DE102018113255A1 - arrangement - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anordnung (10) für eine Auswertung bei einer kapazitiven Sensorvorrichtung (20) eines Fahrzeuges (1), insbesondere zur Detektion einer Aktivierungshandlung beim Fahrzeug (1), aufweisend:- wenigstens zwei Sensorelemente (20.1) jeweils zur Erfassung einer Veränderung in einer Umgebung des jeweiligen Sensorelements (20.1),- eine Kontrollvorrichtung (50), um für jedes der Sensorelemente (20.1) eine Ermittlung wenigstens eines für die Erfassung spezifischen Parameters des jeweiligen Sensorelements (20.1) bereitzustellen,wobei die Kontrollvorrichtung (50) eine Schaltungsanpassung (52) aufweist, um zumindest einen Teil der Ermittlung parallel für wenigstens beide Sensorelemente (20.1) durchzuführen.The invention relates to an arrangement (10) for evaluation in a capacitive sensor device (20) of a vehicle (1), in particular for detecting an activation action in the vehicle (1), comprising: - at least two sensor elements (20.1) each for detecting a change in an environment of the respective sensor element (20.1), a control device (50) in order to provide for each of the sensor elements (20.1) a determination of at least one acquisition-specific parameter of the respective sensor element (20.1), the control device (50) providing a circuit adaptation ( 52) for performing at least a part of the determination in parallel for at least both sensor elements (20.1).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung für eine Auswertung bei einer kapazitiven Sensorvorrichtung eines Fahrzeuges. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren für eine Auswertung bei einer kapazitiven Sensorvorrichtung eines Fahrzeuges.The present invention relates to an arrangement for evaluation in a capacitive sensor device of a vehicle. Furthermore, the invention relates to a method for evaluation in a capacitive sensor device of a vehicle.
Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass mittels eines Sensorelements, wie einer Sensorelektrode, eine veränderliche Kapazität gebildet werden kann, welche für Veränderungen in der Umgebung des Sensorelements spezifisch ist. In anderen Worten kann durch eine Erfassung der Veränderung dieser Kapazität detektiert werden, wenn eine Annäherung oder eine Geste oder dergleichen im Bereich des Sensorelements erfolgt. Diese Detektion wird genutzt, um Funktionen des Fahrzeuges zu aktivieren. Bspw. sind solche Funktionen das Öffnen einer Heckklappe oder das Entriegeln von Fahrzeugtüren.It is known from the prior art that by means of a sensor element, such as a sensor electrode, a variable capacitance can be formed, which is specific for changes in the environment of the sensor element. In other words, detection of the change in this capacitance can detect when an approach or a gesture or the like occurs in the region of the sensor element. This detection is used to activate functions of the vehicle. For example. Such functions include opening a tailgate or unlocking vehicle doors.
Um die Detektion durchzuführen, kann z. B. anhand der veränderlichen Kapazität und/oder anhand einer Ladung des Sensorelements eine kapazitive Feldänderung erfasst werden, welche bei Annäherung eines Gegenstandes an das Sensorelement im Erfassungsbereich einer Sensorvorrichtung entsteht. Der Erfassungsbereich wird dabei durch die Anordnung und/oder Geometrie und/oder den elektrischen Eigenschaften des Sensorelements bestimmt. Um eine Funktionalität der Sensorvorrichtung zu erweitern, z. B. um den Erfassungsbereich zu vergrößern, ist es bekannt, mehrere Sensorelemente einzusetzen. Herkömmlicherweise erfolgt dabei die Auswertung der Sensorelemente sequentiell, d. h. die Erfassung von Messinformationen der Sensorelemente wird für die einzelnen Sensorelemente nacheinander durchgeführt.To perform the detection, z. B. based on the variable capacitance and / or based on a charge of the sensor element, a capacitive field change can be detected, which arises when approaching an object to the sensor element in the detection range of a sensor device. The detection range is determined by the arrangement and / or geometry and / or the electrical properties of the sensor element. To extend a functionality of the sensor device, for. B. to increase the detection range, it is known to use several sensor elements. Conventionally, the evaluation of the sensor elements takes place sequentially, d. H. the detection of measurement information of the sensor elements is carried out successively for the individual sensor elements.
Nachteilhaft bei den bekannten Lösungen ist, dass die Auswertung einen Zeitaufwand erfordert, welcher mit der Anzahl der Sensorelemente der Sensorvorrichtung ansteigt. Auch kann die beschriebene Auswertung und eine Verringerung des Zeitaufwands ggf. mit einem höheren technischen Aufwand einhergehen.A disadvantage of the known solutions is that the evaluation requires a time expenditure which increases with the number of sensor elements of the sensor device. Also, the described evaluation and a reduction of the time required may be accompanied by a higher technical effort.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Auswertung bei der Sensorvorrichtung bereitzustellen.It is therefore an object of the present invention to at least partially overcome the disadvantages described above. In particular, it is an object of the present invention to provide an improved evaluation in the sensor device.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anordnung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.The above object is achieved by an arrangement having the features of the independent device claim and by a method having the features of the independent method claim. Further features and details of the invention will become apparent from the respective dependent claims, the description and the drawings. In this case, features and details that are described in connection with the arrangement according to the invention apply, of course, also in connection with the inventive method, and in each case vice versa, so with respect to the disclosure of the individual aspects of the invention always reciprocal reference is or can be.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch eine Anordnung für eine Auswertung bei einer kapazitiven Sensorvorrichtung eines Fahrzeuges, insbesondere zur Detektion einer Aktivierungshandlung beim Fahrzeug.The object is achieved in particular by an arrangement for an evaluation in a capacitive sensor device of a vehicle, in particular for the detection of an activation action in the vehicle.
Vorteilhaft ist hierbei, wenn das Fahrzeug als ein Kraftfahrzeug, insbesondere als ein Hybridfahrzeug oder als ein Elektrofahrzeug ausgebildet ist, vorzugsweise mit einem Hochvolt-Bordnetz und/oder einem Elektromotor. Außerdem kann es möglich sein, dass das Fahrzeug als ein Brennstoffzellenfahrzeug und/oder Personenkraftfahrzeug und/oder semiautonomes oder autonomes Fahrzeug ausgebildet ist. Vorteilhafterweise weist das Fahrzeug ein Sicherheitssystem auf, welches z. B. durch eine Kommunikation mit einem Identifikationsgeber (ID-Geber) eine Authentifizierung ermöglicht. In Abhängigkeit von der Kommunikation und/oder der Authentifizierung kann wenigstens eine Funktion des Fahrzeuges aktiviert werden. Falls hierzu die Authentifizierung des ID-Gebers notwendig ist, kann es sich bei der Funktion um eine sicherheitsrelevante Funktion handeln, wie ein Entriegeln des Fahrzeuges oder eine Freigabe eines Motorstarts. Somit kann das Sicherheitssystem auch als ein passives Zugangssystem ausgebildet sein, welches ohne aktive manuelle Betätigung des ID-Gebers die Authentifizierung und/oder die Aktivierung der Funktion bei Detektion der Annäherung des ID-Gebers an das Fahrzeug initiiert. Hierzu wird bspw. wiederholt ein Wecksignal durch das Sicherheitssystem ausgesendet, welches durch den ID-Geber bei der Annäherung empfangen werden kann, und dann die Authentifizierung auslöst. Auch kann die Funktion eine Aktivierung einer Fahrzeugbeleuchtung und/oder ein Betätigen (Öffnen und/oder Schließen) einer Klappe (z. B. Front- oder Heck- oder Seitenklappe bzw. -tür) betreffen. Bspw. wird automatisch bei der Detektion der Aktivierungshandlung, wie einer Annäherung oder Geste eines Benutzers, die Funktion aktiviert, z. B. eine Fahrzeugbeleuchtung aktiviert und/oder die Klappe betätigt und/oder die Entriegelung durchgeführt.It is advantageous here if the vehicle is designed as a motor vehicle, in particular as a hybrid vehicle or as an electric vehicle, preferably with a high-voltage electrical system and / or an electric motor. In addition, it may be possible that the vehicle is designed as a fuel cell vehicle and / or passenger car and / or semi-autonomous or autonomous vehicle. Advantageously, the vehicle has a security system which z. B. by a communication with an identification transmitter (ID transmitter) allows authentication. Depending on the communication and / or the authentication, at least one function of the vehicle can be activated. If authentication of the ID transmitter is necessary for this purpose, the function may be a safety-relevant function, such as unlocking the vehicle or releasing an engine start. Thus, the security system can also be designed as a passive access system, which initiates the authentication and / or the activation of the function upon detection of the approach of the ID transmitter to the vehicle without active manual actuation of the ID transmitter. For this purpose, for example, a wake-up signal is repeatedly transmitted by the security system, which can be received by the ID transmitter during the approach, and then triggers the authentication. The function may also relate to an activation of a vehicle lighting and / or an actuation (opening and / or closing) of a flap (eg front or rear or side flap or door). For example. is automatically activated upon detection of the activation action, such as an approach or gesture of a user, e.g. B. activates a vehicle lighting and / or operated the flap and / or performed the unlocking.
Bspw. ist die kapazitive Sensorvorrichtung in einen Türgriff des Fahrzeuges integriert. In diesem Fall kann die Detektion der Aktivierungshandlung, wie eine Annäherung an den Türgriff, z. B. das Entriegeln oder das Öffnen einer Tür bewirken. Auch kann die kapazitive Sensorvorrichtung in einen Stoßfänger oder dergleichen integriert sein. Dann kann die Detektion der Aktivierungshandlung, wie ein Bewegen eines Fußes unterhalb des Stoßfängers, bspw. das Öffnen der Klappe auslösen.For example. the capacitive sensor device is integrated in a door handle of the vehicle. In this case, the detection of the activation action, such as an approach to the door handle, z. B. the Unlock or open a door. Also, the capacitive sensor device may be integrated in a bumper or the like. Then, the detection of the activation action, such as moving a foot below the bumper, for example, trigger the opening of the flap.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann (insbesondere zur Bereitstellung einer Detektion) aufweisen (es kann sich bei den nachfolgenden Komponenten vorzugsweise um elektronische Elemente handeln, welche z. B. auf wenigstens einer Leiterplatte angeordnet und/oder elektrisch miteinander verbunden sind):
- - wenigstens zwei (insbesondere elektrisch leitende) Sensorelemente jeweils zur Erfassung einer Veränderung in einer Umgebung des jeweiligen Sensorelements, vorzugsweise in einer Fahrzeugumgebung außerhalb des Fahrzeuges,
- - eine (insbesondere einzige) Kontrollvorrichtung, vorzugsweise Kontrollschaltungsanordnung, um für jedes der Sensorelemente eine Ermittlung wenigstens eines für die (jeweilige) Erfassung spezifischen Parameters (wie einer veränderlichen Sensorkapazität) des jeweiligen Sensorelements bereitzustellen, um z. B. die Auswertung durchzuführen, wobei die Kontrollvorrichtung vorteilhafterweise als wenigstens oder genau ein Mikrocontroller und/oder integrierter Schaltkreis und/oder als Elektronik (d. h. auch als System mehrerer Elektronikkomponenten) und/oder dergleichen ausgebildet ist.
- at least two (in particular electrically conductive) sensor elements each for detecting a change in an environment of the respective sensor element, preferably in a vehicle environment outside the vehicle,
- a (particularly single) control device, preferably control circuitry, to provide for each of the sensor elements a determination of at least one parameter (such as a variable sensor capacitance) of the respective sensor element specific to the (respective) detection, e.g. B. to carry out the evaluation, wherein the control device advantageously as at least or exactly a microcontroller and / or integrated circuit and / or electronics (ie, as a system of multiple electronic components) and / or the like is formed.
Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass die Kontrollvorrichtung eine Schaltungsanpassung (d. h. insbesondere eine derart angepasste Verschaltung) aufweist, um zumindest einen Teil der Ermittlung (insbesondere zeitlich) parallel für wenigstens beide (oder auch weitere) Sensorelemente durchzuführen. Dies hat den Vorteil, dass die Ermittlung des Parameters insgesamt einen geringeren Zeitaufwand erfordert. Dabei kann die Ermittlung ggf. mehrere Ermittlungsschritte umfassen, z. B.:
- - als einen ersten Ermittlungsschritt: eine Akquisition einer Messinformation (wie die Gewinnung/Bereitstellung einer im jeweiligen Sensorelement gespeicherten Ladung, insbesondere durch eine Ladungsübertragung vom Sensorelement an die Kontrollvorrichtung) und/oder
- - als einen zweiten Ermittlungsschritt: eine (insbesondere quantitative) Erfassung der Messinformation (wie eine Messung, insbesondere Digitalisierung der Messinformation mittels eines Analog-Digital-Wandlers).
- as a first determination step: an acquisition of measurement information (such as the acquisition / provision of a charge stored in the respective sensor element, in particular by a charge transfer from the sensor element to the control device) and / or
- as a second determination step: a (in particular quantitative) acquisition of the measurement information (such as a measurement, in particular digitization of the measurement information by means of an analog-to-digital converter).
Die Ermittlungsschritte können dabei jeweils den Teil der Ermittlung bilden, welcher parallel, d. h. zumindest teilweise gleichzeitig, für die wenigstens beiden Sensorelemente durchgeführt wird. Auch mehrere oder sämtliche Ermittlungsschritte können ggf. parallel durchgeführt werden. Durch die parallele wenigstens teilweise Ermittlung wird der Vorteil erzielt, dass die Messdauer verkürzt und/oder ein Stromverbrauch der Sensorvorrichtung verringert wird. Außerdem kann ggf. eine elektromagnetische Abstrahlung hinsichtlich einer Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) verbessert werden.In each case, the determination steps can form the part of the determination which runs in parallel, d. H. at least partially simultaneously, for the at least two sensor elements is performed. Also, several or all investigation steps may possibly be carried out in parallel. The parallel at least partial determination achieves the advantage that the measurement duration is shortened and / or a power consumption of the sensor device is reduced. In addition, if necessary, an electromagnetic radiation with respect to an electromagnetic compatibility (EMC) can be improved.
Die Messinformation kann z. B. eine Spannung oder eine Messladung, also eine elektrische Ladung sein, welche von dem Sensorelement an die Kontrollvorrichtung übertragen werden kann. Die Erfassung, insbesondere Messung, der Messinformation kann bevorzugt durch eine Verarbeitungseinheit erfolgen. Der Parameter ist bspw. eine veränderliche Sensorkapazität, welche durch ein einzelnes Sensorelement gebildet ist, und/oder eine kapazitive Feldänderung, welche bei Annäherung eines Gegenstandes an das Sensorelement entsteht.The measurement information can z. Example, a voltage or a measuring charge, so be an electrical charge, which can be transmitted from the sensor element to the control device. The detection, in particular measurement, of the measurement information can preferably be carried out by a processing unit. The parameter is, for example, a variable sensor capacitance, which is formed by a single sensor element, and / or a capacitive field change, which occurs when an object approaches the sensor element.
Ferner kann ggf. das Sensorelement als eine Sensorelektrode ausgebildet sein, welche vorzugsweise in Wechselwirkung mit einem Massepotential des Fahrzeuges eine Art Kondensator ausbildet. Bspw. kann bei diesem Verständnis des Messprinzips die Umgebung der Sensorelektrode die Kapazität des Kondensators beeinflussen, und somit die veränderliche Sensorkapazität bewirken.Furthermore, if appropriate, the sensor element can be designed as a sensor electrode, which preferably forms a type of capacitor in interaction with a ground potential of the vehicle. For example. In this understanding of the measurement principle, the environment of the sensor electrode can influence the capacitance of the capacitor, and thus cause the variable sensor capacitance.
Die Verarbeitungseinheit weist bspw. einen Mikrocontroller und/oder einen Analog-Digital-Wandler und/oder dergleichen auf. Bspw. kann eine Spannung über wenigstens ein Speicherelement und/oder über wenigstens einen (externen oder internen) Haltekondensator einer (externen oder internen) Halteanordnung durch den Analog-Digital-Wandler gemessen und in eine digitale Information umgewandelt werden, welche durch eine Verarbeitungsvorrichtung ausgewertet wird. Als Ergebnis der Auswertung kann dann z. B. eine Information über die Sensorkapazität bereitgestellt werden.The processing unit has, for example, a microcontroller and / or an analog-to-digital converter and / or the like. For example. For example, a voltage across at least one memory element and / or via at least one (external or internal) holding capacitor of a (external or internal) holding arrangement may be measured by the analog-to-digital converter and converted into digital information which is evaluated by a processing device. As a result of the evaluation can then z. B. information about the sensor capacity can be provided.
Es kann möglich sein, dass die Kontrollvorrichtung wenigstens eine Elektronikkomponente aufweist, und ggf. als ein System aus mehreren Elektronikkomponenten ausgebildet ist. Eine solche Elektronikkomponente ist bspw. die Verarbeitungseinheit und/oder die Halteanordnung und/oder eine Ansteuerungsvorrichtung (insbesondere Verarbeitungsvorrichtung) und/oder ein Speicherelement. Auch ist es denkbar, dass diese Elektronikkomponenten zumindest teilweise als integrierter Schaltkreis vorliegen, und dass z. B. die Ansteuerungsvorrichtung und die Verarbeitungseinheit in einen gemeinsamen integrierten Schaltkreis und/oder Microcontroller oder dergleichen integriert sind. So kann es aus Kostengründen sinnvoll sein, die Verarbeitungseinheit (z. B. einen Analog-Digital-Wandler) als Teil eines Mikrocontrollers (z. B. der Verarbeitungsvorrichtung) zu nutzen. Auch ist es ggf. sinnvoll, eine Halteanordnung mit einem Haltekondensator als externes Bauteil zu nutzen, um z. B. eine höhere Haltekapazität bereitstellen zu können.It may be possible for the control device to have at least one electronic component, and possibly to be designed as a system comprising a plurality of electronic components. Such an electronic component is, for example, the processing unit and / or the holding arrangement and / or a drive device (in particular processing device) and / or a storage element. It is also conceivable that these electronic components are at least partially present as an integrated circuit, and that z. B. the driving device and the processing unit are integrated in a common integrated circuit and / or microcontroller or the like. So it may be useful for cost reasons, the processing unit (z. An analog-to-digital converter) as part of a microcontroller (eg, the processing device). It may also be useful to use a holding arrangement with a holding capacitor as an external component to z. B. to provide a higher holding capacity.
Es kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass die Schaltungsanpassung einen parallelen Übertragungsweg aufweist, welcher einen ersten Pfad zur Verbindung der Kontrollvorrichtung, insbesondere einer (bspw. einzigen) Verarbeitungsvorrichtung der Kontrollvorrichtung, mit einem ersten der Sensorelemente aufweist, und einen hierzu parallelen zweiten Pfad zur Verbindung der Kontrollvorrichtung, insbesondere der (bspw. einzigen) Verarbeitungsvorrichtung der Kontrollvorrichtung, mit einem zweiten der Sensorelemente aufweist, um insbesondere eine Akquisition einer jeweiligen Messinformation der Sensorelemente als Teil der Ermittlung (des Parameters) parallel, vorzugsweise zumindest teilweise gleichzeitig, bereitzustellen. Es kann sich bei den Pfaden um Stromzweige handeln, welche zur Ladungsübertragung vom jeweiligen Sensorelement dienen. Es kann möglich sein, dass anders als bei herkömmlichen Lösungen kein Umschalter vorgesehen ist, um zwischen einer Ladungsübertragung über den ersten Pfad und einer Ladungsübertragung über den zweiten Pfad umzuschalten, da die Ladungsübertragungen von den sämtlichen Sensorelementen gleichzeitig über die Pfade erfolgen können. Somit wird eine deutliche Zeitersparnis bei der Auswertung erzielt.It can be provided within the scope of the invention that the circuit adaptation has a parallel transmission path, which has a first path for connecting the control device, in particular a (eg single) processing device of the control device, with a first of the sensor elements, and a second path parallel thereto for connecting the control device, in particular the (for example, single) processing device of the control device, with a second of the sensor elements, in particular to provide an acquisition of a respective measurement information of the sensor elements as part of the determination (the parameter) in parallel, preferably at least partially simultaneously. The paths may be current branches which serve to transfer charge from the respective sensor element. It may be possible that, unlike conventional solutions, no switch is provided to switch between charge transfer via the first path and charge transfer via the second path, since the charge transfers from all of the sensor elements can occur simultaneously via the paths. Thus, a significant time savings in the evaluation is achieved.
Es kann ferner möglich sein, dass zur parallelen Akquisition einer jeweiligen Messinformation der Sensorelemente (die Akquisition ist als Teil der Ermittlung aufzufassen) wenigstens ein Speicherelement (z. B. als Zwischenspeicher) der Kontrollvorrichtung vorgesehen ist, um zur Zwischenspeicherung wenigstens eine der Messinformationen, insbesondere jeweils als eine Messladung, aufzunehmen. Um die gleichzeitige Übertragung der Ladungen von den Sensorelementen zu ermöglichen, ist die Nutzung eines Zwischenspeichers eine zuverlässige und kostengünstige Lösung. Die Zwischenspeicherung wird bspw. durch wenigstens einen Kondensator als Speicherelement ermöglicht. Anschließend können die Messinformationen, wie die Ladungen der Sensorelemente, zur Erfassung (z. B. Digitalisierung) und/oder Auswertung gleichzeitig oder sequentiell aus dem wenigstens einen Zwischenspeicher ausgelesen werden, z. B. durch genau eine Verarbeitungsvorrichtung (wie einem Mikrocontroller).It may also be possible for at least one storage element (eg as a buffer) of the control device to be provided for parallel acquisition of a respective measurement information of the sensor elements (the acquisition is to be considered part of the determination) in order to store at least one of the measurement information, in particular each as a measuring charge. To enable the simultaneous transfer of charges from the sensor elements, the use of a buffer is a reliable and cost effective solution. The intermediate storage is, for example, made possible by at least one capacitor as a storage element. Subsequently, the measurement information, such as the charges of the sensor elements, for the detection (eg digitization) and / or evaluation can be read out simultaneously or sequentially from the at least one intermediate memory, e.g. By exactly one processing device (such as a microcontroller).
Es ist ferner denkbar, dass wenigstens ein erstes Speicherelement der Kontrollvorrichtung vorgesehen ist, welches vorzugsweise als Kondensator ausgebildet ist, um parallel zur Akquisition einer zweiten Messinformation, vorzugsweise Messladung, eines zweiten der Sensorelemente eine erste Messinformation, vorzugsweise Messladung, eines ersten der Sensorelemente zu akquirieren, wobei bevorzugt das erste Speicherelement hierzu mit einer (insbesondere einzigen) Verarbeitungsvorrichtung zur Erfassung der ersten (und/oder zweiten) Messinformation vorgelagert verschaltet ist. Die vorgelagerte Verschaltung ist bspw. dadurch möglich, dass das erste Speicherelement mit einer Verarbeitungseinheit der Verarbeitungsvorrichtung (elektrisch) verbunden ist, um die erste Messinformation an die Verarbeitungseinheit zu übertragen. Dies hat den Vorteil, dass zeitsparend parallel bzw. gleichzeitig die Messinformationen akquiriert werden können, und ggf. dennoch kostensparend hierzu (und ggf. für die weitere Erfassung bzw. Digitalisierung der Messinformationen) nur eine einzige Verarbeitungsvorrichtung und/oder Verarbeitungseinheit genutzt werden kann.It is also conceivable that at least one first memory element of the control device is provided, which is preferably designed as a capacitor to acquire parallel to the acquisition of a second measurement information, preferably measuring charge, a second of the sensor elements first measurement information, preferably measuring charge, a first of the sensor elements , In this case, the first memory element is preferably connected upstream of a (in particular single) processing device for detecting the first (and / or second) measurement information. The upstream interconnection is, for example, possible in that the first memory element is connected to a processing unit of the processing device (electrically) in order to transmit the first measurement information to the processing unit. This has the advantage that time-saving parallel or simultaneously the measurement information can be acquired, and possibly still cost-saving this (and possibly for the further detection or digitization of the measurement information) only a single processing device and / or processing unit can be used.
Unter einer Akquisition einer Messinformation wird im Rahmen dieser Erfindung insbesondere eine Ladungsübertragung verstanden, durch welche vorzugsweise eine Ladungsmenge (Messladung) als Messinformation übertragen wird, die spezifisch ist für den zu ermittelnden Parameter. Eine Erfassung, insbesondere Digitalisierung, dieser Messinformation kann somit zur Bestimmung des Parameters dienen, bspw. durch eine anschließende Auswertung durch die Verarbeitungsvorrichtung. Ggf. kann neben der Akquisition und/oder Erfassung auch die Auswertung für sämtliche der Sensorelemente parallel erfolgen.In the context of this invention, an acquisition of a measurement information is understood to mean in particular a charge transfer, by means of which preferably a charge quantity (measurement charge) is transmitted as measurement information that is specific to the parameter to be determined. A detection, in particular digitization, of this measurement information can thus serve to determine the parameter, for example by a subsequent evaluation by the processing device. Possibly. In addition to the acquisition and / or acquisition, the evaluation for all the sensor elements can be carried out in parallel.
Ferner ist es denkbar, dass wenigstens ein zweites Speicherelement der Kontrollvorrichtung vorgesehen ist, welches vorzugsweise als Kondensator ausgebildet ist, um parallel zur Akquisition einer ersten Messinformation, vorzugsweise Messladung, eines ersten der Sensorelemente eine zweite Messinformation, vorzugsweise Messladung, eines zweiten der Sensorelemente zu akquirieren, wobei bevorzugt das zweite Speicherelement hierzu mit einer (bspw. einzigen) Verarbeitungsvorrichtung zur Erfassung der (ersten und/oder) zweiten Messinformation nachgelagert verschaltet ist. „Nachgelagert“ kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass das zweite Speicherelement die Messinformation über die Verarbeitungsvorrichtung erhält. Hierzu kann die Verarbeitungsvorrichtung z. B. als Mikrocontroller mit einem Analog-Digital-Wandler (als eine Verarbeitungseinheit) ausgebildet sein, um z. B. im Sinne einer Ladungspumpe die Messladung als Messinformation an das zweite Speicherelement zu übertragen.Furthermore, it is conceivable that at least one second memory element of the control device is provided, which is preferably designed as a capacitor, in order to acquire a second measurement information, preferably measurement charge, of a second of the sensor elements parallel to the acquisition of a first measurement information, preferably measurement charge, a first of the sensor elements For this purpose, the second memory element is preferably connected downstream with a (for example, single) processing device for detecting the (first and / or) second measurement information. "Downstream" in this context may mean that the second storage element receives the measurement information via the processing device. For this purpose, the processing device z. B. as a microcontroller with an analog-to-digital converter (as a processing unit) may be formed to z. B. in the sense of a charge pump to transmit the measuring charge as measurement information to the second memory element.
Ferner kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass ein erstes Speicherelement dadurch mit einer (bspw. einzigen) Verarbeitungsvorrichtung zur Erfassung einer ersten Messinformation vorgelagert verschaltet ist, dass das erste Speicherelement zur Weiterleitung der ersten Messinformation an eine Verarbeitungseinheit der Verarbeitungsvorrichtung mit der Verarbeitungseinheit, insbesondere einem Analog-Digital-Wandler, (elektrisch) verbunden ist. Die erste Messinformation wird zur Akquisition bspw. zunächst vom ersten der Sensorelemente an das erste Speicherelement und dann von dort über die Verbindung an die Verarbeitungseinheit übertragen, um z. B. an der Verarbeitungseinheit die erste Messinformation zu erfassen bzw. zu digitalisieren.Furthermore, it can be provided in the context of the invention that a first memory element is connected upstream of a (eg single) processing device for detecting a first measurement information, that the first memory element for forwarding the first measurement information to a processing unit of Processing device with the processing unit, in particular an analog-to-digital converter, (electrically) is connected. The first measurement information is for acquisition, for example, first transmitted from the first of the sensor elements to the first memory element and then from there via the connection to the processing unit to z. B. to capture or digitize the first measurement information on the processing unit.
Nach einer weiteren Möglichkeit kann vorgesehen sein, dass ein zweites Speicherelement dadurch mit der bzw. einer (bspw. einzigen) Verarbeitungsvorrichtung zur Erfassung einer zweiten Messinformation nachgelagert verschaltet ist, dass eine (ggf. weitere oder die zuvor beschriebene) Verarbeitungseinheit, insbesondere ein Analog-Digital-Wandler, der Verarbeitungsvorrichtung zur Weiterleitung der zweiten Messinformation an das zweite Speicherelement mit dem zweiten Speicherelement (elektrisch) verbunden ist. Die Weiterleitung kann z. B. dadurch bewirkt werden, dass die Verarbeitungseinheit wenigstens ein Ansteuerungsmittel aufweist, um mit dem zweiten Speicherelement eine Ladungspumpe auszubilden. Die zweite Messinformation wird zur Akquisition bspw. zunächst vom zweiten der Sensorelemente an die Verarbeitungseinheit und dann von dort über die Verbindung an das zweite Speicherelement übertragen. Um dann z. B. an der oder einer weiteren Verarbeitungseinheit die zweite Messinformation zu erfassen bzw. zu digitalisieren, kann z. B. eine weitere Übertragung vom zweiten Speicherelement an diese Verarbeitungseinheit erfolgen.According to a further possibility, provision can be made for a second memory element to be connected downstream of the or a (for example, single) processing device for acquiring a second measurement information, such that a (possibly further or the previously described) processing unit, in particular an analogue Digital converter, the processing device for forwarding the second measurement information to the second memory element with the second memory element (electrically) is connected. The forwarding can z. B. be effected in that the processing unit comprises at least one drive means to form a charge pump with the second storage element. The second measurement information is for acquisition, for example, first transmitted from the second of the sensor elements to the processing unit and then from there via the connection to the second memory element. To then z. B. at the or another processing unit to capture or digitize the second measurement information, z. B. carried a further transmission from the second memory element to this processing unit.
Die vorgelagerten und/oder nachgelagerten Speicherelemente können bspw. genutzt werden, um für mehrere Sensorelemente gleichzeitig die Messinformation, insbesondere Messladung, zu akquirieren. Bspw. kann mit einem der Sensorelemente ein der Verarbeitungsvorrichtung vorgelagertes Speicherelement, vorzugsweise Kondensator, und/oder mit einem anderen der Sensorelemente ein der Verarbeitungsvorrichtung nachgelagertes Speicherelement, vorzugsweise Kondensator, zur Ladungsübertragung verbunden und/oder verschaltet sein. Die Ladungsübertragungen können z. B. durch Potentialwechsel bei den Sensorelementen initiiert werden, z. B. durch wenigstens ein Ansteuerungsmittel und/oder durch ein Schildelement. Somit können ggf. gleichzeitig mit den gleichen Potentialwechseln der Sensorelemente die Messinformationen bzw. (Mess-) Ladungen der Sensorelemente an die zugeordneten Speicherelemente verteilt werden. Auch ist es denkbar, dass mehrere vorgelagerte und/oder nachgelagerte Speicherelemente genutzt werden. Ferner kann auch ein gemeinsames Schildelement für die Sensorelemente genutzt werden, um z. B. den notwendigen Potentialwechsel beim Sensorelement zu generieren. Durch die gleichzeitige Akquisition kann die Messdauer verkürzt werden und/oder der Stromverbraucht gesenkt werden und/oder eine Abstrahlung von störenden Signalen (wie eine EMV-Abstrahlung) vermindert werden.The upstream and / or downstream storage elements can be used, for example, to simultaneously acquire the measurement information, in particular the measurement charge, for a plurality of sensor elements. For example. For example, one of the sensor elements may be connected to and / or interconnected with a storage element, preferably a capacitor, upstream of the processing device, and / or with another storage element, preferably a capacitor, downstream of the sensor elements. The charge transfers can z. B. initiated by potential change in the sensor elements, for. B. by at least one driving means and / or by a shield element. Thus, if necessary, the measurement information or (measurement) charges of the sensor elements can be distributed to the associated memory elements simultaneously with the same potential changes of the sensor elements. It is also conceivable that a plurality of upstream and / or downstream storage elements are used. Furthermore, a common shield element can be used for the sensor elements to z. B. to generate the necessary potential change in the sensor element. The simultaneous acquisition can shorten the measurement time and / or reduce power consumption and / or reduce the emission of interfering signals (such as EMC radiation).
Es kann ferner vorgesehen sein, dass wenigstens ein Schildelement, wie eine Schildelektrode, vorgesehen ist. Das Schildelement kann in der Umgebung der Sensorelemente angeordnet sein, um die Erfassung durch das jeweilige Sensorelement zu beeinflussen. Hierzu kann das Schildelement auf ein festes elektrisches Potential gelegt werden, wie bspw. ein Massepotential oder ein davon abweichendes festes Potential, z. B. einer Betriebsspannungsquelle. Vorzugsweise wird das Schildelement (bspw. zur Aufladung des Sensorelements) aktiv auf das gleiche Potential gelegt wie das Sensorelement. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass kein störender Stromfluss aufgrund einer zwischen dem Schildelement und dem jeweiligen Sensorelement ausgebildeten Schildkapazität entsteht, was zu einer verbesserten Erfassung führen kann. Bei einer Ladungsübertragung kann hingegen das Potential des Schildelements verändert werden, um die Ladung des jeweiligen Sensorelements z. B. an ein vorgelagertes und/oder nachgelagertes Speicherelement zu übertragen. Hierzu wird bspw. das Potential des Schildelements auf das Massepotential gelegt. Das Schildelement ist vorteilhafterweise geometrisch so ausgeführt, dass ein gewünschtes Überwachungsfeld (im Erfassungsbereich) in der Umgebung des jeweiligen Sensorelements entsteht. Bspw. kann das Schildelement das Überwachungsfeld begrenzen, sodass nur in einem nicht vom Schildelement abgeschirmten Bereich die Erfassung der Aktivierungshandlung erfolgt. Auf diese Weise kann mittels des Schildelements bewirkt werden, dass z. B. die Aktivierungshandlung nur aus einer bestimmten Richtung des Sensorelements erfasst wird. Das Schildelement wird z. B. durch die Ansteuerungs- und/oder Verarbeitungsvorrichtung aktiv auf das gewünschte Potential gelegt.It can further be provided that at least one shield element, such as a shield electrode, is provided. The shield element may be arranged in the vicinity of the sensor elements in order to influence the detection by the respective sensor element. For this purpose, the shield element can be set to a fixed electrical potential, such as, for example, a ground potential or a deviating fixed potential, z. B. an operating voltage source. Preferably, the shield element (for example, for charging the sensor element) is actively set to the same potential as the sensor element. As a result, the advantage is achieved that no disturbing current flow arises due to a shield capacitance formed between the shield element and the respective sensor element, which can lead to improved detection. In a charge transfer, however, the potential of the shield element can be changed to the charge of the respective sensor element z. B. to an upstream and / or downstream storage element to transfer. For this purpose, for example, the potential of the shield element is set to the ground potential. The shield element is advantageously designed geometrically such that a desired monitoring field (in the detection area) arises in the vicinity of the respective sensor element. For example. For example, the shield element can limit the monitoring field so that the detection of the activation action takes place only in a region which is not shielded by the shield element. In this way can be effected by means of the shield member that z. B. the activation action is detected only from a certain direction of the sensor element. The shield element is z. B. actively set by the driving and / or processing device to the desired potential.
Es ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung denkbar, dass immer dann, wenn das Potential an den Sensorelementen verändert wird, auch aktiv das Potential am Schildelement (z. B. auf das gleiche Potential) verändert wird. Auch kann ggf. das Potential am Schildelement dann verändert werden (z. B. von einem festen vom Massepotential abweichenden Potential auf das Massepotential), wenn die Ladungsübertragung erfolgt. Das Potential kann am Schildelement und/oder an den Sensorelementen, z. B. zur Aufladung und/oder Ladungsübertragung und/oder Akquisition, ggf. immer gleichzeitig verändert werden.In the case of the arrangement according to the invention, it is conceivable that whenever the potential at the sensor elements is changed, the potential at the shield element (eg at the same potential) is also actively changed. Also, if necessary, the potential at the shield element can then be changed (for example, from a fixed potential deviating from the ground potential to the ground potential) when the charge transfer takes place. The potential may be on the shield element and / or on the sensor elements, for. B. for charging and / or charge transfer and / or acquisition, possibly always be changed at the same time.
Außerdem kann es optional vorgesehen sein, dass zur Durchführung einer Ladungsübertragung von dem jeweiligen Sensorelement an wenigstens eines der Speicherelemente, z. B. an ein vorgelagertes und/oder nachgelagertes Speicherelement, ein Potentialwechsel am jeweiligen Sensorelement durchgeführt wird. Hierzu kann das Sensorelement z. B. von einem (von einem Massepotential verschiedenen) festen Potential auf ein Massepotential gelegt werden. Auch kann alternativ oder zusätzlich das Schildelement zur Unterstützung der Ladungsübertragung von diesem festen Potential auf das Massepotential gelegt werden. Durch das Schildelement (insbesondere durch den beschriebenen Potentialwechsel z. B. auf das Massepotential) kann vorteilhafterweise auch der Potentialwechsel beim jeweiligen Sensorelement bewirkt werden. Auch kann ggf. das jeweilige Sensorelement stets auf dem festen Potential liegen, z. B. das Potential einer Betriebsspannungsquelle, und nur das elektrische Potential beim Schildelement aktiv gewechselt werden, um hierdurch die Ladungsübertragung vom jeweiligen Sensorelement zu initiieren. Das Schildelement ist hierzu bspw. derart im Erfassungsbereich der Sensorelemente angeordnet, dass es Einfluss auf das elektrische Feld der Sensorelemente und/oder auf das Potential der Sensorelemente hat.In addition, it can optionally be provided that for carrying out a charge transfer from the respective sensor element to at least one of the storage elements, for. B. to an upstream and / or downstream storage element, a Potential change is performed on each sensor element. For this purpose, the sensor element z. B. from a (different from a ground potential) fixed potential can be set to a ground potential. Also, alternatively or additionally, the shield element may be set to the ground potential to support the charge transfer from this fixed potential. By means of the shield element (in particular due to the described potential change, for example to the ground potential), the potential change in the respective sensor element can advantageously also be effected. Also, if necessary, the respective sensor element can always be at the fixed potential, z. B. the potential of an operating voltage source, and only the electrical potential at the shield element are actively changed, thereby initiating the charge transfer from the respective sensor element. For this purpose, the shield element is arranged, for example, in the detection range of the sensor elements such that it has an influence on the electric field of the sensor elements and / or on the potential of the sensor elements.
Bevorzugt kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass die Kontrollvorrichtung dazu ausgeführt ist, zunächst eine erste Akquisition einer ersten Messinformation eines ersten der Sensorelemente, unmittelbar danach und/oder parallel dazu eine zweite Akquisition einer zweiten Messinformation eines zweiten der Sensorelemente und erst dann eine Erfassung, vorzugsweise Digitalisierung, der ersten und/oder zweiten Messinformation nacheinander oder parallel durchzuführen. Es kann ferner auch möglich sein, dass keine zeitliche Trennung von der Akquisition der Messinformation und der Digitalisierung vorgenommen wird.Preferably, it can be provided within the scope of the invention that the control device is designed to first acquire a first measurement information of a first of the sensor elements immediately thereafter and / or in parallel a second acquisition of a second measurement information of a second of the sensor elements and only then to acquire , preferably digitizing, the first and / or second measurement information in succession or in parallel. It may also be possible that there is no temporal separation from the acquisition of the measurement information and the digitization.
Es ist denkbar, dass die Akquisition und die Erfassung, insbesondere Digitalisierung, von Messinformationen ebenfalls parallel erfolgen. Bspw. kann parallel zur Akquisition einer ersten Messinformation parallel bereits die Erfassung einer zweiten Messinformation an einer Verarbeitungseinheit erfolgen (oder umgekehrt). Auch kann ggf. parallel zur Akquisition der ersten Messinformation einer aktuellen Ermittlung parallel bereits die Erfassung der vorhergehenden ersten Messinformation einer vorhergehenden Ermittlung des Parameters erfolgen.It is conceivable that the acquisition and the acquisition, in particular digitization, of measurement information also occur in parallel. For example. In parallel to the acquisition of a first measurement information, the acquisition of a second measurement information on a processing unit can already take place in parallel (or vice versa). Also, parallel to the acquisition of the first measurement information of a current determination, the detection of the preceding first measurement information of a previous determination of the parameter may also take place in parallel.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn die Schaltungsanpassung wenigstens zwei Anschlüsse einer (insbesondere einzigen) Verarbeitungsvorrichtung aufweist, um eine Erfassung, vorzugsweise Digitalisierung einer ersten Messinformation von einem ersten der Sensorelemente und wenigstens einer zweiten Messinformation von wenigstens einem zweiten der Sensorelemente als Teil der Ermittlung parallel, vorzugsweise zumindest teilweise gleichzeitig, über die Anschlüsse bereitzustellen. Bspw. sind hierzu die Anschlüsse mit unterschiedlichen Verarbeitungseinheiten verbunden, wobei die Verarbeitungseinheiten auch unterschiedlich ausgebildet sein können. Bspw. kann eine erste Verarbeitungseinheit, welche mit dem ersten Anschluss (elektrisch) verbunden ist, als Analog-Digital-Wandler oder dergleichen ausgebildet sein. Auch kann ggf. eine zweite Verarbeitungseinheit, welche mit dem zweiten Anschluss (elektrisch) verbunden ist, als Komparator oder dergleichen ausgebildet sein.It is furthermore advantageous if the circuit adaptation has at least two terminals of a (in particular single) processing device in order to detect, preferably digitize, a first measurement information from a first of the sensor elements and at least a second measurement information from at least one second of the sensor elements as part of the determination in parallel, preferably at least partially simultaneously, over the terminals. For example. For this purpose, the terminals are connected to different processing units, wherein the processing units can also be designed differently. For example. For example, a first processing unit connected to the first terminal (electrically) may be formed as an analog-to-digital converter or the like. Also, if necessary, a second processing unit connected to the second terminal (electrically) may be formed as a comparator or the like.
Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn im Rahmen der Erfindung zur parallelen Erfassung, vorzugsweise Digitalisierung, einer jeweiligen Messinformation der Sensorelemente jeweils als Teil der Ermittlung zwei Verarbeitungseinheiten, insbesondere einer (bspw. einzigen) Verarbeitungsvorrichtung, der Kontrollvorrichtung vorgesehen sind, welche jeweils dazu ausgeführt ist, die Erfassung eigenständig durchzuführen. Hierzu können bspw. voneinander funktionell und/oder baulich unterscheidbare Einheiten einer Peripherie der Verarbeitungsvorrichtung (also z. B. eines Mikrocontrollers) als Verarbeitungseinheiten genutzt werden.In addition, it is advantageous if, in the context of the invention, parallel detection, preferably digitization, of a respective measurement information of the sensor elements is provided as part of the determination of two processing units, in particular a (eg single) processing device, the control device, which is designed in each case to carry out the recording independently. For this purpose, it is possible to use, for example, units of a periphery of the processing device (that is to say, for example, a microcontroller) which are functionally and / or structurally distinguishable from one another as processing units.
Nach einer weiteren Möglichkeit kann vorgesehen sein, dass zur parallelen Erfassung, vorzugsweise Digitalisierung, einer jeweiligen Messinformation der Sensorelemente als Teil der Ermittlung zwei insbesondere funktionell unterschiedliche Komponenten (bspw. genau) einer Verarbeitungsvorrichtung jeweils als eine Verarbeitungseinheit vorgesehen sind, welche vorzugsweise Komponenten einer Peripherie der Verarbeitungsvorrichtung sind. In anderen Worten können die Verarbeitungseinheiten originär unterschiedliche Funktionen aufweisen und es wird daher für die Verarbeitungseinheiten eine unterschiedliche Funktionsweise zur Erfassung genutzt. Auf diese Weise können mehrere verschiedene Teile der Verarbeitungsvorrichtung (z. B. eines Controllers) genutzt werden, um mehrere Messinformationen (bspw. Messwerte) parallel, insbesondere zeitgleich zu erfassen bzw. zu digitalisieren. Alternativ oder zusätzlich kann eine Erfassung bzw. eine Digitalisierung parallel zu einer Akquisition der Messinformationen durchgeführt werden. Die Verarbeitungsvorrichtung kann z. B. so programmiert werden, dass jeweils ein anderer Teil der Peripherie zur Erfassung und/oder Digitalisierung genutzt wird.According to a further possibility, it can be provided that for the parallel acquisition, preferably digitization, of a respective measurement information of the sensor elements as part of the determination, two particularly functionally different components (eg exactly) of a processing device are respectively provided as a processing unit, which preferably components of a periphery of Processing device are. In other words, the processing units may originally have different functions, and therefore a different mode of operation is used for the processing units to detect. In this way, a plurality of different parts of the processing device (eg, a controller) can be used to acquire or digitize a plurality of measurement information items (for example, measured values) in parallel, in particular at the same time. Alternatively or additionally, a detection or a digitization can be carried out in parallel to an acquisition of the measurement information. The processing device may, for. B. be programmed so that in each case a different part of the periphery is used for detection and / or digitization.
Bevorzugt kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass zur parallelen Akquisition einer jeweiligen Messinformation der Sensorelemente als Teil der Ermittlung wenigstens ein Speicherelement vorgesehen ist, und eine Übertragungsanordnung, vorzugsweise eine elektronische Ladungspumpe, durch zumindest wenigstens eine Komponente (genau) einer Verarbeitungsvorrichtung gebildet ist, um wenigstens eine der Messinformationen an das Speicherelement zur Zwischenspeicherung zu übertragen, und vorzugsweise um nach der Zwischenspeicherung eine Erfassung, vorzugsweise Digitalisierung, dieser Messinformation durchzuführen. Die Übertragungsanordnung bzw. Ladungspumpe kann z. B. mit Ansteuerungsmitteln (wie elektronischen Schaltern) eines Analog-Digital-Wandlers der Verarbeitungsvorrichtung ausgebildet werden, welche hierzu mit wenigstens einem Kondensator des Speicherelements verbunden werden.It can preferably be provided within the scope of the invention that at least one memory element is provided for the parallel acquisition of a respective measurement information of the sensor elements as part of the determination, and a transmission arrangement, preferably an electronic charge pump, is formed by at least at least one component of (exactly) a processing device. to transmit at least one of the measurement information to the memory element for buffering, and preferably after Caching a detection, preferably digitizing to perform this measurement information. The transfer assembly or charge pump can, for. B. with control means (such as electronic switches) of an analog-to-digital converter of the processing device are formed, which are connected for this purpose with at least one capacitor of the memory element.
Außerdem kann es im Rahmen der Erfindung von Vorteil sein, dass die Schaltungsanpassung dazu ausgeführt ist, die Ermittlung vollständig parallel für die Sensorelemente durchzuführen, sodass zumindest teilweise gleichzeitig der Parameter für einen ersten der Sensorelemente und der Parameter für einen zweiten der Sensorelemente ermittelt wird. Vollständig bezieht sich insbesondere darauf, dass sowohl die Akquisition als auch die Erfassung bzw. Digitalisierung parallel erfolgen können. Damit ist eine besonders hohe Zeitersparnis möglich.In addition, it may be advantageous in the context of the invention that the circuit adaptation is designed to perform the determination completely parallel to the sensor elements, so that the parameter for a first of the sensor elements and the parameter for a second of the sensor elements is at least partially determined simultaneously. Full refers in particular to the fact that both the acquisition and the acquisition or digitization can take place in parallel. This is a particularly high time savings possible.
Gemäß einem weiteren Vorteil kann vorgesehen sein, dass die Kontrollvorrichtung dazu ausgeführt ist, für jede der Sensorelemente eine jeweilige Messinformation durch wenigstens eine Verarbeitungseinheit zu erfassen, vorzugsweise durch eine Ladungsübertragung von dem jeweiligen Sensorelement an eine Halteanordnung und/oder an die Verarbeitungseinheit, wobei die Schaltungsanpassung dazu ausgeführt ist, die Ladungsübertragung und/oder die Erfassung durch die einzige oder jeweilige Verarbeitungseinheit parallel, vorzugsweise zumindest teilweise gleichzeitig, durchzuführen. Es kann z. B. kostensparend nur eine einzige Verarbeitungseinheit vorgesehen sein, um erste, zweite und ggf. weitere Messinformationen zu erfassen. Auch kann ggf. für jede der ersten, zweiten und ggf. weiteren Messinformationen zeitsparend eine eigene Verarbeitungseinheit genutzt werden.According to a further advantage it can be provided that the control device is designed to detect for each of the sensor elements a respective measurement information by at least one processing unit, preferably by a charge transfer from the respective sensor element to a holding device and / or to the processing unit, wherein the circuit adaptation is designed to perform the charge transfer and / or the detection by the single or respective processing unit in parallel, preferably at least partially simultaneously. It can, for. B. cost-saving only a single processing unit may be provided to capture first, second and possibly further measurement information. Also, if necessary, a separate processing unit can be used to save time for each of the first, second and possibly further measurement information.
Ferner ist es optional vorgesehen, dass die Sensorelemente zur Erfassung auf unterschiedliche Umgebungsbereiche ausgerichtet und/oder an unterschiedlichen Positionen einer Fahrzeugkomponente angeordnet sind, um gleichzeitig die Erfassung durchzuführen. Die Fahrzeugkomponente ist bspw. wenigstens ein Türgriff oder ein Stoßfänger oder ein Emblem oder ein Schweller oder eine (Heck-, Front- oder Seitenklappe) oder dergleichen des Fahrzeuges. Herkömmlicherweise erfolgt die Erfassung sequentiell z. B. durch Umschalten zwischen den Sensorelementen (nacheinander werden die Sensorelemente mit der Kontrollvorrichtung verbunden). Erfindungsgemäß kann dagegen zumindest teilweise eine Parallelisierung erfolgen, um eine Zeit- und Energieersparnis zu ermöglichen.Furthermore, it is optionally provided that the sensor elements are aligned for detection on different environmental areas and / or arranged at different positions of a vehicle component in order to perform the detection simultaneously. The vehicle component is, for example, at least one door handle or a bumper or an emblem or a sill or a (rear, front or side flap) or the like of the vehicle. Conventionally, the detection takes place sequentially z. B. by switching between the sensor elements (successively the sensor elements are connected to the control device). By contrast, according to the invention, at least in part, a parallelization can take place in order to allow time and energy savings.
Es kann von Vorteil sein, wenn im Rahmen der Erfindung die Sensorelemente bei der Erfassung gleichzeitig mit der Kontrollvorrichtung in Signalverbindung stehen, vorzugsweise zur gleichzeitigen Ladungsübertragung zur Übertragung einer jeweiligen Messinformation an die Kontrollvorrichtung. Damit ist eine zuverlässige Akquisition und/oder Erfassung möglich.It may be advantageous if, in the context of the invention, the sensor elements are in signal communication with the control device simultaneously with the detection device, preferably for the simultaneous transfer of charge for the transmission of a respective measurement information to the control device. This makes reliable acquisition and / or capture possible.
Ferner können ggf. mehr als zwei Sensorelemente vorgesehen sein, z. B. wenigstens drei oder wenigstens vier oder wenigstens fünf Sensorelemente. Für diese kann außerdem - in zuvor beschriebener Weise - die Ermittlung des Parameters zumindest teilweise parallel durchgeführt werden. Hierzu sind bspw. noch weitere (pro Sensorelement zumindest eines) der Speicherelemente und/oder Pfade und/oder Verarbeitungseinheiten vorgesehen.Further, if necessary, more than two sensor elements may be provided, for. B. at least three or at least four or at least five sensor elements. For this, furthermore, the determination of the parameter can be carried out at least partially in parallel, as described above. For this purpose, for example, still further (per sensor element at least one) of the memory elements and / or paths and / or processing units are provided.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren für eine Auswertung bei einer kapazitiven Sensorvorrichtung eines Fahrzeuges, insbesondere zur Detektion einer Aktivierungshandlung beim Fahrzeug. Hierbei ist es möglich, dass eine, insbesondere erfindungsgemäße, Anordnung mit wenigstens zwei Sensorelementen und einer Kontrollvorrichtung vorgesehen ist.The invention likewise relates to a method for evaluation in a capacitive sensor device of a vehicle, in particular for detecting an activation action in the vehicle. In this case, it is possible for an arrangement, in particular according to the invention, to be provided with at least two sensor elements and a control device.
Vorteilhafterweise kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zumindest einer der nachfolgenden Schritte durchgeführt werden, wobei die Schritte bevorzugt nacheinander in der angegebenen Reihenfolge oder in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden, und ggf. auch einzelne oder sämtliche Schritte wiederholt werden können:
- a) Durchführen einer ersten Ermittlung eines Parameters bei einem ersten der Sensorelemente,
- b) Durchführen wenigstens einer zweiten Ermittlung (eines oder) des Parameters bei wenigstens einem zweiten der Sensorelemente,
- a) carrying out a first determination of a parameter in a first of the sensor elements,
- b) carrying out at least one second determination (of one or) of the parameter in at least one second of the sensor elements,
Gemäß einem weiteren Vorteil kann vorgesehen sein, dass für die erste Ermittlung eine Akquisition einer Messladung des ersten Sensorelements und parallel hierzu für die zweite Ermittlung eine Akquisition einer Messladung des zweiten Sensorelements durchgeführt wird, und/oder dass für die erste Ermittlung eine Erfassung, vorzugsweise Digitalisierung, der akquirierten Messladung des ersten Sensorelements und parallel hierzu für die zweite Ermittlung eine Erfassung, vorzugsweise Digitalisierung, der akquirierten Messladung des zweiten Sensorelements durchgeführt wird. Damit ist eine deutliche Zeitersparnis möglich.According to a further advantage, it can be provided that an acquisition of a measuring charge of the first sensor element and parallel to this for the second determination an acquisition of a measuring charge of the second sensor element is performed for the first determination, and / or that for the first determination a detection, preferably digitization , the acquired measuring charge of the first sensor element and parallel thereto for the second determination a detection, preferably digitization, of the acquired measuring charge of the second sensor element is performed. This is a significant time savings possible.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung von Teilen einer erfindungsgemäßen Anordnung, -
2 ein schematisches Schaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung, -
3 ein weiteres schematisches Schaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung mit vor- und nachgelagerten Speicherelementen zur parallelen Akquisition, -
4 ein weiteres schematisches Schaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung zur parallelen Erfassung, insbesondere Digitalisierung, -
5 ein weiteres schematisches Schaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung zur parallelen Erfassung, insbesondere Digitalisierung, und parallelen Akquisition, -
6 eine schematische Darstellung zur Visualisierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur parallelen Akquisition, -
7 eine schematische Darstellung zur Visualisierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur parallelen Akquisition und Erfassung.
-
1 a schematic representation of parts of an inventive arrangement, -
2 a schematic diagram of an inventive arrangement, -
3 FIG. 2 shows a further schematic circuit diagram of an arrangement according to the invention with upstream and downstream storage elements for parallel acquisition, FIG. -
4 FIG. 2 a further schematic circuit diagram of an arrangement according to the invention for parallel detection, in particular digitization, -
5 FIG. 2 shows a further schematic circuit diagram of an arrangement according to the invention for parallel detection, in particular digitization, and parallel acquisition, FIG. -
6 a schematic representation for visualization of a method according to the invention for parallel acquisition, -
7 a schematic representation of the visualization of a method according to the invention for parallel acquisition and detection.
In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.In the following figures, the identical reference numerals are used for the same technical features of different embodiments.
In
Um die Detektion mit erhöhter Zuverlässigkeit und/oder geringerer Zeitdauer zu ermöglichen, kann die erfindungsgemäße Anordnung
- - wenigstens zwei Sensorelemente
20.1 jeweils zur Erfassung einer Veränderung in einer Umgebung des jeweiligen Sensorelements20.1 , wobei das jeweilige Sensorelement20.1 vorzugsweise als Sensorelektrode20.1 ausgebildet ist und/oder eine SensorkapazitätCS gegenüber einem Massepotential20.2 ausbildet, - - eine insbesondere einzige Kontrollvorrichtung
50 , um für jedes der Sensorelemente20.1 eine Ermittlung wenigstens eines für die Erfassung spezifischen Parameters des jeweiligen Sensorelements20.1 bereitzustellen, wobei der Parameter z. B. eine veränderliche SensorkapazitätCS sein kann, welche durch die Veränderung in der Umgebung beeinflusst wird, um ggf. anhand des ermittelten Parameters die Veränderung in der Umgebung zu detektieren.
- - At least two sensor elements
20.1 each for detecting a change in an environment of the respective sensor element20.1 , wherein the respective sensor element20.1 preferably as a sensor electrode20.1 is formed and / or a sensor capacityCS opposite to a ground potential20.2 forms, - - A particular
single control device 50 in order for each of the sensor elements20.1 a determination of at least one parameter specific to the detection of the respective sensor element20.1 to provide, the parameter z. B. a variable sensor capacityCS may be, which is influenced by the change in the environment, if necessary to detect the change in the environment based on the determined parameter.
In
Es kann außerdem möglich sein, dass ein Schildelement
Erfindungsgemäß kann es vorgesehen sein, dass die Kontrollvorrichtung
Für eine zumindest teilweise parallele Ermittlung kann gemäß
Gemäß
Außerdem ist es möglich, dass wenigstens ein zweites Speicherelement
Ein erstes Speicherelement
Gemäß
Gemäß
Gemäß
Wie in
Ferner kann die Schaltungsanpassung
Gemäß den
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.The above explanation of the embodiments describes the present invention solely by way of example. Of course, individual features of the embodiments, if technically feasible, can be combined freely with one another, without departing from the scope of the present invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 22
- Heckklappetailgate
- 33
- Stoßfängerbumper
- 44
- Türgriffdoor handle
- 88th
- Benutzeruser
- 99
- Körperteil, Aktivierungsmittel Body part, activating agent
- 1010
- Anordnung, Schaltanordnung Arrangement, switching arrangement
- 2020
- Sensorvorrichtungsensor device
- 20.120.1
- Sensorelement, SensorelektrodeSensor element, sensor electrode
- 20.1a20.1a
- erstes Sensorelementfirst sensor element
- 20.1b20.1b
- zweites Sensorelementsecond sensor element
- 20.220.2
- Massepotentialground potential
- 2222
- Schildelement, Schildelektrode Shield element, shield electrode
- 5050
- Kontrollvorrichtungcontrol device
- 50.150.1
- Verarbeitungsvorrichtung, MikrocontrollerProcessing device, microcontroller
- 50.250.2
- Verarbeitungseinheit, Analog-Digital-WandlerProcessing unit, analog-to-digital converter
- 50.2a50.2a
- erste Verarbeitungseinheitfirst processing unit
- 50.2b50.2b
- zweite Verarbeitungseinheitsecond processing unit
- 50.450.4
- Halteanordnung, interne HalteanordnungHolding arrangement, internal holding arrangement
- 50.650.6
- Ansteuerungsmitteldriving means
- 51.151.1
- Speicherelement, SpeicherkondensatorStorage element, storage capacitor
- 51.1a51.1a
- erstes Speicherelementfirst memory element
- 51.1b51.1b
- zweites Speicherelementsecond memory element
- 5252
- Schaltungsanpassungcircuit adjustment
- 52.152.1
- erster Anschlussfirst connection
- 52.252.2
- zweiter Anschlusssecond connection
- 5353
- Übertragungswegtransmission path
- 53.153.1
- erster Pfadfirst path
- 53.253.2
- zweiter Pfad second path
- 100100
- Verfahrenmethod
- 101101
- Initiierung des VerfahrensInitiation of the process
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- erste Akquisitionfirst acquisition
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- zweite Akquisitionsecond acquisition
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- erste Erfassung, erste Digitalisierungfirst acquisition, first digitization
- 103b103b
- zweite Erfassung, zweite Digitalisierungsecond acquisition, second digitization
- CSCS
- Sensorkapazitätsensor capacitance
Claims (19)
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Family Applications (1)
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2018
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