专利名称：趋近和/或接触检测装置、相关方法和车辆门把手的制作方法
技术领域：
本发明涉及趋近和/或接触检测装置和相关方法。本发明在机动车辆的门把手领域找到特别有利的应用。
背景技术：
在图I和2中示出的趋近和/或接触检测装置是已知的，包括设计成并入车辆门5把手I中的电容式趋近和/或接触传感器3。该传感器3使之可能检测区域10 (称为解锁区域，位于车辆的把手I和门5之间)中和区域11 (称为锁定区域，位于把手I外侧与门5相对的一侧上)中使用者的手或手的一部分(通常是一个或多个手指)的存在。当在解锁区域10中检测到使用者的手或手的一部分的存在时，车辆的门解锁。当 在锁定区域11中检测到使用者的手或手的一部分的存在时，车辆的门锁定。为此，趋近和/或接触传感器3包括与解锁区域10有关的至少一个检测电极15 (称为解锁电极)和与锁定区域11有关的一个检测电极16 (称为锁定电极)。为了防止在手靠近把手I时车辆门的不希望解锁，解锁电极15的检测范围必须不太大。为了限制解锁电极15的检测范围，电容式趋近和/或接触传感器3包括位于解锁电极15和把手I的前表面之间的接地平面18(或者低频天线，用于识别由使用者携带的免提接近标记)。该接地平面18设计成阻挡由电极15产生的静电场，这减少该电极15的检测范围。接地平面18因而用于将解锁区域10限制为位于把手I和门5之间的区域。图I示出了在其前表面22上支撑锁定电极16且在其后表面21上支撑解锁电极15的印刷电路20。接地平面18并入电路20中在锁定电极16和电极15之间。这种配置特别地形成传感器3的相当大的厚度和高制造成本。此外，由于使用的高部件数量，其使得传感器3的制造复杂。图2所示的另一种已知系统包括由印刷电路20的后表面21支撑的接地平面18。锁定电极16由前表面22支撑，解锁电极15借助于连接部分19连接到后表面21。这种系统的厚度小于图I的厚度，但是仍然是相当大的。此外，该配置涉及相当大的制造成本，特别地由于使用的高部件数量，传感器3的安装难以实现。我们还注意到，非常接近电极15和16的接地平面18的定位破坏电极15和16进行的测量。
发明内容
本发明的主要目的是解决现有系统具有的问题中的至少一个。因此，本发明涉及一种趋近和/或接触检测装置，包括电容式趋近和/或接触传感器和控制电路，所述装置设计成安装在车辆门的把手中，以便检测在第一区域中和第二区域中使用者的手或手的一部分的存在，所述第一区域称为解锁区域，位于车辆的把手和门之间，所述第二区域称为锁定区域，位于把手外侧与门相对的一侧上，所述电容式趋近和/或接触传感器包括与把手的解锁区域有关的检测电极，称为解锁电极；和与把手的锁定区域有关的检测电极，称为锁定电极。本发明在于，在控制电路借助于解锁电极触发把手的解锁区域中的检测测量时，所述控制电路将与锁定区域有关的锁定电极接地。根据一个实施例，在所述控制电路借助于锁定电极触发把手的锁定区域中的检测测量时，所述控制电路将与解锁区域有关的解锁电极接地。根据一个实施例，所述控制电路定期地借助于解锁电极触发解锁区域中的检测测量且借助于锁定电极触发锁定区域中的检测测量，锁定区域中的检测测量在解锁区域中的两个相继检测测量之间进行，锁定区域中进行的两个相继检测测量之间的周期长于解锁区域中的两个相继检测测量之间的周期。根据一个实施例，解锁区域中进行的两个相继检测测量之间的周期在15和20毫秒之间，锁定区域中进行的两个相继检测测量之间的周期在45和60毫秒之间。
在一个实施例中，所述装置包括与第一锁定区域有关的第一锁定电极以及与第二锁定区域有关的至少一个第二锁定电极，每个锁定区域与给定锁定级别有关。根据一个实施例，在所述控制电路借助于相应检测电极触发锁定区域或解锁区域中的检测测量时，所述控制电路将未参与测量的所有检测电极接地。根据一个实施例，所述控制电路定期地借助于解锁电极触发解锁区域中的检测测量且借助于第一锁定电极和第二锁定电极触发每个锁定区域的检测测量，锁定区域中的检测测量一个接一个在解锁区域中进行的两个相继检测测量之间进行。根据一个实施例，分别在第一和第二锁定区域中进行的两个相继检测测量之间的周期长于解锁区域中进行的两个相继检测测量之间的周期。根据一个实施例，解锁区域中的两个相继检测测量之间的周期在15和20毫秒之间，第一锁定区域中的两个相继检测测量之间的周期在45和60毫秒之间，第二锁定区域中的两个相继检测测量之间的周期在45和60毫秒之间。根据一个实施例，锁定区域中进行的两个相继检测测量之间的周期相同。根据一个实施例，解锁电极的范围在10 mm和15 mm之间。根据一个实施例，锁定电极或多个锁定电极的范围小于解锁电极的范围。本发明还涉及配备有趋近和/或接触检测装置的车辆门把手。本发明还涉及与趋近和/或接触检测装置一起使用的趋近和/或接触检测方法，所述趋近和/或接触检测装置设计成安装在车辆门把手中，该趋近和/或接触检测装置包括控制电路和电容式趋近和/或接触传感器，所述电容式趋近和/或接触传感器具有与把手的解锁区域有关的检测电极，称为解锁电极；和与把手的锁定区域有关的至少一个检测电极，称为锁定电极。由于根据本发明的方法使用上述装置，在该情况下，所述方法包括步骤在控制电路借助于解锁电极触发把手的解锁区域中的检测测量时，将与锁定区域有关的锁定电极接地。根据本发明的一个实施例，所述方法还包括步骤在所述控制电路借助于锁定电极触发把手的锁定区域中的检测测量时，将与解锁区域有关的解锁电极接地。
在阅读以下详细说明和分析所附的附图后，将更好地理解本发明。这些附图仅仅作为说明给出，而绝不是本发明的限制。附图示出图I (已经描述)是包含根据现有技术的趋近和/或接触检测装置的门把手的截面图，具有位于印刷电路内的接地平面；
图2 (已经描述)是包含根据现有技术的趋近和/或接触检测装置的门把手的截面图，具有由印刷电路的一个表面支撑的接地平面；
图3是包含根据本发明的第一实施例的带有单个锁定电极 的趋近和/或接触检测装置的门把手的截面 图4是图3的趋近和/或接触检测装置的测量的时间管理的图形表示；
图5是包含根据本发明的第二实施例的配备有两个锁定电极的趋近和/或接触检测装置的门把手的截面 图6是图5的趋近和/或接触检测装置的测量的时间管理的图形表示。相同、类似或相似元件从一个附图到另一个附图保持相同的附图标记。
具体实施例方式图3示出了包含趋近和/或接触检测装置2的门5的把手I的截面图。该装置2包括电容式趋近和/或接触传感器3，具有称为解锁电极的第一检测电极15、称为锁定电极的第二检测电极16、以及支撑这些电极15和16的印刷电路20。此外，如下文所述，包括微控制器的控制电路4提供施加到每个锁定和解锁电极15、16的电压的动态管理，且例如经由线连接件40连接到印刷电路，在印刷电路上存在两个锁定和解锁电极15和16。更准确地，印刷电路20在其一个表面21 (称为后表面，朝向门5)上支撑解锁电极15，且在表面22 (称为前表面，与后表面21相对)上支撑锁定电极16。电路20因而是“双层”型电路，因为其在每个表面上都支撑迹线和相应部件。印刷电路20位于把手I内。一个区域10，称为解锁区域，基本上在把手I和门5之间延伸，与解锁电极15相关。区域10与解锁电极15的检测区域相对应。区域11，称为锁定区域，基本上在把手I的外侧在与门5相对的侧面上延伸，与锁定电极16相关。区域11与锁定电极16的检测区域相对应。解锁电极15的范围优选在10 mm和15 mm之间。锁定电极16的范围通常小于解锁电极的范围。在检测解锁区域10 (相应地，锁定区域11)中使用者的手或手的一部分的存在之后，装置2借助于射频天线(未示出)将信号发送到使用者携带的标记类型(未示出)的免提系统。在车辆验证使用者携带的标记的标识符之后，这就是说在验证标记的携带者被授权之后，车辆自动地解锁(或相应地，锁定)车辆。因而，如图4所示，控制电路4定期地触发解锁区域10中的检测测量U。图4中两个相继检测测量U之间的周期(标记为Tl)非常短，例如具有15至20毫秒量级，以便实际上瞬时地检测使用者的手或手的一部分的存在。对于解锁区域10中的检测测量U的整个持续时间，本发明提出控制电路4将锁定电极16接地。具体地，当锁定电极16由控制电路4接地时，锁定电极16具有与现有技术的传感器的接地平面相同的功能，这就是说，接地的锁定电极16阻挡由解锁电极15产生的静电场。这将解锁电极15的检测范围减少至位于把手I和门5之间的区域，以便防止靠近把手I的手的不希望检测。此外，锁定电极16不会破坏由解锁电极15进行的检测测量U。此外，控制电路4在两个测量U之间定期地触发与锁定区域11有关的检测测量LI。有利地，两个相继检测测量LI之间的周期T2长于两个相继检测测量U之间的周期Tl，这使之可以减少装置2的消耗。具体地，使用者容忍检测对门关闭来说比打开花费更长时间。在一个实施例中，Τ2在45和60毫秒之间。对于锁定区域11中的检测测量LI的整个持续时间，本发明提出控制电路4将解锁电极15接地。当解锁电极15由控制电路4接地时，解锁电极15具有与现有技术的传感器的接地平面相同的功能，这就 是说，接地阻挡由锁定电极16产生的静电场。除了这将减少锁定电极16的检测范围之外，接地的解锁电极15的静电场不会破坏由锁定电极16进行的测量LI。由于现有技术的传感器的接地平面的功能在本发明中通过锁定电极16和解锁电极15成功地提供，因而传感器3不需要位于所述电极15和16之间的附加接地平面(在现有技术中如此)。因而，在图3所示的实施例中，传感器3有利地没有位于所述电极15和16之间的附加接地平面，这简化制造且有效地减少所述传感器3的厚度，从而使之更容易并入把手2中。在图5所示的第二实施例中，电容式趋近和/或接触传感器3借助于与解锁区域10有关的解锁电极15、与第一锁定区域11. I有关的第一锁定电极16. I以及与第二锁定区域11. 2有关的第二锁定电极16. 2来检测使用者的手或手的一部分的存在。每个锁定电极
16.I、16. 2对应于不同锁定级别。“锁定级别”指的是对于给定锁定级别在可以从一个位置移动到另一个(后视镜、窗户和任选地可开式遮阳车顶)或者从锁定状态移动到解锁状态(门、车尾行李箱)的所有构件中选择期望命令关闭(这就是说，从解锁状态移动至锁定状态或者从打开位置移动至关闭位置)的构件的可能性。在一个示例中，区域11. I对应于所有门的锁定，而区域11. 2对应于所有门的锁定以及窗户、后视镜和任选地车辆可开式遮阳车顶的关闭。如图6所示，控制电路4定期地触发解锁区域10中的检测测量U。图6中两个相继检测测量U之间的周期(标记为Tl)非常短，例如具有15至20毫秒量级，以便实际上瞬时地检测使用者的手或手的一部分的存在。对于解锁区域10中的检测测量U的整个持续时间，本发明提出控制电路4将未参与测量的所有电极(这就是说，锁定电极16. I和16. 2)接地。此外，控制电路4在两个检测测量U之间定期地触发锁定区域11. I中的检测测量LI。两个相继检测测量LI之间的周期Τ2 (在此，同样长于Tl)例如具有45至60毫秒的量级。对于锁定区域11. I中的检测测量LI的整个持续时间，控制电路4将未参与测量的所有电极(这就是说，解锁电极15和锁定电极16. 2)接地。控制电路4在两个测量U之间在测量LI之后定期地触发锁定区域11. 2中的检测测量L2。两个相继检测测量L2之间的周期Τ3例如具有45至60毫秒的量级。优选地，周期Τ2和Τ3相同。对于锁定区域11. 2中的检测测量L2的整个持续时间，本发明提出控制电路4将未参与测量的所有电极(这就是说，解锁电极15和锁定电极16. I)接地。因而，控制电路4一个接一个在两个检测测量U之间触发每个锁定区域11. 1,11. 2中的检测测量LI、L2。在检测解锁区域10或锁定区域11. 1、11. 2中的存在之后，装置2借助于射频天线将信号发送到使用者携带的标记类型(未示出)的免提系统。在车辆验证使用者携带的标记的标识符之后，这就是说在验证标记的携带者被授权之后，车辆自动地解锁(或相应地，锁定)车辆。自然，本发明并不限于所述实施例，且锁定区域和因而锁定电极的数量根据锁定级别的数量变化(例如，所有门的锁定、所有门的锁定和窗户以及可开式遮阳车顶的关闭、等等)。因而，虽然图5中仅仅示出两个锁定电极，但是传感器3可包括多于两个的多个锁定电极，其与车辆制造商期望的锁定级别的数量相对应。类似地，传感器3还可以包括与期望的多个解锁级别相对应的多个解锁电极。该解锁级别对应于对于给定锁定级别打开选定构件的命令。控制电路4在图3和5中显示为位于把手I内。然而，以等价的方式，电路4可以并入印刷电路20中，或者位于门5内，或车辆中的其它地方。具体地，电路4可形成车辆的控制电子器件或“车辆计算机”的一部分。应当注意的是，同一个趋近和/或接触检测装置2可包括多个电容式趋近和/或 接触传感器3，例如位于车辆的不同门把手5中。有利地，同一个控制电路4于是用于同时控制所述趋近和/或接触传感器3中的每一个。因而，通过在不用于检测时借助于将其电接地而明智地使用每个电极作为接地平面，根据本发明的装置使之可以节省附加部件，这就是说现有技术中使用的接地平面18。
权利要求
1.一种用于趋近和/或接触检测的装置(2)，包括电容式传感器(3)和控制电路(4)，所述装置(2)设计成安装在车辆门(5)的把手(I)中，以便检测在第一区域(10)和第二区域(11)中使用者的手或手的一部分的存在，所述第一区域(10)称为解锁区域，位于车辆的把手(I)和门(5)之间，所述第二区域(11)称为锁定区域，位于把手(I)外侧与门(5)相对的一侧上，为了这两个区域中的检测，所述电容式传感器(3)包括 与把手的解锁区域(10)有关的至少一个检测电极(15)，称为解锁电极(15);和与把手的锁定区域(11)有关的至少一个检测电极(16)，称为锁定电极(16)，所述电极连接到控制电路(4)， 其特征在于，在控制电路(4)借助于解锁电极(15)触发把手(I)的解锁区域(10)中的检测测量(U)时，所述控制电路(4)将与锁定区域(11)有关的锁定电极(16)接地。
2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，在所述控制电路(4)借助于锁定电极(16)触发把手(I)的锁定区域(11)中的检测测量(LI)时，所述控制电路(4)将与解锁区域(10)有关的解锁电极(15)接地。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制电路(4)定期地借助于解锁电极(15)触发解锁区域(10)中的检测测量(U)且借助于锁定电极(16)触发锁定区域(11)中的检测测量(LI )，锁定区域(11)中的检测测量(LI)在解锁区域(10)中的两个相继检测测量(U)之间进行，锁定区域(11)中进行的两个相继检测测量(LI)之间的周期(T2)长于解锁区域(10)中的两个相继检测测量(U)之间的周期(Tl)。
4.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述装置包括与第一锁定区域(11.O有关的第一锁定电极(16. I)以及与第二锁定区域(11. 2)有关的至少一个第二锁定电极(16. 2)，每个锁定区域(11. 1，11. 2)与给定锁定级别有关。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，在所述控制电路(4)借助于相应检测电极(15，16. 1，16. 2)触发锁定区域(10)或解锁区域(11. 1,11. 2)中的检测测量(U，LI，L2)时，所述控制电路(4)将未参与测量的所有检测电极(15，16. 1，16. 2)接地。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制电路(4)定期地借助于解锁电极(15)触发解锁区域(10)中的检测测量(U)且借助于第一锁定电极(16. I)和第二锁定电极(16. 2)触发每个锁定区域(11. 1，11.2)的检测测量化1，1^2)，锁定区域(11. 1，11. 2)中的检测测量(LI，L2) 一个接一个在解锁区域(10)中进行的两个相继检测测量(U)之间进行。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，分别在第一和第二锁定区域(11.1，11.2)中进行的两个相继检测测量(L1，L2)之间的周期(T2，T3)长于解锁区域(10)中进行的两个相继检测测量(U)之间的周期(Tl)。
8.根据权利要求6和7中任一项所述的装置，其特征在于，锁定区域(11.1,11.2)中进行的两个相继检测测量(LI，L2)之间的周期(Τ2，Τ3)相同。
9.一种车辆门把手，配备有根据权利要求I至8中任一项所述的趋近和/或接触检测>j-U ρ α装直。
10.一种使用根据权利要求I至8中任一项所述的装置来检测趋近和/或接触的方法。
全文摘要
本发明基本上涉及一种用于趋近和/或接触检测的装置(2)，包括电容式传感器(3)，其设计成安装在车辆门(5)的把手(1)中，以便检测在第一区域(10)和第二区域(11)中使用者的手或手的一部分的存在，所述第一区域(10)称为解锁区域，位于车辆的把手(1)和门(5)之间，所述第二区域(11)称为锁定区域，位于把手(1)外侧与门(5)相对的一侧上。根据本发明，在控制电路(4)借助于解锁电极(15)触发把手(1)的解锁区域(10)中的检测测量(U)时，所述控制电路(4)将与锁定区域(11)有关的锁定电极(16)接地。
文档编号E05B1/00GK102914800SQ201210273009
公开日2013年2月6日 申请日期2012年8月2日 优先权日2011年8月3日
发明者X.豪尔內 申请人:法国欧陆汽车公司, 欧陆汽车有限责任公司