KR101723914B1

KR101723914B1 - 용량성 부품의 커패시턴스 및/또는 용량성 부품의 커패시턴스의 변화를 검출하는 회로 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101723914B1
Application number: KR1020150018689A
Authority: KR
Inventors: 우도 고이터; 랄프 다이밍거; 데트레프 루스
Original assignee: 브로제 파초이크타일레 게엠베하 운트 코. 콤만디트게젤샤프트, 밤베르크
Priority date: 2014-02-06
Filing date: 2015-02-06
Publication date: 2017-04-06
Also published as: US9541590B2; EP2905901B1; JP6060340B2; KR20150093131A; US20150219703A1; JP2015167351A; EP2905901A1; CN204498082U

Abstract

본 발명은 구체적으로 용량성 부품의 커패시턴스 및/또는 용량성 부품의 커패시턴스의 변화를 검출하기 위한 회로 장치에 관한 것이며, 이 회로 구성은,
- 제어 신호에 의해 제어 가능하고, 2개 이상의 입력(2.1, 2.3) 및 하나의 출력(2.4)을 갖는 단안정 플립플롭(2), 여기서 단안정 플립플롭(2)의 제1 입력(2.1)은 제어 신호가 제공되며, 제2 입력(2.3)은 용량성 부품(3)에 연결되며, 출력 신호(AS)는 작동 시의 단안정 플립플롭의 출력(2.4)에서 발생되며, 이 출력 신호의 듀레이션이 용량성 부품(3)의 커패시턴스에 좌우됨;
- 단안정 플립플롭(2)의 출력(2.4)에 접속되며, 출력(2.4)에서 발생된 출력 신호(AS)를, 출력 신호(AS)의 듀레이션에 비례하는 추이를 갖는 신호 전압(Ss)으로 변환하도록 설계되고 이를 행하기 위한 변환 디바이스, 및
- 신호 전압(Ss)을 평가하고 이로부터 용량성 부품(3)의 커패시턴스 및/또는 커패시턴스의 변화를 나타내는 적어도 하나의 검출값을 발생하기 위해, 변환 디바이스에 접속되는 평가 유닛(5)을 포함한다.
본 발명에 따라, 변환 디바이스는 연산 증폭기(60)를 갖는 적분기(6)를 포함하며, 적분기(6)는, 단안정 플립플롭(2)의 출력 신호(AS)가 연산 증폭기(60)의 증폭기 입력(602)에 제공되고, 시간이 지남에 따라 선형적으로 변화하는 신호 전압(Ss)을 야기하도록 하는 방식으로, 설계되고 단안정 플립플롭(2)의 출력(2.4)과 평가 유닛(5) 사이에 접속되며, 신호 전압(Ss)에 의해 취해질 수 있는 값이 출력 신호(AS)에 의해 직접 사전 설정된다.

Description

용량성 부품의 커패시턴스 및/또는 용량성 부품의 커패시턴스의 변화를 검출하는 회로 장치 및 방법{Circuit arrangement and method for detecting a capacitance and/or a change in a capacitance of a capacitive component}

본 발명은 청구항 1 및 청구항 13의 전제부에 따른 용량성 부품의 커패시턴스 및/또는 용량성 부품의 커패시턴스의 변화를 검출하는 회로 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적인 타입의 회로 장치가 DE 10 2006 029 120 A1에 개시되어 있다. 이 특허 문헌에 개시된 회로 장치에서는, 예컨대 응답 전극 및 기준 전극을 포함하는 전극 구성 또는 센서 전극과 같은 용량성 부품에 접속되는 단안정 플립플롭(monostable flipflop)을 제어하는 제어 유닛이 제공된다. 제어 유닛은 단안정 플립플롭에게 제어 신호를 전송하기 위해 단안정 플립플롭의 제1 입력에 접속되며, 용량성 부품은 단안정 플립플롭의 제2 입력에 접속된다. 제어 신호에 의해 단안정 플립플롭의 출력에서 출력 신호가 발생되며, 이 출력 신호의 듀레이션은 용량성 부품의 커패시턴스에 좌우된다. 이러한 출력 신호는 변환 디바이스를 통해 신호 전압으로 변환되며, 이 신호 전압의 추이(course)는 출력 신호의 듀레이션에 비례한다. 그러므로, 획득된 신호 전압은 마찬가지로 용량성 부품의 커패시턴스 또는 커패시턴스의 변화에 비례하며, 그 결과 신호 전압에 기초하여 커패시턴스 또는 커패시턴스의 변환에 대한 결론을 이끌어내는 것이 가능하다. 이에 따라, 신호 전압은 용량성 부품의 현재 커패시턴스 및/또는 커패시턴스의 변화를 나타내는 검출값을 이 신호 전압으로부터 발생하기 위해 평가 유닛에 의해 평가된다.

이러한 회로 장치는 예컨대 전기 모터에 의해 조종할 수 있는 뒷문 또는 옆문 또는 전기 모터에 의해 조종할 수 있는 모터 차량의 부트 리드(boot lid)와 같은 외부 힘에 의해 작동되는 조종 가능한 차량의 폐쇄 요소(closing element of a vehicle)에 이용 가능하다. 용량성 부품은 이 경우에는 예컨대 조작 이벤트(operation event)를 이에 의해 비접촉식으로 검출할 수 있도록 하기 위해 센서 전극에 의해 형성된다. 그러므로, 측정 가능한 커패시턴스는 센서 전극의 영역에서의 사용자의 신체 일부로 인하여 변화되며, 그 결과 사용자가 각자의 신체 일부에 의해 목표로 하는 양상(targeted manner)으로 조작 이벤트를 개시할 수 있으며, 조작 이벤트는 센서 전극을 통해 검출되고, 각자의 폐쇄 요소의 자동 조정의 결과를 야기하여야 한다. 이 경우에서의 일례의 응용은, 센서 전극을 통해, 범퍼의 영역에서의 킥(kick)과 같은 양상의 사용자의 발의 움직임을 조작 이벤트로서 식별하고 이에 대한 응답으로 모터 차량의 뒷문 또는 부트 리드를 개방하기 위해 모터 차량의 후방 범퍼의 영역에 센서 전극을 적용하는 것이다. 뒷문 또는 부트 리드 형태의 폐쇄 요소의 조종은 따라서 비접촉식으로, 즉 사용자가 각자의 폐쇄 요소를 터치하지 않고서도, 제어될 수 있다.

DE 10 2006 029 120 A1은 정전류원과 커패시터 형태의 적분기(integrator)를 갖는 변환 디바이스를 제안하고 있다. 이 경우, 정전류원의 스위칭-온 및 스위칭-오프 또는 적분기에의 정전류의 접속은 단안정 플립플롭의 출력 신호를 통해 제어된다. 용량성 부품의 커패시턴스에 좌우되는 출력 신호의 듀레이션에 좌우되어, 신호 전압은 정전류원에 의해 적분기에서 적분된다. 즉, 적분기가 커패시터의 형태로 충전된다. 적분기를 통해 측정할 수 있는 신호 전압은 예컨대 임계값을 초과할 때에 조작 이벤트의 존재에 대한 결론을 이끌어내고 트리핑 신호(tripping signal)를 발생하기 위해 전자 평가 유닛에 의해 평가된다. 그리고나서, 모터 차량의 폐쇄 요소의 조종이 예컨대 이러한 트리핑 신호를 통해 제어 가능하게 될 것이다.

그러나, 정전류원의 제공과 예컨대 회로 장치에 제공될 스위치를 통해 단안정 플립플롭에 의해 제공된 출력 신호에 기초한 정전류원의 타겟 스위칭은 어떠한 환경 하에서는 회로의 관점에서 구현하는 것이 비교적 복잡할 수 있다.

DE 102 58 417 B3 또한 한 쌍의 전극 형태의 용량성 부품의 도움으로 매질(medium)의 성질을 검출하거나 및/또는 결정하고, 2개의 전극을 통해 측정할 수 있는 커패시턴스에 기초하여 2개의 전극이 담겨지는 매질의 조성에 대하여 결론을 이끌어내는 회로 장치를 개시하고 있다. 이러한 용도를 위해, 2개의 전극은 전극에서의 커패시턴스에 좌우되는 특정한 듀레이션을 갖는 출력 신호를 발생하는, DE 102 58 417 B3에서 단안정 멀티바이브레이터로서 지칭되는, 단안정 플립플롭에 연결된다. 이 출력 신호는 평가 유닛에 의해 평가되는 신호 전압을 제공하기 위해 단안정 플립플롭의 하류에 접속된 저역 통과 필터를 경유하여 통과된다. 이 경우, 예컨대, 각자의 매질에서의 물의 내용물(content of water)은 신호 전압의 값에 기초하여 결정될 수 있으며, 예컨대 디젤 연료, 바이오디젤 연료, 및 물과 같은 상이한 매질을 이들의 상이한 유전 상수에 기초하여 구별하는 것이 가능하다.

그러나, DE 102 58 417의 회로 장치에서는, 저역 통과 필터의 커패시터에서 탭 오프(tapped off)될 수 있는 신호 전압이 시간이 지남에 따라 일시적으로 선형의 추이를 갖는 RC 저역 통과 필터를 이용할 때에는, 저역 통과 필터에 제공되는 입력 전압이 저역 통과 필터의 출력에서 측정될 수 있는 출력 전압보다 현저하게 낮은 동안에 한해서만 정밀하게 되는 단점이 있다. 출력 전압은 RC 저역 통과 필터의 경우에 시간이 지남에 따른 e 함수를 가지며, 따라서 최대값에 단계적으로 근접하게(asymptotically) 접근한다. 그러나, 정밀하게는, 차량의 폐쇄 요소를 조종하기 위한 조작 이벤트가 제공되는지의 여부를 검출하기 위해서는, 역시 비교적 긴 시간 주기에 걸쳐서의 용량성 부품의 커패시턴스와 신호 전압 간의 선형 관계가 선호되며, 따라서 복잡할 수도 있는 각자의 조작 이벤트를 안전하게 식별할 수 있다.

따라서, 본 발명은 포괄적인 타입의 회로 장치를 더욱 향상시키고 용량성 부품의 커패시턴스 및/또는 커패시턴스의 변화를 검출하기 위한 향상된 방법을 제공하고자 하는 목적을 기반으로 한다.

이 목적은 청구항 1의 회로 장치 및 청구항 13의 방법에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 회로 장치에서는, 이하의 것이 그에 대응하여 제공된다:

- 제어 신호에 의해 제어 가능하고 2개 이상의 입력 및 하나의 출력을 갖는 단안정 플립플롭, 여기서 단안정 플립플롭의 제1 입력은 제어 신호가 제공되며, 제2 입력은 용량성 부품에 연결되며, 출력 신호는 작동 시의 단안정 플립플롭의 출력에서 발생되며, 이 출력 신호의 듀레이션은 용량성 부품의 커패시턴스에 좌우됨;

- 단안정 플립플롭의 출력에 접속되며, 연산 증폭기를 갖는 적분기로 형성되고, 단안정 플립플롭의 출력에서 발생된 출력 신호를 출력 신호의 듀레이션에 비례하고 시간이 지남에 따라 선형적으로 변화하는 추이를 갖는 신호 전압으로 변환하기 위한 변환 디바이스; 및

- 신호 전압을 평가하고 이로부터 용량성 부품의 커패시턴스 및/또는 커패시턴스의 변화를 나타내는 적어도 하나의 검출값을 발생하기 위해 변환 디바이스의 적분기에 접속되는 평가 유닛,
여기에서, 스위칭 가능 설정 디바이스를 통해, 신호 전압의 크기가 제어 가능하거나 및/또는 신호 전압에 대한 특성이 달라질 수 있다.

연산 증폭기 및 이 연산 증폭기와 병렬로 접속된 하나 이상의 커패시터를 갖는 적분기의 사용 때문에, 선형 추이를 갖는 신호 전압이 평가 유닛이 접속되는 적분기의 출력에서 발생되며, 이 신호 전압이 단안정 플립플롭의 출력 신호 및 그에 따라 용량성 부품의 커패시턴스에 직접 좌우된다. 그 결과, 적분기는 본 발명에 따라 설계되고, 단안정 플립플롭의 출력과 평가 유닛 사이에 접속되며, 이러한 방식으로 단안정 플립플롭의 출력 신호가 연산 증폭기의 증폭기 입력에 제공되고, 시간이 지남에 따라 선형적으로 변화되는 신호 전압을 발생하며, 여기에서 신호 전압에 의해 취해질(assumed) 수 있는 값은 출력 신호에 직접 좌우되고, 출력 신호에 의해 사전 설정된다.

따라서, DE　10　2006　069　120　A1에서의 회로 장치와는 달리, 단안정 플립플롭과 변환 디바이스 사이에는 플립플롭의 출력 신호를 통해 스위칭할 수 있는 스위칭 요소가 제공되지 않고, 출력 신호가 적분기의 연산 증폭기에 직접 공급되어 신호 전압을 발생한다. 더욱이, 본 발명에 따른 해법에서, 적분기에서는 정전류원의 도움으로 출력 신호의 전압값에 무관하게 신호 전압을 발생하기 위하여 출력 신호에 의한 정전류원의 스위칭이 없다. 본 발명에 따른 해법은 그 대신에 단안정 플립플롭의 출력 신호를 직접 추가로 전개하고 바람직하게는 또한 신호 전압이 이 출력 신호의 전압값을 통해 취할 수 있는 값을 사전 설정하는 기본 개념을 기반으로 한다.

이에 대응하여, 바람직한 변형 실시예에서는, 단안정 플립플롭의 출력 신호가 2개의 별개의 전압값을 취할 수 있도록 하는 방식으로 단안정 플립플롭을 설계하는 구성이 가능하다. 예컨대, 출력 신호의 전압값은 0V와 예컨대 5V, 10V 또는 15V 정도의 양의 전압값 사이에서 달라지게 된다.
본 발명에 따라 연산 증폭기를 갖는 회로 장치에서의 신호 전압의 크기는 출력 신호에 대해 독립적인, 바람직하게는 전자 설정 디바이스를 통해 연속적으로 또는 사전에 정해진 단계로 제어 가능하다. 이러한 방식으로, 예컨대, 적분기에 의해 사전 설정된 이득이 설정 가능하게 될 수 있다. 그러므로, 필요한 경우 그리고 의도된 사용에 따라서, 요구된 민감도, 응답 임계치 및/또는 환경 조건, 출력 신호와 신호 전압 간의 이득이 적합화될 수 있으며, 평가될 신호 전압에 대한 특성(곡선)이 변화될 수 있다.
일 변형 실시예에서, 연산 증폭기의 입력에 피드백되는 전류가 이러한 용도를 위한 전자 설정 디바이스의 도움으로 변화된다. 그 결과, 신호 전압에 대한 특성의 상승 속도(rate of rise)가 목표로 하는 양상으로 용이하게 변화될 수 있으며, 구체적으로 특성 곡선이 기울어지게 될 수 있다.
일례의 실시예에서, 스위칭 가능 설정 디바이스(switchable setting device)가 제공되며, 이를 통해 이득에 대한 복수의 별개의 값이 사전 설정되고 선택 가능하다. 이 경우, 상이한 이득이 설정 디바이스의 상이한 스위칭 상태를 통해 사전 설정될 수 있다. 가능한 일례의 실시예에서, 변화된 이득은 또한 신호 전압의 크기의 변화, 구체적으로 출력 신호에 직접 좌우되는 신호 전압의 가능한 최대값에서의 변화 및 이에 의해 그 다음으로는 신호 전압에 대한 특성의 적합화에 영향을 줄 수 있다. 예컨대, 설정 디바이스는 전자적으로 제어되는 상이한 스위칭 상태를 취할 수 있도록 하기 위해 전계 효과 트랜지스터 형태의 하나 이상의 스위칭 수단, 바람직하게는 2개 이상의 전계 효과 트랜지스터를 갖는다.

더욱이, 단안정 플립플롭의 출력 신호가 연산 증폭기의 증폭기 입력에 제공되고, 바람직하게는 최소값과 최대값 사이에서 달라지는 이 출력 신호가,

- 연산 증폭기의 다른 증폭기 입력에 제공되는 기준 전압의 전압값보다 작은 최소값을 갖고,

- 다른 증폭기 입력에서의 기준 전압의 전압값보다 큰 최대값을 갖는 것이 바람직하다.

이 경우, 출력 신호는 따라서 2개의 상이한 상태를 맵핑할 수 있고, 따라서 연산 증폭기의 증폭기 입력에서의 2개의 상이한 전압을 사전 설정할 수 있으며, 그 중 하나의 전압이 다른 증폭기 입력에 제공되는 기준 전압 아래이고, 다른 하나의 전압이 기준 전압 위이다. 이 구성에서, 출력 신호의 전압이 기준 전압의 위인지 아니면 아래인지의 여부에 따라, 선형적으로 상승하거나 또는 선형적으로 하강하는 전압 신호가 커패시터에 의해 발생되며, 이 커패시터는 연산 증폭기와 병렬로 접속되고, 출력 신호가 제공되는 증폭기 입력에 먼저 접속되고, 연산 증폭기의 출력에서 연산 증폭기의 출력에 2차로 접속된다. 그 결과, 용량성 부품의 커패시턴스에 대한 결론이 특히 간략하고 효과적으로 가능하게 된다. 특정한 전압값을 갖는 출력 신호의 듀레이션이 용량성 부품의 커패시턴스에 직접 좌우되므로, 신호 전압의 선형 상승 또는 선형 하강의 듀레이션 또한 용량성 부품의 커패시턴스에 직접 좌우된다.

가능한 한 경제적인 회로 장치의 관점에서, 연산 증폭기의 동작을 위해, 공급 전압이 제공되며, 회로 장치는 공급 전압의 부분 전압으로서 연산 증폭기의 증폭기 입력에 제공되는 기준 전압을 제공하기 위해 분압기(voltage divider)를 갖는다. 따라서, 공급 전압은 회로 장치에서의 한 지점에 인가될 수 있으며, 연산 증폭기의 공급 접속이 이 곳에 접속될 뿐만 아니라 연산 증폭기의 증폭기 입력 중의 하나가 분압기를 통해 접속될 수 있다. 일반적으로 알려져 있는 바와 같이, 이러한 분압기는 바람직하게는 2개의 저항기에 의해 형성된다.

바람직한 변형 실시예에서, 본 발명에 따른 회로 장치의, 연산 증폭기에 의해 형성되는, 적분기는 반전형의 것이다. 이에 대응하여, 출력 신호가 이 경우에는 연산 증폭기의 반전(음의) 증폭기 입력에 제공되고, 기준 전압이 비반전(양의) 증폭기 입력에 제공된다. 그러나, 물론 비반전 적분기를 이용하는 것도 가능하며, 그 결과, 예컨대, 2개의 전압값 사이에서 달라지는 일정한 출력 신호의 경우에, 신호 전압에 대해 선형 추이만이 발생하고, 선형 추이는 반전 적분기의 경우에서의 신호 전압의 추이에 반대로 된다.

발생된 신호 전압의 평가의 관점에서, 일례의 실시예에서는, 신호 전압에 대한(단안정 플립플롭에 방금 제공한 제어 신호에 대한) 최대 전압값을 저장하기 위해 적분기의 하류에 피크값 유지 요소(peak value holding element)가 접속되는 것이 바람직하다. 유지된 또는 저장된 최대 전압값은 예컨대 임계값에 못미치는지 아니면 초과하는지의 여부를 평가하기 위해 평가 유닛에 저장된 신호 전압에 대한 임계값과 비교될 수 있다.

임계값을 초과하거나 또는 못미치는 것으로 달성되면, 평가 유닛은 예컨대 용량성 부품의 커패시턴스가 적절한 것으로서(as relevant) 분류된 커패시턴스값에 못미치거나 초과하였거나 또는 커패시턴스의 대응하는 변화가 발생하였다는 것을 시그널링하기 위해 트리핑 신호를 발생할 수 있다. 이러한 트리핑 신호는 예컨대 차량 상의 폐쇄 요소를 조종하기 위한 조작 이벤트의 존재를 나타낼 수 있다.

피크값 유지 요소에 저장되는 최대 전압값은 따라서 용량성 부품의 커패시턴스 및/또는 커패시턴스의 변화를 나타내는 검출값일 수 있으며, 그 결과 이 경우에서의 피크값 유지 요소는 평가 유닛(전자 평가 유닛(electronic evaluation unit))의 일부분을 표현한다. 대안으로서 또는 이에 부가하여, 당연히 신호 전압이 전자 평가 유닛에 직접 전송되는 것도 가능하다. 이 경우에, 평가 유닛은, 예컨대, 신호 추이에 기초하여, 구체적으로 예컨대 하나의 임계값 또는 심지어는 초과되거나 및/또는 못미치고 있는 복수의 임계값까지의 신호 전압에서의 선형 상승 또는 하강의 듀레이션에 기초하여, 하나의 검출값 또는 복수의 검출값을 획득할 수 있다. 검출값은 하류측 제어 디바이스에게 예컨대 용량성 부품의 커패시턴스 및/또는 커패시턴스의 변화를 나타내줄 수 있다. 그러므로, 검출값은 또한 용량성 부품에서의 특정한 커패시턴스값 및/또는 커패시턴스값의 변화를 질적으로 또는 양적으로 나타내주기 위해 평가 유닛에 의해 발생되는 값일 수 있다.

일례의 회로 장치에서, 적분기의 출력에 접속되는 피크값 유지 요소는 하나 이상의 다이오드 및 하나의 저장 커패시터를 포함한다. 물론, 피크값 유지 요소에서 유지되는 최대 전압값을 적분기의 출력에서 발생되는 신호 전압의 최대값과 동일하지 않게 하는 것도 가능하다. 그러므로, 예컨대, 다이오드의 도움으로 피크값 유지 요소의 저장 커패시터에 유지되는 전압이 적분기의 출력에서 발생되는 신호 전압보다 작도록 회로 장치에 추가의 저항기가 제공될 수도 있다. 그러나, 피크값 유지 요소의 저장 커패시터에 제공되는 전압은 어떠한 경우에도 신호 전압에 비례한다.

삭제

서두에서 이미 설명한 바와 같이, 본 발명의 추가의 특징은 차량의 조종 가능한 폐쇄 요소를 위한 조종 디바이스에 본 발명에 따른 회로 장치를 제공하는 것을 포함한다.

이러한 조종 디바이스의 경우에, 차량의 차량 몸체 개구부는 폐쇄 요소를 통해 폐쇄 가능하며, 폐쇄 요소는 조작 이벤트의 존재의 경우에 차량 몸체 개구부를 막히지 않은 상태(clear)로 하기 위해 자동으로 조종 가능하게 될 수 있다. 대안으로서 또는 이에 부가하여, 조작 이벤트의 존재의 경우에, 폐쇄 요소를 해제하고 어쨋든 간에 폐쇄 요소를 조종(수동으로 또는 외부 힘에 의해 작동되게)할 수 있도록 폐쇄 요소의 잠금부가 작동 가능하게 될 수 있다. 예컨대, 폐쇄 요소는 모터 차량의 뒷문 또는 문(옆문) 또는 모터 차량의 부트 리드이다. 이 경우, 조작 이벤트의 존재는, 용량성 부품의 커패시턴스 및/또는 커패시턴스의 변화에 기초하여, 예컨대 단일 센서 전극 또는 적어도 한 쌍의 센서 전극 형태의 하나 이상의 용량성 부품을 갖는 용량성으로 동작하는 센서 디바이스를 통해 식별된다.

본 발명의 추가의 특징은 용량성 부품의 커패시턴스 및/또는 커패시턴스의 변화를 검출하는 방법을 포함하며, 이 방법에서는 적어도 아래의 단계가 제공된다:

- 예컨대, 전자 제어 유닛에 의해 제공되는 제어 신호를, 제2 입력이 용량성 부품에 접속되어 있는 단안정 플립플롭의 제1 입력에 인가함으로써 단안정 플립플롭을 제어하는 단계;

- 제어 신호의 인가의 경우에 단안정 플립플롭의 출력에서, 용량성 부품의 커패시턴스에 좌우되는 듀레이션을 갖는 하나 이상의 출력 신호를 발생하는 단계; 및

- 하나 이상의 출력 신호를 출력 신호의 듀레이션에 비례하는 추이를 갖는 신호 전압으로 변환하는 단계.

본 발명에 따른 회로 장치와 유사하게, 본 발명에 따른 방법에서는, 출력 신호의 변환이 적분기를 통해 발생하는 구성이 가능하며, 이 적분기는 연산 증폭기를 갖고, 연산 증폭기의 증폭기 입력에 제공되는 출력 신호를 가지며, 시간이 지남에 따라 선형적으로 변화하는 신호 전압을 제공하기 위해 단안정 플립플롭의 출력 신호를 변환하며, 그 결과 신호 전압에 의해 취해질 수 있는 값이 출력 신호에 의해 사전에 설정된다. 본 발명에 따라, 스위칭 가능 설정 디바이스를 통해 신호 전압의 크기의 제어 및/또는 신호 전압에 대한 특성의 변동의 가능성이 추가로 제공되며, 이로써 예컨대 적분기에 의해 사전 설정된 출력 신호와 신호 전압 간의 이득이 연속적으로 또는 사전에 정해진 단계로 설정될 수 있으며, 필요한 경우 그리고 의도된 사용에 따라서, 요구된 민감도, 응답 임계치 및/또는 환경 조건, 및 이득이 목표로 하는 양상으로 용이하게 적합화될 수 있으며, 평가될 신호 전압에 대한 특성이 변화될 수 있다.

따라서, 위에서 설명하였고 또한 아래에서 설명될 회로 장치의 일례의 실시예의 장점 및 특징은 또한 용량성 부품의 커패시턴스 및/또는 커패시턴스의 변화를 검출하는 방법에도 적용되고, 그 반대도 가능하다는 것은 명백하다.

도면을 참조로 하는 일례의 실시예에 관한 아래의 설명에서, 본 발명의 추가의 장점 및 특징이 명확하게 될 것이다.
도 1은 연산 증폭기 및 피크값 유지 요소를 갖는 반전 적분기를 포함하는 회로 장치의 일례의 실시예의 상세를 보여주는 도면.
도 2는 적분기에서의 상이한 이득을 설정하기 위한 설정 디바이스를 갖는, 도 1에 도시된 일례의 실시예의 본 발명에 따른 개발예를 보여주는 도면.
도 3은 종래 기술로 공지되어 있는 회로 장치를 보여주는 도면.

먼저 도 3을 참조하면, 포괄적인 타입에 따른 회로 장치에 대해 DE 10 2006 029 120 A1에 이미 공지되어 있는 일례의 실시예가 예시되어 있으며, 이 실시예에서는 스위치(S), 정전류원(KSQ) 및 적분기(4)를 갖는 변환 디바이스가 제공되어 있다.

도 3에 도시된 종래 기술의 회로 장치로부터 알려진 일례의 실시예에서, 제어 신호는 전자 제어 유닛(1)에 의해 발생되고, 단안정 플립플롭(2)에 전송된다. 이러한 목적으로, 제어 유닛(1)은 단안정 플립플롭(2)의 제1 입력(2.1)에 접속된다. 단안정 플립플롭(2)은 제2 입력(2.3)에 용량성 부품(3)이 접속된다. 이 용량성 부품은 이 경우에는 센서 커패시턴스(3)의 형태로 도시되어 있으며, 예컨대 용량성 근접 스위치(capacitive proximity switch)의 센서 전극일 수 있거나, 또는 응답 전극 및 기준 전극을 포함하는 센서 커패시터를 포함할 수 있다.

제어 유닛(1)으로부터의 제어 신호의 결과로 단안정 플립플롭(2)의 출력(2.4)에서 단안정 플립플롭(2)을 통해 적어도 하나의 출력 신호(AS)가 발생되며, 이 출력 신호의 듀레이션은 센서 커패시턴스(3)의 크기 또는 커패시턴스에 좌우된다. 이 출력 신호(AS)는 종래 기술로 알려진 회로 장치에서는 정전류원(KSQ)을 출력 신호의 듀레이션 동안 커패시터 형태의 적분기(4)에 접속하도록 스위치(S)를 제어하기 위해 이용된다. 적분기(4)는 정전류원(KSQ)을 통해 충전되며, 적분기(4)를 통해 적분된 전압이 전자 평가 유닛(5)에 의해 신호 전압(Ss)으로서 평가된다. 신호 전압(Ss)은 출력 신호(AS)의 듀레이션에 비례하고, 정전류원(KSQ) 때문에 시간이 지남에 따라 선형 추이를 갖는다. 신호 전압(Ss)은 따라서 센서 커패시턴스(3)의 크기 또는 이에 의해 형성된 센서 커패시터의 커패시턴스 및/또는 커패시턴스의 변화를 나타낸다. 측정의 완료 후, 각각의 경우에, 방전 동작이 제공된다.

따라서, 평가 유닛(5)은 신호 전압(Ss)으로부터 검출값을 형성할 수 있으며, 이 검출값은 양적으로는 센서 커패시턴스(3)의 크기를 나타내거나 및/또는 질적으로는 센서 커패시턴스(3)의 변화를 나타낸다. 예컨대 평가 유닛(5)에 하나 이상의 임계값이 저장되며, 이 임계값을 신호 전압(Ss)이 초과하거나 못미치는 때에, 트리핑 신호의 발생이 개시된다. 이러한 트리핑 신호는 외부 힘에 의해 작동되는, 즉 구체적으로는 구동 모터를 통해 구동되는, 차량의 폐쇄 요소의 조종이 후속되는 조작 이벤트의 존재를 나타낼 수 있다. 예컨대, 특정한 조작 이벤트의 존재가 센서 커패시턴스(3)에 의해 감지되는 경우에, 모터 차량의 뒷문 또는 옆문 및/또는 부트 리드의 개방 또는 폐쇄가 트리거될 수 있다.

정전류원(KSQ)을 트리거 신호(AS)에 선택적으로 좌우되어 스위치(S)를 통해 적분기(4)에 접속하는 대신, 이와 달리 정전류원(KSQ)을 트리거 신호(AS)를 통해 직접 온과 오프로 스위칭되도록 하는 구성도 가능하다.

예컨대 스위치 S와 같은 트리거 신호(AS)에 의해 제어 가능한 스위칭 요소를 포함하고, 단안정 플립플롭(2)의 출력 신호(AS)에 의해 제공된 전압의 크기에 독립적인 신호 전압(Ss)의 발생을 포함하는, 도 3에 도시된 바와 같은 DE 10 2006 029 120 A1에 공지되어 있는 회로 장치는, 어떠한 환경 하에서는, 구체적으로 정전류원(KSQ)을 제공하는 관점에서는, 회로적인 측면에서 비교적 복잡한 방식으로 실현될 수 있다.

본 발명에 따른 해법으로는, 센서 커패시턴스(3)와 같은 용량성 부품의 커패시턴스 및/또는 커패시턴스의 변화를 검출하기 위한 향상된 회로 장치 및 향상된 방법이 제공된다.

도 1은 단안정 플립플롭(2)의 출력 신호(AS)를 평가 유닛(5)을 위한 신호 전압(Ss)으로 변환하는 변환 디바이스가 연산 증폭기(60)를 갖는 반전 적분기(6)를 포함하는 회로 장치를 도시하고 있다. 이 회로 장치에서 신호 전압(Ss)에 의해 취해질 수 있는 값은 출력 신호(AS)에 의해 직접 사전 설정된다.

출력 신호(AS)는 이 경우에는 저항기(R1)를 통해 연산 증폭기(60)의 반전(음의) 증폭기 입력(602)에 직접 제공된다. 기준 전압이 연산 증폭기(60)의 다른 비반전(양의) 증폭기 입력(601)에 제공되며, 이 기준 전압은 공급 전압(VCC)의 부분 전압으로서 발생한다. 이러한 용도를 위해, 2개의 직렬 접속된 저항기(R2, R3)에 의해 형성된 분압기가 제공되며, 이를 통해 공급 전압(VCC)의 일부, 예컨대 1/2 VCC가 비반전 증폭기 입력(601)에 인가된다. 접지(GND)에 대해 특정되는 공급 전압(VCC)이 연산 증폭기(60)의 공급을 위해 이용되며, 그에 따라 연산 증폭기의 공급 접속부에 접속된다. 이에 부가하여, 접지(GND)에 대한 공급 전압(VCC)에 접속되는 저장 커패시터(C1)가 제공된다. 구체적으로 연산 증폭기(60)를 위한 작동 전압의 안정화는 옵션의 이 저장 커패시터(C1)를 통해 달성된다.

이에 부가하여, 커패시턴스(61)는 그 자체가 공지된 방식으로 연산 증폭기(60)와 병렬로 접속되며, 이러한 용도를 위해 연산 증폭기(60)의 출력(603)과 출력 신호(AS)가 제공되는 반전 증폭기 입력(602) 둘 모두에 접속된다.

단안정 플립플롭(2)은 이 경우에, 제1 입력(2.1)에서의 제어 신호의 결과로서, 0V보다 큰 최대 (일정) 전압값, 예컨대 5V를 갖는 출력 신호(AS)가 발생되도록 구현된다. 센서 커패시턴스(3)의 크기에 좌우되어, 이 출력 신호(AS)는 반전 증폭기 입력(602)에 특정한 듀레이션 동안 자신의 최대값(하이 레벨)으로 제공된다. 비반전 증폭기 입력(601)에서의 기준 전압은 출력 신호(AS)의 최대 전압값보다 작게 되도록, 예컨대 출력 신호(AS)의 최대값의 대략 절반, 즉 예컨대 2.5V이도록 선택된다. 이에 대응하여, 시간이 지남에 따라 선형으로 하강하고 최대 전압값을 갖는 출력 신호(AS)가 얼마나 긴지에 좌우되어 0V까지 떨어질 수 있는 신호 전압(Ss)이, 증폭기 출력(603)에서 발생된다.

출력 신호(As)는 또한, 자신의 최대값 외에, 별개의 최소값(로우 레벨)을 취할 수 있으며, 그 듀레이션은 마찬가지로 센서 커패시턴스(3)의 크기에 좌우된다. 이 최소값은 이 경우에는 0V이며, 그 결과 비반전 증폭기 입력(601)에서보다 낮은 전압이 반전 증폭기 입력(602)에 제공되고, 비반전 증폭기 입력에서는, 출력 신호의 최소값보다 크고(＞0V) 이와 동시에 출력 신호의 최대값보다 작은(＜5V) 일정 기준 전압이 항상 제공된다. 따라서, 이 경우에는 예컨대 기준 전압 V_Reference으로 0V＜V_Reference＜5V가 적용된다.

이 구성으로, 시간이 지남에 따라 선형적으로 상승하고, 최소값을 갖는 출력 신호(AS)의 듀레이션에 정비례하고 따라서 센서 커패시턴스(3)의 크기에 좌우되는 듀레이션을 갖는 신호 전압(Ss)이, 증폭기 출력(603)에서 발생된다. 따라서, 연산 증폭기(60)를 갖는 적분기(6)를 통해 이러한 방식으로 발생된 신호 전압(Ss)에 기초하여, 질적으로 및/또는 양적으로 센서 커패시턴스(3)의 크기 및/또는 센서 커패시턴스(3)의 변화에 대해 직접 평가 유닛(5)에 의해 결론이 이끌어내질 수 있다.

이 경우에서, 특정한 조작 이벤트의 존재에 대한 결론을 이끌어내기 위해 이 경우에는 0V의 최소값을 갖는 출력 신호(AS) 및 이 출력 신호로부터 비롯된 선형적으로 증가하는 신호 전압(Ss)의 사용이 이루어진다. 이 경우에, 특정한 조작 이벤트의 존재는 신호 전압(Ss)이 임계값을 지나 상승하기에 충분한 시간을 갖는 때에 검출된다. 따라서, 0V의 최소 (일정) 전압값을 갖는 단안정 플립플롭(2)의 출력 신호(AS)는, 이 경우에는, 증폭기 출력(603)에서 발생된 신호 전압(Ss)이, 조작 이벤트의 존재를 나타내는 것으로서 평가되는 임계값에 의해 정해지는 응답 임계치를 지나 선형적으로 상승하는 한은, 연산 증폭기(60)에 제공된다. 이 조작 이벤트의 검출의 결과로, 이 경우에는, 바람직하게는 예컨대 모터 차량의 뒷문 또는 부트 리드와 같은 폐쇄 요소(예시하지 않음)를, 외부 힘에 의해 작동되어, 개방 또는 폐쇄하기 위해 평가 유닛(5)에 의해 트리거 신호가 발생된다. 센서 커패시턴스(3)를 통해 변화가 검출되는 조작 이벤트의 존재를 나타내는 커패시턴스 값의 변화가 이 경우에는 예컨대 센서 커패시턴스(3)에 가깝게 접근하는 사용자의 신체 일부에 의해 발생하게 될 수 있다.

도 1의 회로 장치에서 신호 전압(Ss)에서의 선형 상승을 효과적으로 평가할 수 있도록 하기 위해, 이 경우에는 다이오드(7), 저장 커패시터(C2) 및 직렬 접속된 저항기(R4)에 의해 형성되는 피크값 유지 요소가 제공된다. 저장 커패시터(C2)는 신호 전압(Ss)에 의해 충전되며, 여기에서 증폭기 출력(603)과 저장 커패시터(C2) 사이에 접속된 다이오드(7)는 저장 커패시터(C2)가 연산 증폭기(60)를 통해 방전하는 것을 방지한다. 저장 커패시터(C2)는 증폭기 출력(603)에서 발생된 신호 전압(Ss)에 비례하여 충전되고, 다이오드(7)에 의해 방전이 방지되므로 도달된 최대 전압값을 유지한다. 따라서, 저장 커패시터(C2)를 통해 측정 가능한 신호 전압은 최대 도달 신호 전압(Ss)을 나타내는 최대값을 항상 표시한다. 저장 커패시터(C2)에 유지되거나 저장된 전압은 따라서 평가되고 평가 유닛(5)에 저장된 하나 이상의 임계값과 비교될 수 있으며, 이 임계값을 초과하는 때에는 조작 이벤트가 존재하는 것으로 추정된다.

도 1에 도시된 회로 장치로, 센서 커패시턴스(3)와 같은 용량성 부품의 커패시턴스 및/또는 커패시턴스의 변화를 특히 간략하게 검출할 수 있으며, 이 경우에 단안정 플립플롭(2)에 의해 발생된 출력 신호(AS)의 전압값이 직접 이들로부터 획득된 신호 전압(Ss)의 최소 및 최대 달성 가능 전압값을 사전 설정하며, 이에 부가하여 출력 전압(AS)으로부터 비롯된 신호 전압(Ss)의 선형 추이가 달성된다.

도 2는 적분기(6)의 이득이 설정 가능하고 달라질 수 있는 도 1에 예시된 회로 장치의 본 발명에 따른 개발예를 도시한다. 이 경우에, 이득을 변화시킴으로써, 신호 전압(Ss)의 특성이 이에 부합하여 달라질 수 있으며, 즉 이 경우에는 신호 전압(Ss)의 상승 속도가 이에 부합하여 달라질 수 있다.

이 경우에는, 도 1의 회로 장치에서, 연산 증폭기(60)의 출력에, 저항기(R5, R6)를 포함하는 분압기 및 가변적으로 저항기(R7, R8)가 하나의 저항기(R6)와 병렬로 접속될 수 있는 설정 디바이스(8)가 추가된다. 따라서, 저항기(R5, R6) 사이에 있고, 적분기(6)의 커패시턴스(61)에 대한 라인과 설정 디바이스(8)의 접속 라인(80)이 연결되는 노드 K에서의 전위가 설정 디바이스(8)를 통해 시프트될 수 있다. 연산 증폭기(60)에 피드백되는 전류는 저항기(R5)와 직렬로 접속되는 총저항에 좌우되어 이러한 방식으로 변경될 수 있다.

설정 디바이스(8)는 이 경우에는 복수의 상이한 스위칭 상태를 취할 수 있으며, 각각의 경우에 상이한 총저항이 저항기(R5)와 직렬로 접속된다. 상이한 스위칭 상태는 이 경우에는 2개의 MOSFET(금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터)(81, 82)를 통해 사전 설정된다. 각각 할당된 저항기(R7 또는 R8)를 통해 흐르는 전류는 각자의 MOSFET(81, 82)에 인가된 게이트-소스 또는 제어 전압(U₈₁ 또는 U₈₂)에 의해 제어될 수 있으며, 그 결과 저항기(R5)와 직렬로 접속된 총저항이 자신의 크기의 면에서 목표로 하는 양상으로 달라질 수 있고 제어 가능하다. 그 결과, 신호 전압(Ss)에 대한 최대값은 예컨대 2.5V와 3.5V 사이에서 단계적으로 올라가거나 또는 단계적으로 내려가는 것과 같은 단순한 방식으로 달라질 수 있으며, 따라서 신호 전압(Ss)의 상승 속도가 이에 부합하여 달라질 수 있다. 설정 디바이스(8)의 스위칭 상태는 이 경우에는, 신호 전압(Ss)와는 반대로, 출력 신호(AS)에 직접 좌우되지 않고, 출력 신호에 대해 독립적이며, 회로 장치의 요건 및 구체적으로 (제시된) 의도된 사용 또는 환경 조건에 좌우되어 자유롭게 선택 가능하다.

도 2의 일례의 실시예에서의 MOSFET(81, 82)는 설정 디바이스(8)가 4개의 별개의 스위칭 상태를 취할 수 있는 방식으로 제어 전압(U₈₁, U₈₂)을 통해 작동된다. 각자의 스위칭 상태에서는, MOSFET(81, 82)의 둘 모두가 액티브로 되도록 스위칭되거나, MOSFET(81, 82)의 단지 하나가 액티브로 되도록 스위칭되거나, 또는 MOSFET(81, 82)의 어느 것도 액티브로 되도록 스위칭되지 않는다.

도 1 및 도 2의 일례의 실시예에서는 반전 적분기(6)가 제공되었지만, 그 대신에 비반전 적분기를 사용하는 것도 당연히 가능하다. 이 경우, 평가 유닛(5)에 저장된 평가 로직이 당연히 이에 부합하여 달라질 수 있을 것이다. 즉, 평가 유닛(5)에 저장된 평가 로직이 마찬가지로 반대로 될 것이다.

1 : 제어 유닛
2 : 플립플롭
2.1, 2.3 : 입력
2.4 : 출력
3 : 센서 커패시턴스
4 : 적분기
5 : 평가 유닛
6 : 적분기
60 : 연산 증폭기
601, 602 : 증폭기 입력
603 : 증폭기 출력
61 : 커패시턴스
7 : 다이오드
8 : 설정 디바이스
80 : 접속 라인
81, 82 : MOSFET(금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터)
AS : 출력 신호
C1 : 저장 커패시터
C2 : 저장 커패시터
GND : 접지
K : 노드
KSQ : 정전류원
R1∼R8 : 저항기
S : 스위치
Ss : 신호 전압
U₈₁, U₈₂ : 제어 전압
VCC : 공급 전압

Claims

용량성 부품의 커패시턴스 및/또는 용량성 부품의 커패시턴스의 변화를 검출하기 위한 회로 장치로서,
- 제어 신호에 의해 제어 가능하고, 2개 이상의 입력(2.1, 2.3) 및 하나의 출력(2.4)을 가지며, 제1 입력(2.1)에 상기 제어 신호가 제공되는 단안정 플립플롭(2),
- 상기 단안정 플립플롭(2)의 제2 입력(2.3)에 접속되는 용량성 부품(3),
- 상기 단안정 플립플롭(2)의 출력(2.4)에 접속되며, 상기 출력(2.4)에서 발생된 출력 신호(AS)를 신호 전압(Ss)으로 변환하도록 설계되고 이를 행하기 위한 변환 디바이스, 및
- 상기 신호 전압(Ss)을 평가하고, 이로부터 용량성 부품(3)의 커패시턴스 및/또는 커패시턴스의 변화를 나타내는 하나 이상의 검출값을 발생하기 위해, 상기 변환 디바이스에 접속되는 평가 유닛(5)을 포함하며,
상기 단안정 플립플롭(2)은 상기 제어 신호에 의한 작동 시에 자신의 상기 출력(2.4)에서 하나 이상의 출력 신호(AS)를 발생하도록 설계되며, 상기 출력 신호의 듀레이션은 상기 용량성 부품(3)의 커패시턴스에 좌우되며, 상기 변환 디바이스는 상기 하나 이상의 출력 신호(AS)를 신호 전압(Ss)으로 변환하며, 상기 신호 전압의 추이(course)가 상기 출력 신호(AS)의 듀레이션에 비례하며,
상기 변환 디바이스는 연산 증폭기(60)를 갖는 적분기(6)를 포함하며, 상기 적분기(6)는, 상기 단안정 플립플롭(2)의 출력 신호(AS)가 상기 연산 증폭기(60)의 증폭기 입력(602)에 제공되고, 시간이 지남에 따라 선형적으로 변화하는 신호 전압(Ss)을 야기하도록 하는 방식으로, 설계되고 상기 단안정 플립플롭(2)의 출력(2.4)과 상기 평가 유닛(5) 사이에 접속되며, 상기 신호 전압(Ss)에 의해 취해질(assumed) 수 있는 값이, 상기 출력 신호(AS)에 의해 사전 설정되고 상기 출력 신호(AS)에 직접 좌우되며,
스위칭 가능 설정 디바이스(8)를 통해, 상기 신호 전압(Ss)의 크기가 제어 가능하거나 및/또는 상기 신호 전압(Ss)에 대한 특성이 달라질 수 있고, 상기 스위칭 가능 설정 디바이스의 스위칭 상태는 상기 출력 신호(AS)에 대해 독립적이며, 상기 단안정 플립플롭(2)의 출력(2.4)에서 생성된 출력 신호(AS)와 상기 변환 디바이스를 통해 생성된 신호 전압(Ss) 간의 적분기의 이득을 설정함으로써, 상기 신호 전압(Ss)의 크기가 제어 가능하거나 및/또는 신호 전압(Ss)에 대한 특성이 달라질 수 있고, 상기 스위칭 가능 설정 디바이스(8)를 통해 상기 이득에 대한 복수의 별개의 값이 사전 설정되고 선택 가능한, 회로 장치.
제1항에 있어서,
상기 스위칭 가능 설정 디바이스(8)가 연산 증폭기(60)의 출력에 제공되고, 상기 연산 증폭기(60)에 피드백되는 전류는 상기 스위칭 가능 설정 디바이스(8)에 의해 변경될 수 있는, 회로 장치.
제1항에 있어서,
하나 이상의 전계 효과 트랜지스터(81, 82)를 갖는 상기 스위칭 가능 설정 디바이스(8)는 상기 신호 전압(Ss)의 크기 및/또는 상기 신호 전압(Ss)의 변화를 제어하기 위해 제공되는, 회로 장치.
제1항에 있어서,
상기 단안정 플립플롭(2)은 자신의 출력 신호(AS)가 2개의 별개의 전압값을 취할 수 있는 방식으로 설계되는, 회로 장치.
제1항에 있어서,
상기 단안정 플립플롭(2)의 출력 신호(AS)는,
- 상기 연산 증폭기(60)의 다른 증폭기 입력(601)에 제공되는 기준 전압의 전압값보다 작은 최소값을 갖고,
- 상기 다른 증폭기 입력(601)에서의 기준 전압의 전압값보다 큰 최대값을 갖는,
회로 장치.
제1항에 있어서,
상기 연산 증폭기(60)의 동작을 위해, 공급 전압(VCC)이 제공되며, 상기 회로 구성은 상기 공급 전압(VCC)의 부분 전압으로서의 상기 연산 증폭기(60)의 증폭기 입력(601)에 제공되는 기준 전압을 제공하기 위해 분압기(R2, R3)를 더 포함하는, 회로 장치.
제1항에 있어서,
상기 적분기(6)는 반전형의 것인, 회로 장치.
제1항에 있어서,
상기 신호 전압(Ss)의 최대 전압값을 저장하기 위해 상기 적분기(6)의 하류에 피크값 유지 요소(peak value holding element)(7, C2, R4)가 접속되는, 회로 장치.
제8항에 있어서,
상기 피크값 유지 요소(7, C2, R4)는 하나 이상의 다이오드(7) 및 하나의 저장 커패시터(C2)를 포함하는, 회로 장치.
제1항에 있어서,
상기 신호 전압(Ss)에 대한 하나 이상의 임계값이 상기 평가 유닛(5)에 저장되며, 상기 평가 유닛(5)은 상기 임계값을 상기 신호 전압(Ss)이 초과하거나 또는 못미치는 이벤트에서 트리핑 신호(tripping signal)를 발생하도록 설계되는, 회로 장치.
차량의 조종 가능한 폐쇄 요소를 위한 조종 장치로서,
- 차량의 차량 몸체 개구부가 폐쇄 요소를 통해 폐쇄 가능하며, 조작 이벤트의 존재의 경우에, 상기 차량 몸체 개구부를 막히지 않은 상태(clear)로 하도록 상기 폐쇄 요소가 자동으로 조종되거나 및/또는 상기 폐쇄 요소의 잠금 장치가 작동될 수 있으며,
- 용량성 부품의 커패시턴스 및/또는 상기 용량성 부품의 커패시턴스의 변화에 기초하여, 조작 이벤트의 존재를 식별하기 위해, 하나 이상의 상기 용량성 부품을 갖는 용량성으로 동작하는 센서 디바이스가 제공되며,
상기 조종 장치는 상기 용량성 부품의 커패시턴스 및/또는 상기 용량성 부품의 커패시턴스의 변화를 검출하기 위해 청구항 1에 따른 회로 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 조종 가능한 폐쇄 요소를 위한 조종 장치.
용량성 부품의 커패시턴스 및/또는 용량성 부품의 커패시턴스의 변화를 검출하는 방법으로서,
- 제2 입력(2.3)이 용량성 부품(3)에 접속되는 단안정 플립플롭(2)의 제1 입력(2.1)에 제어 신호를 인가함으로써 상기 단안정 플립플롭(2)을 제어하는 단계;
- 상기 제어 신호의 인가의 경우에 상기 단안정 플립플롭(2)의 출력(2.4)에서, 상기 용량성 부품(3)의 커패시턴스에 좌우되는 듀레이션을 갖는 하나 이상의 출력 신호(AS)를 발생하는 단계; 및
- 하나 이상의 상기 출력 신호(AS)를 상기 출력 신호(AS)의 듀레이션에 비례하는 추이를 갖는 신호 전압(Ss)으로 변환하는 단계를 포함하며,
상기 출력 신호(AS)의 변환이 적분기(6)를 포함하는 변환 디바이스를 통해 발생하며, 상기 적분기는 연산 증폭기(60)를 갖고, 상기 연산 증폭기의 증폭기 입력(602)에 제공되는 출력 신호(AS)를 가지며, 상기 단안정 플립플롭(2)의 출력 신호(AS)를 시간이 지남에 따라 선형적으로 변화하는 신호 전압(Ss)으로 변환하며, 이로써 상기 신호 전압(Ss)에 의해 취해질 수 있는 값이, 상기 출력 신호(AS)에 의해 사전 설정되고 상기 출력 신호(AS)에 직접 좌우되며,
스위칭 가능 설정 디바이스(8)를 통해, 상기 신호 전압(Ss)의 크기가 제어 가능하거나 및/또는 상기 신호 전압(Ss)에 대한 특성이 달라질 수 있고, 상기 스위칭 가능 설정 디바이스의 스위칭 상태는 상기 출력 신호(AS)에 대해 독립적이며, 상기 단안정 플립플롭(2)의 출력(2.4)에서 생성된 출력 신호(AS)와 상기 변환 디바이스를 통해 생성된 신호 전압(Ss) 간의 적분기의 이득을 설정함으로써, 상기 신호 전압(Ss)의 크기가 제어 가능하거나 및/또는 신호 전압(Ss)에 대한 특성이 달라질 수 있고, 상기 스위칭 가능 설정 디바이스(8)를 통해 상기 이득에 대한 복수의 별개의 값이 사전 설정되고 선택 가능한, 용량성 부품의 커패시턴스 및/또는 용량성 부품의 커패시턴스의 변화를 검출하는 방법.
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