[发明专利]门位置传感器

说明书

技术领域

本发明涉及电容传感器系统，所述电容传感器系统包括连接到第一 和第二天线的传感器电路，所述第一天线设置在第一目标上，并且所述 第二天线设置在相对于所述第一目标可移动的第二目标上。

背景技术

众所周知，电容传感器系统能够基于人体的存在而提供对不同设备 的控制和操作。这种系统通常是例如在US4453112和US5621290中描述 的。在这些文献中，传感器电极设置在汽车车窗的窗框上。一旦人体部 分，例如手，接近传感器电极，传感器电极和地电极之间的电容增加。 这种电容的增加改变电极的输出信号的频率，所述频率与参考值比较， 并且基于这种变化，移动车窗的电机运转。该传感器系统能够响应半导 体元件，例如人体，但是塑料和木头不会引起任何反应。

仍未公开的瑞典专利申请SE0402261-2公开了一种电容传感系统以 解决检测门和配有电容传感系统的内胆主体之间小部分身体的问题。通 常地，由于冰箱主体对电容的主要影响大于由身体部分引起的电容上的 较小影响，内胆主体将使门天线变盲。为了解决这个问题，该公开的发 明包括门和冰箱主体之间的电磁屏蔽，所述电磁屏蔽象垫片一样安装在 内胆主体的边缘。所述屏蔽应该消除由内胆主体引起的影响。该屏蔽具 有相对冰箱主体的固定位置和关于所述冰箱主体的恒定电容值。门电连 接到该屏蔽，并且门的运动不改变门到冰箱主体的电容。

然而，该公开的系统的一个缺点是较高的构造成本。这个框架应该 是薄导电片(例如铜)，但从审美的视角，其应该通过某些塑料元件被覆 盖，并且框架的所有侧面应该彼此电连接并连接到控制板。当关闭时， 由于压力大，门盖框架元件影响所述垫片，并且塑料需要足够硬(成本 高)以在这种条件下存在。

另一个问题是框架没有真正屏蔽。门的尺寸(见图1)比框架的总面 积更大。这意味着电磁场C3在门和冰箱主体之间形成。这将给系统的测 量电路增加额外的、变化的电容。实际上，该屏蔽(由于实际没有真正 屏蔽)可能由位于控制板上的“通常的”恒定电容C1代替。则恢复到没 有屏蔽的用于冰箱的电容传感系统。电容C3将取决于门角度并影响所述 电路的总电容(见图2)。从而，因为框架更靠近冰箱主体，其电容C1 更高(大约2-3nF，并且这意味着比人体到门的电容C2高10倍)。

因此我们不仅具有一个屏蔽身体的恒定电容，而且具有比人体到门 的电容(C2)高10倍的总电容，该总电容为并联的电容C1、C3—框架 到冰箱和门到冰箱的总电容。图1-2说明了这些。此外，我们需要处理由 于门角度变化而引起的C3的变化。因为我们需要高分辨率的ADC(动 态范围大约20000)和复杂信号处理，所述复杂信号处理仅放大全范围内 的部分信号以检测人体运动。如果总电容的变化取决于门的运动或人体 的存在，该问题将被解决。

发明内容

因此本发明的目的在于提供一种应用于门或盖上的电容影响的框架 所持有的电容传感器系统，所述电容传感器系统能够很容易并且可靠地 检测人体的小部分。该目的通过本发明的在权利要求1的特征部分所定 义的技术特征而实现。

附图说明

下面将进一步结合附图对本发明进行描述，其中：

图1表示应用于冰箱的现有技术的电容传感器系统；

图2表示图1的系统的相应测量电路；

图3表示本发明的应用于冰箱的电容传感系统；

图4表示图3的系统的测量系统元件结构；

图5表示图3-4的系统的相应测量电路；

图6表示“由开门角度决定的电容”。

具体实施方式

图1-2表示未公开(non-published)的瑞典专利申请SE0402261-2 中的现有技术实施方式，图3-6表示本发明中电容传感器系统的说明性实 施方式。所述说明性实施方式不应该解释为限定本发明。其目的是说明 本发明如何实施以及进一步说明本发明的范围。