用于防碰撞装置的电容性传感器制造方法及图纸

在此指定了一种用于检测物体具体地用于检测可移动车辆零件的情况下的碰撞的电容性传感器（2）。该传感器（2）具有一个包括至少一个传感器电极（6）的电极安排（4）。该传感器（2）还具有一条连接在该传感器电极（6）的下游并且旨在处理该传感器电极（6）中生成的接收信号（SR）的求值电路（8）。在这种情况下，该求值电路（8）包括一个具有用于补偿频率响应的装置（22、40、60）的互阻抗放大器（20）。本发明专利技术还涉及一种防碰撞装置，其具有所述的电容性传感器。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】在此指定了一种用于检测物体具体地用于检测可移动车辆零件的情况下的碰撞的电容性传感器（2）。该传感器（2）具有一个包括至少一个传感器电极（6）的电极安排（4）。该传感器（2）还具有一条连接在该传感器电极（6）的下游并且旨在处理该传感器电极（6）中生成的接收信号（SR）的求值电路（8）。在这种情况下，该求值电路（8）包括一个具有用于补偿频率响应的装置（22、40、60）的互阻抗放大器（20）。本专利技术还涉及一种防碰撞装置，其具有所述的电容性传感器。【专利说明】用于防碰撞装置的电容性传感器本专利技术涉及一种用于检测物体具体地人体部位或物件的电容性传感器，并且涉及一种具有此类传感器的防碰撞装置。电容性传感器用在汽车工程中，具体用在防碰撞装置内。此类防碰撞装置通常用于检测在相对于固定框架的打开位置和关闭位置之间可移动的车辆零件的开放区域内的障碍物。该车辆零件(以下也称为“调节元件”)具体为窗玻璃或后挡板。而且，有待监视的车辆零件或调节元件也可以是侧车门、行李箱盖或发动机舱盖、滑顶或折叠式车顶。防碰撞装置用在此种情况下:具体地，当电机移动对应相关联的车辆零件时。在调节运动过程中该调节元件覆盖的空间被称为开放区域。该调节元件的开放区域具体包括安排在该调节元件的封闭边和该框架的相应边之间的空间的区域，该框架靠在该调节元件的封闭位置上的封闭边上。当关闭车辆的调节元件具体地车窗或后挡板时，通常存在人体部位或该调节元件的其他物件被卡在该调节元件的封闭边和车身之间的风险。在本申请中也被称为防卡夹(ant1-trapping)装置的该防碰撞装置通过该防碰撞装置在这种情况下检测该开放区域内的障碍物和阻止或反转关闭运动用于避免此类夹卡和人身伤害和/或材料损害的结果风险。而且，在调节元件枢转出的情况下，这种防碰撞装置还可以用于检测阻挡该调节元件的开口的障碍物。同样在本申请中，为了避免因为该调节元件与该障碍物的碰撞造成的材料损害，若该防碰撞装置检测到这种障碍物，该防碰撞装置阻止或反转该调节元件的运动。在这种情况下，对间接和直接防碰撞装置进行区分。间接防碰撞装置通过监视驱动该调节元件的伺服电机的运行变量来检测卡夹或碰撞，具体来自该电机电流的异常增加或该电机速度的异常降低。直接防碰撞装置一般包括一个或多个记录在该开放区域内有或没有障碍物的测量变量特征和使用该测量变量以确定该开放区域内是否有障碍物和(若有必要)启动相应的对策。在这些直接防碰撞装置之间，再次对带有只有当障碍物已经触碰到传感器时才指示障碍物的存在的被称为接触式传感器的系统和带有在离传感器一定距离处已经检测到障碍物的非接触式传感器的系统进行区分。这些非接触式传感器具体包括所谓的电容性(近距离)传感器。电容性传感器一般包括具有用于在该调节元件的开放区域建立电场的一个或多个(传感器)电极的电极安排。通过监视该电极安排的电容来检测该开放区域内的障碍物。在这种情况下，利用了以下事实:障碍物具体地人体部位影响该传感器生成的电场并且从而影响该电极安排的电容。在此类电容性传感器的常规设计中，此传感器的电极安排包括连接到用于生成传输信号的信号生成电路上的至少一个传输电极和一个连接到用于处理在该接收电极(发送器/接收器原理)中生成的接收信号的求值电路作为传感器电极。此类传感器测量在该传输电极和该接收电极之间形成的电容或与该电容相关的测量变量。在替代设计中，电容性传感器的电极安排只包括一个传感器电极或该传输信号施加到其上的多个完全相同的传感器电极，并且这些完全相同的传感器电极还用于记录例如位移电流(单电极原理)形式的取决于电容的接收或响应信号。在此类传感器的情况下，所使用的对电极为接地电位处的传感器外部物件具体地该传感器安装在其内的车辆的车身。在此类传感器的情况下，因此，这个或这些对地传感器电极的电容被记录作为该测量变量。在预定义传输频率下振动的电交变信号一般用作该传输信号。为了测量该传感器电极(具体为该接收电极)中感应到的位移电流，该求值电路经常具有低阻抗。在这种情况下，该求值电路经常包括一个互阻抗放大器。例如，从DE102007001712A1已知这种电容性传感器。在防碰撞装置具有电容性传感器的情况下，若该传输频率有干扰，即，若向该传感器电极(具体为该接收电极)施加外部电场(该电场的频率与该传感器的传输频率相同或相似)，则可能出现检测错误。一方面，这种检测错误可能客观上毫无理由地导致该防碰撞装置错误地检测卡夹和阻止或反转该调节元件的运动。然而另一方面，这种检测错误还可能导致实际存在的卡夹不被该防碰撞装置检测到。为了避免这种扰乱，为了能够转到没有干扰的频率，有时希望改变该传输信号的频率。然而，在电容性传感器中，电容性传感器的求值电路由带有电阻负反馈的常规互阻抗放大器形成，通过以下事实难于改变该频率:提供有这种互阻抗放大器的传感器的阻抗具有明显的频率依赖性。在从DE102007001712A1已知的传感器中，此频率依赖性(也称为频率响应)通过以下事实甚至被进一步加强:不是由于非电抗性电阻器而是由于并联谐振电路，该互阻抗放大器不具有负反馈，其中电容和电感与该并联谐振电路并联。这种传感器具有高频率选择性。因此在该传输频率下，其对带有小频率分量的干扰不敏感。然而，特别是，若该传输频率具有相当大的干扰，这种传感器的反应更加敏感。本专利技术基于以下目标:指定一种不易受到干扰的并且旨在检测物体的电容性传感器和一种具体用于检测和避免可移动车辆零件和物体之间的卡夹或再次碰撞。就这种电容性传感器而言，根据本专利技术，通过权利要求1的特征实现了此目标。就这种防碰撞装置而言，根据本专利技术，通过权利要求6的特征实现了此目标。本专利技术的有利改进和发展为子权利要求的主题或者从以下说明中显现出来。根据本专利技术的传感器包括一种包括至少一个传感器电极的电极安排。该传感器还包括一条连接在该至少一个传感器电极的下游的求值电路。该求值电路用于处理在使用该电极安排发射的电场的作用下的传感器电极中生成的接收信号(或响应信号)。在这种情况下，根据本专利技术，该求值电路具有一条由互阻抗放大器形成的低阻抗输入电路。与常规互阻抗放大器相比之下，根据本专利技术的互阻抗放大器具有用于补偿该频率响应的装置，即，至少在预定义频率范围内消除提供有这种互阻抗放大器的传感器的频率依赖性的装置。原则上，本专利技术可以应用于根据该单电极原理操作和感测它们的对地传感器的电容的电容性传感器。然而，该传感器优选地为根据发送器/接收器原理操作的电容性传感器。相应地，该电极安排优选地包括至少一个传输电极和至少一个接收电极作为传感器电极。该求值电路(在此情况下也称为接收电路)连接在此处的至少一个接收电极的下游并且接收在该至少一个传输电极发射的电场的作用下的接收电极中生成的接收信号，作为该输入变量。如常规互阻抗放大器，根据本专利技术的互阻抗放大器优选地具有一个运算放大器，作为中心组件，该运算放大器的非反相输入端接地并且其反相输入端直接或间接地连接到该接收电极上。然而，与常规互阻抗放大器相比之下，在本专利技术的一个优选实施中，作为用于补偿该频率响应的装置，该运算放大器的输出端不是通过非电抗性电阻器而是仅通过耦合电容(即一个或多个电容器)与到该反相输入端的负反馈耦合。这以一种独立于频率的方式消除了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测物体具体地用于检测在可移动车辆零件的情况下的碰撞的电容性传感器（2），?具有一种包括至少一个传感器电极（6）的电极安排（4），?具有一个求值电路（8），该求值电路连接在该传感器电极（6）的下游并旨在处理在该传感器电极（6）中生成的一个接收信号（SR），该求值电路（8）包括一个互阻抗放大器（20），其特征在于，该互阻抗放大器（20）具有用于补偿频率响应的装置（22、40、60）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：霍尔格·维斯特莱恩，弗洛里安·波尔，
申请(专利权)人：博泽哈尔施塔特汽车零件两合公司，
类型：发明
国别省市：