[發明專利]用于防碰撞裝置的電容式的傳感器

在審

• 申請號: 201380027140.1
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN104335073A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 德特勒夫·魯斯;霍爾格·維斯特萊恩;弗洛里安·波爾;拉爾夫·戴明格爾;揚·凱澤
• 申請（專利權）人: 博澤哈爾施塔特汽車零件兩合公司
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 楊靖;車文

技術領域

本發明涉及一種用于探測對象物，尤其是人的身體部分或物體的電容式的傳感器，以及一種具有這種傳感器的防碰撞裝置。

背景技術

電容式的傳感器應用在車輛技術中，尤其是應用在防碰撞裝置的范圍內。這種防碰撞裝置通常用于探測在車輛部件的打開區域中的障礙物，該車輛部件相對于固定的車架能在打開位置與關閉位置之間運動。車輛部件(以下也被稱為“調節元件”)尤其指的是尾門。此外，要監控的車輛部件或者說調節元件也可以是側車門、行李艙蓋或發動艙蓋、滑動天窗或折疊式車頂。在此，尤其是當各自配屬的車輛部件能由馬達驅動地運動時，才使用防碰撞裝置。

調節元件在調節運動期間所掃過的空間被稱為打開區域。尤其是布置在調節元件的關閉棱邊與框架的對應棱邊之間的空間區域屬于調節元件的打開區域，調節元件在關閉位置中以其關閉棱邊貼靠在框架的對應棱邊中。

在關閉車輛的調節單元，尤其是尾門時，經常存在如下危險，即，身體部分或調節元件的其他物體夾在調節元件的關閉棱邊與車身之間。在該應用情況下也被稱為防夾裝置的防碰撞裝置以如下方式用于避免這種夾擠情況以及由此產生的人員傷害或物品損傷的危險，即，防碰撞裝置識別出在打開區域中的障礙物并且在該情況下使關閉運動停止或逆轉。

此外，也可以使用防碰撞裝置，以便識別出處于調節元件打開路徑中的障礙物。在該應用情況下，當防碰撞裝置識別出這種障礙物時，防碰撞裝置也使調節元件的運動停止或逆轉，以便避免由于調節元件與障礙物的碰撞導致的物品損傷。

在此，在間接式的與直接式的防碰撞裝置之間作出了區分。間接式的防碰撞裝置借助尤其是在馬達電流異常增加或馬達轉速異常下降時監控驅動調節元件的伺服馬達的運行變量來識別碰撞情況(尤其是夾擠情況)。直接式的防碰撞裝置通常包括一個或多個傳感器以及評估單元，這些傳感器檢測對在打開區域中存在或不存在障礙物起表征性的測量變量，并且該評估單元借助這些測量變量判斷在打開區域中是否存在障礙物并且在必要時啟用相應的應對措施。直接式的防碰撞裝置又區分成具有所謂的接觸式傳感器的系統以及具有所謂的非接觸式傳感器的系統，該接觸式傳感器當障礙物已經接觸到傳感器時才顯示出存在障礙物，而非接觸式傳感器在障礙物相對傳感器有一定間距時就已經探測出存在障礙物。尤其地，所謂的電容式的傳感器屬于非接觸式傳感器。

電容式的傳感器包括具有一個或多個電極的電極系統，經由該電極系統在調節元件的打開區域中構建起電場。通過監控電極系統的電容量來識別在打開區域中的障礙物。在此，充分利用了障礙物、尤其是人的身體部分影響由傳感器生成的電場并因此影響電極系統的電容量。

在這種電容式的傳感器的常見結構形式中，該傳感器的電極系統包括至少一個與信號生成電路互連的發射電極以及與接收電路連接的接收電極。這種傳感器測量在發射電極與接收電極之間形成的電容量或與之相關的測量變量。

由DE?20?2007?008?440?U1公知了一種設置用于監控尾門的打開區域的具有這種傳感器的防碰撞裝置或者說是防夾裝置。

在此，大多應用電交變信號作為發射信號，該電交變信號以預先給定的發射頻率振蕩。在該情況下，一般來說使用電子振蕩電路作為信號生成電路。

在由EP?1?828?524?B1公知的傳感器中，改變了發射頻率和/或占空比，以便能夠更好地將指示出夾擠情況或碰撞情況的實際事件同像例如霧或雨那樣的干擾事件區分開。為此，在不同的發射頻率和/或占空比的情況下進行至少兩次測量。當針對所有測量的測得的電容量變化基本上相同時，那么指示出夾擠情況或碰撞情況的事件就被識別為真實的。而當在所有測量中測得的電容量變化為不同值時，那么事件就被認定為干擾事件。

為了避免接收信號被電磁干擾源干擾，在例如由DE?10?2007?058?707?A1和EP?0?945?984?A2公知的電容式的傳感器中，通過將噪聲信號調制到基礎信號上的方式對周期性的基礎信號進行擴頻以生成發射信號。

但是不利的是，這樣的傳感器相對來說構建復雜。

發明內容

本發明的任務在于，提出一種不易受干擾但同時又特別簡單的電容式的傳感器以及一種具有這種傳感器的防碰撞裝置。

在傳感器方面，上述任務根據本發明通過權利要求1的特征來解決。在防碰撞裝置方面，該任務根據本發明通過權利要求11的特征來解決。本發明的有利實施方式和改進方案是從屬權利要求的主題。