用于机动车辆的在多个检测区域处检测存在的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及存在检测装置（40），其包括连接到微控制器（50）的传感器（60），所述传感器包括布置在第一检测区域（Zd1）中的第一检测电容（62）和布置在第二检测区域（Zd2）中的第二检测电容（64），所述微控制器（50）被配置成通过从第二检测电容对第一检测电容充电和/或从第一检测电容向第二检测电容放电而循环地重复测量信号（N）的测量阶段，并且被配置成根据测量信号（N）来检测第一检测区域（Zd1）和/或第二检测区域（Zd2）中的使用者的存在。本发明专利技术还涉及包括检测装置的机动车辆和检测方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机动车辆的在多个检测区域处检测存在的方法和装置
本专利技术属于机动车辆的领域，并且更特别地涉及用于检测机动车辆的使用者的存在的方法和装置。本专利技术尤其适用于检测使用者的手在机动车辆的门把手上的存在。
技术介绍
在机动车辆中，已知使用用于检测使用者的手在所述机动车辆的门把手上的存在的装置，以便例如使得能够锁定和/或解锁所述门。众所周知，这样的检测装置包括传感器以及连接到所述传感器的微控制器，所述传感器至少部分地安装在机动车辆的门的把手中。在所谓的“电容”测量的解决方案中，传感器包括布置在所述把手的检测区域中的电极。众所周知，电极形成具有预定值（以法拉表示）的检测电容。当手接近该电极时，检测电容的视在值（valeurapparente）增大，并且该增大可以用于检测使用者的手在电极附近（例如，在所述电极的几厘米之内）的存在。现有的检测装置还包括参考电容，在不存在手的情况下，参考电容通常具有与检测电容基本相同的值。为了检测手的存在，例如将检测电容周期性地充电和放电到参考电容中。当将检测电容放电到参考电容中时，电荷在检测电容和参考电容之间平衡，并且可以根据表示所述检测电容的放电的电压信号来检测手的存在。这样的检测装置称为电容分压器（在英语文献中为“CapacitiveVoltageDivider”或CVD）。图1示意性地示出了根据现有技术的称为差分电容分压器（在英语文献中为“DifferentialCapacitiveVoltageDivider”或DCVD）的检测装置10的实施例。如图1所示，检测装置10包括连接到微控制器20的传感器30。传感器30包括参考电容31，参考电容31的端子分别连接到微控制器20的两个输入/输出端口21和22。传感器30还包括电极32，电极32被布置在门把手的检测区域中并且连接到输入/输出端口21。众所周知，电极32与电接地一起形成检测电容33。为了检测检测区域中的手的存在，微控制器20基于第一电压信号和第二电压信号来计算测量信号。在检测电容33的充放电的阶段期间测量第一电压信号，在此期间，微控制器20对检测电容33进行充电，然后使检测电容33向参考电容31放电。一旦在检测电容33和参考电容31之间达到了电荷平衡，就例如将第一电压信号测量为检测电容33两端的电压。如下表所示，例如通过控制输入/输出端口21和22来实现这样的检测电容33的充放电阶段：检测电容33的充电检测电容33的放电第一电压信号的测量输入/输出端口21VCCININ输入/输出端口22VCCGNDGND在上表中：VCC对应于馈电的电位，GND对应于电接地的电位，IN意味着所考量的输入/输出端口用作输入，以测量第一电压信号。在如下阶段期间测量第二电压信号：该阶段在于在参考电容31和检测电容33之间实现电容分压桥（pontdiviseur），在该阶段期间，微控制器20对串联电连接的参考电容31和检测电容33进行充电。一旦在参考电容31和检测电容33之间达到了电荷平衡，就将第二电压信号例如测量为检测电容33两端的电压。如下表所示，例如通过控制输入/输出端口21和22来实现这样的电容分压桥实现阶段：参考电容31和检测电容33的充电第二电压信号的测量输入/输出端口21ININ输入/输出端口22VCCVCC通过将第一电压信号表示为M1，并且将第二电压信号表示为M2，测量信号N例如被微控制器20计算为第一电压信号和第二电压信号之间的差，N=M1–M2，由此得来这样的检测装置10的“差分”的名称。在不存在手的情况下，参考电容31和检测电容33各自的值例如被选择为彼此相等。在这种情况下，在不存在手的情况下，第一电压信号和第二电压信号原则上都等于VCC/2，使得测量信号N为零。相反，在检测区域中存在手的情况下，检测电容33的视在值增大，这使得第一电压信号M1相对于VCC/2增大，并且第二电压信号M2相对于VCC/2减小。因此，测量信号N也增大，并且例如可以在测量信号N变得大于预定的正阈值时检测到手的存在。然而，这样的检测装置10（CVD或DCVD）具有某些限制。尤其是，除了手的存在之外，还存在外部因素可能影响检测电容33的视在值。例如，在检测区域中的水（雨水、水分）的存在可能会改变检测电容33的视在值，并导致对手的存在的错误检测。另外，可能期望能够在多个不同的检测区域中检测手的存在。然而，对于诸如机动车辆的门把手之类的应用而言，增加使得能够进行这样的多区域检测所需的电子部件的数量可能被证明过于复杂和昂贵。本专利技术的目的是通过提出一种解决方案来弥补现有技术的解决方案的全部或部分限制、尤其是上面阐述的那些限制，该解决方案使得能够对于外部因素更加稳健，并且还使得能够限制执行多区域检测所需的复杂度。
技术实现思路
为此，并且根据第一方面，本专利技术涉及一种用于检测机动车辆的使用者的存在的检测装置，该装置包括连接到微控制器的传感器，所述传感器包括布置在第一检测区域中的形成第一检测电容的第一电极。所述传感器还包括布置在第二检测区域中的形成第二检测电容的第二电极，并且所述微控制器被配置成循环地重复测量阶段，包括：•第一检测电容的充放电阶段，在该阶段期间，微控制器对第一检测电容进行充电、使所述第一检测电容向第二检测电容放电直到达到第一平衡水平、并且测量表示所述第一平衡水平的第一电压信号，•第二检测电容的充放电阶段，在该阶段期间，微控制器对第二检测电容进行充电、使所述第二检测电容向第一检测电容放电直到达到第二平衡水平、并且测量表示所述第二平衡水平的第二电压信号，•通过比较第一电压信号和第二电压信号来计算测量信号。微控制器还被配置成：当测量信号验证了预定的检测标准时，在第一检测区域和/或第二检测区域中检测到使用者的存在。这样，检测装置是多区域的，因为它包括至少两个检测电容，即第一检测电容和第二检测电容，这两个检测电容的电极布置在各自不同的检测区域中，即第一检测区域和第二检测区域。该检测装置还可以不具有仅用作参考电容的电容。实际上：•第一检测电容用于第一检测区域中的检测，并且用作第二检测电容的参考电容，并且•第二检测电容用于第二检测区域中的检测，并且用作第一检测电容的参考电容。因此，与根据现有技术所需的电子部件的数量相比，实现多区域检测所需的电子部件的数量大幅减少。实际上，根据现有技术，每个检测区域至少需要两个电容（一个检测电容和一个参考电容），而根据本专利技术可以每个检测区域仅预备单个电容（检测电容，因为参考电容由用于另一检测区域的检测电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于检测机动车辆的使用者的存在的检测装置（40），其包括连接到微控制器（50）的传感器（60），所述传感器（60）包括布置在第一检测区域（Zd1）中的形成第一检测电容（62）的第一电极（61），其特征在于，所述传感器（60）还包括布置在第二检测区域（Zd2）中的形成第二检测电容（64）的第二电极（63），并且在于，所述微控制器（50）被配置成循环地重复测量阶段（71），包括：/n• 第一检测电容（62）和第二检测电容（64）的完全放电步骤，/n• 第一检测电容（62）的充放电阶段（73），在该阶段期间，微控制器对第一检测电容（62）进行充电、使所述第一检测电容（62）向第二检测电容（64）放电直到达到第一平衡水平、并且测量表示所述第一平衡水平的第一电压信号，/n• 第一检测电容（62）和第二检测电容（64）的完全放电步骤，/n• 第二检测电容（64）的充放电阶段（74），在该阶段期间，微控制器对第二检测电容（64）进行充电、使所述第二检测电容（64）向第一检测电容（62）放电直到达到第二平衡水平、并且测量表示所述第二平衡水平的第二电压信号，/n• 通过比较第一电压信号和第二电压信号来计算测量信号（N），/n• 所述微控制器（50）还被配置成：当测量信号（N）验证了预定的检测标准时，在第一检测区域（Zd1）和/或第二检测区域（Zd2）中检测到使用者的存在。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180129 FR 18506771.用于检测机动车辆的使用者的存在的检测装置（40），其包括连接到微控制器（50）的传感器（60），所述传感器（60）包括布置在第一检测区域（Zd1）中的形成第一检测电容（62）的第一电极（61），其特征在于，所述传感器（60）还包括布置在第二检测区域（Zd2）中的形成第二检测电容（64）的第二电极（63），并且在于，所述微控制器（50）被配置成循环地重复测量阶段（71），包括：
•第一检测电容（62）和第二检测电容（64）的完全放电步骤，
•第一检测电容（62）的充放电阶段（73），在该阶段期间，微控制器对第一检测电容（62）进行充电、使所述第一检测电容（62）向第二检测电容（64）放电直到达到第一平衡水平、并且测量表示所述第一平衡水平的第一电压信号，
•第一检测电容（62）和第二检测电容（64）的完全放电步骤，
•第二检测电容（64）的充放电阶段（74），在该阶段期间，微控制器对第二检测电容（64）进行充电、使所述第二检测电容（64）向第一检测电容（62）放电直到达到第二平衡水平、并且测量表示所述第二平衡水平的第二电压信号，
•通过比较第一电压信号和第二电压信号来计算测量信号（N），
•所述微控制器（50）还被配置成：当测量信号（N）验证了预定的检测标准时，在第一检测区域（Zd1）和/或第二检测区域（Zd2）中检测到使用者的存在。


2.根据权利要求1所述的检测装置（40），其中，第一电极（61）和第二电极（63）通过电阻部件（65）连接。


3.根据权利要求1至2中的任一项所述的检测装置（40），其中，第一电极（61）通过电阻部件（66）连接到微控制器（50）的第一端口（51）、和/或第二电极（63）通过电阻部件（67）连接到微控制器（50）的第二端口（52）。


4.根据权利要求1至3中的任一项所述的检测装置（40），其中，第一检测电容（62）与第一控制电容（68）并联布置、和/或第二检测电容（64）与第二控制电容（69）并联布置。


5.机动车辆，其特征在于，其包括根据权利要求1至4中的任一项所述的检测装置（40）。


6.根据权利要求5所述的机动车辆，其中，检测装置（40）的传感器（60）至少部分地安装在所述机动车辆的门把手中。

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【专利技术属性】
技术研发人员：G·施皮克，Y·埃斯卡兰特，O·热拉尔迪埃，
申请(专利权)人：法国大陆汽车公司，大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR