CN104228765A - 接近检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的接近检测装置，包括：具有凹槽的传感器支架；在传感器支架的凹槽中设置的传感器电子装置，所述传感器电子装置具有至少一个与分析处理电路耦合的电容的接近传感器，所述接近传感器具有用于检测接近的有效的电容面；以及支架框，其具有检测开口，其中传感器支架如此在支架框上固定，使得所述电容的接近传感器的有效的电容面朝向检测开口并且由该检测开口释放，并且由所述检测开口和传感器支架形成一个容纳空间，其中所述传感器支架在由容纳空间释放的区域中具有至少一个隆起部；还包括密封剂，所述密封剂注入或浸泡到容纳空间中并且具有至少一个与隆起部互补的通孔，其中所述至少一个通孔用于高的检测灵敏度。

Description

接近检测装置

技术领域

本发明涉及一种接近检测装置，具有用于检测使用者接近的传感器系统。特别是本发明涉及具有容性接近传感器的接近检测装置。

背景技术

容性传感器或相应系统由现有技术是已知的并且可以无接触地检测使用者的接近。为此测量电极装置的电容的变化，其中该电容依赖于使用者的身体与电极装置的间隔。相应的电极装置例如在文献DE102005061755A1中描述。

容性传感器系统此外在“被动门禁”系统中应用，其中使用者不再需要主动地按键用于打开车辆的无线远程操作装置。而是足够的是，而是使用者随身带有也称为ID发生器(识别发生器)的无线远程操作装置。一旦使用者接近接近检测装置，那么这由容性接近传感器检测，紧接着在车辆中设置的控制装置经由发送天线发送无线电信号到ID发生器，该无线电信号将ID发生器从所谓的“睡眠模式”唤醒。唤醒信号的接收起动在ID发生器与机动车控制装置之间的无线电对话，其中发出用于打开机动车的ID发生器的合法性或非合法性。一旦在无线电对话的过程中发出ID发生器的合法性，那么将机动车的对应于传感器系统的锁解锁，从而通过手柄的随后操作或确定的手势的实施可以打开锁(门锁、行李箱、发动机盖)。

通常使用的容性接近传感器非常强烈地依赖于环境条件；空气湿度、降水以及其他影响可能影响传感器系统的电容，从而基于干扰影响使得检测操作者身体的接近变得困难。

由现有技术描述了例如其中采用容性接近传感器的车门把手系统，其被保护免于环境影响。例如文献EP03100728.9公开了一种系统，其中容性传感器装置在壳体壁之后设置。在传感器装置与壳体壁之间的空间填充以电气绝缘材料，以便阻止可能影响传感器系统的电容的湿气或其他异物的进入。

特别是在容性传感器的电极附近可以尽可能地避免干扰效应的影响。为此在现有技术中提出例如，在填料中嵌入容性传感器，以便阻止传感器表面的直接影响。按照该现有技术在这样浇注的电极装置与车门把手的壁之间的整个空间中填充以绝缘材料。

然而在该系统中不利的是，材料的影响——即使该影响阻碍容性传感器的检测区域的有害的影响——对于容性传感器的检测灵敏度是有害的。虽然材料是电气绝缘的，然而这些电介质还是影响电容。

此外在按照现有技术的解决方案中不利的是，必须制造专门用于传感器装置的元件，也就是说不可以在类似系统中应用。因此必须对于每种应用制造专门的元件，这提高了用于已知装置的成本。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可通用的具有高度检测灵敏度的、保护免于环境影响的接近检测装置。

该目的按照本发明通过按照权利要求1的接近检测装置解决。

按照本发明的接近检测装置包括具有凹槽的传感器支架，其中在传感器支架的凹槽中设有的传感器电子装置，所述传感器电子装置具有至少一个与分析处理电路耦合的电容的接近传感器，所述接近传感器具有用于检测接近的有效的电容面。

接近检测装置还包括具有检测开口的支架框。传感器支架如此在支架框上固定，使得所述电容的接近传感器的有效的电容面朝向检测开口并且由该检测开口释放，也就是说有效的电容面没有通过支架框覆盖，以便如此避免电容的影响。由所述检测开口和传感器支架限定一个容纳空间，其中所述传感器支架在由容纳空间释放的区域中具有至少一个隆起部，该隆起部优选隆起直至支架框中的检测开口。在这种情况下，该至少一个隆起部与检测开口或支架框形成一个平面。

按照本发明的接近检测装置还包括密封剂，所述密封剂注入或浸泡到容纳空间中并且具有至少一个与隆起部互补的通孔。

按照本发明的接近装置尽可能模块式地构成，从而接近装置的各个元件可以匹配于不同的应用区域。在不同检测情形下可以例如简单地在传感器支架中安装另一传感器电子装置。传感器支架和支架框优选如此相互匹配，使得高成本的相互固定不是必要的。例如传感器支架可以简单地夹到或卡锁到支架框中。

密封剂浇注或喷注到容纳空间中并且在该容纳空间中硬化。这具有的优点在于，通过给容纳空间填充形成密封剂的塑料特别好地保护传感器电子装置免受天气影响，因为密封剂在注入或浸泡时贴靠到检测开口的壁、至少一个隆起部的壁上以及传感器电子装置上并且将其密封。注入或浸泡的密封剂的保护特征远远超过仅仅插入或粘入的密封剂的保护特征，因为仅仅粘接不可以排除最小的间隔实现并且如果必要甚至促进(毛细效应)例如水的进入。

传感器支架的至少一个隆起部和密封剂中的相应的通孔用于接近检测装置的提高的检测灵敏度，因为在该隆起部/通孔的区域中通过密封剂没有出现容性传感器的检测能力的干扰。通孔的数量依赖于相应的应用情况。

通过尽可能模块化结构和注入或浸泡的具有通孔的密封剂的应用结合传感器支架的隆起部提供了一种接近检测装置，该接近检测装置可以低成本地制造并且通用地应用并且在此同时包含免受天气影响并且具有高的检测灵敏度。

按照本发明的接近检测装置通过任意的对于本领域内技术人员而言已知的固定方法在机动车车身部分上固定，其中通过密封剂确保对传感器电子装置的保护。

为了提高该保护功能，在一个优选的实施例中设定，所述密封剂由一种弹性体形成并且如此注入或浸泡到容纳空间中，使得所述密封剂在所述支架框的检测开口上突出来。在接近检测装置的固定中密封剂在传感器支架或支架框与车身部分之间被压缩，从而进一步使得例如湿气的进入变得困难，因为密封剂在压缩时通过检测开口向外(到支架框上)扩展并且如此进一步密封。

形成密封剂的弹性体可以是例如基于聚氨酯的塑料，并且具有弹性特征的密封剂的应用确保了在车身部分上固定接近检测装置时的可压缩性。密封剂优选是无气泡并且无孔的，以便避免湿气的缓慢进入。

密封剂注入或浸泡到容纳空间中必须总是如此发生，即密封剂不覆盖隆起部，也就是说对于至少一个隆起部在密封剂中保留互补的通孔，因为该通孔对于按照本发明的接近检测装置的高检测灵敏度是重要的。

密封剂可以相应地构成，其方法是将正好匹配的量的构成密封剂的塑料注入或浸泡到容纳空间中，并且注入或浸泡与至少一个隆起部匹配。

为了简化密封剂的设计，在一个优选实施例中设定，支架框和所述至少一个隆起部分别具有凸缘，所述凸缘从通过支架框形成的平面上突出来。相应的凸缘阻止在注入形成密封剂的塑料时该凸缘覆盖隆起部或者扩展超过支架框。凸缘可以例如由同样弹性的材料组成，该材料在固定接近检测装置时如果必要连同密封剂被压缩。备选地所述凸缘也可以由一种薄的脆的材料组成，其在固定时折断。

凸缘自身可以与至少一个隆起部和支架框一件式地构成。备选地可以涉及分离的元件，它们固定在至少一个隆起部和支架框上。

如已经说明的那样，接近检测装置在机动车车身部分上固定，为此可以采用任意的方法/元件。为了简化接近检测装置在车身部分上的固定，在本发明的一个优选实施例中设定，密封剂构成为密封和胶粘剂，借助于所述密封和胶粘剂接近检测装置在机动车车身部分上可固定。一个相应的实施例可以特别简单并且没有附加元件地固定。密封和胶粘剂的弹性确保，接近检测装置也可以在不平的表面(车身部分)上无问题地固定。

备选地，在密封剂的朝向机动车车身部分的面上至少部分地设有粘合涂层，接近检测装置借助于所述粘合涂层在机动车车身部分上可固定。

在按照本发明的接近检测装置的一个实施例中，支架框包括固定部段，借助于所述固定部段接近检测装置在机动车车身部分上可固定。通过固定部段的固定可以备选或附加于前述固定方式应用。而且通过接近检测装置的相应元件的固定具有的优点在于，在车身部分上不必须存在专门的固定机构，从而接近检测装置在固定部段的相应设计方案中可以匹配于任意的车身部分。

接近检测装置可以通过固定部段和/或密封剂或密封和胶粘剂在机动车车身部分上固定。如果进行借助于固定部段(单独地或结合密封剂或密封和胶粘剂)的固定，接近检测装置可以经由在固定部段中存在的具有相应固定机构的开口螺纹连接在机动车车身部分上。由于啮合到车身部分中并且附加的固定机构是必要的，相应的固定然而是不利的。

接近检测装置的优选实施例的特征在于，在支架框的固定部段的朝向机动车车身部分的面上至少部分地设有粘合涂层，接近检测装置借助于所述粘合涂层在机动车车身部分上可固定。不再具有啮合到车身部分中的附加的固定机构的必要性，接近检测装置可以快速并且没有大的成本地经由粘合涂层在车身部分上固定。

按照本发明的接近检测装置模块化地由简单的元件构成，从而可以将成本保持很小。为了避免必须库存地保持对于不同车型不同的支架框，该支架框匹配于车身部分的成型，应该在车身部分上固定接近检测装置，在接近检测装置的一个优选实施例中，在固定部段或支架框上设有释放检测开口的适配层，接近检测装置借助于所述适配层在机动车车身部分上可固定。固定也可以通过在适配层上设置的粘合涂层或其他对于本领域内技术人员而言已知的固定机构实现。适配层的使用具有的优点在于，接近检测装置全部保留的元件独立于车身部分的专门的成型，应该在车身部分上固定接近检测装置。在不同的模制的车身部分中由此仅仅适配层的匹配是必要的；全部其他元件独立于车身部分的成型。

在接近检测装置的一个优选的实施例中，传感器支架具有支撑部段而传感器电子装置具有插接连接件，其中所述插接连接件可松脱地在所述支撑部段中固定。通过插接连接件传感器电子装置在传感器支架中与车辆电子装置连接，其中插接连接件优选构成为快速接头，从而快速连接到车辆电子装置是可能的。插接连接件综合传感器电子装置的全部电气导线，从而当在车辆侧面上存在相应的插接连接件时可以建立快速的、保护免于天气影响的并且安全的连接。

附图说明

在下文中根据附图更详细地描述按照本发明的接近检测装置，其中：

图1A-1C示出了接近检测装置的第一实施例的不同视图；

图2示出了按照图1A-1C具有除去的密封剂的第一实施例的侧视图；

图3示出了按照本发明的接近检测装置的第二实施例的侧视图；

图4示出了第三实施例的分解视图；

图5示出了第四实施例的更详细的分解视图。

具体实施方式

图1A-1C示出了按照本发明的接近检测装置1的第一实施例的不同视图。接近检测装置包括支架框6，其具有固定部段8和检测开口9。通过固定部段8接近检测装置1可以在机动车车身部分上固定。为此可以在支架框6的固定部段8的朝向机动车车身部分的面上至少部分地设有粘合涂层13，接近检测装置1通过所述粘合涂层在车身部分上可固定。备选地接近检测装置1可以通过例如螺栓与车身部分固定在一起。

在支架框6中设有传感器支架2。在示出的实施例中，支架框包括两个固定机构6a以及一个容纳开口，传感器支架2通过该容纳开口在支架框6中固定。

在传感器支架的一个凹槽中设有(在图1A-1C中不可见的)传感器电子装置3，其具有至少一个与分析处理电路耦合的电容的接近传感器4，所述接近传感器具有用于检测接近的有效的电容面5。传感器电子装置3及其在传感器支架2中的设置与在图5中示出的是相似的，其中在图5中示出的实施例中使用另一元件，在第一实施例中未设有该另一元件。

传感器电子装置如此在传感器支架2中设置，使得电容的接近传感器4的有效的电容面5朝向在支架框6中检测开口9的方向，也就是说检测开口9释放电容的接近传感器4的有效的电容面5，以便避免检测的影响。

传感器支架2又如此在支架框6中设置，使得传感器支架的朝向检测开口9的面不与通过支架框6的固定部段8形成的面封闭，而是由该平面向内移动，从而检测开口9和传感器支架2形成容纳空间10，其中设有密封剂11。

容纳空间10特别是在图1A-1C中示出的实施例的在图2中示出的侧面视图中可见。在图2中粘合涂层13在支架框6的固定部段8上特别是显著地可见。

密封剂11在示出的实施例中由一种弹性的塑料组成，例如基于聚氨酯(例如)并且喷射或浇注到容纳空间10中，由此确保了特别好地保护传感器电子装置。

密封剂11包括三个通孔12，所述通孔与传感器支架的三个隆起部15(参见图2)组合地用于高的检测灵敏度，所述隆起部突入到容纳空间10中。在浇注或浸泡形成密封剂的塑料时在此必须注意，在隆起部15的区域中产生或获得密封剂11中的通孔12。

如特别是在图1C中可见，密封剂11在接近检测装置1的未固定的形式下在第一实施例中在由支架框6的固定部段8形成的平面上突出来，从而在车身部分上固定时产生密封剂的压缩。在接近检测装置的一个这样的实施方案中必须使用由弹性的塑料组成的密封剂，从而在固定时密封剂的压缩是可能的。

在传感器支架2的朝向检测开口9的表面上在该第一实施例中设有三个隆起部15，所述隆起部与密封剂11中的通孔12互补。除了提高检测灵敏度之外，隆起部在容纳空间中固定密封剂并且此外确保了在安装接近检测装置时不产生密封剂11的太强的压缩。

传感器支架2包括支撑部段2a，其中固定有插接连接件3a作为传感器电子装置3的部分。通过该插接连接件3a接近检测装置的传感器电子装置3与车辆电子装置连接。传感器电子装置3可以包含与电容的接近传感器4耦合的分析处理电路，该分析处理电路然而也可以是车辆电子装置的部分。借助于插接连接件3a可以快速并且可靠地连接传感器电子装置与前述的车辆电子装置。

图3示出了按照本发明的接近检测装置的第二实施例的分解视图，其中示出的实施例尽可能地相应于第一实施例并且存在仅仅微小的不同，以下对此进行讨论。

按照第二实施例的接近检测装置包括在支架框上的凸缘6b和在隆起部上的各一个凸缘15b，其中凸缘在由支架框(或检测开口)以及如果必要隆起部(假如该隆起部相应大地从容纳空间10突出)撑开的平面上突出来。

凸缘6b、15b延伸了容纳空间10并且在浇注或浸泡形成(在该图中未示出的)密封剂的塑料时确保了在密封剂中在隆起部15中构成通孔12，这对于高的检测灵敏度是重要的。此外阻止了塑料“溢出”到支架框上。

凸缘由一种材料组成，该材料在接近检测装置在车身部分上的固定中是没有阻碍的，因为该材料例如是弹性的(由例如橡胶或橡胶混合物组成的凸缘)或者在没有大的力施加下折断。

在示出的实施例中，支架框6的凸缘6b在检测开口9中设置，从而阻止“溢出”到支架框的剩余部分上(例如固定部段)。在一个(未示出的)备选的实施例中支架框的凸缘也可以在外部(例如在外部在固定部段8上，该固定部段是支架框的部分)设置，从而在注入或浸泡形成密封剂的塑料时该凸缘在支架框的区域上扩展，从而密封剂也在支架框的区域上延伸，由此增大密封剂的面。一个相应的实施方案特别是有利的，如果接近检测装置应该通过密封剂在车身部分上固定，其方法是密封剂例如具有粘合涂层或者密封剂够为密封和胶粘剂，也就是说具有密封和粘合功能。

密封剂的密封和粘合功能可以例如实现，如果接近检测装置在形成密封剂的塑料硬化之前借助于该密封和胶粘剂在车身部分上固定(其中另外的固定机构可以支持地起作用)。

图4示出了按照本发明的接近检测装置的第三实施例的分解视图，其中示出的实施例尽可能相应于第一实施例，并且存在仅仅微小的不同，以下对此进行讨论。

在示出的实施例中密封剂11包括粘合涂层11b，通过该粘合涂层如果必要在另外的固定机构的共同作用下可以将接近检测装置在车身部分上固定。

图5示出了按照本发明的接近检测装置的第四实施例的更详细的分解视图。在该视图中可以看到传感器电子装置的细节；相应地构成(不一定相同的)的传感器电子装置3也是第一实施例的部分，其中传感器电子装置在图1A-1C、以及2、3和4中未示出。

传感器电子装置3包括电容的接近传感器4，其在这里的情况下包括三个电极，它们形成有效的电容面5。电极的数量以及其在传感器支架中准确的空间设置依赖于相应的应用情况并且不限于示出特定的设置。

在该图中示出的实施例中传感器支架包括支撑件2d，其中固定有传感器电子装置3，从而阻止了传感器电子装置在传感器支架中的移动。支撑件2d专门地与传感器电子装置3的形状匹配。一旦传感器电子装置3在支撑件2d中固定，那么该支撑件简单地推入到传感器支架2中，该传感器支架那么又在支架框6中或上固定。传感器支架2和支架框6在示出的实施例中独立于传感器电子装置3的设计，因为该传感器电子装置通过支撑件在传感器支架中固定。

传感器电子装置3根据应用领域和车身部分的设计方案而不同，在车身部分上可以固定接近检测装置。根据传感器电子装置3并且特别是传感器电子装置3的容性接近传感器4的设计方案设计密封剂11。

Claims (10)

1.用于机动车的接近检测装置(1)，包括：

具有凹槽的传感器支架(2)；

在传感器支架(2)的凹槽中设置的传感器电子装置(3)，所述传感器电子装置具有至少一个与分析处理电路耦合的电容的接近传感器(4)，所述接近传感器具有用于检测接近的有效的电容面(5)；以及

支架框(6)，具有检测开口(9)，其中传感器支架(2)在支架框(6)上固定，使得所述电容的接近传感器(4)的有效的电容面(5)朝向检测开口并且由该检测开口释放，并且由所述检测开口(9)和传感器支架(2)形成一个容纳空间(10)，并且其中所述传感器支架(2)在由容纳空间(10)释放的区域中具有至少一个隆起部(15)；

以及密封剂(11)，所述密封剂注入或浸泡到容纳空间(10)中并且具有至少一个与隆起部(15)互补的通孔(12)。

2.根据权利要求1所述的用于机动车的接近检测装置(1)，其特征在于，所述密封剂(11)由一种弹性体形成并且注入或浸泡到容纳空间(10)中，使得所述密封剂在所述支架框(6)中的检测开口(9)上突出来。

3.根据权利要求2所述的用于机动车的接近检测装置(1)，其特征在于，支架框(6)和所述至少一个隆起部(15)分别具有凸缘(6b、15b)，所述凸缘从通过支架框(6)形成的平面上突出来。

4.根据权利要求2或3所述的用于机动车的接近检测装置(1)，其特征在于，密封剂(11)构成为密封和胶粘剂，借助于所述密封和胶粘剂接近检测装置(1)在机动车车身部分上可固定。

5.根据权利要求2或3所述的用于机动车的接近检测装置(1)，其特征在于，在密封剂(11)的朝向机动车车身部分的面上至少部分地设有粘合涂层(11b)，接近检测装置(1)借助于所述粘合涂层在机动车车身部分上可固定。

6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的用于机动车的接近检测装置(1)，其特征在于，支架框(6)包括固定部段(8)，借助于所述固定部段接近检测装置(1)在机动车车身部分上可固定。

7.根据权利要求6所述的用于机动车的接近检测装置(1)，其特征在于，在支架框(6)的固定部段(8)的朝向机动车车身部分的面上至少部分地设有粘合涂层(13)，接近检测装置(1)借助于所述粘合涂层在机动车车身部分上可固定。

8.根据权利要求1-6任一权利要求所述的接近检测装置(1)，其特征在于，在固定部段(8)或支架框(6)上设有释放检测开口的适配层，接近检测装置(1)借助于所述适配层在机动车车身部分上可固定。

9.根据权利要求1-8任一权利要求所述的接近检测装置(1)，其特征在于，支架框包括多个固定机构(6a)，借助于所述固定机构传感器支架(2)在支架框中或上固定。

10.根据权利要求1-9任一权利要求所述的接近检测装置(1)，其特征在于，传感器支架(2)具有支撑部段(2a)而传感器电子装置(3)具有插接连接件(3a)，其中所述插接连接件(3a)在所述支撑部段(2a)中固定。