智能防误触感应器、感应系统及门把感应装置的制作方法

1.本发明涉及汽车门把手感应触摸技术领域，尤其涉及一种智能防误触感应器、感应系统及门把感应装置。


背景技术：

2.随着汽车智能化技术的发展，无钥匙进入功能越来越受欢迎。对于现如今的无钥匙进入系统，一般先通过蓝牙配对，配对成功后，当用户靠近车辆而接触车门把手时，车门把手上的感应触摸系统发出触发信号，自动打开车门。车门把手上的感应触摸系统一般采用电容式主传感器，电容传感器是一种接近传感器，用于在没有任何物理接触的情况下检测液体或固体等目标。为了检测这些目标，电容传感器会从传感器的检测端产生一个电场。任何可以中断该电场的目标都可以通过该传感器检测到。电容传感器可以检测的固体材料有纸、塑料、玻璃、布和木头。电容传感器可检测的液体有油、油漆、水等。
3.由于车门把手的尺寸有限，使得触摸感应芯片的尺寸比较小，这样，在下雨天当有水滴滴落在门把手的感应区域而在感应区域的边沿积聚时，由于水也属于电容传感器的检测对象，因此容易造成触摸感应芯片的频繁误触发，为了避免这一状况，现如今往往通过延长检测时间来过滤误触发信号，但这样会导致触摸响应时间较长，给用户带来不好的体验效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为解决上述技术问题而提供一种可有效防止因水造成的误触发且触发响应迅速的智能防误触感应器、感应系统及门把感应装置。
5.为了实现上述目的，本发明公开了一种智能防误触感应器，其包括一基板所述基板的正面设置有感应区和位于所述感应区外侧的空区，所述感应区设置有用于检测触摸信号的主传感器，所述空区设置有辅助传感器，所述主传感器与所述辅助传感器之间具有间隔；所述辅助传感器与所述主传感器的驱动波同步，以使得所述主传感器和所述辅助传感器同步发出检测电场，并分别输出相应的电容信号。
6.较佳地，所述辅助传感器环绕所述主传感器，且，所述辅助传感器与所述主传感器之间的间隔的直径大于或等于1mm。
7.较佳地，所述辅助传感器为铺设在所述空区内的金属网格。
8.较佳地，所述金属网格的金属筋条的密度为25％～45％。
9.较佳地，所述基板的背面设置有金属屏蔽网。
10.本发明还公开一种感应系统，其包括感应器和感应处理器，所述感应器包括一基板，所述基板的正面设置有感应区和位于所述感应区外侧的空区，所述感应区设置有用于检测触摸信号的主传感器，所述空区设置有辅助传感器，所述主传感器与所述辅助传感器之间具有间隔；所述辅助传感器与所述主传感器的驱动波同步，以使得所述主传感器和所述辅助传感器同步发出检测电场，并分别输出相应的电容信号；所述感应处理器与所述辅
助传感器和所述主传感器电性连接，所述感应处理器用于驱动所述辅助传感器和主传感器工作，以根据所述主传感器和所述辅助传感器反馈的综合信号生成实时采样值，并根据所述实时采样值选择是否输出触发信号。
11.较佳地，所述辅助传感器环绕所述主传感器，且，所述辅助传感器与所述主传感器的距离大于或等于1mm。
12.较佳地，所述基板的背面设置有金属屏蔽网。
13.较佳地，所述感应处理器包括输出同步驱动信号的第一信号端口、第二信号端口，以及第一检测电容和第二检测电容，所述第一检测电容用于根据所述主传感器的电场变化生成相应的电容值，所述第二检测电容用于根据所述辅助传感器的电场变化生成相应的电容值，所述第一检测电容的两端电性连接在所述第一信号端口和所述第二信号端口之间，且所述第一检测电容的正极端与所述第一信号端电性连接；所述第二检测电容电性连接在所述第二信号端口和地之间；所述感应处理器根据所述第一检测电容和所述第二检测电容电容变化量生成所述实时采样值。
14.较佳地，所述感应处理器内还为所述实时采样值配置一基准值，并在一连续时间段内任一时刻所述实时采样值与所述基准值的差值超过触发阈值时，输出触发信号。
15.较佳地，所述感应处理器还基于当前所述基准值生成一噪声带，所述噪声带包括大于所述基准值的上限值和小于所述基准值的下限值，当一连续时间段内任一时刻的特征采样值位于所述噪声带之外时，调节所述基准值，以使得所述特征采样值位于所述噪声带范围内，所述特征采样值为与当前所述基准值的差值在预设范围内的所述实时采样值。
16.本发明还公开一种门把感应装置，其包括把手壳，所述把手壳设置有如上所述的感应系统。
17.较佳地，所述把手壳包括底壳和面盖，所述底壳上设置有用于容置所述感应系统的安装槽；所述感应系统设置于一基体上，所述安装槽的底壁上设置有支撑台阶，通过所述支撑台阶，在所述基体和所述安装槽的底壁之间形成一间隙，所述安装槽上还设置有与所述间隙和外部空间连通的通道。
18.较佳地，所述感应器与所述面盖之间填充有疏水性弹性绝缘介质层，以使得所述感应器与所述面盖之间无缝贴合。
19.与现有技术相比，在本发明上述技术方案中，安装在汽车门把手内的感应系统包括感应器和处理器，感应器包括主传感器和位于该主传感器外侧的辅助传感器，而且，在感应器被装配后，还为辅助传感器配置一与主传感器同步的驱动波，这样，当水滴滴落在车门把手上而与感应器的感应区和空区相对时，由于辅助传感器反馈的电容的影响，将中和掉水滴单独对主传感器的影响，从而使得感应处理器输出的实时采样值过滤掉水滴的干扰；由此可知，通过上述技术方案，无需延长检测触摸信号的检测时间，即可过滤掉由于水滴对感应系统误触发的影响，从而有效提升使用体验感。
附图说明
20.图1为本发明实施例中感应器的正面示意图。
21.图2为本发明实施例中感应器的背面示意图。
22.图3为本发明实施例中感应器与感应处理器的连接结构图。
23.图4为本发明实施例中感应处理器的内部电路结构图。
24.图5为本发明实施例中门把感应装置的立体结构图。
25.图6为图5的分解图。
26.图7为图5中底壳的立体结构图。
具体实施方式
27.为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
28.本实施例公开了一种智能防误触感应器，如图1至图4，其包括感应器10和与该感应器10电性连接的感应处理器11，感应器10基于电容变化量，采集数据，感应处理器11用于对感应器10采集到的数据进行处理并输出触发信号。本实施中的感应器10包括一基板100，基板100的正面设置有感应区101和位于感应区101外侧的空区102。感应区101设置有用于检测触摸信号的主传感器103，空区102设置有辅助传感器104，主传感器103与辅助传感器104之间具有间隔d。辅助传感器104与主传感器103的驱动波q同步，以使得主传感器103和辅助传感器104同步发出检测电场，并分别输出相应的电容信号。感应处理器11与辅助传感器104和主传感器103电性连接，感应处理器11用于驱动辅助传感器104和主传感器103工作，以根据主传感器103和辅助传感器104反馈的综合信号生成实时采样值，并根据实时采样值选择是否输出触发信号。
29.在本实施例中，感应器10通电后，感应处理器11为主传感器103和辅助传感器104加载同步驱动波q，从而使得二者发出同步的检测电场，二者分别向感应处理器11返回相应的电容信号。这样，当用户手指靠近感应器10的感应区101时，主传感器103返回的电容增量超出阈值，生成的实时采样值越过触发阈值，感应处理器11输出触发信号。而当有水滴滴落在与主传感器103和辅助传感器104相对的区域时，主传感器103和辅助传感器104均有电容增量返回，那么，感应处理器11根据辅助传感器104的反馈中和该水滴对主传感器103的电容增量的影响，也即，此时，即使主传感器103的电容增量超出阈值，生成的实时采样值也不会越过触发阈值，感应处理器11也不会发出触发信号。从而使得感应系统可有效避免雨天环境下的误触发。
30.可选地，如图1，辅助传感器104环绕主传感器103，也即，主传感器103位于基板100的中心区域，辅助传感器104位于边缘区域，且，辅助传感器104与主传感器103之间的间隔d的直径大于或等于1mm。另外需要说明的是，为有效与手指触摸相匹配，只需使得主传感器103的直径在6mm左右即可，对辅助传感器104的面积不作限制。
31.具体地，本实施例中的辅助传感器104优选为铺设在空区102内的金属网格。更具体地，金属网格的金属筋条的密度为25％～45％。本实施例中的该金属网格为采用铜线所制。
32.再者，为屏蔽感应系统所装配对象的内环境或感应系统的主板给主传感器103和辅助传感器104带来的噪声干扰，如图2，基板100的背面设置有金属屏蔽网105。
33.如图3和图4，进一步地，感应处理器11包括输出同步驱动波q的第一信号端口d1、第二信号端口d2，以及第一检测电容c1和第二检测电容c2，第一检测电容c1用于根据主传感器103的电场变化生成相应的电容值，第二检测电容c2用于根据辅助传感器104的电场变
化生成相应的电容值。第一检测电容c1的两端电性连接在第一信号端口d1和第二信号端口d2之间，且第一检测电容c1的正极端与第一信号端电性连接。第二检测电容c2电性连接在第二信号端口d2和地之间。感应处理器11根据第一检测电容c1和第二检测电容c2的电容变化量生成实时采样值。本实施例中，感应处理器11将其上的两i/o口分别配置为第一信号端口d1和第二信号端口d2，且同步输出两分别用于驱动主传感器103和辅助传感器104工作的方波驱动信号。
34.可选地，感应处理器11内还为实时采样值配置一基准值，并在一连续时间段内(也即检测周期)任一时刻实时采样值与基准值的差值超过触发阈值时，输出触发信号。本实施例中，通过基准值的配置，可基于当前应用场景对实时采样值进行相应地量化，并通过一检测周期的持续检测对偶发信号进行过滤，具体地，如果该检测周期(如100ms)内任一时刻的实时采样值与基准值的差值均超过触发阈值，则输出触发信号，在该检测周期内，如果某一时刻的实时采样值与基准值的差值未超过触发阈值，则对当前检测周期清零，当下一次检测触发条件(实时采样值与基准值的差值超过触发阈值)到来时，重新开启下一个检测周期。另外，本实施例中，通过基准值和检测周期的设置，可有效避免触发信号的抖动，提升使用体验感。
35.进一步地，为使得基准值自动适应当前应用环境状况，感应处理器11还基于当前基准值生成一具有一定带宽的噪声带，噪声带包括大于基准值的上限值和小于基准值的下限值。当一连续时间段内(如2s)任一时刻的特征采样值位于噪声带之外时，也即超过噪声带的上限值或低于噪声带的下限值，调节基准值，以使得特征采样值位于噪声带范围内，特征采样值为与当前基准值的差值在预设范围内的实时采样值。本实施例中，特征采样值为反映环境噪声信号的噪声数据，例如，当实时采样值与当前基准值的差值大于400时，默认为当前发生触摸信号，那么当前实时采样值不属于噪声数据，也即不属于特征采样值，从而当前计时周期将清零。
36.另外，由于噪声带的带宽固定，当基准值改变时，该噪声带的上限值和下限值均跟随改变，那么该噪声带所限定的噪声信号的范围将发生变化，因此，如果当前计时周期内所采集到的反映噪声信号的任一特征采样值均不在噪声带的范围内，通过调节基准值的大小，可改变噪声带，从而使得当前环境的噪声位于噪声带范围内。而基准值发生变化后，由于触发信号的判断标准是实时采样值与基准值的差值是否超过触发阈值，因此，将使得触发信号的判断自动滤除当前噪声信号，使得感应系统自适应不同噪声的应用环境。
37.综上，上述实施例中的感应系统的工作流程如下：
38.s1：上电后，获取初始基准值；
39.s2：获取实时采样值；
40.s3：判断预设时间周期内(2s)的实时采样值与基准值的差值是否越过噪声带，如果是，则进入s4，如果，否，则进入s5；
41.s4：调整基准值，使得当前实时采样值与基准值的差值位于噪声带以内；
42.s5：判断预设时间周期内(100ms)的实时采样值与基准值的差值是否超过预设的触发阈值，如果是，则进入s6，如果否，返回s2；
43.s6：输出触发信号。
44.如图5至图7，本发明另一较佳实施例中，还公开一种门把感应装置，其包括把手壳
3，该把手壳3内设置有如上述实施例公开的感应系统。具体地，感应系统中的感应器10和感应处理器11固定在一基体12上，并将该基体12安装在汽车门把手内，从而使得汽车门把手具备触控开门功能。
45.可选地，为避免把手壳3内积水而影响感应系统的正常运行，把手壳3包括底壳30和面盖31，底壳30上设置有用于容置感应系统也即基体12的安装槽32，安装槽32的底壁上设置有支撑台阶33，通过支撑台阶33，在基体12和安装槽32的底壁之间形成一用于排水的间隙，安装槽32上还设置有与间隙和外部空间连通的通道34。本实施例中，由于承载感应系统的基体12与安装槽32的底壁之间具有间隙，当水经由面盖31与底壳30之间的缝隙进入安装槽32内时，水流会通过基体12与安装槽32之间的间隙流向通道34，并经由通道34排到把手壳3之外，从而避免把手壳3内积水。具体地，在本实施例中，可采用与感应系统连接的线束的引线口34或拆卸面盖31的维修口34’用作通道34。
46.进一步地，在基体12上的感应器10与面盖31之间填充有疏水性弹性介质层35，以使得感应器10与面盖31之间无缝贴合。具体地，该绝缘介质层35优选为硅胶或vhb胶。
47.综上，通过上述实施例公开的门把感应装置，由于感应系统中的感应器10包括主传感器103和辅助传感器104，当处于雨天环境中时，可避免出现频繁解闭锁的情况发生，而且该门把手具有排水功能，避免由于在感应系统周围出现积水，从而有效提升使用体验感。
48.以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。