用于电气构件的供能电路的制作方法
【专利摘要】本发明涉及特别是用于机动车辆的电子构件的供能电路(27)，所述供能电路(27)具有蓄能器(26)，其中放电监测电路(28)监测储存在蓄能器(26)中的能量。如果储存在蓄能器(26)中的能量降到阈值之下，则放电监测电路(28)就切断至少个别构件，尤其是所有构件的供能。
【专利说明】用于电气构件的供能电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及根据专利权利要求1的类别的定义的供能电路。
【背景技术】
[0002]此类供能电路尤其可用于机动车辆中，用于控制单元的电流和/或电压供应。
[0003]电气构件的电流和/或电压供应电路在各种系统中已经变得已知。机动车辆中的此类电流和/或电压供应电路通常包括蓄能器或电池，且适应待供应的具体电气构件的个别需要。在发生故障的情况下，蓄能器可变得完全放电，从而引起机动车辆变得不能运行。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于以至少使紧急操作成为可能的方式来改进供能电路。
[0005]该目的利用通过权利要求1的显著特征的通用供能电路来实现。
[0006]放电监测电路设有根据本发明的供能电路，其监测储存在蓄能器中的能量。如果储存在蓄能器中的能量降到阈值之下，则放电监测电路切断至少个别构件的供能。如果这是有利的，则还可切断所有相关联的构件的供能。因此，有利地避免了蓄能器的完全放电，以便剩余能量仍可用，然后该剩余能量可用于紧急操作。因此，在根据本发明的供能的帮助下增强了机动车辆的可靠性。当然，放电监测电路能够向机动车辆的驾驶员指示紧急情况，以便驾驶员能够在紧急操作的帮助下寻找汽车修理厂。附属权利要求中公开了本发明的附加实施例。
[0007]取决于紧急操作的类型，在需要时向特定构件提供包含在蓄能器中的剩余能量可为方便的。此类紧急操作模式尤其适合于具有锁定系统的机动车辆，尤其是用于接近(access)和/或驾驶权限。锁定系统包括设计为具有至少两种状态的控制装置的第一装置,如,用于解锁和/或锁定车门、点火锁、方向盘锁，用于使防盗系统(immobilizer)、发动机控制单元等启用和/或停用的控制装置；以及设计为一种电子钥匙、ID发射器、芯片卡等的相关联的第二装置。两个装置都具有用于它们的正常操作，尤其是电磁信号的发射器和/或接收器。在第二装置与第一装置之间传输的至少一个信号可为用于第二装置的鉴权的编码操作信号，以便如果第二装置得到授权，则在所传输的操作信号的肯定评定之后可导致第一装置的状态变化。第一装置供有来自蓄能器的能量以用于正常操作。剩余能量被提供至的构件为锁定系统的构件，尤其是第一装置的构件。
[0008]在该实施例中，尤其优选的是，供有剩余能量的第一装置的构件为用于驾驶权限系统和/或用于接近权限系统的模块，所谓的驾驶权限系统模块具体而言位于门中以用于锁门。第二装置，即，电子钥匙则可然后经由驾驶权限系统模块借助于应答器使用剩余能量的至少一部分来触动(activated)。应答器的线圈可以以简单的方式放置在门上的门把手中或放置在机动车辆的外部区域中的另一个位置处。因此，由于剩余能量大体足够用于多个开启程序，故该实施例消除了之前存在的用于紧急打开的门中的机械锁。由于不需要昂贵的机械锁，故通过该方法还增强了成本效益。此外，由于机械锁在这方面提供了较低水平的安全性，故也增强了防盗性能。
[0009]剩余能量的至少一部分还可连接来用于操作车辆的电子设备。单独的触动单元以简单的方式来提供该部分剩余能量。因此，有利的是，有可能执行用于机动车辆的至少一个启动程序或甚至多个启动程序。因此，使得机动车辆以成本效益合算的方式紧急启动成为可能。供有剩余能量的第一装置的构件可为驾驶权限系统的控制单元，所谓的驾驶权限系统控制单元。在该情况下，第二装置，即，钥匙，可经由驾驶权限系统控制单元借助于应答器使用剩余能量来触动。应答器的线圈可放置在仪表盘中或以简单且经济效益合算的方式放置在机动车辆的内部区域中的另一个位置处，从而向驾驶员提供简单且可接近的操作。
[0010]为了具有以操作可靠的方式可利用的足够的剩余能量，蓄能器可为锂离子电池。
[0011]使用本发明所获得的优点尤其包括以简单的方式使得紧急操作成为可能。由于紧急操作不需要附加的构件，例如，应急电池，故不会产生附加成本。相反，可消除之前需要的仅用于紧急操作的附加构件，如，机械门锁。因此，还使得附加成本节约成为可能。因此，本发明以成本效益合算的方式增强了可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]附图中示出了具有各种改进和实施例的本发明的示例性实施例且在下文更详细地描述了该示例性实施例。
[0013]图1示出了装备有锁定系统的机动车辆；
图2以图表示出了用于传输信号的锁定系统的示意性框图，以及 图3示意性地示出了机动车辆中的电气构件的供能电路。
[0014]附图标记
1机动车辆/车辆
2(授权的)用户
3锁定系统
4第一装置
5第二装置
6车门/门
7信号
8有效范围
9点火锁
10方向盘锁
11启动/停止开关
12(第一)信号/唤醒信号
13(第三)信号/范围界定信号
14(第四)信号/应答信号
15(第五)信号/(编码的)操作信号
16门把手
17发射器/接收器(第二装置)
18逻辑电路/微处理器 19用于测量场强的器件/RSS芯片
20(RSS芯片的)输入端
21RSSI输出端(在RSS芯片上)
22(机动车辆的)内部空间
23(机动车辆的)外部空间
24发射器/接收器(在第一装置中)
25(第二)信号/选择信号
26蓄能器
27供能电路
28放电监测电路
29应答器
30模块/驾驶权限系统模块
31触动单元。
【具体实施方式】
[0015]图1示出了具有授权的用户2的机动车辆I。机动车辆I设有以门锁系统形式用于接近权限的锁定系统3，该锁定系统3包括设计为控制装置的第一装置4和相关联的第二装置5。第二装置5设计为一种电子钥匙、标识(ID)发射器、芯片卡、智能卡等。授权的用户2支配第二装置5，提供在有效范围8内对机动车辆I的接近。
[0016]第一装置4具有至少两种状态，第一状态锁定车门6而第二状态使车门解锁。对于它们的正常操作，两个装置4，5都具有用于使用电磁载波发送和/或接收信号7的器件。在第二装置5与第一装置4之间传输的这些信号7中的至少一个为编码的电磁操作信号
15(见图2)。编码的操作信号15用于第二装置5的鉴权，以此如果第二装置5得到授权，则在所传输的操作信号15的肯定评定之后能够导致第一装置4的状态变化。如果授权的用户2操作车门6上的门把手16或靠近门把手16，则发生编码的操作信号15的传输。因此，根据无钥匙进入功能触发了车门6的解锁。当用户2进入有效范围8时，编码的操作信号15的传输在没有用户2参与的情况下也可自动发生。然而，下文不会更详细地检查该情况。如果用户2从外侧关闭车门6，则因此发生车门6的自动锁定。车门6的自动锁定也可在用户2已经离开有效范围8之后发生。
[0017]锁定系统3还确定机动车辆I的驾驶权限。为此，设计为控制装置的第一装置4也对应于两种状态而引起点火锁9 (电子点火锁)和/或方向盘锁10(电子方向盘锁)的解锁和/或锁定。因此，机动车辆I的另一功能上相关的构件也可由第一装置4触动。例如，其可导致防盗系统、发动机控制单元等启用和/或停用。因此，如果授权的用户2在机动车辆I中且操作启动/停止开关11，则发生用于第二装置5的鉴权的编码的操作信号15的传输。这根据无钥匙启动(keyless-go)功能触发了机动车辆I的启动程序等。
[0018]用于无钥匙进入/启动功能的信号7的传输由用户2通过开关和/或传感器的操作触发。例如，接近授权可涉及门把手16、后部把手等的手动操作。能够由用户2手动地操作的启动/停止开关11位于机动车辆I中以用于驾驶权限。启动/停止开关11有利地位于机动车辆I中的档位选择杆上、位于点火锁9上、位于仪表盘中、位于中央控制台中等。[0019]现在将借助于图2更详细地阐释根据本发明的锁定系统3的功能。
[0020]首先，第一装置4经由作为发送和/或接收信号的器件的发射器/接收器24发送被称为用于相关联的第二装置5的唤醒信号的第一电磁信号12。第二装置5由唤醒信号12从具有减少的能量消耗的静止状态转换到用于正常操作的触动状态。第一装置4然后发送至少一个附加的、第三电磁信号13，该信号13在下文中也被称为范围界定信号。因此，相关联的第二装置5能够确定其相对于第一装置4的位置。具体而言，有可能确定第二装置5是否位于机动车辆I的外侧上，且如果有必要，则还确定第二装置5在机动车辆I的外部空间23中和/或在内部空间22中所处的位置。然后，第二装置5经由发射器/接收器17向第一装置4发送第四信号14，其包含有关所确定的位置的信息且在下文也被称为应答信号。最后，如已经描述的，然后第五电磁信号作为用于鉴权的编码的电磁操作信号15经由发射器/接收器24，17在第一装置4与第二装置5之间传输。具体而言，信号15可由多部分信号组成且在两个装置4，5之间以双向通信传输。至于有关双向通信自身的更多细节，对DE 43 40 260 Al进行参考。
[0021]例如，唤醒信号12可包含机动车辆类型的标识。在接收唤醒信号12之后，首先触动属于相同机动车辆类型的位于有效范围8中的所有第二装置5。如借助于图2可更详细地看到的那样，在锁定系统3的附加实施例中，第一装置4向第二装置5发送作为选择信号的在第一信号12与第三信号13之间的第二电磁信号25。第二信号25包含有关机动车辆I的标识的详细信息。因此，仅实际上与第一装置4相关联的第二装置5保持在触动状态。然而，与机动车辆I不关联的处于触动状态下的第二装置回到了静止状态。
[0022]图2中示为示意性的框图的第二装置5具有作为发送和/或接收信号的器件的发射器/接收器17和逻辑电路18，例如，该逻辑电路18由微型计算机组成。此外，用于测量由第一装置4传输的至少一个信号的场强的器件19位于第二装置5中。用于测量场强的器件19测量所传输的信号，即，范围界定信号13中的一个的场强或强度。用于测量场强的器件19有利地设计为集成构件，该集成构件在下文还被称为RSS (无线电信号强度)芯片。RSS芯片19具有连接到发射器/接收器17上的输入端20，和继而连接到逻辑电路18上的RSSI (无线电信号强度指示器)输出端21。RSS芯片19经由输入端20接收由发射器/接收器17接收到的各个信号13，且在其RSSI输出端21处生成RSSI信号，RSSI信号功能上取决于信号13的场强。例如，RSSI信号可按比例或成对数地取决于信号13的场强。然后有可能经由RSSI信号的对应评定执行逻辑电路18中的位置确定。
[0023]尤其优选的是，用于作为唤醒信号的第一信号12和/或作为范围界定信号的第三信号13的载波具有处于感应低频率(LF)范围内的频率。例如，该频率可为大约20kHz, 120kHz, 125kHz等。此类感应信号有利地具有限于机动车辆I的周围环境的范围。因此，第二装置5只有在其位于机动车辆I的内部空间22中或位于机动车辆I的外部空间23中的有效范围8内时才被触动，从而避免由于作用过度(overshoot)的干扰和/或安全漏洞。如果期望，则图2中示出的第二信号25还可具有处于低频率(LF)范围内的频率。然而，尤其优选的是，用于作为选择信号的第二信号25和/或用于作为应答信号的第四信号14和/或用于作为操作信号的第五信号15的载波具有处于较高频率(RF)范围内的频率。例如,该频率可为大约315MHz, 433MHz, 868 MHz等。
[0024]还如图1中所示的，机动车辆I具有蓄能器26，蓄能器26通常也被称为电池。蓄能器26可为锂离子电池，其特点在于非一般的性能。蓄能器26向机动车辆I中的各种电气构件供应能量以用于它们的操作。出于该目的，作为一种电子设备的供能电路27位于蓄能器26中，经由该供能电路27向电气构件供应电压和/或电流。具体而言，机动车辆中的第一装置4也供有来自蓄能器26的能量，以用于其正常操作。图3中示意性地示出的电流供应电路27中的放电监测电路28监测储存在蓄能器26中的能量。如果储存在蓄能器26中的能量降到阈值之下，则放电监测电路28切断机动车辆I中的至少个别构件的电压和/或电流供应。在该情况下，优选为可切断所有构件的电压供应。
[0025]如果电压和/或电流供应由于蓄能器26中的较低的能量水平而切断，则可在请求时向构件提供包含在蓄能器26中的剩余能量，以便使得机动车辆I的紧急操作成为可能。剩余能量被提供至的构件为锁定系统3的构件，尤其是第一装置4的构件。即，供有剩余能量的第一装置4的构件为用于驾驶权限系统和/或用于车门6 (驾驶权限系统模块)的电子门锁中的接近权限系统的模块30。
[0026]还如图3中所示，第二装置5，S卩，电子钥匙经由驾驶权限系统模块30经由应答器29使用剩余能量来触动。应答器29的线圈可放置在门把手16中或对应于图1，还可放置在机动车辆I的外部区域中的另一个位置中。因此，现在消除了用于机动车辆I的紧急打开的车门6中的之前需要的机械锁，因为通过适当地选择储存在蓄能器26中的能量的阈值，剩余能量足够用于车门6的多个开启程序，从而使用户2保持接近机动车辆I。
[0027]此外，可期望的是，除接近机动车辆I外，在紧急情况下，还使得机动车辆I的紧急操作成为可能。为此，蓄能器26的剩余能量可经由单独的触动单元31连接以用于操作车辆的电子设备。这使得用户2有可能执行机动车辆I的至少一个启动程序。当然，通过适当地确定用于储存在蓄能器26中的能量的阈值，剩余能量可以以如下方式来权衡，即使得能够执行机动车辆I的多个启动程序。
[0028]为了在紧急情况下实施启动程序，则供有剩余能量的第一装置4的构件可为用于驾驶权限系统的控制单元，所谓的驾驶权限系统控制单元。然后，第二装置5，即，钥匙，经由驾驶权限系统控制单元借助于应答器使用剩余能量来触动。应答器的线圈可放置在仪表盘中或放置在机动车辆I的内部区域中的另一个位置中，然而，未进一步示出该位置。
[0029]本发明不限于所描述的和所示出的示例性实施例。相反，其还包括本领域中的技术人员的在保护性的权利要求的范围内的所有改进。因此，这种锁定系统不仅可用于机动车辆中。也可能用于任何其它门锁中，例如，位于不动产等上的门锁。最后，供能电路还可用于家庭电气设备中等的电气系统和电机中的其它构件的电流和/或电压供应，其中，如果储存在蓄能器中的能量降到阈值以下，则切断至少个别构件的电流和/或电压供应。在此类紧急情况下，则在需要时可适当地向一个构件或多个构件提供包含在蓄能器中的剩余能量。
【权利要求】
1.一种尤其是用于机动车辆(I)的电气构件的供能电路具有蓄能器(26)，其特征在于，放电监测电路(28)提供成监测储存在所述蓄能器(26)中的能量；以及如果储存在所述蓄能器(26)中的能量降到阈值以下，则所述放电监测电路(28)切断至少个别构件、尤其是所有构件的的供能。
2.根据权利要求1所述的供能电路，其特征在于，包含在所述蓄能器(26)中的剩余能量在请求时提供给构件。
3.根据权利要求1或2所述的供能电路，其特征在于，所述机动车辆(I)具有锁定系统(3)，尤其是用于接近和/或驾驶权限的所述锁定系统(3)，其中，所述锁定系统(3)包括第一装置(4)，其设计为具有至少两种状态的控制装置，诸如，用于解锁和/或锁定所述车门(6)、所述点火锁(9)、所述方向盘锁(10)，用于使得所述防盗系统、所述发动机控制单元等启用和/或停用的控制装置；以及相关联的第二装置(5)，其设计为一种电子钥匙、ID发射器、芯片卡等，其中，所述两个装置(4，5)具有用于它们的正常操作，尤其是用于电磁信号(7)的发射器和/或接收器(24，17)，其中具体而言，在所述第二装置(5)与所述第一装置(4)之间传输的所述信号(7)的至少一个为用于所述第二装置(5)的鉴权的编码的操作信号(15)，以便如果所述第二装置(5)得到授权，则可在所述传输的操作信号(15)的肯定评定之后导致所述第一装置(4)的状态变化，以及其中，所述第一装置(4)供有来自所述蓄能器(26)的能量以用于正常操作；以及所述剩余能量被提供至的构件为所述锁定系统(3)的构件，尤其是所述第一装置(4)的构件。
4.根据权利要求1、2或3所述的供能电路，其特征在于，供有所述剩余能量的第一装置(4)的构件为用于所述驾驶权限系统和/或所述接近权限系统的所述模块(30)，尤其是在所述门(6)中的用于所述 门锁的模块。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的供能电路，其特征在于，所述第二装置(5)经由所述(驾驶权限系统)模块(30)借助于用于所述驾驶权限系统和/或所述接近权限系统的应答器(29)使用所述剩余能量来触动，且所述应答器(29)的线圈优选为放置在所述门(6)上的门把手(16)中或放置在所述机动车辆(I)的外部区域中的另一个位置处。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的供能电路，其特征在于，所述剩余能量尤其经由单独的触动单元(31)连接以用于操作所述车辆的电子设备，以便可为所述机动车辆(I)执行至少一个启动程序。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的供能电路，其特征在于，供有所述剩余能量的第一装置(4)的构件为用于所述驾驶权限系统的控制单元；所述第二装置(5)优选为经由用于所述驾驶权限系统的控制单元借助于应答器使用所述剩余能量来触动；以及此外，所述应答器的线圈优选为放置在所述仪表盘中或放置在所述机动车辆(I)的内部区域中的另一个位置处。
8.根据权利要求1至7中的一项所述的供能电路，其特征在于，所述蓄能器(26)为锂离子电池。
【文档编号】B60R16/033GK103889789SQ201280037420
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年7月26日 优先权日:2011年7月27日
【发明者】K.米勒, M.雷克曼 申请人:马夸特有限责任公司