組合電容和電感式障礙傳感器的制造方法
【專利說明】組合電容和電感式障礙傳感器
[0001]相關(guān)申請的交叉參考
[0002]本PCT專利申請要求于2013年3月15日提交的美國臨時(shí)專利申請第61/791，472號涉及“組合電容和電阻式障礙傳感器”的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合到本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及障礙傳感器的領(lǐng)域，并且更特別地，涉及一種用于在車輛和其他裝置中使用的組合電容和電阻式障礙傳感器。
【背景技術(shù)】
[0004]在諸如小型貨車、運(yùn)動型多用途車等的機(jī)動車輛中，給車輛主體提供一個(gè)較大的后部開口變得司空見慣。通常采用鉸鏈將提升式門(也被稱為后擋板)安裝到車輛主體或者底盤以便在打開位置和關(guān)閉位置之間關(guān)于橫向延伸的軸作樞轉(zhuǎn)運(yùn)動。通常，可以手動操作提升式門或者采用包括可逆轉(zhuǎn)電機(jī)的動力驅(qū)動機(jī)構(gòu)來操作提升式門。
[0005]在對車輛提升式門的動力操作期間，提升式門可能在其路徑中不期望地遇到物體或者障礙。因此，在那樣的情況下期望停止它的動力運(yùn)動以防止對在提升式門和接近提升式門鉸鏈的車輛主體之間的障礙的擠壓造成的對障礙和/或提升式門的損傷。
[0006]障礙傳感器被用于這樣的車輛中以便在提升式門關(guān)閉時(shí)在檢測到障礙(例如，人等)的情況下防止提升式門關(guān)閉。障礙傳感器有不同的形式，包括非接觸式或接近傳感器以及依靠與障礙的接觸引起的物理變形的接觸傳感器(例如，擠壓傳感器)。非接觸或接近傳感器通?；陔娙莸淖兓佑|傳感器通常基于電阻變化。
[0007]非接觸傳感器通常包括沿著并鄰近于提升式門的周邊的金屬帶或者嵌入在塑料或橡膠帶中的電線。金屬帶或者電線以及車輛的底盤共同地形成感測電容器的兩個(gè)極板。放置在這兩個(gè)極板之間的障礙改變介電常數(shù)并且因此改變在給定時(shí)間段上感測電容器存儲的電荷量。感測電容器所存儲的電荷被傳送到參考電容器以便檢測障礙的存在。
[0008]接觸傳感器通常以沿著并鄰近于提升式門的周邊的橡膠帶的形式被應(yīng)用。橡膠帶嵌入由空氣間隙分開的兩條電線。當(dāng)兩條電線彼此接觸時(shí)，其間的電阻下降，并且連接到兩條電線的控制器監(jiān)測電阻的下降，當(dāng)下降超過預(yù)定閾值時(shí)檢測到物體。然而，這樣的接觸傳感器的一個(gè)問題在于它們具有有限的激活角，通常大約為35度的量級。因此，在擠壓力傾斜地施加而不是正面地施加的情況下，電線可能不會彼此接觸。
[0009]因此，存在改進(jìn)在車輛和其他裝置中使用的障礙傳感器的需要。相應(yīng)地，需要至少部分地解決上述和其他缺點(diǎn)的方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種障礙傳感器，包括:長形的非導(dǎo)電殼體，在所述長形的非導(dǎo)電殼體中裝有第一、第二和第三長形的導(dǎo)電電極；所述第一電極和第二電極被所述殼體的一部分隔開，當(dāng)障礙靠近所述第一電極時(shí)，所述第一電極和第二電極之間的電容改變以提供接近指示；以及，所述第二電極和第三電極被形成在所述殼體中的空氣間隙隔開，當(dāng)所述第二電極和第三電極在殼體被障礙壓縮的情況下相接觸時(shí)，所述第二電極和第三電極之間的阻值改變，以提供接觸指示。
【附圖說明】
[0011]根據(jù)下面的結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，其中:
[0012]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的實(shí)施例的用于車輛的提升式門的障礙感測系統(tǒng)的后透視圖；
[0013]圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的實(shí)施例的圖1中的障礙感測系統(tǒng)的框圖；
[0014]圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的實(shí)施例的障礙傳感器的橫截面圖；
[0015]圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的實(shí)施例的障礙傳感器到控制器的連接的布線圖；
[0016]圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的實(shí)施例的安裝在提升式門上的障礙傳感器的橫截面圖；以及
[0017]圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的實(shí)施例的在檢測與障礙接觸或者障礙的接近的障礙感測系統(tǒng)內(nèi)的模塊的操作的流程圖。
[0018]應(yīng)注意，遍及附圖，相同的參考標(biāo)記標(biāo)識相同的特征。
【具體實(shí)施方式】
[0019]在下面的描述中，闡明了細(xì)節(jié)以提供對發(fā)明的理解。在一些實(shí)例中，為了不模糊本發(fā)明，并未詳細(xì)地描述或者示出一些電路、結(jié)構(gòu)和技術(shù)。
[0020]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的實(shí)施例的用于車輛14的提升式門12的障礙感測系統(tǒng)10的后透視圖。并且，圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的實(shí)施例的圖1中的障礙感測系統(tǒng)10的框圖。示出了障礙感測系統(tǒng)10與機(jī)動車輛14的封閉板12操作地相關(guān)聯(lián)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，封閉板是提升式門12。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，障礙感測系統(tǒng)10可以與其他封閉板和車輛或其他裝置的窗戶一起使用。
[0021]通過一對鉸鏈18將提升式門12安裝到機(jī)動車輛14的主體16以圍繞關(guān)于主體16的后側(cè)中的大開口 500(參見圖5)橫向延伸的樞轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)。提升式門12被安裝以在關(guān)閉開口 500的關(guān)閉位置和露出開口 500的打開位置之間圍繞其鉸鏈軸鉸接以便自由進(jìn)入車輛主體內(nèi)部并且具有在水平面以上輕微向上傾角的位置。提升式門12在其關(guān)閉位置通過鎖定機(jī)構(gòu)(未示出)固定。通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)20，在提升式門12和主體16之間連接的一對氣體彈簧21的可選輔助打開和關(guān)閉提升式門12。驅(qū)動機(jī)構(gòu)20可以與在2012年9月20日提交的PCT國際專利申請第PCT/CA2012/000870號中描述的、并通過引用并入到本文中的驅(qū)動機(jī)構(gòu)類似。驅(qū)動機(jī)構(gòu)20可以是或者包括如2011年5月20日發(fā)布的美國專利第7，938，473號中所描述的、并通過引用并入到本文中的動力支柱。
[0022]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，障礙感測系統(tǒng)10包括兩個(gè)障礙傳感器22、用于每個(gè)傳感器22的安裝通道或軌道24以及控制器26。接近于提升式門12的橫向相對側(cè)28和30布置一對傳感器22。傳感器22的兩者包括極為接近提升式門12的上側(cè)邊緣32的上端部。傳感器22從它們的上端部開始沿提升式門12的主體部分向下延伸。傳感器22兩者電附接至適于插入到控制器26中的線束430?？刂破?6控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)20以在其從一個(gè)或更多個(gè)傳感器22接收到電信號的情況下打開提升式門12。
[0023]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，通過安裝軌道24將每個(gè)傳感器22安裝到提升式門12。安裝軌道24可以大體上是彼此鏡像的。為此，僅需要在本文中描述一個(gè)安裝軌道24。安裝軌道24提供用于傳感器22的安裝表面，其可以在傳感器22壓縮之后彎曲(deflect)并向控制器26發(fā)送控制信號。該彎曲使得控制器26有足夠時(shí)間來反轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)10而不損傷障礙、提升式門12或者驅(qū)動機(jī)構(gòu)20。安裝軌道24還提供漸變表面，傳感器22可以被安裝在漸變表面上。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，傳感器22被安裝到安裝軌道24，安裝軌道24轉(zhuǎn)而附接到提升式門12。替選地，應(yīng)理解在某些應(yīng)用中可能期望將傳感器22和它們相關(guān)聯(lián)的軌道24安裝在鄰近提升式門12的車輛14的主體16上。
[0024]在操作中，隨著提升式門12向其關(guān)閉位置被鉸接，當(dāng)提升式門12接觸或者靠近接近傳感器22的障礙時(shí)，傳感器22被激活。由控制器26檢測傳感器22的激活。作為響應(yīng)，控制器26使驅(qū)動機(jī)構(gòu)20反轉(zhuǎn)以將提升式門12鉸接到其打開位置。
[0025]通過障礙感測系統(tǒng)10部分地控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)20。障礙