阅读说明：本技术 用于车辆的电容式传感器机构的组件 (Assembly of a capacitive sensor mechanism for a vehicle ) 是由 贝特霍尔德·西格 于 2019-02-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于车辆(1)的电容式传感器机构(20)的组件(10),其尤其用于在电容式传感器机构(20)中的驱动和/或评估以检测车辆(1)处的激活行为,具有：至少一个用于测知车辆(1)环境变化的传感器电极(20.1)；传输机构(30),用于依据频率和/或相位传输电输入信号(E)并用于输出输出信号(A)；传输机构(30)的输出端(30.2),其电连接至传感器电极(20.1)以在传感器电极(20.1)输出该输出信号(A)用以检测；该传输机构(30)具有受控的源机构(30.3),用于根据输入信号(E)的依据频率和/或相位的传输来在传感器电极(20.1)作为被引导的电信号输出输出信号(A)。(The invention relates to an assembly (10) for a capacitive sensor system (20) of a vehicle (1), in particular for driving and/or evaluating in the capacitive sensor system (20) for detecting an activation behavior at the vehicle (1), having: at least one sensor electrode (20.1) for detecting environmental changes of the vehicle (1); -transmission means (30) for transmitting an electrical input signal (E) in terms of frequency and/or phase and for outputting an output signal (a); an output (30.2) of the transmission means (30), which is electrically connected to the sensor electrode (20.1) for outputting the output signal (a) at the sensor electrode (20.1) for detection; the transmission means (30) have controlled source means (30.3) for outputting an output signal (A) as a guided electrical signal at the sensor electrode (20.1) as a function of the frequency and/or phase-dependent transmission of the input signal (E).)

用于车辆的电容式传感器机构的组件

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的电容式传感器机构的组件。本发明还涉及一种传感器机构、一种外门把手以及一种用于操作车辆的电容式传感器机构的方法。

背景技术

从现有技术中知道了，在车辆上采用具有传感器元件的电容式传感器机构，以探测传感器元件环境中的变化例如人的运动或接近。为了评估该传感器元件，其可被反复充放电，这相应地伴随在传感器机构内的电信号收发。对此，大多采用因为再充电和/或因为在放电电流路径和充电电流路径之间的切换而可能出现的周期性矩形信号。

为了评估该传感器元件，例如知道了再充电方法，就像在DE 10 2012 102 422A1、DE 10 2012 105 266 A1、DE 10 2013 112 909 A1或DE 10 2013 112 910 A1中公开的那样。

常见的问题在此是，这种评估用信号且尤其是矩形信号可以具有包含不利频率的频谱。因此可以想到，在传感器元件处借助信号再充电时出现干扰性辐射。相应地，减少传感器机构对环境的干扰作用通常是一项技术挑战并且牵涉到支出昂贵的措施。例如可能因为与在510千赫至1.71兆赫范围内的无线电信号的相互作用而出现问题。这种无线电信号尤其通过中波无线电广播(AM频段)的外部发射器等被发出。在此，用于减少和/或补偿所述相互作用的措施通常在技术上复杂且成本高昂。

发明内容

因此，本发明的任务是至少部分消除前述的缺点。本发明的任务尤其是允许改善车辆电容式传感器机构的操作。

前述任务通过一种具有独立装置权利要求的特征的组件、一种具有并列装置权利要求的特征的传感器机构、一种具有另一并列装置权利要求的特征的外门把手以及一种具有独立方法权利要求的特征的方法完成。本发明的其它的特征和细节来自各自从属权利要求、说明书和附图。在此，关于本发明的组件所描述的特征和细节显然也与本发明的传感器机构、本发明的外门把手和本发明的方法相关地是适用的，反之亦然，因此，关于对各个发明方面的公开内容总是相互参照或可相互参照。

该任务尤其通过一种用于车辆的电容式传感器机构的组件、尤其是电路组件来完成，其优选用于在电容式传感器机构中的驱动和/或评估以探测车辆处(如在车辆前部和/或侧部和/或尾部)的激活行为。激活行为在此例如可以由在车辆环境中的人来执行。因此，人可能希望通过在尾部处的姿势打开车辆后备厢盖。该姿势例如是身体部位在保险杠下方的运动，这可以通过该传感器机构来探测。或许也可以将在车辆门把手周围内的姿势规定为激活行为，用于例如解锁和/或打开车门。

有利地，本发明的组件具有以下部件中的至少一个：

-至少一个或恰好一个尤其呈传感器电极形式的传感器元件，其用于测知车辆环境中的、尤其是传感器元件环境中的、优选在车辆外部区域和/或在保险杠下方区域内和/或在门把手区域中的变化，最好用于测知姿势和/或激活行为，

-传输机构，用于依据频率和/或依据相位地传输、优选用于依据频率和/或依据相位地改变电输入信号尤其是驱动信号，并且用于输出如下(电)输出信号，其优选与(依据频率和/或依据相位所传输/所改变的)输入信号相关，并且最好被设计成强制传输的传感器电压和/或强制传输的传感器电流，

-该传输机构的输出端，其直接地或间接地电连接至该传感器元件或传感器电极，以便在传感器元件或传感器电极输出该输出信号，

-传输机构的输入端，在此提供该输入信号。

在此情况下尤其规定，该传输机构具有受控的源机构，用于根据输入信号的依据频率和/或依据相位的传输、优选依据频率和/或依据相位的改变(即尤其是由所传输/所改变的输入信号控制地)来产生该输出信号，并且优选作为被引导的电信号在传感器电极输出。这有以下优点，即，输入信号的频谱可以通过该传输机构来调整，即可以例如过滤掉输入信号的(不希望的)干扰频率和/或在传感器电极处输出该输出信号时避免干扰频率。但也还可以通过使用源机构来很可靠地保证加载在传感器电极的信号也还(基本上例如在预定容差内)具有通过传输机构调整后的频谱。在此，本发明的解决方案尤其基于如下设计，即，就潜在干扰频率而言，矩形信号用作用于传感器电极的输出信号是很成问题的，并且输入信号的被动滤波尤其还不够，因为在输出信号传输至传感器电极时或许可能出现干扰频率。尤其还无法充分保证：输出信号的传输和/或在传感器电极处的输出没有对输出信号和/或在传感器电极处的电磁辐射造成干扰影响。因而如此获得特殊优点，即，利用受控的源机构以在传感器电极处提供被引导的信号。尤其是，如此有利于减轻干扰的输出信号输出，即，通过主动产生输出信号可以实现在传感器电极处的信号导控，由此能很可靠地应对在传感器电极输出信号时的辐射干扰频率问题。

有利地，在本发明的组件中能仅设置唯一的(在结构上设有的)传感器电极用于形成(可变的)传感器电容，在这里，优选通过车辆接地形成配对电极以形成传感器电容，进而不被视为单独(专用)构件。优选地，传感器机构的寄生电容在此情况下可忽略不计。这允许特别简单的结构设计。

传感器电极可以是由导电性材料构成的传感器元件。例如该传感器电极被设计成长条形(细长的)导电体，例如呈电缆状，并且可选地仅通过唯一的直接电连接被连接至车辆电子装置。

在此，电连接不仅可以是指直接连接，也指间接连接，即也通过其它电气元件，但优选地仅当所述连接仅以电气方式进行时。例如在传感器电极与车辆接地之间的电场在此不能被视为直接电连接，因而该传感器电极最好只具有与车辆电子装置的唯一的直接电连接。或许，车辆电子装置也可以是指至少所述传感器机构和/或控制器和/或传输机构。

该车辆最好被设计成汽车、优选是轿车和/或电动车和/或混合动力车和/或自动驾驶车辆。

另外可以想到，所述至少一个传感器元件、优选所述至少一个传感器电极布置在车辆的前部和/或侧部和/或尾部中，以便尤其是测知环境中的变化和/或在所述周边区域、即车辆前部和/或侧部和/或尾部内的相应激活行为。通过这种方式，在该周边区域内的激活行为能可靠地通过该传感器机构被探测。例如可以直观地依据所述探测来移动或激活在该周边区域内的车辆部件和/或功能。这种功能例如是车辆的照明和/或车辆锁具的解锁和/或等等。该部件例如可以被设计成后备厢盖和/或侧门和/或滑动门和/或引擎罩，其依据所述探测被移动和/或打开和/或关闭。也可选地可能的是，该传感器元件布置在门槛之处和/或之内或其区域内，以便依据所述探测例如打开车辆的侧门或滑动门。为能依据所述探测来可靠获知运动和/或运动形式，作为前述特征的替代或补充，也可以设置至少两个传感器元件、优选是传感器电极。它们例如共同布置在至少其中一个前述周边区域中，例如共同布置在保险杠内或门槛或门把手等中。

受控的源机构、尤其是电流源机构和/或电压源机构可以是指真实电气元件或电路，其功能近似于理想受控源(即“非独立源”)、尤其是理想受控的电流源和/或电压源。因此，该源机构可以被理解为真实受控源、尤其是真实电流源或真实电压源(CVS)。这种源机构例如是运算放大器(OP)、尤其是受控的优选电压控制的运算放大器。特别有利的是，该源机构被设计成(真实)低阻受控的(电压)源。该源机构例如可以被如此设计成低阻的，即，源机构的内电阻(输出电阻)和/或输入电阻被设计成低阻的，最好总是小于1千欧姆或者小于500欧姆或者小于或等于100欧姆，其中，该内电阻和输入电阻也可以具有不同的值。为此，下游的电路对源机构的反作用被明显减弱，从而输出信号的且尤其是还有施加在传感器电极上的信号的性能可被很精确地确定。换言之，该输出信号可以作为被引导的信号被输出，即尤其该信号通过该源机构被主动产生和/或在传感器电极处的信号变化过程被主动控制(即被引导或被调节)。该源机构在此有利地设计用于造成在源机构的控制输入端与输出端之间的尽量无反作用的耦合。在源机构处，在源机构的输出端，信号(如电流或电压)可尤其通过在源机构控制输入端处的控制信号(控制电流或控制电压)被控制。根据本发明，用于集成源机构的附加步骤和支出是可容忍的，以通过比较简单的电路技术措施有利地获得改进的且能被可靠控制的在传感器电极处的信号输出。

还有利的是，该源机构设计成真实的低阻受控的电流源和/或电压源，以便优选在传感器电极处作为被引导的电信号输出所产生的输出信号。这有如下优点，即，出现在传输机构与传感器电极之间的影响只能对该信号造成较弱影响。

在另一个可能方式中可以规定，该源机构被设计成有源元件、最好是运算放大器，其中，该源机构最好(尤其直接)连接至(独立)供电电压，以便最好有源产生输出信号，并且尤其最好有源地通过输出来在传感器电极上加载输出信号。换言之，输出信号的输出可以通过该源机构进行，以在传感器电极上加载输出信号，在这里，输出信号借助供电电压被主动产生。借此，可以在施加有信号时减小信号形状的偏差。

此外在本发明的组件中可能可行的是，该组件和/或该传输机构和/或该滤波器元件被如此设定尺寸，即，进行至少(-)20dB、尤其是(-)30dB的谐波抑制，优选从二次或三次谐波起。换言之，可以从二次或三次谐波起实现衰减，在这里，该信号从二次或三次谐波起被削弱(如达到至少20dB)。这导致该输出信号相较于输入信号就二次或三次谐波所对应的频率而言被削弱至少20dB。

优选可以规定，该传输机构具有至少一个用于形成电子滤波器优选是全通滤波器和/或低通滤波器和/或带通滤波器的滤波器元件，以执行输入信号的依据频率和/或依据相位的传输、优选是依据频率和/或依据相位的改变。为此可以提供简单措施来抑制干扰频率。该源机构优选与所述至少一个滤波器元件中的至少一个连接，从而形成有源式滤波器、尤其最好是Sallen-Key滤波器。例如可如此形成该有源式滤波器，即，运算放大器被用作源机构。由此尤其是获得信号导控。

还可以在本发明范围内规定，该传输机构具有尤其用于形成最好是一阶滤波器的RC低通滤波器的第一滤波器元件和/或尤其用于形成最好是二阶滤波器的Sallen-Key滤波器的第二滤波器元件。可选地，所述滤波器元件可以相互连接，以共同执行输入信号的依据频率和/或依据相位的传输、优选依据频率和/或依据相位的改变和/或以提高传输机构的滤波器阶次。也可以想到，设置有其它的滤波器元件，它们相互连接以便例如还进一步提高传输机构的滤波器阶次。尤其是所述滤波器元件能仅具有无源元件以降低成本支出和/或结构支出。

根据另一个优点可以规定，该输出信号可以根据输入信号的依据频率和/或依据相位的传输、优选依据频率和/或依据相位的改变来以如下方式产生：该源机构与至少一个滤波器元件连接，从而由滤波器元件传输的/改变的输入信号最好施加在源机构的控制输入端，以便就输出信号的输出来控制该源机构，最好将源机构的输出端连接至传输机构的输出端，或与之对应。换言之，该传输机构可以具有两个区域：即输入区和输出区，其中，输入区带有至少一个滤波器元件，经此依据频率和/或依据相位地传输或改变(即滤波)输入信号，而输出区带有所述源机构，其可以在传输机构输出端直接提供输出信号，并且尤其是通过控制输入端连接至该滤波器元件。这有如下优点，即，在输入信号的控制下，该输出信号可以作为被引导的信号由源机构来产生。

在另一个可能方式中可以规定，输入信号源(如以电隔离或光隔离和/或电流隔离的方式)连接至该传输机构的输入端，以便优选在输入端提供该输入信号，在这里，输入信号源为此最好具有至少一个尤其带有数字-模拟转换器和/或微控制器的驱动机构。例如，微控制器的软件可以直接产生输入信号(且例如由数字-模拟转换器将其输出)，因此或许也执行输入信号的进一步信号塑形。还可以想到，该驱动机构设计用于驱动电子开关元件等，以产生呈矩形信号形式的输入信号。因此，可以实现简单的信号产生，以评估该传感器电极。

根据另一个可能方式可以规定，该传输机构设计用于执行输入信号谐波的抑制，以便优选至少减少由传感器电极发射的在干扰频率范围内的信号。在此，所述发射尤其是指传感器电极根据输出信号发射出电磁波。换言之，由传输机构实现的依据频率和/或依据相位的传输、优选是依据频率和/或依据相位的改变可以影响发射所源自的频率范围。为此，可对发射进行控制以可靠遵守例如极限值。

可选地可以想到，该源机构电连接至车辆电子装置、尤其是控制器，以便优选执行源机构的关断，从而该组件可转入节能模式。所述关断例如可以被如此引发，即，经过了一定时间，在该时间内无活动(例如未进行任何激活行为)。源机构的使用在此具有以下优点，即，它可以通过简单方式被关断，进而能有助于能耗降低。

还可以想到，如下设计输入信号源用于提供该输入信号：该输入信号被设计成基于矩形信号的信号，它尤其通过信号塑形而被主动改变，例如通过矩形信号边沿的平滑和/或通过时变波幅，以便优选对通过该传输机构依据频率和/或依据相位的传输和/或改变、优选是谐波抑制进行辅助。换言之，在借助传输机构依据频率和/或依据相位的传输或改变之前，事先进行信号塑形以改善借助该传输机构的改变。在此情况下被证明特别有利的是，该输入信号借助具有阶梯形状的信号塑形来产生，并且它与在随时间而变的波幅意义上的“平滑”组合。这种信号塑形应该被简称为“正弦形阶梯形状”。依据如此成形的输入信号，可通过该传输机构很可靠产生尽量呈正弦形的输出信号，其因此具有小的频带宽度且相应地仅具有在工作频率外的少的干扰频率。

平滑尤其是指，例如通过低通滤波或通过所述驱动机构和/或数字-模拟转换器和/或类似机构的相应操作来造成波幅随时间变化和/或降低输入信号的转换速率。

优选规定，依据频率和/或依据相位的传输和/或改变是谐波抑制，尤其是从输入信号的二次或三次谐波起。替代地或附加地可以规定，依据频率和/或依据相位的传输和/或改变被设计成在全通滤波器意义上的传输，即例如具有对于所有(基本)输入信号频率都(基本上)恒定的等效频率特性，而相位位移或许与频率相关。该传输机构可以提供例如也呈矩形信号等形式的输出信号。还可以想到，该传输机构被设计成电线等，因此输入信号(关于信号形状)基本不变地被传输且作为输出信号被输出，例如以基于矩形信号的信号形式。相应地，依据频率和/或依据相位的传输和/或改变可以具有恒定的等效频率特性和/或相位变化。或者，该传输机构也可以具有非恒定的等效频率特性和/或相位变化。此时特别有利的是提供呈正弦信号的输出信号，这例如可以在低通滤波和/或带通滤波的情况下通过与频率相关的输入信号改变来实现，尤其用于抑制谐波。

不仅在作为输出信号采用矩形信号时、也在采用正弦形信号的情况下，并且也在其它期望的信号形式情况下，受控的源机构的使用可以带来显著优点。借此可以保证该输出信号总是在传感器电极处具有期望的信号形状。因此，本发明的组件原则上可被用于输入信号的和/或输出信号的所有可想到的信号类型或信号形状，且就此要求保护。

在另一个可能方式中可以规定设有控制器，其电连接至该传感器电极，以便优选按如下方式评估由至少一个传感器电极对车辆环境改变的测知，即，该传感器机构的可变电容可以借助输出信号由该控制器来评估，在这里，可变电容与传感器电极和环境相关，其中，尤其优选如此进行电气连接，即，可以将传感器电极的电荷转移至控制器以确定可变电容。为此，该输出信号例如可以用于在传输阶段中的可变电容的充电，并且优选在再充电阶段中依据可变电容来给保持机构充电。于是，通过给保持机构充电来评估传感器机构电容的改变，借此或许可以通过该控制器探测激活行为。

根据另一个可能方式而可以规定设有控制器，用于按如下方式评估由至少一个传感器电极对车辆环境改变的测知，即，在重复执行的再充电阶段中根据传感器机构的可变电容来给该控制器的保持机构充电，从而优选在再充电阶段中进行在保持机构处的电荷储蓄，在这里，为此尤其在各再充电阶段中将传感器电极电连接至保持机构。该输入信号优选还可以通过该控制器来产生和/或成形并且在输入端被提供给传输机构。

此外可以想到设有电子开关元件，其如此通过该控制器被驱动，即，该开关元件反复交替地将所述至少一个传感器电极连接至接收路径和发送路径。在此，该接收路径可以通至保持机构以执行再充电阶段，而发送路径通至传输机构以执行传输阶段。

还可以在本发明范围内规定，该组件适于集成在车辆门把手和/或在车辆的尾部和/或侧部和/或前部和/或在车辆的保险杠中，尤其是该传感器电极具有长条形延伸形状，其匹配于门把手的和/或保险杠的长度和/或在车辆横向上的车尾部延伸形状。此时可能可行的是，传感器电极被设计成具有如下长度的电线，该长度相当于门把手的或保险杠的长度的至少50％或至少80％。因此允许很广阔的检测范围。保险杠内的至少一个传感器电极可以用作所谓的脚踢传感器，从而本发明也针对具有本发明传感器机构的脚踢传感器。也还可以想到，该传感器电极具有不同于长条形延伸形状的延伸形状，例如基本呈圆形或矩形或点状等。

还可以在本发明范围内想到，所述传输机构和/或源机构如此连接至该传感器电极，即，直接在传感器电极处的电信号和/或该信号的信号形状至少达到80％地对应于输出信号和/或输出信号的信号形状，在这里，输出信号优选直接在源机构处可输出。由此可以保证干扰频率被可靠减少。

本发明的主题也是一种用于车辆的传感器机构，具有：

-组件，尤其是本发明的组件，

-控制器，其电连接至该组件，以提供输入信号，以评估用于该组件的传感器机构的可变电容。在此情况下规定，该控制器可以电连接至车辆电子装置，以根据所述评估来激活车辆功能(如例如借助于身份识别装置的验证和/或车辆的后备厢盖和/或门的解锁和/或打开)。例如可以在成功检测到激活行为的情况下启动验证，以便在验证成功情况下造成打开和/或解锁。由此，本发明的传感器机构带来与关于本发明组件所明确说明的一样的优点。

也要求保护一种用于车辆的具有本发明组件的外门把手。

本发明的主题也是一种操作车辆电容式传感器机构的方法，尤其是用于在电容式传感器机构中的驱动和/或评估以便检测在车辆处、例如在车辆的前部和/或侧部和/或尾部的激活行为。

有利地，在本发明的方法中可以执行以下步骤中的至少一个，其中，所述步骤最好能够按照所述顺序或按照任何顺序先后执行，并且或许也可以重复单独步骤：

a)产生电输入信号，

b)执行电输入信号的依据频率和/或依据相位的传输和/或改变，

c)如此输出输出信号，即，被引导的电信号是依据输入信号的依据频率和/或依据相位的传输和/或改变在该传感器电极处被输出的，尤其通过以下方式，即，依据所传输的和/或所改变的电输入信号来控制源机构，并且依据所述控制来产生该输出信号和/或在传感器电极处将其输出。

为此，本发明的方法带来与关于本发明的组件所明确描述的相同的优点。另外，该方法能适于驱动本发明的组件。

附图说明

本发明的其它优点、特征和细节来自以下参照附图具体描述本发明实施例的说明。在此，在权利要求书和说明书中提到的特征可以分别自身单独地或在任何组合中对于本发明是重要的，其中：

图1示出连带使用者的车尾部立体图，

图2示出传感器机构的示意性电路原理图，

图3示出本发明的组件的示意图，

图4示出传感器机构的示意图，

图5示出信号变化曲线的示意图，

图6示出本发明组件的另一示意图。

具体实施方式

在以下的图中，对于即便是不同实施例的相同技术特征也采用相同的附图标记。

图1示意性示出车辆1的立体图。示出了在车辆1的保险杠3上方的后备厢盖2，在这里，后备厢盖2例如根据(第一)车辆功能可被打开和/或根据(第二)车辆功能又可被关闭。在保险杠3中可以加入电容式传感器机构20的至少一个传感器元件20.1、尤其是传感器电极20.1。替代地或附加地，至少一个传感器元件20.1也可以被集成到车辆1的(外)门把手4或其它车辆部件中。电容式传感器机构20相应地具有电容式传感器，其至少局部由传感器元件20.1形成。传感器元件20.1最好设计成缆线状和/或设计成具有长条形延伸形状，以提供尽量广的检测范围以测知激活行为。也可以想到，传感器元件20.1具有不同于长条形延伸形状的延伸形状，例如基本呈圆形或矩形或点状等。激活行为例如是使用者8的激活介质9如身体部位9尤其是脚9的在车辆1或传感器元件20.1之外的环境中的运动。为了执行激活行为，使用者8可以使激活介质9在保险杠3下方移动。该运动于是通过电容式传感器机构20的传感器电容CS的改变而被测知，且最好能通过传感器机构20的控制器50被评估和探测。控制器50为此电连接和/或电接线至传感器元件20.1。相应地，可能有意义的是控制器50被设计成车辆1的控制装置，最好是车辆电子装置的一部分或与之电连接。此时可以想到的是，为了降低电路成本，仅唯一的电连接、例如唯一的电线如缆线从控制器50敷设至传感器元件20.1，即仅通过唯一的导电连接将其相连。因此，传感器元件20即为用于提供传感器电容CS的传感器电极20.1。还可行的是，激活行为的探测由控制器50进行，控制器50于是激活该车辆功能或者至少其中一个车辆功能。

在图2中依据电容式传感器机构20的和本发明的组件10、尤其是电路组件10的电路原理图详细示出了用于探测激活行为和评估传感器电容CS的检测原理。能设有仅一个传感器元件20.1或者或许也可以设置多个传感器元件20.1。例如在图2中示出了呈传感器电极20.1形式的两个传感器元件20.1，其分别能提供传感器电容CS。换言之，相应的传感器元件20.1或传感器电极20.1可以提供相应的电容式传感器，其分别可以被理解为电容器。在有多个传感器元件20.1的情况下，可以设置带有至少一个选择性开关的至少一个开关机构60，通过选择性开关，传感器元件20.1被轮流选择，即与之建立电连接。所述至少一个开关机构60在此将传感器元件20.1例如轮流连接至预滤波组件80和/或至少一个开关元件S。至少两个传感器元件20.1的使用在此具有以下优点，即，例如能测知运动和/或运动形式。

各自的传感器元件20.1可以具有导电材料，用于分别形成(唯一的)传感器电极20.1。此时，仅设置各自的传感器电极20.1而无需配对电极就足以提供传感器电容CS。在此情况下，如图2所示的配对电极(相对于各自传感器元件20.1)仅作示意性以便说明原理，不应被视为实际构件。或者，也可以在结构上设置至少一个配对电极或者针对各个传感器元件20.1设置对应的配对电极。

每个传感器元件20.1可以相对于尤其是车辆接地的地电位20.2且相对于车辆1环境形成传感器电容CS。传感器电容CS因此可以因车辆1的环境而改变，即尤其当激活介质9运动到传感器元件20.1的周边区域中时。通过这种方式，可以依据传感器电容CS很可靠地测知激活行为。

各种不同的方法被考虑用于评估该传感器电容CS。所述方法在此尤其基于如下情况，即，位于传感器元件20.1内的或者借助传感器电容CS所储蓄的电荷能被转移至具有保持电容CH的保持机构50.4。此时将利用如下事实，即，储蓄电荷与可变的传感器电容CS和进而车辆1的环境(如激活行为)相关。保持机构50.4在此情况下可以具有保持电容器，其用于电荷储蓄和/或电荷暂存并用于借助控制器50的电荷评估。有利地，保持机构50.4具有运算放大器OP‘，其或许与至少另一个元件和/或(或许设计成依据相位和/或依据频率的)反馈元件(如通过电容器)形成积分器(为此也见图6)。该积分器此时用于储蓄电荷量，其是专为由传感器元件20.1在再充电时经由接收信号所收到的电荷量而特定的。运算放大器OP‘可以通过输出端O或许经由模拟-数字转换器50.2连接至例如呈微控制器形式的驱动机构50.1，以便评估储蓄电荷量。

为了再充电，优选可以使用重复执行的接收阶段(也称为再充电阶段)。接收阶段可以是某个切换阶段，即至少一个开关元件S的开关状态。为此，例如所述至少一个开关元件S、尤其是至少一个转换开关S被反复切换，最好以333千赫的频率。在此情况下，当开关元件S将接收路径r电连接至传感器元件20.1时，则进入接收阶段。而在开关元件S进一步切换到另一开关状态之后进入传输阶段(或许也称为充电阶段)，在该传输阶段中，开关元件S将发送路径t电连接至传感器元件20.1。这两个路径r和t在此可以被设计成导线(例如在印刷电路板上)，其因此提供导电连接。

该传输阶段可以被用于给传感器元件20.1供应电荷，即造成电容式传感器的充电。对此，传感器元件20.1例如在传输阶段中通过开关元件S且通过发送路径t被电连接至传输机构30。这造成输出信号A经由发送路径t尤其是从传输机构30传输至传感器元件20.1。而接收阶段可以被用于从传感器元件20.1接收位于其中(因为传感器电容CS而储蓄)的电荷，即，造成再充电。对此，传感器元件20.1例如在接收阶段中通过开关元件S且通过接收路径r电连接至保持机构50.4。由此造成接收信号经由接收路径r尤其从传感器元件20.1传输到保持机构50.4。另外，也还可以重复切换该开关机构60，以将不同的传感器元件20.1轮流连接至接收路径和发送路径r、t。

以下，详细探究接收阶段，其可以用于传感器机构20中的评估。在接收阶段中，借助传感器电容CS所储蓄的电荷可以被“转移”，即，依据传感器电容CS或由此储蓄的电荷(如与之成比例地)来给具有保持电容CH的保持机构50.4(如保持电容器)充电。在此，再充电或许可以通过低通滤波器50.5和/或例如也通过未被明确示出的电流镜来进行。保持机构50.4或保持电容器的随后与激活行为探测相关的电荷状态尤其可以依据经由保持电容器或者串接至保持电容器的电压可选通过模拟-数字转换器50.2来确定。为此，模拟-数字转换器50.2一方面例如可以通过低通滤波器50.5连接至保持机构50.4，另一方面连接至驱动机构50.1。另外，可选地也可以将至少另一个控制件50.7(也称为补偿器)连接至接收路径r，以便例如对再充电时的电荷过剩执行补偿。为此，控制件50.7例如可以包括调节电路。因此，控制件50.7(或许与其它部件如驱动机构50.1一起)可被设计用于探测电荷过剩(即当转移的电荷量无法再通过保持电容CH来储存时)和/或执行补偿。

控制器50的驱动机构50.1例如可以被设计成微控制器等，并且或许也(尤其是重复地和/或定时地)切换开关元件S。驱动机构50.1尤其可以依据至少一个调整机构50.3最好是计算机程序来执行该切换，以便因而确定和/或改变接收阶段的和/或传输阶段的阶段持续时间。另外，也可以通过驱动机构50.1中断接收阶段的和/或传输阶段的交替执行，即引入另一个中断阶段。其用于例如暂停输出输出信号A和/或暂停传输接收信号，以便例如减少能耗。

根据图2的电路原理图清楚示出，尤其通过所述的开关元件S切换而无需其它措施地来产生用于驱动/或评估传感器元件20.1的矩形信号。其相应地具有很宽的频谱。在没有其它措施的情况下，这种不利的频谱可能导致：传感器元件20.1在车辆1环境中造成干扰性电磁辐射(发射)，并且尤其在可能对其它无线电信号等具有干扰作用的频率范围内。

因此，可以作为本发明范围内的措施规定，执行至少一个信号的依据相位和/或依据频率的传输和/或改变以用于驱动和/或评估。因此，例如可以为了驱动(即为了传输给传感器元件20.1和/或为了传感器元件20.1的充电和/或驱动)直接在传输机构30的输出端30.2输出和/或产生信号即输出信号A，在这里，通过信号塑形和/或滤波可以减小信号频谱宽度、尤其是谐波和进而干扰作用。作为其它信号，也可以为了评估而通过所述依据相位和/或依据频率的传输或改变来影响传感器元件20.1的接收信号，例如通过将传输机构30连接至保持机构50.4，以便由此控制接收信号的接收。

还有利的是，所述信号和/或信号塑形受到驱动机构50.1和/或与驱动机构50.1相连的和/或集成在其中的驱动组件50.6的影响。它们能连接至传输机构30的输入端30.1，以在输入端30.1向传输机构30提供输入信号E(尤其是驱动信号E)。通过这种方式，传输机构30可以接设在驱动机构50.1与传感器元件20.1之间，以针对输入信号E执行依据频率和/或依据相位的传输或变化。在此，这尤其是作为有利的频率滤波按如下方式进行的，即，在输入信号E中的干扰性频率被大部分滤除。为此，输入信号E在加载于传输机构30的输入端30.1时可以被滤波，并且作为输出信号A在输出端30.2被输出。也可以依据所传输的/所改变的(尤其是所滤波的)输入信号E通过传输机构30输出被引导的输出信号A。借此保证了，也在传感器元件20.1处保持所传输的或所改变的或所滤波的信号的形状和进而被过滤的频谱。“被引导”尤其可以是指输出信号A依据所传输的或所改变的或所滤波的输入信号E被主动产生并且被加载在传感器元件20.1，例如通过使用运算放大器OP。

如从图2且进一步具体地还如从图6中示意性看到地，传输机构30也可连接至保持机构50.4的输入端。在此，保持机构50.4例如包括积分器。例如因此可以规定，传输机构30的输入端、尤其是传输机构30的运算放大器OP的非逆转输入端“+”连接至积分器的输入端、最好是积分器的另一个运算放大器OP‘的(非逆转)输入端“+”。优选地，所述连接设计用于允许保持机构50.4根据由传输机构30造成的依据频率和/或依据相位的传输和/或改变来经由接收路径r从传感器元件20.1接收该接收信号。为此，由传输机构30提供的、因滤波而具有依据频率和/或依据相位的变化的信号(例如在图3和图6中的运算放大器OP的“+”输入端)例如影响保持机构50.4或积分器的功能。当与积分器输入端连接时，所提供的信号可被理解为一种积分参考(例如因连接至积分器的非逆转运算放大器输入端，所提供的信号影响积分器的另一运算放大器OP‘的差分电压，且或许通过在运算放大器OP‘中的反馈也影响了接收信号)。如图6所示的元件的连接在此对应于图2和图3中的连接，如由连接虚线所示。

在图3中更详细地示出了传输机构30。用于产生输入信号E的电路、即尤其是控制器50、优选是驱动机构50.1和/或驱动组件50.6由输入信号源40示意性代表。它能够产生电输入信号E如至少一个基本上呈矩形信号形式的或基于此的输入信号E。驱动组件50.6或许也可以执行输入信号E的进一步信号塑形，例如通过可接通的电阻，以将输入信号E塑形。为此，驱动组件50.6也可以通过驱动机构50.1被控制，以便例如在调整机构50.3的控制下执行信号塑形。输入端30.1电连接到至少一个第一滤波器元件30.4(尤其是RC电路)和/或第二滤波器元件30.5(尤其是其它电阻R和/或电容器C)以形成Sallen-Key滤波器。第一滤波器元件30.4包括例如(或许唯一)电阻R和(或许唯一)电容器C。优选地，可以通过连接这两个滤波器元件30.4、30.5而由传输机构30总体提供三阶滤波器。运算放大器OP的使用还允许构造成有源式滤波器、最好是Sallen-Key滤波器。

在图2中，驱动机构50.1示意性地通过导线连接至驱动组件50.6。由此可简单示出电路图，在这里，该导线或许也能被理解为多根导线，其将驱动机构50.1的相应输出端连接至驱动组件50.6的相应电阻。因此，驱动机构50.1例如可以通过至少一个或两个或三个或四个单独的电线与驱动组件50.6相连，尤其是为了通过导线分别控制驱动组件50.6的至少一个电阻。另外，导线例如分别可以将驱动机构50.1的各个输出端连接至驱动组件50.6的至少一个电阻，优选接着通过相应的这个/这些电阻将相应的输出端电连接至输入端30.1。例如，驱动组件50.6包括至少两个或三个或四个电阻，电阻分别以第一接线端经由各自导线连接至驱动机构50.1并以第二接线端连接至输入端30.1。在此情况下，它是驱动机构50.1的不同的导线和输出端，电阻可以单独地和/或彼此无关地被驱动，以便在输入端30.1提供经塑形的输入信号E。换言之，通过驱动组件50.6形成可编程的分压器。它允许将输入信号E塑形，如关于图5所详述的那样。

可以看到，滤波器元件30.4、30.5可以电连接至源机构30.3、尤其是电流源机构和/或电压源机构30.3。在图3所示的例子中，源机构30.3被设计成运算放大器OP，其在Sallen-Key滤波器构型的意义上与滤波器元件30.4、30.5连接。相应地，运算放大器OP和/或源机构30.3或许也可以是指另一个滤波器元件。根据由滤波器元件30.4、30.5过滤的输入信号E，源机构30.3造成在输出端30.2输出输出信号A。为了有源传输输出信号A，源机构30.3被连接至供电电压。在此例如示出了用于提供第一供电电位VE的第一电压U1和用于提供第二供电电位VC的第二电压U2，其中，所述电压例如是等值但不同极性的。U1例如为-5V，U2例如为+5V。通过相应设计所述元器件，在此可以提供如下传输机构30，其具有有源式低通滤波器的滤波器性能，尤其是三阶的和/或在1兆赫下衰减达-20dB和/或具有470千赫的极限频率。换言之，可以提供至少-20dB的谐波抑制。该滤波器在此尤其适用于(基本上)达到333千赫的传感器机构20工作频率，其由在接收阶段和/或传输阶段之间的切换频率来决定。例如工作频率(或还有其它工作频率)因此由开关元件S的切换频率来决定或与之对应。尤其是可以从二次谐波或三次谐波起有效抑制谐波。

或者，或许也能放弃滤波器元件30.4、30.5，因此该传输机构30例如仅具有受控的源机构30，以便基本不变地传输该输入信号E并接着作为输出信号A(如以矩形信号形式)未滤波地被输出。另外，传输机构30也可具有全通滤波等滤波器性能。

本发明的组件10的另一个替代方式和/或补充方式在图3中被虚线示出。在此，在输出端30.2、优选在运算放大器OP和/或源机构30.3和/或至少一个滤波器元件30.4、30.5可以规定与另一个源机构30.3‘的连接，以提供替代的输出端30.2'。这种设计在此仅是可选的，以便利用例如电流源和/或变换器作为另一源机构30.3‘，以因此以替代方式输出被引导的输出信号A‘。除了具有运算放大器OP的所示设计外，可以采用具有另一源机构30.3‘的设计，或者也可用于取代源机构30.3。在后者情况下，由滤波器元件30.4、30.5构成的滤波器也可以被设计成无源式滤波器，和/或另一源机构30.3‘也被设计成滤波器元件以形成有源式滤波器。原则上，输出信号A或A‘因此可以是强制传输的传感器电压或强制传输的传感器电流。

在图4中示出在开关元件S与所述至少一个传感器元件20.1之间的信号S‘的传输路线。在该传输路线之内沿传输路径u还可以布置其它电子元件，这通过传输路径u的虚线表示。其它元件例如可造成信号S‘的进一步滤波。开关元件S根据开关位置(切换状态)将传输路径连通至接收路径r以供评估或者连至发送路径t以供驱动。在开关元件S的第一开关位置，信号S‘因此可对应于输出信号A，其从传输机构30的输出端30.2被传输至传感器元件20.1。而在开关元件S的第二开关位置，信号S‘可对应于接收信号并经由接收路径r被传输至保持机构50.4。在后者情况下，信号S专用于所述检测，并且例如可以通过控制器50被评估以探测激活行为。

还如图4所示，可以采用最好呈陷波电路和/或带通滤波器或带阻滤波器(带阻滤波装置)形式的预滤波组件80，尤其是预选器80。由此可以滤除信号S‘的或许因传感器元件20.1(在入射或侵入意义上)而出现的干扰频率。由此清楚知道：传感器元件20.1或许也能被设计成一种天线，经由天线可(从传感器机构20至车辆1环境)进行辐射发射并(自环境至传感器机构20)进行辐射侵入。表述“发射”和“侵入”在此情况下按照干扰性无线电信号或电磁辐射的意义来采用。预滤波组件80例如可被设计成LC振荡电路和/或陷波电路，例如包含相互并联的电容器C和线圈L。预滤波组件80例如连接至第一接线端和第二接线端80.1、80.2。有利地，第一接线端80.1可将预滤波组件80连接至供电电位，和/或第二接线端80.2可将预滤波组件80连接至地电位。这有以下优点，即，信号S‘的在不希望频率范围内的信号分量可通过至少其中一个所述接线端被传导、即被引离。为此，针对所述或许不希望的频率范围，预滤波组件80是低阻的。而针对期望频率，预滤波组件80可以是高阻的，因此针对该频率，信号S‘未被传导经过预滤波组件80(预滤波组件80因此按如下方式起到针对期望频率的带通滤波作用，即，预滤波组件80未排走期望频率)。因此在理想情况下，即在仅以具有期望频率的信号S‘驱动时，未出现滤波所造成的损耗。损耗功率可以通过所述结构被相应显著降低。还可能可行的是，在接收路径r和发送路径t中分别加入用于预滤波组件80的电阻和/或电阻组件，在这里，所述电阻和/或电阻组件最好设计成(基本)相同(具有相同的电阻值和/或相同的尺寸和/或相同的阻抗)。所述电阻和/或电阻组件可被设计用于调整预滤波组件80的传输功能。

图5示出用于输入信号E(实线)的信号塑形的不同可能性II至V和由此分别导致的输出信号A(虚线)。为了说明，示出了图示I，在这里，通过传输机构30没有进行输入信号E的依据频率和/或依据相位的改变和/或仅进行输入信号E的依据频率和/或依据相位的传输。而在图示II中，输入信号E的滤波通过传输机构30、即尤其是借助滤波器元件来执行。在此，滤波器元件优选提供模拟低通滤波，其改变输入信号E的矩形形状。通过这种方式可以提供正弦形输出信号A。图示III示出进一步信号塑形的一个例子，在此，除了借助传输机构30的滤波器元件来滤波外，也会由驱动机构50.1和/或驱动组件50.6造成调制(尤其作为“平滑”)。在此情况下，输入信号E不同于初始矩形形状且因所述调制而示出各个脉冲的随时间先升后降的波幅。例如可以在输入信号E产生时直接通过驱动机构50.1来实现进一步信号塑形。图示IV示出一个改进方案，在此，除了根据III的调制外还采用进一步调制。在此，输入信号E具有阶梯形状，其可能利于借助传输机构30的滤波。换言之，根据图示III，驱动组件50.6和/或驱动机构50.1可被设计用于通过产生具有在时间上前后相继的脉冲的矩形信号来执行输入信号E的塑形，在这里，不同脉冲的脉冲波幅随时间而变，优选以随时间先升后降的波幅(尤其是在脉冲串内)，在这里，各个脉冲的脉冲波幅优选(基本)在脉宽范围内保持恒定。而在图示IV中，各个脉冲的脉冲波幅也附加地可以在脉宽内随时间而变，优选具有阶梯形状。通过这种方式，可以很可靠地产生正弦形输出信号A。

输入信号E的一个特别有利的例子在图示V中被示出。该信号例如可以通过如下信号塑形来获得，其通过驱动机构50.1和/或驱动组件50.6提供。为此，驱动组件50.6例如被设计成可编程的分压器。所示形状具有多个在时间上前后接续的矩形脉冲，它们在脉冲波幅方面彼此不同。为此，针对驱动组件50.6，可通过不同的分别与驱动组件50.6的至少一个电阻相连的导线由驱动机构50.1输出驱动信号。它例如设计成脉宽调制等形式并且对于不同的导线是不同的。不同导线的电阻例如是不同大小的。通过这种方式，输入信号E可以很精确地以期望形状来产生。通过形状对称性、尤其是具有相同的先升再降的脉冲序列和/或针对不同脉冲保持不变的波幅差绝对值，可以产生特别有利的频谱。尤其由此可以(或许完全)消除输入信号E频谱内的三次谐波。

以上对实施方式的说明仅在例子范围内描述了本发明。显然，实施方式的各个特征只要在技术上有意义就能相互自由组合而没有脱离本发明范围。

附图标记列表

1 车辆

2 后备厢盖

3 保险杠

8 使用者

9 身体部位，激活介质

10 组件，电路组件

20 传感器机构

20.1 传感器电极,传感器元件

20.2 地电位

30 传输机构

30.1 输入端

30.2 输出端

30.3 源机构,电流源机构和/或电压源机构

30.4 第一滤波器元件，用于1阶低通滤波的RC电路

30.5 第二滤波器元件，用于2阶低通滤波的其它组件

40 输入信号源,数字信号产生

50 控制器

50.1 驱动机构，微控制器

50.2 模拟-数字转换器

50.3 调整机构，软件

50.4 保持机构

50.5 低通滤波器

50.6 驱动组件

50.7 其它控制件

60 开关机构

80 预滤波组件，预选器

80.1 第一接线端，供电接线端

80.2 第二接线端，接地端

r 接收路径

t 发送路径

A 输出信号

C 电容器

CH 保持电容

CS 传感器电容

E 输入信号

O 输出端

OP 运算放大器

OP ‘其它运算放大器

L 线圈

R 电阻

S 开关元件

u 传输路径

U1 第一电压

U2 第二电压

VC 供电电压，第二电位

VE 供电电压，第一电位