CN104704746A - 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。在已知的接近检测装置中不利的是，该接近检测装置被优化专门用于确定的检测场景，也就是说必须对于每个检测场景应用不同装置。按照本发明的接近检测装置包括具有容纳空间的传感器支座(2)；在传感器支座(2)的容纳空间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式接近传感器(4)；以及支座框架(6)，该支座框架包括固定部段(8)和检测开口(9)，接近检测装置(1)通过该固定部段可固定在机动车的车身件上。传感器支座(2)如此固定在支座框架(6)上，使得电容式接近传感器(4)朝向检测开口并且由该检测开口释放，并且在检测开口(9)的区域中形成由检测开口(9)和传感器支座限定的容纳空间(10)。该装置还包括密封机构(11)，该密封机构在容纳空间(10)中在传感器支座上至少在电容式接近传感器(5)的活跃电容式面(5)的区域中设置。

Description

接近检测装置

技术领域

本发明涉及一种接近检测装置，其具有用于检测用户接近的传感器系统。特别是本发明涉及具有电容式接近传感器的接近检测装置。

背景技术

电容式传感器或相应的系统由现有技术已知并且可以无接触地检测用户的接近。为此测量电极装置的电容的变化，其中该电容依赖于用户的身体与电极装置的间隔。相应的电极装置例如在文献DE 102005 061 755 A1中描述。

电容式传感器系统此外应用在“被动门禁”系统中，其中用户不再需要主动地操纵用于打开车辆的无线远程操作装置的按键。而是足够的是，用户随身携带也称为ID发生器(识别发生器)的无线远程操作装置。一旦用户接近接近检测装置，那么这由电容式接近传感器检测，紧接着在机动车中设置的控制装置经由发送天线发送无线信号到ID发生器，该无线信号将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发生器与机动车的控制装置之间的无线对话，其中确定用于打开机动车的ID发生器的合法性和非合法性。一旦在无线对话的过程中确定ID发生器的合法性，那么将机动车的配置给传感器系统的锁解锁，从而通过随后操纵手柄或执行确定的姿势可以打开锁(门锁、行李舱、引擎盖)。

通常应用的电容式接近传感器大幅依赖于环境条件；空气湿度、降水和其他影响可以影响传感器系统的电容，从而基于干扰作用使得操作者的身体部分的接近的检测变得困难。

由现有技术例如描述了采用电容式接近传感器的门把手系统，所述门把手系统被保护免于环境影响。例如文献EP 03 100 728.9公开了一种系统，其中电容式传感器装置设置在壳体壁之后。在传感器装置与壳体壁之间的空间充以电绝缘材料，以便阻止湿气或其他外来物的进入，所述湿气或其他外来物可以影响传感器系统的电容。

特别是在电容式传感器的电极附近可以尽可能避免干扰效应的作用。为此在现有技术中例如提出将电容式传感器嵌入在填料中，以便如此阻止传感器面的直接影响。按照该现有技术，在这样的浇铸的电极装置与门把手的壁之间的全部空间填以绝缘材料。

然而在该系统中不利的是，材料的作用——即使该作用妨碍了电容式传感器的检测区域的有害作用——对于电容式传感器的检测敏感性是有害的。虽然该材料是电气绝缘的，但是该电容由该电介质影响。

在按照本发明的解决方案中此外不利的是，应用的构件必须专门制造用于传感器装置，也就是说不可以用于类似的系统中。因此必须制造对于每个应用专门的构件，这提高了用于已知装置的成本。

发明内容

本发明的任务在于，提供普遍可用的保护免于环境影响的接近检测装置。

该任务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容纳空间的传感器支座，其中在传感器支座的容纳空间中设置传感器电子装置，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式接近传感器，所述接近传感器具有用于检测接近的活跃电容式面。

接近检测装置还包括支座框架，该支座框架包括固定部段和检测开口，接近检测装置通过该固定部段可固定在机动车的车身件上。

传感器支座如此固定在支座框架上，使得电容式接近传感器的活跃电容式面朝向检测开口并且由该检测开口释放，亦即该活跃电容式面不通过支座框架覆盖，以便如此避免电容的影响。

在检测开口的区域中形成由检测开口自身和传感器支座形成容纳空间，在该容纳空间中设置密封机构，该密封机构在容纳空间中在传感器支座上至少在电容式接近传感器的活跃电容式面的区域中设置。

按照本发明的接近装置尽可能模块式地构成，从而可以匹配接近装置的各个元件用于不同应用范围。在不同的检测情景中例如可以简单地在传感器支座中安装另一传感器电子装置。传感器支座和支座框架优选如此相互协调，使得相互间高成本的固定不是必要的。例如可以将传感器支座简单地夹入或卡入到支座框架中。

密封机构通常涉及可压缩的优选封闭蜂窝状的泡沫材料，其相对于液体、油脂和其他外来物密封地作用，但是所述泡沫材料同时基于其蜂窝状的结构仅仅对电容式传感器的检测能力具有非常小的作用。

由传感器支座和检测开口限定的容纳空间的深度优选小于密封机构的高度，也就是说密封机构在接近检测装置的未固定状态下突出支座框架的通过支座框架的固定部段限定的平面，并且在固定接近检测装置的情况下通过支座框架的固定部段在容纳空间中被压缩。由此可以调整制造公差，从而总是确保至少在电容式传感器的活跃电容式面的区域中提供密封机构的最优保护效果。

通过尽可能模块式的结构和密封机构的应用提供接近检测装置，该接近检测装置可以成本有利地制造并且普遍地应用并且在此同时被保护免于天气影响。

为了调整制造公差并且通过密封机构优化保护，该密封机构在接近检测装置的未固定状态下突出通过支座框架的固定部段限定的平面；随后在固定在车身件上的情况下发生在容纳空间中密封机构的压缩。

为了减小密封机构的膨胀压力，在一个优选实施形式中设定，密封机构具有至少一个通孔。在该通孔的区域中——该通孔为了避免例如湿气的进入不具有到密封机构的边缘之一的开口——不发生密封机构的压缩，由此相比于没有通孔的密封机构减小膨胀压力。通孔的数量依赖于相应的应用情况。对于该实施形式有利的还有，在通孔的区域中主要不出现通过密封机构电容式传感器的检测能力的干扰。

为了在固定接近检测装置时避免密封机构的太强的压缩，传感器支座在一个优选的实施形式中在由容纳空间释放的区域中具有至少一个与密封机构中的通孔互补的隆起部。该互补的隆起部未延伸通过由支座框架的固定部段限定的平面并且可以用作在检测开口的区域中的一种类型的止挡部或限位器，从而一方面密封机构在接近检测装置在车身件上固定的情况下没有被太大幅地压缩并且在固定的情况下没有低于活跃电容式面与机动车车身件的通过隆起部的高度限定的间隔。在传感器支座的相应设计方案中，电容式接近传感器的部段或子区域也可以设置在该区域中，从而传感器的活跃电容式面具有与车身件的更小的间隔。

接近检测装置通过固定部段固定在机动车的车身件上。例如接近检测装置可以通过在固定部段中存在的开口与在机动车车身上的相应的固定机构螺纹连接。然而相应的固定就这点来说是不利的，即发生啮合到车身件中并且附加的固定机构是必要的。接近检测装置的一个优选实施形式的特征在于，在支座框架的固定部段的朝向机动车车身件的面上至少逐部段地设置粘接层，通过该粘接层接近检测装置可固定在机动车的车身件上。啮合到车身件中的附加的固定机构的必要性不再具有，接近检测装置可以快速地并且没有大的成本地通过粘接层固定在车身件上。在此密封机构中的通孔是特别有利的，因为基于密封机构的减小的膨胀压力减小了反作用于吸附的力，从而在密封机构中通孔的粘接/设置组合积极地相互作用。

密封机构可以完全地由一种专门的塑料制造。在接近检测装置的一个优选实施形式中密封机构多层地构成，其中贴靠在传感器支座上的和用于贴靠到车身件上的层更软。这进一步有助于减小密封机构的膨胀压力，而这不会导致密封机构的一般稳定性和保护作用的负荷。

按照本发明的接近检测装置模块式地由简单的构件构成，从而可以将成本保持很小。为了避免对于不同车辆类型不同的支座框架必须被存储地保持，所述支座框架匹配于车身件的成形，在该车身件上应该固定接近检测装置，在接近检测装置的一个优选实施形式中在固定部段上设置释放检测开口的适配层，通过该适配层接近检测装置可固定在机动车车身件上。固定又可以通过在适配层上设置的粘接层或其他对于本领域内技术人员已知的固定机构实现。适配层的应用具有的优点在于，接近检测装置的全部保留的构件不依赖于车身件的特定的成形，在车身件上应该固定接近检测装置。在不同成形的车身件中由此仅仅适配层的匹配是必要的；全部其他构件不依赖于车身件的成形。

在接近检测装置的一个优选实施例中，传感器支座具有支撑部段，而传感器电子装置具有插接件，其中插接件可松脱地固定在支撑部段中。通过插接件传感器电子装置在传感器支座中与车辆电子装置连接，其中插接件优选构成为快速锁合，从而快速连接到车辆电子装置是可能的。插接件集中传感器电子装置的所有电气线路，从而在机动车的侧上存在相应的插接件时可以建立快速的、保护防止天气影响的和安全的连接。

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形式的不同视图；

图2示出了具有除去的密封机构的按照图1A-1C的实施形式的

侧视图；

图3示出了按照图1A-1C的实施形式的分解图；以及

图4示出了第二实施形式的更详细的分解图。

具体实施方式

图1A-1C示出了按照本发明的接近检测装置的第一实施形式的不同视图。接近检测装置包括支座框架6，其具有固定部段8(参见图1B)和检测开口9。接近检测装置1可以通过固定部段8固定在机动车车身件上。为此在支座框架6的固定部段8的朝向机动车车身件的面上至少逐部段地设置粘接层13，接近检测装置1通过粘接层可固定在车身件上。备选地接近检测装置1可以通过例如螺栓与车身件固定。

支座框架6包括容纳空间，传感器支座2设置在其中。在示出的实施形式中，支座框架包括两个固定机构6a以及容纳开口6b，通过容纳开口传感器支座2固定在支座框架6的容纳空间中或上。

在传感器支座中又设置(在图1A-1C中不可见)传感器电子装置3，该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式接近传感器4，其具有用于检测接近的活跃电容式面5。传感器电子装置3及其在传感器支座2中的设置与在图4中所示是相似的，其中在图4中示出的第二实施形式中应用另一元件，该元件在第一实施形式中没有设定。

传感器电子装置如此设置在传感器支座2中，使得电容式接近传感器4的活跃电容式面5朝向支座框架6中的检测开口9的方向，亦即检测开口9释放电容式接近传感器4的活跃电容式面5，以便避免检测的影响。

传感器支座2又如此设置在支座框架6中，使得传感器支座的朝向检测开口9的面没有以通过支座框架6的固定部段8形成的面关闭，而是由该平面向内移位，从而检测开口9和传感器支座2形成容纳空间10，密封机构11设置在其中。

容纳空间10例如在图1A-1C中示出的实施形式的在图2中示出的侧视图中可见。在图2中粘接层13在支座框架6的固定部段8上特别清楚地是可见的。

密封机构11包括三个通孔12。通孔12减小密封机构的膨胀压力，该膨胀压力通过密封机构的压缩在将接近检测装置1在车身件上固定时形成；如特别是在图1C中可见的是，密封机构在接近检测装置1的未固定形式中在第一实施形式中突出由支座框架6的固定部段8形成的平面，从而在固定在车身件上时发生密封机构的压缩。

在传感器支座2的朝向检测开口9的表面上在第一实施形式中设定三个隆起部15，它们与密封机构11中的通孔12互补。隆起部固定在容纳空间中的密封机构(密封机构不必须如在第一实施形式中所标明的那样填充整个容纳空间10)并且还确保在安装接近检测装置时不再发生密封机构11的太强的压缩。

传感器支座2包括支撑部段2a，插接件3a作为传感器电子装置3的部分固定在其中。通过该插接件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可以包含与电容式接近传感器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。借助于插接件3a可以将传感器电子装置快速和安全地与上述车辆电子装置连接。

图3示出了按照本发明的接近检测装置的在图1A-1C中示出的实施形式的分解图，其中特别是具有通孔12的密封机构11、具有固定部段8和检测开口9的支座框架6以及具有支撑部段2a的传感器支座2可见。在按照图3的视图中特别是按照本发明的接近检测装置的模块式结构可见。

图4示出了按照本发明的接近检测装置的第二实施形式的详细的分解图。在该视图中传感器电子装置的细节可见；相应构成(不是无条件相同的)传感器电子装置3也是第一实施形式的部分，其中传感器电子装置为了避免过度的细节在图1A-1C以及2和3中没有示出。

传感器电子装置3包括电容式接近传感器4，其在本情况下包括三个电极，它们形成活跃电容式面5。电极的数量及其在传感器支座中的准确空间设置依赖于相应的应用情况并且不限于示出的专门的装置。

在该图中示出的实施形式中，传感器支座包括支撑件2d，传感器电子装置3固定在其中，从而阻止传感器电子装置在传感器支座中的运动。支撑件2d专门与传感器电子装置3的形状一致。一旦传感器电子装置3固定在支撑件2d中，那么将该支撑件简单地移入到传感器支座2中，该传感器支座随后又固定在支座框架6中或上。传感器支座2和支座框架6在示出的实施形式中不依赖于传感器电子装置3的外形，因为该传感器电子装置通过支撑件固定在传感器支座中。

传感器电子装置3根据应用领域和车身件的设计方案变化，接近检测装置可固定在该车身件上。根据传感器电子装置3并且特别是传感器电子装置3的电容式接近传感器4的设计方案设计密封机构11。在示出的实施形式中，密封机构如此设置在传感器支座2上，使得填充完全的检测开口9。在其他实施形式中，其中应用更小的电容式接近传感器4，可以足够的是，密封机构仅仅填充检测开口9的该部段，在该部段中事实上活跃电容式面5贴靠在传感器支座2的壁上。

Claims (8)

1.一种用于机动车的接近检测装置(1)，包括具有容纳空间的传感器支座(2)；在传感器支座(2)的容纳空间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式接近传感器(4)，所述接近传感器具有用于检测接近的活跃电容式面(5)；以及支座框架(6)，该支座框架包括固定部段(8)和检测开口(9)，接近检测装置(1)通过该固定部段可固定在机动车的车身件上，其中传感器支座(2)如此固定在支座框架(6)上，使得电容式接近传感器(4)的活跃电容式面朝向检测开口并且由该检测开口释放，并且在检测开口(9)的区域中形成由检测开口(9)和传感器支座限定的容纳空间(10)；并且包括密封机构(11)，该密封机构在容纳空间(10)中在传感器支座上至少在电容式接近传感器(5)的活跃电容式面(5)的区域中设置。

2.根据权利要求1所述的接近检测装置(1)，其特征在于，密封机构(11)具有至少一个通孔(12)。

3.根据权利要求2所述的接近检测装置(1)，其特征在于，传感器支座(2)在由容纳空间(10)释放的区域中具有至少一个与通孔(12)互补的隆起部(15)。

4.根据权利要求1至3之一所述的接近检测装置(1)，其特征在于，在支座框架(6)的固定部段(8)的朝向车辆车身件的面上至少逐部段地设置粘接层(13)，通过该粘接层接近检测装置(1)可固定在机动车的车身件上。

5.根据权利要求1至4之一所述的接近检测装置(1)，其特征在于，密封机构(11)多层地构成，其中贴靠在传感器支座上的和用于贴靠到车身件上的层更软。

6.根据权利要求1至5之一所述的接近检测装置(1)，其特征在于，在固定部段上设置释放检测开口的适配层，通过该适配层接近检测装置(1)可固定在机动车车身件上。

7.根据权利要求1至6之一所述的接近检测装置(1)，其特征在于，支座框架包括多个固定机构(6a、6b)，通过所述固定机构传感器支座(2)固定在支座框架中或支座框架上。

8.根据权利要求1至6之一所述的接近检测装置(1)，其特征在于，传感器支座(2)具有支撑部段(2a)，而传感器电子装置(3)具有插接件(3a)，其中插接件(3a)可松脱地固定在支撑部段(2a)中。