專利名稱：適于對電磁波敏感的傳感器的干擾濾除設(shè)備以及相關(guān)的濾除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于濾除電磁干擾的設(shè)備。
更確切而言，本發(fā)明適用于放置在存在已知干擾的環(huán)境中的對電磁干擾敏感的傳感器(例如霍爾效應(yīng)傳感器或者電容式接近傳感器)。作為例子而決不是為了限制本發(fā)明本身，將以機動車輛領(lǐng)域、更
具體而言將以機動車輛的"無需手操作(handsfree)"類型的進(jìn)入控制來說明本發(fā)明。
背景技術(shù)：
目前，"無需手操作"的車輛進(jìn)入的一般的工作原理如下-車輛安裝有用于識別被授權(quán)人員(通常為電子胸卡的攜帶者，其中該電子胸卡能夠以安全的方式通過例如約為125kHz的〗氐頻波與識別裝置通信)的接近的裝置(完全或者部分專用于此功能的計算機)。執(zhí)行有規(guī)律和頻繁的輪詢(例如每250ms)以便確定被授權(quán)人員的胸卡是否緊鄰該車輛。
-當(dāng)被授權(quán)人員接近時，該識別裝置仍然在解鎖該車輛的開啟元件以前等待所述人員確實表示出進(jìn)入的意圖(因此在該設(shè)備中存在接近傳感器)。這種雙重驗證的目的例如是為了允許被授權(quán)人員從接近于他的車輛之處通過而仍然不系統(tǒng)地對到該車輛的進(jìn)入進(jìn)行解鎖或者要不然解鎖僅僅一個開啟元件。
在該設(shè)備中，可以被用于確定被授權(quán)人員進(jìn)入該車輛的真實意圖的所述裝置之一在于在所述開啟元件的把手中放置接近傳感器，所述接近傳感器將允許(在該被授權(quán)人員朝著該開啟元件的把手伸出他的手時)通知所述識別裝置。這種類型的傳感器例如是電容式類型的，于是將接近檢測信號發(fā)送給該識別裝置。如果滿足上述的雙重條件(檢
為手)，則在經(jīng)常伴隨有"歡迎信號"(比如打開例如該車輛的內(nèi)部照明燈)的情況下進(jìn)行解鎖并且對進(jìn)入授權(quán)。
4在這種情況下，正如用來向被授權(quán)人員的胸卡進(jìn)行發(fā)射的低頻天線那樣，電容式傳感器被并入到把手中。因此，這兩個實體(接近傳感器和發(fā)射天線)在并不被連接到一起的情況下緊鄰地共處，其中僅有的共同點是接近傳感器和發(fā)射天線這二者都被連接到識別裝置。
然而，電容式接近傳感器所具有的已經(jīng)被認(rèn)識到的缺點是其在低頻天線的發(fā)射階段期間被干擾。這同樣能夠大體上適用于其它類型的對電磁信號敏感的傳感器、比如霍爾效應(yīng)傳感器。該干擾如果不被消除則可能導(dǎo)致檢測錯誤以及導(dǎo)致盡管被授權(quán)人員并不打算進(jìn)入但仍然產(chǎn)生例如對車輛的開啟元件的不期望的解鎖。此外，該干擾可能恰好發(fā)生在被授權(quán)人員希望進(jìn)入車輛的那個時刻(手接觸把手)而阻止對開啟元件解鎖的順利運行，從而給用戶留下有缺陷系統(tǒng)的印象。
可以設(shè)想到的笫一種解決方案在于給接近傳感器提供信息，根據(jù)該信息，天線處于發(fā)射模式中并且可能發(fā)生干擾。這可以由識別裝置來實現(xiàn)。該傳感器然后可以自己濾除預(yù)期的干擾。這樣做的主要缺點是需要傳感器與識別裝置之間的雙向通信，并且導(dǎo)致在連接方面的費用增加(增加額外的線-以及與該增加相關(guān)聯(lián)的故障風(fēng)險-或者對傳感器與識別裝置之間的交換協(xié)議進(jìn)行特定雙向配置)。
可替換的解決方案在于在發(fā)射階段期間不打開傳感器。該解決方案最初看上去是實用的，因為識別裝置可以在不必使用增加的連接
i決方^i有i些缺陷:具體而i，當(dāng)傳感器被再;^開時:其并不
是立即可操作的(許多傳感器在啟動時經(jīng)歷初始化和/或校準(zhǔn)階段)，而該待機時間變得與所尋求的檢測速度不兼容。該傳感器無效的時間(被關(guān)閉的時間加上啟動時間)頻繁地導(dǎo)致不能檢測到然后握住開啟元件把手的手。然后，該用戶面臨所謂的"壁效應(yīng)"(手拉開啟元件卻什么都沒發(fā)生)，而他必須在檢測裝置得知他的意圖以前多次拉把手。因此，這不是可接受的解決方案。
第三種方式在于由傳感器本身來控制天線的發(fā)射。那么，傳感器必須得知要到來的干擾。該解決方案不可接受，不僅因為其將獨立部件聯(lián)系在一起，而且其在發(fā)射期間發(fā)出的干擾中加入由增加的電連接所傳導(dǎo)的電磁干擾。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是彌補前述問題并且以可控制的成本實現(xiàn)這一點。 因此，本發(fā)明的主題最初是一種用于濾除對電磁波敏感的傳感器 上的由發(fā)射機的天線所產(chǎn)生的電磁干擾的設(shè)備，該設(shè)備的值得注意之
處在于，其尤其是包括
i. 適于對由該傳感器所接收的信號進(jìn)行采樣的裝置，
ii. 使得能夠在采樣信號已經(jīng)超過閾值之后對經(jīng)過時間(稱為 檢測時間)進(jìn)行倒計數(shù)的裝置，其中所述信號在超過該閾 值之前處于標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，
i i i. 使得能夠?qū)崟r地將檢測時間與閾值時間值相比較的裝 置，
iv. 適于在采樣信號在小于該閾值時間值的檢測時間之后回復(fù) 到標(biāo)準(zhǔn)值的情況下提供對要濾除的電磁干擾的診斷并且在 相反的情況下提供對未受干擾的采樣信號的診斷的裝置，
v. 用于產(chǎn)生消除所診斷的電磁干擾的傳感器輸出信號的裝置。
有利地，該天線被放置成緊鄰于該傳感器以便減少總的裝配體積。 根據(jù)一個實施例，該濾除設(shè)備被并入到該傳感器中，這使得能夠
解除這個工作量的任何其它電子計算機。
在一個特別的實施例中，該天線和該傳感器被并入到機動車輛開
啟元件的把手中。
附加地，所使用的傳感器可以是電容式或者霍爾效應(yīng)類型的。 本發(fā)明還涉及一種用于控制機動車輛的上車進(jìn)入的設(shè)備，其中所
述設(shè)備包含本文獻(xiàn)中所述的用于濾除電磁干擾的設(shè)備。
最后，本發(fā)明還覆蓋一種用于濾除對電磁波敏感的傳感器上的由
發(fā)射機的天線所產(chǎn)生的電磁干擾的方法，該方法尤其是包括以下步驟
i. 對由該傳感器所接收的信號進(jìn)行采樣，
ii. 在采樣信號已經(jīng)超過閾值之后測量經(jīng)過時間、即所說的檢 測時間，其中所述信號在超過該閾值之前處于標(biāo)準(zhǔn)值范圍 內(nèi)，
i i i.實時地將經(jīng)過時間與閾值時間值相比較，
v i. 在采樣信號在小于該閾值時間值的檢測時間之后回復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)值的情況下建立對要濾除的電磁干擾的診斷，并且在相 反的情況下建立對未受干擾的采樣信號的診斷， Vi. 從該傳感器發(fā)射消除所診斷的電磁干擾的輸出信號。
本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將出現(xiàn)在下面參照附圖的詳細(xì)的 描述中，其中所述附圖表示本發(fā)明的優(yōu)選的實施例作為示例。在附圖
中
-圖la是包含與根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備相關(guān)聯(lián)的接近傳感器和天線的 (部分組裝的)模塊盒的立體圖，
-圖lb是同一被組裝的模塊盒的立體圖， 圖2是示出本發(fā)明的工作原理的圖。
具體實施方式
在所示實施例中，圖la和lb中所示的模塊盒10包括底部殼體40 和頂部殼體50。該模塊盒含有天線20和接近傳感器30的電子線路， 其中天線20與該電子線路被定位在彼此附近。為了給上述兩個元件供 電并且保證它們與識別裝置(未示出)通信，電線60從模塊盒10中 突出。
圖2圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的工作原理。
頂部的曲線示出天線20在t時間內(nèi)的LF發(fā)射階段。為了給出數(shù) 量級，天線20大約每250ms有30ms處于發(fā)射模式。通常為每種類型 的配置確定這些值，并且因此知道天線20的發(fā)射時間的值TMAX，且該 值對給定類型的車輛不變。
可以在示出信號Sl的中間曲線上看到在接近傳感器30上引起的 干擾，其中信號Sl在時間t內(nèi)在該接近傳感器的輸入端處被檢測并 采樣。在圖2中所示的實施例中，高于閾值S的值表示沒有人在傳感 器30的附近。這些值被稱為"標(biāo)準(zhǔn)值，，，與之形成對照的是低于閾值 S的值，對于這些值而言，這些值表示有人存在。看來在天線20的發(fā) 射階段期間發(fā)生了隨機和可觀的干擾。這些干擾可導(dǎo)致信號Sl超過 閾值S (參見t,與L之間或者t、與t、之間)。實際上，在時刻L與 "之間或者在t、與t、之間無法設(shè)想能夠檢測到任何東西。如果在t,與L之間或者在t、與t、之間不將信號SN,w濾除，則接 近傳感器30冒著這樣做是不正確的風(fēng)險用信號通知有人存在于所述傳 感器30的附近。
從時刻13起，檢測到真實的人(被授權(quán)的或者未被授權(quán)的)的存 在。信號SN^超過閾值S，并且該接近傳感器于是必須通知該檢測裝置， 因為在這種情況下，才真正地是檢測。
因此，本發(fā)明提出如下來進(jìn)行。針對給定的"天線/傳感器"雙名， 隨時間發(fā)生的干擾持續(xù)時間TMAX (也可能是其周期性的干擾持續(xù)時間) 是已知的(在上述例子中為每250ms中的30ms發(fā)射)。那么傳感器30 可以不考慮低于閾值S的輸入信號，除非該輸入信號持續(xù)比閾值時間 值T^更長的時間。為了實現(xiàn)這一點，該傳感器在閾值S已經(jīng)被超過之 后測量經(jīng)過時間(稱為檢測時間)。如果檢測時間小于閾值時間值T^ (例如在t,與L之間或者在t、與t、之間的干擾情況下)，則診斷電 磁干擾。如果檢測時間大于閾值時間值TMAX,則可以診斷接近檢測。
因此，可以對來自該接近傳感器的輸出信號SN,進(jìn)行過濾，從而 獲得圖2中的底部曲線，其中該曲線清除了所述干擾，并且表示傳感 器30在時間t內(nèi)輸送的信號?？磥碓趖,與L之間或者在t、與t。之 間干擾被除去了。
并不立即用信號通知人員的接近(L處的情況)，而是具有某個
在本發(fā)明的原理中固有的系統(tǒng)時間延遲，其中該系統(tǒng)時間延遲等價于 閾值時間值T隨。在本例中，L一診斷接近檢測的時刻一如下t4=t3 + TMAX。其結(jié)果是輕微地減緩真實檢測的速度，但是不這樣做則成為故 障的原因。作為例子，在觸摸把手的時刻與電機的啟動命令對開啟元 件的鎖進(jìn)行解鎖的時刻之間的可接受的時間延遲必須小于15 Oms ，從而 期望進(jìn)入該車輛的被授權(quán)人員并未察覺到任何開啟的延遲。因此，由 閾值時間值T隨引起的時間延遲(在我們的例子中為30ms)是完全可 接受的，并且使得能夠在140ms之內(nèi)作出反應(yīng)。
如在閱讀本發(fā)明的說明書時能夠理解的，該系統(tǒng)時間延遲遠(yuǎn)小于 手與把手接觸的時間(與本例的30ms相比，其可能持續(xù)幾秒鐘)。因 此，檢測真實接近不可能失敗。
從15示出的情況說明了這種情況由天線20產(chǎn)生的干擾稍微在手 接觸到把手之前開始，并且激活接近傳感器30。其結(jié)果是盡管信號
8SNu低于闊值S，但是由于傳感器30所應(yīng)用的濾除，因而仍然使得在
ts與t6之間不可能進(jìn)行檢測。僅僅從t6起才能進(jìn)行真實的接近檢測。
如上所述，該接近檢測在現(xiàn)實中被推遲，但從不超過閾值時間值TMAX 的值。
本發(fā)明完全滿足所需的技術(shù)要求，并且以可控制的成本實現(xiàn)這一 點，因為不存在部件之間增加的連接或者對話。本發(fā)明使得能夠不將 不正確的檢測消息發(fā)送給檢測裝置并且由此通過濾除干擾來保證進(jìn)入 的安全性。
本發(fā)明不應(yīng)僅限于所述實施例，而是在本領(lǐng)域的技術(shù)人員的范圍 內(nèi)覆蓋任意的修改。
例如完全可以設(shè)想由該傳感器發(fā)射給該識別裝置的信號SN,并 不與檢測時間相關(guān)聯(lián)，而是簡單地包括持續(xù)時間固定的脈沖。
此外，如果該傳感器知道天線20發(fā)射的周期性，則該傳感器可以 預(yù)期該干擾。
最后，本發(fā)明是在低頻波發(fā)射機的情況下而被描述的，但是可以 使用在傳感器上產(chǎn)生相同干擾的任意其它的頻率范圍并通過本發(fā)明找 出解決方案。
權(quán)利要求
1.一種用于濾除對電磁波敏感的傳感器(30)上的由發(fā)射機的天線(20)所產(chǎn)生的電磁干擾的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備尤其是包括i.適于對由傳感器(30)所接收的信號(SNIN)進(jìn)行采樣的裝置，ii.使得能夠在采樣信號已經(jīng)超過閾值(S)之后對稱為檢測時間的經(jīng)過時間進(jìn)行倒計數(shù)的裝置，其中所述信號在超過該閾值(S)之前處于標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，iii.使得能夠?qū)崟r地將檢測時間與閾值時間值(TMAX)相比較的裝置，iv.適于在該采樣信號在小于該閾值時間值(TMAX)的檢測時間之后回復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)值的情況下提供對要濾除的電磁干擾的診斷并且在相反的情況下提供對未受干擾的采樣信號的診斷的裝置，v.用于產(chǎn)生消除所診斷的電磁干擾的傳感器輸出信號(SNOUT)的裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾除設(shè)備，其特征在于，天線(20)被放 置成緊鄰于傳感器(30)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的濾除設(shè)備，其特征在于，該濾除設(shè)備 被并入到傳感器(30)中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾除設(shè)備，其特征在于，天線(20)和傳 感器(30);波并入到機動車輛開啟元件的把手中。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的濾除設(shè)備，其特征在于，傳感器 (30)是電容式類型的。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的濾除設(shè)備，其特征在于，傳感器 (30)是霍爾效應(yīng)類型的。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的濾除設(shè)備，其特征在于，該發(fā)射 機在低頻處工作。
8. —種用于控制機動車輛的上車進(jìn)入的設(shè)備，其特征在于，該設(shè) 備包含根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的用于濾除電磁干擾的設(shè)備。
9. 一種用于濾除對電磁波敏感的傳感器(30)上的由發(fā)射機的天 線(20)所產(chǎn)生的電磁干擾的方法，該方法尤其是包括以下步驟i. 對由傳感器(30)所接收的信號(SNIN)進(jìn)行釆樣，ii. 在采樣信號已經(jīng)超過閾值(S )之后測量稱為檢測時間的經(jīng)過時間，其中所述信號在超過該閾值(s)之前處于標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，Hi.實時地將經(jīng)過時間與閾值時間值(TMAX)相比較，iv. 在采樣信號在小于該閾值時間值(TMAX)的檢測時間之后回 復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)值的情況下建立對要濾除的電磁干擾的診斷，并且在相反的 情況下建立對未受干擾的采樣信號的診斷，v. 從傳感器(30)發(fā)射消除所診斷的電磁干擾的輸出信號(SN隨)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于濾除對電磁波敏感的傳感器(30)上的由發(fā)射機的天線(20)產(chǎn)生的電磁干擾的設(shè)備，其特征在于，其尤其是包括vi)適于對由傳感器(30)所接收的信號(SN<sub>IN</sub>)進(jìn)行采樣的裝置；vii)用于在采樣信號已經(jīng)超過閾值(S)之后對經(jīng)過時間或者檢測時間進(jìn)行計數(shù)的裝置，其中所述信號在超過閾值(S)之前處于標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)；viii)用于實時地將檢測時間與閾值時間值(T<sub>MAX</sub>)相比較的裝置；ix)用于在采樣信號在小于閾值時間值(T<sub>MAX</sub>)的檢測時間之后回復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)值的情況下提供對要濾除的電磁干擾的診斷并且在相反的情況下提供對未受干擾的采樣信號的診斷的裝置；x)用于產(chǎn)生消除所診斷的電磁干擾的傳感器輸出信號(SN<sub>OUT</sub>)的裝置。本發(fā)明還涉及相關(guān)的方法。
文檔編號H04B1/10GK101663827SQ200880012627
公開日2010年3月3日 申請日期2008年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月20日
發(fā)明者B·德龐特, B·瓦伊斯, F·坎蒂, K·本德希亞, X·赫恩 申請人:法國歐陸汽車公司