專利名稱：電容式傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電容式傳感器領(lǐng)域，特別是涉及附著到車輛上、用于在操縱該車輛時檢測車輛與其他物體的接近程度的電容式傳感器。
背景技術(shù)：
出于避免碰撞的目的，在部分小汽車中已經(jīng)使用電容式傳感器，并且近年來，許多豪華小汽車特別在車輛的后面裝備有傳感器，以警告駕駛員有物體。在操作中，當車輛倒車時，可以避免與看不見的或模糊的物體，例如墻壁或系繩柱相碰撞，同時使車輛仍然能夠靠近這些物體而定位。
電容式傳感器典型地由兩個金屬的或其他導電材料的帶構(gòu)成，這兩個帶互相絕緣并設(shè)置在車輛的保險杠內(nèi)部。兩個金屬帶形成保護極板和傳感器極板。圖1A和1B圖示了這種保護極板和傳感器極板結(jié)構(gòu)的例子的后視圖和正視圖。
圖1A圖示了這種傳感器極板和保護極板組合的背面。相對于車輛在最外面的極板被稱作傳感器極板或傳感器導體，在最內(nèi)部的極板，即最靠近車輛本身的極板被稱作保護極板或保護導體。因此，在圖1A中，保護極板11面對車輛，以便屏蔽傳感器極板(不可見)，從而確保它僅探測在向外方向(即，遠離車輛)上的變化。換句話說，導電的保護極板用作減小該裝置對傳感器極板后的任何物體的靈敏度的屏蔽件。該導電的保護極板用AC信號驅(qū)動，該AC信號與驅(qū)動傳感器極板的信號相同。
保護極板11形成在絕緣膜12上，其中絕緣膜12僅在圖1A中可以看見，用作為圍繞保護極板的邊界。但是應當理解，在某些傳感器布置中，保護極板整個地覆蓋絕緣膜表面，使得從該傳感器極板和保護極板布置的后視圖不能看見該薄膜。
圖1B圖示了傳感器極板和保護極板組合的正視圖。傳感器極板13(如同保護極板11一樣)可以以許多方式施加到絕緣膜12的薄片上，包括使用導電油墨的絲網(wǎng)印刷、層疊導電材料，或者使用這兩種技術(shù)的組合。
以優(yōu)選形式圖示的圖1B中的傳感器極板13，是細長的并且在傳感器極板的任一端部具有寬度增加的兩個凸起(14，15)。這樣可在車輛的邊緣提供增加的靈敏度。如果使用均勻的延伸帶，則在邊緣處靈敏度一般會減小，因為障礙物可能僅與傳感器的一側(cè)電容地耦合，而與傳感器中部正對的物體將與傳感器的兩側(cè)電容地耦合。
在圖1B中還示出了可選部件，是額外的導電帶16，它可以被設(shè)置在傳感器極板13的上面或下面，或者上下兩面。該導電表面載送放大的保護信號并具有使保護極板看起來更大的效果。因此，在取消橫過傳感器前面的水滴的效果方面是有效的。在GB2,374,422中更詳細地描述了該特點，這里不再進一步詳細地描述。
在使用中，保護極板和傳感器極板連接到控制單元，該控制單元提供高頻信號到傳感器極板和保護極板。在車輛附近的物體與地之間存在電容。事實上，該電容是通過兩個串聯(lián)電容形成的，亦即，傳感器極板和被檢測的物體(或多個物體)之間的電容；以及該物體和地之間的電容。該控制單元監(jiān)視傳感器極板和地之間的電容。當車輛(且因此傳感器)和物體之間的距離改變時，所測量的電容發(fā)生變化。該控制單元可感測電容的變化。因此，該控制單元可以使用電容的變化來提供車輛附近任何物體與傳感器極板之間的距離指示，因此提供該物體與車輛的后面之間的距離指示。
圖2圖示了諸如面包車或箱式貨車的車輛21的后面，其具有位于車輛后面下部區(qū)域中的兩個傳感器帶22，23。在這種情況下，傳感器帶位于車輛后門24，25的下部區(qū)域中。
關(guān)于諸如面包車或箱式貨車的大型車輛的一個容易認識到的問題是，向車輛后面的可見度常常受到駕駛座的限制。對于用來駕駛諸如標準小汽車的較小尺寸車輛的人而言，該問題通常被放大。這經(jīng)常是可從租賃公司得到的車輛出現(xiàn)的情況。
如圖2所示，圖1的停車輔助傳感器可以被安裝在車輛的后門上。但是，當在鄰近諸如車門之類較大金屬物體的情況下使用該設(shè)計時，該設(shè)計帶來的問題是金屬門充當大的接地導體。因此，如果傳感器靠著車門放置，那么就需要非常有效的保護導體將傳感器與車門(地)隔離。另外，傳感器還需要被具有低輸出阻抗的非常好的放大器驅(qū)動。
已發(fā)現(xiàn)圖1的傳感器形式對傳感器極板提供一定程度的隔離，但是該傳感器的靈敏度可以被改進。
這個問題的一種解決方案是使傳感器再遠離車門一些。但是，這將導致傳感器和外殼的結(jié)合會從車輛突出。這尤其對于美學目的而言是不可取的。作為一般指導，所容納的傳感器不應該從車門突出大于20mm。
因此，需要一種使傳感器與車門最小地分開，但還可提供可接受的靈敏度的電容式傳感器。
因此，需要一種適合于安裝在較大金屬區(qū)域上或附近的電容式傳感器。具體地說，需要一種適合于安裝在車輛的金屬門上的傳感器。更具體而言，需要這樣一種傳感器，該傳感器不需要非常低輸出阻抗的放大器來驅(qū)動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明設(shè)法克服或減少現(xiàn)有技術(shù)的至少一種問題。
根據(jù)一個方面，本發(fā)明提供一種在使用時安裝到車體上的電容式傳感器，包括被配置為具有施加到其上的第一信號的傳感器極板；設(shè)置在該傳感器極板和車體之間的第一保護極板，該第一保護極板被配置為具有施加到其上的第一保護極板信號；以及設(shè)置在該第一保護極板和車體之間的第二保護極板，該第二保護極板被配置為具有施加到其上的第二保護極板信號。
優(yōu)選地，該電容式傳感器還包括至少一個控制裝置，該控制裝置被配置為分別施加第一和第二保護極板信號到第一和第二保護極板。
根據(jù)相關(guān)方面，本發(fā)明提供一種在電容式傳感器安裝到車體上時操作電容式傳感器的方法，該電容式傳感器包括傳感器極板，設(shè)置在傳感器極板和車體之間的第一保護極板，以及設(shè)置在第一保護極板和車體之間的第二保護極板，該方法包括施加第一信號到傳感器極板；施加第一保護極板信號到第一保護極板；施加第二保護極板信號到第二保護極板。
優(yōu)選地，第一保護極板信號通過第一放大系數(shù)與施加到傳感器極板的第一信號相關(guān)，第二保護極板信號通過第二放大系數(shù)與第一信號相關(guān)。更優(yōu)選的是，第一和第二放大系數(shù)基本上均為1。
在這點上，優(yōu)選第一和第二保護信號在頻率、相位和振幅方面，基本上與施加到傳感器極板的第一信號相同。
在這些布置和方法中，第二保護極板充當對第一保護極板的后保護，并減小到地的有效電容。這可減小由第一保護極板吸出的電流，從而允許它更精確地跟蹤傳感器極板上的信號，因此可以更好地掩蔽該傳感器極板而與車體隔開。
例如，施加到第一保護極板的信號將跟蹤傳感器極板上的信號，特別是施加到兩個保護極板的信號在頻率、相位和振幅方面基本上與傳感器極板信號相同。
施加到第二保護極板的任何信號將幫助傳感器極板與車體屏蔽，但是最優(yōu)選的是，第二保護極板信號接近施加到傳感器的信號。這不包括被接地的保護極板，這與發(fā)明的這些方面相反。而且，施加到第二保護極板的信號可以具有比施加到第一保護極板的信號和傳感器信號略微更大的放大系數(shù)，例如放大系數(shù)為1.2。這對于傳感器的靈敏度可以具有有益的效果。
優(yōu)選地，該傳感器還包括在第一保護極板和第二保護極板之間的絕緣襯底，用于使第一保護極板與第二保護極板電隔離。
再優(yōu)選的是，第一和第二保護極板基本上并行布置，并且第一信號是集成的(integrated)方波。
在再一優(yōu)選實施例中，該傳感器另外包括第一和第二放大器單元，其中施加到傳感器極板的第一信號也施加到第一放大器單元，第一放大器單元的輸出被饋送到第一保護極板和第二放大器單元，以及第二放大器單元的輸出被饋送到第二保護極板。
在可選的優(yōu)選實施例中，該傳感器另外包括第一和第二放大器單元，其中第一信號被施加到傳感器極板，傳感器極板的輸出被饋送到第一和第二放大器單元，其中第一放大器單元的輸出被饋送到第一保護極板，第二放大器單元的輸出被饋送到第二保護極板。
優(yōu)選地，該可選的優(yōu)選實施例另外包括第三放大器，其中第一信號通過第三放大器單元被饋送到第一和第二放大器單元。
優(yōu)選地，每個放大器是單位增益放大器或具有基本上為1的放大系數(shù)或增益。
該電容式傳感器也可以包括用于基于傳感器極板和電氣接地之間的電容提供接近信息的計算裝置。該傳感器極板也可以具有沿其長度變化的形狀，以提供增加的靈敏度部分。
傳感器還優(yōu)選為，包括可附著到車體、用于封閉傳感器極板和第一和第二保護極板的外殼。該外殼優(yōu)選在上端部具有凹槽和在下端部具有凹槽，使得，當該傳感器被安裝在車體上時，該凹槽被配置為引導流下車體的液體通常在第二保護極板和其上安裝該傳感器的車體之間流動。
在另一方面中，本發(fā)明提供一種電容式傳感器系統(tǒng)，包括被布置成產(chǎn)生主信號的信號源；以及第一和第二放大器單元，其中該主信號被饋送到傳感器極板連接部分和第一放大器單元，第一放大器單元的輸出被饋送到第一保護極板連接部分和第二放大器單元，以及第二放大器單元的輸出被饋送到第二保護極板連接部分。
在再一方面，本發(fā)明提供一種用于連接到電容式傳感器的電容式傳感器控制系統(tǒng)，該電容式傳感器包括傳感器極板、設(shè)置在傳感器極板和車體之間的第一保護極板以及設(shè)置在第一保護極板和車體之間的第二保護極板，該控制系統(tǒng)包括被布置成產(chǎn)生主信號的信號源；以及第一和第二放大器單元，其中該主信號被饋送到傳感器極板以及第一和第二放大器單元，其中第一放大器單元的輸出被饋送到第一保護極板，第二放大器單元的輸出被饋送到第二保護極板。
本發(fā)明的再一方面優(yōu)選包括第三放大器單元，其中在傳感器的輸出被饋送到第一和第二放大器單元之前，該傳感器的輸出被饋送到第三放大器單元。
每個放大器優(yōu)選是單位增益放大器，或者具有基本上為1的放大系數(shù)或增益。
根據(jù)又一方面，本發(fā)明提供一種用于操作電容式傳感器系統(tǒng)的方法，該方法包括產(chǎn)生主信號；施加主信號到傳感器極板；放大該主信號；施加放大的主信號到第一保護極板；放大施加到第一保護極板的信號；以及將第一保護極板的放大信號施加到第二保護極板。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供一種用于操作電容式傳感器系統(tǒng)的方法，該方法包括產(chǎn)生主信號；施加主信號到傳感器極板；
將主信號分成第一和第二信號；放大施加到傳感器極板的信號，以產(chǎn)生第一和第二信號；將第一信號施加到第一保護極板；以及將第二信號施加到第二保護極板。
優(yōu)選地，在其他方面中，該方法還包括在分成第一和第二信號之前，放大傳感器極板的輸出。


現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的這些方面，其中圖1A圖示了已知的用于停車輔助傳感器的傳感器和保護極板布置的后視圖。
圖1B圖示了圖1A的傳感器和保護極板布置的正視圖；圖2圖示了具有被連接到車輛后門的第一和第二停車輔助傳感器的箱式貨車或面包車的后面；圖3圖示了用于連接到車輛保險杠的理想電容式傳感器的電路表示；圖4圖示了具有寄生元件的電容式傳感器的電路表示；圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的電容式傳感器的剖面圖；圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明的實施例用于放大施加到主保護極板和后保護極板的信號的第一布置；圖7圖示了根據(jù)本發(fā)明的實施例用于放大施加到主保護極板和后保護極板的信號的第二布置。
具體實施例方式
圖3和4圖示了通過將傳感器放置在充當?shù)氐妮^大金屬片上或附近所產(chǎn)生的問題。如先前所述，保護導體被提供有與提供到傳感器導體的信號相同的AC信號，以便它可以屏蔽該傳感器導體。為了實現(xiàn)這點，施加到傳感器的信號也被施加到保護導體。盡管在該信號被施加到保護導體之前，它用單位增益放大器放大，以便沒有電壓放大發(fā)生，但是該信號中的功率被大大地增加。
圖3中示出了關(guān)于這點的理想電路布置的例子。在該電路中，輸入信號，優(yōu)選是方波AC信號，通過高值串聯(lián)電阻器31被饋送到傳感器極板1。傳感器極板和地之間的電容作為串聯(lián)電容器32。電容器32形成帶有電阻器31的RC電路。因此，傳感器極板和地之間的電壓是集成的方波，如圖3所示的“傳感器上的信號”。
施加到傳感器極板的信號也被施加到保護極板，但是通過放大器電路33，其中放大器電路33是單位增益放大器。該放大器電路的輸出，在圖3中圖示為“保護極板上的信號”被提供到保護導體。以此方式，由于單位增益放大器，保護極板上的電壓精密地接近傳感器極板上的電壓，如由圖3可以看到的那樣，但是由于該單位增益放大器33，保護極板上的電壓具有更大的功率。
理想的放大器應該具有零歐姆的輸出阻抗，但是實際上這難以實現(xiàn)。在某種程度上保護極板和地之間的附加電容一直存在。
在電容式傳感器位于車輛保險杠中的情況中，保護極板和地之間的電容是相當小的，因為設(shè)置有傳感器的保險杠表層遠離金屬的車體(地)。因此，在保險杠應用中，使用圖1所示的傳感器，具有最小的接地效應，因此保護極板上的信號與傳感器上的信號實際上相同。因此，傳感器和保護極板信號接近圖3的放大器電路到令人滿意的程度。傳感器極板上電位的任何變化因此將由保護極板上電位的等效變化來匹配。這允許保護極板將傳感器極板與保護極板后面發(fā)生的改變有效地屏蔽掉，而沒有不利地減小該裝置的靈敏度。這也意味著可以通過保護極板連接部分屏蔽將傳感器極板連接到控制電路的引線，例如使用同軸電纜，以便控制電路可以遠離傳感器極板設(shè)置。
在傳感器位于車門上，例如在箱式貨車或面包車的后門上的情況下，保護極板更加靠近地(即金屬的車門)，因此在保護極板和地之間產(chǎn)生更大的電容。使用圖4圖示該電容與保護導體的輸出阻抗結(jié)合的效果。與圖3相同，施加到傳感器的信號也被輸入到放大器電路33。但是，由于其輸出阻抗41以及保護極板和箱式貨車門之間的電容(電容器42)，被饋送到保護極板的放大器33的輸出具有寄生元件。鑒于這些寄生元件41，42，施加到保護極板的信號具有比傳感器導體上的信號更低的振幅，如圖4中表示“傳感器上的信號”和“保護極板上的信號”的波形所示。因此，保護極板對于傳感器來說趨向于變得透明，其中傳感器通過保護極板“看到”太多地，結(jié)果變得很不靈敏。
為了解決該問題，根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供圖5所示的傳感器形式。
該傳感器包括在第一襯底(為了簡單起見未示出)的表面上的傳感器極板51，使得傳感器極板51背離車輛。主保護極板52位于襯底的相反表面上，使得它朝向車輛。主保護極板52位于第二襯底(未示出)附近，使得該第二襯底面對車輛地鄰近該表面。因此主保護極板52被有效地夾在第一和第二襯底之間并位于傳感器極板51和車輛車體之間。
后保護極板53是附加的保護極板，位于面對車輛的第二襯底的表面上。因此，后保護極板53位于主保護極板52和車輛車體之間。后保護極板53至少與主保護極板52一樣大，優(yōu)選為更大的尺寸。兩個保護極板具有與施加到傳感器極板51上的AC信號相同或至少相似的AC信號。
該結(jié)構(gòu)能夠?qū)鞲衅髟O(shè)置為，使傳感器和車門表層之間的間距最小，同時保持靈敏度。后保護極板53有效地操作為主保護極板的保護極板，由此減小它到地的有效電容。這可減小從主保護放大器吸出的電流，因此它可更精確地跟蹤傳感器上的信號，因此更好地使傳感器與箱式貨車門屏蔽。
該傳感器被設(shè)置在外殼54中，外殼54將傳感器附著到車輛，例如附著在車門55的金屬表層上。該外殼54優(yōu)選在外殼的頂部和底部包括排水孔56，以便引導雨水在傳感器極板后面流動，以減小干擾。該特征可最小化流下車門的雨水流過傳感器。
該孔可以由外殼每一端的單個孔組成，或者甚至由每一端的多個凹槽組成。而且，如圖5所示，外殼或覆蓋物在頂端形成傾斜邊緣，以便液體被引導到孔。該底端部具有相應的形狀。這樣可簡化外殼和傳感器組件的制造。
該外殼也可成形為使得實際上橫穿傳感器表面的水然后不會流下車體下部或車門，因為這也可以干擾傳感器極板的操作。在圖5中，外殼用錐形的下端部加工成形，使得橫穿傳感器表面的任何水滴落下外殼的底部。錐形的下端是用來防止橫穿傳感器表面的水接觸車體，因為這將導致車體和水之間的不希望的耦合。
應當理解，剛才描述的外殼的形式僅僅是說明性的，其他形式和布置也是可能的。
如先前所述，后保護極板53和主保護極板52應該具有盡可能接近施加到傳感器極板的信號的AC信號。圖6圖示了適合于驅(qū)動主保護極板52和后保護極板53的放大器布置。該放大器布置是具有串聯(lián)設(shè)置的兩個單位增益放大器的兩級組件。使用相同標號表示對應于先前圖中的那些部件。
與圖3和4中的布置相同，傳感器極板上的信號是方波信號，該信號通過高值串聯(lián)電阻器31饋送到傳感器極板，并且傳感器極板和地之間的電容作為串聯(lián)電容器32。該結(jié)果是集成的方波。
該集成的方波信號通過該組件的第一級被饋送到保護極板之一，例如主保護極板，其中該組件的第一級包括單位增益放大器33和電阻器61。電阻器61表示放大器33的輸出阻抗。然后所得的信號被饋送到主保護極板。該信號也被饋送到該組件的第二級，該組件的第二級包括單位增益放大器62和串聯(lián)電容器63。電容器63表示后保護極板和地之間的電容。所得的信號被施加到后保護極板。如圖6所示，主保護和后保護極板上的所得信號精密地對應于傳感器極板上的信號。
圖7圖示了可選的保護放大器布置。用于產(chǎn)生傳感器極板信號的布置與用于圖6的相同。然后該信號被施加到第一放大器33。然后第一放大器的輸出被輸入到并聯(lián)的第二和第三放大器71，72。第二放大器71的輸出被施加到主保護導體，第三放大器的輸出被施加到后保護導體。該輸出也具有表示后保護導體和地之間的電容的串聯(lián)電容器73。
利用該結(jié)構(gòu)，應當理解可以通過移去第一放大器33來實現(xiàn)該電路。但是，因為高輸入阻抗，優(yōu)選利用所有三個放大器。
在總的發(fā)明構(gòu)思內(nèi)改變和增加是可能的。本發(fā)明的實施例被認為是對本發(fā)明的說明，而不是限制總的發(fā)明構(gòu)思。
例如，代替單個的對于主保護極板的后或第二保護極板，可以利用多個第二保護極板。
而且，后保護極板或多個后保護極板的尺寸和形狀可以被定制，以便適合特定的車輛。例如，如果該傳感器被附著到僅特定區(qū)域中是金屬的車門，或使得它僅部分地覆蓋金屬車門，那么后保護極板可以被設(shè)置和成形為將該傳感器極板與特定區(qū)域屏蔽。
本發(fā)明可被利用的進一步應用是關(guān)于車輛的乘客門，該門適合于從內(nèi)部打開。根據(jù)本發(fā)明的傳感器適合鄰近大的金屬板設(shè)置，因而可以被設(shè)置在這種車門上，以便當打開時探測車門是否將可能撞擊任何物體?？蛇x的是，當門被打開時可以進行探測處理。
權(quán)利要求
1.一種在使用時安裝到車體上的電容式傳感器，包括被配置為具有施加到其上的第一信號的傳感器極板；設(shè)置在傳感器極板和車體之間的第一保護極板，該第一保護極板被配置為具有施加到其上的第一保護極板信號；以及設(shè)置在第一保護極板和車體之間的第二保護極板，該第二保護極板被配置為具有施加到其上的第二保護極板信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電容式傳感器，還包括至少一個控制裝置，該控制裝置被配置為分別施加第一保護極板信號和第二保護極板信號到第一保護極板和第二保護極板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的電容式傳感器，其中第一保護極板信號通過第一放大系數(shù)與施加到傳感器極板的第一信號相關(guān)，第二保護極板信號通過第二放大系數(shù)與所述第一信號相關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的電容式傳感器，其中第一和第二放大系數(shù)基本上為1。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的電容式傳感器，其中第二放大系數(shù)大于第一放大系數(shù)。
6.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求的傳感器，其中第一和第二保護極板信號在頻率、相位和振幅方面基本上與施加到傳感器極板的第一信號相同。
7.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求的傳感器，還包括位于第一保護極板和第二保護極板之間的、用于使第一保護極板與第二保護極板電絕緣的絕緣襯底。
8.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求的傳感器，其中第一和第二保護極板基本上并行布置。
9.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求的傳感器，還包括第一和第二放大器單元，其中施加到傳感器極板的第一信號也被施加到第一放大器單元，第一放大器單元的輸出被饋送到第一保護極板和第二放大器單元，并且第二放大器單元的輸出被饋送到第二保護極板。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項的傳感器，還包括第一和第二放大器單元，其中施加到傳感器極板的第一信號被饋送到第一和第二放大器單元；并且第一放大器單元的輸出被饋送到第一保護極板，第二放大器單元的輸出被饋送到第二保護極板。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的傳感器，還包括第三放大器，其中第一信號通過第三放大器單元被饋送到第一和第二放大器單元。
12.根據(jù)權(quán)利要求9、10或11的電容式傳感器，其中每個放大器具有基本上為1的增益。
13.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求的電容式傳感器，還包括計算裝置，用于基于傳感器極板和電氣接地之間的電容提供接近信息。
14.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求的電容式傳感器，其中第一信號是集成的方波。
15.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求的電容式傳感器，還包括可連接到車體、并用于封閉傳感器極板及第一和第二保護極板的外殼。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的電容式傳感器，其中該外殼還包括在上端部的凹槽和在下端部的凹槽，以便當傳感器被安裝在車體上時，該凹槽被配置為引導流下車體的液體通常在第二保護極板和其上安裝傳感器的車體之間流動。
17.一種電容式傳感器系統(tǒng)，包括被布置為產(chǎn)生主信號的信號源；以及第一和第二放大器單元，其中該主信號被饋送到傳感器極板連接部分和第一放大器單元，該第一放大器單元的輸出被饋送到第一保護極板連接部分和第二放大器單元，并且該第二放大器單元的輸出被饋送到第二保護極板連接部分。
18.一種用于連接到電容式傳感器的電容式傳感器控制系統(tǒng)，該電容式傳感器包括傳感器極板、設(shè)置在傳感器極板和車體之間的第一保護極板以及設(shè)置在第一保護極板和車體之間的第二保護極板，該控制系統(tǒng)包括被布置為產(chǎn)生主信號的信號源；以及第一和第二放大器單元，其中該主信號被饋送到傳感器極板及第一和第二放大器單元，并且第一放大器單元的輸出被饋送到第一保護極板，第二放大器單元的輸出被饋送到第二保護極板。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的傳感器系統(tǒng)，還包括第三放大器單元，其中主信號通過第三放大器單元被饋送到第一和第二放大器單元。
20.根據(jù)權(quán)利要求17、18或19的電容式傳感器系統(tǒng)，其中每個放大器具有基本上為1的增益。
21.一種操作當被安裝到車體上時的電容式傳感器的方法，該電容式傳感器包括傳感器極板、設(shè)置在傳感器極板和車體之間的第一保護極板，以及設(shè)置在第一保護極板和車體之間的第二保護極板，該方法包括施加第一信號到傳感器極板；施加第一保護極板信號到第一保護極板；施加第二保護極板信號到第二保護極板。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中第一保護極板信號通過第一放大系數(shù)與第一信號相關(guān)，第二保護極板信號通過第二放大系數(shù)與第一信號相關(guān)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中第一和第二放大系數(shù)基本上是1。
24.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中第一保護極板信號在頻率、相位和振幅方面，基本上與第一和第二保護極板信號相同。
25.一種用于操作電容式傳感器系統(tǒng)的方法，該方法包括產(chǎn)生主信號；施加主信號到傳感器極板；放大該主信號；將放大的主信號施加到第一保護極板；放大施加到第一保護極板的信號；以及將放大的第一保護極板信號施加到第二保護極板。
26.一種用于操作電容式傳感器系統(tǒng)的方法，該方法包括產(chǎn)生主信號；將主信號施加到傳感器極板；將主信號分成第一和第二信號；放大施加到傳感器極板的信號，以產(chǎn)生第一和第二信號；將第一信號施加到第一保護極板；以及將第二信號施加到第二保護極板。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，還包括在分成第一和第二信號之前放大該主信號。
28.根據(jù)權(quán)利要求25、26或27的方法，其中所述信號用單位增益放大。
29.一種基本上如參考圖5至7所述的電容式傳感器。
30.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項或權(quán)利要求29的電容式傳感器的車輛。
31.一種基本上如參考圖5至7所述的電容式傳感器系統(tǒng)。
32.一種用于操作基本上如參考圖5至7所述的電容式傳感器系統(tǒng)的方法。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于安裝到車體上，特別是諸如貨車門(55)的車體上的電容式傳感器。該傳感器具有施加第一信號的傳感器極板(51)。第一保護極板(52)被設(shè)置在傳感器極板(51)和車體(55)之間，第二保護極板(53)被設(shè)置在第一保護極板(52)和車體(55)之間。第一和第二保護極板(52，53)每個都具有施加到其上的信號，該信號與施加到傳感器極板(51)的第一信號相同或至少類似。以此方式，第二保護極板(53)用作第一保護極板(52)的后保護，并且減小第一保護極板到地的電容。這可減小被第一保護極板(52)吸出的電流，允許它更精確地跟蹤傳感器上的信號，因此更好地從車體(55)屏蔽傳感器極板(51)。
文檔編號H03K17/955GK1839326SQ200480023944
公開日2006年9月27日 申請日期2004年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月28日
發(fā)明者安東尼·姆恩, 大衛(wèi)·斯奈爾 申請人:Ab汽車電子有限公司