CN111630779A

CN111630779A - 用于机动车辆的在多个检测区域处检测存在的方法和装置

Info

Publication number: CN111630779A
Application number: CN201980010484.9A
Authority: CN
Inventors: G·施皮克; Y·埃斯卡兰特; O·热拉尔迪埃
Original assignee: Continental Automotive GmbH; Continental Automotive France SAS
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2018-01-29
Filing date: 2019-01-18
Publication date: 2020-09-04
Anticipated expiration: 2039-01-18
Also published as: FR3077449B1; CN111630779B; US20200355840A1; WO2019145626A1; US11333784B2; FR3077449A1

Abstract

本发明涉及存在检测装置（40），其包括连接到微控制器（50）的传感器（60），所述传感器包括布置在第一检测区域（Zd1）中的第一检测电容（62）和布置在第二检测区域（Zd2）中的第二检测电容（64），所述微控制器（50）被配置成通过从第二检测电容对第一检测电容充电和/或从第一检测电容向第二检测电容放电而循环地重复测量信号（N）的测量阶段，并且被配置成根据测量信号（N）来检测第一检测区域（Zd1）和/或第二检测区域（Zd2）中的使用者的存在。本发明还涉及包括检测装置的机动车辆和检测方法。

Description

用于机动车辆的在多个检测区域处检测存在的方法和装置

技术领域

本发明属于机动车辆的领域，并且更特别地涉及用于检测机动车辆的使用者的存在的方法和装置。本发明尤其适用于检测使用者的手在机动车辆的门把手上的存在。

背景技术

在机动车辆中，已知使用用于检测使用者的手在所述机动车辆的门把手上的存在的装置，以便例如使得能够锁定和/或解锁所述门。

众所周知，这样的检测装置包括传感器以及连接到所述传感器的微控制器，所述传感器至少部分地安装在机动车辆的门的把手中。

在所谓的“电容”测量的解决方案中，传感器包括布置在所述把手的检测区域中的电极。众所周知，电极形成具有预定值（以法拉表示）的检测电容。当手接近该电极时，检测电容的视在值（valeur apparente）增大，并且该增大可以用于检测使用者的手在电极附近（例如，在所述电极的几厘米之内）的存在。

现有的检测装置还包括参考电容，在不存在手的情况下，参考电容通常具有与检测电容基本相同的值。

为了检测手的存在，例如将检测电容周期性地充电和放电到参考电容中。当将检测电容放电到参考电容中时，电荷在检测电容和参考电容之间平衡，并且可以根据表示所述检测电容的放电的电压信号来检测手的存在。这样的检测装置称为电容分压器（在英语文献中为“Capacitive Voltage Divider”或CVD）。

图1示意性地示出了根据现有技术的称为差分电容分压器（在英语文献中为“Differential Capacitive Voltage Divider”或DCVD）的检测装置10的实施例。

如图1所示，检测装置10包括连接到微控制器20的传感器30。传感器30包括参考电容31，参考电容31的端子分别连接到微控制器20的两个输入/输出端口21和22。传感器30还包括电极32，电极32被布置在门把手的检测区域中并且连接到输入/输出端口21。众所周知，电极32与电接地一起形成检测电容33。

为了检测检测区域中的手的存在，微控制器20基于第一电压信号和第二电压信号来计算测量信号。

在检测电容33的充放电的阶段期间测量第一电压信号，在此期间，微控制器20对检测电容33进行充电，然后使检测电容33向参考电容31放电。一旦在检测电容33和参考电容31之间达到了电荷平衡，就例如将第一电压信号测量为检测电容33两端的电压。

如下表所示，例如通过控制输入/输出端口21和22来实现这样的检测电容33的充放电阶段：

	检测电容33的充电	检测电容33的放电	第一电压信号的测量
				输入/输出端口21	VCC	IN	IN
输入/输出端口22	VCC	GND	GND

在上表中：

VCC对应于馈电的电位，

GND对应于电接地的电位，

IN意味着所考量的输入/输出端口用作输入，以测量第一电压信号。

在如下阶段期间测量第二电压信号：该阶段在于在参考电容31和检测电容33之间实现电容分压桥（pont diviseur），在该阶段期间，微控制器20对串联电连接的参考电容31和检测电容33进行充电。一旦在参考电容31和检测电容33之间达到了电荷平衡，就将第二电压信号例如测量为检测电容33两端的电压。

如下表所示，例如通过控制输入/输出端口21和22来实现这样的电容分压桥实现阶段：

	参考电容31和检测电容33的充电	第二电压信号的测量
			输入/输出端口21	IN	IN
输入/输出端口22	VCC	VCC

通过将第一电压信号表示为M1，并且将第二电压信号表示为M2，测量信号N例如被微控制器20计算为第一电压信号和第二电压信号之间的差，N = M1–M2，由此得来这样的检测装置10的“差分”的名称。

在不存在手的情况下，参考电容31和检测电容33各自的值例如被选择为彼此相等。

在这种情况下，在不存在手的情况下，第一电压信号和第二电压信号原则上都等于VCC/2，使得测量信号N为零。

相反，在检测区域中存在手的情况下，检测电容33的视在值增大，这使得第一电压信号M1相对于VCC/2增大，并且第二电压信号M2相对于VCC/2减小。因此，测量信号N也增大，并且例如可以在测量信号N变得大于预定的正阈值时检测到手的存在。

然而，这样的检测装置10（CVD或DCVD）具有某些限制。

尤其是，除了手的存在之外，还存在外部因素可能影响检测电容33的视在值。例如，在检测区域中的水（雨水、水分）的存在可能会改变检测电容33的视在值，并导致对手的存在的错误检测。

另外，可能期望能够在多个不同的检测区域中检测手的存在。然而，对于诸如机动车辆的门把手之类的应用而言，增加使得能够进行这样的多区域检测所需的电子部件的数量可能被证明过于复杂和昂贵。

本发明的目的是通过提出一种解决方案来弥补现有技术的解决方案的全部或部分限制、尤其是上面阐述的那些限制，该解决方案使得能够对于外部因素更加稳健，并且还使得能够限制执行多区域检测所需的复杂度。

发明内容

为此，并且根据第一方面，本发明涉及一种用于检测机动车辆的使用者的存在的检测装置，该装置包括连接到微控制器的传感器，所述传感器包括布置在第一检测区域中的形成第一检测电容的第一电极。所述传感器还包括布置在第二检测区域中的形成第二检测电容的第二电极，并且所述微控制器被配置成循环地重复测量阶段，包括：

• 第一检测电容的充放电阶段，在该阶段期间，微控制器对第一检测电容进行充电、使所述第一检测电容向第二检测电容放电直到达到第一平衡水平、并且测量表示所述第一平衡水平的第一电压信号，

• 第二检测电容的充放电阶段，在该阶段期间，微控制器对第二检测电容进行充电、使所述第二检测电容向第一检测电容放电直到达到第二平衡水平、并且测量表示所述第二平衡水平的第二电压信号，

• 通过比较第一电压信号和第二电压信号来计算测量信号。

微控制器还被配置成：当测量信号验证了预定的检测标准时，在第一检测区域和/或第二检测区域中检测到使用者的存在。

这样，检测装置是多区域的，因为它包括至少两个检测电容，即第一检测电容和第二检测电容，这两个检测电容的电极布置在各自不同的检测区域中，即第一检测区域和第二检测区域。

该检测装置还可以不具有仅用作参考电容的电容。实际上：

• 第一检测电容用于第一检测区域中的检测，并且用作第二检测电容的参考电容，并且

• 第二检测电容用于第二检测区域中的检测，并且用作第一检测电容的参考电容。

因此，与根据现有技术所需的电子部件的数量相比，实现多区域检测所需的电子部件的数量大幅减少。实际上，根据现有技术，每个检测区域至少需要两个电容（一个检测电容和一个参考电容），而根据本发明可以每个检测区域仅预备单个电容（检测电容，因为参考电容由用于另一检测区域的检测电容来实现）。

检测装置的复杂度也大幅降低，因为用于在第一检测区域和/或第二检测区域中检测使用者的存在的是同一个测量信号。

此外，由于参考电容还是在检测区域中包括电极的检测电容，因此它也将受到外部因素的影响。因此，由于所有检测电容的视在值都会以同样的方式受到影响，这样的检测装置对于基本上以相同的方式影响各检测区域的外部因素（例如，水分的存在）更为稳健。

在特定实施例中，检测装置还可以包括单独采用或根据任何技术上可能的组合而采用的以下特征中的一个或多个。

在特定实施例中，第一电极和第二电极通过电阻部件连接。

这样的设置使得能够以特别简单且经济的方式确保从第一检测电容向第二检测电容的放电（并且反之亦然）。

在特定实施例中，第一电极通过电阻部件连接到微控制器的第一端口、和/或第二电极通过电阻部件连接到微控制器的第二端口。

在特定实施例中，第一检测电容与第一控制电容并联布置、和/或第二检测电容与第二控制电容并联布置。

根据第二方面，本发明涉及一种机动车辆，其包括根据本发明的任一实施例的检测装置。

在特定实施例中，检测装置的传感器至少部分地安装在所述机动车辆的门把手中。

根据第三方面，本发明涉及一种用于检测机动车辆的使用者的存在的检测方法，所述机动车辆包括传感器，所述传感器包括布置在第一检测区域中的形成第一检测电容的第一电极。所述传感器还包括布置在第二检测区域中的形成第二检测电容的第二电极，所述方法包括循环地重复的测量信号测量阶段和测量信号评估阶段，每个测量阶段包括：

• 第一检测电容的充放电阶段，其包括对第一检测电容进行充电、使所述第一检测电容向第二检测电容放电直到达到第一平衡水平、以及测量表示所述第一平衡水平的第一电压信号，

• 第二检测电容的充放电阶段，其包括对第二检测电容进行充电、使所述第二检测电容向第一检测电容放电直到达到第二平衡水平、以及测量表示所述第二平衡水平的第二电压信号，

• 通过比较第一电压信号和第二电压信号来计算测量信号。

另外，当测量信号验证了预定的检测标准时，在评估阶段期间，在第一检测区域和/或第二检测区域中检测到使用者的存在。

在特定实施例中，检测方法还可以包括单独采用或根据任何技术上可能的组合而采用的以下特征中的一个或多个。

在特定实施例中，当测量信号大于第一预定阈值时，在第一检测区域中检测到使用者的存在，第一预定阈值大于在不存在使用者的情况下的所述测量信号的理论值。

在特定实施例中，当测量信号小于第二预定阈值时，在第二检测区域中检测到使用者的存在，第二预定阈值小于在不存在使用者的情况下的所述测量信号的理论值。

在特定实施例中，当测量信号随时间的演变对应于第一预定检测模式时，检测到使用者的存在从第一检测区域移动到第二检测区域，和/或当测量信号随时间的演变对应于第二预定检测模式时，检测到使用者的存在从第二检测区域移动到第一检测区域。

附图说明

通过阅读以下描述将更好地理解本发明，该描述是作为完全非限制性的示例给出的并且是参考附图进行的，在附图中：

- 已经描述过的图1示出了根据现有技术的检测装置的示意性表示，

- 图2示出了根据本发明的检测装置的实施例的示意性表示，

- 图3示出了例示检测方法的主要步骤的图示，

- 图4示出了例示用于检测的测量信号N随时间的演变的时间图示，

- 图5示出了检测装置的电极布置示例的示意性表示，

- 图6和图7示出了时间图示，其例示了在手相对于检测装置移动的情况下测量信号N随时间的演变。

在这些附图中，各图之间相同的附图标记表示相同或相似的元件。为了清楚起见，除非另外指出，否则所示元件未按比例绘制。

具体实施方式

本发明尤其涉及旨在安装在机动车辆（图中未示出）中的存在检测装置40。

在本描述的其余部分中，以非限制性的方式置于如下情况中：检测装置40的目的是检测在与机动车辆的门把手（图中未示出）相关联的检测区域中的使用者的存在，以例如使得能够锁定和/或解锁所述门。

然而，要指出的是，在其他实施例中，根据本发明的检测装置40也可以用于检测使用者在机动车辆的其他位置、例如在所述机动车辆的后备箱处的存在。

图2示意性地示出了用于检测使用者的存在的装置40的完全非限制性的实施例。

如图2所示，检测装置40包括连接到微控制器50的传感器60。

旨在至少部分地安装在机动车辆的门把手中的传感器60包括：

• 第一电极61，其形成第一检测电容62，布置在第一检测区域Zd1中，

• 第二电极63，其形成第二检测电容64，布置在第二检测区域Zd2中。

因此，传感器60使得能够检测使用者的手在门把手的各检测区域、即第一检测区域Zd1和第二检测区域Zd2中的存在。

第一检测区域Zd1和第二检测区域Zd2可以彼此相邻，例如彼此靠近地布置在把手的同一面上，该同一面例如是所述把手的外面（相对于门的相对侧）。在这种情况下，使用者的手或其至少一个手指可以容易地从第一检测区域Zd1滑动到第二检测区域Zd2（并且反之亦然）。

替换地，第一检测区域Zd1和第二检测区域Zd2可以是不相邻的。例如，第一检测区域Zd1布置在所述把手的外面上，而第二检测区域Zd2布置在所述把手的内面上（门的一侧）。在这种情况下，在第一检测区域Zd1中的手的检测例如用于锁定门，而在第二检测区域Zd2中的手的检测例如用于解锁所述门。

微控制器50包括例如一个或多个处理器和存储装置（磁性硬盘、电子存储器、光盘等），在该存储装置上存储以待执行的程序代码指令集的形式的计算机程序产品，所述指令集用于实施后文描述的存在检测方法70的步骤。替换地或附加地，微控制器50包括一个或多个可编程逻辑电路（FPGA、PLD等）和/或一个或多个专用集成电路（ASIC等）和/或一组分立的电子部件，等等，它们被适配成实施检测方法70的所述步骤中的全部或部分。

换言之，微控制器50包括以软件（特定的计算机程序产品）和/或硬件（FPGA、PLD、ASIC、分立电子部件等）的方式被配置成与传感器60协作地实施后文描述的存在检测方法70的步骤的一组装置。

例如，所述微控制器50被配置成循环地重复测量阶段，包括：

• 第一检测电容62的充放电阶段，在该阶段期间，微控制器50对第一检测电容62进行充电、使所述第一检测电容62向第二检测电容64放电直到达到第一平衡水平、并且测量表示所述第一平衡水平的第一电压信号，

• 第二检测电容64的充放电阶段，在该阶段期间，微控制器50对第二检测电容64进行充电、使所述第二检测电容64向第一检测电容62放电直到达到第二平衡水平、并且测量表示所述第二平衡水平的第二电压信号。

图2示出了检测装置40的优选实施例，其中，为了使得第一检测电容62能够向第二检测电容64放电（并且反之亦然），所述检测装置40包括连接第一电极61和第二电极63的电阻部件65。

更特别地，在图2所示的非限制性示例中，第一电极61连接到微控制器50的第一端口51，并且第二电极63连接到微控制器50的第二端口52。电阻部件65布置在微控制器50的所述第一端口51和所述第二端口52之间。

第一端口51和第二端口52优选地是所述微控制器50的输入/输出端口，即这样的端口：其使得能够将电位施加到连接到这些端口的电子部件（用作输出端口）、并使得能够获取从连接到这些端口的电子部件接收到的电位（用作输入端口）。然而，根据其他示例，完全不排除考虑其他类型的端口。尤其是，第一端口51和第二端口52可以仅仅是输入端口。于是可以例如借助于微控制器50外部的、但由其控制的开关来施加电位。

这样的电阻部件65的使用被证明特别简单和经济。然而，根据其他示例，完全不排除预备被配置成使得能够使第一检测电容62向第二检测电容64放电并且使第二检测电容64向第一检测电容62放电的其他装置。例如，这样的装置可以采用布置在第一端口51和第二端口52之间的开关的形式。这样的开关于是处于断开状态以对所述第一检测电容62和第二检测电容64中的一个进行充电而不对另一个进行充电，并且处于闭合状态以使所述第一检测电容和第二检测电容中的一个向另一个进行放电。

在特定实施例中，并且如图2所示，第一电极61通过电阻部件66连接到微控制器50的第一端口51，和/或第二电极63通过电阻部件67连接到第二端口52。

在特定实施例中，并且如图2所示，第一检测电容62与第一控制电容68并联布置，和/或第二检测电容64与第二控制电容69并联布置。

第一控制电容68例如用于将由第一检测电容62和第一控制电容68形成的第一电容组件在第一检测区域Zd1中不存在手的情况下的总的值调节为第一预定电容值。

同样，第二控制电容69例如用于将由第二检测电容64和第二控制电容69形成的第二电容组件在第二检测区域Zd2中不存在手的情况下的总的值调节为第二预定电容值。

在接下来的描述中，以非限制性的方式置于如下情况中：第一电容值和第二电容值相等。要指出的是，也可以在没有控制电容的情况下获得这样的相等性（如果在不存在手的情况下第一检测电容62和第二检测电容64的值相等的话），或者借助于单个控制电容而获得这样的相等性。另外，根据其他示例，完全不排除第一电容值与第二电容值不同的情况。

在图2所示的示例中，第一控制电容68与电阻部件66一起形成适合于滤除高频干扰的低通滤波器。例如，第一控制电容68的值为10皮法拉（pF），并且电阻部件66的值为330千欧（kΩ），以使低通滤波器的截止频率约为50 千赫兹（kHz）。

同样，在图2所示的示例中，第二控制电容69与电阻部件67一起形成适合于滤除高频干扰的低通滤波器。例如，第二控制电容69的值为10pF，并且电阻部件67的值为330kΩ，以具有约50 kHz的截止频率。

图3示出了用于检测机动车辆附近的使用者的存在的方法70的主要步骤。

如图3所示，检测方法70包括测量信号N的测量阶段71和根据测量信号N评估检测标准的阶段72。

测量阶段71和评估阶段72循环地、例如周期性地重复。要指出的是，测量阶段71之后优选地总是跟随有评估阶段72。然而，根据其他实施例，测量阶段71和评估阶段72也可以以不同于彼此的方式重复，例如在周期性重复的情况下以各自不同的周期进行重复。例如，可以在执行评估阶段72之前等待测量阶段71已经执行了预定次数Nb次，以便拥有测量信号N的Nb个连续的值用于评估检测标准。

如图3所示，测量阶段71包括两个不同的阶段：

• 第一检测电容62的充放电阶段73，其使得能够测量第一电压信号，

• 第二检测电容64的充放电阶段74，其使得能够测量第二电压信号。

第一检测电容62的充放电阶段73和第二检测电容64的充放电阶段74的执行顺序无关紧要。在图3所示的示例中，在第二检测电容64的充放电阶段74之前执行第一检测电容62的充放电阶段73。然而，根据其他示例，也可以首先执行第二检测电容64的充放电阶段74，并然后执行第一检测电容62的充放电阶段73。

在测量了第一电压信号和第二电压信号之后，测量阶段71包括通过比较所述第一电压信号和所述第二电压信号来计算测量信号N的步骤75。

如图3所示，第一检测电容62的充放电阶段73包括以下步骤：

• 步骤731，对第一检测电容62进行充电，

• 步骤732，使所述第一检测电容62向第二检测电容64放电，直到达到第一平衡水平，

• 步骤733，测量表示所述第一平衡水平的第一电压信号。

在实践中，优选地连续执行充电步骤731、放电步骤732和测量步骤733。更特别地，考虑到所施加的充电电压，在第一检测电容62已达到最大充电水平之后执行放电步骤732。当放电结束时，即当不再有任何电荷从第一检测电容62转移到第二检测电容64中时——从而所述第一检测电容62（和第二检测电容64）已达到其中第一电极61的电荷和第二电极63的电荷平衡的第一平衡水平，执行测量步骤733。

以已知的方式，第一检测电容62根据可以预先确定的时间常数τ在传感器60内充电和放电，因此等待比时间常数τ更长的持续时间（例如时间常数τ的五倍的持续时间）就足以达到最大充电水平（并且因此能够执行放电步骤732）然后达到第一平衡水平（并且因此能够执行测量步骤733）。

优选地，在执行第一检测电容62向所述第二检测电容64的放电的步骤732之前，第二检测电容64被完全放电（即，其两端的电压为零）。第一检测电容62也可以在执行充电步骤731之前被完全放电。因此，在特定实施例中，第一检测电容62的充放电阶段73可以为此目的而包括在执行充电步骤731之前执行的第一检测电容62和第二检测电容64的完全放电步骤（图中未示出）。

在测量步骤733期间测量的第一电压信号表示在放电步骤732结束时第一检测电容62向第二检测电容64的放电，即表示其中不再有从第一检测电容62到第二检测电容64的电荷转移的第一平衡水平，于是第一电极61的电荷和第二电极63的电荷平衡。

例如，所测得的第一电压信号对应于第一电极61的电位或对应于第二电极63的电位（对于图2的检测装置40，这些电位相等）。

如图3所示，第二检测电容64的充放电阶段74包括以下步骤：

• 步骤741，对第二检测电容64进行充电，

• 步骤742，使所述第二检测电容64向第一检测电容62放电，直到达到第二平衡水平，

• 步骤743，测量表示所述第二平衡水平的第二电压信号。

以上参考第一检测电容62的充放电阶段73描述的所有内容也适用于第二检测电容64的充放电阶段74。

在测量步骤743期间测量的第二电压信号表示在放电步骤742结束时第二检测电容64向第一检测电容62的放电，即表示其中不再有从第二检测电容64到第一检测电容62的电荷转移的第二平衡水平，于是第一电极61的电荷和第二电极63的电荷平衡。

例如，所测得的第二电压信号对应于第二电极63的电位或对应于第一电极61的电位（对于图2的检测装置40，这些电位相等）。

在图2的检测装置40的情况下，例如通过如下表所示的那样控制第一端口51和第二端口52来实现第一检测电容62的充放电阶段73：

	第一检测电容62的充电	第一检测电容62的放电	第一电压信号的测量
				第一端口51	VCC	IN	IN
第二端口52	GND	IN	IN

在上表中：

VCC对应于馈电的电位，

GND对应于电接地的电位，

IN意味着该端口用作输入，即，其电位不受微控制器50的控制，并且其可以用于执行测量。

为了在必要时使第一检测电容62和第二检测电容64完全放电，可以在执行充电步骤731之前将电位GND同时施加到第一端口51和第二端口52。

在图2的检测装置40的情况下，例如通过如下表所示的那样控制第一端口51和第二端口52来实现第二检测电容64的充放电阶段74：

	第二检测电容64的充电	第二检测电容64的放电	第二电压信号的测量
				第一端口51	GND	IN	IN
第二端口52	VCC	IN	IN

为了在必要时使第一检测电容62和第二检测电容64完全放电，可以在执行充电步骤741之前将电位GND同时施加到第一端口51和第二端口52。

通过将第一电压信号表示为M1，并且将第二电压信号表示为M2，测量信号N例如被微控制器50计算为第一电压信号和第二电压信号之间的差，N = M1–M2。然而，完全不排除根据使得能够比较第一电压信号M1和第二电压信号M2的其他表达式来计算测量信号N。

在图2的检测装置40的情况下，可以无区别地借助于第一端口51或第二端口52来测量第一电压信号和第二电压信号。

在评估阶段72期间，根据测量信号N评估检测标准。如果验证了检测标准（图3中的附图标记721），则认为在第一检测区域Zd1或第二检测区域Zd2中存在手。否则（图3中的附图标记722），认为在第一检测区域Zd1中不存在手并且在第二检测区域Zd2中不存在手。

通常，可以考虑各种检测标准，并且一个或多个特定检测标准的选择仅构成本发明的实施变型。

图4示意性地示出了根据在检测装置40的传感器60附近是否存在手的测量信号N随时间的演变。

考虑第一电容值和第二电容值相等，则在不存在手的情况下，第一电压信号和第二电压信号原则上均等于VCC/2。因此，在不存在手的情况下测量信号N的理论值为零。

图4的部分a）示出了当手接近第一检测区域Zd1时测量信号N的演变。当手接近第一检测区域Zd1时，第一检测电容62的视在值增大，这导致第一电压信号M1相对于VCC/2增大并且第二电压信号M2相对于VCC/2减小。因此，测量信号N相对于零值增大。

例如，对检测标准的评估包括将测量信号N与正的第一预定阈值V1进行比较，并且当测量信号N变得大于所述第一阈值V1时——这意味着检测到的手处于第一检测区域Zd1中，认为验证了检测标准。

图4的部分b）示出了当手接近第二检测区域Zd2时测量信号N的演变。当手接近第二检测区域Zd2时，第二检测电容64的视在值增大，这导致第一电压信号M1相对于VCC/2减小，并且第二电压信号M2相对于VCC/2增大。因此，测量信号N相对于零值减小。

例如，对检测标准的评估包括将测量信号N与负的第二预定阈值V2进行比较，并且当测量信号N变得小于所述第二阈值V2时——这意味着检测到的手处于第二检测区域Zd2中，认为验证了检测标准。

这样，测量信号N使得能够区分第一检测区域Zd1中的检测（在所描述的示例中为正测量信号N）和第二检测区域Zd2中的检测（在所描述的示例中为负测量信号N）。

在存在基本上以相同方式影响第一检测区域Zd1和第二检测区域Zd2的外部因素（例如，水分的存在）的情况下，那么第一检测电容62的视在值和第二检测电容64的视在值将基本上以相同的方式增大。因此，尽管存在这些外部因素，测量信号N也仍将基本保持为零，从而避免了外部因素的存在与手的存在的这种混淆。

在第一检测区域Zd1和第二检测区域Zd2相邻的情况下，那么使用者的手或至少其手指可以容易地从第一检测区域Zd1滑动到第二检测区域Zd2（并且反之亦然）。在这种情况下，对检测标准的评估不仅可以用于检测手在第一检测区域Zd1或第二检测区域Zd2中的存在，还可以用于检测手指相对于传感器60的特定移动，例如从第一检测区域Zd1到第二检测区域Zd2的移动。

检测相对于传感器60的移动的益处尤其在于，在存在不以相同方式影响第一检测区域Zd1和第二检测区域Zd2的外部因素（雨水等）的情况下，这使得能够改善检测装置40的稳健性。实际上，在手指从第一检测区域Zd1移动到第二检测区域Zd2的情况下（或者反之亦然）的测量信号N随时间的演变于是形成了特征模式，而第一检测区域Zd1和/或第二检测区域Zd2中的外部因素的存在通常无法再现这样的特征模式。

图5示意性地示出了在第一检测区域Zd1和第二检测区域Zd2相邻的情况下第一电极61和第二电极63的可能布置的示例。

在图5的部分a）中，第一电极61和第二电极63均基本为矩形，并且作为彼此的延伸并排地布置。

在图5的部分b）中，第一电极61和第二电极63均基本为直角三角形的形状，并且其斜边彼此相对地并排布置，从而一起形成基本矩形的形状。

在图5的部分c）中，第一电极由隔开的两个部分61a和61b形成，这两个隔开的部分61a和61b电连接以使得它们处于相同的电位。第一电极的部分61a和部分61b以及第二电极63均基本为矩形，并且作为彼此的延伸并排地布置，第二电极63插在第一电极的部分61a和部分61b之间。在该实施例中，第一电极的部分61b形成检测装置40的第三检测区域。部分61b的尺寸小于部分61a的尺寸，使得当测量信号N超过小于第一阈值V1的正的第三预定阈值V3而不超过所述第一阈值V1时，例如检测到手指在第三检测区域中的存在。

图6示意性地示出了在如图5的部分a）或部分b）所示的布置的情况中的测量信号N随时间的演变。

图6的部分a）示出了从第一检测区域Zd1移动到第二检测区域Zd2的情况。当手指位于第一检测区域Zd1中时，测量信号N开始逐渐增大直到其超过第一阈值V1。接下来，当手指位于第二检测区域Zd2中时，测量信号N逐渐减小直到其变得低于第二阈值V2。测量信号N的这样的随时间的演变表征了手指从第一检测区域Zd1到第二检测区域Zd2的移动，可以通过将该时间演变与第一预定检测模式进行比较来检测所述移动。例如，当测量信号N连续地越过第一阈值V1和第二阈值V2并且在这些连续越过之间的时间差不大于预定的最大持续时间时，测量信号N随时间的演变被认为对应于第一检测模式。

图6的部分b）示出了从第二检测区域Zd2移动到第一检测区域Zd1的情况。当手指位于第二检测区域Zd2中时，测量信号N开始逐渐减小直到其变得低于第二阈值V2。接下来，当手指位于第一检测区域Zd1中时，测量信号N逐渐增大直到其超过第一阈值V1。测量信号N的这样的随时间的演变表征了手指从第二检测区域Zd2到第一检测区域Zd1的移动，可以通过将该时间演变与第二预定检测模式进行比较来检测所述移动。例如，当测量信号N连续地越过第二阈值V2和第一阈值V1并且在这些连续越过之间的时间差不大于预定的最大持续时间时，测量信号N随时间的演变被认为对应于第二检测模式。

图7示意性地示出了在如图5的部分c）所示的包括三个检测区域的布置的情况中的测量信号N随时间的演变。

图7的部分a）示出了从第一检测区域Zd1经过第二检测区域Zd2到第三检测区域的移动的情况。当手指位于第一检测区域Zd1中时，测量信号N开始逐渐增大直到其超过第一阈值V1。接下来，当手指位于第二检测区域Zd2中时，测量信号N逐渐减小直到其变得低于第二阈值V2。最后，当手指位于第三检测区域中时，测量信号N再次逐渐增大直到其超过第三阈值V3而不超过第一阈值V1。因此，当测量信号N连续越过第一阈值V1、第二阈值V2和第三阈值V3并且这些连续越过中的第一个和最后一个之间的时间差不大于预定的最大持续时间时，可以认为检测到了这样的移动。

图7的部分b）示出了从第三检测区域经过第二检测区域Zd2到第一检测区域Zd1的移动的情况。当手指位于第三检测区域中时，测量信号N开始逐渐增大直到其超过第三阈值V3而不超过第一阈值V1。接下来，当手指位于第二检测区域Zd2中时，测量信号N逐渐减小直到其变得低于第二阈值V2。最后，当手指位于第一检测区域Zd1中时，测量信号N再次逐渐增大直到其超过第一阈值V1。因此，当测量信号N连续越过第三阈值V3、第二阈值V2和第一阈值V1并且这些连续越过中的第一个和最后一个之间的时间差不大于预定的最大持续时间时，可以认为检测到了这样的移动。

Claims

1.用于检测机动车辆的使用者的存在的检测装置（40），其包括连接到微控制器（50）的传感器（60），所述传感器（60）包括布置在第一检测区域（Zd1）中的形成第一检测电容（62）的第一电极（61），其特征在于，所述传感器（60）还包括布置在第二检测区域（Zd2）中的形成第二检测电容（64）的第二电极（63），并且在于，所述微控制器（50）被配置成循环地重复测量阶段（71），包括：

• 第一检测电容（62）和第二检测电容（64）的完全放电步骤，

• 第一检测电容（62）的充放电阶段（73），在该阶段期间，微控制器对第一检测电容（62）进行充电、使所述第一检测电容（62）向第二检测电容（64）放电直到达到第一平衡水平、并且测量表示所述第一平衡水平的第一电压信号，

• 第二检测电容（64）的充放电阶段（74），在该阶段期间，微控制器对第二检测电容（64）进行充电、使所述第二检测电容（64）向第一检测电容（62）放电直到达到第二平衡水平、并且测量表示所述第二平衡水平的第二电压信号，

• 通过比较第一电压信号和第二电压信号来计算测量信号（N），

• 所述微控制器（50）还被配置成：当测量信号（N）验证了预定的检测标准时，在第一检测区域（Zd1）和/或第二检测区域（Zd2）中检测到使用者的存在。

2.根据权利要求1所述的检测装置（40），其中，第一电极（61）和第二电极（63）通过电阻部件（65）连接。

3.根据权利要求1至2中的任一项所述的检测装置（40），其中，第一电极（61）通过电阻部件（66）连接到微控制器（50）的第一端口（51）、和/或第二电极（63）通过电阻部件（67）连接到微控制器（50）的第二端口（52）。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的检测装置（40），其中，第一检测电容（62）与第一控制电容（68）并联布置、和/或第二检测电容（64）与第二控制电容（69）并联布置。

5.机动车辆，其特征在于，其包括根据权利要求1至4中的任一项所述的检测装置（40）。

6.根据权利要求5所述的机动车辆，其中，检测装置（40）的传感器（60）至少部分地安装在所述机动车辆的门把手中。

7.用于检测机动车辆的使用者的存在的检测方法（70），所述机动车辆包括传感器（60），所述传感器（60）包括布置在第一检测区域（Zd1）中的形成第一检测电容（62）的第一电极（61），其特征在于，所述传感器（60）还包括布置在第二检测区域（Zd2）中的形成第二检测电容（64）的第二电极（63），所述方法（70）包括循环地重复的测量信号（N）的测量阶段（71）和测量信号（N）的评估阶段（72），每个测量阶段（71）包括：

• 第一检测电容（62）的充放电阶段（73），其包括对第一检测电容（62）进行充电（731）、使所述第一检测电容（62）向第二检测电容（64）放电（732）直到达到第一平衡水平、以及测量（733）表示所述第一平衡水平的第一电压信号，

• 第二检测电容（64）的充放电阶段（74），其包括对所述第二检测电容（64）进行充电（741）、使所述第二检测电容（64）向第一检测电容（62）放电（742）直到达到第二平衡水平、以及测量（743）表示所述第二平衡水平的第二电压信号，

• 通过比较第一电压信号和第二电压信号来计算（75）测量信号（N），

• 当测量信号（N）验证了预定的检测标准时，在评估阶段（72）期间，在第一检测区域（Zd1）和/或第二检测区域（Zd2）中检测到使用者的存在。

8.根据权利要求7所述的检测方法（70），其中，当测量信号（N）大于第一预定阈值（V1）时，在第一检测区域（Zd1）中检测到使用者的存在，第一预定阈值（V1）大于在不存在使用者的情况下的所述测量信号（N）的理论值。

9.根据权利要求7至8中的任一项所述的检测方法（70），其中，当测量信号（N）小于第二预定阈值（V2）时，在第二检测区域（Zd2）中检测到使用者的存在，第二预定阈值（V2）小于在不存在使用者的情况下的所述测量信号（N）的理论值。

10.根据权利要求7至9中的任一项所述的检测方法（70），其中，当测量信号（N）随时间的演变对应于第一预定检测模式时，检测到使用者的存在从第一检测区域（Zd1）移动到第二检测区域（Zd2），和/或当测量信号（N）随时间的演变对应于第二预定检测模式时，检测到使用者的存在从第二检测区域（Zd2）移动到第一检测区域（Zd1）。