用于车辆的电容式传感器机构的组件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于车辆(1)的电容式传感器机构(20)的组件(10)，其尤其用于在电容式传感器机构(20)中的驱动和/或评估以检测车辆(1)处的激活行为，具有：至少一个用于测知车辆(1)环境变化的传感器电极(20.1)；传输机构(30)，用于依据频率和/或相位传输电输入信号(E)并用于输出输出信号(A)；传输机构(30)的输出端(30.2)，其电连接至传感器电极(20.1)以在传感器电极(20.1)输出该输出信号(A)用以检测；该传输机构(30)具有受控的源机构(30.3)，用于根据输入信号(E)的依据频率和/或相位的传输来在传感器电极(20.1)作为被引导的电信号输出输出信号(A)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车辆的电容式传感器机构的组件
本专利技术涉及一种用于车辆的电容式传感器机构的组件。本专利技术还涉及一种传感器机构、一种外门把手以及一种用于操作车辆的电容式传感器机构的方法。
技术介绍
从现有技术中知道了，在车辆上采用具有传感器元件的电容式传感器机构，以探测传感器元件环境中的变化例如人的运动或接近。为了评估该传感器元件，其可被反复充放电，这相应地伴随在传感器机构内的电信号收发。对此，大多采用因为再充电和/或因为在放电电流路径和充电电流路径之间的切换而可能出现的周期性矩形信号。为了评估该传感器元件，例如知道了再充电方法，就像在DE102012102422A1、DE102012105266A1、DE102013112909A1或DE102013112910A1中公开的那样。常见的问题在此是，这种评估用信号且尤其是矩形信号可以具有包含不利频率的频谱。因此可以想到，在传感器元件处借助信号再充电时出现干扰性辐射。相应地，减少传感器机构对环境的干扰作用通常是一项技术挑战并且牵涉到支出昂贵的措施。例如可能因为与在510千赫至1.71兆赫范围内的无线电信号的相互作用而出现问题。这种无线电信号尤其通过中波无线电广播(AM频段)的外部发射器等被发出。在此，用于减少和/或补偿所述相互作用的措施通常在技术上复杂且成本高昂。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是至少部分消除前述的缺点。本专利技术的任务尤其是允许改善车辆电容式传感器机构的操作。前述任务通过一种具有独立装置权利要求的特征的组件、一种具有并列装置权利要求的特征的传感器机构、一种具有另一并列装置权利要求的特征的外门把手以及一种具有独立方法权利要求的特征的方法完成。本专利技术的其它的特征和细节来自各自从属权利要求、说明书和附图。在此，关于本专利技术的组件所描述的特征和细节显然也与本专利技术的传感器机构、本专利技术的外门把手和本专利技术的方法相关地是适用的，反之亦然，因此，关于对各个专利技术方面的公开内容总是相互参照或可相互参照。该任务尤其通过一种用于车辆的电容式传感器机构的组件、尤其是电路组件来完成，其优选用于在电容式传感器机构中的驱动和/或评估以探测车辆处(如在车辆前部和/或侧部和/或尾部)的激活行为。激活行为在此例如可以由在车辆环境中的人来执行。因此，人可能希望通过在尾部处的姿势打开车辆后备厢盖。该姿势例如是身体部位在保险杠下方的运动，这可以通过该传感器机构来探测。或许也可以将在车辆门把手周围内的姿势规定为激活行为，用于例如解锁和/或打开车门。有利地，本专利技术的组件具有以下部件中的至少一个：-至少一个或恰好一个尤其呈传感器电极形式的传感器元件，其用于测知车辆环境中的、尤其是传感器元件环境中的、优选在车辆外部区域和/或在保险杠下方区域内和/或在门把手区域中的变化，最好用于测知姿势和/或激活行为，-传输机构，用于依据频率和/或依据相位地传输、优选用于依据频率和/或依据相位地改变电输入信号尤其是驱动信号，并且用于输出如下(电)输出信号，其优选与(依据频率和/或依据相位所传输/所改变的)输入信号相关，并且最好被设计成强制传输的传感器电压和/或强制传输的传感器电流，-该传输机构的输出端，其直接地或间接地电连接至该传感器元件或传感器电极，以便在传感器元件或传感器电极输出该输出信号，-传输机构的输入端，在此提供该输入信号。在此情况下尤其规定，该传输机构具有受控的源机构，用于根据输入信号的依据频率和/或依据相位的传输、优选依据频率和/或依据相位的改变(即尤其是由所传输/所改变的输入信号控制地)来产生该输出信号，并且优选作为被引导的电信号在传感器电极输出。这有以下优点，即，输入信号的频谱可以通过该传输机构来调整，即可以例如过滤掉输入信号的(不希望的)干扰频率和/或在传感器电极处输出该输出信号时避免干扰频率。但也还可以通过使用源机构来很可靠地保证加载在传感器电极的信号也还(基本上例如在预定容差内)具有通过传输机构调整后的频谱。在此，本专利技术的解决方案尤其基于如下设计，即，就潜在干扰频率而言，矩形信号用作用于传感器电极的输出信号是很成问题的，并且输入信号的被动滤波尤其还不够，因为在输出信号传输至传感器电极时或许可能出现干扰频率。尤其还无法充分保证：输出信号的传输和/或在传感器电极处的输出没有对输出信号和/或在传感器电极处的电磁辐射造成干扰影响。因而如此获得特殊优点，即，利用受控的源机构以在传感器电极处提供被引导的信号。尤其是，如此有利于减轻干扰的输出信号输出，即，通过主动产生输出信号可以实现在传感器电极处的信号导控，由此能很可靠地应对在传感器电极输出信号时的辐射干扰频率问题。有利地，在本专利技术的组件中能仅设置唯一的(在结构上设有的)传感器电极用于形成(可变的)传感器电容，在这里，优选通过车辆接地形成配对电极以形成传感器电容，进而不被视为单独(专用)构件。优选地，传感器机构的寄生电容在此情况下可忽略不计。这允许特别简单的结构设计。传感器电极可以是由导电性材料构成的传感器元件。例如该传感器电极被设计成长条形(细长的)导电体，例如呈电缆状，并且可选地仅通过唯一的直接电连接被连接至车辆电子装置。在此，电连接不仅可以是指直接连接，也指间接连接，即也通过其它电气元件，但优选地仅当所述连接仅以电气方式进行时。例如在传感器电极与车辆接地之间的电场在此不能被视为直接电连接，因而该传感器电极最好只具有与车辆电子装置的唯一的直接电连接。或许，车辆电子装置也可以是指至少所述传感器机构和/或控制器和/或传输机构。该车辆最好被设计成汽车、优选是轿车和/或电动车和/或混合动力车和/或自动驾驶车辆。另外可以想到，所述至少一个传感器元件、优选所述至少一个传感器电极布置在车辆的前部和/或侧部和/或尾部中，以便尤其是测知环境中的变化和/或在所述周边区域、即车辆前部和/或侧部和/或尾部内的相应激活行为。通过这种方式，在该周边区域内的激活行为能可靠地通过该传感器机构被探测。例如可以直观地依据所述探测来移动或激活在该周边区域内的车辆部件和/或功能。这种功能例如是车辆的照明和/或车辆锁具的解锁和/或等等。该部件例如可以被设计成后备厢盖和/或侧门和/或滑动门和/或引擎罩，其依据所述探测被移动和/或打开和/或关闭。也可选地可能的是，该传感器元件布置在门槛之处和/或之内或其区域内，以便依据所述探测例如打开车辆的侧门或滑动门。为能依据所述探测来可靠获知运动和/或运动形式，作为前述特征的替代或补充，也可以设置至少两个传感器元件、优选是传感器电极。它们例如共同布置在至少其中一个前述周边区域中，例如共同布置在保险杠内或门槛或门把手等中。受控的源机构、尤其是电流源机构和/或电压源机构可以是指真实电气元件或电路，其功能近似于理想受控源(即“非独立源”)、尤其是理想受控的电流源和/或电压源。因此，该源机构可以被理解为真实受控源、尤其是真实电流源或真实电压源(CVS)。这种源机构例如是运算放大器(OP)、尤其是受控的优选电压控制的运算放大器。特别有利的是，该源机构被设计成(真实)低阻受控的(电压)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆(1)的电容式传感器机构(20)的组件(10)，其尤其用于在所述电容式传感器机构(20)中的驱动和/或评估以检测该车辆(1)处的激活行为，具有：/n-至少一个用于测知所述车辆(1)环境变化的传感器电极(20.1)，/n-传输机构(30)，其用于依据频率和/或依据相位来传输电输入信号(E)并用于输出输出信号(A)，/n-该传输机构(30)的输出端(30.2)，其电连接至该传感器电极(20.1)，以在所述传感器电极(20.1)输出该输出信号(A)，/n其中，该传输机构(30)具有受控的源机构(30.3)，用于根据该输入信号(E)的依据频率和/或依据相位的传输来产生该输出信号(A)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180321 DE 102018106623.61.一种用于车辆(1)的电容式传感器机构(20)的组件(10)，其尤其用于在所述电容式传感器机构(20)中的驱动和/或评估以检测该车辆(1)处的激活行为，具有：
-至少一个用于测知所述车辆(1)环境变化的传感器电极(20.1)，
-传输机构(30)，其用于依据频率和/或依据相位来传输电输入信号(E)并用于输出输出信号(A)，
-该传输机构(30)的输出端(30.2)，其电连接至该传感器电极(20.1)，以在所述传感器电极(20.1)输出该输出信号(A)，
其中，该传输机构(30)具有受控的源机构(30.3)，用于根据该输入信号(E)的依据频率和/或依据相位的传输来产生该输出信号(A)。


2.根据权利要求1所述的组件(10)，其特征是，该源机构(30.3)被设计成真实的低阻受控的电流源和/或电压源，用于在所述传感器电极(20.1)处作为被引导的电信号输出所产生的输出信号(A)。


3.根据前述权利要求之一所述的组件(10)，其特征是，该源机构(30.3)被设计成有源式元器件、最好是运算放大器(OP)，其中，该源机构(30.3)直接连接至供应电压(VC,VE)以主动产生该输出信号(A)。


4.根据前述权利要求之一所述的组件(10)，其特征是，该传输机构(30)具有至少一个用于形成电子滤波器优选是低通滤波器和/或全通滤波器和/或带通滤波器的滤波器元件(30.4,30.5)，以执行所述输入信号(E)的依据频率和/或依据相位的传输，其中，该源机构(30.3)最好与至少一个滤波器元件(30.4,30.5)连接，从而形成有源式滤波器、尤其最好是Sallen-Key滤波器。


5.根据前述权利要求之一所述的组件(10)，其特征是，该传输机构(30)具有尤其用于形成最好是一阶滤波器的RC低通滤波器的第一滤波器元件(30.4)和尤其用于形成最好是二阶滤波器的Sallen-Key滤波器的第二滤波器元件(30.5)，其中，所述滤波器元件(30.4,30.5)相互连接以共同执行所述输入信号(E)的依据频率和/或依据相位的传输和/或以提高该传输机构(30)的滤波器阶次。


6.根据前述权利要求之一所述的组件(10)，其特征是，该输出信号(A)根据所述输入信号(E)的依据频率和/或依据相位的传输能以如下方式产生：该源机构(30.3)与至少一个滤波器元件(30.4,30.5)连接，从而通过该滤波器元件(30.4,30.5)改变的输入信号(E)加载于该源机构(30.3)的控制输入端，以关于输出信号(A)的输出来控制该源机构(30.3)，并且该源机构(30.3)的输出端与该传输机构(30)的输出端(30.2)相连或与之对应。


7.根据前述权利要求之一所述的组件(10)，其特征是，输入信号源(40)与该传输机构(30)的输入端(30.1)相连，以在该输入端(30.1)提供所述输入信号(E)，其中，该输入信号源(40)对此具有至少一个驱动机构(50.1)。


8.根据前述权利要求之一所述的组件(10)，其特征是，该传输机构(30)设计用于执行该输入信号(E)的谐波的抑制，以至少减少由该传感器电极(20.1)发出的在干扰频率范围内的信号。

【专利技术属性】
技术研发人员：贝特霍尔德·西格，
申请(专利权)人：胡夫·许尔斯贝克和福斯特有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE