[发明专利]组合电容和电感式障碍传感器

说明书

相关申请的交叉参考

本PCT专利申请要求于2013年3月15日提交的美国临时专利申请第61/791,472号涉及“组合电容和电阻式障碍传感器”的优先权，该申请的全部内容通过引用结合到本文中。

技术领域

本发明涉及障碍传感器的领域，并且更特别地，涉及一种用于在车辆和其他装置中使用的组合电容和电阻式障碍传感器。

背景技术

在诸如小型货车、运动型多用途车等的机动车辆中，给车辆主体提供一个较大的后部开口变得司空见惯。通常采用铰链将提升式门(也被称为后挡板)安装到车辆主体或者底盘以便在打开位置和关闭位置之间关于横向延伸的轴作枢转运动。通常，可以手动操作提升式门或者采用包括可逆转电机的动力驱动机构来操作提升式门。

在对车辆提升式门的动力操作期间，提升式门可能在其路径中不期望地遇到物体或者障碍。因此，在那样的情况下期望停止它的动力运动以防止对在提升式门和接近提升式门铰链的车辆主体之间的障碍的挤压造成的对障碍和/或提升式门的损伤。

障碍传感器被用于这样的车辆中以便在提升式门关闭时在检测到障碍(例如，人等)的情况下防止提升式门关闭。障碍传感器有不同的形式，包括非接触式或接近传感器以及依靠与障碍的接触引起的物理变形的接触传感器(例如，挤压传感器)。非接触或接近传感器通常基于电容的变化而接触传感器通常基于电阻变化。

非接触传感器通常包括沿着并邻近于提升式门的周边的金属带或者嵌入在塑料或橡胶带中的电线。金属带或者电线以及车辆的底盘共同地形成感测电容器的两个极板。放置在这两个极板之间的障碍改变介电常数并且因此改变在给定时间段上感测电容器存储的电荷量。感测电容器所存储的电荷被传送到参考电容器以便检测障碍的存在。

接触传感器通常以沿着并邻近于提升式门的周边的橡胶带的形式被应用。橡胶带嵌入由空气间隙分开的两条电线。当两条电线彼此接触时，其间的电阻下降，并且连接到两条电线的控制器监测电阻的下降，当下降超过预定阈值时检测到物体。然而，这样的接触传感器的一个问题在于它们具有有限的激活角，通常大约为35度的量级。因此，在挤压力倾斜地施加而不是正面地施加的情况下，电线可能不会彼此接触。

因此，存在改进在车辆和其他装置中使用的障碍传感器的需要。相应地，需要至少部分地解决上述和其他缺点的方案。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种障碍传感器，包括：长形的非导电壳体，在所述长形的非导电壳体中装有第一、第二和第三长形的导电电极；所述第一电极和第二电极被所述壳体的一部分隔开，当障碍靠近所述第一电极时，所述第一电极和第二电极之间的电容改变以提供接近指示；以及，所述第二电极和第三电极被形成在所述壳体中的空气间隙隔开，当所述第二电极和第三电极在壳体被障碍压缩的情况下相接触时，所述第二电极和第三电极之间的阻值改变，以提供接触指示。

附图说明

根据下面的结合附图的详细描述，本发明实施例的特征和优点将变得明显，其中：

图1是示出了根据本发明的一个方面的实施例的用于车辆的提升式门的障碍感测系统的后透视图；

图2是示出了根据本发明的一个方面的实施例的图1中的障碍感测系统的框图；

图3是示出了根据本发明的一个方面的实施例的障碍传感器的横截面图；

图4是示出了根据本发明的一个方面的实施例的障碍传感器到控制器的连接的布线图；

图5是示出了根据本发明的一个方面的实施例的安装在提升式门上的障碍传感器的横截面图；以及

图6是示出了根据本发明的一个方面的实施例的在检测与障碍接触或者障碍的接近的障碍感测系统内的模块的操作的流程图。

应注意，遍及附图，相同的参考标记标识相同的特征。

具体实施方式

在下面的描述中，阐明了细节以提供对发明的理解。在一些实例中，为了不模糊本发明，并未详细地描述或者示出一些电路、结构和技术。

图1是示出了根据本发明的一个方面的实施例的用于车辆14的提升式门12的障碍感测系统10的后透视图。并且，图2是示出了根据本发明的一个方面的实施例的图1中的障碍感测系统10的框图。示出了障碍感测系统10与机动车辆14的封闭板12操作地相关联。根据一个实施例，封闭板是提升式门12。本领域技术人员应理解，障碍感测系统10可以与其他封闭板和车辆或其他装置的窗户一起使用。