[发明专利]具有电容式接近传感器的传感器组件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2007年10月10日提交的英国专利申请No.0719807.0的优先权，该专利的公开内容以引用方式全文并入本文。

技术领域

本发明涉及在主体中安装电容式接近传感器以检测外部物体的存在。本发明更多地尤其(但非专门地)涉及在车辆中，尤其是在车辆保险杠中安装电容式接近传感器。

背景技术

接近传感器已经用于各种工业应用中，用于探明物体的存在并避免和物品碰撞。在应用的一个领域中，已将接近传感器装配到车辆的后侧和/或保险杠上，这样在车辆倒车时，如果接近传感器靠近物体时就发出警报信号，从而可以安全地避免碰撞而同时仍允许驾驶员将车辆方便地停靠在物体附近。

WO 01/08925(AB汽车电子有限公司)描述了一种用于车辆的电容式接近传感器，这种传感器由两个金属条带或者其他导电材料构成，彼此绝缘并且设置在车辆保险杠的内部。向外背向车辆的一个条带被称为传感器板，并且向内面向车辆的另一个条带被称为防护板。两个板均连接到控制单元。当车辆接近外部物体时控制单元监控传感器板和(电)接地之间的电容中发生的变化，并且为驾驶员提供传感器板(并且，因此也可以说车辆)和物体之间距离的指示。

GB-A-2 400 666(也是AB汽车电子有限公司的)提到了WO01/08925中所述类型的电容式接近传感器的制作方法，即用导电性油墨将传感器板和防护板丝网印刷到塑料薄膜基底的相对面上，或者由层合到塑料薄膜基底的铝箔形成传感器板和防护板。GB-A-2 400 666还描述了使用一种无需胶合剂就可将传感器保持在车辆保险杠中的保持系统。

发明内容

本发明涉及一种类型的电容式接近传感器，其中传感器导体和防护导体设置在介电膜基底的相对表面上。这类传感器的优点是其能够以较低的成本制作成平板的形状，这种平板的形状比较容易存储和操作。因为这些传感器是柔性的，因而可以较为容易地施加到平支撑表面上，还可以施加到某些不平坦表面上(最为典型的，这些表面只有一个曲率轴，但这些表面也可以围绕第二个轴具有受限的曲率)。然而，当这种传感器被施加到具有更复杂形状(例如一些车辆保险杠的向内弯曲的(即，凹曲的)内表面)的支撑表面时，需要注意尽可能地确保避免在传感器基底中形成褶皱和折痕，这些褶皱和折痕能够干扰传感器的正确工作并且影响其耐用性。传感器基底中的褶皱和折痕可能使得灰尘和/或水渗透进并滞留在传感器和支撑表面之间。水的堆积，特别是在传感器导体和支撑表面之间，可影响传感器的电容性功能，而在传感器和支撑表面之间任何位置上灰尘的堆积可使传感器的表面被磨损从而引起传感器故障。另一个危险是当水滞留在传感器和支撑表面之间时，由于水冻结而致使传感器被损坏。

减少在传感器基底中形成的褶皱和折痕数量的一个方式是：当传感器基底被施加到成形的支撑表面上时，在基底上合适的点处做出锥形的切口，以便使得基底更易于适应支撑表面的形状。这增加了附接过程的复杂度，因为必须考虑支撑表面的形状来精心选择切口的形状和位置，以获得所期望的效果并且避免给传感器基底引入过多的弱点。

本发明涉及如何能够避免这样的问题，同时提供将电容式接近传感器附接到支撑表面的系统，该系统十分稳固以便来经受在使用过程中其所产生的力和所处的环境条件。在具体情况下，其中传感器被附接到车辆后侧或者车辆保险杠上，附接系统应该能够经受车辆正常使用所产生的力以及所处的环境条件，这些环境条件可包括温度变化以及暴露于灰尘和/或水和/或油中。

本发明涉及一种传感器组件，该组件包括安装到主体表面上来感测外部物体的存在的电容式接近传感器。该传感器包括：具有前后主表面的介电膜基底，该前后主表面在使用时分别面向主体的外部和内部；位于前主表面上的传感器导体；以及位于后主表面上为传感器导体提供电屏蔽的防护导体。本发明还涉及到以下情况，其中至少在传感导体区域，传感器所安装的主体表面没有提供一个基本上平的区域以便将传感器直接安装到其上面。根据本发明，传感器设有到表面的安装使得至少在传感器导体区域阻止水/灰尘进入和滞留在传感器和所述表面之间(至少在正常使用期间)，并且保持所述传感器在基本上平的状态。