KR102668015B1 - 차량의 용량성 센서 장치를 작동하기 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 측정 대상(B)에 대한 간격(3)의 결정을 위한 차량(2)의 용량성 센서 장치(1)를 작동하기 위한 방법에 관한 것으로, 이 경우 센서 장치(1)의 제어를 위해 제어유닛(7)이 제공되고, 센서 장치(1)는 적어도 하나의 전극(9) 및 전극(9)에 할당된 접속 어셈블리(10)를 포함하고, 상기 접속 어셈블리는 접속 라인(11) 및 접속 라인에 연결된 전극측 접속부(12)와 제어유닛측 접속부(13)를 가지며, 측정 루틴 중에 제어유닛(7)에 의해 전극(9)이 제어되고, 결과적인 간격값들이 기준 전위에 대해, 특히 접지 전위(M)에 대해 전극(9)에 의해 형성된 측정 커패시턴스(14)에 따라서 결정되고, 이 경우 진단 루틴 중에 제어유닛(7)에 의해 전극(9)의 전기 접속 상태가 제어유닛(7)에 대한 접속과 관련해서 검사된다. 진단 루틴 중에 제어유닛(7)에 의해 제어유닛측 접속부(13)와 기준 전위 사이의 입력 커패시턴스(15)를 기초로 접속 상태가 검사되는 것이 제안된다.

Description

차량의 용량성 센서 장치를 작동하기 위한 방법{METHOD FOR OPERATING A CAPACITIVE SENSOR DEVICE OF A MOTOR VEHICLE}
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 차량의 용량성 센서 장치를 작동하기 위한 방법, 청구항 제 15 항의 전제부에 따른 차량의 용량성 센서 장치를 제어하기 위한 제어유닛, 및 청구항 제 16 항의 전제부에 따른 차량의 센서 시스템에 관한 것이다.
용량성 센서 장치는 차량의 다양한 분야에서 이용된다. 하나의 예는 조작자 이벤트, 특히 차량으로의 사람의 접근을 검출하는 것이고, 이는 설계에 따라 인증 대화 상자를 트리거(trigger)할 수 있다. 다른 예는 사람과 차량의 가동 부품, 예를 들어 테일 게이트 사이의 위협적인 충돌의 검출이다.
논의되는 방법은 측정 물체에 대한 간격값의 결정에 이용되는 차량의 용량성 센서 장치의 작동에 관한 것이다. 이를 위해 센서 장치에는 센서 장치의 제어를 위해 제어유닛이 할당된다. 센서 장치는 2개의 전극을 포함하고, 각각의 전극에는 제어유닛에 대한 접속을 위한 접속 어셈블리가 할당된다. 전극과 제어유닛 사이의 오류 없는 연결은, 예를 들어 높은 전이 저항으로 인해 간격값들의 부정확한 결정이 이루어지는 것을 방지함에 있어서 특히 중요하다.
본 발명이 기초하는 차량의 용량성 센서 장치의 작동을 위한 공개된 방법에서(DE 10 2013 112 418 A1 참고), 제어유닛에 대한 전기 접속과 관련해서 전극의 전기 접속 상태를 검사하기 위해 진단 루틴이 제공된다. 이 경우 전기 접속 상태의 검사는 일반적으로 센서 장치 내의 진단 경로의 전기 저항의 검사를 이용한다. 공개된 방법은 예컨대 오류 상태들의 확실한 검출을 가능하게 한다. 그러나 공개된 방법은 관련 저항의 검사의 실시를 가능하게 하기 위해, 각각 2개의 접속 라인과 전극의 접촉을 항상 필요로 한다.
본 발명의 과제는, 관련 전극의 접속 상태의 검사가 간단해지도록 공개된 방법을 구성하고 개선하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 방법에서 청구항 제 1 항의 특징부의 특징들에 의해 해결된다.
관련 전극과 제어유닛 사이의 전기 접속의 변동은 제어유닛측 접속부와 기준 전위 사이의 관련 입력 커패시턴스의 크기 및/또는 충전 특성의 상응하는 변경을 또한 항상 수반한다는 기본적인 사상이 중요하다. 그 이유는 한편으로는, 입력 커패시턴스를 향한 공급 라인은 오류를 가진 전기 접속에 의해 증가한 옴저항을 포함할 수 있고, 이는 입력 커패시턴스의 충전 특성에 영향을 미치기 때문이다. 다른 한편으로 전극 내부 또는 접속 라인 내부의 전기적 단속은, 입력 커패시턴스의 크기가 자동으로 변경되는 것, 특히 감소되는 것을 야기할 수 있다. 제어유닛을 이용해서 제어유닛측 접속부와 기준 전위 사이의 입력 커패시턴스를 기초로, 특히 제어유닛측 접속부와 기준 전위 사이의 입력 임피던스의 용량 성분을 기초로, 접속 상태가 검사됨으로써, 두 개의 오류 경우는 진단 루틴 중에 매우 보편적으로 검출될 수 있다. 이 경우 입력 커패시턴스 및 접속 상태는 하나의 접속 라인만으로 검사될 수 있다는 사실이 특히 바람직한데, 그 이유는 기준 전위, 여기에서 접지 전위에 대해 입력 커패시턴스 또는 입력 임피던스가 존재하기 때문이다.
"접속부"란 여기에서 광범위하게 파악되어야 한다. 접속부는 전극과 제어유닛 사이의 접속 시 모든 지점에 관련될 수 있다. 이와 관련해서 접속부는 분리될 수 있지만, 분리되지 않아도 된다. 바람직하게는 접속부는 플러그형 접속부이다. "접속 어셈블리"도 따라서 광범위하게 파악되어야 하고, 상기 접속 어셈블리의 접속부들은 접속 라인에 배치되거나, 간접적으로, 예를 들어 전기 회로를 통해 접속 라인에 연결될 수 있다.
"제어유닛"도 이 경우 광범위하게 파악되어야 한다. 제어유닛은 기본적으로 분산 또는 집적 전기 제어 회로일 수 있고, 상기 제어유닛 전방에 또는 제어유닛 후방에 다양한 제어 회로들이 접속될 수 있다.
청구항 제 4 항에 따른 바람직한 실시예에서 진단 루틴 중에, 입력 커패시턴스 또는 입력 임피던스의 크기가 예정된 허용 범위에 있는지 여부가 검사된다. 이 경우 제어유닛측에서 커패시턴스의 크기를 검출하기 위한 공개된 방법에 의존할 수 있다.
대안으로서 또는 추가로 청구항 제 6 항에 따라, 진단 루틴 중에 예정된 제어에 대한 센서 장치의 반응이 검사되는 것이 제공될 수 있다. 여기에서 예를 들어 충전 전류의 세기는, 접속 어셈블리의 어느 지점에 오류로 고저항 전이가 존재하는지 여부에 대한 정보를 제공할 수 있다.
센서 장치의 입력 커패시턴스는 우선 접지 전위에 대한 관련 전극의 커패시턴스 및 센서 장치에 경우에 따라서 할당된 청구항 제 3 항에 개시된 필터 회로에 의존한다. 따라서 입력 커패시턴스는 다양한 영향 요인에 관련될 수 있다. 특히 실제로, 입력 커패시턴스는 종종 적지 않은 온도 드리프트와 관련되는 것이 입증되었다. 이는 측정 루틴 중에 간격값들의 결정을 위해 일반적으로는 중요하지 않은데, 그 이유는 간격값들은 바람직하게 접지 전위에 대한 관련 전극의 커패시턴스의 상대적 변동에 의해서만 제공되기 때문이다.
입력 커패시턴스의 온도 드리프트와 같은 영향 요인을 진단 루틴 중에 고려할 수 있도록 하기 위해, 제 7 항 내지 제 12항에 따른 다른 바람직한 실시예에서 기준 회로가 제공되고, 상기 회로는 진단 루틴 중에 센서 장치와 거의 동시에 제어된다.
기준 회로는 청구항 제 10 항에 따른 바람직한 변형예에서, 기준 회로의 기준 커패시턴스가 센서 장치의 입력 커패시턴스와 실질적으로 동일한 온도 드리프트를 갖고, 따라서 진단 루틴 중에 기준 회로에 의해 입력 커패시턴스의 가능한 온도 드리프트의 보상이 가능한 것과 관련된다.
독립적으로도 중요한 청구항 제 15 항에 따른 다른 교시내용에 따라, 측정 대상에 대한 간격의 결정을 위해 차량의 상기 용량성 센서 장치를 제어하기 위한 제어유닛이 자체로서 청구된다. 제어유닛은 특히 제안된 방법의 실시를 위해 설계된다. 이러한 점에서 제안된 방법에 관한 모든 설명들이 참조될 수 있다.
독립적으로도 중요한 청구항 제 16 항에 따른 다른 교시내용에 따라, 측정 대상에 대한 간격의 결정을 위해 적어도 하나의 용량성 센서 장치 및 센서 장치의 제어를 위한 제어유닛을 포함하는 차량의 센서 시스템이 자체로서 청구된다. 이러한 센서 시스템도 특히 제안된 방법의 실시를 위해 설계되므로, 또한 제안된 방법에 관한 모든 설명들이 참조될 수 있다.
계속해서 본 발명은 실시예들만을 도시하는 도면을 참고로 설명된다.
도 1은 제안된 제어유닛을 이용해서 제안된 방법을 실시하기 위한 제안된 센서 시스템을 포함하는 차량의 후방 영역을 도시한 도면.
도 2는 접속된 센서 장치를 포함하는 도 1에 따른 제어유닛을 매우 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 접속된 센서 장치를 포함하는 도 2에 따른 제어유닛의 제 1 실시예를 더 상세히 도시한 도면.
도 4는 접속된 센서 장치를 포함하는 도 2에 따른 제어유닛의 다른 실시예를 더 상세히 도시한 도면.
제안된 방법의 실시를 위해 차량(2)의 용량성 센서 장치(1)가 제공되고, 상기 센서 장치는 측정 대상, 여기에서 조작자(B)에 대한 간격의 결정에 이용된다. 센서 장치(1)는 차량(2)의 전동식 폐쇄 부재(5)의 제어에 이용되는 제어 시스템(4)의 구성부이다. 제어 시스템(4)은, 여기에서 그리고 바람직하게, 조작자 이벤트를 검출하고 이에 기초해서 전동식 폐쇄 부재(5)의 제어를 실행하도록 구성된다. 이러한 폐쇄 부재는 예를 들어 측면 도어 및 후방 도어와 같은 도어들, 특히 슬라이딩 도어, 플랩 도어, 특히 테일 게이트, 트렁크 리드, 엔진 후드, 트렁크 바닥 또는 이와 같은 것일 수 있다. 이러한 점에서 "폐쇄 부재"는 이 경우 광범위하게 파악되어야 한다.
여기에서 그리고 바람직하게 전동식 폐쇄 부재(5)는 테일 게이트 드라이브(6)가 설치된 테일 게이트이다.
예를 들어 조작자(B)의 발동작일 수 있는 조작자 이벤트의 검출을 위해 제어 시스템(4)은 센서 장치(1)에 의해 결정된 간격값을 이용한다.
센서 장치(1)의 제어를 위해 제어유닛(7)이 제공된다. 여기에서 그리고 바람직하게 제어유닛(7)은 분산형 구조(8)에 따라 상위 제어부와 별도로 배치된다. 중앙 제어부(8)는 도 1에 도시된 실시예에서 제어유닛(7)의 제어 신호들에 따라서 테일 게이트 드라이브(6)의 제어를 담당한다. 그러나 제어유닛(7)은 기본적으로 중앙 제어부(8)의 구성부일 수도 있다.
센서 장치(1)는 적어도 하나의 전극(9)을 포함하고, 상기 전극은 여기에서 그리고 바람직하게는 길게 형성된다. 전극(9)은 바람직하게 폐쇄 부재(5)를 따라 연장되고, 더 바람직하게는 차체 부품, 특히 범퍼 내에 또는 범퍼 상에 배치된다. 이하에서는 하나의 전극(9)만이 언급된다. 이와 관련한 모든 설명들은 제공될 수 있는 모든 다른 전극에도 상응하게 적용된다.
제어유닛(7)에 대한 전극(9)의 전기 접속을 위해 접속 어셈블리(10)가 전극(9)에 할당되고, 상기 접속 어셈블리는 접속 라인(11) 및 접속 라인(11)에 연결된 전극측 접속부(12)와 제어유닛측 접속부(13)를 포함한다.
측정 루틴 중에 제어유닛(7)에 의해 전극(9)이 제어되고, 이 경우 결과적인 간격값은 기준 전위에 대해, 특히 접지 전위(M)에 대해 전극(9)에 의해 형성된 측정 커패시턴스에 따라서 결정된다. 전극(9)에 의해 제공되고 관련 측정 대상(B)의 근접 시 변경되는 크기를 갖는 측정 커패시턴스는 도 2에 점선으로만 도시되고, 도면부호 14를 갖는다. 측정 루틴 중에 결정된 간격값은 전술한 조작자 이벤트 모니터링과 관련해서 이용된다.
이 경우 전극(9)의 전기 접속 상태의 검사가 중요하다. 또한 접속 상태는 접속부들(12, 13)의 상태, 접속 라인(11)의 상태 및 전극(9)의 상태를 포함한다. 이러한 부품들이 일반적으로 도전 상태인지 여부가 검사되어야 하고, 특히 예를 들어 불완전한 접속 연결에 의해 높은 전이 저항이 발생하는지 여부가 검사되어야 한다.
전극(9)의 접속 상태의 검사를 위해 진단 루틴이 제공되고, 상기 진단 루틴은 제어유닛(7)에 의해 실행된다. 진단 루틴 중에 제어유닛(7)에 의해 제어유닛측 접속부(13)와 기준 전위, 여기에서 접지 전위(M) 사이의 입력 커패시턴스를 기초로 접속 상태가 검사되는 것이 중요하다. 입력 커패시턴스는 도 2에서 마찬가지로 점선으로만 도시되고, 도면부호 15를 갖는다. 입력 커패시턴스(15)는 즉 센서 장치(1)의 입력측 커패시턴스이다.
전술한 바와 같이 제안에 따라, 전극(9)의 접속 상태의 변동은, 제어유닛측 접속부(13)와 접지 전위(M) 사이의 입력 커패시턴스(15)의 크기와 충전 상태, 즉 제어유닛측 접속부(13)와 접지 전위(M) 사이의 입력 임피던스(15a)에 영향을 미치는 것으로 파악되었다.
제안에 따라, 진단 루틴 중에 입력 커패시턴스(15)를 실제로 값으로 결정하는 것이 필수적인 것은 아니다. 제안된 교시내용과 관련해서, 입력 커패시턴스(15)의 크기와 충전 상태에 대한 접속 상태의 변동의 영향을, 접속 상태의 검사를 위해 이용하는 것이 중요하다.
진단 루틴은 바람직하게 주기적으로 실행된다. 특히 바람직한 실시예에서 진단 루틴은 또한 트리거 기반이고, 즉 예정된 트리거 이벤트의 발생 시 실행된다.
입력 커패시턴스(15)는 여기에서 그리고 바람직하게는 제어유닛측 접속부(13)와 기준 전위 사이의 상응하는 입력 임피던스(15a)의 용량 성분이다. 입력 임피던스(15a)는 도 3 및 도 4에만 도시되어 있다.
도 3 및 도 4는, 센서 장치(1)가, 여기에서 제어유닛(7)과 접속 어셈블리(10) 사이에 필터 회로(16)를 포함하는 것을 도시한다. 필터 회로(16)는 또한 접속 어셈블리(10) 내에 제공될 수도 있다. 기본적으로 여기에서 다수의 필터 회로들(16)이 제공될 수도 있다. 여기에서 그리고 바람직하게 필터 회로는 저항(17a)과 커패시턴스(17b)로 이루어진 저역 패스 필터(17)를 포함한다. 또한 필터 회로(16)는 전극(9)으로 전환될 수 있는 직류 전압 성분으로부터 제어유닛(7)을 디커플링(decoupling)하기 위한 디커플링 커패시터(18)를 포함한다. 또한 필터 회로(16)는 ESD-(Electro Static Discharge)-보호 소자(19)를 포함하고, 이 경우 상기 보호 소자는 접지 전위(M)에 대해 접속된 배리스터 또는 보호 다이오드이다.
기본적으로, 오류-접속 상태는, 입력 커패시턴스(15), 특히 입력 임피던스(15a), 그리고 또한 특히 그것의 용량성 성분이 예정된 방식으로 변경됨으로써 제어유닛(7)에 의해 검출되는 것이 제공될 수 있다.
상세히는, 전극(9)의 오류 없는 설정-접속 상태에서 입력 커패시턴스(15) 및/또는 입력 임피던스(15a)는 예정된 허용 범위에 있는 것이 바람직할 수 있다. 허용 범위는 차량(2)의 주변 온도의 예정된 온도 범위에서 입력 커패시턴스(15)의 크기에 의해 규정될 수 있다. 이 경우 바람직하게, 오류-접속 상태에서, 예를 들어 접속 라인(11) 내 케이블 중단 시 입력 커패시턴스(15) 및/또는 입력 임피던스(15a)가 허용 범위 밖에 있는 것, 여기에서 허용 범위 이하인 것이 제공된다. 이는 제어유닛(7)에 의해 적절하게 오류-접속 상태로서 검출된다. 이를 위해 바람직한 변형예에서 제어유닛(7)에 의해 입력 커패시턴스(15)가 결정되고, 전극(9)의 접속 상태의 결정을 위해 입력 커패시턴스(15)에 관한 허용 범위와 비교된다. 제어유닛측 접속부(13)와 접지 전위(M) 사이의 입력 커패시턴스(15)의 결정을 위해 회로 기술적으로 간단하게 실행될 수 있는 다양한 변형예들이 공개되어 있다.
대안으로서 또는 추가로, 진단 루틴 중에, 제어유닛(7)에 의해, 즉 제어유닛측 접속부(13)에 의해 진단 전압 및/또는 진단 전류로 센서 장치(1)가 제어되는 것이 제공될 수 있고, 이 경우 결과적인 진단 전류 또는 결과적인 진단 전압으로 전극(9)의 접속 상태가 추론된다. 이와 관련해서, 진단 전압으로 접속 어셈블리(10)를 제어할 때 비교적 작은 충전 전류에서 예를 들어 전극측 접속부(12)에 높은 전이 저항이 작용하는 것이 고려될 수 있다. 이러한 작은 충전 전류는 제어유닛(7)에 의해 오류 상태로서 검출될 수 있다.
도 3 및 도 4는, 제어유닛(7)이 각각 기준 회로(20)를 포함하는 것을 도시한다. 이 경우, 진단 루틴 중에, 전극(9)의 접속 상태의 결정을 위해 제어유닛(7)에 의해 기준 회로(20) 및 센서 장치(1)가 진단 전압 또는 진단 전류로 제어되는 것이 제공된다. 이를 위해 제어유닛(7)은 한편으로는 기준 회로(20)를 위해 그리고 다른 한편으로는 접속 어셈블리(10)를 위해 적절하게 제어 가능한 측정 포트(7a, 7b)를 포함하고, 상기 측정 포트는 전압 및/또는 전류로의 기준 회로(20) 및 센서 장치(1)의 제어 및 결과적인 측정 전류 또는 측정 전압의 검출에 이용된다. 이러한 점에서 측정 포트는 각각 측정 출력부 및 측정 입력부이다.
결과적인 측정 전류 또는 측정 전압으로부터 전술한 바와 같이 전극(9)의 접속 상태가 추론된다. 이 경우 결과적인 측정 전류 또는 측정 전압은 한편으로는 기준 회로(20)에 그리고 다른 한편으로는 접속 어셈블리(10)에 할당되어, 서로 관련됨으로써, 전극(9)의 접속 상태를 추론할 수 있다. 이 경우, "관련되는"이란, 기준 회로(20)와 센서 장치(1)의 각각의 변수들 사이의 예정된 관계에 대한 정보를 제공하는 관련 측정 전류 또는 관련 측정 전압의 상호 처리를 포함한다. 가장 간단한 경우에 결과적인 측정 전류 또는 측정 전압은 상관관계와 관련해서 서로 비교된다.
제어 기술적으로 특히 간단한 실시예는, 진단 루틴 중에 제어유닛(7)에 의해 기준 회로(20)와 센서 장치(1)가 동일하게 제어됨으로써 이루어진다. 이러한 동일한 제어는 동시에 또는 시간 오프셋되어 이루어질 수 있다. 특히 매우 바람직한 실시예에서 이러한 제어는 측정 루틴 중에서의 센서 장치(1)의 제어와 동일하다. 또한 예컨대, 측정 대상(B)에 대한 간격값을 결정하기 위해, 제어유닛(7)은 한편으로는 기준 회로(20)를 그리고 다른 한편으로 센서 장치(1)를 각각 제어한다. 바람직한 실시예에서 상응하게, 제어유닛(7)은 진단 루틴 중에 실제로 간격값들을 결정하고, 접속 상태의 결정을 위해 처리하고, 특히 서로 비교하는 것이 제공된다.
"진단 전압"이란 이 경우 광범위하게 파악되어야 하고, 전압 점프, 전압 펄스 또는 교류 전압을 포함할 수 있는 것을 참고할 수 있다. 진단 전압은 변동을 포함하고, 따라서 입력 커패시턴스(15)의 적어도 하나의 충전 과정 또는 방전 과정이 검출될 수 있는 것이 중요하다. 또한 용어 "진단 전류"도 광범위하게 파악되어야 한다. 진단 전류는 상응하게 전류 점프, 전류 펄스 또는 교류를 포함한다.
기준 회로(20)는 바람직하게 적어도 어느 정도 센서 장치(1)의 회로 기술적인 복제를 재현한다. 따라서 바람직하게는, 기준 회로(20)는 여기에서 그리고 바람직하게 접지 전위(M)에 대한 기준 커패시턴스를 제공하고, 상기 기준 커패시턴스는 적어도 작동 범위에서 입력 커패시턴스(15)와 실질적으로 동일한 것이 제공된다. 바람직하게는, 기준 회로는 적어도 작동 범위에서 센서 장치의 입력 임피던스(15a)와 실질적으로 동일한 임피던스를 갖는다.
도 3에 도시된 기준 회로(20)에서 기준 커패시턴스(21)는 기준 회로(20)의 입력부에서 접지 전위(M)에 대해 존재하는 결과적인 커패시턴스이고, 상기 커패시턴스는 도 3에 점선으로 도시된다. 도 4에 도시되고 이와 관련해서 바람직한 실시예에서 기준 커패시턴스(21)는 도 4에 도시되며 계속해서 설명되는 바와 같이 회로 소자에 의해 활성화된 각각의 커패시턴스(22)의 합이다.
특히 바람직한 실시예에서 장치는, 기준 회로(20)의 기준 커패시턴스(21)가 적어도 차량(2)의 주변 온도의 예정된 온도 범위에 걸쳐 입력 커패시턴스(15)와 실질적으로 동일한 온도 드리프트를 갖도록 제공된다. 따라서, 온도 효과가 전극(9)의 접속 상태의 결정에 영향을 미치지 않는 것이 보장될 수 있다.
가장 간단한 경우에, 진단 루틴 중에 제어유닛(7)에 의해 기준 회로(20)의 기준 커패시턴스(21)와 입력 커패시턴스(15) 사이의 차이로부터 전극(9)의 접속 상태가 추론된다. "차이"란 여기에서 광범위하게 파악되어야 한다. 상기 차이는 예를 들어 기준 커패시턴스(21)와 입력 커패시턴스(15) 사이의 편차이다. 상기 차이는 다른 바람직한 변형예에서는 또한 기준 커패시턴스(21)와 입력 커패시턴스(15) 사이의 비율이다.
도 3에 따른 특히 바람직한 실시예에서 기준 회로(20)는 필터 회로(16)의 복제 외에 측정 커패시턴스(14)의 복제도 포함한다. 추가로 기준 회로(20)는 또한 접속 어셈블리(10)의 회로 기술적인 복제를 포함할 수 있다(도시되지 않음). 이와 달리, 도 4에 도시된 실시예에서 기준 회로(20)는 측정 커패시턴스(14)의 복제만을 포함하고, 상기 측정 커패시턴스는 회로 소자들에 의해 각각 활성화된 개별 커패시턴스(22)의 합으로 이루어진다.
기본적으로 기준 회로(20)는 기준-공진 회로(도시되지 않음)로서 형성될 수 있고, 이 경우 진단 루틴 중에 제어유닛(7)에 의해 센서 장치는 기준-공진 회로로 전환된다. 기준-공진 회로는 바람직하게, 입력 커패시턴스(15)의 변동이 기준-공진 회로의 이조(detuning)를 동반하도록 형성된다. 이 경우 바람직하게는, 제어유닛(7)에 의해 기준-공진 회로의 결과적인 이조가 결정되고 그로부터 전극(9)의 접속 상태가 추론되는 것이 제공된다.
기본적으로, 기준 회로(20)는, 여기에서 그리고 바람직하게 기준 커패시턴스(21)는 매개변수화될 수 있는 것이 제공될 수 있다. 이는 도 4에서 다수의 개별 커패시턴스(22)에 의해 제공되고, 상기 개별 커패시턴스들은 각각 회로 소자에 의해 함께 접속되어 결과적인 기준 커패시턴스(21)를 형성할 수 있다. 따라서 간단하게, 학습 루틴 중에 센서 장치(1)의 입력 커패시턴스(15)가 결정되고, 기준 회로(20)는 후속해서 매개변수화되는 것이 가능하다. 이는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 제어유닛(7)이 전극(9)의 접속 상태의 결정을 위한 컴퓨팅 유닛을 가진 집적 소자(24)를 포함하면, 특히 간단하다. 도 4에 도시된 실시예에서 기준 회로(20)가 집적 소자(24)의 구성부가 됨으로써, 기준 커패시턴스(21)는 간단하게 소프트웨어로 조절될 수 있다. 측정 포트(7a)와 기준 커패시턴스(21)의 접속도 소프트웨어로 조절될 수 있다.
이와 관련해서 도 3에 도시되며 바람직한 실시예에서, 기준 회로(20)는 집적 소자(24)와 별도로 분산 회로로서 형성되고, 이는, 이로 인해 센서 장치(1)의 전술한 회로 기술적인 복제 시 특히 높은 융통성이 주어지는 점에서 바람직하다. 이와 관련해서, 필터 회로(16)는 이 경우 센서 장치(1)에 할당되지만, 실제 구현 시 제어유닛(7)의 프린트 회로기판 위에 배치될 수 있는 것이 참조될 수 있다.
독립적으로도 중요한 다른 교시내용에 따라, 용량성 센서 장치(1)의 제어를 위한 전술한 제어유닛(7)이 자체로서 청구된다. 제어유닛(7)에 관한 전술한 모든 설명들이 참조될 수 있다.
마찬가지로 독립적으로도 중요한 다른 교시내용에 따라 적어도 하나의 용량성 센서 장치(1)를 포함하는 차량(4)의 센서 시스템(4)이 자체로서 청구된다. 센서 장치(1)와 제어유닛(7)에 관한 모든 설명들이 또한 참조될 수 있다.

Claims (16)

  1. 측정 대상(B)에 대한 간격(3)의 결정을 위한 차량(2)의 용량성 센서 장치(1)를 작동하기 위한 방법으로서,
    상기 센서 장치(1)의 제어를 위해 제어유닛(7)이 제공되고, 상기 센서 장치(1)는 적어도 하나의 전극(9) 및 상기 전극(9)에 할당된 접속 어셈블리(10)를 포함하고, 상기 접속 어셈블리는 접속 라인(11) 및 접속 라인에 연결된 전극측 접속부(12)와 제어유닛측 접속부(13)를 가지며, 측정 루틴 중에 상기 제어유닛(7)에 의해 상기 전극(9)이 제어되고, 결과적인 간격값들은 기준 전위에 대해, 특히 접지 전위(M)에 대해 상기 전극(9)에 의해 형성된 측정 커패시턴스(14)에 따라서 결정되고, 진단 루틴 중에 상기 제어유닛(7)에 의해 상기 전극(9)의 전기 접속 상태가 상기 제어유닛(7)에 대한 접속과 관련해서 검사되며,
    진단 루틴 중에 상기 제어유닛(7)에 의해 상기 제어유닛측 접속부(13)와 상기 기준 전위 사이의 입력 커패시턴스(15)를 기초로 접속 상태가 검사되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 입력 커패시턴스는 상기 제어유닛측 접속부(13)와 상기 기준 전위 사이의 입력 임피던스(15a)의 용량 성분인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 센서 장치(1)는, 특히 상기 제어유닛(7)과 상기 접속 어셈블리(10) 사이에 또는 상기 접속 어셈블리(10) 내에 적어도 하나의 필터 회로(16)를 포함하고, 바람직하게는 상기 필터 회로(16)는 저역 패스 필터(17) 및/또는 디커플링 커패시터(18) 및/또는 ESD-보호 소자(19)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 오류 없는 설정-접속 상태에서 상기 입력 커패시턴스(15) 및/또는 상기 입력 임피던스(15a)는 예정된 허용 범위에 있고, 오류-접속 상태에서 상기 제어유닛측 접속부(13)와 상기 기준 전위 사이의 상기 입력 커패시턴스(15) 또는 상기 입력 임피던스(15a)는 허용 범위 밖에 있으며, 허용 범위 밖에 있는 상기 입력 커패시턴스(15) 또는 상기 입력 임피던스(15a)의 경우에 접속 상태는 상기 제어유닛(7)에 의해 오류-접속 상태로서 검출되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제어유닛(7)에 의해 상기 입력 커패시턴스(15) 또는 상기 입력 임피던스(15a)가 결정되고, 접속 상태의 결정을 위해 상기 입력 커패시턴스(15) 또는 상기 입력 임피던스(15a)에 관한 허용 범위와 비교되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 진단 루틴 중에 상기 센서 장치(1)는 상기 제어유닛(7)에 의해 진단 전압 및/또는 진단 전류로 제어되고, 결과적인 진단 전류 또는 결과적인 진단 전압으로부터 상기 전극(9)의 접속 상태가 추론되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어유닛(7)은 기준 회로(20)를 포함하고, 진단 루틴 중에 상기 전극(9)의 접속 상태의 결정을 위해 상기 제어유닛(7)에 의해 상기 기준 회로(20)와 상기 센서 장치(1)는 진단 전압 또는 진단 전류로 제어되고, 바람직하게는 특히 결과적인 측정 전류 또는 측정 전압이 서로 관련됨으로써, 특히 서로 비교됨으로써, 결과적인 측정 전류 또는 측정 전압으로부터 상기 전극(9)의 접속 상태가 추론되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 진단 루틴 중에 상기 제어유닛(7)에 의해 상기 기준 회로(20)와 상기 센서 장치(1)는 동일하게 제어되고, 바람직하게는 상기 제어는 측정 루틴 중에 상기 센서 장치(1)의 제어와 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 진단 전압이 전압 점프 또는 전압 펄스 또는 교류 전압이거나, 또는 상기 진단 전류가 전류 점프 또는 전류 펄스 또는 교류인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 기준 회로(20)는 특히 상기 기준 전위에 대한 기준 커패시턴스(21)를 제공하고, 상기 기준 커패시턴스는 적어도 작동 범위에서 상기 입력 커패시턴스(15)와 실질적으로 동일하고, 바람직하게는 상기 기준 회로(20)의 상기 기준 커패시턴스(21)는 상기 입력 커패시턴스(15)와 실질적으로 동일한 온도 드리프트를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 7 항에 있어서, 진단 루틴 중에 상기 제어유닛(7)에 의해 상기 기준 회로(20)의 기준 커패시턴스(21)와 상기 입력 커패시턴스(15) 사이의 차이, 특히 편차 또는 비율로부터 상기 전극(9)의 접속 상태가 추론되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 기준 회로(20)는 기준-공진 회로이고, 진단 루틴 중에 상기 제어유닛(7)에 의해 상기 센서 장치(1)는 기준-공진 회로로 전환되고, 바람직하게는 상기 제어유닛(7)에 의해 기준-공진 회로의 결과적인 이조(detuning)가 결정되고, 그로부터 상기 전극(9)의 접속 상태가 추론되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 기준 회로(20), 특히 상기 기준 커패시턴스(21)는 매개변수화될 수 있고, 바람직하게는 학습 루틴 중에 상기 입력 커패시턴스(15)가 결정되고, 상기 기준 회로(20)는 후속해서 매개변수화되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 7 항에 있어서, 상기 제어유닛(7)은 상기 전극(9)의 접속 상태의 결정을 위한 컴퓨팅 유닛을 가진 집적 소자(24)를 포함하고, 바람직하게는 상기 기준 회로(20)는 상기 집적 소자(24)와 별도로 분산 회로로서 형성되거나, 또는 상기 기준 회로(20)는 상기 집적 소자(24)의 구성부인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 측정 대상(B)에 대한 간격(3)의 결정을 위한 차량(2)의 용량성 센서 장치(1)를 제어하기 위한 제어유닛(7)으로서,
    상기 센서 장치(1)는 적어도 하나의 전극(9) 및 상기 전극(9)에 할당된 접속 어셈블리(10)를 포함하고, 상기 접속 어셈블리는 접속 라인(19) 및 접속 라인에 연결된 전극측 접속부(12)와 제어유닛측 접속부(13)를 가지며, 측정 루틴 중에 상기 제어유닛(7)은 상기 전극(9)을 제어하고, 결과적인 간격값들을, 기준 전위에 대해, 특히 접지 전위(M)에 대해 상기 전극(9)에 의해 형성된 측정 커패시턴스(14)에 따라서 결정하고, 진단 루틴 중에 상기 제어유닛(7)은 상기 전극(9)의 전기 접속 상태를 상기 제어유닛(7)에 대한 접속과 관련해서 검사하며,
    진단 루틴 중에 상기 제어유닛(7)은 상기 제어유닛측 접속부(13)와 상기 기준 전위 사이의 입력 커패시턴스(15)를 기초로 접속 상태를 검사하는 것을 특징으로 하는 제어유닛.
  16. 측정 대상(B)에 대한 간격(3)의 결정을 위한, 적어도 하나의 용량성 센서 장치(1) 및 상기 센서 장치(1)의 제어를 위한 제어유닛(7)을 포함하는 차량의 센서 시스템으로서,
    상기 센서 장치(1)는 적어도 하나의 전극(9) 및 상기 전극(9)에 할당된 접속 어셈블리(10)를 포함하고, 상기 접속 어셈블리는 접속 라인(11) 및 접속 라인에 연결된 전극측 접속부(12)와 제어유닛측 접속부(13)를 가지며, 측정 루틴 중에 상기 제어유닛(7)은 상기 전극(9)을 제어하고, 결과적인 간격값들을, 기준 전위에 대해, 특히 접지 전위(M)에 대해 상기 전극(9)에 의해 형성된 측정 커패시턴스(14)에 따라서 결정하고, 진단 루틴 중에 상기 제어유닛(7)은 상기 전극(9)의 전기 접속 상태를 상기 제어유닛(7)에 대한 접속과 관련해서 검사하며,
    진단 루틴 중에 상기 제어유닛(7)은 상기 제어유닛측 접속부(13)와 상기 기준 전위 사이의 입력 커패시턴스(15)를 기초로 접속 상태를 검사하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
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