专利名称：用于避免外部颗粒进入汽车内部空间的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于避免外部颗粒进入汽车内部空间的装置和方法。外部颗粒的概念在本发明的框架内例如是指积雪、飘雪、污物颗粒聚集物、花粉和其它小颗粒聚集物。 汽车内部空间例如可以是所谓的座舱或汽车希望避免外部颗粒进入而需要保护的其它内部空间。外部颗粒可能在汽车的外部例如处于车顶、行李舱门或汽车驱动装置盖板(发动机罩)上。
背景技术：
德国专利申请公开说明书DE 102007019014A1公开了一种用于避免封闭空间内由外界环境引起的气压快速改变的方法和装置。在此，空间的内部压力通过传感器监测。内部压力的快速改变通过有针对性地输入或排出空气至少部分地进行补偿。在此，空气的输入和排出通过打开过压或低压容器实现。以公开号WO 90/01428公开的国际专利申请PCT/EP89/00582介绍了一种用于汽车的包括两个风扇的空调装置。这两个风扇可以通过调节装置在正常工作时这样调节，使客舱内的气压始终略高于环境压力。通过这种空调装置能够实现在车门、车窗或天窗关闭的情况下防止外界空气通过汽车的缝隙和接口进入。
发明内容
在这种背景下本发明所要解决的技术问题在于，提供一种装置和方法，其中，在打开车门时阻止处于汽车外表面上或汽车附近的颗粒或异物如雪、灰尘、水滴和/或污物聚集物进入汽车内部空间，以避免例如弄脏或弄湿汽车座椅。此技术问题按照本发明通过一种用于避免外部颗粒进入汽车内部空间的装置和方法解决，其具有识别车门预期打开的监控装置，并在这种情况下通过一个过压产生装置在汽车内部空间内产生空气过压；按本发明的方法规定，识别车门的预期打开并且在这种情况下在汽车内部空间内产生空气过压。本发明的主要优点在于用于自动避免外部颗粒进入汽车内部空间的简单结构。在此还能避免汽车内部空间的表面由于沉淀和沉积外部颗粒而被弄脏或弄湿。打开车门时， 一般由于车门的旋转运动而在汽车内部空间产生低压，使得处于车顶上(特别是车顶与车门之间的缝隙内)的积雪、污物聚集物、花粉、飘雪等进入汽车内部空间并且特别是会弄脏或弄湿汽车座椅，这样会使想要坐进汽车内部空间的人很不舒服。此前及时在汽车内部空间产生的过压有效地防止这种现象发生并在一定程度上产生一种在打开车门时从门框排出的气流。这种空气推力非常有效地阻止外部颗粒通过门框进入。空气过压的概念在本发明的框架内是指高于汽车周围环境气压的气压。监控装置可以由汽车内部空间中现有的监控装置构成，其例如根据预先规定的工作参数识别车门的预期打开。可以考虑的例如是，监控装置识别出有人接近汽车或例如由于具有无线电钥匙而可以被认定为汽车驾驶员的人接近汽车。
过压产生装置可以设计为充入空气的过压气罐，其既可以设置在该汽车内部空间的内部，也可以设置在该汽车内部空间的外部，例如设置在另一汽车内部空间内。在过压气罐设置于所观察的汽车内部空间之外的情况下，该过压气罐通过空气导流装置与该汽车内部空间连接。过压气罐具有与汽车内部空间相比特别高的气压。为了在汽车内部空间内产生空气过压，打开过压气罐与汽车内部空间的连接，使得空气从过压气罐流入汽车内部空间内并在那里产生空气过压。在本发明一种有利的设计方案中，空气过压的产生在此前提下进行，即识别装置已经识别到处于汽车内部空间之外的外部颗粒聚集物。因此空气过压的产生仅在预期外部颗粒会进入汽车内部空间，也就是汽车内部空间之外存在外部颗粒的情况下进行。识别装置在此例如识别位于汽车外表面上的外部颗粒聚集物，特别是位于汽车的车顶、前挡风玻璃或发动机罩上的外部颗粒聚集物。在一种实际的实施方式中，识别装置例如可以设计为用于识别汽车内部空间之外的外部颗粒聚集物的摄像机或传感器系统。按本发明另一种有利的设计方案，空气过压的产生在该装置进入避免模式的情况下进行。因此驾驶员可以确定何时运行用于避免外部颗粒进入汽车内部空间的装置，也就是说是否一旦车门打开就阻止外部颗粒的进入。例如当汽车停放在受保护的空间例如车库内时，可以相宜地不运行该装置。与此相对，例如在冬天预计下雪或汽车停放在车顶上更容易形成污物聚集物的林地中时，汽车驾驶员可以将该装置置入避免模式。在此，可以说该装置通过置入避免模式而得到激活并通过脱离避免模式去激活 (关闭)。避免模式的激活或去激活例如可以通过操纵一个操作单元来进行。按本发明另一种优选的设计方案，监控装置根据车门开锁识别车门的预期打开。 由此能够以特别简单的方式识别出车门的预期打开。在此，这种识别可以与利用机械钥匙打开的机械锁或与通过操作无线电钥匙借助无线电连接打开的无线电锁相关联。按本发明另一种相宜的设计方案，过压产生装置包括通风装置。通过利用例如汽车内已经存在的通风装置，空气过压的产生可以耗费特别低地进行。只要预计打开车门或即将打开，通风装置就增加空气的输送并与此同时在车内产生所期望的空气过压。空气的输送可以例如在车门打开后保持一段预先规定的时间。这一点例如在下雪并伴有相应的风时是有利的，因为只要门打开，雪随即也可能在较长的时间段中进入汽车内部空间。按照本发明另一种特别相宜的实施方式，通风装置具有产生定向气流的出气喷嘴。通过指向车门打开方向的气流，特别优化地并且在通风装置功率耗费较少的情况下避免了外部颗粒进入汽车内部空间。在这种实施方式中，可以有利地利用汽车内本来存在的通风装置出气喷嘴。按照本发明另一种有利的设计方案，通风装置包括进气口和出气口，其中，空气过压的产生在出气口关闭的情况下进行。因此能够以特别优化的方式在通风装置功率耗费最小化的同时在汽车内部空间内产生空气过压。特别是在具有包括进气口和出气口的通风装置的汽车中，通过简单地关闭出气口可以特别简单地产生空气过压。在本发明另一种相宜的设计方案中，识别装置包括雨水传感器。因此汽车内已经存在的雨水传感器可以特别相宜地用于识别汽车内部空间之外的外部颗粒。在此，雨水传感器以与识别下雨造成的液态积水相同的方式识别处于汽车外表面上的积雪(也就是冰晶)或小水滴。在本发明另一种优选的实施方式中，识别装置包括温度传感器。将温度传感器用于识别汽车外面的积雪或飘雪是一种特别简单的识别方案。温度传感器例如检测特别低的温度并在这种情况下推断出汽车外面存在积雪或飘雪的较高可能性，例如在温度低于0°c 时。按本发明的另一种设计方案，识别装置包括光传感器。将光传感器用作识别装置是有利的，因为该光传感器可以很容易这样定向，使得外部颗粒聚集物聚集在所要探测的阳光与传感器之间。该传感器随即识别出光线或阳光在外部颗粒上发生折射或从传感器的视角观察被这些外部颗粒遮盖，由此可以推断出存在外部颗粒。在此，可以利用汽车内已经存在的传感器(例如光敏传感器)识别外部颗粒聚集物。 按本发明的用于避免外部颗粒进入汽车内部空间的方法规定，a)识别车门的预计打开，b)其中，在这种情况下在汽车内部空间内产生空气过压。由此提供了一种特别相宜和简单的方法以避免外部颗粒进入汽车内部空间。在按本发明的方法的一种有利的设计方案中，在识别出汽车内部空间之外存在外部颗粒聚集物的情况下产生空气过压。这一点是按本发明的方法的一种特别相宜的扩展设计，其中仅在预计到打开车门时外部颗粒会进入汽车内部空间的情况下，才在汽车内部空间内产生空气过压。
下面借助附图举例对本发明做进一步说明。在此，附图中相同的或功能相同的部件具有相同的附图标记。在附图中图1示出按本发明的装置的一种实施方案；图2示出按本发明的装置的一种实施变型方案；以及图3示意性示出按本发明的方法的流程。
具体实施例方式图1示出在所示状态下停驶的汽车2内的按本发明的装置1，其中，外部颗粒3处于汽车2的车顶4上。外部颗粒3以积雪6的形式构成外部颗粒聚集物5。积雪6还处于车顶4与车门8之间的缝隙7内。在此，车门8关闭并且积雪6在所示的情况下没有进入汽车内部空间9内。在汽车周围环境10中有一名汽车驾驶员11，他通过操作无线电操作单元13将装置1置入避免模式，也就是激活装置。汽车驾驶员然后通过操作无线电操作单元13打开车门8的门锁。监控装置14识别到车门8开锁并由此推断出车门8的预期打开15。在这种情况下，过压产生装置16通过将空气18经由通风装置19输送到汽车内部空间9而在该汽车内部空间9内产生空气过压17。图2示出了从上面(鸟瞰)观察的汽车31内的按本发明的装置30，该汽车在所示的情况32下停驶(图2下部)。在此，识别装置33包括雨水传感器34、温度传感器35和光传感器36，它们各自识别位于汽车内部空间37外面的外部颗粒聚集物38。
雨水传感器34在此识别汽车内部空间37外面下雨或下雪形式的降水、积水和积雪并在这种情况下发出识别信号。温度传感器35尤其识别0°C以下的、可由此预计到汽车内部空间37之外存在积雪或飘雪的温度。在识别到这些温度的情况下，温度传感器35发出识别信号。此外，光传感器36识别位于所要探测的光线或阳光与光传感器36之间的外部颗粒聚集物38。这一点由此进行，即光传感器36识别出光线或阳光在外部颗粒上发生折射或从光传感器36的角度观察被这些外部颗粒遮盖。在这种情况下，可以推断出汽车内部空间37外面存在外部颗粒聚集物38，从而光传感器36发出识别信号。雨水传感器34、温度传感器35和/或光传感器36发出的识别信号(例如在装置30的自动模式下)导致装置30被置入避免模式，也就是被激活。如果雨水传感器34和光传感器36没有识别出外部颗粒聚集物38并且温度传感器35识别出0°C以上的温度，那么发出相应的信号，使得装置不进入避免模式和/或该模式被重新去激活。在汽车31周围环境39内有一名汽车驾驶员40，他利用车钥匙42打开车门41的门锁。车钥匙42在此通过无线电与车门锁并与监控装置43连接。监控装置43根据车门 41的开锁44识别出车门41预计打开45 (图2上部示出)。因此过压产生装置46在汽车内部空间37内产生空气过压47 (也就是与汽车周围环境中的气压相比更高的气压)。过压产生装置46在此是通风装置49。通风装置49具有进气口 50和出气口 51并且通过输送空气52在汽车内部空间37内产生空气过压47，其中，出气口 51关闭。在图2上部中示出汽车31在汽车驾驶员40打开车门41以后稍晚的时间点的情形。在此时刻，外部颗粒聚集物38落下并由通过车门框从车门41的开口 61排出的气流60 吹离汽车内部空间37。通风装置49为此通过出气喷嘴62产生定向气流63，从汽车内部空间37观察，该气流63指向车门41的开口 61。图3示意性示出按本发明的方法70的一种可能的流程。该方法以方法步骤A开始，在该方法步骤A中识别位于汽车内部空间外面的外部颗粒聚集物。在下一个方法步骤 B中车门开锁。根据车门的开锁在下一个方法步骤C中识别出车门的预期打开。在这种情况下，在接下来的方法步骤D中在汽车内部空间内产生空气过压。至少在概括性的说明和具体实施方式
说明部分以及附图中介绍了至少一个实施例，但对本领域技术人员来说显而易见的是，本发明存在大量的变化可能性。同样可以看出的是，一个或多个实施例仅应理解为举例并且不以任何方式限制本发明的保护范围、适用性或配置。确切地说，总体的说明、专门的说明部分和附图为本领域技术人员提供了一种指导，以便能够将本发明转化成至少一种实施方式，其中不言而喻的是，可以对一个或多个实施例中所介绍的元件的功能和设置进行各种变化，只要不背离权利要求书所述技术方案及其等同技术方案的保护范围。附图标记清单1装置2汽车3外部颗粒4车顶5外部颗粒聚集物6积雪
7缝隙
8车门
9汽车内部空间
10汽车周围环境
11气车驾驶员
13无线电操作单元
14监控装置
15打开
16过压产生装置
17空气过压
18空气
19通风装置
30装置
31汽车
32情况
33识别装置
34雨水传感器
35温度传感器
36光传感器
37汽车内部空间
38外部颗粒聚集物
39周围环境
40汽车驾驶员
41车门
42汽车钥匙
43监控装置
44开锁
45打开
46过压产生装置
47空气过压
49通风装置
50进气口
51出气口
52空气
60气流
61开口
62出气喷嘴
63气流
70方法
A
B
C
D
方法步骤方法步骤方法步骤方法步骤
权利要求
1.一种用于避免外部颗粒C3)进入汽车内部空间(9、37)的装置， -具有识别车门(8,41)预期打开(15,45)的监控装置(14,43),-其中，在这种情况下，通过一个过压产生装置(16、46)在所述汽车内部空间(9、37)内产生空气过压(17、47)。
2.按权利要求1所述的装置，-其中，所述空气过压(17、47)的产生在此前提下进行，即识别装置(33)识别出了位于所述汽车内部空间(9、37)外面的外部颗粒聚集物(5、38)。
3.按权利要求1或2所述的装置，-其中，所述空气过压(17、47)的产生在所述装置进入避免模式的情况下进行。
4.按权利要求1、2或3中至少之一所述的装置，-其中，所述监控装置G3)根据车门Gl)的开锁04)识别出该车门Gl)预计打开 (15,45)。
5.按前述权利要求至少之一所述的装置，-其中，所述过压产生装置(16、46)包括通风装置(19、49)。
6.按权利要求5所述的装置，-其中，所述通风装置G9)具有产生定向气流(6 的出气喷嘴(62)。
7.按权利要求5或6所述的装置，-其中，所述通风装置G9)包括进气口(50)和出气口(51)，以及 -其中，所述空气过压G7)的产生在所述出气口(51)关闭的情况下进行。
8.按前述权利要求至少之一所述的装置，-其中，所述识别装置(3 包括雨水传感器(34)。
9.按前述权利要求至少之一所述的装置，-其中，所述识别装置(3 包括温度传感器(35)。
10.按前述权利要求至少之一所述的装置，-其中，所述识别装置(3 包括光传感器(36)。
11.一种用于避免外部颗粒(3)进入汽车内部空间(9、37)的方法，a)其中，识别车门(8、41)的预期打开(15、45)，以及b)其中，在这种情况下，在汽车内部空间(9、37)内产生空气过压(17、47)。
12.按权利要求11所述的方法，-其中，在识别出所述汽车内部空间(9、37)外面存在外部颗粒聚集物(5、38)的情况下产生所述空气过压(17、47)。
全文摘要
本发明涉及一种用于避免外部颗粒(3)进入汽车内部空间(9、37)的装置，其具有识别车门(8、41)预期打开(15、45)的监控装置(14、43)，其中，在这种情况下通过一个过压产生装置(16、46)在汽车内部空间(9、37)内产生空气过压(17、47)。
文档编号B60H1/00GK102416841SQ201110294079
公开日2012年4月18日 申请日期2011年8月5日 优先权日2010年8月5日
发明者A·韦伯, C·佛伯, G·雷切尔 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司