專利名稱：電容式傳感器汽車門把手模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種電容傳感式門把手模塊，此產(chǎn)品主要應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在汽車領(lǐng)域，如何實現(xiàn)安全，快捷，舒適的汽車開關(guān)門方式，一直是汽車領(lǐng)域工程師努力解決的問題。在此領(lǐng)域，相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)經(jīng)歷了三代產(chǎn)品的演化。第一代產(chǎn)品是純粹的機械門把手。在使用過程中，使用者靠近車門，將機械鑰匙插入到車門門把手的鑰匙鎖孔里面，通過機械的向左或向右轉(zhuǎn)動來分別實現(xiàn)打開車門鎖或關(guān)閉車門鎖，然后拉動門把手，通過機械方式實現(xiàn)開門或關(guān)門的目的。 第二代產(chǎn)品是集成了微動開關(guān)的門把手，配合使用汽車無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)的其他組件，實現(xiàn)對門鎖的操作。在使用過程中，使用者攜帯鑰匙靠近車門，不需掏出鑰匙，只需要用手按下門把手上相應(yīng)的開門或關(guān)門微動開關(guān)，通過汽車無鑰匙系統(tǒng)的雙向無線通信，在認(rèn)證成功的前提下，汽車自動執(zhí)行車門開鎖或解鎖的功能。這種解鎖方式目前已在市場上大量的乘用車上開始應(yīng)用。第三代產(chǎn)品是集成了電容式傳感器開關(guān)的門把手，配合使用汽車無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)的其他組件，實現(xiàn)對門鎖的操作。在使用過程中，只需要使用者攜帯鑰匙靠近車門，在不需要使用者做出任何主動動作前提下，只要直接拉汽車門把手，通過集成在門把手上的電容傳感器開關(guān)將開門或關(guān)門的信號傳給車輛，，通過汽車無鑰匙系統(tǒng)的雙向無線通信，在認(rèn)證成功的前提下，汽車自動執(zhí)行車門開鎖或解鎖功能。三代產(chǎn)品比ニ代產(chǎn)品的優(yōu)勢在干，更舒適的操作方式，以及更長的使用壽命。目前第三代電容式傳感器門把手因為它的舒適性和便利性，已經(jīng)在市場上ー些中高端乘用車上開始使用。作為ー個極大增強使用者舒適性的設(shè)備，通過傳感器對于使用者開門動作的判斷以及車輛與被動遙控鑰匙間無線信號的雙向通信，使用者可以在攜帶被動遙控鑰匙的前提下，無需按下鑰匙的任何按鍵，僅通過觸摸門把手的相應(yīng)位置，即可實現(xiàn)對車輛的解鎖或閉鎖等功能。而這些功能是通過使用者觸發(fā)集成在車門把手不同位置的電容式傳感器，使得傳感器回傳到控制芯片的信號產(chǎn)生變化，控制芯片(單片機)監(jiān)測到此信號，并進(jìn)行解析，然后將解析出來的解鎖或閉鎖信號傳遞給車輛無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)的控制模塊，然后通過集成在車輛上的無鑰匙系統(tǒng)控制模塊單元與被動鑰匙的雙向無線通信，經(jīng)過相應(yīng)處理，再驅(qū)動門鎖電機執(zhí)行車門開鎖或閉鎖等動作。電容式傳感器開關(guān)的原理是，人體都攜帯有一定的人體電容，當(dāng)使用者手觸摸車輛門把手解鎖/閉鎖電容傳感器所在位置時(解鎖與閉鎖電容傳感器所在位置不同)，人體電容加載在了對應(yīng)的傳感器上，使得傳感器上的電容值發(fā)生改變，將電容值的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕淖兓?，檢測此電信號的變化值來判斷使用者的操作。一般電容傳感器式門把手包括以下部分殼體，傳感器，印刷電路板組件(PCBA)等。其中核心部件是電容式傳感器和印刷電路板組件(PCBA)，其中印制電路板組件包括底板(PCB)，單片機等，傳感器集成在底板上，它們的主要作用如下[0009]I.底板(PCB):為單片機及相關(guān)電子零件提供電路連接，這樣只要通過表面安裝(SMT)エ藝生產(chǎn)，這些零件就很容易焊接(Solder)在底板上。2.傳感器電容式感應(yīng)電極，集成在印刷電路板(PCB)上，形狀不可調(diào)整。3.單片機檢測電容感應(yīng)電極上的信號，根據(jù)電容式傳感器傳回信號的不同，判斷使用者手放置的位置及意圖，控制門把手電路與車輛控制模塊間通信電路信號的變化，向車輛控制模塊提供使用者操作信息。他們之間的電路連接示意圖如圖I所示在實際應(yīng)用中，由于電容傳感器感應(yīng)電極集成在印刷電路板上，而印刷電路板尺寸是固定不更改的，也就是電容傳感器電子模塊尺寸是固定不變的，而此電子模塊需要集成在門把手外殼內(nèi)，這就使得為了匹配尺寸不變的電容傳感器，門把手殼體與電子模塊相關(guān)的許多尺寸也必須不變，由此導(dǎo)致的結(jié)果是，一是應(yīng)用了此電容傳感器的門把手的外觀 不能適應(yīng)不同車輛對于車輛外觀整體匹配和造型美觀的要求，不能實現(xiàn)產(chǎn)品的差異性和美觀性要求；ニ是由于集成在印刷電路板上的電容傳感器電極尺寸是固定不變的，使得對于門把手的長度也有要求，門把手太短了，就內(nèi)置放不下電子模塊，門把手太長了，就會導(dǎo)致有些電容傳感器電極覆蓋不到的區(qū)域會沒有功能，當(dāng)使用者觸發(fā)電極未覆蓋到區(qū)域吋，不能實現(xiàn)相應(yīng)的功能。本實用新型主要是針對第三代產(chǎn)品的改進(jìn)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的電容式傳感器汽車門把手模塊用外置電容傳感器電極代替集成在印制電路板上的電容傳感器電極，通過更改產(chǎn)品硬件配置，使得解鎖電容傳感器電極的形狀尺寸可根據(jù)不同的門把手外觀造型進(jìn)行調(diào)整，以適配不同的門把手造型。本實用新型的電容式傳感器汽車門把手模塊，其包含電容傳感器和印刷電路板組件，其中，所述電容傳感器包含至少ー個電容傳感器電扱；所述印刷電路板組件包含底板，所述底板與所述電容傳感器電極連接，以及單片機，其與所述電容傳感器電極連接，且用于檢測所述電容傳感器電極的信號；所述電容傳感器還包含至少ー參考電容，所述參考電容與所述電容傳感器電極并聯(lián)接入所述單片機。在本實用新型中，所述電容傳感器電極包含一解鎖電容傳感器電極和ー閉鎖電容傳感器電極，所述參考電容包含第一參考電容和第二參考電容，其中，所述解鎖電容傳感器電極與第一參考電容并聯(lián)接入所述單片機；所述閉鎖電容傳感器電極與第二參考電容并聯(lián)接入所述單片機。在本實用新型中，所述電容傳感器電極與所述底板電連接，優(yōu)選地，所述電容傳感器電極與所述底板以焊錫焊接方式連接。在本實用新型中，所述汽車門把手模塊還包含一與所述單片機連接的車輛控制模塊與門把手電路連接端ロ，用于接收單片機發(fā)出的解鎖或閉鎖脈寬調(diào)制信號。在本實用新型中，在所述單片機與車輛控制模塊與門把手電路連接端ロ之間連接ー穩(wěn)壓電路，進(jìn)ー步優(yōu)選地，在所述單片機與車輛控制模塊與門把手電路連接端ロ之間還連接一保護電路。本實用新型的優(yōu)點在于[0022]I)改變了原來為了裝配電容傳感器電子模塊，對汽車門把手外觀造型的局限性；2)使得新的電容傳感器式門把手可以根據(jù)不同車輛對外觀整體匹配及造型美觀的要求，適配不同的門把手外觀造型；3)同時保證了對應(yīng)不同的門把手造型，不需要對單片機軟件進(jìn)行更改，大大降低了研發(fā)成本和研發(fā)周期。

圖I為現(xiàn)有技術(shù)的電路連接示意圖；圖2為本實用新型一實施例的電路連接示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)的底板結(jié)構(gòu)不意不意圖；圖4為本實用新型一實施例的底板結(jié)構(gòu)示意示意圖。附圖標(biāo)記101:解鎖電容傳感102:閉鎖電容傳10:電容傳感器器電極感器電極103:第一參考電容104:第二參考電容20 :單片機201 :底板301 :車輛控制模塊與門把手電路302:穩(wěn)壓電路303:保護電路連接端ロ
具體實施方式
以下將結(jié)合附圖及具體實施例進(jìn)ー步闡述本實用新型的優(yōu)點。請參見圖2，為本實用新型一實施例的電路連接示意圖。本實施例以電容式傳感器汽車門把手模塊為例加以說明。電容式傳感器汽車門把手模塊包括電容傳感器10和印刷電路板組件(圖中未顯示)，其中，印刷電路板組件(圖中未顯示)包含底板(圖中未顯示)，底板(圖中未顯示)與電容傳感器電極連接，以及單片機20，其用于檢測電容傳感器電極的信號，電容傳感器10包含一解鎖電容傳感器電極101和一閉鎖電容傳感器電極102,以及第ー參考電容103和第二參考電容104,其中解鎖電容傳感器電極101與第一參考電容103并聯(lián)接入單片機20 ;閉鎖電容傳感器電極102與第二參考電容104并聯(lián)接入單片機20。本實施例只是優(yōu)選的選用兩個電容傳感器電極，該電容傳感器電極的個數(shù)并不局限于兩個，也可単獨集成一個閉鎖或解鎖功能，兩個以上電極在設(shè)計上是可以實現(xiàn)的。進(jìn)ー步地，汽車門把手模塊還包含一與單片機20連接的車輛控制模塊與門把手電路連接端ロ 301，用于接收單片機20發(fā)出的解鎖或閉鎖脈寬調(diào)制信號從而操控車門把手。并且在單片機20與車輛控制模塊與門把手電路連接端ロ 301之間連接ー用于轉(zhuǎn)換電源電壓的穩(wěn)壓電路302和一保護電路303。本實用新型實施例與現(xiàn)有技術(shù)非常大的ー個區(qū)別在于現(xiàn)有技術(shù)的電容傳感器電極是電焊集成在印刷電路板上，而印刷電路板式固定不更改的，也就是電容傳感器電極的模塊尺寸是不變的。而本申請在電容傳感器電極與單片機之間并聯(lián)ー參考電容，從而電容傳感器電極的大小可為汽車門把手的大小自由改變，即電極形狀尺寸可根據(jù)門把手造型需求做更改。因此，本實用新型中的電容傳感器電極可采用外置與底板的電連接方式，例如焊錫焊接方式。具體地可參見圖3和圖4，黒色的粗外框線代表的是底板201，本專利的連接方式與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于，現(xiàn)有技術(shù)中電容傳感器電極直接內(nèi)嵌在底板201上，連接方式為底板走線，本實施例的連接方式為電容傳感器電極從底板上拿出來，用合成金屬片做傳感器電極，使得底板尺寸大大減小，電容傳感器電極尺寸可調(diào)，同時電容傳感器電極與底板的連接方式變?yōu)楹稿a焊接。在本實施例中，在電容傳感器電極與單片機X引腳連接的電路上并聯(lián)了一個參考電容，參考電容的另ー邊接單片機的Y引腳。當(dāng)外部沒有觸發(fā)時，單片機在X/Y引腳上檢測到的值為xl，yl ;當(dāng)外部觸發(fā)來臨時，單片機在X/Y引腳上檢測到的值為x2，y2 ;觸發(fā)前后的變化量為AX，Ay, Ax與Ay的比值為ー個定值，這個值決定了電容傳感器的靈敏度。當(dāng)電容傳感器電極形狀尺寸發(fā)生改變時，Ax也相應(yīng)的發(fā)生了變化，這就使得Ax與Ay的比值也發(fā)生了變化，為了保證此定值不發(fā)生改變，也就是電容傳感器的靈敏度不發(fā)生變化，采用對參考電容的容值做相應(yīng)的調(diào)整，使得Ay也發(fā)生相應(yīng)的變化，這樣，就保證了 Ax與 Ay的比值固定不發(fā)生變化，也就是電容傳感器的靈敏度不發(fā)生變化。這就保證了對應(yīng)不同的門把手造型所產(chǎn)生的不同的電容傳感器電極，在單片機端檢測到的靈敏度是一致的。具體地，解鎖電容傳感器電極101與第一參考電容103并聯(lián)接入到單片機20的引腳3(圖中未顯示，引腳序號僅為前后更清楚地對應(yīng))，第一參考電容103的另一端接入到單片機20的引腳4。當(dāng)外部沒有觸發(fā)時，單片機20在引腳3與引腳4上檢測到的值為xl，yl ;當(dāng)觸發(fā)解鎖電容傳感器電極101時，單片機20在引腳3與引腳4上檢測到的值為x2，y2;觸發(fā)前后的變化量為AX，Ay，此時Ax與Ay的比值為初始參考電容容值所產(chǎn)生的值。調(diào)整第一參考電容103的容值，并測量計算調(diào)整容值之后所得到的變化量A X，Ay的值，當(dāng)Ax與Ay的比值達(dá)到使用者所期望的定值時，此第一參考電容103的值即為期望的解鎖電容傳感器電極101所匹配的容值。對于閉鎖電容傳感器電極102與第二參考電容104并聯(lián)接入到單片機20的引腳5，第二參考電容104的另一端接入到單片機20的引腳6。當(dāng)外部沒有觸發(fā)時，單片機20在引腳5與引腳6上檢測到的值為xl，yl ;當(dāng)觸發(fā)閉鎖電容傳感器時，單片機20在引腳5與引腳6上檢測到的值為x2，y2 ;觸發(fā)前后的變化量為Ax，Ay，此時Ax與Ay的比值為初始參考電容容值所產(chǎn)生的值。調(diào)整第二參考電容104的容值，并測量計算調(diào)整容值之后所得到的變化量AX，Ay的值，當(dāng)Ax與Ay的比值達(dá)到使用者所期望的定值時，此第二參考電容104的值即為期望的閉鎖電容傳感器電極102所匹配的容值。綜上所述，本實用新型的電容式傳感器汽車門把手模塊大大降低了產(chǎn)品的研發(fā)周期以及研發(fā)成本，同時使得汽車門把手外觀設(shè)計可根據(jù)車輛整體外觀及造型美觀的不同要求做不同的更改，實現(xiàn)整車的整體一致性以及美觀性。本實用新型有較佳的實施例，且并非對本實用新型作任何形式的限制，任何熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員可能利用上述掲示的技術(shù)內(nèi)容變更或修飾為等同的有效實施例，但凡未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何修改或等同變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電容式傳感器汽車門把手模塊，其包含電容傳感器(10)和印刷電路板組件，其中， 所述電容傳感器(10)包含至少ー個電容傳感器電極； 所述印刷電路板組件包含底板(201)，所述底板(201)與所述電容傳感器電極連接，以及 單片機(20)，其與所述電容傳感器電極連接，且用于檢測所述電容傳感器電極的信號; 其特征在于所述電容傳感器(10)還包含至少ー參考電容，所述參考電容與所述電容傳感器電極并聯(lián)接入所述單片機(20)。
2.如權(quán)利要求I所述的汽車門把手模塊，其特征在于所述電容傳感器電極包含一解鎖電容傳感器電極(101)和一閉鎖電容傳感器電極(102)，所述參考電容包含第一參考電容(103)和第二參考電容(104)，其中， 所述解鎖電容傳感器電極(101)與第一參考電容(103)并聯(lián)接入所述單片機(20)； 所述閉鎖電容傳感器電極(102)與第二參考電容(104)并聯(lián)接入所述單片機(20)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的汽車門把手模塊，其特征在于所述電容傳感器電極與所述底板(201)電連接。
4.如權(quán)利要求3所述的汽車門把手模塊，其特征在于所述電容傳感器電極與所述底板(201)以焊錫焊接方式連接。
5.如權(quán)利要求2所述的汽車門把手模塊，其特征在于所述汽車門把手模塊還包含一與所述單片機(20)連接的車輛控制模塊與門把手電路連接端ロ(301)，用于接收單片機(20)發(fā)出的解鎖或閉鎖脈寬調(diào)制信號。
6.如權(quán)利要求5所述的汽車門把手模塊，其特征在于在所述單片機(20)與車輛控制模塊與門把手電路連接端ロ(301)之間連接ー穩(wěn)壓電路(302)。
7.如權(quán)利要求6所述的汽車門把手模塊，其特征在于在所述單片機(20)與車輛控制模塊與門把手電路連接端ロ(301)之間還連接一保護電路(303)。
專利摘要本實用新型公開了一種電容式傳感器汽車門把手模塊，其包含電容傳感器和印刷電路板組件，其中，該電容傳感器包含至少一個電容傳感器電極，該印刷電路板組件包含底板，底板與該電容傳感器電極連接，以及單片機，其與該電容傳感器電極連接，且用于檢測該電容傳感器電極的信號；該電容傳感器還包含至少一參考電容，參考電容與該電容傳感器電極并聯(lián)接入該單片機。本實用新型的電容式傳感器汽車門把手模塊可使解鎖電容傳感器電極的形狀尺寸可根據(jù)不同的門把手外觀造型進(jìn)行調(diào)整，以適配不同的門把手造型。
文檔編號G07C9/00GK202596264SQ20122013833
公開日2012年12月12日 申請日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者周彤, 劉茜, 沈巖 申請人:上海海拉電子有限公司