DE102012224037A1 - Method for bidirectional transferring of charge between measuring and charging capacitors in capacitive proximity sensor of motor vehicle, involves discharging capacitors that exhibit larger capacitance than measuring capacitor - Google Patents

Method for bidirectional transferring of charge between measuring and charging capacitors in capacitive proximity sensor of motor vehicle, involves discharging capacitors that exhibit larger capacitance than measuring capacitor Download PDF

Info

Publication number
DE102012224037A1
DE102012224037A1 DE201210224037 DE102012224037A DE102012224037A1 DE 102012224037 A1 DE102012224037 A1 DE 102012224037A1 DE 201210224037 DE201210224037 DE 201210224037 DE 102012224037 A DE102012224037 A DE 102012224037A DE 102012224037 A1 DE102012224037 A1 DE 102012224037A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
capacitor
measuring
switch
charging
charge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE201210224037
Other languages
German (de)
Inventor
Jörg Schulz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IFM Electronic GmbH
Original Assignee
IFM Electronic GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IFM Electronic GmbH filed Critical IFM Electronic GmbH
Priority to DE201210224037 priority Critical patent/DE102012224037A1/en
Publication of DE102012224037A1 publication Critical patent/DE102012224037A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/945—Proximity switches
    • H03K17/955—Proximity switches using a capacitive detector
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96—Touch switches
    • H03K2217/9607—Capacitive touch switches
    • H03K2217/960705—Safety of capacitive touch and proximity switches, e.g. increasing reliability, fail-safe
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96—Touch switches
    • H03K2217/9607—Capacitive touch switches
    • H03K2217/96071—Capacitive touch switches characterised by the detection principle
    • H03K2217/960725—Charge-transfer

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

The method involves delivering a large voltage pulse to a control port (2) via a triggering unit (AE). A coupling network (AN) comprising screening capacitors (C26) is arranged between a measuring capacitor (Cx) or a test electrode (EL). A small voltage is delivered to the control port. The capacitors are discharged after a selector switching element (S2) reaches a switching position, where the capacitors exhibit larger capacitance than the measuring capacitor such that a part of a charge from the measuring capacitor arrives at the charging capacitor and not at the capacitors. The small voltage pulse is a zero magnitude voltage pulse. Independent claims are also included for the following: (1) an electronic selector switch controlled pulse charge transfer device (2) a capacitive proximity sensor (3) a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Umschalter-gesteuerte bidirektional arbeitende Impulsladungsübertragungs-Vorrichtung zur möglichst effektiven bzw. verlustarmen Übertragung zumindest eines Teils der Ladung des mehrmalig gezielt über einen elektronischen Umschalter auf- und entladbaren, anschließbaren/angeschlossenen Messkondensators nach jedem Aufladevorgang auf einen Umschaltkontakt-seitigen Ladekondensator als Messsignal-Ausgang für eine anschließbare/angeschlossene Auswerteeinheit. The invention relates to an electronic switch-controlled bi-directional impulse charge transfer device for the most effective and low-loss transmission of at least selectively on an electronic switch on and dischargeable, connectable / connected measuring capacitor after each charging on a changeover-side charging capacitor as measuring signal output for a connectable / connected evaluation unit.

Es sind kapazitiv arbeitende Ladungsübertragungs- und Messschaltungen bekannt, insbesondere für Näherungsschalter und/oder Näherungssensoren, um die auf einen Lade- bzw. Speicherkondensator über einen elektronischen Umschalter rückübertragene Ladung bzw. die Kapazitätsänderung eines Messkondensators zu bestimmen. Problematisch ist dies hinsichtlich der Messgenauigkeit und Mess- bzw. Reaktionsgeschwindigkeit, insbesondere bei kleiner Messkapazität (kleinen Messkapazitäten) bzw. kleiner Differenzladungsmenge (kleinen Differenzladungsmengen). Gerade bei Näherungssensoren kommen elektrische, magnetische und/oder elektromagnetische Störungen hinzu, die die Funktionsfähigkeit und/oder die Messgenauigkeit der Impulsladungsübertragungs-Vorrichtung bzw. des Näherungssensors negativ beeinflussen. Capacitive charge transfer and measurement circuits are known, in particular for proximity switches and / or proximity sensors, in order to determine the charge transferred back to a charge or storage capacitor via an electronic switch or the capacitance change of a measurement capacitor. This is problematic in terms of measurement accuracy and measurement or reaction rate, especially at low measurement capacity (small measurement capacities) or small difference charge amount (small amounts of differential charge). Especially in the case of proximity sensors, electrical, magnetic and / or electromagnetic interferences which adversely affect the functionality and / or the measuring accuracy of the impulse charge transfer device or of the proximity sensor are added.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ladungsübertragungs-Vorrichtung anzugeben, die einerseits selbst wenig Hf-Störstrahlung abgibt, andererseits bzgl. des Messsignals und der Arbeitssicherheit wenig anfällig für von extern eingekoppelte Störstrahlung ist, aber trotzdem sich diese Maßnahmen möglichst wenig auf die Messsignalgröße auswirken. The object of the invention is to provide a charge transfer device which on the one hand emits little RF interference radiation, and on the other hand is less susceptible to externally injected interfering radiation with respect to the measurement signal and safety, but nevertheless these measures have as little effect on the measurement signal magnitude as possible.

Gelöst ist diese Aufgabe durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale. Erläuterungen und Ausgestaltungen sind in den Zeichnungen, den Unteransprüchen und in der Beschreibung angegeben. This object is achieved by the features specified in the independent claims. Explanations and embodiments are given in the drawings, the subclaims and in the description.

Die erfindungsgemäße Impulsladungsübertragungs-Vorrichtung (LV) dient zur bidirektionalen Ladungsübertragung zwischen einem Messkondensator und einem Ladekondensator, die ausschließlich über einen elektronisch bzw. elektrisch steuerbaren elektronischen Umschalter erfolgt. Wesentlich ist ein Entstörkondensator und ein Ankoppelnetzwerk am Eingang des Umschalters, der/das sowohl die Ströabstrahlung durch die Vorrichtung bzw. seine Messelektrode selbst reduziert als auch die negative Beeinflussung des Messsignals durch von extern eingekoppelte Strahlung reduziert. Diese Maßnahmen führen üblicherweise zu einer verringerten Messempfindlichkeit, die jedoch durch eine bestimmte Abfolge der Spannungsimpulse einer Ansteuereinheit für den Umschalter und der Ausnutzung einer (geringen) Umschaltverzögerung minimal gemacht werden. Wesentlich ist auch eine Induktivität, die zwischen dem Mittelkontakt des Umschalters und dem Anschluss für die Messelektrode bzw. dem Messkondensator geschaltet, insbesondere als Teil eines Ankoppelnetzwerkes mit mindestens einem Widerstand und mindestens einem Kondensator. Einerseits ist dadurch die Beeinflussung des Messsignales durch eingekoppelte Störstrahlung reduzierbar, insbesondere durch hochfrequente Strahlung (einige hundert Kilohertz und mehr), und andererseits läßt sich bei geeigneter Dimensionierung der Spuleeigenschaften in Verbindung mit den ohmschen bzw. komplexen Widerständen des Umschalters und/oder den anderen Bauelementen des Ankoppelnetzwerkes überraschenderweise eine Erhöhung des Messignals erreichen. The pulse charge transfer device (LV) according to the invention is used for bidirectional charge transfer between a measuring capacitor and a charging capacitor, which takes place exclusively via an electronically or electrically controllable electronic switch. What is essential is an interference suppression capacitor and a coupling network at the input of the changeover switch, which reduces the radiation radiation through the device or its measuring electrode itself and also reduces the negative influence on the measurement signal by externally injected radiation. These measures usually lead to a reduced measuring sensitivity, which is minimized by a specific sequence of voltage pulses of a drive unit for the switch and the utilization of a (small) switching delay. Also important is an inductance which is connected between the center contact of the changeover switch and the connection for the measuring electrode or the measuring capacitor, in particular as part of a coupling network with at least one resistor and at least one capacitor. On the one hand, the interference of the measurement signal by coupled-in interference radiation can be reduced, in particular by high-frequency radiation (several hundred kilohertz and more), and, on the other hand, with suitable dimensioning of the coil properties in conjunction with the ohmic or complex resistances of the changeover switch and / or the other components the coupling network surprisingly reach an increase in the measurement signal.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert: The invention is explained in more detail below with reference to the figures:

1 zeigt eine erfindungsgemäße Impulsladungsübertragungs-Vorrichtung (LV) und eine erfindungsgemäße, kapazitiv arbeitende Näherungssensorschaltung NS zur möglichst störsignalarmen Übertragung zumindest eines Teils der Ladung des mehrmalig gezielt über den Umschalter (S2) auf- und entladbaren (1–3; 1–4), angeschlossenen geerdeten Messkondensators (Cx), der durch eine mit dem Eingang E verbundene Messelektrode EL und ein nicht gezeigtes angenähertes geerdetes Subjekt und/oder Objekt gebildet ist, z.B. ein in Richtung der Elektrode EL ausgestreckter Fuß, wobei die Elektrode (oder mehrere) vzw. auf und/oder in der Karosserie eines Kfz fixiert ist und durch die Detektion einer dynamische Annäherung dieses Körperteils z.B. die Heckklappe des Kfz automatisch geöffnet werden kann. 1 shows a pulse charge transfer device (LV) according to the invention and a capacitive proximity sensor circuit NS according to the invention for as low as possible low-noise transmission of at least a portion of the charge of the targeted over the changeover switch (S2) up and dischargeable (1-3, 1-4) connected grounded measuring capacitor (Cx) formed by a measuring electrode EL connected to the input E and an approximate grounded subject and / or object (not shown), eg a foot extending in the direction of the electrode EL, the electrode (or more) being made of metal. is fixed on and / or in the body of a vehicle and can be opened automatically by the detection of a dynamic approach of this body part, for example, the tailgate of the vehicle.

2 zeigt eine erfindungsgemäße Impulsladungsübertragungs-Vorrichtung (LV) und eine erfindungsgemäße, kapazitiv arbeitende Sensorschaltung RS zur möglichst störsignalarmen Übertragung zumindest eines Teils der Ladung des mehrmalig gezielt über den Umschalter S2 auf- und entladbaren (1–3; 1–4), angeschlossenen Messkondensators Cx bzw. Kondensator-Bauelementes, dessen Kapazität bestimmt werden soll. 2 shows a pulse charge transfer device (LV) according to the invention and a capacitive sensor circuit RS according to the invention for as low as possible low-noise transmission of at least a portion of the charge of the targeted selectively via the switch S2 auf- and dischargeable (1-3, 1-4), connected measuring capacitor Cx or capacitor component whose capacity is to be determined.

1: Durch die zwei in Reihe geschalteten Spulen (L) bzw. Induktivitätsbauelemente (LB) kann die Vorrichtung (V) bzw. die Schaltung bzw. der Näherungssensor bzw. das Näherungssensorgerät möglichst störungs- und fehlerfrei arbeiten, wobei die parasitäre Gesamtkapazität der Anordnung durch zwei solche Bauelemente geringer ist als bei einem einzigen Bauelement mit gleicher Gesamtinduktivität. Bei geeigneter Dimensionierung jeder Spule (L) bzw. jedes Induktivitätsbauelementes (LB) ist überraschenderweise nicht nur eine Verringerung der Störabstrahlung und verringerte Empfindlichekit für Störeinstrahlung erreichbar, sondern auch eine nicht zu erwartende Erhöhung des Messsignals feststellbar. Generell gesagt: Wesentlich ist eine Induktivität, die zwischen dem Mittelkontakt 1 des Umschalters S2 und dem Anschluss E für die Messelektrode EL bzw. dem Messkondensator Cx geschaltet ist, insbesondere als Teil eines Ankoppelnetzwerkes ANmit mindestens einem Widerstand R43, R42, R1 und mindestens einem Kondensator C28, C26, C3. Einerseits ist dadurch die Beeinflussung des Messsignales durch eingekoppelte Störstrahlung reduzierbar, insbesondere durch hochfrequente Strahlung (einige hundert Kilohertz und mehr), und andererseits läßt sich bei geeigneter Dimensionierung der Spuleeigenschaften in Verbindung mit den ohmschen bzw. komplexen Widerständen des Umschalters und/oder den anderen Bauelementen des Ankoppelnetzwerkes überraschenderweise eine Erhöhung des Messignals erreichen. 1 By means of the two series-connected coils (L) or inductance components (LB), the device (V) or the circuit or the proximity sensor or the proximity sensor device can operate as smoothly and faultlessly as possible, with the total parasitic capacitance of the device being divided by two such devices is less than a single device with the same total inductance. With suitable dimensioning of each coil (L) or each inductance component (LB) is surprisingly not only a reduction of the noise emission and reduced Sensitivity for interference can be achieved, but also an unexpected increase in the measurement signal detected. Generally speaking: What is essential is an inductance between the center contact 1 of the switch S2 and the terminal E for the measuring electrode EL or the measuring capacitor Cx, in particular as part of a coupling network ANwith at least one resistor R43, R42, R1 and at least one capacitor C28, C26, C3. On the one hand, the interference of the measurement signal by coupled-in interference radiation can be reduced, in particular by high-frequency radiation (several hundred kilohertz and more), and, on the other hand, with suitable dimensioning of the coil properties in conjunction with the ohmic or complex resistances of the changeover switch and / or the other components the coupling network surprisingly reach an increase in the measurement signal.

Der Anschluss 2 und der Anschluss 3 des elektronisch bzw. elektrisch umsteuerbaren elektronischen Schalters S2, vzw. CMOS-Umschalters, sind galvanisch miteinander und mit einer niederohmigen Spannungsquelle in Form einer Ansteuereinheit AE verbunden, die vzw. eine internen Impulsgenerator und einen Impulsformer IF aufweist. The connection 2 and the connection 3 the electronically or electrically reversible electronic switch S2, vzw. CMOS switch, are galvanically connected to each other and a low-impedance voltage source in the form of a drive unit AE, the vzw. an internal pulse generator and a pulse shaper IF has.

Diese besondere Schalter-S2-Anschlüsseverbindung in Verbindung mit dieser besonderen Impulsspannungsquelle gestattet This particular switch S2 connector connection allows in conjunction with this particular pulse voltage source

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

A A
Anschluss und/oder Ausgang Connection and / or output
AE AE
Ansteuereinheit als besondere Impulsspannungsquelle Control unit as a special pulse voltage source
AM AT THE
Messsignalausgang für den Anschluss an den Messsignaleingang der Auswerteeinrichtung AWE, vzw. direkt am Ladekondensator CLMeasuring signal output for connection to the measuring signal input of the evaluation device AWE, vzw. directly on the charging capacitor CL
AWE AWE
Auswerteeinrichtung evaluation
E e
Eingang entrance
K K
Konditioniereinrichtung zur optimalen Gestaltung und Gewinnung des Mess- bzw. Ausgangssignales (AM), die z.B. von der Auswerteeinrichtung versorgbar und/oder steuerbar ist und z.B. aus einem Widerstand R1 (2) oder einem Widerstand R5 und einem parallelgeschalteten Kondensator C5 (2) besteht Conditioning device for optimal design and extraction of the measurement or output signal (AM), which can be supplied and / or controlled by the evaluation device, for example, and from a resistor R1 (for example). 2 ) or a resistor R5 and a capacitor C5 connected in parallel ( 2 ) consists
LVLV
Bidirektionale Impulsladungsübertragungs-Vorrichtung zwischen mindestens einem Messkondensator Cx und genau einem Ladekonsator CL bzw. Vorrichtung zur bidirektionalen Ladungsübertragung, wobei diese bidirektionale Ladungsübertragung ausschließlich über einen elektrisch bzw. elektronisch steuerbaren elektronischer Umschalter S2 bzw. eine elektronische Schaltereinheit S2 mit Umschaltfunktion erfolgen kann Bidirectional impulse charge transfer device between at least one measuring capacitor Cx and exactly one charging CL or device for bidirectional charge transfer, said bidirectional charge transfer can be done exclusively via an electrically or electronically controllable electronic switch S2 or an electronic switch unit S2 with switching function
M M
Masse Dimensions
ME ME
Erdmasse, Erdung Earth mass, grounding
MS MS
Schaltungsmasse, die mit dem zweiten Anschluss der Messkondensators bzw. der „Erdelektrode“ bzw. Erde möglichst niederohmig verbunden istCircuit ground, which is connected to the second terminal of the measuring capacitor or the "earth electrode" or ground as low as possible
NG NG
Kapazitiv arbeitendes Näherungssensorgerät Capacitive proximity sensor device
NS NS
Kapazitiv arbeitende Näherungssensor-Schaltung, die für ein kapazitiv arbeitendes Näherungssensorgerät NG geeignet istCapacitive proximity sensor circuit suitable for a capacitive proximity sensor device NG
P P
(Spannungs)Potenzial (Voltage) potential
PR PR
Referenz(spannungs)potenzial Reference (voltage) potential
PRMEPRME
Erdmasse als Referenzpotenzial PR  Earth mass as reference potential PR
PRMSPRMS
Schaltungsmasse als Referenzpotenzial PR  Circuit ground as reference potential PR
RG RG
Kapazitiv arbeitendes Sensorgerät Capacitive sensor device
RS RS
Kapazitiv arbeitende Sensor-Schaltung, die für ein kapazitiv arbeitendes Sensorgerät RG geeignet istCapacitive sensor circuit suitable for a capacitive sensor device RG
SA SA
Schaltungsanordnung circuitry
S1 S1
Elektronischer Umschalter zu Abgleichzwecken Electronic changeover switch for adjustment purposes
S2 S2
Elektrisch bzw. elektronisch steuerbarer elektronischer Umschalter bzw. elektronische Schaltereinheit S2 mit Umschaltfunktion Electrically or electronically controllable electronic switch or electronic switch unit S2 with switching function
S3 S3
Elektronischer Kurzschlussschalter zum Kurzschließen des Ladekondensators CL, damit der Ladekondensator vor dem Entladevorgang auf ein definiertes Referenzpotenzial PR entladbar ist, vzw. auf Schaltungsmasse PRMSElectronic short-circuit switch for short-circuiting the charging capacitor CL, so that the charging capacitor can be discharged to a defined reference potential PR before the discharging process, vzw. on circuit ground PRMS
1 1
Messkondensator-Cx-seitiger Mittelanschluss des Umschalters S2 Measuring capacitor Cx-side middle connection of the switch S2
3 3
Ladekondensator-CL-seitiger Umschaltanschluss des Umschalters S2, über den in der Stellung 1–3 des Umschalters S2 der Messkondensator Cx durch eine Umschaltanschluss-3-seitige Spannungsquelle aufladbar istCharging capacitor CL-side switching connection of the changeover switch S2, via which, in the position 1-3 of the changeover switch S2, the measuring capacitor Cx can be charged by a switching connection 3-side voltage source
4 4
Ladekondensator-CL-seitiger Umschaltanschluss des Umschalters S2, über den in der Stellung 1–4 des Umschalters S2 der Messkondensator Cx durch eine Umschaltanschluss-4-seitigen Ladekondensator CL entladbar istCharging capacitor CL-side switching terminal of the switch S2, via which in the position 1-4 of the switch S2 of the measuring capacitor Cx by a switching connection 4-sided charging capacitor CL is dischargeable

Claims (6)

Verfahren zur bidirektionalen Ladungsübertragung zwischen einem Messkondensator (Cx) und einem Ladekondensator (CL) ausschließlich über einen elektronisch bzw. elektrisch steuerbaren elektronischen Umschalter (S2), wobei a) zwischen dem Eingangsanschluss (1) des Umschalters (S2) und Schaltungsmasse (MS) ein Störunterdrückungskondensator (C26, C3) geschaltet ist, dessen Kapazität ebenso wie die Messkondensators (Cxd) um ein mehrfaches kleiner ist wie die Kapazität des an einen (4) der beiden Umschaltkontakte (3, 4) angeschlossenen Ladekondensators (CL) zur gezielten, impulsartigen Entladung des Messkondensators (Cx), b) eine Ansteuereinheit (AE) als niederohmige Impulsspannungsquelle mit ihrem Ausgang sowohl an den Anschluss 2 als auch an den Umschaltkontakt 3 des Umschalters S2 angeschlossen ist, mit folgenden Verfahrensschritten: c) Abgabe eines betragsmäßig großen Spannungspulses durch die Ansteuereinheit (AE) an den Steueranschluss (2), so dass der Umschalter (S2) die erste Schaltstellung (1–3) erreicht und dadurch und durch das Anliegen diesen betragsmäßig großen Spannung an dem ersten Umschaltkontakt (3) der Messkondensator (Cx) aufgeladen wird und nach Impulsende aufgeladen ist, wobei zwischen dem Messkondensator (Cx) bzw. des Messelektrode (EL) ein Ankoppelnetzwerk liegt, dass aus einem parallelen, mit Schaltungsmasse verbundenen Kondensator (C3, C26) besteht und zumindest entweder aus einem seriellen Widerstand (R43, R42, R1) und/oder mindestens einem seriellem Kondensator (C28), d) Abgabe eines betragsmäßig kleinen oder sehr kleinen Spannungspulses, z.B. mit dem Betrag Null, durch die Ansteuereinheit AE an den Steueranschluss (2), so dass durch die kleine bzw. sehr kleine, aber vorhandene Umschaltverzögerung des Umschalters (S2) zunächst der parallele Entstörkondensator (C26, C3) stark entladen wird, der Messkondensator (Cx) aufgrund des vorhandenen Ankoppel- und Schutznetzwerkes (AN) wenig, und nach Erreichen der zweiten Umschalterposition (1–4) der Entstörkondensator (C26, C3) stark entladen ist und der Messkondensator (Cx) ausschließlich über die zweite Umschalter-(S2-)Stellung (1–4) auf den Ladekondensator (CL) entladen wird und für eine Auswerteeinheit (AE) zur Verfügung steht, wobei dessen, gegenüber dem Messkondensator (Cx) und Entstörkondensator (C26, C3) um ein Mehrfaches größere Kapazität sicherstellt, dass der größte Teil der vom Messkondensator (Cx) abgezogenen Ladung zum Ladekondensator (CL) gelangt und nicht zum Entstörkondensator (C26, C3). Method for bidirectional charge transfer between a measuring capacitor (Cx) and a charging capacitor (CL) exclusively via an electronically or electrically controllable electronic switch (S2), wherein a) between the input terminal ( 1 ) of the changeover switch (S2) and circuit ground (MS), a noise suppression capacitor (C26, C3) is connected, whose capacity as well as the measuring capacitor (Cxd) is several times smaller than the capacity of the one ( 4 ) of the two changeover contacts ( 3 . 4 ) connected charge capacitor (CL) for targeted, pulse-like discharge of the measuring capacitor (Cx), b) a drive unit (AE) as a low-impedance pulse voltage source with its output both to the terminal 2 as well as the changeover contact 3 of the switch S2 is connected, with the following method steps: c) delivery of a magnitude large voltage pulse by the drive unit (AE) to the control terminal ( 2 ), so that the changeover switch (S2) reaches the first switching position (1-3) and thereby and by the concern of this magnitude large voltage at the first changeover contact ( 3 ) of the measuring capacitor (Cx) is charged and charged after the pulse end, between the measuring capacitor (Cx) and the measuring electrode (EL) is a coupling network that consists of a parallel, connected to circuit ground capacitor (C3, C26) and at least either from a series resistor (R43, R42, R1) and / or at least one serial capacitor (C28), d) delivery of a magnitude small or very small voltage pulse, eg with the amount zero, by the drive unit AE to the control terminal ( 2 ), so that by the small or very small, but existing switching delay of the switch (S2), the parallel suppression capacitor (C26, C3) is first strongly discharged, the measuring capacitor (Cx) due to the existing coupling and protection network (AN) little, and after reaching the second changeover position (1-4), the suppression capacitor (C26, C3) is heavily discharged and the measuring capacitor (Cx) discharges exclusively to the charging capacitor (CL) via the second changeover (S2) position (1-4) and is available for an evaluation unit (AE), wherein its, compared to the measuring capacitor (Cx) and suppression capacitor (C26, C3) several times greater capacity ensures that the majority of the charge from the measuring capacitor (Cx) withdrawn charge to the charging capacitor ( CL) and not to the suppression capacitor (C26, C3). Elektronische Umschalter-(S2-)gesteuerte Impulsladungsübertragungs-Vorrichtung (LV) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorgehenden Ansprüche und zur Übertragung zumindest eines Teils der Ladung des mehrmalig gezielt über den Umschalter (S2) auf- und entladbaren (1–3; 1–4), anschließbaren/angeschlossenen (E) Messkondensators (Cx) nach jedem Aufladevorgang auf einem Umschaltkontakt-(4-)seitigen Ladekondensator (CL) als Messsignal-Ausgang (AM) für eine anschließbare/angeschlossene Auswerteeinheit (AWE), wobei a) dieser elektronische Umschalter (S2) für diese bidirektionale, Umschalter Ladungsübertragung zum/vom Messkondensator (Cx) mittels einer elektronischen Ansteuervorrichtung (AE) umsteuerbar (1–3; 1–4) ist und b) zwischen dem Eingangsanschluss (E) und dem Mittelanschluss (1) des Umschalters (S2) direkt oder indirekt eine Induktivität (L), vzw. eine Spule bzw. ein entsprechendes SMD-Bauelement (LB), geschaltet ist, wobei dieses Induktivitätsbauelement (LB) so gestaltet und/oder dimensioniert ist, dass im Betriebszustand der Vorrichtung (V) b1) über den Eingang (E) und/oder zwischen Eingang (E) und dem Induktivitätsbauelement (LB) eingestrahlte oder eingekoppelte elektromagnetische, elektrische und/oder magnetische Störungen das Messsignal am Ausgang (A2) bzw. am zweiten Anschluss des Entladekondensators (CL) weniger stören bzw. beeinflussen und/oder b2) bei vorhandenem Induktivitätsbauelement (LB) und durch dieses ein größeres Messsignal, d.h. mehr Ladung am Ausgang (A2) bzw. am zweiten Anschluss des Entladekondensators (CL) zur Verfügung stellbar ist bzw. gestellt ist, was gleichbedeutend mit höherer Ladungsübertragungseffizienz ist. Electronic switch (S2) controlled impulse charge transfer device (LV) for carrying out the method according to one of the preceding claims and for transmitting at least a portion of the charge of the plurality of selectively on the changeover switch (S2) auf- and unloaded (1-3; -4), connectable / connected (E) measuring capacitor (Cx) after each charging process on a changeover contact (4) charging capacitor (CL) as a measuring signal output (AM) for a connectable / connected evaluation unit (AWE), where a) this electronic switch (S2) for this bidirectional, switch transfer charge to / from the measuring capacitor (Cx) by means of an electronic control device (AE) reversible (1-3, 1-4) and b) between the input terminal (E) and the middle terminal ( 1 ) of the switch (S2) directly or indirectly an inductance (L), vzw. a coil or a corresponding SMD component (LB) is connected, wherein this inductance component (LB) is designed and / or dimensioned such that in the operating state of the device (V) b1) via the input (E) and / or between Input (E) and the inductance component (LB) radiated or coupled electromagnetic, electrical and / or magnetic interference disturb the measurement signal at the output (A2) or at the second terminal of the discharge capacitor (CL) less and / or b2) existing Inductance device (LB) and by this a larger measurement signal, ie more charge at the output (A2) or at the second terminal of the discharge capacitor (CL) is adjustable or is provided, which is synonymous with higher charge transfer efficiency. Elektronische Umschalter-(S2-)gesteuerte Impulsladungsübertragungs-Vorrichtung (LV) zur zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und zur aufeinanderfolgenden Auf- und Entladung eines an diese Vorrichtung (V) anschließbaren bzw. angeschlossenen Messkondensators (Cx) über diesen elektronischen, über eine elektronische Ansteuervorrichtung (AE) umsteuerbaren elektronischen Schalters (S2) mit Umschaltfunktion (Cx-Auflade- bzw. -Entladestellung: 1–3 bzw. 1–4), d.h. mit einem ersten Umschaltkontakt (3), einem zweiten, Ladekondensator-(CL-)seitigen Umschaltkontakt (4) und einem Eingangsseitigem (E) bzw. Messkondensator-(Cx-)seitigem Mittelanschluss (1), wobei im Betriebsfall a) der teilweise über diesen Schalter (S2) auf den Ladekondensator (CL) gezielt entladene bzw. entladbare Messkondensators (Cx) in einer ersten Schaltstellung (1–3; Aufladestellung mit der Dauer TS2a) des Schalters (S2) während oder innerhalb der Dauer (TS2a) dieser Aufladestellung aufladbar ist (Aufladephase Ta), wobei während der Aufladephase (Ta) eine bestimmte Referenzspannung (U3r) einer in –oder externen Spannungs- bzw. Stromquelle (V3i, V3e mit AWE-P5) zumindest zeitweilig am ersten Umschaltkontakt (3) des Schalters (S2) ansteht, so dass der an den Eingang (E) angeschlossene Messkondensator (Cx), vzw. in Form einer sensitiven Elektrode (EL) eines kapazitiv arbeitenden Näherungsssensors (NS), während der Ladestellung des Schalters (S2) bzw. zumindest zum Ende der Aufladephase (Ta) eine höhere Spannung und/oder Ladung erreichen kann, b) der so aufgeladene Messkondensators (Cx) in einer zweiten Schaltstellung (1-4; Entladestellung mit der Dauer TS2e) des Schalters (S2) ausschließlich über diesen (S2: 1–4) gezielt auf den Ladekondensator (CL, zweiter Anschluss) zumindest teilweise entladbar ist und so während der Entladestellung (TS2e) eine zur Messung durch eine Auswerteeinheit (AWE) bestimmte Ladungsmenge (?) auf den Ladekondensator (CL) während einer Entladezeit (Ta4) übertragbar ist, wobei der Ladekondensator (CL) mit seinem ersten Anschluss auf konstantem Referenzpotenzial, vzw. auf Schaltungsmasse (MS), liegt, c) die Vorrichtung (LV) weiterhin aufweist: c1) besagten Umschalter (S2) c2) besagten Ladekondensator (CL), dessen zweiter Anschluss (ACL) den Messsignal-Ausgang (AM) der Vorrichtung (LV) für eine Auswerteeinheit (AWE) bildet oder mit diesem Messsignal-Ausgang (AM) galvanisch verbunden ist, c3) einer Kurzschlusseinrichtung (K), die den Ladekondensator (CL) kurzschließt, so dass der zweite Anschluss auf dem gleichen Referenzpotenzial (MS) liegt wie sein erster Anschluss und so Ladekondensator (CL) zu 8 mindest unmittelbar vor Beginn der Entladestellung (1–4) des Schalters (S2) definiert entladen ist, c4) besagte interne Referenzspannungsquelle (V3i) für den Anschluss (3) des Schalters (S2) und/oder einen Anschluss für eine externe Referenzspannungsquelle (V3e, P6 in AWE), c5) einen zweipoligen Eingang (E, EM) Anschlüsse für den Messkondensator (Cx), vzw. für mindestens eine sensitive Elektrode (EL) eines kapazitiv arbeitenden Näherungsssensors zur Detektion eines geerdeten Subjektes und/oder Objektes, c6) ein Ankoppelnetzwerk (AN) zwischen dem Eingang (E) der Vorrichtung (LV) und dem Mittelanschluss (1) des Schalters (S2), dass zumindest ein in Reihe zu diesen beiden Anschlüssen geschaltetes Induktivitätsbauelement (BL) aufweist, das direkt oder indirekt zwischen diese beiden Anschlüsse (E, 1 von S2) geschaltet ist, wobei dieses Induktivitätsbauelement (BL) so gestaltet und/oder dimensioniert ist, dass im Betriebszustand der Vorrichtung (LV) c6a) über den Eingang (E) und/oder zwischen Eingang (E) und dem Induktivitätsbauelement (BL) eingestrahlte oder eingekoppelte elektromagnetische, elektrische und/oder magnetische Störungen das Messsignal am Ausgang (A2) bzw. am zweiten Anschluss des Entladekondensators (CL) weniger stören bzw. beeinflussen und/oder c6b) bei vorhandenem Induktivitätsbauelement (BL) und durch dieses ein größeres Messsignal, d.h. mehr Ladung am Ausgang (A2) bzw. am zweiten Anschluss des Entladekondensators (CL) zur Verfügung stellbar ist bzw. gestellt ist, was gleichbedeutend mit höherer Ladungsübertragungseffizienz ist. Electronic switch-over (S2) -controlled impulse charge transfer device (LV) for carrying out the method according to claim 1 and for successive charging and discharging of a measuring capacitor (Cx) which can be connected or connected to this device (V) via this electronic, via a electronic control device (AE) reversible electronic switch (S2) with switching function (Cx charging or Entladestellung: 1-3 or 1-4), ie with a first changeover contact ( 3 ), a second, charging capacitor (CL) side switching contact ( 4 ) and an input side (E) or measurement capacitor (Cx) side center connection ( 1 In the case of operation a), the measuring capacitor (Cx) which is deliberately discharged or dischargeable in a targeted manner onto the charging capacitor (CL) via this switch (S2) in a first switching position (1-3, charging position with the duration TS2a) of the switch (S2). during or within the duration (TS2a) of this charging position is rechargeable (charging Ta), wherein during the charging phase (Ta) a certain reference voltage (U3r) of an in-or external voltage or current source (V3i, V3e with AWE-P5) at least temporarily at the first changeover contact ( 3 ) of the switch (S2) is present, so that the at the input (E) connected measuring capacitor (Cx), vzw. in the form of a sensitive electrode (EL) of a capacitive proximity sensor (NS), during the loading position of the switch (S2) or b) the measuring capacitor (Cx) charged in this way in a second switching position (1-4, discharge position with the duration TS2e) of the switch (S2) exclusively via the latter (at least at the end of the charging phase (Ta)) (S2: 1-4) targeted to the charging capacitor (CL, second port) is at least partially dischargeable and so during the discharge position (TS2e) for measuring by an evaluation unit (AWE) certain amount of charge (?) On the charging capacitor (CL) during a discharge time (Ta4) is transferable, wherein the charging capacitor (CL) with its first terminal at a constant reference potential, vzw. c) the device (LV) further comprises: c1) said switch (S2) c2) said charging capacitor (CL), the second terminal (ACL) of the measuring signal output (AM) of the device (LV ) for an evaluation unit (AWE) or is galvanically connected to this measurement signal output (AM), c3) a short-circuit device (K), which short-circuits the charging capacitor (CL), so that the second terminal is at the same reference potential (MS) as its first terminal and so charging capacitor (CL) to 8 at least immediately before the beginning of the unloading position (1-4) of the switch (S2) is discharged defined, c4) said reference internal voltage source (V3i) for the connection ( 3 ) of the switch (S2) and / or a connection for an external reference voltage source (V3e, P6 in AWE), c5) a two - pole input (E, EM) connections for the measuring capacitor (Cx), vzw. for at least one sensitive electrode (EL) of a capacitive proximity sensor for detecting a grounded subject and / or object, c6) a coupling network (AN) between the input (E) of the device (LV) and the middle terminal ( 1 ) of the switch (S2) that has at least one inductance component (BL) connected in series with these two terminals, which is connected directly or indirectly between these two terminals (E, 1 of S2), this inductance component (BL) being designed and / or dimensioned that in the operating state of the device (LV) c6a) via the input (E) and / or between the input (E) and the inductance component (BL) radiated or coupled electromagnetic, electrical and / or magnetic interference, the measurement signal at the output (A2) or at the second terminal of the discharge capacitor (CL) less disturbing and / or c6b) with existing inductance component (BL) and by this a larger measurement signal, ie more charge at the output (A2) or at the second terminal of Entladekondensators (CL) is available is set, which is equivalent to higher charge transfer efficiency. Vorrichtung (LV) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit zwei oder mehr in Reihe geschalteten Induktivitätsbauelementen (BL), wodurch die durch ein einziges Induktivitätsbauelement (BL) zu realisierende Induktivität nicht vergrößert ist, aber die wirksame, parasitäre Gesamtkapazität verkleinert ist.  Device (LV) according to one of the preceding claims with two or more inductance components (BL) connected in series, whereby the inductance to be realized by a single inductance component (BL) is not increased, but the effective parasitic total capacitance is reduced. Kapazitiver Näherungssensor mit mindestens einer flächigen Elektrode (EL) zur Detektion der Annäherung eines geerdeten (ME) Subjektes und/oder Objektes mit einer Impulsladungsübertragungs-Vorrichtung (LV) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Elektrode(n) (EL) an den Eingang (E) der Vorrichtung (LV) und eine Auswerteeinheit (AWE) an den Ausgang der Vorrichtung (LV) angeschlossenen ist (sind).  Capacitive proximity sensor having at least one planar electrode (EL) for detecting the approach of a grounded (ME) subject and / or object with a pulse charge transfer device (LV) according to one of the preceding claims, wherein the electrode (s) (EL) to the input (E) of the device (LV) and an evaluation unit (AWE) to the output of the device (LV) is connected (are). Kraftfahrzeug (Kfz) mit einem kapazitiver Näherungssensor nach Anspruch x, wobei die mindestens eine Elektrode (EL) an einem Karosserieteil so angebracht ist, dass die Annäherung, vzw. die Annäherung und Entfernung, insbesondere die Dynamik der Annäherung bzw. der Annäherung und Entfernung, einer Person bzw. dessen Körperteiles oder Körperteile durch diesen Näherungssensor detektierbar ist (sind) und mit Hilfe des Messsignal-relevanten Ausgangssignales der Auswerteeinheit (AWE) die Öffnung einer Tür des Kfzs, insbesondere seiner Heckklappe, steuerbar ist.  Motor vehicle (motor vehicle) with a capacitive proximity sensor according to claim x, wherein the at least one electrode (EL) is mounted on a body part so that the approach, vzw. the approach and the distance, in particular the dynamics of the approach or the approach and the distance, of a person or his body part or body parts can be detected by this proximity sensor and (with the aid of the measurement signal-relevant output signal of the evaluation unit (AWE) the opening of a door of the vehicle, in particular its tailgate, is controllable.
DE201210224037 2012-12-20 2012-12-20 Method for bidirectional transferring of charge between measuring and charging capacitors in capacitive proximity sensor of motor vehicle, involves discharging capacitors that exhibit larger capacitance than measuring capacitor Pending DE102012224037A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210224037 DE102012224037A1 (en) 2012-12-20 2012-12-20 Method for bidirectional transferring of charge between measuring and charging capacitors in capacitive proximity sensor of motor vehicle, involves discharging capacitors that exhibit larger capacitance than measuring capacitor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210224037 DE102012224037A1 (en) 2012-12-20 2012-12-20 Method for bidirectional transferring of charge between measuring and charging capacitors in capacitive proximity sensor of motor vehicle, involves discharging capacitors that exhibit larger capacitance than measuring capacitor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012224037A1 true DE102012224037A1 (en) 2014-06-26

Family

ID=50878678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201210224037 Pending DE102012224037A1 (en) 2012-12-20 2012-12-20 Method for bidirectional transferring of charge between measuring and charging capacitors in capacitive proximity sensor of motor vehicle, involves discharging capacitors that exhibit larger capacitance than measuring capacitor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102012224037A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3457569A1 (en) * 2017-09-14 2019-03-20 HUF Hülsbeck & Fürst GmbH & Co. KG Evaluation arrangement for a capacitive sensor device
EP3474452A1 (en) * 2017-10-18 2019-04-24 HUF Hülsbeck & Fürst GmbH & Co. KG Method for evaluating a capacity value of a capacitive sensor electrode
JP2019073268A (en) * 2017-09-14 2019-05-16 フーフ・ヒュルスベック・ウント・フュルスト・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー・カーゲーＨｕｆ Ｈｕｌｓｂｅｃｋ ＆ Ｆｕｒｓｔ Ｇｍｂｈ ＆ Ｃｏ． Ｋｇ system
WO2019179729A1 (en) * 2018-03-21 2019-09-26 Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg Assembly for a capacitive sensor device
WO2019179727A1 (en) * 2018-03-21 2019-09-26 Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg Arrangement for a capacitive sensor device of a vehicle
CN113169735A (en) * 2018-12-12 2021-07-23 胡夫·许尔斯贝克和福斯特有限及两合公司 Vehicle device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009007500A1 (en) * 2007-07-11 2009-01-15 Maricap Oy Method and device for capacitive detection of objects
EP2464008A1 (en) * 2010-12-08 2012-06-13 Fujitsu Semiconductor Limited Sampling circuitry

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009007500A1 (en) * 2007-07-11 2009-01-15 Maricap Oy Method and device for capacitive detection of objects
EP2464008A1 (en) * 2010-12-08 2012-06-13 Fujitsu Semiconductor Limited Sampling circuitry

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3457569A1 (en) * 2017-09-14 2019-03-20 HUF Hülsbeck & Fürst GmbH & Co. KG Evaluation arrangement for a capacitive sensor device
JP2019073268A (en) * 2017-09-14 2019-05-16 フーフ・ヒュルスベック・ウント・フュルスト・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー・カーゲーＨｕｆ Ｈｕｌｓｂｅｃｋ ＆ Ｆｕｒｓｔ Ｇｍｂｈ ＆ Ｃｏ． Ｋｇ system
US10837850B2 (en) 2017-09-14 2020-11-17 Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg Arrangement for an evaluation in a capacitive sensor device of a vehicle
JP7246150B2 (en) 2017-09-14 2023-03-27 フーフ・ヒュルスベック・ウント・フュルスト・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー・カーゲー system
EP3474452A1 (en) * 2017-10-18 2019-04-24 HUF Hülsbeck & Fürst GmbH & Co. KG Method for evaluating a capacity value of a capacitive sensor electrode
US10670643B2 (en) 2017-10-18 2020-06-02 Huf Huelsbeck & Fuerst Gmbh & Co. Kg Method for evaluating a capacity value of a capacitive sensor electrode
WO2019179729A1 (en) * 2018-03-21 2019-09-26 Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg Assembly for a capacitive sensor device
WO2019179727A1 (en) * 2018-03-21 2019-09-26 Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg Arrangement for a capacitive sensor device of a vehicle
US11456739B2 (en) 2018-03-21 2022-09-27 Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg Assembly for a capacitive sensor device
US12047064B2 (en) 2018-03-21 2024-07-23 Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg Arrangement for a capacitive sensor device of a vehicle
CN113169735A (en) * 2018-12-12 2021-07-23 胡夫·许尔斯贝克和福斯特有限及两合公司 Vehicle device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012224037A1 (en) Method for bidirectional transferring of charge between measuring and charging capacitors in capacitive proximity sensor of motor vehicle, involves discharging capacitors that exhibit larger capacitance than measuring capacitor
EP0821796B1 (en) Radio-interrogatable sensor using surface wave technology
DE102008035634B4 (en) Safety edge for detection of obstacles and device for detecting obstacles
EP2324570B1 (en) Apparatus for capacitively measuring changes
EP1828524B1 (en) Sensor using the capacitive measuring principle
DE102011053314A1 (en) Capacitive sensor arrangement
EP2828973B1 (en) Capacitive sensor arrangement for switching a door opening in a motor vehicle and associated method
WO2015180942A1 (en) Sensor device for a motor vehicle
DE60305954T2 (en) DIAGNOSTIC PROCEDURE FOR AN ANTENNA CONNECTION
DE102015119701A1 (en) Method for operating a capacitive sensor arrangement of a motor vehicle
WO2008003534A1 (en) Method and device for recognition of a short circuit in a circuit arrangement
DE102005037579A1 (en) Electronic control unit
DE102012105266A1 (en) Capacitive proximity sensor for a motor vehicle
DE102020126110A1 (en) Apparatus and method for capacitive touch detection
DE102018113253A1 (en) arrangement
DE102015217575B3 (en) Evaluation circuit for a capacitive sensor, capacitive sensor and actuator in a motor vehicle
EP0995081B1 (en) Method and device for transmitting useful signals of magnetostrictive position sensors
EP1186479B1 (en) Circuit configuration consisting of a firing element for a belt-tensioner and a belt operation sensor
EP0646077B1 (en) Circuitry for monitoring an inductive circuit
DE102012224032A1 (en) Electronic selector switch controlled pulse charge transfer device installed in motor vehicle, has load capacitor to which higher measurement signal is output with less interference, such that discharging of load capacitor is adjusted
DE102007021812A1 (en) Motor vehicle door handle with proximity sensor
DE112022002103T5 (en) Low cost, protected capacitive sensing circuit for operating capacitive sensors using heating elements in charging mode
DE102020126176A1 (en) Capacitive sensor device and method for operating a capacitive sensor device
EP3457569B1 (en) Evaluation arrangement for a capacitive sensor device
DE102019132508A1 (en) Capacitive sensor device and method for detecting an approach to an object

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication