[发明专利]用于检测靠近或接触机动车辆的部件的人的存在的电容装置

说明书

本发明涉及一种包括以下项的电容检测装置(100)：所述部件的电容传感器的至少一个电极(20)；交流电压源(23)；用于测量该检测电极(20)和电路参考点之间的阻抗或导纳的复值的装置(24)；和校准电阻器(Rsubgt;c1/subgt;、Rsubgt;c2/subgt;)；以及切换装置(26，SW1‑SW6)，该切换装置被布置成在测量模式中将该电压源(23)连接到该电极(20)，并且在校准模式中将该电压源(23)连接到该校准电阻器(Rsubgt;c1/subgt;、Rsubgt;c2/subgt;)并将该电压源(23)与该电极(20)断开连接。该测量装置(24)被布置成在以校准模式操作期间，测量该校准电阻器(Rsubgt;c1/subgt;、Rsubgt;c2/subgt;)的第一复值；在以测量模式操作期间，在该电极(20)和该电路参考点之间测量第二复值，并且根据该测量的第一复值来校正该测量的第二复值。

本发明整体涉及一种用于机动车辆的电容检测装置，该电容检测装置旨在用于检测靠近或接触车辆的部件的人的存在。该装置可具体地用于检测驾驶员的手在车辆的方向盘上的存在或乘员在车辆的座椅中的一个座椅上的存在。

此类电容装置在现有技术中、具体地在文档US 2015/0367751中是已知的，该文档描述了一种用于检测车辆座椅上的人的存在的电容装置。US2015/0367751中描述的电容装置包括布置在座椅中的“天线”电极或“检测电极”、交流电压源和电流测量电路。该交流电压源和该电流测量电路连接到该天线电极。该座椅的与车辆的框架接地连接的框架部分用作耦合到该天线电极的第二电极，以便形成电容传感器。该天线电极与该车辆的框架接地之间的复阻抗的测量使得可以检测座椅上的人的存在。该电容装置还包括已知的耦合到开关元件的标准阻抗。在以测量模式操作期间，电流测量电路测量在天线电极和框架接地之间以及在具有电流-电压转换器功能的互阻抗运算放大器OP AMP的输入处循环的交流电。可从互阻抗放大器的输出电压、从电压源的复输出信号以及从比例因子α来计算在天线电极与框架接地之间所寻求的复阻抗。为了确定或移除该比例因子α，在电容装置处于校准模式下的操作期间重复在测量模式下进行的测量。在校准模式中，标准阻抗与要在天线电极和框架接地之间确定的阻抗进行并联电切换。然后，从在测量模式和校准模式下测量的互阻抗放大器的复输出电压以及从标准阻抗来计算在天线电极与框架接地之间所寻求的阻抗。

文档US 2017/355337描述了一种用于具有两个电极的电容传感器的复阻抗测量电路。为了计算该电容传感器的复阻抗的实部和虚部的绝对值，通过将测量的复阻抗的实部和虚部乘以预先确定的校准矢量来执行振幅归一化和相位校正的操作。

然而，现有技术无法精确地测量复阻抗或导纳。本发明旨在改善该情况。为此，本发明涉及一种用于检测靠近或接触机动车辆的部件的人的存在的电容检测装置，该电容检测装置设置有电容传感器，所述装置包括：

-该电容传感器的至少一个电极，

-电压源，该电压源被布置用于提供交流电压，

-用于测量所述电极和电路参考点之间对应于阻抗或导纳的复值的装置；

-校准电阻器，该校准电阻器用于校准阻抗或导纳的复值的测量。

该电容检测装置的电极属于电容传感器，该电容传感器设置在车辆的要检测存在的人靠近或接触的部件上。该电容传感器包括由电介质材料分开的两个电极。

有利的是，该电容检测装置包括该电容传感器的两个电极中的一个电极，并且该车辆的部件包括该电容传感器的另一个电极。

仍然有利的是，该电容传感器的电极中的至少一个电极可由该车辆部件的结构元件来体现。例如，此类电极可由该车辆部件的电枢元件来体现。

所述电容检测装置的特征在于其包括切换装置，该切换装置被布置成：

-在测量模式中，将该电压源连接到该电极，

-在校准模式中，将该电压源连接到该校准电阻器并且将所述电极与该电压源断开连接，