[发明专利]用于电容传感器元件的模拟信号调节与诊断

说明书

一种系统包括多个电容传感器、多路复用器、可编程增益放大器、振荡器、开关和控制器。这些传感器耦合到该多路复用器，该多路复用器耦合到该开关，并且该开关耦合到该放大器和该振荡器。该控制器可以控制该多路复用器来选择这些传感器中的每一者。该控制器可以控制该开关来激活该放大器或该振荡器。该控制器可以测量该放大器输出的电压或该振荡器输出的频率。该系统可以被包括在诸如乘员座椅等乘员支撑件中。

背景技术

本披露内容涉及与乘员支撑件一起使用的传感器系统。更具体地，本披露内容涉及电容传感器系统。

发明内容

根据本披露内容，一种校准并提供多个电容传感器的诊断输出的系统包括多个电容传感器、多路复用器、可编程增益放大器(PGA)、振荡器、开关和控制器。该多路复用器包括多个传感器输入、通道选择输入和输出。每个传感器输入耦合到该多个电容传感器中的电容传感器。该PGA包括传感器输入、增益输入和输出。该振荡器包括输入和输出。该输出的频率取决于耦合到该输入的电容。该开关包括诊断选择输入、耦合到该多路复用器的输出的传感器输入、耦合到该PGA的传感器输入的第一输出、以及耦合到该振荡器的输入的第二输出。该控制器包括耦合到该PGA的输出的模拟/数字输入、耦合到该PGA的增益输入的增益控制输出、耦合到该振荡器的输入的频率输入、耦合到该多路复用器的通道选择输入的通道选择输出、以及耦合到该开关的诊断选择输入的诊断选择输出。

在说明性实施例中，该多个电容传感器包括压电传感器。在说明性实施例中，该多个电容传感器耦合到车辆座椅。

在说明性实施例中，该控制器被配置为：向该多路复用器输出通道选择信号，以选择该多个电容传感器中的第一电容传感器；向该开关输出第一诊断选择信号以激活该第一输出；响应于该第一诊断选择信号的输出和该通道选择信号的输出而利用该模拟/数字输入读取电压值；向该开关输出第二诊断选择信号以激活该第二输出；以及响应于该第二诊断选择信号的输出和该通道选择信号的输出而利用该频率输入读取频率值。

在说明性实施例中，该控制器可以进一步被配置为将该频率值和与该第一电容传感器相关联的预定参考频率进行比较。该控制器可以进一步被配置为响应于该频率值与该预定参考频率的比较而确定该第一电容传感器的状态。该控制器可以进一步被配置为响应于该第一诊断选择信号的输出和该通道选择信号的输出而向该PGA输出增益控制信号。该增益控制信号与该第一电容传感器相关联。

在说明性实施例中，该控制器可以进一步被配置为：向该多路复用器输出第二通道选择信号，以选择该多个电容传感器中的第二电容传感器；响应于该第一诊断选择信号的输出和该第二通道选择信号的输出而利用该模拟/数字输入读取第二电压值；以及响应于该第二诊断选择信号的输出和该第二通道选择信号的输出而利用该频率输入读取第二频率值。该控制器可以进一步被配置为响应于该第一诊断选择信号的输出和该第二通道选择信号的输出而向该PGA输出第二增益控制信号。该第二增益控制信号与该第二电容传感器相关联。

在说明性实施例中，电压数据指示由该第一电容传感器感测的生物医学数据。

在考虑例示了执行如当前认识到的本披露内容的最佳模式的说明性实施例后，本领域的技术人员将清楚本披露内容的另外特征。

附图说明

详细描述具体地参考附图，在附图中：

图1是根据本披露内容的耦合到乘员支撑件的传感器系统的透视和示意图，表明传感器系统包括被配置为测量位于乘员支撑件上的乘员的生理数据的多个传感器和耦合到传感器的控制系统；

图2是耦合到乘员支撑件的传感器系统的后透视图，示出了容纳在乘员支撑件的靠背中的控制系统；

图3是图1和图2的传感器系统的示意图；并且

图4是示出可以由图1至图3的传感器系统执行的用于传感器采样和诊断的方法的简化流程图。

具体实施方式