电容式的接近传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电容式的接近传感器，其尤其用于机动车中。
【背景技术】
[0002]电容式的接近传感器通常包括具有一个或多个测量电极的电极设施，经由该电极设施，在置于相应的电极前面的空间区域(探测空间)内构建起电场。通过监控电极设施的电容量来识别身体部分或物体在该探测空间内的存在性。在此，充分利用的是，身体部分或物体影响了由传感器生成的电场，并且因此影响了电极设施的电容量。
[0003]在这种电容式的接近传感器的常见结构形式中，电极设施包括两种类型的测量电极，即，至少一个发射电极以及至少一个接收电极。在此，所述的或每个发射电极与信号生成电路互连用来生成电场，而至少一个接收电极与接收电路连接用来测量电容量。这种传感器测量在发射电极与接收电极之间形成的电容量(也就是由发射电极以及接收电极形成的电容器的电容量)或与之相关的测量参量(发射器-接收器-原理)。
[0004]在电容式的接近传感器的替选的结构形式中，传感器的电极设施包括仅一个测量电极或多个同类型的(也就是不区分接收电极和发射电极的)测量电极。在此，借助该至少一个测量电极相对于地构建起电场。因此，这种传感器测量在至少一个测量电极与地之间形成的电容量或与之相关的测量参量(单电极原理)。
[0005]在现代的机动车技术中，应用电容式的接近传感器尤其作为用于在能(尤其是自动地)调节的车辆部件，例如侧窗、车门、尾门等中的防夹或防碰撞设备的传感器来使用。在识别出在探测空间中的身体部分或物体时，这种传感器发送出探测信号，该探测信号使车辆部件的调节运动停止或逆动。
[0006]然而不利的是，电容式的传感器不仅对接近的身体部分做出反应，而且对在探测空间内存在的水也做出反应。这是因为，由于水的高电容率(介电常数)，即使少量的水也极为影响传感器的电容量。当所属的车辆遭受雨水或清洗水时，这可能会导致作为防夹或防碰撞传感器所使用的传感器失灵。
[0007]由EP I 828 524 BI公知一种电容式的传感器和一种所属的运行方法。为了在该传感器的情况下，将由水引起的事件与有身体部分接近区分开，始终按顺序进行一组至少两次的测量，在测量中，传感器以不同的频率或节拍来运行。当一组中的各测量之间的传感器信号改变时，在此推断出存在有水。相反地，传感器以如下方式识别出有身体部分接近，SP，在组中的所有测量中的测量信号基本上相同。
【发明内容】
[0008]本发明的任务在于，提出一种电容式的传感器和一种所属的运行方法，该电容式的传感器或该所属的运行方法能够以特别简单但仍然有效的方式来实现的是，将进入到传感器的探测空间内的身体部分与其它物质和物体尤其是水区分开。
[0009]根据本发明，关于用于运行具有至少两个测量电极的电容式的接近传感器的方法，该任务通过权利要求1的特征来解决。根据本发明，关于电容式的接近传感器，上述任务通过权利要求6的特征来解决。本发明的有利的且本身部分具有创造性的设计方式和改进方案在从属权利要求和下面的描述中陈述。
[0010]根据该方法，借助(接近)传感器获取第一电容量测量参量和第二电容量测量参量。在此，第一电容量测量参量与其中至少一个测量电极相对于地的电容量相关，而第二电容量测量参量与在测量电极之间的电容量相关。换言之，为了获知第一电容量测量参量，借助传感器根据开头所述的单电极原理来执行测量(单电极测量)。而为了获知第二电容量测量参量，根据开头所述的发射器-接收器-原理来执行测量(发射器-接收器-测量)。这两种测量都可以在本发明的范围内以任意的时间上的次序来实现。但是优选的是，同时精确地或至少以窄的时间上的间隔来实现测量，从而使传感器的确定电容量的环境条件在测量之间不显著地变化。电容量测量参量要么可以直接体现相应的电容量，要么与该电容量处于明确的(线性或非线性的)关系中。
[0011]根据该方法，将第一电容量测量参量的变化与第二电容量测量参量的同步的信号曲线共同进行评估，以便将与地(传导式或电容式)电联接的电导体接近传感器与非传导性的材料的接近区分开。第二电容量测量参量在时间区段内的曲线被理解为第二电容量测量参量的同步的信号曲线，其与第一电容量测量参量的所获取到的变化有时间上的关联性，尤其是同时发生。在共同评估电容量测量参量的过程中，例如可以将第一电容量测量参量的变化的方向与第二电容量测量参量的变化的方向进行比较。为此，在适宜的实施方案中，将两个电容量测量参量以相加的方式(尤其是通过求差)或相乘的方式相关联。
[0012]借助对第一和第二电容量测量参量的变化的共同的、尤其是比较性的评估，在此尤其将身体部分接近与水进入到传感器的探测空间中区分开。
[0013]本发明基于的认知在于，进入到传感器的探测空间中的材料的电特性与传感器的探测原理有关地对能测量的电容量产生不同的影响。
[0014]因此，与地联接的导体引入到根据单电极原理运行的传感器的探测空间中经常导致能测量的电容量的升高，这是因为导体形成了对应电极，该对应电极相对于传感器的测量电极具有比较小的间距。相反地，在根据发射器-接收器-原理运行的传感器中，与地联接的导体接近经常导致传感器设施的能测量的电容量的降低，这是因为该导体或多或少强烈地对传感器的测量电极造成相互间的屏蔽。
[0015]相反地，有非传导性的介质引导进传感器的场中，在任何情况下，也就是不仅在根据单电极原理进行测量的情况下而且在根据发射器-接收器-原理进行测量的情况下，都导致能测量的电容量的升高。
[0016]换言之，在两种传感器结构形式的情况下，与地联接的导体的接近在能测量的电容量中是反向的，而非传导性的介质同向地影响两种传感器类型的电容量。
[0017]本发明通过如下方式利用该认知，S卩，将该认知与电容式的接近传感器中互为替选的功能原理相结合，以便通过对按照两个功能原理分别获取的电容量测量参量进行共同的、尤其是比较性的评估来获取关于经探测的对象的电特性的附加信息。
[0018]考虑到探测人的身体或身体部分，此外，本发明还基于如下思路，S卩，在传感器的电场中人的身体一方面虽然(主要是由于人的身体的水含量)形成了非传导性的介质，但是另一方面，身体具有导电性并且通过与大地(地)的传导和/或电容式的联接而作为相对于传感器的测量电极的对应电极起作用。如所认知那样，在此，后者的影响占优势。因此，在电容式的传感器的场内的人的身体比与地联接的导体更为看作电介质。如所认知的那样，该特性是能利用的，以便简单且有效地将身体部分与水(尤其是雨水或清洗水)区分开。
[0019]适宜的是，以如下方式确定第一电容量测量参量和第二电容量测量参量，即，以相应的方式使它们与发射电极相对于地的电容量或在发射电极与接收电极之间的电容量相关。换言之，第一电容量测量参量和第二电容量测量参量优选以相同或至少类似的方式反映出相应的电容量的变化，从而使这两个电容量测量参量可以作为针对相应的电容量的数值的度量直接彼此间地进行比较。尤其地，两个电容量测量参量相对于相应的电容量的数值是直接成比例的。
[0020]在此，优选在识别出两个电容量测量参量的反向变化的情况下探测出有与地联接的电导体、尤其是身体部分接近，而在识别出两个电容量测量参量的同向变化的情况下探测出有非传导性的材料、尤其是水接近。
[0021]此外，还优选在识别出不与第二电容量测量参量的同步变化有关的第一电容量测量参量的变化的情况下，探测出有与地联接的电导体、尤其是身体部分接近。因此有利的是，即使该接近事件由于在探测空间中同时存在水而重叠，仍可以可靠地识别出有身体部分接近，从而这两个事件在其在双电极测量中对电极设施的电容量的作用方面完全或部分地抵消掉。因此，(与在简单的单电极测量或简单的双电极测量的情况下不同地)尤其可以识别出在非常潮湿的环境(例如暴雨)中有人接近，并且与单纯由水造成的事件区分开。
[0022]在探测到在传感器的探测空间内有身体部分时，尤其生成了探测信号并且/或者引入防护措施。在作为针对能运动的车辆部件的调节设备的范围内的防夹设备使用的传感器中，防护措施尤其在于使车辆部件的调节运行停止或逆动。相反地，在探测到在探测空间内有非传导性的材料、例如水时，抑制该探测信号或该防护措施。当然，在本发明的范围内在该情况下可以生成另外的探测信号。
[0023]根据本发明的(接近)传感器包括具有至少两个测量电极的电极设施。此外，传感器还包括至少一个用于针对其中一个测量电极生成电发射信号的信号生成单元以及至少一个用于获取与电容量有关的应答信号，从该应答信号中能推导出电容量测量参量。
[0024]通常，由发射信号引起的电参量被称为“应答信号”，并且该电参量的数值与电极设施的所要测量的电容量有关。优选将电流的强度作为在一定程度上表示电极设施对通过发射信号所产生的激励做出与电容量有关的应答的应答信号来获取，该电流在发射信号的作用下流到与接收电路互连的测量电极上(基于发射信号而从测量电极流出的电流在此相应地导致应答信号是负值)。但是对此替选地，在本发明的范围内也可以将其它的与电容量有关的参量作为应答信号使用，例如在发射信号与由此引起的通过电流