CN114630947A - 用于在至少两个不同的探测区域内探测激活行为的车辆用装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在至少两个不同的探测区域(51,52)内探测激活行为且尤其用于安装在车辆部件(5)上以依据探测结果激活车辆(1)的至少一个功能的车辆(1)用装置(10)，具有：具有在轴向(z)上重叠布置的多层(21,22,23,24)的电路板(20)，用于在所述探测区域(51,52)中的第一探测区域(51)内的电容检测的第一导电传感器件(31)，用于在所述探测区域(51,52)中的第二探测区域(52)内的电容检测的第二导电传感器件(32)，其中，所述传感器件(31,32)布置在该电路板(20)的所述层(21,22,23,24)中的不同的层，其特征是，所述传感器件(31,32)至少部分设计成是覆盖相同的，其中，所述传感器件(31,32)的覆盖相同的区域(35)在横向(x)上相互错开布置。

Description

用于在至少两个不同的探测区域内探测激活行为的车辆用 装置

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所详述类型的装置。本发明还涉及一种具有该装置的门把手。

从现有技术中知道了，在车辆的情况下，使用者的激活行为可被用来激活车辆功能。这样的激活行为例如可以是手接近车辆门把手以执行车辆的解锁和/或上锁。为了探测激活行为，通常将接近传感器如电容传感器集成到车辆的门把手中。

也可能的是，设有多个传感器以监测能进行激活行为的不同的探测区域。但在此情况下，一个问题可能是，传感器的检测可能相互干扰。例如在第一传感器的第一探测区域内的第一激活行为也可能不希望地不利影响到在第二探测区域内的第二传感器的检测。

因此，本发明的任务是至少部分消除上述缺点。本发明的任务尤其是实现这种激活行为的改善的且尤其是更可靠的探测。

前述任务通过一种具有独立装置权利要求的特征的装置和一种具有另一独立装置权利要求的特征的门把手完成。本发明的其它的特征和细节来自各自从属权利要求、说明书和图。在此，关于本发明的装置所描述的特征和细节显然也与本发明的门把手相关地是适用的，反之亦然，因此关于对各个发明方面的公开内容总是相互参照或可相互参照。

该任务尤其通过一种用于探测在至少两个不同的探测区域内的(至少)一个激活行为的、尤其是用于安装在车辆部件上的车辆用装置来完成。(至少一个)激活行为的所述探测可以用于依据所述探测来激活至少一个且最好是两个不同的车辆功能。

有利地，为了在车辆部件区域内形成探测区域而能够安装在该车辆部件上。该车辆部件例如是容置有该装置的本发明门把手，或者也是车辆的门或盖或保险杠或门槛。

另外，在第一探测区域内的(第一)激活行为的探测可以用于依据所述探测激活(第一)车辆功能。也可以规定，探测第二探测区域内的(第二)激活行为以便激活至少一个(第二或其它)车辆功能，其中，所述功能随后可被相互区分开。可激活的(第一和/或至少第二)车辆功能例如是以下各项中的至少一个：

-车辆上锁，

-车辆解锁，

-车辆的活动部件、尤其是车辆的前盖或尾盖或侧盖(如侧门或后备厢盖)的打开和/或关闭运动的启动，其中，该运动优选以马达驱动方式进行，

-车辆照明的激活，

-启动车辆侧验证。

在此，第一和至少第二功能也可以是上述功能中的彼此不同者。因此例如可行的是，第一激活行为的探测触发了与第二激活行为的探测不同的另一车辆功能的激活。例如，“接近门把手第一外表面”(作为第一激活行为)的探测可以触发上锁，而“接近门把手第二外表面”(作为第二激活行为)的探测可以触发解锁。第二外表面在此可以朝向门把手抠槽，并且第一外表面背对门把手抠槽(或相反)。这允许车辆使用者舒适容易地操作功能。

根据本发明的装置还可以具有下述的部件：

-具有多层的(多层)电路板，其中，所述层优选在轴向上重叠布置，尤其是固定在一起，优选粘接在一起，

-用于在其中的第一探测区域(即第一探测区域)内的电容检测的第一导电传感器件，

-用于在其中的第二探测区域(即第二探测区域)内的电容检测的第二导电传感器件。

可以规定，该传感器件布置在电路板的不同的层上。此时有利的是所述传感器件至少部分设计成是覆盖相同的(即分别具有覆盖相同区域)，其中，该传感器件的覆盖相同区域在横向x上(即尤其关于其在各自层上的位置)被相互错开定位。这具有以下优点，即，第一传感器件的电容检测对第二传感器件的电容检测的干扰和/或相反的干扰至少可被减轻。因此，第一探测区域内的激活行为仅至少减弱地影响到在第二探测区域内的第二传感器件的检测，和/或反之。

所述传感器件可以设计成完全覆盖相同，从而覆盖相同区域分别对应于完整的传感器件。但有利的是其中一个所述传感器件(例如第二传感器件)具有不同于另一传感器件(例如第一传感器件)的设计，例如具有较长的延伸尺寸。在此情况下，至少其中一个覆盖相同区域可以仅对应于所属传感器件的一个局部区域。当根据此例子该传感器件具有不同长短的延伸尺寸时，则较短的传感器件的覆盖相同区域也可以对应于完整的(较短的)传感器件。而较长的传感器件的覆盖相同区域可以仅对应于(较长的)传感器件的局部。

在本发明范围内，可以限定三个相互正交的方向x、y、z，即两个相互正交的横向x和y以及一个也与它们正交的轴向z。尤其是，所述横向x和y限定出一个平面，在该平面内可以实现电子元件和印制导线在电路板的单独层上的定位。通过将电路板设计成多层电路板，在此允许该装置的紧凑且节省空间的结构。

各自传感器件可以由此适用于电容检测，从而可以提供一个电场(在相应的电驱控下)，和/或它相对于车辆环境和/或与车辆的电接地或配对电极合作地提供与环境相关的可变电容。各自传感器件的电驱控可以通过本发明装置的处理装置(如微控制器、集成电路等)来进行，例如通过重复的电荷传输。除了第一和第二传感器件外，也还可以设置其它的传感器件，它们也根据前述原理来工作。

为了改善所述探测，可以设置至少两个屏蔽件用于屏蔽第一和/或第二传感器件的检测。在此情况下尤其规定，所述屏蔽件布置在该电路板的不同层上。在此，其中一个所述屏蔽件可以布置在(电路板的不同的层中的)第一层和/或在第一层上(在空间上并且尤其是主要地或完全地)包围第一传感器件，以便优选在不同的方向上提供所述屏蔽。

电路板的多层设计结构具有如下进一步优点，即，可以实现将屏蔽件布置在多层上，因此允许屏蔽件的三维布置。因此，所述屏蔽可以很灵活地适配于至少其中一个传感器件的探测区域和结构。在电路板上的屏蔽件的具体三维设计还允许如此调节所述屏蔽，即，应进行所述屏蔽的不同方向被确定。因此所述屏蔽也可以通过该屏蔽件三维地产生，并且根据一个特殊优点成罐状。因此所述屏蔽能够以很可靠的方式造成将电容检测限制到该探测区域。此外，该屏蔽件或许可以如此布置在电路板上，即，所述屏蔽的几何形状适配于至少其中一个传感器件的探测区域且尤其是与之覆盖相同。例如，该屏蔽的几何形状至少部分与所属探测区域的几何形状覆盖相同和/或至少部分与之对应。

该屏蔽可以通过该屏蔽件被提供用于第一传感器件，但可选地也可以还被提供用于本发明的装置的第二传感器件。当该传感器件的探测区域有区别时，用于不同的传感器件的所属屏蔽也相应地有区别。可以对于其中每个不同的屏蔽在电路板上设置自己的屏蔽件。也可以规定至少其中一个屏蔽件用于产生屏蔽以用于超过其中一个的传感器件。

第一层上的屏蔽件以下为了配属更简单而也被称为第一屏蔽件，其中，第二屏蔽件也可设置在第二层上，和/或第三屏蔽件设置在第三层上和/或第四屏蔽件设置在第四层上。这些屏蔽件可以跨层相互电连接，因此形成唯一的屏蔽装置。各自屏蔽件尤其以电路板的导电面和/或印制导线的形式设置，且屏蔽件的电连接尤其以电路板的过孔接触部来设置。

也可能可行的是各自传感器件以导电面和/或印制导线的方式设置在电路板上。在此，该传感器件例如可具有在0.1mm至0.9mm范围内的厚度。

多层电路板(所谓的复层电路板)还可以具有以下益处，即，封装密度被提高和/或可以改善电场和/或磁场的产生。尤其当或许针对该装置的不同侧设有超过一个的探测区域和/或还通过该装置提供近场通信时，可以通过使用多个层来简化用于传感器系统和/或屏蔽和/或通信的场的取向。电路板的各层也能被称为膜。多层电路板可以具有至少或正好四层，它们相互固定连接。

根据本发明的装置可以被设计成传感器装置和/或通信装置。因此可行的是，该装置和尤其是该电路板具有多个电子元件，它们不仅用于在探测区域内的检测，也用于通信、尤其是近场通信。因此，可以通过该装置提供紧凑的且可单独操作的模块，其能舒适地对门把手提供多项功能。通信可以具体涉及无线电通信或无线通信，从而在这里出现相应的通信场(电场和/或磁场)。因此，用于传感器检测和用于通信的不同的场也可能相互干扰，故需要附加措施如传感器件的可靠屏蔽或规定结构。

本发明的装置可以设计用于提供以下功能中的至少一个：

-探测至少一个激活行为如使用者的接近和/或触摸和/或手势和/或触感操作，其中，第一或第二探测区域内的激活行为的探测被区分开，

-尤其与移动设备如ID发送器和/或智能手机等的通信、优选是无线电通信如近场通信，优选用于验证，

-依据所述探测来激活至少一个车辆功能、尤其是安全相关的车辆功能，如解锁和/或上锁或者活动车辆部件如盖的运动，其中，激活功能的选择优选依据在其中哪个探测区域进行激活行为的探测。

根据本发明的装置还可以设计成单独可操作的模块，其作为唯一构件可安装在车辆和/或车辆部件上。为此，该装置可以具有定位机构如凹口或几何形状凹部，其允许明确安装在车辆上。定位机构可以同时或替代地设计成紧固机构如锁定件或夹子或粘合剂。该装置可以安装在车辆部件例如门和/或门把手和/或尾门和/或前盖上。为了安装，例如可以进行借助紧固机构的固定和借助定位机构的定位。

根据本发明的装置可被有利地集成到车辆门把手、最好是车辆外门把手中。为此，该装置可被设计成执行所述通信和/或在门把手区域内的探测。该装置可以被安装集成到门把手中，以便通过这种方式经由门把手被安装在车辆上，尤其是安装在车门上。

还有利的是该车辆被设计成机动车且最好是轿车，尤其是混合动力车或电动车，优选具有高压车载电源和/或电动机和/或内燃机。还可能可行的是该车辆被设计成燃料电池车辆和/或半自主或自主车辆。

车辆有利地具有安全系统，其例如通过与移动设备如识别发送器(ID发送器、电子钥匙)或智能手机通信而允许验证。依据所述通信和/或验证可以激活(所述)至少一个车辆功能。如果为此需要移动设备的验证，则该功能可以是安全相关功能，如车辆解锁或允许发动机起动。因此，该安全系统也可以设计成被动门禁系统，其无需移动设备的主动人工操作就在探测到移动设备接近车辆时启动所述验证和/或功能激活。为此，例如通过安全系统重复发出唤醒信号，唤醒信号通过该移动设备在接近时可被接收且于是触发验证。也可以如此识别接近，即，激活行为通过本发明的装置来探测。该功能也可以涉及车辆照明的激活和/或盖(例如前或尾或侧盖或门)的操作(打开和/或关闭)。例如在探测到接近时自动激活车辆照明系统和/或在探测到使用者手势时操作所述盖。该移动设备可以设计成相对于车辆是独立的，并且例如适于由人随身携带(例如在口袋内)。

各自传感器件可以设计成电容传感器，因此，检测基于由传感器件提供的电容变化。各传感器件在此情况下可以被理解为电极，电极相对于车辆环境形成可变电容。对此，不一定必须设置独立的配对电极。例如也可将车辆的接地电位视为配对电极以便形成具有可变电容的假想电容器。第一探测区域内的第一激活行为造成由第一传感器件提供的电容的电容变化。第二探测区域内的第二激活行为相应造成由第二传感器件提供的电容的电容变化。

第二传感器件可以设计成相对于第一传感器件至少部分覆盖相同。另外，第二传感器件和第一传感器件能够(相互错开)布置在电路板的不同层上。除了(轴向错开)布置在不同的层上，该传感器件也可以(在横向上)在各自层上(内)相互错开定位。错开定位因此指称传感器件在各自层的平面内的不同定位，因此该传感器件不重叠。因此虽然这些传感器件本身设计成是覆盖相同的，但它们并非以覆盖相同的方式重叠。通过这种方式，可以至少减轻第一激活行为对第二传感器件的检测的影响(和/或相反的影响)。

还可以想到该传感器件分别具有部分结构，其至少以规定的最小间距在横向x上重复，其中，优选地，传感器件的相互错开定位在相同的横向x上进行。“至少以规定的最小间距…重复”在此可以是指，所述部分结构能以恒定间距、但或者也能以不同的间距重复布置，在这里，恒定间距和不同间距至少对应于最小间距。该部分结构也可在另一横向y上重复，即与横向x正交。传感器件的偏移结构化允许该传感器件的电场能够相互轻微影响。

可在本发明范围内规定，以规定的错移来设定传感器件相互错开定位，该错移最多等于部分结构的最小间距的一半。因此，该传感器件还(沿轴向)重叠，但(或许在该间距或最小间距内)在横向上相互错开。在传感器件(沿轴向)的假想俯视图中，一个传感器件将在未错开布置的情况下至少部分覆盖另一个传感器件。但所述覆盖在预定的错开定位下(至少部分)被取消。例如该传感器件分别具有相同的线状结构，其中，所述线因错开布置而未重叠。

此外在本发明范围内可能有利的是，错开定位被设计成该传感器件在各自层内或层平面内的不同的定位，因此防止传感器件的重叠，并且尤其通过传感器件产生的电场是错开设计的。尤其在此情况下电场的相互空间邻近可能成问题，其中，所述场在轴向上可重叠构成。在轴向上预定的传感器件或所属部分结构的重叠布置在此或许可以通过布置该探测区域来设定。本发明在此源于以下设想，即，虽然不会妨碍重叠设定的布置，但错开布置该部分结构可能减轻所述场的相互影响。

也可选地可以想到该传感器件的覆盖相同区域具有相同构成的尤其是呈线状结构形式的部分结构。该覆盖相同区域因此可以具有也覆盖相同设计的部分结构，其例如以线状结构的形式重复布置。这样的部分结构可以具有以下优点，即，电磁相互作用如涡电流感生被减轻。

还可以想到，关于横向(即尤其是在各自层沿作为投影方向的轴向以正交方式平行投影时在共同的投影平面上)，所述第二传感器件的部分结构尤其是线布置在所述第一传感器件的部分结构尤其是线之间。换句话说，如此获得错开定位，即，该部分结构相互错开布置。通过这种方式，能可靠地减轻第一传感器件的部分结构对第二传感器件的部分结构的影响。因此未发生部分结构的重叠。

具体说，线状结构可以是指几何形状结构，在此，多个分支(线)平行并排布置。分支可以(仅)通过共同的印制导线相互连接。在此，这些分支可以从印制导线起垂直伸出，或许也在不同的方向上。所述线可以作为部分结构以规定的相互间距或最小间距并排布置。

根据另一优点可以规定，第二传感器件所具有的延伸尺寸长于第一传感器件，使得第二探测区域被设计成大于第一探测区域。这例如允许对于在第二探测区域内的激活行为提供更大的空间区域，尤其是在门把手抠槽内。

也可以在另一可能方式中规定，一个屏蔽件设置在电路板的第二层上，并且至少部分具有与电路板第一层上的第一传感器件覆盖相同的设计和/或至少部分具有与在电路板的另一层尤其是第四层上的第二传感器件覆盖相同的设计，并且优选按照在横向上与第一传感器件位置相同以及与第二传感器件错开的方式来定位。换句话说，在(沿轴向)俯视时，第一层上的第一传感器件和第二层上的屏蔽件可能(至少部分或主要或完全)重叠。第二层上的屏蔽件在此也可以与第一层上的第一传感器件位置相同地布置，即未错开，从而尤其是在俯视时该屏蔽件完全遮盖第一传感器件。相应地，第二层上的屏蔽件也可以设计成具有第一传感器件的相同的几何形状设计、尤其是部分结构且最好是线状结构。该屏蔽件于是产生屏蔽，其减少在第二层上的电接地的干扰性影响。

在另一个可能方式中可以规定，电接地以面的方式与第二层上的屏蔽件间隔开地在第二层上延伸，尤其是相对于用于在第一层上布置电子元件的区域和/或在第三层上的其中一个所述屏蔽件平行地和/或对置地延伸。替代地或附加地，接地虽然可以作为导体面(相应平坦)延伸于第二层上，但在一个与第一层上的传感器件相对的区域内具有凹部。在该凹部内，例如可以在第二层上布置(第二)屏蔽件。而该接地区域可以相对于用于布置电子元件的区域连贯构成。

还可以想到在电路板上布置处理装置，其为了传输电荷与传感器件电连接，以便依据电荷传输来评估各自传感器件的可变电容并由此提供各自的电容检测。换句话说，电容检测和/或探测可以如此进行，即，通过处理装置来查明可变电容。可变电容尤其通过各自传感器件来提供并且专属于探测区域内的变化。因此，电容检测可以导致激活行为的探测。也可行的是该处理装置例如也通过电荷传输来驱控该屏蔽件。

在另一个可能方式中可以规定，该处理装置设计用于如此执行激活行为的探测，即，使用者的接近和/或手势依据各自电容的评估被探测，并且区分第一探测区域内的第一激活行为和第二探测区域内的第二激活行为。为此，该处理装置例如可以评估各自电容的变化，例如执行与阈值的比较。当在其中一个传感器件中改变的电容超过阈值时，在该传感器件的探测区域内的激活行为可被探测。例如当探测结果为肯定、即例如已经探测到接近和/或触摸和/或操作和/或手势时，该车辆功能可以尤其通过该装置的电信号输出被激活。视在哪个探测区域内识别了激活行为，可以输出不同的电信号，因此也可激活不同的车辆功能。

进一步有利地可以规定将(电子)处理装置电连接至该屏蔽件以便所述(或至少其中一个)屏蔽件工作来提供有源屏蔽(主动屏蔽)，在此所述屏蔽件的电位依据至少其中一个传感器件的电位被调节。换句话说，屏蔽件的电位追随传感器件的电位。

也可以可选地想到通信机构布置在电路板的多个层上，且优选在至少两层或至少四层或所有层上和/或按照与传感器件和/或屏蔽件(横向)间隔的方式延伸，以提供与移动设备的近场通信。在此能提供与车外移动设备的近场通信。在此情况下，车辆部件可设计成外门把手。因此该移动设备例如设计成智能手机，其于是为了验证只需被保持在该装置或外门把手处以允许近场通信。或者，门把手也可设计成内门把手，从而在车辆内室中执行近场通信。

该通信机构有利地适合提供或执行近场通信如NFC(近场通信)或RFID(射频识别)。该通信机构例如被设计成天线尤其是NFC天线，其可以至少部分设置在电路板的若干或全部的层上。在不同的层上的通信机构部分在此能借助过孔接触部被相互电连接，以便总体上在多层上提供一个环路(如NFC环路)。该通信机构因此允许根据本发明的装置除了传感器功能外也还提供通信功能。该通信机构可以被设计成印制导线，并且尤其是具有距电路板的电接地面和/或传感器件和/或屏蔽件的(沿横向)恒定的间距。在此，该通信机构可以在电路板或层的外边缘处延伸。

可以规定，该通信机构用于尤其在激活行为(成功)探测的触发下执行借助近场通信的验证。例如在此情况下，车辆的处理装置和/或控制器识别所述探测是否成功，并且触发借助通信机构的验证。因此可以依据该验证来激活车辆功能、尤其是车辆的解锁和/或上锁。例如使用者在其做出激活行为时随身携带该移动设备。通过激活行为，使用者表明其想要激活车辆功能。但该功能可以是安全相关功能，其需要使用者借助移动设备验证。借助本发明装置探测激活行为可以因此缘故触发验证过程，其于是也通过该装置借助通信尤其是近场通信来提供。车辆的处理装置和/或控制器于是也能识别成功验证并且于是才激活车辆功能。为了通信，可以通过车辆的处理装置和/或控制器来驱控该装置的处理器例如NFC电路。

可以规定，处理器和/或处理装置设置在本发明的装置中，它们单独地或共同地用于评估所述检测和/或用于探测激活行为和/或用于通信且尤其是近场通信中的接收和/或发送。所述处理器和处理装置此时可以设计成单独的微控制器或集成电路(IC)。例如该处理装置可专用于探测，而处理器专用于近场通信。也可行的是，处理器和处理装置共同被设计成集成电路。也可能的是该处理器是处理装置例如微控制器或集成电路的一部分。该处理器和/或处理装置在此可以具有与其它车辆电子装置尤其是控制器的接口。例如可以通过处理装置输出信号至车辆电子装置，信号表示已成功进行所述探测。信号的接收又可以触发验证，其于是通过与处理装置的另一接口启动车辆电子装置。

还有利的是，在本发明范围内，第一传感器件与第一探测区域相邻地形成在第一层上，并且第二传感器件与第二探测区域相邻地形成在另一层、尤其是第四层上，其中，各自层最好作为电路板的外层设置，以便尤其在车辆门把手的不同的侧通过传感器件的各自可变电容形成借助传感器件的探测区域，从而依据所述电容来区分第一探测区域内的第一激活行为与第二探测区域内的第二激活行为，以便根据所述区分来激活不同的车辆功能。所述区分例如可以通过处理装置以各自电容的变化被评估的方式来执行。

可进一步有利地规定将通信机构布置在电路板的层上，且最好在所有层上与传感器件间隔地延伸，用以提供与车外移动设备的近场通信，并且最好用以由激活行为的(各自)探测触发地执行借助近场通信的验证，并且用以优选依据所述验证来激活车辆的至少一个功能、尤其是车辆的解锁和/或上锁。“相对于传感器件间隔布置通信机构”在此可以在横向上以恒定间距来设定。

也可选地可以想到，传感器件的错开定位如此设计成在横向上执行传感器件的不同定位，即，在第一探测区域内的第一传感器件的电容检测对在第二探测区域内的第二传感器件的电容检测的干扰被减轻。相应地，可以如此选择传感器件在横向上的定位即相互错移，即，所述干扰被减轻。对此，例如可以利用本发明装置的试验结构，在此所述错移被逐渐增大，同时通过该传感器件来产生电场。干扰程度在此例如可以通过测量由传感器件形成的可变电容来确定。例如当仅在第一传感器件的第一探测区域内进行激活行为时，所述干扰能够以第二传感器件的第二电容的变化的形式被测量。于是可以选择用于干扰程度最小的定位的错移。

还可以想到，传感器件的各自覆盖相同区域具有重复的部分结构，其设计成形成用于各自电容检测的电场，并且最好是如此取向和/或布置，即，相对于电路板的通信机构的干扰性相互作用被减轻。通信机构例如设计用于借助磁场产生近场通信。因此，该通信机构可以在工作中原则上在传感器件内感生涡电流。该部分结构能够例如作为线状结构设计用于至少减轻涡电流感生。部分结构的布置和/或取向于是可以如此进行，即，由通信机构提供的通信场的削弱被减轻或减至最低程度。为此，例如可以改变所述取向和/或布置，同时测量或模拟该通信场。

本发明的主题也是一种用于车辆的门把手，其中，该门把手作为车辆部件具有本发明的装置。因此，本发明的门把手带来与关于本发明的装置所明确描述的一样的优点。

也可以对一种用于制造本发明的装置的方法和/或一种用于操作本发明的装置的方法要求保护。

本发明的其它优点、特征和细节来自以下参照图对本发明实施例详细描述的说明。在此，在权利要求书和说明书中提到的特征可能分别单独地或者在任何组合中对本发明是重要的，其中：

图1示出具有本发明的装置的车辆的侧视示意图，

图2示出具有图1的车辆的本发明装置的门把手的侧截面示意图，其对应于车辆透视俯视图，

图3示出图2中的本发明装置的放大侧视图，

图4-7示出图2和图3中的本发明装置的各不同层的截面示意图，

图8示出本发明装置的各部分的示意性电路图。

在以下的图中，对于即便来自不同实施例的相同的技术特征也采用相同的附图标记。

在图1中示出了具有本发明的门把手5的车辆1。在此情况下，门把手5可以形成具有本发明的装置10的车辆部件5。

门把手5被固定在车辆1的门2上，以便通过手动打开过程打开门2。为此，使用者可以探手入图2所示的门把手抠槽7中并且拉动门把手5。打开过程需要解锁门2锁。为此，“探手入门把手抠槽7”可作为激活行为被探测，以便激活验证并且在验证成功时作为车辆1功能激活解锁。当作为激活行为探测“接近探测区域51”时，上锁可以作为车辆1的另一项功能被激活。在此，它显然只是功能和激活行为的例子。在齐平的门把手5的情况下，车辆1的功能例如可以是自动执行的打开过程本身。也可以想到的是，本发明的装置10布置在尾部区域或前端区域中，从而该功能是车辆1的罩盖6的打开过程。

图1示出车辆1的侧视图，其中，给出了相互正交的方向x和y。在图2中采用了与所示的相互正交方向x和z对应的车辆1的俯视透视图。图2(以及图3)的视图对应于门把手5或本发明的装置10和层21、22、23、24的透视侧视图。而在图4-7中示出了装置10的截面图，其以透视角度源自装置10的俯视图，因此又对应于图1中的车辆1的侧视图。在本发明范围内所讨论的几何形状关系(例如覆盖相同地设计和定位各不同层21、22、23、24的屏蔽件和传感器件40、31以及接地面45)在此可以关于本发明的装置10的假想俯视图来描述。该俯视图可被限定为看向轴向z的视角，该轴向与所述层21、22、23、24的最长延伸尺寸正交或与横向x和y正交。

如图2所示，门把手5具有本发明的装置10，其用于探测探测区域51内的激活行为，尤其是通过门把手5用于安装在门2上。通过该装置10，可以依据探测结果来激活车辆1的功能。

装置10可具有在图3中被进一步详细示出的多层电路板20，在电路板20的第一层21上设置至少一个导电的传感器件31用于探测区域51内的电容检测。探测区域51可以设计成第一探测区域51，其在车辆1外在门把手5的第一外侧的区域内延伸。第二探测区域52也可以在门把手抠槽7或门把手5的第二外侧的区域内延伸。第二外侧此时可以朝向门把手抠槽7，第一外侧背对门把手抠槽7(见图2)。因此可能可行的是该传感器件31作为第一传感器件31设置在电路板20上用于在作为第一探测区域51的探测区域51内的电容检测。也还可以在第四层24上设置装置10的第二传感器件32，其在第二探测区域52内也执行电容检测。这允许探测不同的激活行为。各自传感器件31、32可被设计成电容式传感器，从而检测的基础是由各自传感器件31、32提供的电容改变。各传感器件31、32在此情况下可以理解为电极，电极相对于车辆1周围环境形成可变电容。为此可将车辆1的接地电位视为配对电极以形成具有可变电容的假想电容器。第一探测区域51内的第一激活行为于是造成由第一传感器件31提供的电容的电容变化。第二探测区域52内的第二激活行为相应造成由第二传感器件32提供的电容的电容变化。

为了改善探测，至少两个屏蔽件40可以如图3所示地用于检测用屏蔽41。屏蔽件40在此情况下布置在电路板20的不同的层21、22、23、24上，其中，第一层21上的其中一个屏蔽件40包围(第一)传感器件31，以便在不同的方向x、y、z上提供屏蔽41。图3示出了“罐状”屏蔽41，其可通过所示的屏蔽件40布置来产生。屏蔽件40在此能如此分布在层21、22、23、24上，即，屏蔽41在三个相互正交的方向x、y、z上界定探测区域51，并且在(图4所示的)平面x-y中主要或完全包围探测区域51。

如图4所示，第一层21上的屏蔽件40可以主要且或许甚至完全(未示出)包围传感器件31。在图4中具体示出了传感器件31仅主要、即部分被屏蔽件40包围。为此，屏蔽件40具有缺口42以避免在通信工作、尤其是NFC通信工作时尤其因与通信机构61相互作用而造成短路电流的出现。缺口42可以设计成电绝缘，以便尤其是避免通信时的这种干扰。借此确保通过传感器件31产生的电场可靠地对准探测区域51。为了进一步改善探测区域51内的检测，根据图5可以将第二层22上的其中一个屏蔽件40设计成与第一层21上的传感器件31覆盖相同。第二层22上的屏蔽件40可以相应设计成至少部分相对于第一层上的传感器件31是覆盖相同的并且位置相同。位置相同在此情况下显然仅涉及方向x和y。因此在图5中的层22和其下方的层21的假想俯视图中，可能在层21、22部分透明的情况下无法再看到在第二层22上的屏蔽件40之后的传感器件31，至少对于与屏蔽件40覆盖相同设置的部分来说。

根据图5，电接地45还能以面的方式在第二层22上与第二层22上的屏蔽件40邻接延伸，尤其是平行于一个用于将电子元件安置在第一层21的区域28和/或平行于第三层23上的其中一个屏蔽件40。接地面45可以具有凹部，用于第一层上的传感器件31或用于第二层22上的对应屏蔽件40。另外，接地45可以用于在第一层21的区域28内的电子元件的去干扰。另外，凹部周围的接地45区域可以相对于第一层21上的屏蔽件40覆盖相同和/或位置相同地构成。

在图6中示出了在第三层23上的其中一个屏蔽件40以面的方式在第一层21上的传感器件31的一侧延伸，以便在一侧提供屏蔽41。另外，所示屏蔽件40还进一步在方向x上延伸，以便在此同时提供该屏蔽41用于图7中的第二传感器件32。屏蔽件40和第二传感器件32因此具有比第一传感器件31更长的延伸尺寸。

图7以虚线示出第一层21的传感器件31，以表明在第四层24下方的传感器件31的位置。为了至少减轻第一激活行为对第二传感器件32的检测的影响，可以规定该传感器件31、32虽然如图7所示至少部分设计成相互覆盖相同，但相互错开定位。换言之，除了(沿轴向z)错开布置在电路板20的不同的层21、24上，还规定了传感器件31、32在各自层21、24内相互错开定位(在方向x上)。为此，第二传感器件32虽然至少部分设计成相对于第一传感器件31是覆盖相同的，但并未以覆盖相同(或位置相同)的方式布置。在传感器件31、32的沿轴向z的假想俯视图中，第一传感器件31将在未错开定位时至少就局部而言覆盖第二传感器件32。但所述覆盖在预定错开定位下(至少部分)被取消。所述错开定位也可以是指传感器件31、32的覆盖相同区域35在横向x上相互错开就位。如在图7中由虚线所示，第一传感器件31相对于第二传感器件32以错移B错开布置，因此未被覆盖。具体说，在该视图中，传感器件31、32分别具有一个相同的线状结构，其中，所述线因为错开定位而未重叠。所述线此时作为传感器件31、32的部分结构36以相互间距A布置。错移B大致或正好等于间距A的一半。

在所示例子中规定，在不同层21、22、23、24上的屏蔽件40通过过孔接触部25相互连接，因此以等电位方式设置。或者，在不同层21、22、23、24上的屏蔽件40也可以设计成相互电隔离以便具有彼此不同的电位。也可以想到由单独的和连接的屏蔽件40组成的混合形式。因此，借助过孔接触部25实现的连接具有如下优点，即，只需要将屏蔽件40电连接至处理装置29以使屏蔽件40起效用于提供有源屏蔽41，此时该屏蔽件40的电位依据传感器件31和/或32的电位来调节。用于近场通信的处理装置29和/或处理器65在此可以布置在区域28内，尤其在根据图4的第一层21上。该区域可以相对于接地面45尤其在第二层22上延伸。

还在图4-7中示出通信机构61可以布置在电路板20的多个层21、22、23、24上，最好在所有层21、22、23、24上与传感器件和屏蔽件31、40间隔开地延伸。通信机构61在此情况下没有以其在各自层21、22、23、24上的具体设计结构被示出，而是仅通过一条虚线被示意性示出。在此，通信机构61可以沿该线形成，但在不同的层21、22、23、24上。换言之，在其中一个所述层21、22、23、24上的通信机构61可被中断，并通过过孔接触部25在横向位置但在另一层21、22、23、24上又作为印制导线延续。通信机构61可以设计成近场天线以提供与车辆1外的移动设备的近场通信。近场通信可以在激活行为探测的触发下用于执行验证。

在图8中示出了用于近场通信用通信机构61、尤其是NFC天线的示例性设计。因而，装置10在此不仅设计成传感器装置10，也设计成通信装置10，在此，该通信机构61可以通过作为通信接口的处理器65来工作。

通信机构61被设计成环圈天线或框形天线(所谓的环路)，并且可以用于发射和/或接收信号以用于与移动设备近场通信。通信装置10和移动设备之间的耦合可以在通信机构61的13.56MHz的工作频率下进行。通信机构61相应地可设计用于产生用于与移动设备通信的磁场并且通过这种方式建立与移动设备的感应耦合。因此，NFC天线61也可以被理解为NFC线圈。通信机构61可以有利地被设计成在电路板20上的导线环路。但图8所示的形状通过这种方式在电路板20的唯一层上未连续延伸。相反，该形状在若干位置处被过孔接触部25中断并且从该缺口处起在另一层上继续。如果人们要在一个平面内汇集所有层21、22、23、24上的通信机构61的线路，则人们因此能获得图8所示的线路。

在图8中清楚看到，通信机构61的所示形状在几何形状上是对称的(关于点V，相应的对称轴线S可以经过该点)。几何形状的对称性造成干扰影响的减少。同时，通信机构61可以根据电对称性来工作，此时可以通过处理器65经由两个分支在RX+和RX-处对称地或差分地执行驱控和/或信号传输(不同于通信机构61的其中一个接线端接地时的工作方式)。因此有利地在两个接线端RX+和RX-可以分别测量一个电信号、尤其是非零电压，其包含近场通信的信息。在接线端RX+和RX-处的电压可以是对称的且因此等值的。处理器65例如被设计成NFC接收器或收发器。

在所示对称设计中，虚接地可以正好或基本上就位在通信机构61的中心点V处。中心点V可以如图8所示处于通信机构61的一半长度或中心处。视天线设计的不同，可能可行的是通过在连接至接地的点V处的抽头在理想的天线中没有电流流动。因此，点V以下被称为虚接地。

已经通过几何形状对称性和电对称性能够减少呈干扰发射(电磁辐射)形式的干扰影响。但还是有干扰效果，其造成了通信机构61的寄生振荡电路被激振。在此情况下可能出现谐波振荡和非谐波振荡，其中，非谐波振荡或许由处理器65和/或通过滤波器装置70被减少。但谐波振荡还是干扰性的，并且可能不利影响到在借助通信机构61的近场通信时的接收。

为了进一步减少在近场通信接收时由干扰性发射、尤其是EMC辐射造成的干扰，可以在(理想)虚接地V的位置规定电阻阻尼。即，在该位置可以将欧姆电阻或阻抗用作阻尼电阻Rd，其将通信机构61接至接地电位。阻尼电阻Rd可以设计为例如在50-100欧姆范围内的低欧姆电阻。在功能上，电阻阻尼可以通过阻尼电阻Rd来实现，从而当在通信机构61上的虚接地位置因出现干扰而变化时也通过电阻Rd来阻尼干扰性振荡。

另外，为了进一步稳定该系统而可以规定，通信机构61至少主要平行于外边缘地和/或以距电接地45、尤其是接地面45的恒定间距布置在电路板20上。接地45在图5中以具有接地电位的导体面的形式构成。在图5中也可以看到在接地面45与通信机构61之间的恒定间距。通过这种方式能确保通信机构61至接地45的磁耦合在任何位置都是相同的。

此外，关于滤波器装置70，可以采用最好是2阶的带通滤波器、尤其是所谓的维恩滤波器，其通过特别陡的带通曲线造成改善的干扰滤除。维恩滤波器是特殊通断的RC带通滤波器，并且也称为维恩-罗宾逊发生器中的定频电路。

在图8中示出了滤波器装置70可以由至少一个高通滤波装置71(尤其是1阶RC滤波器)和至少一个低通滤波装置72(尤其也作为1阶RC滤波器)组成。高通和低通滤波装置71、72能成对组装成带通滤波器、尤其是2阶RC滤波器。带通滤波器、尤其是维恩滤波器在此可在滤波器装置70中对称地设置。

具体说，一个电阻R1和一个电容器C1可以串联设置。可选地，设有另一个电阻R3，其与R1共同形成附加分压器。此外，一个电阻R2和一个电容器C2可以并联。

还可在图8中看到，所述的滤波器装置70关于接线端RX+和RX-对称地具有带通滤波器。在此，用于各自电阻R1的可能值在1-10千欧之间，用于各自电阻R3的可能值在1-5千欧之间，用于各自电容器C1的可能值在1-20pF之间，用于各自电阻R2的可能值在100-500欧姆之间，用于各自电容器C2的可能值在10-40pF之间。为此，通过滤波器装置70提供至少一个带通滤波器，其造成通信机构61的在例如100-160MHz范围内的信号的明显减弱。

以上对实施方式的解释只在例子范围内描述本发明。显然所述实施方式的各个特征只要在技术上有意义就能相互自由组合，而没有脱离本发明的范围。

附图标记列表

1 车辆

2 门

5 门把手，车辆部件

6 尾门

7 门把手抠槽

10 装置，传感器装置和/或通信装置

20 电路板

21 第一层

22 第二层

23 第三层

24 第四层

25 过孔接触部

28 用于电子部件的区域

29 处理装置

31 传感器件，第一传感器件

32 第二传感器件

35 覆盖相同区域

36 部分结构，线状结构

40 屏蔽件

41 屏蔽

42 缺口

45 接地

51 探测区域，第一探测区域

52 第二探测区域

61 通信机构，天线，NFC环路

65 处理器

70 滤波器装置

71 高通滤波器装置

72 低通滤波器装置

x 第一方向，横向

y 第二方向，横向

z 第三方向，轴向

21,22,23,24 层

A 间距，最小间距

B 偏移

C 电容器

R 电阻

Rd 阻尼电阻

RX 接线端

V 虚接地

S 对称轴线

Claims (15)

1.一种用于在至少两个不同的探测区域(51,52)内探测激活行为且尤其用于安装在车辆部件(5)上以依据探测结果激活车辆(1)的至少一个功能的车辆(1)用装置(10)，具有：

具有在轴向(z)上重叠布置的多层(21,22,23,24)的电路板(20)，

用于在所述探测区域(51,52)中的第一探测区域(51)内的电容检测的第一导电传感器件(31)，

用于在所述探测区域(51,52)中的第二探测区域(52)内的电容检测的第二导电传感器件(32)，

其中，所述传感器件(31,32)布置在该电路板(20)的所述层(21,22,23,24)中的不同的层，

其特征在于，

所述传感器件(31,32)至少部分设计成是覆盖相同的，其中，所述传感器件(31,32)的覆盖相同的区域(35)在横向(x)上相互错开布置。

2.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，所述传感器件(31,32)分别具有部分结构(36)，所述部分结构(36)至少按照规定的最小间距(A)在该横向(x)上重复，其中，所述传感器件(31,32)的相互错开的定位最好在相同的横向(x)上进行。

3.根据权利要求2所述的装置(10)，其特征在于，所述传感器件(31,32)的相互错开的定位是按照一定的偏移(B)来设置的，该偏移(B)最大等于所述部分结构(36)的最小间距(A)的一半。

4.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，所述错开的定位被设计成所述传感器件(31,32)在各自层(21,22,23,24)之内的不同定位，从而防止所述传感器件(31,32)的重叠，且尤其通过所述传感器件(31,32)产生的电场是错开形成的。

5.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，所述传感器件(31,32)的覆盖相同的区域(35)具有彼此相同构成的尤其呈线状结构(36)形式的部分结构(36)。

6.根据权利要求5所述的装置(10)，其特征在于，关于该横向(x)，所述第二传感器件(32)的部分结构(36)、尤其是线布置在所述第一传感器件(31)的部分结构(36)、尤其是线之间。

7.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，该第二传感器件(32)具有比该第一传感器件(31)更长的延伸尺寸，因而该第二探测区域(52)大于该第一探测区域(51)。

8.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，屏蔽件(40)设置在该电路板(20)的第二层(22)，并且至少部分在该电路板(20)的第一层(21)具有关于该第一传感器件(31)的覆盖相同结构，并且至少部分在该电路板(20)的另一层、尤其是第四层(24)具有关于该第二传感器件(32)的覆盖相同结构，并且在该横向(x)上与该第一传感器件(31)位置相同以及关于该第二传感器件(32)错开地定位。

9.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，处理装置(29)安置在该电路板(20)上并且为了电荷传输而电连接至所述传感器件(31,32)，以便依据该电荷传输来评估各自传感器件(31,32)的可变电容并由此提供各自的电容检测。

10.根据权利要求9所述的装置(10)，其特征在于，该处理装置(29)设计用于如此执行所述激活行为的探测，即，依据各自电容的评估来探测使用者的接近和/或手势，并且区分为在该第一探测区域(51)内的第一激活行为和在该第二探测区域(52)内的第二激活行为。

11.根据权利要求9或10所述的装置(10)，其特征在于，该第一传感器件(31)按照与该第一探测区域(51)邻接的方式形成在该第一层(21)，该第二传感器件(32)按照与该第二探测区域(52)邻接的方式形成在另一个层尤其是第四层(24)，其中，各自层(21,24)作为该电路板(20)的外层设置，以通过所述传感器件(31,32)的各自的可变电容形成在该车辆(1)的门把手(5)的不同侧借助所述传感器件(31,32)的探测区域(51,52)，从而依据所述电容将该第一探测区域(51)内的第一激活行为与该第二探测区域(52)内的第二激活行为区分开，以便根据该区别来激活该车辆(1)的不同功能。

12.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，通信机构(61)布置在该电路板(20)的多个层(21,22,23,24)，并且最好在全部所述层(21,22,23,24)以与所述传感器件(31,32)间隔开的方式延伸，以提供与该车辆(1)外的移动设备的近场通信，并且最好以便由所述激活行为探测触发地执行借助该近场通信的验证，并且最好以便根据所述验证来激活该车辆(1)的至少一个功能、尤其是该车辆(1)的解锁和/或上锁。

13.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，所述传感器件(31,32)的错开定位被如此设计成所述传感器件(31)在该横向(x,y)上的不同定位，即，所述第一传感器件(31)在该第一探测区域(51)中的电容检测对所述第二传感器件(32)在该第二探测区域(52)中的电容检测的干扰被减轻。

14.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，所述传感器件(31,32)的各自覆盖相同区域具有重复的部分结构(36)，所述部分结构(36)设计成形成用于各自电容检测的电场并且如此取向和/或布置，即，针对该电路板(20)的通信机构(61)的干扰性相互作用被减轻。

15.一种用于车辆(1)的门把手(5)，其作为车辆部件(5)具有根据前述权利要求之一所述的装置(10)。

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