CN102131992A - 用于锁定/解锁车门板的近区传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种近区或存在或检测电容式传感器(6)，用于车门板(4)的锁定/解锁目的，特别是用于车辆。更准确地，该近区电容式传感器被整合在车门板的把手(1)中，用于车门板的锁定/解锁。该传感器包括形成在印刷电路(8)上的至少一个电极和至少一个金属屏蔽构件(10)，以便产生用于检测使用者存在的区域(5)。

Description

用于锁定/解锁车门板的近区传感器
技术领域
本发明涉及一种近区(close-in)、存在或检测传感器，用于锁定/解锁车门板，特别是用于车辆。
更具体地，本发明涉及一种接近传感器，特别但非排他地是电容类型的，其意图整合在车辆门板的把手中。
背景技术
这类传感器使得可以设计出基于对使用者手(例如在把手附近)的检测的用于锁定/解锁车辆车门的“无需手动”系统(hands free system)。
所述检测通过测量电极执行，所述测量电极与参考电极关联，其方式是能在手接近时检测出变化。该变化随后启动位于车辆上的辨识装置与通过使用者携带的便携识别器之间的通讯，其方式是能允许仅在鉴别出授权的识别器的情况下才锁定/解锁车门板。根据另一无需手动系统，还可通过以规则间隔询问来首先鉴别车辆而执行检测。
通常，电容式接近传感器布置在把手内，以便形成局部电场。
这类传感器现存的问题是，其在把手周围形成相当大范围的检测区域，会造成不期望的检测。实际上，通过其电极形成的电场延伸超过所期望的检测区域，且在该情况下，是朝向把手的外部，由此引起不期望地触发车门板的锁定/解锁。而且，在相对于车门板的垂直平面内存在电场的不对称性，由此产生功能的不对称性，例如在左把手和右把手之间。
这就是为什么已经根据欧洲专利申请号EP1384845提出了提供具有连接到地的屏蔽部件的电容电极。该屏蔽部件位于检测单元的外侧面上并朝向至少一个电极延伸。
根据现有技术的第二状态，特别是根据日本专利申请号JP2004169426，公开了一种以平行方式经由支承件保持与印刷电路板间隔的屏蔽部件。
但是，在前述传感器中，它们没有一个能提供定向(directive)且准确的电容式传感器来用于车辆车门板的锁定/解锁。
发明内容
本发明的目的是通过提供一种定向传感器解决该问题，该传感器使得可以获得可靠且被限制在被限定空间中的变化检测区域，可以避免任何寄生检测。
而且，本发明使得可以减小检测系统的总体尺寸并由此减小把手的尺寸。
而且，本发明使得可以减少这种把手的制造成本(所述把手包括这种接近检测器)以及有助于其组装。
优选地，本发明使得可以在相对于车门板的垂直平面内获得对称检测，由此可以有助于包括这种传感器的把手的生产。
为此，本发明的主题是一种用于整合在车门板把手中的电容式接近传感器，特别是用于车辆的，用于其锁定/解锁目的，该传感器包括形成在印刷电路上的至少一个电极，以便产生用于检测使用者存在的区域，其特征是，其包括形成在所述印刷电路上的至少一个金属屏蔽构件。
有利的是，所述屏蔽构件形成印刷电路的其中一个面。
更准确地，所述屏蔽构件在所述至少一个电极的整个长度上纵向地且以平行方式延伸并通过导电材料构造。
替换地，屏蔽构件具有透孔结构，其可以是导电筛网的形式。
优选地，所述金属屏蔽构件通过铜构成。
优选地，所述屏蔽构件以一电位势作为参考或者是浮置的。
优选地，所述印刷电路在它的其中一个面上具有被测量电极围绕的参考电极且在它的另一个面上具有金属屏蔽构件。
有利的是，根据本发明的传感器包括检测器件，该检测器件在相对于所述车门板的水平平面内是非对称的且在相对于所述车门板的垂直平面内是对称的。
附图说明
在通过例子给出的接近传感器的实施例的以下描述过程中以及参考所附附图可以理解本发明的其他特征和优点，其中：
图1是在车辆门板外部的部分示意图；
图2是根据现有技术的传感器产生的电场和把手的平面图；
图3是根据本发明的传感器的垂直截面图；
图4是根据本发明的传感器的透视图；
图5是根据本发明的传感器产生的电场的截面图；
图6是根据本发明的传感器产生的电场和把手的平面图。
具体实施方式
图1是车辆车门板外部的部分示意图。
图1示意性地显示了“无需手动”车辆操作类型的把手1，通过抓握部分2和相对于车门板4(例如车辆车门)的固定部分3形成。该图还显示了使用者检测区域5。
在模制和构造最终的把手之前，需要整合根据本发明的电容式定向接近传感器6，以便允许在所期望的检测区域5内检测手的所有部分或一部分或属于使用者的任何其他物体。
所述传感器允许通过耦联形成在印刷电路板8上的至少一个测量电极7和至少一个参考电极9来进行检测。
更准确地，所述参考电极可以是有源类型的或无源类型的。
优选地，所述参考电极是激励电极，其对电场施加激励，或以规则间隔对电场施加脉冲。
在本发明的实施例中，电容式传感器(其整合到把手中)包括仅一个电极。该电极是参考电极或测量电极。存在于把手外侧的第二电极例如是车体的一个部件或车体整体；所述部件或所述整体优选连接到地。围绕车辆的地表面也用于电容检测中，其用作接地电极。
在这些不同实施例中，由于手的存在造成的电场变化可在设置于把手中的电极与通过车体和/或地表面构成的电极之间测量出来。
电容式接近传感器6的电极7和9的检测区域5必须允许所述把手1的内侧部分中进行检测。换句话说，把手1的内侧部分相当于把手的与车辆的车门板4接触最多的侧向部分。
更准确地，所述检测区域5设置为面向并平行于所述车门板，其方式是检测把手1的内侧部分的下部和上部附近区域中的任何检测物，用于所述车门板的锁定/解锁。
通常，电容式接近传感器6的包括所述电极的面设置在把手1的内侧部分中并面向所述车门板，以便在所述所期望的检测区域5中形成局部电场。
图2是根据现有技术通过传感器形成的电场和把手的平面图。
该图显示了在把手包括根据现有技术的接近传感器的情况下模拟出的电场线α的水平。通过包括在车辆把手中的电极产生的所述电场以非对称的方式从把手朝向其外侧部分扩展或延伸，该外侧部分相当于把手的与车辆的车门板接触最少的侧向部分，且这样会导致不期望的检测。
图3和4分别以垂直截面视图和透视图显示了根据本发明的传感器。
通过提出了直接在印刷电路8(例如“PCB”类型)上放置或形成至少一个金属屏蔽构件或屏蔽件10，本发明克服了现有技术的缺陷。
更准确地，屏蔽构件10固定到印刷电路8的其中一个面上。换句话说，屏蔽构件10可形成所述印刷电路的其中一个面。
如图3所示，可以作出用于保持金属屏蔽构件能牢固且直接地保持在印刷电路8的上部面上并用于在其下部面上放置所述电极7和9的措施。传感器随后被整合在所述把手中，其方式是其被设置为面向所述车门板。
根据本发明的另一构造，印刷电路8在它的其中一个面上具有被测量电极7所围绕或夹住的参考电极9以及在它的另一面上具有金属屏蔽构件10。
更准确地，所述屏蔽构件关联于或放置于或安装于印刷电路8上。换句话说，所述屏蔽构件没有被保持为相对于所述印刷电路偏离或隔开，或通过支承件的介入作用而间接地连接到所述印刷电路。
该金属屏蔽构件10用导电材料制造，如铜、锌、金、银或任何其他导电元件或本身公知的导电合成物。
替换地，所述金属屏蔽构件10具有透孔(openwork)或带纹理的结构或是导电筛网的形式。
如图4所示，所述屏蔽构件在至少一个电极的整个长度上纵向地并以平行的方式延伸。
所述屏蔽构件和所述电极具有适于所需最终把手的尺寸的特定尺寸，以用于使得在把手内侧部分的长度上以及其上部和下部上的检测区域最大化。
有利的是，根据所述印刷电路的厚度，所述屏蔽构件以浮置电位或电位(如地)或者测量电极为参考。
图5和6分别显示了通过根据本发明的传感器产生的电场的截面图以及通过根据本发明的传感器产生的电场和把手的平面图。
这些图显示了通过根据本发明的传感器6产生的电场β经历把手1外侧部分位置处的扁平化(flattening)。
所述传感器6使得可以在相对于车门板的水平平面内获得非对称的检测，由此产生优化的电容变化检测区域，其是可靠、精确且限制于预定空间的，由此可以避免任何寄生检测并可在所述区域中具有灵敏性。
有利的是，根据本发明的传感器6还使得可以获得在相对于车门板的垂直平面内的对称检测，使得可以制造相同的左右把手，由此减少制造成本和利于组装。
通过所示例子，想要他或她的车门板被锁定或解锁的使用者让手的全部或一部分在把手的下部、上部或内侧部分附近朝向该把手接近。在通过所述传感器检测之前或之后执行鉴别。根据本发明的所述传感器由此提供被限制在预定空间中的检测区域，由此允许仅在这些触发是所期望的时才锁定/解锁车门板。
上述定向电容式传感器的实施例通过例子的方式给出，其仅是示意性的且不是限制性的，且本领域技术人员可以不脱离本发明范围的情况下作出许多修改。
附图标记
1、把手
2、把手的抓握部分
3、把手的固定部分
4、车辆的车门板
5、检测区域
6、定向电容式接近传感器
7、测量电极
8、印刷电路
9、参考电极
10、金属屏蔽构件
α、根据现有技术的传感器产生的电场
β、根据本发明的传感器产生的电场

Claims (10)

1.一种电容式接近传感器(6)，用于整合在车门板(4)的把手(1)中，特别是用于车辆，用于其锁定/解锁目的，该传感器包括形成在印刷电路(8)上的至少一个电极，以便产生用于检测使用者存在的区域(5)，其特征是，其包括形成在所述印刷电路上的至少一个金属屏蔽构件(10)。
2.如权利要求1所述的传感器，其特征是，所述屏蔽构件(10)形成印刷电路(8)的一个面。
3.如权利要求1或2所述的传感器，其特征是，所述屏蔽构件(10)在所述至少一个电极的整个长度上纵向地且以平行方式延伸。
4.如权利要求1到3中的任一项所述的传感器，其特征是，所述屏蔽构件(10)是导电材料。
5.如权利要求4所述的传感器，其特征是，所述金属屏蔽构件(10)通过铜构成。
6.如权利要求1到5中的任一项所述的传感器，其特征是，所述屏蔽构件(10)具有透孔结构。
7.如权利要求6所述的传感器，其特征是，所述透孔结构是导电筛网。
8.如权利要求1到7中任一项所述的传感器，其特征是，所述屏蔽构件(10)以一电位为参考或者是浮置的。
9.如前述任一项权利要求所述的传感器，其特征是，所述印刷电路(8)在它的一个面上具有被测量电极(7)围绕的参考电极(9)和在它的另一个面上具有金属屏蔽构件(10)。
10.如前述任一项权利要求所述的传感器，其特征是，其包括检测器件，该检测器件在相对于所述车门板的水平平面内是非对称的且在相对于所述车门板的垂直平面内是对称的。
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