具有由天线包围的电极的用于控制对机动车辆的进入的传感器的制作方法

本发明涉及机动车领域，并且更特别地涉及对车辆的进入的传感器的领域，允许活动部(比如门)的自动打开和/或关闭。更特别地，本发明涉及一种具有由天线包围的电极的用于控制对机动车辆的进入的传感器。

背景技术：

1、电容式类型存在传感器在现有技术中是已知的，其用于检测用户的接近或离开，以使得预测机动车辆的活动部的锁定或解锁。

2、这样的传感器基于使用所谓的主电极，其与用户的手形成电容器。用户的手和主电极之间的距离限定电容器的电容。主电极优选地集成到机动车辆的门中，例如在把手处。对电容的测量因此允许检测用户的手相对于把手是接近还是离开。

3、以已知方式，这样的存在传感器可以还包括导电防护环，其包围主电极而不与后者直接物理接触。通过使防护环带有预定电势(例如，与主电极相同的电势)，实现对电场线的引导以使它们聚集在主电极上。因此改进了基于电容测量的距离测量的灵敏度。

4、在现有技术中还已知的是基于机载于机动车辆上的设备和由用户携带的设备之间的射频通信的用户识别系统。机载于机动车辆上的设备形成询问和识别设备。由用户携带的设备形成标识设备。在操作中，机载于机动车辆上的设备发送询问信号。询问信号被由用户携带的设备接收，由用户携带的设备响应于此返回包含用户标识信息的标识信号。标识信号被由机载于机动车辆上的设备接收。用户标识信息可以然后被使用在机载于机动车辆上的系统中，特别是用于授权对所述车辆的进入或者不对进入所述车辆进行授权。

5、由用户携带的设备可以包括简单的rfid标签或标志。优选地，其涉及包括射频天线并且存储标识数据的智能电话。

6、机载于机动车辆上的设备尤其包括射频天线。

7、以有利的方式，电容式类型存在传感器和用户识别系统一同协作以检测个体的接近，并且标识接近的个体以便当接近的个体被授权进入车辆时控制车辆的活动部的自动打开。在此情况下，机动车辆同时容纳电容式类型存在传感器和用户识别系统的一部分。

8、在专利申请de 10 2018 122 254 b3中，描述了一种系统，其组合有电容式类型存在传感器和用户识别系统的射频天线。在该文献中，电容式传感器的主电极具有梳状形状。其由射频天线包围，以使得射频天线的金属表面可以形成防护电极。射频天线由同心矩形匝构成。

9、本发明的目的在于提出一种用于对车辆的进入的控制系统的设备，其旨在机载于机动车辆上以实施用户的接近的检测以及对所述用户的识别，并且相对于现有技术具有改进的性能。

技术实现思路

1、该目的是利用如下达成的：一种用于对车辆的进入的控制系统的设备，其旨在机载于机动车辆上以实施用户接近检测以及对所述用户的识别，并且包括：

2、-所谓的主电极，其旨在与用户形成电容器，以用于实施电容式类型接近检测；和

3、-发送和接收天线，其由包括多个匝的线圈形成并且被配置为发送和接收射频信号以便标识用户；

4、其中，主电极由线圈的被称为防护匝的匝包围。

5、根据本发明，防护匝包括：

6、-第一部分，其界定如下区域：主电极处于该区域的内部，

7、-第二部分，其被相对于主电极偏移，和

8、-至少一个凹口，其沿着主电极的边缘延伸并且将第一部分和第二部分连接在一起，每个凹口包括彼此平行并且由匝的位于凹口的底部处的部分连接在一起的两个区段。

9、根据本发明，线圈的所有匝具有实质上相同的形状，该形状是由被至少一个凹口两两地分离的两个部分限定的。优选地，每个匝在平行于主电极的平面的平面中界定预定表面。针对线圈上的每一对的两个匝，对应的预定表面之间的相互重叠比率可以大于或等于90％，甚至大于或等于95％。

10、天线能够发送和接收的射频信号具有介于3khz和300ghz之间的载波中心频率。以优选方式，载波中心频率介于13mhz和14mhz之间，特别是等于13.56mhz。以特别有利的方式，所述射频信号服从所谓的nfc(针对按英语的“near field communication”，近场通信)通信协议，其特征尤其在于在13.56mhz上居中的载波。

11、如在介绍中提及的现有技术中那样，发送和接收天线的线圈能够形成用于主电极的防护环的至少部分。在介绍中给出对防护环的限定。贯穿全文，将“防护匝”称为与主电极共面布置的匝。事实上，后者最大地贡献于引导电场线以将它们聚集在主电极上。然而，应注意的是，线圈是一体地实现的，使得它的其他匝也实现这种引导(尽管以较小的比重)。不管任何情况下，本发明允许各匝被布置成一个重叠在另一个之上，其中，仅各匝中的一匝与主电极共面。因此改进根据本发明的设备的紧凑性。

12、在本发明中，防护匝可以仅形成防护环的仅一部分，主电极仅在其周界的仅一部分上、优选地在其周界的至少80％上被包围。

13、此外，在本发明中，防护匝包括：第一部分，其界定如下区域：主电极处于该区域的内部；和第二部分，其被相对于主电极偏移。偏移意指“不包围主电极”，或“包围与容纳主电极的表面不同的表面”。因此，仅防护匝的一部分充当用于主电极的防护环。防护匝于是可以具有远大于主电极的尺寸的尺寸。因此确保发送和接收天线的最佳性能，同时保持防护环功能，并且尽管主电极尺寸较小。

14、凭借根据本发明的至少一个凹口，防护匝的第一部分可以在所述主电极的几乎整个周界上靠近主电极延伸。这允许优化由线圈确保的防护环的功能。

15、彼此间平行的两个区段对应于相应的两条线的两个区段。所述线是例如两条平行的直线、或两条平行的曲线、或两条平行的折线(lignes brisées)。特别是，两个平行区段可以是两个直线分段，其对应于相应的两条直线的两个区段。在变型中，两个平行区段可以是相应的两条曲线的两个区段，例如两个平行的圆弧。根据另一种变型，两个平行区段可以是相应的两条折线的两个区段，由两两平行的分段共同构成。不管任何情况下，两个平行区段是经由简单的平移运动(无旋转)可重叠的，并且有利地具有相同的尺寸。

16、凹口包括被由匝的位于凹口底部的部分连接在一起的彼此平行的两个区段。优选地，凹口完全由所述区段和匝的在凹口底部的部分构成。在操作中，电流流过防护匝。在所述区段中的一个中流动的电流在与流动于所述区段中的另一个中的电流相反的方向上流动。这两个电流具有相反的方向，它们易于生成的相应的磁场相互抵消。因此确保凹口不生成可能损害发送和接收天线的性能的寄生磁场。

17、优选地，凹口沿着主电极的边缘延伸，其中凹口的区段平行于主电极的边缘延伸。在特别有利的情况下，所述区段是直线的，并且凹口沿着主电极的直线边缘延伸，其中凹口的直线区段平行于主电极的直线边缘延伸。

18、以有利的方式，凹口沿着主电极的边缘延伸，其中凹口的区段平行于主电极的边缘延伸。

19、优选地，防护匝包括两个凹口，该两个凹口具有两两对准的它们的相应的区段，并且具有彼此面对地定位的它们的相应的凹口底部。

20、两个凹口可以是相对于在两个凹口底部之间通过的对称平面彼此对称的。

21、优选地，除了主电极的周界中的被定位为面对两个凹口底部之间的区域的区带中之外，防护匝沿着所述主电极的整个周界而遵从所述主电极的形状。

22、两个凹口底部之间的距离有利地小于或等于主电极的最小宽度的20％。

23、优选地，主电极具有实心的方形或矩形形状。

24、根据本发明的设备可以还包括第二电极，其旨在与用户形成电容器以用于实施电容式类型离开检测，并且位于由防护匝的第二部分界定的表面的内部。

25、所述第二电极可以位于与主电极相同的平面中，并且因此位于与被称为“防护匝”的匝相同的平面中。在操作中，所述防护匝是最大地贡献于引导电场线以将它们聚集在主电极上并且引导电场线以将它们聚集在所述第二电极上的匝。

26、在变型中，所述第二电极可以位于平行于主电极的平面的平面中。第二电极于是位于由防护匝的第二部分在第二电极的平面中的正交投影界定的表面中。所有匝具有实质上相同的形状，第二电极于是处于由线圈的位于第二电极的平面中并且因此形成第二防护匝的一个匝界定的表面中。在操作中，被称为“防护匝”的匝是最大地贡献于引导电场线以将它们聚集在主电极上的匝，而所述第二防护匝是最大地贡献于引导电场线以将它们聚集在所述第二电极上的匝。

27、在有利的实施例中：

28、-发送和接收天线以及主电极在同一印刷电路上一起延伸；

29、-印刷电路能够沿着被称为印刷电路平面的平面延伸；以及

30、-发送和接收天线的各匝沿着与印刷电路的平面正交的轴线彼此重叠地延伸，其中防护匝和主电极一起位于同一平面中。

31、有利地，根据本发明的设备包括：

32、-第一组件，其包括形成第一主电极的所述主电极和沿着与印刷电路的平面正交的轴线重叠于第一主电极的第一防护电极；

33、-第二组件，其包括第二主电极以及沿着与印刷电路的平面正交的轴线重叠于第二主电极上的第二防护电极；

34、并且其中：

35、-第一主电极和第二防护电极被共面地布置在印刷电路的同一上层上；

36、-第二主电极和第一防护电极被共面地布置在与印刷电路的所述上层不同的印刷电路的同一下层上；

37、-防护匝形成第一防护匝，其包围第一主电极和第二防护电极，其中至少一个凹口在第一主电极和第二防护电极之间延伸；以及

38、-发送和接收天线的线圈还包括第二防护匝，其包围第二主电极和第一防护电极，其中所述第二防护匝的至少一个凹口在第二主电极和第一防护电极之间延伸。

39、优选地，所述设备包括：

40、-第一组件，其包括形成第一主电极的所述主电极以及沿着与印刷电路的平面正交的轴线重叠于第一主电极的第一防护电极；

41、-第二组件，其包括第二主电极以及沿着与印刷电路的平面正交的轴线重叠于第二主电极的第二防护电极；

42、其中：

43、-第一主电极和第二主电极被共面地布置在印刷电路的同一上层上；

44、-第一防护电极和第二防护电极被共面地布置在与印刷电路的所述上层不同的印刷电路的同一下层上；

45、-防护匝形成第一防护匝，其包围第一主电极和第二主电极，其中至少一个凹口在第一主电极和第二主电极之间延伸；以及

46、-发送和接收天线的线圈还包括第二防护匝，其包围第一防护电极和第二防护电极，其中第二防护匝的至少一个凹口在第一防护电极和第二防护电极之间延伸。

47、本发明还涵盖一种系统，其包括：

48、-根据本发明的设备；

49、-控制电路，其被电连接到所述设备的线圈的两个端部，以便控制射频信号的发送和接收；和

50、-电容测量电路，其被电连接到所述设备的第一电极和防护匝，考虑线圈的展开长度，在位于所述线圈上半长的连接点处进行对防护匝的连接。