校准接近检测传感器和关联传感器的待机持续时间的方法技术

本发明专利技术的主题是校准接近检测传感器的待机持续时间（DV'）的方法，所述传感器在测量阶段（PM）和待机阶段（PV）之间交替，测量阶段（PM）的评价持续时间（DE）由具有稳定频率的第一振荡器（O1）测量，待机阶段（PV）的预定待机持续时间（DV）由第二振荡器（O2）控制，第二振荡器（O2）的频率根据外部参数而变化。本发明专利技术提供紧接测量阶段（PM）之后执行第二测量阶段（PM2），在第二测量阶段（PM2）期间由第二振荡器（O2）测量第二评价持续时间（DE2），以及使用由第一振荡器（O1）在评价持续时间（DE）期间生成的振荡数量（N1'）和由第二振荡器（O2）在第二评价持续时间（DE2）期间生成的振荡数量（N2'）之间的比值来校准待机持续时间（DV'）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及校准接近检测传感器（更确切地是电荷转移电容传感器和关联的接近传感器）的待机持续时间的方法。更特别地，本专利技术涉及这样的传感器在车辆的门把手中的应用，以用于经授权用户可以对他们的车辆进行“手解脱（handsfree）”访问。
技术介绍
目前，一些机动车辆配备有“手解脱”访问，即，车辆的经授权用户不再需要用于打开他们的车辆的门和其他开放元件（发动机罩、行李箱等）的钥匙。代替钥匙，它们具有识别标记（badge）（或远程控制），车辆的电子系统与该识别标记（或远程控制）相互作用。例如，为打开门，驾驶员移动靠近门把手。电容存在传感器（在这种情况下是位于把手中的电荷转移电容传感器）检测到驾驶员的手的存在。这个传感器连接到车辆的电子计算机（例如连接到BCM或车身控制模块）以及向其发送存在检测信号。车辆的电子计算机已经预先将用户识别为被授权访问此车辆，或可替代地，在对此检测信号的接收之后，车辆的电子计算机进行此识别。为此，车辆的电子计算机经由LF（低频）天线将识别请求发送到由用户携带/穿戴的标记（或发送到远程控制）。作为响应，这个卡将它的识别码经由RF（射频）波发送到车辆的电子计算机。如果该电子计算机将该识别码辨认为授权访问该车辆的识别码，则它触发对门的打开。另一方面，如果电子计算机尚未接收到识别码或者如果接收到的识别码是不正确的，则打开不会发生。如图1中所图示的，这样的电容传感器3由结合在门把手6中的电极4和连接到接地<br>的第二电极以及位于印制电路5上的微控制器（未在图1中表示出）组成。该第二电极可以包括用户身体的一部分和直接或间接连接到接地的附近环境。它可以涉及例如用户的手M，必须在门把手6附近检测到用户的手M的存在。当用户的手M接近门把手6（即它按在图1中图示的箭头的方向从位置1移动到位置2）时，结合在门把手6中的电极4的电容CX增大。使用位于连接到电极4的印刷电路5上的参考电容CS来测量变化ΔCX。如果电容CX的值越过阈值，这导致检测被确认。这意味着用户的手M处于门把手6上的位置2中或者充分地靠近此门把手6以及该用户正请求访问车辆。从现有技术所了解的是，电荷转移电容传感器3可以用来通过执行电荷转移直到在参考电容CS的端子处达到设定的电压阈值来测量结合在门把手6中的电极4的电容CX的变化ΔCX，所述电荷转移包括在参考电容CS中的此电容CX的大量充电和放电。关于先前的循环来估计电极4的电容CX的变化ΔCX是基于在其用来在参考电容CS的端子处达到此电压阈值的参考电容CS中的电极4的电容CX的放电的数量中的变化而执行的。这些电容传感器3涉及开关装置，其可以用来引导电流以首先经由电源电压来对电极4的电容CX进行充电以及然后在参考电容CS中对其进行放电。电荷转移（即，根据现有技术以及在图2中所图示的一系列的充电和放电）被分成下述四个步骤：·第一步骤：第一步在于从电源电压VCC对电极4的电容CX进行充电。为此，第一开关S1被闭合以及第二开关S2被打开。·第二步骤：一旦充电结束，第一开关S1被打开。·第三步骤：然后可以开始对参考电容CS中的电极4的电容CX的放电。为此，第一开关S1保持打开以及第二开关S2被闭合。·第四步骤：一旦放电完成，第二开关S2被打开。重复电荷转移直到参考电容CS的端子处的电压达到阈值电压VTH。达到此阈值VTH所必要的电极4的电容CX向参考电容CS的放电数量x提供了电极4的电容CX的反映（image）。参考电容CS然后经由电连接到接地的开关S被完全放电，为下一次测量做准备。放电数量x的计数器和微控制器（未在图2中表示出）被用来确定电极4的电容CX。用于测量在电极4的电容CX中的变化ΔCX的测量阶段PM的持续时间（即早先描述的4个电荷转移步骤的系列）因此取决于所述变化ΔCX。这个持续时间（被称为评价持续时间DE）使用具有电压V的第一振荡器（通常是非常精确的时钟，例如石英振荡器）O1来测量，该振荡器的振荡频率（也称为第一振荡频率F1）例如是8MHz，每个振荡周期与单位时间t相关。为了限制电容传感器3的电消耗，在两个测量阶段PM之间是待机或空闲阶段PV（参见图3），在空闲阶段PV期间电容传感器3并不是活动的，即，没有电荷转移发生。所述空闲阶段PV通常比测量阶段PM具有长得多的持续时间。使用具有电压V的第二振荡器O2来设置、预先确定和控制该空闲阶段PV的待机持续时间。为了在待机阶段PV期间最小化电消耗，第二振荡器O2包括RC电路，该RC电路包括电阻器和电容器以及比石英振荡器（即比第一振荡器O1）消耗的电能少得多。第二振荡器O2的第二振荡频率F2更低，大约31kHz，以及同样地，振荡的每个周期与单位时间t相关。如在图4中所图示的，第一振荡器O1和第二振荡器O2经由开关装置（例如多路复用器MUX）连接到测量单元30。第一振荡器O1和第二振荡器O2、测量单元30和多路复用器MUX通常被包括在微控制器10中。第二振荡器O2相比第一振荡器O1是较不精确的。所述RC电路对外部参数（诸如温度或环境湿度）是敏感的以及它的第二振荡频率F2的值关于标称振荡频率F2nom而变化。由于部件、电阻器R和电容器C的高容差，在若干按推测相同的RC类型振荡器之间也存在振荡频率中的显著变化。在第二振荡频率F2中的这种显著变化影响控制待机持续时间DV方面的精度，以及因此影响所述持续时间期间电容传感器3的实际电消耗。由于由第二振荡频率F2中的变化引起的待机持续时间Dv的漂移，该影响可能是较大的以及在两个相同的电容传感器3之间可能存在电消耗中的大约16%的差异。敏感性（即电容传感器3的反应时间）也被降低。实际上，如果待机持续时间DV被延长，电容传感器3变得较不具响应性，因为在测量阶段PM之间的持续时间被延长。从现有技术了解到，要使用已经连接到电容传感器3的外部电子工具来校准待机持续时间DV，微控制器10需要更精确地控制所述传感器3的操作（参见图4）。这个工具将周期信号发送到电容传感器3的微控制器10（参见图4），该周期信号的振荡频率通过使用第二振荡器O2由测量单元30来测量，以及微控制器10将测量值发送回到所述工具。如果第二振荡器O2的第二振荡频率F2的测量值与第二标称频率F2nom相差很远，该工具使用软件来通过改变待机阶段的振荡数量N2（由第二振荡器O2在待机阶段PV期间在第二频率F2下生成以便校正待机持续时间DV）来对微控制器10重新编程。然而，这种使用外部电子工具的校准方法具有若干缺点：·它需要专用电子工具，·它仅可以由经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种校准用于检测用户的接近的接近检测传感器（3）的待机持续时间（DV、DV’）的方法，所述传感器（3）在下述阶段之间交替：· 测量用户接近的代表值的阶段（PM），在根据所述值而变化的评价持续时间（DE）期间，使用具有第一振荡频率（F1）的第一振荡器（O1）来测量所述评价持续时间（DE），· 用于预定待机持续时间（PV）的待机阶段（PV），所述预定待机持续时间（DV）比所述评价持续时间（DE）更长，以及由具有第二振荡频率（F2、F2'）的第二振荡器（O2）控制，所述第二振荡频率（F2、F2'）根据传感器外部的参数关于第二标称振荡频率（F2nom）而变化，所述校准方法的特征在于其包括下述步骤：· 步骤1：由第一振荡器（O1）执行的测量阶段（PM）后面连贯地是第二测量阶段（PM2），在所述第二测量阶段（PM2）期间由所述第二振荡器（O2）测量第二评价持续时间（DE2），· 步骤2：计算由所述第二振荡器（O2）在所述第二测量阶段（PM2）期间生成的第二振荡数量（N2'）和由所述第一振荡器（O1）在所述测量阶段（PM）期间生成的第一振荡数量（N1'）之间的比值（R），· 步骤3：将由此计算的比值（R）与预定比值（R'）相比较，· 步骤4：计算所述比值（R）和预定比值（R'）之间的偏差（D），· 步骤5：在所述待机阶段（PV）期间，根据所计算的偏差（D）来校正（N2corr）待机阶段的振荡数量（N2'）以便校准新的待机持续时间（DV'）。...

【技术特征摘要】
2014.11.21 FR 14613141.一种校准用于检测用户的接近的接近检测传感器（3）的待机持续时间（DV、DV’）的方
法，所述传感器（3）在下述阶段之间交替：
·测量用户接近的代表值的阶段（PM），在根据所述值而变化的评价持续时间（DE）期
间，使用具有第一振荡频率（F1）的第一振荡器（O1）来测量所述评价持续时间（DE），
·用于预定待机持续时间（PV）的待机阶段（PV），所述预定待机持续时间（DV）比所述评
价持续时间（DE）更长，以及由具有第二振荡频率（F2、F2'）的第二振荡器（O2）控制，所述第
二振荡频率（F2、F2'）根据传感器外部的参数关于第二标称振荡频率（F2nom）而变化，
所述校准方法的特征在于其包括下述步骤：
·步骤1：由第一振荡器（O1）执行的测量阶段（PM）后面连贯地是第二测量阶段（PM2），
在所述第二测量阶段（PM2）期间由所述第二振荡器（O2）测量第二评价持续时间（DE2），
·步骤2：计算由所述第二振荡器（O2）在所述第二测量阶段（PM2）期间生成的第二振荡
数量（N2'）和由所述第一振荡器（O1）在所述测量阶段（PM）期间生成的第一振荡数量（N1'）
之间的比值（R），
·步骤3：将由此计算的比值（R）与预定比值（R'）相比较，
·步骤4：计算所述比值（R）和预定比值（R'）之间的偏差（D），
·步骤5：在所述待机阶段（PV）期间，根据所计算的偏差（D）来校正（N2corr）待机阶段的
振荡数量（N2'）以便校准新的待机持续时间（DV'）。
2.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于该方法进一步包括：
·步骤1b：在步骤1之后，所述第二测量阶段（PM2）后面连贯地是第三测量阶段（PM3），在
所述第三测量阶段（PM3）期间由所述第一振荡器（O1）测量第三评价持续时间（DE3），
·步骤1c：如果测量阶段（PM）的第一振荡数量（N1'）等于在第三测量阶段（PM3）期间生
成的第三振荡数量（N3'），那么
·重复步骤2至步骤5，否则
·校准过程停止。
3.根据权利要求1或2所述的校准方法，其特征在于用户接近的代表值是所述接近检测
传感器（3）的电极（4）的电容中的变化（ΔCx）。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的校准方法，其特征在于所述预定比值（R'）等于
所述第二标称频率（F2nom）和所述第一频率（F1）之间的比值。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的校准方法，其特征在于在所述接近检测传感器
每次上电时执行所述步骤1至5。
6.根据权利要求1-4中的任一项所述的校准方法，其特征在于以大约120s的设定周期
来重复所述步骤1至5。
7.一种电容接近检测传感器（3），包括：
·微控制器（10），其包括测量单元（30），
·检测电极（4），
·第一振荡器（O1），其具有在测量电极（4）的电容中的变化（ΔCx）的阶段（PM、PM3）期
间测量评价持续时间（DE、DE3）的第一振荡频率（F1），
·第二振荡器（O2），其控制预定待机持续时间（DV、DV’），在所述电容传感器（3）的待机
阶段（PV）期间，所述第二振荡器（O2）具有根据所述电容传感器（3）外部的参数关于第二标
称振荡频率（F2nom）变化的第二振荡频率（F2、F2'），
·开关装置（MUX），其连接到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：M吉贝尔，O埃利，
申请(专利权)人：法国大陆汽车公司，大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR