校準(zhǔn)接近檢測傳感器和關(guān)聯(lián)傳感器的待機(jī)持續(xù)時(shí)間的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及校準(zhǔn)接近檢測傳感器(更確切地是電荷轉(zhuǎn)移電容傳感器和關(guān)聯(lián)的接近 傳感器)的待機(jī)持續(xù)時(shí)間的方法。更特別地，本發(fā)明設(shè)及運(yùn)樣的傳感器在車輛的口把手中的 應(yīng)用，W用于經(jīng)授權(quán)用戶可W對他們的車輛進(jìn)行"手解脫(hands打ee)"訪問。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，一些機(jī)動車輛配備有"手解脫"訪問，即，車輛的經(jīng)授權(quán)用戶不再需要用于打 開他們的車輛的口和其他開放元件(發(fā)動機(jī)罩、行李箱等)的鑰匙。代替鑰匙，它們具有識別 標(biāo)記(badge)(或遠(yuǎn)程控制），車輛的電子系統(tǒng)與該識別標(biāo)記(或遠(yuǎn)程控制)相互作用。
[0003] 例如，為打開口，駕駛員移動靠近口把手。電容存在傳感器(在運(yùn)種情況下是位于 把手中的電荷轉(zhuǎn)移電容傳感器)檢測到駕駛員的手的存在。運(yùn)個(gè)傳感器連接到車輛的電子 計(jì)算機(jī)(例如連接到BCM或車身控制模塊）W及向其發(fā)送存在檢測信號。車輛的電子計(jì)算機(jī) 已經(jīng)預(yù)先將用戶識別為被授權(quán)訪問此車輛，或可替代地，在對此檢測信號的接收之后，車輛 的電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行此識別。為此，車輛的電子計(jì)算機(jī)經(jīng)由LF(低頻)天線將識別請求發(fā)送到 由用戶攜帶/穿戴的標(biāo)記(或發(fā)送到遠(yuǎn)程控制）。作為響應(yīng)，運(yùn)個(gè)卡將它的識別碼經(jīng)由RF(射 頻)波發(fā)送到車輛的電子計(jì)算機(jī)。如果該電子計(jì)算機(jī)將該識別碼辨認(rèn)為授權(quán)訪問該車輛的 識別碼，則它觸發(fā)對口的打開。另一方面，如果電子計(jì)算機(jī)尚未接收到識別碼或者如果接收 到的識別碼是不正確的，則打開不會發(fā)生。
[0004] 如圖1中所圖示的，運(yùn)樣的電容傳感器3由結(jié)合在口把手6中的電極4和連接到接地 的第二電極W及位于印制電路5上的微控制器(未在圖1中表示出）組成。該第二電極可W包 括用戶身體的一部分和直接或間接連接到接地的附近環(huán)境。它可W設(shè)及例如用戶的手M，必 須在口把手6附近檢測到用戶的手Μ的存在。
[0005] 當(dāng)用戶的手Μ接近口把手6(即它按在圖1中圖示的箭頭的方向從位置1移動到位置 2)時(shí)，結(jié)合在口把手6中的電極4的電容Cx增大。使用位于連接到電極4的印刷電路5上的參 考電容Cs來測量變化ACx。如果電容Cx的值越過闊值，運(yùn)導(dǎo)致檢測被確認(rèn)。運(yùn)意味著用戶的 手Μ處于口把手6上的位置2中或者充分地靠近此口把手6W及該用戶正請求訪問車輛。
[0006] 從現(xiàn)有技術(shù)所了解的是，電荷轉(zhuǎn)移電容傳感器3可W用來通過執(zhí)行電荷轉(zhuǎn)移直到 在參考電容Cs的端子處達(dá)到設(shè)定的電壓闊值來測量結(jié)合在口把手6中的電極4的電容Cx的變 化ACx，所述電荷轉(zhuǎn)移包括在參考電容Cs中的此電容Cx的大量充電和放電。關(guān)于先前的循環(huán) 來估計(jì)電極4的電容Cx的變化ACx是基于在其用來在參考電容Cs的端子處達(dá)到此電壓闊值 的參考電容Cs中的電極4的電容Cx的放電的數(shù)量中的變化而執(zhí)行的。運(yùn)些電容傳感器3設(shè)及 開關(guān)裝置，其可W用來引導(dǎo)電流W首先經(jīng)由電源電壓來對電極4的電容Cx進(jìn)行充電W及然 后在參考電容Cs中對其進(jìn)行放電。電荷轉(zhuǎn)移（即，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)W及在圖2中所圖示的一系 列的充電和放電)被分成下述四個(gè)步驟： ?第一步驟:第一步在于從電源電壓Vcc對電極4的電容Cx進(jìn)行充電。為此，第一開關(guān)S1 被閉合W及第二開關(guān)S2被打開。 ?第二步驟:一旦充電結(jié)束，第一開關(guān)SI被打開。 ?第Ξ步驟:然后可W開始對參考電容Cs中的電極4的電容Cx的放電。為此，第一開關(guān) S1保持打開W及第二開關(guān)S2被閉合。 ?第四步驟:一旦放電完成，第二開關(guān)S2被打開。
[0007] 重復(fù)電荷轉(zhuǎn)移直到參考電容Cs的端子處的電壓達(dá)到闊值電壓Vth。達(dá)到此闊值Vth所 必要的電極4的電容Cx向參考電容Cs的放電數(shù)量X提供了電極4的電容Cx的反映（image)。參 考電容Cs然后經(jīng)由電連接到接地的開關(guān)S被完全放電，為下一次測量做準(zhǔn)備。
[0008] 放電數(shù)量X的計(jì)數(shù)器和微控制器(未在圖2中表示出）被用來確定電極4的電容Cx。
[0009] 用于測量在電極4的電容Cx中的變化ACx的測量階段Pm的持續(xù)時(shí)間（即早先描述的 4個(gè)電荷轉(zhuǎn)移步驟的系列）因此取決于所述變化Δ Cx。運(yùn)個(gè)持續(xù)時(shí)間（被稱為評價(jià)持續(xù)時(shí)間 De)使用具有電壓V的第一振蕩器(通常是非常精確的時(shí)鐘，例如石英振蕩器)01來測量，該 振蕩器的振蕩頻率(也稱為第一振蕩頻率F1)例如是8MHz，每個(gè)振蕩周期與單位時(shí)間t相關(guān)。
[0010] 為了限制電容傳感器3的電消耗，在兩個(gè)現(xiàn)慢階段Pm之間是待機(jī)或空閑階段Μ參 見圖3)，在空閑階段Ρν期間電容傳感器3并不是活動的，即，沒有電荷轉(zhuǎn)移發(fā)生。所述空閑階 段Ρν通常比測量階段Pm具有長得多的持續(xù)時(shí)間。
[0011] 使用具有電壓V的第二振蕩器02來設(shè)置、預(yù)先確定和控制該空閑階段Ρν的待機(jī)持 續(xù)時(shí)間。為了在待機(jī)階段Ρν期間最小化電消耗，第二振蕩器02包括RC電路，該RC電路包括電 阻器和電容器W及比石英振蕩器（即比第一振蕩器01)消耗的電能少得多。第二振蕩器02的 第二振蕩頻率F2更低，大約31曲z，W及同樣地，振蕩的每個(gè)周期與單位時(shí)間t相關(guān)。
[001引如在圖4中所圖示的，第一振蕩器(Π 和第二振蕩器02經(jīng)由開關(guān)裝置(例如多路復(fù)用 器MUX)連接到測量單元30。第一振蕩器01和第二振蕩器02、測量單元30和多路復(fù)用器MUX通 常被包括在微控制器10中。
[0013]第二振蕩器02相比第一振蕩器01是較不精確的。所述RC電路對外部參數(shù)(諸如溫 度或環(huán)境濕度)是敏感的W及它的第二振蕩頻率F2的值關(guān)于標(biāo)稱振蕩頻率F2nom而變化。由 于部件、電阻器R和電容器C的高容差，在若干按推測相同的RC類型振蕩器之間也存在振蕩 頻率中的顯著變化。
[0014]在第二振蕩頻率F2中的運(yùn)種顯著變化影響控制待機(jī)持續(xù)時(shí)間D巧面的精度，W及 因此影響所述持續(xù)時(shí)間期間電容傳感器3的實(shí)際電消耗。由于由第二振蕩頻率F2中的變化 引起的待機(jī)持續(xù)時(shí)間Dv的漂移，該影響可能是較大的W及在兩個(gè)相同的電容傳感器3之間 可能存在電消耗中的大約16%的差異。
[0015] 敏感性（即電容傳感器3的反應(yīng)時(shí)間）也被降低。實(shí)際上，如果待機(jī)持續(xù)時(shí)間Dv被延 長，電容傳感器3變得較不具響應(yīng)性，因?yàn)樵跍y量階段Pm之間的持續(xù)時(shí)間被延長。
[0016] 從現(xiàn)有技術(shù)了解到，要使用已經(jīng)連接到電容傳感器3的外部電子工具來校準(zhǔn)待機(jī) 持續(xù)時(shí)間Dv，微控制器10需要更精確地控制所述傳感器3的操作(參見圖4)。
[0017] 運(yùn)個(gè)工具將周期信號發(fā)送到電容傳感器3的微控制器10(參見圖4)，該周期信號的 振蕩頻率通過使用第二振蕩器02由測量單元30來測量，W及微控制器10將測量值發(fā)送回到 所述工具。如果第二振蕩器02的第二振蕩頻率F2的測量值與第二標(biāo)稱頻率F2nom相差很遠(yuǎn)， 該工具使用軟件來通過改變待機(jī)階段的振蕩數(shù)量N2(由第二振蕩器02在待機(jī)階段Ρν期間在 第二頻率F2下生成W便校正待機(jī)持續(xù)時(shí)間Dv)來對微控制器10重新編程。
[0018] 然而，運(yùn)種使用外部電子工具的校準(zhǔn)方法具有若干缺點(diǎn)： ?它需要專用電子工具， ?它僅可W由經(jīng)授權(quán)人員在車庫、經(jīng)銷商處或在車輛生產(chǎn)線的末端處執(zhí)行， ?它僅可W在特定時(shí)間執(zhí)行，例如在車輛的技術(shù)檢修期間，因此其可能花費(fèi)幾個(gè)月， 在運(yùn)幾個(gè)月期間電容傳感器3消耗過多的電能， ?它需要車輛所有者的合作， ?它需要汽車是不動的， ?它是耗時(shí)的。
[0019] 顯然，為了優(yōu)化接近檢測傳感器的電消耗，現(xiàn)有技術(shù)的校準(zhǔn)方法并不令人滿意。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020] 本發(fā)明提供了一種校準(zhǔn)接近檢測傳感器的待機(jī)持續(xù)時(shí)間的方法，其彌補(bǔ)了現(xiàn)有技 術(shù)的缺點(diǎn)。
[0021] 本發(fā)明提供了一種校準(zhǔn)用于檢測用戶的接近的接近檢測傳感器的待機(jī)持續(xù)時(shí)間 的方法，所述傳感器在下述階段之間交替： ?測量用戶接近的代表值的階段，在根據(jù)所述值而變化的評價(jià)持續(xù)時(shí)間期間，使用具 有第一振蕩頻率的第一振蕩器來測量所述評價(jià)持續(xù)時(shí)間， ?用于預(yù)定待機(jī)持續(xù)時(shí)