CN104081666B - 用于触发机动车辆车门上的动作的传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于触发在机动车辆车门上的动作的装置(1)。触发装置(1)包括：限定第一检测区域(Z1)的第一电容测量电极(E1)和限定第二检测区域(Z2)的第二电容测量电极(E2)，所述第一电极(E1)和所述第二电极(E2)被设置为使得，所述第一区域(Z1)和所述第二区域(Z2)在空间上偏置，‑处理单元(PU)，连接到所述第一电极(E1)和所述第二电极(E2)，以检测两个电极(E1、E2)的电容变化，并基于两个电极(E1、E2)的每个的电容变化的特性而产生机动车辆车门上的触发动作，所述电容变化由手接近两个检测区域(Z1、Z2)导致。本发明特别应用于车辆领域。

Description

用于触发机动车辆车门上的动作的传感器
技术领域
本发明涉及用于触发机动车辆开启面板上的动作的传感器。其特别应用于锁定和解锁车门的开启面板的领域。本发明特别适用于机动车领域。
背景技术
已知利用用于触发机动车辆车门的锁定和解锁的电容传感器。由于人体三分之二由水构成，接近电容传感器的电极的用户手指或手使其电容改变。电容传感器还包括管理单元，其取决于由电极传递的信息而触发车门的锁定或解锁，即，取决于电极的电容变化。
一个缺点在于，这样的电容传感器包括对于环境电容值敏感的电极。因此，当导电装饰件定位为靠近电极时，例如在抓握杆的外部面上，电极的灵敏性由于该导电装饰件减小。
同样，在大雨时，水的滴流可在导电装饰件和电极之间行进。在这种情况下，电极的电容变化，且该变化被管理单元错误的解译为用户锁定或解锁开启面板的动作。
发明内容
因此，本发明的装置的目的更特别地是克服上述现有技术的缺点。在该背景下，本发明的目的是提出一种用于触发在机动车辆开启面板上的动作的传感器，其可定位为靠近导电元件，并产生与用户的原本意愿相应的用于锁定或解锁车辆开启面板的动作。
为此，本发明涉及一种用于触发在机动车辆开启面板上的动作的传感器，包括：
-限定第一检测区域的第一电容测量电极和限定第二检测区域的第二电容测量电极，所述第一电极和所述第二电极被设置为使得，所述第一区域和所述第二区域在空间上偏置，
-处理单元，连接到所述第一电极和所述第二电极，以检测两个电极的电容变化，并基于两个电极的每个的电容变化的特性而产生机动车辆开启面板上的触发动作，所述电容变化由手接近两个检测区域导致。
由于两个电极的每个的电容变化的特性，根据本发明的触发传感器允许电容变化由手接近引起而不是由例如雨的外界环境引起的验证。
在说明书的其余部分，空间上偏置是指，第一区域和第二区域没有完全重叠。换句话说，第一区域和第二区域仅部分重叠或甚至根本不重叠。此外，第一区域的方位可与第二区域的方位不同。
根据本发明的用于触发机动车辆开启面板上的动作的传感器可还具有以下一个或多个特征，单独地考虑或考虑技术上可行的全部组合。
在非限制性实施例中，第二电极是双电极，从而第二区域的表面被增大。
在非限制性实施例中，每个电极连接至处理单元，通过以下连接：
-连接至处理单元的测量输入部的第一连接件，其中，所述测量输入部能够测量电极的电容变化，和通过连接至控制输出部的第二连接件，其中，所述控制输出部能够控制处理单元的电极的电势，或
-连接至处理单元的单个连接件，所述单个连接件交替地形成测量输入部或控制输出部。
在非限制性实施例中，处理单元的控制输出部或单个连接件可：
-将第一电极的电势设定在与第二电极的电势相同的水平处，或
-将第二电极的电势设定在与第一电极的电势相同的水平处。
在非限制性实施例中，电势周期地且交替地在第一电极和第二电极之间被设定。
在非限制性实施例中，触发传感器包括所谓的保护平面。
在非限制性实施例中，第二电极可定位为与导电元件相对。
本发明的主题还是一种抓握杆，包括根据本发明的触发传感器。
本发明还涉及一种利用如前述权利要求中任一项所述的触发传感器来触发机动车辆开启面板上的动作的方法，所述方法包括以下步骤：
-检测电极的电容变化，所述检测通过电容传感器的处理单元被执行，
-经由处理单元触发机动车辆开启面板上的动作，如果两个电极的每个的电容变化的特性表示手接近两个检测区域，则该触发被执行。
附图说明
本发明的其他特征和优势将在借助说明性的且非限制性的参考附图的其以下描述中显现，在附图中：
图1示出根据本发明的用于触发机动车辆开启面板上的动作的传感器的第一非限制性实施例；
图2示出根据本发明的用于触发机动车辆开启面板上的动作的传感器的第二非限制性实施例；
图3示出根据本发明的用于触发机动车辆开启面板上的动作的传感器的第三非限制性实施例；
图4示出根据本发明的用于触发机动车辆开启面板上的动作的传感器的第四非限制性实施例；
图5示出根据本发明的用于触发机动车辆开启面板上的动作的传感器的第五非限制性实施例；
图6示出包括根据本发明的抓握杆的开启面板的截面；
图7A-7E示出根据本发明的触发传感器的电极的电容变化的特性；
图8示出包括根据本发明的抓握杆的开启面板的截面；
图9示出根据本发明的触发机动车辆开启面板上的动作的方法。
具体实施方式
为了清晰，仅对于理解本发明重要的元件被示出，而不考虑尺寸并以示意性的方式示出。
图1示出根据本发明的用于触发机动车辆开启面板上的动作的传感器1的第一非限制性实施例。
触发传感器1包括：
-限定第一检测区域A1的第一电容测量电极E1和限定第二检测区域A2的第二电容测量电极E2，第一电极E1和第二电极E2被设置为使得，第一区域A1和第二区域A2在空间上偏置，
-处理单元PU，连接到第一电极E1和第二电极E2，以检测两个电极E1、E2的电容变化，并基于两个电极E1、E2的每个的电容变化的特性而产生机动车辆开启面板上的触发动作，所述电容变化由接近两个检测区域A1、A2的手导致。
换句话说，当手接近检测区域A1和A2时，其改变电极E1、E2的电容。将两个电极E1和E2的电容变化的特性整合到一起允许由于手接近造成的电容变化，其与由于外部环境(例如雨)造成的电容变化区分开。
在图1所示的触发传感器1的非限制性实施例中，第一电极E1通过第一连接件C1连接到处理单元PU，该第一连接件C1连接至处理单元PU的测量输入部I，其中，测量输入部I可测量第一电极E1的电容变化。第一电极E1还通过第二连接件C2连接至处理单元PU，该第二连接件C2连接至控制输出部O，其中，控制输出部O可控制第一电极E1的电势。此外，第二电极E2通过第一连接件C1连接到处理单元PU，该第一连接件C1连接至处理单元PU的测量输入部I，其中，测量输入部I可测量第二电极E2的电容变化。第二电极E2还通过第二连接件C2连接至处理单元PU，该第二连接件C2连接至控制输出部O，其中，控制输出部O可控制第二电极E2的电势。
处理单元PU的控制输出部O可：
-将第一电极E1的电势设定在与第二电极E2的电势相同的水平处，或
-将第二电极E2的电势设定在与第一电极E1的电势相同的水平处。
应指出，电势周期地且交替地在第一电极E1和第二电极E2之间设定。该周期例如为2至20ms。
换句话说，第一电极E1和第二电极E2交替地提供所谓的保护功能。该保护功能允许电极E1和E2之间的电容耦合最小化。因此，每个电极E1、E2传送其信息，而没有被相邻电极干扰(串扰)，因此改善相关联信号处理的性能。
图2示出根据本发明的触发传感器1的第二实施例。
在该第二非限制性实施例中，每个电极E1、E2通过单个连接件C连接至处理单元PU，该连接件C连接至处理单元PU。每个单个连接件C交替地形成可测量相应电极的电容变化的测量输入部I，或可控制相应电极的电势的控制输出部O。
因此，处理单元PU的单个连接件C可：
-将第一电极E1的电势设定在与第二电极E2的电势相同的水平处，或
-将第二电极E2的电势设定在与第一电极E1的电势相同的水平处。此外，电势周期地且交替地在第一电极E1和第二电极E2之间被设定。
图3示出根据本发明的触发传感器1的第三实施例。
在该实施例中，第二电极E2是双电极，从而第二区域A2的表面被增大。该双电极包括两个电极E2a和E2b。电极E2a和E2b彼此电连接，从而两个电极E2a和E2b中的至少一个的电容变化经由相应的测量输入部I被测量。
图4示出根据本发明的触发传感器1的第四实施例。
与图1所示的触发传感器相比，该触发传感器1包括所谓的保护平面GP，还称为“保护环”。保护平面GP允许寄生现象被减小。这样的寄生现象可由于定位为靠近电极E1和E2的低频天线LF而造成。这样的天线LF对于提供传感器和电子板之间的通信是必须的，该电子板适于触发车辆的开启面板的锁定和解锁。
应理解，电容传感器1可包括保护平面，此外，适于将第一电极E1的电势设定在与第二电极E2的电势相同的水平处，或将第二电极E2的电势设定在与第一电极E1的电势相同的水平处，电势周期地且交替地在第一电极E1和第二电极E2之间被设定。
图5示出根据本发明的触发传感器1的第五实施例。
与图3所示的触发传感器1相比，该触发传感器1包括所谓的保护平面GP。
在非限制性实施例中，处理单元PU通过微控制器形成，微控制器设置有用于测量电极的电容的器件。有利地，微控制器的参数化可被简单地改变。
图6示出机动车辆开启面板D的截面图，例如门，根据本发明的抓握杆L安装在其上。抓握杆L(或把手)将触发传感器1并入。为了打开开启面板D，用户必须在抓握杆L和开启面板D之间沿箭头F的方向移动他/她的手。手因此定位在空间SP中。在抓握杆L的该非限制性特定实施例中，杆L包括导电元件2，定位为与第二电极E2相对。导电元件2例如是装饰镀铬元件。在该情况下，装饰导电元件例如是电浮动的，即，其没有连接至车辆的地线，这允许制造成本减小。
作为提醒，触发传感器1的处理单元PU(在图中未示出)连接到第一电极E1和第二电极E2，以检测两个电极E1、E2的电容变化，并基于两个电极E1、E2中的每个的电容变化的特性来产生机动车辆开启面板上的触发动作，所述电容变化由接近两个检测区域A1、A2的手导致。图7A-7E显示示出特性的非限制性例子的曲线图。时间表示在X轴线上，电容以毫微法表示在Y轴线上。第一电极E1的电容变化的特性通过曲线CE1显示，第二电极E2的电容变化的特性通过曲线CE2显示。
在图7A中示出的例子中，可注意到，第一电极E1的电容与第二电极E2的电容基本相同，这两个电极E1、E2的电容变化周期也基本相同。此外，第二电极E2的电容略微大于第一电极E1的电容。这样的特性示出，用户的手靠近两个电极E1和E2，即在空间SP中，但还没有与抓握杆L接触。换句话说，用户的手围绕抓握杆L，而没有与之接触。
在图7B所示的例子中，可注意到第一电极E1的电容和第二电极E2的电容之间的略微差异，第一电极E1的电容在变化周期上大于第二电极E2的电容。此外，这两个电极E1、E2的电容变化周期基本相同。这样的特性显示出，用户的手与抓握杆L接触且在空间SP中。换句话说，用户容易打开车门。
在图7C所示的例子中，可注意到，第一电极E1的电容在短周期上明显变化，第二电极E2的电容在相同周期上较弱地变化。这些特性表现沿门D的本体的水流。
在图7D所示的例子中，可注意到，对于基本相同的周期，第一电极E1的电容基本没有变化，而第二电极E2的电容明显变化。这两个特性表示在抓握杆L前方定位的手。
在图7E中所示的例子中，两个电极E1和E2的电容是不相关的。这样的特性代表大雨。
通常，在两个电容变化特性表示手接近的情况下，锁定或解锁动作在车辆的开启面板上执行。相反，在两个电容变化特性代表雨的情况下，则没有锁定或甚至解锁动作被执行。换句话说，特性允许滤去不期望的现象，诸如当用户靠近车辆的触发传感器1但用户没有移动他/她的手接近触发传感器1且仍在下雨时以不适时的方式解锁门。
在图8所示的不同实施例中，导电元件2没有定位为与第二电极E2相对，而是定位在抓握杆L的外部面上且与第一电极E1相对。
本发明的主题还是一种利用根据本发明的触发传感器1用于触发机动车辆开启面板上的触发方法100(图9)。方法100包括以下步骤：
-检测101电极E1、E2的电容变化，该检测101通过电容传感器C的处理单元PU被执行，
-经由处理单元PU触发102机动车辆开启面板上的动作，如果两个电极E1、E2的每个的电容变化的特性表示手接近两个检测区域A1、A2，则该触发102被执行。
特性允许由手接近导致的电容变化与由诸如雨的外界环境导致的电容变化区分开。因此，锁定或解锁动作仅在被用户需要时被执行。
本发明通过例子在以上被描述，且应该理解，在图7的支持下所示的特性不是限制性的，且可使用其他类型的特性而不必须偏离本发明的范围。

Claims (8)

1.一种用于触发在机动车辆开启面板上的动作的触发传感器(1)，包括：
-限定第一检测区域的第一电容测量电极和限定第二检测区域的第二电容测量电极，所述第一电容测量电极和所述第二电容测量电极被设置为使得，所述第一检测区域和所述第二检测区域在空间上偏置，
-处理单元，连接到所述第一电容测量电极和所述第二电容测量电极，以检测两个电容测量电极的电容变化，并基于两个电容测量电极的每个的电容变化的特性而产生机动车辆开启面板上的触发动作，所述电容变化由手接近两个检测区域导致；
其中每个电容测量电极通过连接至处理单元的单个连接件连接至处理单元，所述单个连接件交替地形成测量输入部或控制输出部。
2.如前一权利要求所述的触发传感器(1)，其中，第二电容测量电极是双电极，从而第二检测区域的表面被增大。
3.如前述权利要求1所述的触发传感器(1)，其中，处理单元的控制输出部或单个连接件可：
-将第一电容测量电极的电势设定在与第二电容测量电极的电势相同的水平处，或
-将第二电容测量电极的电势设定在与第一电容测量电极的电势相同的水平处。
4.如前述权利要求3所述的触发传感器(1)，其中，电势周期地且交替地在第一电容测量电极和第二电容测量电极之间被设定。
5.如权利要求1所述的触发传感器(1)，包括保护平面。
6.如权利要求1所述的触发传感器(1)，其中，第二电容测量电极能够定位为与导电元件(2)相对。
7.一种抓握杆，其特征在于，其包括如前述权利要求中的任一项所述的触发传感器(1)。
8.一种利用如前述权利要求中任一项所述的触发传感器(1)来触发机动车辆开启面板上的动作的方法(100)，所述方法(100)包括以下步骤：
-检测(101)电容测量电极的电容变化，所述检测(101)通过电容传感器的处理单元被执行，
-经由处理单元触发(102)机动车辆开启面板上的动作，如果两个电容测量电极的每个的电容变化的特性表示手接近两个检测区域，则该触发(102)被执行。
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