SE535150C2 - Capacitive sensor system for a vehicle adapted to detect the presence of a person in a driver's passenger or cargo compartment in the vehicle - Google Patents
Capacitive sensor system for a vehicle adapted to detect the presence of a person in a driver's passenger or cargo compartment in the vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- SE535150C2 SE535150C2 SE1050896A SE1050896A SE535150C2 SE 535150 C2 SE535150 C2 SE 535150C2 SE 1050896 A SE1050896 A SE 1050896A SE 1050896 A SE1050896 A SE 1050896A SE 535150 C2 SE535150 C2 SE 535150C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- signal
- vehicle
- capacitive sensor
- sensor element
- generate
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
- B60R25/10—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles actuating a signalling device
- B60R25/1004—Alarm systems characterised by the type of sensor, e.g. current sensing means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
- B60R25/30—Detection related to theft or to other events relevant to anti-theft systems
- B60R25/31—Detection related to theft or to other events relevant to anti-theft systems of human presence inside or outside the vehicle
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
- G08B13/22—Electrical actuation
- G08B13/26—Electrical actuation by proximity of an intruder causing variation in capacitance or inductance of a circuit
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Kapacitivt sensorsystem for ett fordon anpassat för detektering av närvaro av en person iett forar-, passagerar- eller lastutrymme i fordonet, där systemet omfattar ensignalgenerator, en signaldetektor, och en bearbetningsanordning. Sensorsystemetomfattar vidare ett kapacitivt sensorelement anordnat i nämnda utrymme for detekteringav närvaro i nämnda utrymme, och att nämnda sensorelement utgör en elektrisk elektrodmed en enhetlig potential och är anordnat galvaniskt skilt från fordonets chassi.Signalgeneratom är elektriskt kopplad till det kapacitiva sensorelementet och fordonetschassijord och är anpassad att generera en sensorsignal med en frekvens och en amplitudsom päfors mellan det kapacitiva sensorelementet och chassijorden, och att signaldetektom är anpassad detektera och bestämma ett mätt påspänningspotentialen mellan sensorelementet och chassij orden och generera en mätsignalsom päfors bearbetningsanordningen i beroende därav. Bearbetningsanordningen äranpassad att bearbeta mätsignalen och att päföra den bearbetade mätsignalen till ettlarrnsystem som är anpassat att generera en eller flera larrnsignaler i beroende av den bearbetade mätsignalen. (Pig. 3) Capacitive sensor system for a vehicle adapted to detect the presence of a person in the driver's, passenger or cargo space of the vehicle, the system comprising a single signal generator, a signal detector, and a processing device. The sensor system further comprises a capacitive sensor element arranged in said space for detecting presence in said space, and that said sensor element constitutes an electrical electrode with a uniform potential and is arranged galvanically separated from the vehicle chassis. The signal generator is electrically connected to the capacitive sensor element and the vehicle chassis. generating a sensor signal having a frequency and an amplitude amplified between the capacitive sensor element and the chassis ground, and that the signal detector is adapted to detect and determine a measured voltage potential between the sensor element and the chassis words and generate a measurement signal amplified by the processing device accordingly. The processing device is adapted to process the measurement signal and to apply the processed measurement signal to an alarm system which is adapted to generate one or more alarm signals depending on the processed measurement signal. (Fig. 3)
Description
535 'ISO 2 En kondensator består förenklat av två ledande plattor separerade av ett dielektriskt material. En spänningsskillnad som påtörs dessa plattor skapar ett elektriskt fält över det dielektriska materialet. Detta elektriska fält lagrar de elektriska laddningarna, och om energikällan stängs av kommer det elektriska fältet att kollapsa och avge dess energi som en spänning som faller asymptotiskt mot noll från dess initiala nivå. 535 'ISO 2 A capacitor consists simply of two conductive plates separated by a dielectric material. A voltage difference applied to these plates creates an electric field across the dielectric material. This electric field stores the electric charges, and if the energy source is turned off, the electric field will collapse and emit its energy as a voltage that falls asymptotically towards zero from its initial level.
Kondensatorns kapacitet för att lagra laddningar benämns kapacitans och mäts i Farad vilket beror av kondensatorplattornas area, avståndet mellan dem, och dielektricitetskonstanten för det dielektriska materialet. Vatten har en väldigt hög dielektricitetskonstant, ca. 80, medan lufl har en låg konstant, ca 1. De flesta material har konstanter mellan dessa värden.The capacitor's capacity for storing charges is called capacitance and is measured in Farad, which depends on the area of the capacitor plates, the distance between them, and the dielectric constant of the dielectric material. Water has a very high dielectric constant, approx. 80, while lu fl has a low constant, about 1. Most materials have constants between these values.
En kapacitiv sensor är således hälften av en kondensator, dvs. en kondensatorplatta. När ett objekt passerar framför plattan fungerar objektet både som den andra kondensatorplattan och det dielektiiska materialet och den kapacitiva sensom mäter kapacitansen som bildas av detta arrangemang. Då objektet har en dielektricitetskonstant som skiljer sig från lufiens konstant kommer objektet att kunna detekteras, åtminstone på kort avstånd. En mätanordning kan sedan vara anordnad att mäta förändringen av kapacitansen och ha förutbestämda tröskelvärden inställda till exempel baserat på avståndet mellan objektet och plattan.A capacitive sensor is thus half of a capacitor, ie. a capacitor plate. When an object passes in front of the plate, the object functions both as the second capacitor plate and the dielectric material, and the capacitive sensor measures the capacitance formed by this arrangement. Since the object has a dielectric constant that differs from the constant of the light, the object will be detectable, at least at a short distance. A measuring device can then be arranged to measure the change of the capacitance and have predetermined threshold values set, for example, based on the distance between the object and the plate.
En typisk användning av kapacitiva sensorer är i livsmedelsindustrin där man vill detektera om en behållare är fylld med ett livsmedel.A typical use of capacitive sensors is in the food industry where you want to detect if a container is filled with a food.
En kapacitiv närhetssensor kan detektera ett objekt tack vare objektets förmåga att bli elektriskt laddat. Eftersom även icke-ledande material kan bli elektriskt laddade kan alla objekt detekteras med denna typ av sensor.A capacitive proximity sensor can detect an object thanks to the object's ability to be electrically charged. Since even non-conductive materials can become electrically charged, all objects can be detected with this type of sensor.
Figur 1 visar schematiskt ett exempel på en kapacitiv sensoranordning som omfattar en oscillator som påförs en likspänning och avger en växelström till en kondensatorplatta via en strömsensor. Kondensatorplattan kan hålla en laddning eftersom, när en platta har laddats positivt, attraheras negativa laddningar till den andra plattan, vilket medför att ännu mer positiv laddning kan tillföras den första plattan. Såvida inte båda plattorna 10 15 20 25 30 535 150 3 existerar och befinner sig nära varandra är det väldigt svårt att få en av plattoma att bära stor laddning.Figure 1 schematically shows an example of a capacitive sensor device comprising an oscillator which is applied to a direct voltage and emits an alternating current to a capacitor plate via a current sensor. The capacitor plate can hold a charge because, when a plate has been positively charged, negative charges are attracted to the second plate, which means that even more positive charge can be applied to the first plate. Unless both plates 10 15 20 25 30 535 150 3 exist and are close to each other, it is very difficult to get one of the plates to carry a large charge.
Den kapacitiva sensom omfattar således endast en av plattoma och växelströmmen kan tillföra eller föra bort ström från denna platta endast om det finns en annan platta i närheten som kan ha en motstående laddning. Objektet som skall avkännas fungerar som den andra plattan. Om objektet är tillräckligt nära den sensorplattan för att kunna påverkas av laddningen hos derma kommer objektet att fä en motstående laddning och ström kommer att kunna tillföras och föras från sensorplattan och kunna mätas av strömsensom.The capacitive sensor thus comprises only one of the plates and the alternating current can supply or remove current from this plate only if there is another plate nearby which can have an opposite charge. The object to be sensed acts as the second plate. If the object is close enough to that sensor plate to be affected by the charge thereof, the object will receive an opposite charge and current will be able to be supplied and carried from the sensor plate and can be measured by the current sensor.
På grund av avsaknaden av riktningskänslighet mäter den kapacitiva sensorn en viss kapacitans från objekt i omgivningen som alltid är närvarande och som därför saknar intresse. När sensom är monterad på ett fordon detekterar sensom själva fordonet och den externa jorden. Okända objekt detekteras som en ökning av denna bakgrundskapacitans.Due to the lack of directional sensitivity, the capacitive sensor measures a certain capacitance from objects in the environment that are always present and therefore lack interest. When the sensor is mounted on a vehicle, the sensor detects the vehicle itself and the external ground. Unknown objects are detected as an increase in this background capacitance.
Emellertid, på en meters avstånd är kapacitansfórändringen ett antal tiopotenser lägre, och mycket mindre än bakgrundskapacitansen. Det är nödvändigt att bestämma denna bakgrundskapacitans så att denna kan subtraheras från mätningen.However, at a distance of one meter, the capacitance change is a number of ten powers lower, and much smaller than the background capacitance. It is necessary to determine this background capacitance so that it can be subtracted from the measurement.
Eftersom bakgrundskapacitansen är stor i förhållande till objektets kapacitans, och också är utsatt för drift, är det mycket enklare att använda sensom för att detektera förändringen i omgivningen än att detektera absolut närvara eller frånvara av ett okänt objekt. Storleken på förändringen av bakgrundskapacitansen beror på hur stabil omgivningen US-2010/0079269 avser ett kapacitivt detektionssystem bland annat för fordon och är anpassat att detektera förändringar av objektberoende variabler genom att mäta förändringar av det elektriska fältet med kapacitiva sensorer.Since the background capacitance is large in relation to the object's capacitance, and is also subject to operation, it is much easier to use the sensor to detect the change in the environment than to detect the absolute presence or absence of an unknown object. The magnitude of the change in background capacitance depends on how stable the environment US-2010/0079269 refers to a capacitive detection system for vehicles, among other things, and is adapted to detect changes in object-dependent variables by measuring changes in the electric field with capacitive sensors.
Ett stort antal exempel på hur sensorema kan vara anordnade ges och en del av tillämpningama avser att detektera objekt i slutna utrymmen. Bland annat ges ett exempel där dels kaviteten i en fordonsdörr övervakas och dels närvaron av en person i bilen kan detekteras.A large number of examples of how the sensors can be arranged are given and some of the applications are intended to detect objects in enclosed spaces. Among other things, an example is given where the cavity in a vehicle door is monitored and the presence of a person in the car can be detected.
US-2005/0l62260 avser ett säkerhetssystem för fordon som bland armat larmar vid intrång i fordonet. Övervakningssystemet utnyttjar en eller flera sensorer för att detektera 10 15 20 25 30 535 150 4 närvaron av en inträngare i till exempel fordonets hytt. Olika typer av sensorer nämns, bland annat kapacitiva sensorer, och att sensorema kan monteras till exempel i taket, på instrumentpanelen, i sätet eller på någon panel.US-2005 / 0l62260 relates to a safety system for vehicles which, among other things, alarms when the vehicle is entered. The monitoring system uses one or more sensors to detect the presence of an intruder in, for example, the vehicle's cab. Different types of sensors are mentioned, including capacitive sensors, and that the sensors can be mounted, for example, in the ceiling, on the instrument panel, in the seat or on any panel.
US-6,339,3 76 avser en anordning för att detektera närvaro av människa eller djur i ett bagageutrymme av en bil. Detekteringen sker genom att mäta förändringarna i kapacitans.US-6,339.3 76 relates to a device for detecting the presence of human or animal in a luggage compartment of a car. Detection is done by measuring the changes in capacitance.
Och slutligen avser US-4,796,013 en kapacitiv närvarodetektor för till exempel ett fordon.Finally, US-4,796,013 relates to a capacitive presence detector for, for example, a vehicle.
I detta patent anges hur sensorema kan anordnas i exempelvis säten och det beskrivs hur detekteringen sker.This patent states how the sensors can be arranged in, for example, seats and it describes how the detection takes place.
En nackdel med de system som beskrivits ovan är att de är relativt komplicerade att montera eftersom de omfattar åtminstone två elektroder som måste anordnas elektriskt isolerade från varandra.A disadvantage of the systems described above is that they are relatively complicated to assemble because they comprise at least two electrodes which must be arranged electrically insulated from each other.
Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förbättrat sensorsystem för detektering av närvaro och rörelser i ett fordonsutrymme, som är enkelt och billigt att installera och som ger en säker detektering.The object of the present invention is to provide an improved sensor system for detecting presence and movements in a vehicle space, which is simple and inexpensive to install and which provides a safe detection.
Sammanfattning av ugpfinningen Ovan nämnda syfie åstadkommes med uppfinningen definierad av det oberoende patentkravet.Summary of the Ug Tension The above-mentioned seam is achieved by the invention defined by the independent claim.
Föredragna utföringsformer definieras av de beroende patentkraven.Preferred embodiments are defined by the dependent claims.
Uppfinningen omfattar således ett kapacitivt sensorsystem för ett fordon anpassat för detektering av närvaro av en person i ett förar-, passagerar- eller lastutrymme i fordonet, där systemet omfattar en si gnalgenerator, en signaldetektor, och en bearbetningsanordning. Sensorsystemet omfattar vidare ett kapacitivt sensorelement anordnat i nämnda förar-, passagerar- eller lastutrymme för detektering av närvaro i nämnda utrymme, och att nämnda sensorelement utgör en elektrisk elektrod med en enhetlig potential och är anordnat galvaniskt skilt från fordonets chassi som utnyttjas som 10 15 20 25 30 535 150 5 en elektrod. Signalgeneratom är elektriskt kopplad till det kapacitiva sensorelementet och fordonets chassi jord och är anpassad att generera en sensorsignal med en frekvens och en amplitud som påförs mellan det kapacitiva sensorelementet och chassijorden.The invention thus comprises a capacitive sensor system for a vehicle adapted for detecting the presence of a person in a driver's, passenger or cargo space in the vehicle, the system comprising a signal generator, a signal detector, and a processing device. The sensor system further comprises a capacitive sensor element arranged in said driver, passenger or cargo space for detecting presence in said space, and that said sensor element constitutes an electrical electrode with a uniform potential and is arranged galvanically separate from the vehicle chassis which is used as 25 30 535 150 5 and electrode. The signal generator is electrically coupled to the capacitive sensor element and the chassis ground of the vehicle and is adapted to generate a sensor signal with a frequency and an amplitude applied between the capacitive sensor element and the chassis ground.
Si gnaldetektorn är anpassad detektera och bestämma ett mått på spänningspotentialen mellan sensorelernentet och chassijorden och generera en mätsigiial som påförs bearbetningsanordningen i beroende därav, varvid bearbetningsanordningen är anpassad att bearbeta mätsignalen och att påföra den bearbetade mätsignalen till ett larmsystem som är anpassat att generera en eller flera larmsignaler i beroende av den bearbetade mätsignalen. Vidare bearbetas mätsignalen av bearbetningsanordningen genom att beräkna ett snabbt glidande medelvärde som beräknas över en tidsperiod i intervallet 5-50 ms, och mätsignalen bearbetas av bearbetningsanordningen genom att beräkna ett långsamt glidande medelvärde som beräknas över en tidsperiod i intervallet 1-3 s, och att nämnda snabbt och långsamt glidande medelvärde jämförs och att larmsystemet är anpassat att generera en eller flera larmsignaler i beroende av denna jämförelse.The signal detector is adapted to detect and determine a measure of the voltage potential between the sensor element and the chassis ground and generate a measuring signal which is applied to the processing device accordingly, the processing device being adapted to process the measuring signal and to apply the processed measuring signal to an alarm system. alarm signals depending on the processed measurement signal. Further, the measurement signal is processed by the processing device by calculating a fast moving average value calculated over a time period in the interval 5-50 ms, and the measuring signal is processed by the processing device by calculating a slow moving average value calculated over a time period in the interval 1-3 s, and that said fast and slow moving average value is compared and that the alarm system is adapted to generate one or fl your alarm signals in dependence on this comparison.
Ett antal fördelar med den kapacitiva sensorn enligt uppfinningen för detektering av närvaro i ett fordonsutrymme järnfórt med känd teknik, är bland armat: o Billigare sensor än sensorer enligt känd teknik. 0 Möjlighet att mäta ”gad” av rörelse (intrång). 0 Mindre och enklare kablage (enkel teknik). 0 Bättre utformning av zonen för rörelsedetektion. o Utrymmeseffektiv tack vare möjligheten att utnyttja befintlig komponent som sensorelement.A number of advantages of the capacitive sensor according to the invention for detecting the presence in a vehicle compartment of iron with prior art are among the following: o Cheaper sensor than sensors according to prior art. 0 Possibility to measure "gad" of movement (intrusion). 0 Smaller and simpler cabling (simple technology). 0 Better design of the zone for motion detection. o Space efficient thanks to the ability to use the existing component as a sensor element.
Genom att utnyttja det kapacitiva sensorsystemet enligt föreliggande uppfinning skulle avsevärda besparingar och förenklingar kunna åstadkommas. Dels är själva sensorelementet betydligt billigare och robustare jämfört med de sensorer som används idag som till exempel utnyttjar mikrovågsteknik, och dels är anslutningama enklare 10 15 20 25 30 535 150 6 eftersom det endast krävs en enkel matningskabel kopplad till sensorenheten och att en anslutning finns till fordonschassijorden.By utilizing the capacitive sensor system according to the present invention, considerable savings and simplifications could be achieved. On the one hand, the sensor element itself is significantly cheaper and more robust compared to the sensors used today, which for example utilize microwave technology, and on the other hand, the connections are simpler because only a simple supply cable is required to be connected to the sensor unit. vehicle chassis earths.
Ytterligare en fördel är att det kapacitiva sensorsystemet även skulle kunna användas tillsammans med exempelvis ett extem skallarm fór fordonet och i ett system som larmar om skyddade trafikanter kommer för nära fordonet, vilket skulle kunna reducera antalet ingående delar och bidra till en kostnadsbesparing, eftersom vissa av de ingående kretsarna kan samutnyttjas.A further advantage is that the capacitive sensor system could also be used together with, for example, an extreme skull alarm for the vehicle and in a system that alerts if protected road users get too close to the vehicle, which could reduce the number of components and contribute to cost savings. the included circuits can be shared.
Kort ritningsbeskrivning Figur 1 visar schematiskt ett exempel på en kapacitiv sensoranordning.Brief description of the drawing Figure 1 schematically shows an example of a capacitive sensor device.
Figur 2 visar en schematisk bild av ett utrymme i ett fordon där föreliggande uppfinning har implernenterats.Figure 2 shows a schematic view of a space in a vehicle where the present invention has been implemented.
Figur 3 visar ett blockschema av det kapacitiva sensorsystemet enligt föreliggande uppfinning.Figure 3 shows a block diagram of the capacitive sensor system according to the present invention.
Figur 4 visar ett diagram illustrerande mätsignaler enligt föreliggande uppfinning.Figure 4 shows a diagram illustrating measurement signals according to the present invention.
Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsforrner av uppfinningen Uppfinningen kommer nu att beskrivas i detalj med hänvisning till figur 2 och 3, där figur 2 som visar en schematisk bild av ett fordon där föreliggande uppfinning har implernenterats och figur 3 visar ett blockschema av det kapacitiva sensorsysteinet enligt föreliggande uppfinning.Detailed Description of Preferred Embodiments of the Invention The invention will now be described in detail with reference to Figures 2 and 3, in which Figure 2 shows a schematic view of a vehicle in which the present invention has been implemented and Figure 3 shows a block diagram of the capacitive sensor system of the present invention. invention.
Uppfinningen omfattar således ett kapacitivt sensorsystem för ett fordon, t.ex. en lastbil, en buss, eller en personbil, anpassat för detektering av närvaro av en person 5 i ett förar-, passagerar- eller lastutrymme 3 i fordonet, där systemet omfattar en signalgenerator, en si gnaldetektor, och en bearbetningsanordning, dessa har gemensamt betecknats med l i figur 2.The invention thus comprises a capacitive sensor system for a vehicle, e.g. a truck, a bus, or a passenger car, adapted to detect the presence of a person 5 in a driver's, passenger or cargo space 3 of the vehicle, the system comprising a signal generator, a signal detector, and a processing device, these have been collectively designated with li figure 2.
Sensorsystemet omfattar vidare ett kapacitivt sensoreleinent 7 anordnat i nämnda förar-, passagerar- eller lastutrymme för detektering av närvaro i nämnda utrymme, och att 10 15 20 25 30 535 150 7 nämnda sensorelement utgör en elektrisk elektrod med en enhetlig potential och är anordnat galvaniskt skilt från fordonets chassi.The sensor system further comprises a capacitive sensor element 7 arranged in said driver, passenger or cargo space for detecting presence in said space, and that said sensor element constitutes an electric electrode with a uniform potential and is arranged galvanically separated from the vehicle chassis.
Sensorelement utgörs, enligt en utföringsfonn, av en metallplatta. Plattan kan ha en rektangulär form och kan anpassas storleksmässigt och forrnmässigt efter stället där den skall monteras, till exempel i taket, i en fordonsdörr, i instrumentpanelen, eller i sätet, etc.Sensor elements consist, according to one embodiment, of a metal plate. The plate can have a rectangular shape and can be adapted in size and shape to the place where it is to be mounted, for example in the ceiling, in a vehicle door, in the instrument panel, or in the seat, etc.
En lämplig area för plattan ligger i intervallet 50-500 cmz.A suitable area for the plate is in the range of 50-500 cmz.
Enligt en annan utfóringsfonn utgörs sensorelementet av en isolerad elektriskt ledare som anordnats i slingor så att en effektiv detektoryta bildas, lämpligen omfattande en detektoryta som ligger i intervallet 50-500 cmz.According to another embodiment, the sensor element consists of an insulated electrical conductor which is arranged in loops so that an effective detector surface is formed, suitably comprising a detector surface which is in the range 50-500 cm 2.
Eftersom det totala utrymmet i hytten är begränsat så behöver man inte skapa särskilt långt detektionsavstånd. I vissa fall kan det till och med räcka om man lägger en elkabel utan att skapa slingor, detta medför en mycket enklare montering men ger en något lägre känslighet.Since the total space in the cab is limited, you do not need to create a very long detection distance. In some cases, it may even be enough if you lay an electrical cable without creating loops, this results in a much simpler installation but gives a slightly lower sensitivity.
Sensorelementet kan även utgöras av en befintlig fordonsdel i fórar-, passagerar- eller lastutrymmet som isolerats galvaniskt i förhållande till chassijorden.The sensor element can also consist of an existing vehicle part in the driver's, passenger or cargo space which is galvanically insulated in relation to the chassis ground.
Generellt består sensorelernentet av ett elektriskt ledande material, exempelvis en vanlig elkabel eller ledande färg, som exempelvis kan monteras på insidan av plastdetaljer i hytten där detektion är önskvärd. Sensorelementens ideala form är en plan skiva av en metall som isolerats i förhållande till fordonets chassi.In general, the sensor element consists of an electrically conductive material, for example an ordinary electrical cable or conductive paint, which can for example be mounted on the inside of plastic parts in the cab where detection is desired. The ideal shape of the sensor elements is a flat disc of a metal insulated in relation to the vehicle's chassis.
För alla olika typer av sensorelement som beskrivits här gäller att de är elektriskt anslutna till signalgeneratom och signaldetektom med en isolerad kabel. Vissa delar av kabeln måste vara skärmad, det gäller till exempel då den passerar genom delar av fordonschassiet. För att erhålla bästa mätresultat avseende signal/brusförhållandet är företrädesvis hela kabeln skärmad. 10 15 20 25 30 535 150 8 Signalgeneratorn är elektriskt kopplad till det kapacitiva sensorelernentet och fordonets chassijord 4 och är anpassad att generera en sensorsignal med en frekvens och en amplitud som påförs mellan det kapacitiva sensorelementet och chassijorden.For all different types of sensor elements described here, they are electrically connected to the signal generator and the signal detector with an insulated cable. Some parts of the cable must be shielded, for example when it passes through parts of the vehicle chassis. In order to obtain the best measurement results regarding the signal-to-noise ratio, the entire cable is preferably shielded. The signal generator is electrically connected to the capacitive sensor element and the chassis ground 4 of the vehicle and is adapted to generate a sensor signal having a frequency and an amplitude which is applied between the capacitive sensor element and the chassis ground.
Enligt en föredragen utföringsform utgörs anslutningen mellan signal generatom/signaldetektom av en enkel entrådig anslutning till sensorelementet. Även anslutningen mellan signal generatorn/signaldetektorn och fordonschassijorden utgörs företrädesvis av en sådan anslutning.According to a preferred embodiment, the connection between the signal generator / signal detector consists of a simple single-wire connection to the sensor element. The connection between the signal generator / signal detector and the vehicle chassis ground also preferably consists of such a connection.
Si gnalgeneratom är anpassad att generera en sensorsignal med en frekvens som företrädesvis ligger i intervallet 2-20 kHz och som har en amplitud i intervallet 2-20 V, och mera föredraget en sensorsignal med en frekvens på ca. 10 kHz och en amplitud på ca. 10 V. Naturligtvis kan sensorsignaler som har en frekvens och en amplitud utanför dessa värden användas. För att mätningen skall ske med ett så bra signal/brusfórhållande som möjligt sker den, enligt en föredragen utföringsform, med så kallad frekvenshoppningsteknik, dvs. frekvensen ändras enligt ett bestämt mönster.The signal generator is adapted to generate a sensor signal with a frequency which is preferably in the range 2-20 kHz and which has an amplitude in the range 2-20 V, and more preferably a sensor signal with a frequency of approx. 10 kHz and an amplitude of approx. V. Of course, sensor signals having a frequency and an amplitude outside these values can be used. In order for the measurement to take place with as good a signal / noise ratio as possible, it takes place, according to a preferred embodiment, with so-called frequency hopping technique, ie. the frequency changes according to a certain pattern.
Enligt uppfinningen är signaldetektorn anpassad att detektera och bestämma ett mått på spänningspotentíalen mellan sensorelementet och chassijorden och generera en mätsignal som påförs bearbetningsanordningen i beroende därav. Spänningspotentialen beror av kapacitansen Cl mellan sensorelementet och chassijorden.According to the invention, the signal detector is adapted to detect and determine a measure of the voltage potential between the sensor element and the chassis ground and generate a measuring signal which is applied to the processing device in dependence thereof. The voltage potential depends on the capacitance C1 between the sensor element and the chassis ground.
Bearbetningsanordningen är anpassad att bearbeta mätsignalen och att påföra den bearbetade mätsigrialen till ett larmsystem 6 som är anpassat att generera en eller flera larmsignaler i beroende av den bearbetade mätsígnalen. Larmsignalema har i figurerna betecknats med en blockpil.The processing device is adapted to process the measurement signal and to apply the processed measurement signal to an alarm system 6 which is adapted to generate one or more alarm signals in dependence on the processed measurement signal. The alarm signals have in the i gures been denoted by a block arrow.
Enligt en utföringsfonn bearbetar bearbetningsanordningen mätsignalen från sensorelementet genom att bestämma derivatan för förändringen av mätsignalen, och enligt en annan utföringsform bearbetar bearbetningsanordningen mätsignalen genom att förstärka denna och generera ett absolutvårde för förändringen. Även mer komplicerade bearbetningar av mätsigrialen kan göras, exempelvis kan nivåskillnaden mellan två olika 10 15 20 25 535 150 9 glidande medelvärden för mätsignalen bestämmas, en långsam som anpassar sig efter yttre omständigheter och en snabb som är själva mätsignalen.According to one embodiment, the processing device processes the measurement signal from the sensor element by determining the derivative of the change of the measurement signal, and according to another embodiment, the processing device processes the measurement signal by amplifying it and generating an absolute value for the change. Even more complicated processing of the measuring signal can be done, for example the level difference between two different moving average values of the measuring signal can be determined, a slow one which adapts to external circumstances and a fast one which is the measuring signal itself.
Exempel på mätsigiialer med långsamt respektive snabbt glidande medelvärde visas i figur 4. För signalen med långsamt glidande medelvärde (heldragen linje) sker mätningen typiskt med värden som detekterats under någon eller några sekunder. Vid snabbt glidande medelvärde (streckad linje) sker mätningen under någon eller några millisekunder upp till 50 ms. I figuren har skillnaden i amplitud (A) indikerats med en dubbelpil, samt derivatan för respektive signal med enkelpilar. Genom att jämföra ainplitudskillnaden och/eller skillnaden i derivata vid samma tidpunkt med lämpliga tröskelvärden erhålles en snabb och säker detektering.Examples of measurement signals with slow and fast moving averages, respectively, are shown in Figure 4. For the signal with slow moving averages (solid line), the measurement typically takes place with values detected for a few seconds. At a fast moving average (dashed line), the measurement takes place during one or a few milliseconds up to 50 ms. In the figure, the difference in amplitude (A) is indicated by a double arrow, as well as the derivative for each signal with single arrows. By comparing the difference in amplitude and / or the difference in derivatives at the same time with suitable threshold values, a fast and safe detection is obtained.
Larmsystemet är således anpassat att jämföra mätsignalen, eller parametrar beroende av mätsigrialen, t.ex. enligt ovan beskrivna metod där amplitudskillnad och/eller skillnaden i derivata, från sensoreleinentet med en eller flera tröskelnivåer som är unika för sensorelement, och att generera en eller flera larmsigrialer i beroende av denna jämförelse.The alarm system is thus adapted to compare the measurement signal, or parameters depending on the measurement signal, e.g. according to the method described above where the amplitude difference and / or the difference in derivatives, from the sensor element with one or fl your threshold levels that are unique to sensor elements, and to generate one or fl your alarm signals depending on this comparison.
Bearbetningsanordningen kommunicerar sedan, t.ex. via kabel eller trådlöst, detekterad närvaro, och/eller graden av närvaro, till fordonets larmsystem 6 som avger ett larm i beroende av detekterad situation.The processing device then communicates, e.g. via cable or wireless, detected presence, and / or the degree of presence, to the vehicle's alarm system 6 which emits an alarm depending on the detected situation.
Föreliggande uppfinning är inte begränsad till ovan-beskrivna föredragna utfóringsforrner.The present invention is not limited to the above-described preferred embodiments.
Olika alternativ, modifieringar och ekvivalenter kan användas. Ovan utföringsforiner skall därför inte betraktas som begränsande uppfinningens skyddsomfång vilket definieras av de bifogade patentkraven.Various alternatives, modifications and equivalents can be used. The above embodiments should therefore not be construed as limiting the scope of the invention, as they are defined by the appended claims.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE1050896A SE535150C2 (en) | 2010-08-31 | 2010-08-31 | Capacitive sensor system for a vehicle adapted to detect the presence of a person in a driver's passenger or cargo compartment in the vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE1050896A SE535150C2 (en) | 2010-08-31 | 2010-08-31 | Capacitive sensor system for a vehicle adapted to detect the presence of a person in a driver's passenger or cargo compartment in the vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE1050896A1 SE1050896A1 (en) | 2012-03-01 |
| SE535150C2 true SE535150C2 (en) | 2012-05-02 |
Family
ID=45872123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE1050896A SE535150C2 (en) | 2010-08-31 | 2010-08-31 | Capacitive sensor system for a vehicle adapted to detect the presence of a person in a driver's passenger or cargo compartment in the vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SE (1) | SE535150C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE536802C2 (en) * | 2012-08-06 | 2014-09-02 | Lars Åke Wern | A monitoring system with multiple applications for natural disaster alarms |
-
2010
- 2010-08-31 SE SE1050896A patent/SE535150C2/en active IP Right Maintenance
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE1050896A1 (en) | 2012-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9726775B2 (en) | Capacitive sensing device | |
| US9561768B2 (en) | Capacitive sensing device | |
| US7701338B2 (en) | Occupant detection system and method of determining occupant | |
| WO2013099984A1 (en) | Measurement method and measurement device | |
| US10029681B2 (en) | Vehicle erroneous start control device | |
| US11327100B2 (en) | Electrostatic sensor and door handle | |
| JPH10506182A (en) | Speed measuring device for rail mounted vehicles | |
| US20180345894A1 (en) | Capacitive occupant detection system with isofix discrimination | |
| JP2010101862A (en) | Sitting detection system | |
| KR101905961B1 (en) | Occupant classification apparatus | |
| US8941391B2 (en) | Multi purpose capacitive sensor | |
| SE1050582A1 (en) | Capacitive sensor system | |
| US9499117B2 (en) | Capacitance type occupant sensor having noise electrode | |
| SE535150C2 (en) | Capacitive sensor system for a vehicle adapted to detect the presence of a person in a driver's passenger or cargo compartment in the vehicle | |
| SE1050581A1 (en) | Capacitive sensor system | |
| US7701221B2 (en) | Device for environment detection | |
| CN107521355B (en) | Apparatus and method for detecting objects in a wireless charging area | |
| US11525704B2 (en) | Sensor device with capacitive sensor | |
| KR101987159B1 (en) | Device and method for detecting object within wireless charging region | |
| JP2022144354A (en) | Magnetic detection system | |
| KR20190001734A (en) | Safety system for subway platform | |
| JP2013151272A (en) | Measurement device, measurement method, road surface state estimation method, road surface state estimation device, and detection device | |
| JP2011069776A (en) | Method of detecting object |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OPRJ | Opposition rejected |
Effective date: 20150302 |
|
| NUG | Patent has lapsed | ||
| OPRJ | Opposition rejected |