KR102403298B1 - 자동차의 도어 핸들에 근접하여 사용자의 손이 접근 및/또는 접촉하는 것을 검출하는 방법, 관련된 용량성 센서 및 검출 모듈 - Google Patents

자동차의 도어 핸들에 근접하여 사용자의 손이 접근 및/또는 접촉하는 것을 검출하는 방법, 관련된 용량성 센서 및 검출 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차(V)의 도어 핸들(P)에 근접하여 사용자의 손(M)이 접근 및/또는 접촉하는 것을 검출하는 방법으로서, 상기 핸들(P)은, · 커패시턴스(Ce)를 갖는 전극(40); · 상기 커패시턴스의 변화를 측정하는 장치(60); 및 · 상기 전극에 근접하여 위치된 저주파 안테나(A)를 포함하고, 상기 저주파 안테나의 방사는 상기 커패시턴스의 변화를 측정하는 장치의 동작을 교란시키는, 상기 자동차의 도어 핸들에 근접하여 사용자의 손이 접근 및/또는 접촉하는 것을 검출하는 방법에 관한 것으로, 본 발명은, 미리 결정된 시간 간격(Δt(k-1)) 동안 계산된 상기 커패시턴스의 이전에 측정된 변화(Ni)의 평균(SΔt (k-1))에 따라 새로운 적응 접근 검출 임계값(Nth'Δtk)을 계산하는 단계로서, 상기 측정된 변화(Ni)는 미리 결정된 시간 간격(Δt(k-2)) 동안 이전에 계산된 변화의 평균(SΔt(k-2))과 각각의 측정된 변화 사이의 차이에 따라 인자(W(Ni))에 의해 가중되는, 상기 새로운 적응 접근 검출 임계값을 계산하는 단계; 및 상기 측정된 변화가 상기 새로운 적응 접근 검출 임계값보다 더 높은 경우에 접근 검출을 확인하는 단계를 제안한다.

Description

자동차의 도어 핸들에 근접하여 사용자의 손이 접근 및/또는 접촉하는 것을 검출하는 방법, 관련된 용량성 센서 및 검출 모듈
본 발명은 자동차의 도어 핸들에 근접하여 사용자의 손이 접근 및/또는 접촉하는 것을 검출하는 방법, 및 관련된 용량성 센서 및 검출 모듈에 관한 것이다. 본 발명은 특히 자동차의 도어 핸들을 향해 사용자가 접근 및/또는 접촉하는 것을 검출하는 방법에 적용된다.
요즘 일부 자동차에는 "핸즈프리" 액세스가 장착되어 있다. 이것은 차량의 허가된 사용자가 더 이상 차량의 도어 및 다른 개방 요소(후드, 트렁크 등)를 개방하는데 열쇠를 요구하지 않는다는 것을 의미한다. 열쇠 대신에, 사용자는 차량 전자 시스템이 상호 작용하는 식별 포브(identification fob)(또는 원격 제어기)를 갖고 있다.
예를 들어 도어의 개방을 요청하기 위해 사용자는 도어의 핸들에 접근한다. 핸들에 위치된 용량성 존재 센서는 사용자의 손의 존재를 검출한다. 이 센서는 차량의 전자 컴퓨터(ECU: "electronic control unit"의 약자)에 연결되고 존재 검출 신호를 전자 컴퓨터에 송신한다. 차량의 전자 컴퓨터는 사용자를 미리 이 차량에 접근하는 것이 허가된 것으로 식별하거나, 대안적으로 이 검출 신호를 수신한 후에 이 식별을 수행한다. 이를 위해 전자 컴퓨터는 LF("low-frequency"의 약자) 안테나를 통해 사용자가 휴대하는 포브에 (또는 원격 제어기에) 식별 요청을 송신한다. 이 LF 안테나는 용량성 존재 센서가 위치된 도어 핸들에도 위치된다. 포브는 이에 응답하여 RF(radiofrequency) 파를 통해 차량의 전자 컴퓨터에 식별 코드를 송신한다. 전자 컴퓨터가 식별 코드를 차량에 접근하는 것을 허가하는 것으로 인식하면 전자 컴퓨터는 도어의 개방을 트리거한다. 한편으로, 전자 컴퓨터가 식별 코드도 수신하지 않았거나, 또는 수신된 식별 코드에 에러가 있는 경우, 개방은 수행되지 않는다.
이러한 용량성 센서(C)는 차량(V)의 도어의 핸들(P)에 통합된 커패시턴스(Ce)의 전극(40)(도 1 참조), 및 커패시턴스(Ce)의 변화를 측정하는 장치(60)로 구성된다. 커패시턴스(Ce)는 핸들(P)에 사용자의 손이 접근하는지에 따라 변한다.
측정 장치(60)는 예를 들어 이완 발진기(relaxation oscillator)의 형태, 즉 주파수 변화를 통해 마이크로제어기(80)에 통합된 커패시턴스(Ce)의 변화 값을 결정할 수 있는 발진기를 취한다. 측정 장치는 또한 값이 변하는 커패시터(Ce)와, 커패시터(Ce)가 방전되는 충전 커패시터 사이에 용량성 디바이더 브리지(divider bridge)의 형태를 취할 수도 있다.
측정 장치(60)는 출력에서 커패시턴스(Ce)의 변화를 나타내는 신호를 제공한다.
커패시턴스(Ce)를 측정하는 이러한 장치(60)는 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 알려져 있으며, 공개된 특허 출원 FR 2 999 833 A1에 기술되어 있다.
커패시턴스(Ce)의 변화를 측정하는 다른 장치는 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에게 알려져 있다.
접근 및/또는 접촉을 검출하는 것은 커패시턴스(Ce)의 변화를 나타내는 신호(N)가 적응 임계값(Nth)을 초과하여 이동할 때 확인된다.
상기 적응 임계값(Nth)은 미리 결정된 지속 기간(Δt)의 이전 순간에 계산된 커패시턴스(Ce)의 변화의 신호(N)의 평균에 검출 마진이 더해진 것으로부터 계산된다. 예를 들어, Δt는 3초이고, 순간 t(s)에서, 적응 임계값(Nth)은 마지막 3초 동안, 즉 (t-3)(초)와 t(초) 사이에 경과된 미리 결정된 지속 기간(Δt) 동안 신호(Nth)의 값의 평균에 고정된 검출 마진(A)이 더해진 것을 취하는 것에 의해 계산된다.
그리하여, 적응 임계값은 경과된 마지막 3초 동안 신호(N)의 값의 평균으로부터 설정된 빈도(frequency)로 계산되는데, 예를 들어, 매 3초마다 계산된다.
상기 적응 임계값(Nth)은 잘못된 검출을 회피하는 장점을 나타낸다. 구체적으로, 설정된 임계값의 경우, 신호(Nth)에 잡음이 있는 경우, 신호(N)는 순간적으로 설정 임계값을 초과하여 이동할 수 있다.
적응 임계값(Nth)은 또한 예를 들어 온도 또는 습도의 증가와 같은 환경 변화에 의해 야기되는 신호(N)의 변화에 적응할 수 있게 한다.
적응 임계값을 사용하면 구체적으로 신호(N)에 영향을 미치는 잡음이 있는 경우 이러한 단점을 피할 수 있으며, 적응 임계값(Nth)은 또한 신호(N)의 드리프트(drift)에 비례하여 적응된다. 따라서, 적응 임계값(Nth)은, 신호(N)의 변화가 보다 급격한, 사용자의 손이 접근하는 경우를 제외하고는, 신호(N)를 초과하여 유지되고, 신호(N)는 적응 임계값(Nth)을 초과하여 이동하고 접근을 검출하는 것이 확인된다.
적응 임계값(Nth)을 사용하는 것에 의해, 이후 사용자의 손이 접근하는 경우 신호(N)가 적응 임계값(Nth)과 교차하기에 충분한 정도로 신호(N)의 값이 변하는 것이 검출된다.
이것은 도 2에 도시되어 있다.
커패시턴스(Ce)의 변화의 측정된 신호(N)는 시간(t)의 함수로서 도시된다. 상기 신호(N)는 손(M)이 핸들(P)을 향해 접근할 때 강한 변화를 겪는다. 보다 정확하게, 신호(N)는 사용자의 손(M)이 접근할 때 상당히 증가한다.
t0에서, 신호(N)는 적응 임계값(Nth)을 초과하여 이동하고 접근 검출이 확인된다.
적응 임계값(Nth)은 또한 그 기능을 위해 미리 결정된 지속 기간(Δt) 이하의 지연을 갖고 증가한다.
그러나, 일부 차량(V)에서는, 사용자의 존재가 용량성 센서에 의해 핸들(P)에 근접한 것으로 검출되기 전이라도 일부 기능이 활성화된다.
이러한 기능은, 사용자가 포브에 의해 차량(F)에 의해 인증되자마자, 즉, 포브의 식별자가 상기 차량(V) 주변 미리 결정된 반경 내에 있는 차량(V)의 LF 안테나(들)(A)에 의해 인식되자마자, 예를 들어, 특정 조명 장치를 시작하는 기능이거나, 또는 대시보드(dashboard)를 켜는 기능일 수 있다.
이러한 차량을 위해, 차량(V)의 도어 핸들(P)(도 1 참조)에 위치된 LF 안테나(A)는, 도어 핸들(P)에 근접하여 사용자의 손(M)이 접근하는 것이 검출되기 전이라도, 전자기파를 주기적으로 방출함으로써 차량(V)과 호환 가능한 포브 식별자의 존재를 주기적으로 점검한다.
이제, 전극(40)에 근접하여 위치된 LF 안테나(A)의 동작은 용량성 센서(C)에 의해 접근 및/또는 접촉하는 것을 오검출하는 것을 생성한다.
신호(N)는, LF 안테나(A)에 의해 교란될 때, 짧은 기간 동안 상당히 저하된다. 물론, 도시된 예는 본 발명을 제한하는 것이 아니며, 일부 LF 안테나(A) 교란은 신호(N)에서 상당한 일회성 증가를 초래할 수 있다.
이것은 다른 원점을 갖는 임의의 다른 강한 전자기 교란에 대해서도 그러하다.
이것은 도 3에 도시되어 있다. 순간(t0)에서, 용량성 센서에 전자기 교란(I)이 있으면 커패시턴스(Ce) 신호(N)의 변화가 상당히 저하된다.
미리 결정된 기간(Δt)의 종료 시, 적응 임계값(Nth)이 반응하고 또한 저하된다. 전자기 교란(I)이 시기적절치 않은(untimely) 짧은 지속 기간이기 때문에, 신호(N)는 미리 결정된 지속 기간(Δt) 동안 명목 값(No)으로 신속하게 복귀한다.
그러나, 이 결과 이 강하고 시기적절치 않은 저하를 고려하여 적응 임계값(Nth)이 순간(t1)에서 신호(N) 아래로 이동한다.
그리하여 접근 검출이 순간(t1)에서 확인된다. 이제, 이것은 손이 접근하는 것에 대응하는 신호(N)의 증가를 포함하지 않고, 신호(N)에 강한 교란이 있는 것으로 인해 적응 임계값(Nth)이 비정상적으로 저하하는 것을 포함한다.
전자기 교란이 신호(N)에서 상당한 일회성 증가를 초래하면, 적응 임계값(Nth)의 값은 또한 "인위적으로" 증가되고, 따라서 센서(C)는 덜 민감해진다.
이것은 특히 호환 가능한 포브가 차량(V) 주변에서 식별될 때, 잘못된 접근 검출을 초래하여 차량(V)의 도어를 시기적절치 않게 잠그거나 또는 잠금 해제하는 것을 초래한다.
이를 위해, 본 발명은, 이 경우 용량성 센서를 임의의 전자기 교란에 둔감하게 하는 것에 의해 종래 기술의 단점을 갖지 않는 접근 및/또는 접촉을 검출하는 방법을 제안한다.
본 발명은, 자동차(V)의 도어 핸들(P)에 근접하여 사용자의 손(M)이 접근 및/또는 접촉하는 것을 검출하는 방법으로서, 상기 핸들(P)은,
Figure 112019064608075-pct00001
커패시턴스(Ce)를 갖는 전극(40);
Figure 112019064608075-pct00002
상기 커패시턴스(Ce)의 변화를 측정하는 장치(60); 및
Figure 112019064608075-pct00003
상기 전극(40)에 근접하여 위치된 저주파 안테나(A)를 포함하고, 상기 저주파 안테나(A)의 방사는 상기 커패시턴스의 변화를 측정하는 장치(60)의 동작을 교란시키고, 상기 방법은,
미리 결정된 시간 간격(Δt(k-1)) 동안 계산된 상기 커패시턴스(Ce)의 이전에 측정된 변화(Ni)의 평균(SΔt(k-1))에 따라 새로운 적응 접근 검출 임계값(Nth'Δtk)을 계산하는 단계로서, 상기 측정된 변화(Ni)는 이전에 미리 결정된 시간 간격(Δt(k-2)) 동안 이전에 계산된 변화의 평균(SΔt(k-2))과 각각의 측정된 변화(Ni) 사이의 차이에 따라 인자(W(Ni))에 의해 가중되는, 상기 새로운 적응 접근 검출 임계값을 계산하는 단계; 및
상기 커패시턴스(Ce)의 측정된 변화(Ni)가 상기 새로운 적응 접근 검출 임계값(Nth'Δtk)보다 더 높은 경우에 접근 검출을 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 도어 핸들에 근접하여 사용자의 손이 접근 및/또는 접촉하는 것을 검출하는 방법을 제안한다.
유리하게는, 상기 새로운 적응 접근 검출 임계값은 설정된 빈도로 계산된다.
제1 실시예에 따르면, 상기 미리 결정된 시간 간격과 상기 이전에 미리 결정된 시간 간격은 이들 간에 동일한 지속 기간을 갖는다.
또한, 본 발명은, 자동차(V)의 도어 핸들(P)을 향해 사용자의 손이 접근 및/또는 접촉하는 것을 검출하는 용량성 센서(C)로서, 상기 센서(C)는,
Figure 112019064608075-pct00004
커패시턴스(Ce)를 갖는 전극(40);
Figure 112019064608075-pct00005
상기 커패시턴스(Ce)의 변화를 측정하는 장치(60); 및
Figure 112019064608075-pct00006
상기 전극(40)에 근접하여 위치된 저주파 안테나(A)를 포함하고, 상기 저주파 안테나(A)의 방사는 상기 커패시턴스의 변화를 측정하는 장치(60)의 동작을 교란시키고,
상기 센서(C)는, 접근 검출을 확인하기 위해,
Figure 112019064608075-pct00007
시간 간격(Δt(k-1)) 동안 계산된 상기 커패시턴스(Ce)의 측정된 변화(Ni)의 평균값(SΔt (k-1))에 따라 새로운 적응 접근 검출 임계값(Nth'Δtk)을 계산하는 계산 수단(M1)으로서, 상기 측정된 변화(Ni)는 이전의 미리 결정된 시간 간격(Δt(k-2)) 동안 이전에 계산된 측정된 변화의 평균(SΔt (k-2))과 각각의 측정된 변화(Ni) 사이의 차이에 따라 인자(W(Ni))에 의해 가중되는, 상기 계산 수단(M1); 및
Figure 112019064608075-pct00008
상기 접근 검출을 확인하기 위해 상기 커패시턴스의 변화와 상기 적응 접근 검출 임계값을 비교하는 비교 수단(M2)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 도어 핸들을 향해 사용자의 손이 접근 및/또는 접촉하는 것을 검출하는 용량성 센서(C)에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 자동차(V)의 도어 핸들(P)을 향해 사용자의 손이 접근 및/또는 접촉하는 것을 검출하기 위한 검출 모듈(D)로서, 상기 검출 모듈은,
Figure 112019064608075-pct00009
용량성 센서(C)로서,
- 커패시턴스(Ce)를 갖는 전극(40); 및
- 상기 커패시턴스(Ce)의 변화를 측정하는 장치(60)를 포함하는, 상기 용량성 센서(C); 및
Figure 112019064608075-pct00010
상기 전극(40)에 근접하여 위치된 저주파 안테나(A)를 포함하고, 상기 저주파 안테나(A)의 방사는 상기 커패시턴스의 변화를 측정하는 장치(60)의 동작을 교란시키고,
상기 검출 모듈(D)은, 접근 검출을 확인하기 위해,
Figure 112019064608075-pct00011
시간 간격(Δt(k-1)) 동안 계산된 상기 커패시턴스(Ce)의 측정된 변화(Ni)의 평균(SΔt (k-1))에 따라 새로운 적응 접근 검출 임계값(Nth'Δtk)을 계산하는 계산 수단(M1)으로서, 상기 측정된 변화(Ni)는 이전의 미리 결정된 시간 간격(Δt(k-2)) 동안 이전에 계산된 측정된 변화의 평균(SΔt(k-2))과 각각의 측정된 변화(Ni) 사이의 차이에 따라 인자(W(Ni))에 의해 가중되는, 상기 계산 수단(M1),
Figure 112019064608075-pct00012
상기 접근 검출을 확인하기 위해 상기 커패시턴스의 변화와 상기 적응 접근 검출 임계값을 비교하는 비교 수단(M2)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 도어 핸들을 향해 사용자의 손이 접근 및/또는 접촉하는 것을 검출하기 위한 검출 모듈(D)에 적용된다.
유리하게는, 상기 계산 수단과 상기 비교 수단은 마이크로제어기에 통합된 소프트웨어의 형태를 취한다.
또한 본 발명은 상기 열거된 특징들 중 하나의 특징에 따른 센서 또는 모듈을 포함하는 임의의 자동차에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점은 비-제한적 예로서 첨부된 도면을 참조하여 다음의 설명을 읽을 때 명백해질 것이다.
- (이미 설명된) 도 1은 종래 기술에 따라 전극(40) 및 측정 장치(60)를 포함하는 인쇄 회로(80)에 통합된 용량성 센서(C) 및 LF 안테나(A)를 포함하는 핸들(10)을 개략적으로 도시하는 도면;
- (이미 설명된) 도 2는 시간의 함수로서 커패시턴스(Ce)의 변화를 도시하는 그래프로서, 커패시턴스의 변화가 적응 임계값(Nth)을 초과하여 이동하는 경우 손이 접근하는 것을 검출하는 것을 도시하는 도면;
- (이미 설명된) 도 3은 전자기 교란(I)이 있을 때 커패시턴스(Ce)의 변화를 도시하고, 커패시턴스의 변화가 적응 임계값(Nth)을 초과하여 이동할 때 잘못된 접근 검출을 도시하는 그래프;
- 도 4는 본 발명에 따라 용량성 센서(C) 및 안테나(A)를 포함하는 모듈(D)을 개략적으로 도시하는 도면; 및
- 도 5는 본 발명에 따라 전자기 교란(I)이 있을 때 커패시턴스(Ce)의 변화 및 새로운 적응 임계값(Nth')을 도시하는 그래프로서, 잘못된 접근 검출이 없는 것을 도시하는 도면.
전술한 바와 같이, 종래 기술의 용량성 센서(C)는, LF 안테나(A)에 근접하여 위치될 때, 상기 LF 안테나(A)에 의해 방출되는 전자기파에 의해 교란받기 쉽다. 그 결과, 커패시턴스(Ce)의 측정된 변화에, 즉 신호(N)에 에러를 초래하고, 이에 의해 적응 임계값(Nth)에 에러를 초래한다. 교란은 신호(N)에 급격하고 강한 저하로 반영되고, 이에 따라, 적응 임계값(Nth)이 업데이트될 때, 상기 적응 임계값(Nth)의 값은 저하하게 된다(적응 임계값(Nth)은 설정된 빈도로, 예를 들어, 매 3초마다 업데이트되거나 계산된다). 교란이 중지되고 신호(N)가 교란받지 않은 값(즉, 교란 전의 공칭 값)으로 복귀하자마자, 적응 임계값이 업데이트될 때, 신호는 적응 임계값(Nth)을 초과하여, 실제 접근 및 실제로 강한 전자기 교란으로 인해 신호(N)에 시기적절치 않은 저하가 있는 것으로 인해 신호(N)가 적응 임계값과 교차하는 경우에도 접근 검출이 확인된다.
전술한 바와 같이, 신호(N)에 일회성 증가를 초래하는 표류 교란(stray disturbance)이 있는 경우에, 적응 임계값(Nth)이 또한 증가해서 센서(C)는 사용자의 손이 접근하는 것에 덜 민감하게 된다.
본 발명의 목적은 이들 문제점을 해결하는 것이다.
아래의 예는 용량성 센서가 커패시터(Ce)가 충전용 커패시터(Cs)에 병렬로 연결된 용량성 브리지를 통해 커패시턴스(Ce)의 변화를 측정하고, 방전용 커패시터가 설정된 빈도로 충전용 커패시터(Cs)로 방전하는 것에 대해 주어진다.
그러나, 본 발명은 상수(A)(아래에서 더 설명됨)의 값을 적절하게 조절함으로써, 충전 및 방전의 횟수를 나타내는 신호(N)를 생성하기 위해 커패시턴스(Ce)의 변화를 측정하는 임의의 센서(C) 기술에도 적용 가능하다.
본 발명에 따른 센서(C)가 도 4에 도시되어 있다. 상기 센서(C)는 종래 기술에서와 같이 전극(40) 및 상기 전극(40)의 커패시턴스(Ce)의 변화를 측정하는 측정 수단(60)을 포함한다.
본 발명은, 센서(C)가,
- 새로운 적응 임계값(Nth')를 계산하는 계산 수단(M1); 및
- 도어(P) 핸들(10)을 향해 사용자의 손(M)이 접근하는 것을 검출하는 것을 확인하기 위해 상기 새로운 적응 임계값(Nth')과 커패시턴스(Ce)의 변화 간을 비교하는 비교 수단(M2)을 더 포함할 것을 제안한다.
그리하여, 본 발명에 따른 접근 검출 모듈(D)은, 전술된 센서(C), 즉 계산 수단(M1) 및 비교 수단(M2)을 포함하는 센서뿐만 아니라, 전극(40)에 근접하여 위치된 저주파 안테나(A)를 포함하고, 상기 저주파 안테나(A)의 방사는, 전술한 바와 같이, 커패시턴스(Ce)의 변화를 측정하는 장치(60)의 동작에 교란을 초래한다.
본 발명에 따른 새로운 적응 임계값(Nth')은 미리 결정된 지속 기간(Δt')동안 계산된 상기 커패시턴스(Ce)의 이전 변화들의 평균으로부터 계산되고, 상기 변화는 이전에 계산된 변화들의 평균, 즉 두 번째 내지 마지막으로 계산된 평균과 각각의 변화 사이의 차이에 따라 인자(W)에 의해 가중된다.
이것은 도 5에 도시되어 있다.
Figure 112019064608075-pct00013
여기서,
Figure 112019064608075-pct00014
Figure 112019064608075-pct00015
그리고
Figure 112019064608075-pct00016
여기서,
Nth'Δtk: 간격(Δtk)에 대해 계산된 새로운 임계값이고,
SΔt(k-1): 간격(Δt(k-1)) 동안 측정값(Ni)의 가중된 평균이고,
SΔt(k-2): 간격(Δt(k-2)) 동안 측정값(Nj)의 가중된 평균이고,
W(Ni): 커패시턴스(Ce)의 i번째 측정값(Ni)에 할당된 가중치이고,
W(Nj): 커패시턴스(Ce)의 j번째 측정값(Ni)에 할당된 가중치이고,
Ni: 커패시턴스(Ce)의 i번째 측정값이고,
Nj: 커패시턴스(Ce)의 j번째 측정값이고,
X: 간격(Δt(k-1)) 동안 측정값의 수이고,
Z: 간격(Δt(k-2)) 동안 측정값의 수이고,
A: 0 이상의 상수, 예를 들어, 6 내지 30의 상수이고,
K: 0을 초과하는 상수, 예를 들어, 2 내지 50의 상수이다.
이것은 도 5에 도시되어 있다.
시간 간격(Δt3) 동안 적용되는 새로운 임계값(Nth'Δt3)은 이전의 간격(Δt2) 동안 계산된 가중된 평균(SΔt2)에 상수(A)가 더해지는 것으로부터 계산된다.
가중된 평균(SΔt2)은 간격(Δt2) 동안 커패시턴스(Ce)의 변화의 X개의 측정값(Ni)에 가중치(W(Ni)), 즉 계수가 할당된 것의 평균이고, 즉
Figure 112019064608075-pct00017
가중 계수(W(Ni))는 그 기능을 위해 커패시턴스(Ce)의 변화의 상기 측정값(Ni)과 이전 순간(Δt1)에서 계산된 가중된 평균값(SΔt1) 사이의 차이에 따라 각각의 측정값(Ni)에 대해 계산되는데, 즉 다음 수식을 사용하여 계산된다:
Figure 112019064608075-pct00018
여기서 K는 0을 초과하는 상수이다.
그리고
Figure 112019064608075-pct00019
단순화를 위해, 시간 간격들은 동일한 지속 기간(Δt1=Δt2=Δt3)을 갖고, 그리하여 각각의 간격에서 측정값의 수(X, Z)도 또한 서로 같고, 즉, X = Z이다.
따라서, 본 발명에 따른 방법은, 이전 간격에서 계산된 가중된 평균에 대해 작은 갭을 갖는 측정값에는 높은 가중치를 할당하고, 이전 간격에서 계산된 가중된 평균에 대해 큰 갭을 갖는 측정값에는 낮은 가중치를 할당할 수 있다.
구체적으로, 이전 간격에서 계산된 가중된 평균에 대해 큰 갭을 갖는 측정값은 분명히 잡음에 의해 교란된 측정값이다. 이들 측정값에 낮은 가중치를 할당함으로써, 새로운 임계값(Nth')은 이러한 표류 측정값의 영향을 덜 받게 된다.
도 5에서, 간격(Δt3) 동안 인가된 새로운 임계값(Nth'Δt3)은 종래 기술의 방법을 사용하여 계산된 임계값(Nth)보다 더 높다.
간격(Δt3) 동안, 변화 측정값은 새로운 임계값(Nth'Δt3)보다 더 낮게 유지되고, 종래 기술과 달리 접근 검출이 확인되지 않는다.
새로운 적응 임계값(Nth'Δtk3)은 미리 결정된 지속 기간의 간격(Δt3) 동안 커패시턴스(Ce)의 변화(N)의 측정값에 적용된다.
이 지속 기간이 만료되면, 방법이 이후 간격(Δt')(도시되지 않음) 동안 재시작되고, 새로운 적응 임계값(Nth'Δtk4)이 이전 간격(Δt3) 동안 계산된 가중된 평균(SΔt3)에 상수(A)가 더해진 것에 따라 계산된다.
가중된 평균(SΔt3)은 간격(Δt3) 동안 커패시턴스(Ce)의 변화(도 5에 도시되지 않음)의 Y개의 측정값(Nm)에 가중치(W(Nm))가 할당된 것의 평균이고, 이 가중치(W(Nm))는, 그 기능을 위해, 커패시턴스(Ce)의 변화의 상기 측정값(Nm)과 이전 순간(Δt2)에서 계산된 가중된 평균(SΔt2) 사이의 차이에 따라 각각의 측정값(Nm)에 대해 계산된다.
바람직한 일 실시예에서, 새로운 적응 임계값(Nth'Δtk3)을 계산하는데 사용되는 시간 간격(Δt(k-2), Δt(k-1))은 모두 동일한 지속 기간, 예를 들어, 0.5초 내지 10초를 갖는데, 바람직하게는 Δt(k-2) = Δt(k-1) = 3초를 갖는다.
본 발명의 제2 실시예에서, 새로운 적응 임계값(Nth'Δtk3)을 계산하는데 사용되는 시간 간격(Δt(k-2), Δt(k-1))뿐만 아니라 새로운 임계값을 적용하기 위한 시간 간격, 즉 Δtk는 모두 동일한 지속 기간을 갖는다.
즉, 새로운 적응 임계값(Nth')은 다음과 같은 설정 주파수(f)에서 계산된다:
Figure 112019064608075-pct00020
물론, 상기 시간 간격(Δt(k-2), Δt(k-1), Δtk)은 지속 기간이 변할 수 있고, 서로 상이한 지속 기간을 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 방법은 유리하게는 검출 임계값을 한정하는데 사용되는 측정값의 평균을 계산하는데 표류 측정값의 가중을 감소시킬 수 있게 한다.
본 발명의 방법에 따르면, 전자기 잡음 또는 다른 잡음에 기인하는 측정값이 비정상적으로 저하하는 것에 의해 야기되는, 검출 임계값을 초과하여 이동하는 커패시턴스 측정값에 의해 트리거되는 잘못된 검출이 회피된다. 본 발명은 또한 교란이 커패시턴스 변화 측정 신호에 비정상적인 증가를 초래하는 경우, 접근 검출을 하지 못하는 것을 피할 수 있게 한다.
따라서, 본 발명의 검출 방법은 센서의 정확성 및 신뢰성을 상당히 향상시킬 수 있게 한다.

Claims (7)

  1. 자동차(V)의 도어 핸들(P)에 근접하여 사용자의 손(M)이 접근 및/또는 접촉하는 것을 검출하는 방법으로서, 상기 핸들(P)은,
    Figure 112021130425136-pct00021
    커패시턴스(Ce)를 갖는 전극(40);
    Figure 112021130425136-pct00022
    상기 커패시턴스(Ce)의 변화를 측정하는 장치(60); 및
    Figure 112021130425136-pct00023
    저주파 안테나(A)를 포함하고, 상기 저주파 안테나(A)의 방사는 상기 커패시턴스의 변화를 측정하는 장치(60)의 동작을 교란시키되, 상기 방법은,
    미리 결정된 시간 간격(Δt(k-1)) 동안 계산된 상기 커패시턴스(Ce)의 이전에 측정된 변화(Ni)의 평균(SΔt(k-1))에 따라 새로운 적응 접근 검출 임계값(Nth'Δtk)을 계산하는 단계로서, 상기 측정된 변화(Ni)는 이전에 미리 결정된 시간 간격(Δt(k-2)) 동안 이전에 계산된 변화의 평균(SΔt(k-2))과 각각의 측정된 변화(Ni) 사이의 차이에 따라 인자(W(Ni))에 의해 가중되는, 상기 새로운 적응 접근 검출 임계값(Nth'Δtk)을 계산하는 단계; 및
    상기 커패시턴스(Ce)의 측정된 변화(Ni)가 상기 새로운 적응 접근 검출 임계값(Nth'Δtk)보다 더 높은 경우에 접근 검출을 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 도어 핸들에 근접하여 사용자의 손이 접근 및/또는 접촉하는 것을 검출하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 새로운 적응 접근 검출 임계값(Nth'Δtk)은 설정 주파수(f)에서 계산되는 것을 특징으로 하는 자동차의 도어 핸들에 근접하여 사용자의 손이 접근 및/또는 접촉하는 것을 검출하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 미리 결정된 시간 간격(Δt(k-1))과 상기 이전에 미리 결정된 시간 간격(Δt(k-2))은 동일한 지속 기간(Δt)을 갖는 것을 특징으로 하는 자동차의 도어 핸들에 근접하여 사용자의 손이 접근 및/또는 접촉하는 것을 검출하는 방법.
  4. 자동차(V)의 도어 핸들(P)을 향해 사용자의 손이 접근 및/또는 접촉하는 것을 검출하는 용량성 센서(C)로서, 상기 센서(C)는,
    Figure 112021130425136-pct00024
    커패시턴스(Ce)를 갖는 전극(40);
    Figure 112021130425136-pct00025
    상기 커패시턴스(Ce)의 변화를 측정하는 장치(60); 및
    Figure 112021130425136-pct00026
    저주파 안테나(A)를 포함하되, 상기 저주파 안테나(A)의 방사는 상기 커패시턴스의 변화를 측정하는 장치(60)의 동작을 교란시키고,
    상기 센서(C)는, 접근 검출을 확인하기 위해,
    Figure 112021130425136-pct00027
    시간 간격(Δt(k-1)) 동안 계산된 상기 커패시턴스(Ce)의 측정된 변화(Ni)의 평균값(SΔt(k-1))에 따라 새로운 적응 접근 검출 임계값(Nth'Δtk)를 계산하는 계산 수단(M1)으로서, 상기 측정된 변화(Ni)는 이전의 미리 결정된 시간 간격(Δt(k-2)) 동안 이전에 계산된 측정된 변화의 평균(SΔt(k-2))과 각각의 측정된 변화(Ni) 사이의 차이에 따라 인자(W(Ni))에 의해 가중되는, 상기 계산 수단(M1); 및
    Figure 112021130425136-pct00028
    상기 접근 검출을 확인하기 위해 상기 커패시턴스의 변화와 상기 적응 접근 검출 임계값을 비교하는 비교 수단(M2)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용량성 센서(C).
  5. 자동차(V)의 도어 핸들(P)을 향해 사용자의 손이 접근 및/또는 접촉하는 것을 검출하기 위한 검출 모듈(D)로서, 상기 검출 모듈은,
    Figure 112021130425136-pct00029
    용량성 센서(C)로서,
    - 커패시턴스(Ce)를 갖는 전극(40); 및
    - 상기 커패시턴스(Ce)의 변화를 측정하는 장치(60)를 포함하는, 상기 용량성 센서(C); 및
    Figure 112021130425136-pct00030
    저주파 안테나(A)를 포함하되, 상기 저주파 안테나(A)의 방사는 상기 커패시턴스의 변화를 측정하는 장치(60)의 동작을 교란시키고,
    상기 검출 모듈(D)은, 접근 검출을 확인하기 위해,
    Figure 112021130425136-pct00031
    시간 간격(Δt(k-1)) 동안 계산된 상기 커패시턴스(Ce)의 측정된 변화(Ni)의 평균(SΔt(k-1))에 따라 새로운 적응 접근 검출 임계값(Nth'Δtk)을 계산하는 계산 수단(M1)으로서, 상기 측정된 변화(Ni)는 이전의 미리 결정된 시간 간격(Δt(k-2)) 동안 이전에 계산된 측정된 변화의 평균(SΔt(k-2))과 각각의 측정된 변화(Ni) 사이의 차이에 따라 인자(W(Ni))에 의해 가중되는, 상기 계산 수단(M1); 및
    Figure 112021130425136-pct00032
    상기 접근 검출을 확인하기 위해 상기 커패시턴스의 변화와 상기 적응 접근 검출 임계값을 비교하는 비교 수단(M2)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검출 모듈(D).
  6. 제5항에 있어서, 상기 검출 모듈(D)은 상기 계산 수단(M1)과 상기 비교 수단(M2)을 구비한 마이크로제어기(80)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 검출 모듈(D).
  7. 제5항 또는 제6항의 검출 모듈 또는 제4항의 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차(V).
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