[發明專利]控制汽車門開啟的電容傳感器組件及相應操作方法

有效

• 申請號: 201380010709.3
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN104137419B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 貝特霍爾德·西格
• 申請（專利權）人: 胡夫·許爾斯貝克和福斯特有限及兩合公司
• 主分類號: H03K17/955
• 分類號: H03K17/955
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 仉玉新

一種用于感應汽車動作的傳感器組件，其中至少一個電容傳感器(2,3)以及一個與傳感器電極連接的控制分析儀(4)，所述控制分析儀能夠計算傳感器隨時間變化的電極電容值，所述控制分析儀根據時間變化情況發出確認信號。所述控制分析儀連接一個可控制的基本負荷標準組件(11,12)，通過該組件使所述電容基本負荷與傳感器電極(2,3)發出的測量電容負荷接通或斷開，從而測量到所述基本負荷與接通控制分析儀(4)測量負荷構成的總電容負荷。通過控制分析儀控制與測量總負荷有關的基本負荷組件(11,12)。

技術領域

本發明涉及一種安裝有傳感器電極的傳感器組件，傳感器電極能夠測量到其前方靠近的物體。

背景技術

上述類型的傳感器使用電容測量原理辨別接近物體或障礙。通過第二個電極形成一個外部電場。電介質進入到電場后，所述電極構成的電容器電容發生變化。

連接傳感器電極的控制分析儀線路測量到相對于標準電勢出現的傳感器電極電容變化，具有規定頻率的所述傳感器電極定期充電和放電，并至少對所述傳感器電極定期充電和放電的相關電流或電壓變化參數進行分析，從而檢測電容變化。

在物體接近或接觸時，所述傳感器電極和物體構成的電容器電容出現變化，所述傳感器電極也做出相應反應。主要原因是，電容器的電容與極板間距有關。一般情況下，物體離傳感器電極越近，電容升高的越快。

此種結構形式的所述傳感器組件在美國專利5,730,165和相關德國專利DE196 81725B4中已經有過介紹。傳感器電極定期充電和放電的相關電流或電壓變化參數是一個可通過電容器測量的電壓，該電壓與電容器上積累的電荷有關，在所述傳感器電極定期與工作電壓連接時充電積累電荷，然后與電容器連接時放電。專利EP 1 339 025B1中還介紹了另一種結構形式的專利。

電容傳感器的電容變化也可認為是傳感器電極電容充電和放電時間的變化。例如傳感器根據電荷轉移原理工作。根據所述電子轉移原理工作的分析電子元件至少需要一個定期充電的標準電容器，用于確定充電時間并用于分析靠近或接觸物體的標準時間間隔。分析標準電容器充電時間的變化情況，并在物體接近傳感器電極時進行調整。

所述傳感器組件還可安裝并連接其他部件，例如，安裝一個其他的電勢控制電極。為了減少干擾并提高傳感器的靈敏度可以給所述傳感器組件安裝一個作為屏蔽的附加電極作為電容接近傳感器。所述電容傳感器在WO99/48730或DE 4036465中描述為汽車窗戶升降器的夾緊保護裝置。此種電容傳感器上有三層電極結構并作為密封裝置部件安裝在線狀基層材料中，相關專利有DE 102006053572B3。

所述傳感器組件安裝有一個傳感器電極以及所述傳感器電極后面有一定間距的接地隱蔽電極以及一個位于傳感器電極和隱蔽電極之間的屏蔽電極，通過控制分析儀電路與傳感器電極連接，這樣它的電勢才會接近傳感器電極電勢，在已知公開專利EP0518836A1,US 6,825,752B2,DE 10131243C1和DE 102006044778A1中做過介紹。

使用此種結構形式的傳感器電極能夠操作汽車門或蓋板，例如汽車后備箱蓋板。而且還可以使用所述傳感器電極辨別接近的物體，例如，腿在后保險杠下方晃動操縱汽車控制器打開和關閉后備箱蓋板。

上述已知設備的問題在于帶有不同電容載荷的傳感器電極置于前端位置。環境條件的變化，例如鹽結晶，污染，潮濕或蒸汽對會影響到測量準確性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可靠的傳感器技術，減少操作和測量錯誤的情況。

符合本發明結構的動作感應汽車傳感器組件中至少連接一個電容傳感器電極以及一個帶有傳感器電極的控制分析儀。該裝置測量隨時間變化的傳感器電極電容，控制分析儀會發出相關的時間操作信號。