本發(fā)明涉及用于檢測用戶的存在的設備、包括所述設備的車輛門把手和關聯(lián)把手的檢測方法。更具體地，本發(fā)明適用于集成到機動車輛門把手中的用于檢測用戶的存在的設備。這些設備檢測用戶的手與把手的接近和/或用戶的手與把手的接觸。

背景技術：

目前，車輛門把手配備有用于檢測用戶存在的設備。對用戶的存在的檢測，與用戶佩戴的“免提”遠程訪問控制徽章的識別相結(jié)合，使得能夠遠程鎖定和解鎖車輛的可開啟車身部分。因此，當由車輛識別的佩戴對應電子徽章的用戶接近把手或觸摸他的車輛的門把手時，車輛的可開啟車身部分被自動解鎖。當用戶接近或按壓在稱為“解鎖區(qū)域”的車輛門把手上的精確位置時，門在不需要任何手動解鎖它的情況下開啟。相反，當仍然佩戴必要的徽章并且由車輛識別的用戶希望鎖定他的車輛時，他關閉他的車輛的門并且接近或者瞬間按壓被稱為“鎖定區(qū)域”的把手上的另一精確位置。通過該手勢，車輛的可開啟車身部分被自動鎖定。

這些存在檢測設備通常包括兩個電容傳感器，具有兩個電極電連接到印刷電路并且集成到把手中的形式，每個電容傳感器處于精確的鎖定或解鎖區(qū)域中。通常，每個區(qū)域?qū)Ｓ靡粋€電極；也就是說，一個電極專用于檢測用戶的手在鎖定區(qū)域中的接近和/或接觸，并且一個電極專用于用戶的手在解鎖區(qū)域中的接近和/或接觸。在被供電時，電極發(fā)射定義檢測區(qū)域（鎖定區(qū)域或解鎖區(qū)域）的電場。用戶的手與該檢測區(qū)域的接近擾亂該電場并且改變由所述電極看到的電容。通過測量該電容的變化，因此能夠檢測到用戶的手與所述區(qū)域的接近，即在當前情況下與把手的接近。當該檢測發(fā)生時，電容傳感器然后向門解鎖和鎖定系統(tǒng)發(fā)送解鎖或鎖定指令。

用于鎖定和解鎖的兩個區(qū)域位于把手上的不同點處，并且由相應電極發(fā)射的電場不可以重疊。

更精確地，對于每個檢測電極，期望在其相應區(qū)域中高水平的檢測靈敏度，以避免無檢測（當手接近電極時不發(fā)生檢測的情況）。

為此，存在已知方式將連接到電接地的導電元件（諸如銅片）定位在不期望發(fā)生檢測的電極側(cè)。該連接到地的導電元件吸引由電極發(fā)射的電場，并且提供對在所述元件所位于的一側(cè)的所述電極發(fā)射的電場的屏蔽。

由于車輛門把手中的空間有限，所以存在將導電元件和兩個電極分別集成到印刷電路的兩個面中的每一個中的已知方式。

僅出于解釋的目的，這里將僅討論一個電極，其是專用于解鎖區(qū)域的電極。參考圖1描述現(xiàn)有技術的設備。

圖1示出了用于檢測用戶的存在的設備d所位于的機動車輛（車輛未示出）的門把手10。檢測設備d被提供有電壓vcc并且通過連接到車輛v的電連接l被接地。

所述門把手10包括朝向門（未示出）定向的第一外表面s1和與第一表面s1相對并且因此朝向與車輛相對的一側(cè)或者更精確地朝向用戶（未示出）定向的第二外表面s2。該檢測設備d包括具有位于第一外表面s1附近的一個面的第一解鎖電極12、位于第二外表面s2附近的鎖定電極14、控制裝置13以及具有位于第二外表面s2附近的一個面的導電元件11。解鎖電極12、鎖定電極14和導電元件11被連接到控制裝置13。控制裝置13包括電子部件，并且測量由電極12看到的電容，以便于檢測用戶的存在。導電元件11通過控制裝置13被連接到地并提供屏蔽功能。這些控制裝置13例如是包括微控制器20（未示出）的印刷電路。該檢測設備d定義檢測區(qū)域a（其為在圖1中所示的示例中的解鎖區(qū)域），其位于第一外表面s1和車輛門之間，并且具有在由三個垂直軸x、y、z形成的參考系中估計的尺寸。在其余的描述中，將僅考慮專用于解鎖區(qū)域a的解鎖電極12，但是本發(fā)明也適用于專用于鎖定區(qū)域（未示出）的電極。如圖1中所示，解鎖區(qū)域a被認為是位于把手10和車輛之間的區(qū)域。

該解鎖區(qū)域a也被稱為檢測設備d的“靈敏度”。

導電元件11，位于第二外表面s2和解鎖電極12之間，因此僅提供在解鎖區(qū)域a中的用戶的手的接近的檢測；換言之，其提供朝向第一外表面s1的檢測，并且防止在把手p的前表面上（即朝向第二表面s2）的任何接近檢測。

然而，導電元件11與電極12的接近在電極12和電接地之間產(chǎn)生強的電磁耦合，結(jié)果所述電極12的檢測靈敏度被降低。

換言之，從解鎖電極12延伸的解鎖區(qū)域a小，并且不覆蓋把手p的第一外表面s1與相對定位的門的表面s'（參見表面s1）之間的空間。

因此，如果定位成門的表面s'比第一外表面s1更接近用戶的手，則將不會檢測到用戶的手。

因此，希望提高電極12的檢測靈敏度，同時確保在把手p的前面不存在誤報。

技術實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明提出了一種檢測用戶的手與車輛門把手的接近和/或手與之接觸的方法，所述把手具有朝向車輛定向的第一外表面和朝向用戶定向的第二外表面，所述把手包括至少一個檢測電極和附加電極，所述方法的特征在于，所述兩個電極被預先面對面定位，并且包括以下步驟：

?步驟1：所述檢測電極和所述附加電極附件被電連接到同一電源，

?步驟2：在所述檢測電極的端子處測量電容的第一值，

?步驟3：在所述附加電極的端子處測量電容的第二值，

?步驟4：在測量時段期間，將所述第一值和所述第二值彼此比較和/或與預定閾值作比較，以便檢測用戶的手與所述第一外表面或與第二外表面的接近和/或他的手與這些表面中的一個的接觸。

在本發(fā)明的第二實施例中，該方法在步驟1和步驟2之間包括以下步驟：

?步驟1b：將附加電極的端子處的電壓降低到低于電源電壓值的值，

并且，在步驟2和步驟3之間，該方法包括以下步驟：

?步驟2b：將檢測電極的端子處的電壓降低到低于電源電壓值的值。

優(yōu)選地，在步驟1b中，附加電極被電連接到電接地，和/或在步驟3b中，檢測電極被電連接到電接地。

建議在整個測量時段中以預定頻率循環(huán)地重復步驟1至3。

有利地，在第一實施例的情況下，如果在測量時段期間第一值大于第二值，并且第一和第二值大于預定閾值，則

?步驟5：接近檢測被證實，否則

?步驟6：沒有對檢測的證實。

對于第二實施例，步驟4包括：

?步驟4b：如果在測量時段期間第一值大于預定閾值，并且如果第二值低于預定閾值，則

?步驟5：接近檢測被證實，否則

?步驟6：沒有對檢測的證實。

在具體實施例中，檢測電極位于第一外表面附近，并且附加電極位于第二外表面和檢測電極之間，所述方法的特征在于，在步驟4中，接近檢測是朝向第一外表面的檢測。

本發(fā)明還涉及一種用于檢測用戶的手與車輛的門把手的接近和/或所述手與之接觸的設備，所述把手具有朝向所述車輛定向的第一外表面和朝向所述用戶定向的第二外表面，所述設備包括至少一個電壓源、檢測電極、附加電極以及用于測量所述檢測電極的端子處的電容的第一值和所述附加電極的端子處的電容的第二值的裝置，所述設備的特征在于，所述兩個電極被面對面定位，并且特征在于所述設備進一步包括：

?用于將所述檢測電極連接到所述測量裝置的第一裝置，

?用于將所述附加電極連接到所述測量裝置的第二裝置，

?用于控制所述第一和第二連接裝置的控制裝置，以及

?用于調(diào)節(jié)所述檢測電極的端子處的電壓和所述附加電極的端子處的電壓的裝置，

?連接到所述控制裝置的時鐘，

?用于將所述第一值和所述第二值彼此比較和/或與預定閾值作比較的裝置。

有利地，所述檢測設備進一步包括用于計算所述第一值的平均值的裝置以及用于計算在測量時段期間所述第二值的平均值的裝置、以及用于將所述第一值的平均值和所述第二值的平均值彼此比較和/或與預定閾值作比較的裝置。

本發(fā)明同樣適用于包括根據(jù)上述特征中的任何一個的檢測設備的機動車輛的任何門把手。

最后，本發(fā)明涉及包括根據(jù)上述特征中的任何一個的檢測設備的任何機動車輛。

附圖說明

通過閱讀作為非限制性示例提供的以下描述并且通過閱讀附圖，本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點將是顯而易見的，在附圖中：

-圖1如上所述示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的集成到機動車輛v的把手p中的檢測設備d，

-圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的集成到機動車輛v的把手p中的檢測設備d'，

-圖3示意性地示出了本發(fā)明的檢測設備d'，

-圖4以曲線形式示出了作為時間t的函數(shù)并且連續(xù)地當用戶的手正在接近第一外表面s1時（證實檢測）以及然后當用戶的手正在接近第二外表面s2時（誤報）的檢測電極和附加電極的電容的變化，

-圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的檢測方法的檢測電極和附加電極的電容變化的一系列測量，以及

-圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的檢測方法。

具體實施方式

在圖2中圖示了用于檢測用戶的手的接近和/或接觸的檢測設備d'。

所述檢測設備d'包括（參見圖2）檢測電極ed、附加電極ea、鎖定電極14和連接到所述兩個電極ed、ea的微控制器20和/或印刷電路形式的控制裝置13'。

檢測設備d'被提供有電壓vcc并且通過電連接到車輛v的接線l接地。

在圖2中，檢測電極ed位于把手p中接近第一外表面s1。檢測電極ed檢測用戶的手在位于把手和車輛之間，并且更具體地位于第一外表面s1和車輛的門的面向把手p的表面s'之間的解鎖檢測區(qū)域a'中的接近。

在圖2中所示的示例中，檢測電極ed是解鎖檢測電極。

這里將參考被設計用于解鎖車輛v的門的解鎖檢測設備d和檢測電極ed來說明本發(fā)明；然而，明顯地，本發(fā)明加以必要的變更可以應用于車輛的鎖定檢測設備和位于車輛v的第二外表面s2附近的鎖定電極14。

附加電極ea是位于檢測電極ed和第二外表面s2之間的電極。

優(yōu)選地，檢測電極ed和附加電極ea面對面放置。所述兩個電極ed、ea均由具有例如矩形形狀的導電金屬（例如銅）的表面構(gòu)成，該表面位于將把手p的縱向軸線x作為其主軸線的兩個平行平面中。檢測電極ed和附加電極ea具有基本相等的表面積。

換言之，檢測電極ed和電極ea以下述方式被定向：每個相應的電極表面垂直于用戶的手接近的方向，也就是說垂直于圖2中由表示朝向第二表面s2的接近的相應箭頭ms2和表示朝向第一表面s1的接近的箭頭ms1所指示的方向。

例如，檢測電極ed和電極ea在同一印刷電路的兩個相對面上以銅印刷。

兩個電極ed、ea被連接到控制裝置13'，控制裝置13'包括集成到印刷電路中的微控制器20（參見圖3）。

與導電元件11永久地連接到地的現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明在此提出，導電元件（即附加電極ea）被交替地連接到電接地和電壓源vcc。

兩個電極ed、ea通過微控制器20接收電源電壓vcc，并且每個電極在其端子處均具有電容值，即分別為電容的第一值ced和電容的第二值cea，這些值基于用戶的手的接近而變化。

微控制器20包括用于測量電容的第一值ced和電容的第二值cea的裝置m1。

在對電接地接近（用戶的手）時電極的端子處的電容的變化以及用于測量所述變化的方法和裝置在現(xiàn)有技術中是已知的，并且將不在此進一步詳細描述。

根據(jù)本發(fā)明，微控制器20還包括（參見圖3）：

?用于將檢測電極ed連接到測量裝置m1的第一連接裝置k1，

?用于將附加電極ea連接到測量裝置m1的第二連接裝置k2，

?用于控制第一和第二連接裝置k1、k2的控制裝置m2，以及

?用于調(diào)節(jié)檢測電極ved的端子處的電壓和附加電極vea的端子處的電壓的裝置m3，

?以及時鐘h。

第一連接裝置k1和第二連接裝置k2可以是例如分別位于測量裝置m1和檢測電極ed之間以及測量裝置m1和附加電極ea之間的開關（參見圖3），這些開關在閉合位置中將測量裝置m1電連接到檢測電極ed（或相應地連接到附加電極ea），并且使得能夠測量電容的第一值ced（或相應地測量電容的第二值cea），而在斷開位置，開關將測量裝置m1與檢測電極ed（或相應地與附加電極ea）斷開，從而防止對電容的第一值ced（或相應地電容的第二值cea）的測量。

用于控制第一和第二連接裝置k1、k2的控制裝置m2是集成到微控制器20中的軟件裝置。

用于調(diào)節(jié)檢測電極ved的端子處的電壓和附加電極vea的端子處的電壓的裝置m3例如包括電連接到檢測電極ed和附加電極ea的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，從而使得每個電極ed、ea的端子處的電壓能夠在各階段中被調(diào)節(jié)（參見圖3）。

檢測電極ed的端子和附加電極ea的端子處的電壓可以彼此獨立地從等于電接地的最小值到等于電源電壓vcc的最大值被控制。

微控制器20還包括連接到控制裝置m1的時鐘h，以便在給定時刻并且在預定時間間隔中控制第一連接裝置k1和第二連接裝置m2。

時鐘h例如是形成微控制器20的固有部分的電子時鐘，例如振蕩器。時鐘同樣可以在微控制器20的外部。

微控制器20還包括用于將檢測電極ed的電容的第一值ced和附加電極ea的電容的第二值cea與預定的電容閾值t進行比較的裝置m4。

根據(jù)本發(fā)明的檢測方法在下面描述并且在圖6中圖示。

在第一階段（步驟e1）中，電壓調(diào)節(jié)裝置m3設置檢測電極的端子處的電壓ved和附加電極ea的端子處的電壓，使得兩個電壓ved、vea等于電源電壓vcc，并且因此彼此相等。

電源電壓vcc被理解為表示由微控制器20提供給電極的電壓，并且所述電源電壓vcc可以不同于由車輛提供給微控制器20的電壓。

在第二步驟（步驟e2）中，控制裝置m2閉合開關k1并且斷開開關k2，使得僅檢測電極ed電連接到測量裝置m1，并且使用測量裝置m1測量檢測電極的端子處的電容的第一值ced。

然后，在第三步驟（步驟e3）中，控制裝置m2斷開開關k1并且閉合開關k2，使得僅附加電極ed被電連接到測量裝置m1，并且使用測量裝置m1測量附加電極的端子處的電容的第二值cea。

在第四步驟e4中，使用比較裝置m4來將第一值ced和第二值cea彼此比較和/或與電容的預定閾值t進行比較，以便檢測用戶的手與第一外表面s1的接近和/或他的手與第一外表面s1的接觸。所述比較使得能夠?qū)⒄鎸嵔咏臋z測與誤報區(qū)分開，也就是說與朝向第二外表面s2的接近區(qū)分開。

在本發(fā)明的檢測方法的第一實施例中，如圖6中的分支a所示，僅當?shù)谝恢礳ed大于第二值cea時，并且僅當?shù)谝恢礳ed和第二值cea也均大于預定閾值t時，也就是說如果：

cedcea

并且如果

cedt其中ceat

才證實朝向第一外表面s1的接近的檢測（步驟5），

否則，該方法是誤報（步驟6）。

這在圖4a中圖示。

在第一步驟中，兩個所述電極的端子處的電壓相同，并且如果用戶的手不在把手p附近，則檢測電極的電容的第一值ced等于附加電極的電容的第二值cea；換言之ced=cea。這在圖4中圖示，其中在時間t0和時間t1之間ced=cea。

隨后，當手在時刻t1和時刻t2之間接近第一外表面s1時（ms1），第一測量值ced大于第二值cea。僅在足夠接近的情況下才證實檢測：也就是說，在第一值和第二值大于預定閾值t時。

相反，如果手在時刻t3和時刻t4之間接近第二外表面s2（ms2），則第二值cea大于第一值ced，兩個所述值都大于預定閾值t。在這種情況下，不證實對接近的檢測。

應當注意，在該示例中，單個預定閾值t用于將真實接近與誤報相區(qū)分；然而，還可能可行的是使用兩個不同的閾值，即用于證實接近ms1的閾值和用于檢測接近ms2的另一閾值。

在根據(jù)本發(fā)明的檢測方法的第二實施例中，由圖6中的分支b表示，該方法包括：在步驟1和步驟2之間的步驟1b，其中附加電極的端子處的電壓vea被電壓調(diào)節(jié)裝置m3減小到低于電源電壓vcc的值；以及在步驟2和步驟3之間的步驟2b，其中檢測電極的端子處的電壓ved也被電壓調(diào)節(jié)裝置m3減小到低于電源電壓vcc的值。

在優(yōu)選實施例中，在步驟1b和2b中，所述電壓vea和ved二者都被連接到電接地，并且因此它們相應的值為0伏。

在本發(fā)明的檢測方法的該第二實施例中，僅當?shù)谝恢礳ed大于預定閾值t并且當?shù)诙礳ea低于預定閾值t時，也就是說如果：

cedt并且ceat，則證實朝向第一外表面s1的接近的檢測（步驟5）。

否則，該接近是誤報（步驟6）。

這在圖4b中圖示。

在第一步驟中，兩個所述電極的端子處的電壓相同，并且如果用戶的手不在把手p附近，則檢測電極的電容的第一值ced等于附加電極的電容的第二值cea；換言之ced=cea。這在圖4中示出，其中在時間t0和時間t1之間ced=cea。

隨后，當手在時刻t1和時刻t2之間接近第一外表面s1時（ms1），第一測量值ced大于預定閾值t，并且第二值cea低于預定閾值t。

相反，如果手在時刻t3和時刻t4之間接近第二外表面s2（ms2），則第二值cea和第一值ced大于預定閾值t。在這種情況下，接近的檢測不被證實：這是誤報。

在測量時段δ期間以下述方式（參見圖5）重復測量第一值ced和第二值ced的步驟1至3：

緊跟第一值ced的第一測量m1（步驟2）的是第二值cea的第二測量m2（步驟3），如圖5中所示。第一測量m1和第二測量m2每一個均具有相等持續(xù)時間d，并且是連續(xù)的并且以對應于預定頻率的規(guī)則間隔i重復，如圖5中所示。

例如：

d=1ms

i=20ms，并且因此。

然后通過如下方式來執(zhí)行接近檢測的步驟4：將作為測量時段δ期間第一測量m1的平均值的第一平均值cedmoy和作為測量時段δ期間第二測量m2的平均值的第二平均值ceamoy與彼此和/或與預定閾值t比較。

在第一實施例中，因為附加電極ea被提供有與檢測電極ed相同的電壓vcc，所以附加電極ea使檢測電極ed的范圍朝向第一表面s1和朝向第二表面s2變寬。

因為檢測電極ed位于第一表面s1附近，并且附加電極ea位于第二表面s2附近，因此當用戶促使他的手朝向第一表面s1時，在測量時段δ期間，檢測電極的電容ced（或第一平均值cedmoy）大于附加電極的電容cea（或相應地，第二平均值ceamoy）。相反，當用戶促使他的手朝向第二表面s2時，附加電極的電容cea（或第二平均值ceamoy）大于檢測電極的電容ced（或第一平均值cedmoy）。通過交替對兩個電極的電容ced、cea的測量m1、m2并且通過比較它們的相應值，因此能夠?qū)⒔怄i檢測（朝向第一表面s1的接近）與誤報（朝向第二表面s2的接近）相區(qū)分。然而，將僅當?shù)谝缓偷诙礳ed、cea都大于對應于期望的檢測靈敏度的預定閾值t時，該檢測被證實。

在第二實施例中，當在檢測電極ed處進行第一電容測量m1時，附加電極的端子處的電壓vea被控制為低于檢測電極的端子處的電壓ved。相反，當在附加電極ea處進行第二電容測量m2時，檢測電極ed的端子處的電壓被控制為低于附加電極的端子處的電壓vea。在這種情況下，附加電極ea和檢測電極ed相對于彼此交替地用作屏蔽電極。

然后，附加電極ea在朝向第一表面s1的接近期間具有較低的檢測靈敏度，并且在朝向第二表面s2的接近期間具有增加的靈敏度。相反，檢測電極ed于是在朝向第一表面s1的接近期間具有增加的檢測靈敏度，并且在朝向第二表面s2的接近期間具有較低的靈敏度。

因此，在朝向第一表面s1的接近期間，在測量時段δ內(nèi)，第一值ced（或第一平均值cedmoy）大于第二值cea（或相應地，第二平均值ceamoy），并且第二值cea（或相應地，第二平均值ceamoy）低于預定閾值t，即低于檢測靈敏度，因為其靈敏度降低。相反，在朝向第二表面s2的接近期間，第一值（或第一平均值cedmoy）低于第二值cea（或相應地，第二平均值ceamoy），但是在這種情況下，兩個值ced、cea（cedmoy，ceamoy）都大于預定閾值t。

優(yōu)選地，在該第二實施例中，在對檢測電極ced的電容的第一測量m1期間，附加電極ea被電接地。相反，在對附加電極cea的電容的第二測量m2期間，檢測電極ed被電接地。因此，兩個電極交替地用作總屏蔽電極。

然后，兩個電極ed、ea優(yōu)選地都檢測向把手p的僅一側(cè)的接近。然后，檢測電極ed僅對朝向第一表面s1的接近敏感，并且附加電極ea僅對朝向第二表面s2的接近敏感。

因此，本發(fā)明有利地提供了對解鎖接近的高靈敏度檢測，同時對誤報是穩(wěn)健的。

為此，本發(fā)明的檢測方法有效地提出以互補方式使用兩個電極，所述電極被交替地用作檢測電極和部分或全部屏蔽元件；更確切地說，本發(fā)明提出，當一個電極處于檢測模式時，另一個處于屏蔽模式。