,得益于本公开内容的本领域技术人员将明了本公开内容的所有改型和变体。因此,在所附权利要求的范围内,除了具体地描述本发明的公开内容还可以实践本公开内容。
Claims (28)
1.一种车辆访问***,用于如下类型的车辆,所述类型的车辆具有:包括主电池的至少一个车载电力源;至少一个门,带有由所述主电池供电的电动闩锁;以及,用户可致动的释放把手,用于打开所述至少一个门;当所述车辆的主电池不能够供应足够的电力用于致动所述电动闩锁时,所述车辆访问***便于访问所述车辆;所述车辆访问***包括:
(a)电源,被布置在所述至少一个门或所述释放把手中的一个中,所述电源向所述电动闩锁供应电力;
(b)至少一个进入认证装置,被设置在所述车辆上,用于接收一个或多个输入,所述一个或多个输入用于认证用户对所述车辆的访问,所述进入认证装置由所述电源供电;以及
(c)闩锁控制器,被定位在所述车辆中,所述闩锁控制器由所述电源供电,所述闩锁控制器操作性地连接到所述电动闩锁和所述至少一个进入认证装置,以从所述至少一个进入认证装置接收对应于所述一个或多个输入的信息,且所述闩锁控制器操作以基于从所述至少一个进入认证装置接收的信息来认证用户对所述车辆的访问;以及
其中,一旦对从所述进入认证装置接收的信息进行认证,所述闩锁控制器将所述电动闩锁置于锁定状态或解锁状态中的一个中,所述解锁状态的特征在于,所述电动闩锁操作性地联接到所述释放把手,而所述锁定状态的特征在于,所述电动闩锁操作性地从所述释放把手脱离。
2.根据权利要求1所述的车辆访问***,其中所述进入认证装置是键座,所述一个或多个输入是对应于所述键座上的一个或多个键的一系列数字和/或字母,且对从所述进入认证装置接收的信息进行认证对应于根据预定密码所录入的一个或多个输入。
3.根据权利要求2所述的车辆访问***,其中所述键座被设置在所述释放把手或所述车辆门中的一个上。
4.根据权利要求1所述的车辆访问***,其中至少所述闩锁控制器和所述电源被设置在单一壳体中,所述单一壳体可安装在车辆门中。
5.根据权利要求1所述的车辆访问***,其中所述电源包括可再充电电源,且所述车辆访问***还包括电力管理控制器,用于监测所述可再充电电源的状态以及用于控制经由所述车辆的至少一个车载电力源对所述可再充电电源的再充电,所述电力管理控制器被布置在所述至少一个门或所述释放把手中的一个中,且由所述可再充电电源供电。
6.根据权利要求5所述的车辆访问***,其中至少所述闩锁控制器、所述电力管理控制器和所述电源全部被设置在单一壳体中,所述单一壳体能够安装在车辆门中。
7.根据权利要求5所述的车辆访问***,还包括被定位在所述车辆中的、用于经由所述电力管理控制器从外部电源向所述可再充电电源输送电力的装置,从而选择性地对所述可再充电电源进行再充电。
8.根据权利要求7所述的车辆访问***,其中所述外部电源能够直接地连接到所述电力输送装置。
9.根据权利要求7所述的车辆访问***,其中所述外部电源能够经由感应而间接地连接到所述电力输送装置。
10.根据权利要求5所述的车辆访问***,其中所述至少一个车载电力源包括与所述车辆的主电池分隔开的12V直流电力源,且其中所述电力管理控制器还控制经由分隔开的所述12V直流电力源对所述可再充电电源进行再充电。
11.根据权利要求10所述的车辆访问***,其中所述12V直流电力源包括用于所述车辆的点火***的电力源。
12.根据权利要求1所述的车辆访问***,其中所述车辆属于包括具有闩锁棘爪和闩锁棘爪开关的电动闩锁的类型,且其中所述车辆访问***还包括***作性地连接到所述闩锁棘爪开关的闩锁控制器,且其中所述闩锁棘爪开关操作以向所述闩锁控制器传递关于所述闩锁棘爪的位置的信息。
13.根据权利要求1所述的车辆访问***,其中所述车辆属于包括门半开开关的类型,且其中所述车辆访问***还包括***作性地连接到所述门半开开关的闩锁控制器,且其中所述门半开开关操作以向所述闩锁控制器传递关于所述车辆门被打开或关闭的信息。
14.根据权利要求5所述的车辆访问***,其中所述车辆属于还包括由所述车辆的主电池供电的进入控制模块的类型,且其中所述车辆访问***还包括:
进入控制模块,经由所述闩锁控制器操作性地连接到所述电动闩锁和所述进入认证装置,所述进入控制模块操作以从所述进入认证装置接收对应于所述一个或多个输入的信息,且所述进入控制模块操作以基于从所述至少一个进入认证装置接收的信息来认证用户对所述车辆的访问,且经由所述闩锁控制器将所述电动闩锁置于所述锁定状态或所述解锁状态中的一个中;
电力管理控制器,***作性地连接到所述进入控制模块,且所述电力管理控制器操作以经由所述进入控制模块来确定所述车辆的主电池何时能够供应足够的电力用于致动所述电动闩锁;以及
其中,当所述电力管理控制器确定所述车辆的主电池能够供应足够的电力用于致动所述电动闩锁时,所述车辆访问***不被所述可再充电电源所供电,且所述进入控制模块基于从所述至少一个进入认证装置接收的信息单独地认证用户对所述车辆的访问,且单独地将所述电动闩锁置于其锁定状态或解锁状态中的一个中。
15.一种设备,用于如下类型的车辆,所述类型的车辆具有:包括主电池的至少一个车载电力源;至少一个门,带有由所述主电池供电的电动闩锁;以及,用户可致动的释放把手,用于打开所述至少一个门;以及,至少一个进入认证装置,被设置在所述车辆上,用于接收一个或多个输入,所述一个或多个输入用于认证用户对所述车辆的访问;当所述车辆的主电池不能够供应足够的电力用于致动所述电动闩锁时,所述设备便于访问所述车辆;所述设备包括:
(a)电源,能够定位在所述至少一个门或所述释放把手中的一个中,所述电源能够操作性地连接到所述电动闩锁和所述进入认证装置,从而向所述电动闩锁和所述进入认证装置供应电力;
(b)闩锁控制器,能够定位在所述车辆中,所述闩锁控制器由所述电源供电,所述闩锁控制器能够操作性地连接到所述电动闩锁和所述至少一个进入认证装置,以从所述至少一个进入认证装置接收对应于所述一个或多个输入的信息,且所述闩锁控制器操作以基于从所述至少一个进入认证装置接收的信息认证用户对所述车辆的访问;以及
其中,一旦对从所述进入认证装置接收的信息进行认证,所述闩锁控制器操作以将所述电动闩锁置于锁定状态或解锁状态中的一个中,所述解锁状态的特征在于,所述电动闩锁操作性地联接到所述释放把手,而所述锁定状态的特征在于,所述电动闩锁操作性地从所述释放把手脱离。
16.根据权利要求15所述的设备,其中所述进入认证装置是键座,所述一个或多个输入是对应于所述键座上的一个或多个键的一系列数字和/或字母,且对从所述进入认证装置接收的信息进行认证对应于根据预定密码所录入的一个或多个输入。
17.根据权利要求16所述的设备,其中所述键座被设置在所述释放把手或所述车辆门中的一个上。
18.根据权利要求15所述的设备,其中至少所述闩锁控制器和所述电源被设置在单一壳体中,所述单一壳体能够安装在车辆门中。
19.根据权利要求15所述的设备,其中所述电源包括可再充电电源,且所述设备还包括电力管理控制器,用于监测所述可再充电电源的状态以及用于控制经由所述车辆的至少一个车载电力源对所述可再充电电源的再充电,所述电力管理控制器被布置在所述至少一个门或所述释放把手中的一个中,且由所述可再充电电源供电。
20.根据权利要求19所述的设备,其中至少所述闩锁控制器、所述电力管理控制器和所述电源全部被设置在单一壳体中,所述单一壳体能够安装在车辆门中。
21.根据权利要求19所述的设备,还包括被定位在所述车辆中的、用于经由所述电力管理控制器从外部电源向所述可再充电电源输送电力的装置,从而选择性地对所述可再充电电源进行再充电。
22.根据权利要求21所述的设备,其中所述外部电源能够直接地连接到所述电力输送装置。
23.根据权利要求21所述的设备,其中所述外部电源能够经由感应而间接地连接到所述电力输送装置。
24.根据权利要求19所述的设备,其中所述至少一个车载电力源包括与所述车辆的主电池分隔开的12V直流电力源,且其中所述电力管理控制器还控制经由分隔开的所述12V直流电力源对所述可再充电电源进行再充电。
25.根据权利要求24所述的设备,其中所述12V直流电力源包括用于所述车辆的点火***的电力源。
26.根据权利要求15所述的设备,其中所述车辆属于包括具有闩锁棘爪和闩锁棘爪开关的电动闩锁的类型,且其中所述设备还包括能够操作性地连接到所述闩锁棘爪开关的闩锁控制器,且其中所述闩锁棘爪开关操作以向所述闩锁控制器传递关于所述闩锁棘爪的位置的信息。
27.根据权利要求15所述的设备,其中所述车辆属于包括门半开开关的类型,且其中所述设备还包括能够操作性地连接到所述门半开开关的闩锁控制器,且其中所述门半开开关操作以向所述闩锁控制器传递关于所述车辆门被打开或关闭的信息。
28.根据权利要求19所述的设备,其中所述车辆属于还包括由所述车辆的主电池供电的进入控制模块的类型,且其中所述设备还包括:
进入控制模块,能够经由所述闩锁控制器操作性地连接到所述电动闩锁和所述进入认证装置,所述进入控制模块操作以从所述进入认证装置接收对应于所述一个或多个输入的信息,且所述进入控制模块操作以基于从所述至少一个进入认证装置接收的信息来认证用户对所述车辆的访问,且经由所述闩锁控制器将所述电动闩锁置于所述锁定状态或所述解锁状态中的一个中;
电力管理控制器,能够操作性地连接到所述进入控制模块,且所述电力管理控制器操作以经由所述进入控制模块来确定所述车辆的主电池何时能够供应足够的电力用于致动所述电动闩锁;以及
其中,当所述电力管理控制器确定所述车辆的主电池能够供应足够的电力用于致动所述电动闩锁时,所述访问***不被所述可再充电电源所供电,且所述进入控制模块基于从所述至少一个进入认证装置接收的信息单独地认证用户对所述车辆的访问,且单独地将所述电动闩锁置于其锁定状态或解锁状态中的一个中。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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