[发明专利]用于非接触对象检测的电容式传感器、系统和方法

说明书

背景技术

联邦机动车辆安全标准(FMVSS)指定要求所有电源操作关闭系统避免/减小因为意外操作导致的死亡或伤害。例如动力滑动门和动力提升门的电源关闭，在运行期间承载了非常大量和巨大的惯性。FMVSS-118指定了无人关闭系统的最大的接触压力。在这些系统的运行模式下要求这些系统达到联邦安全标准一直是一个挑战。

例如动力滑动门和动力提升门的电源关闭，在运行期间承载了非常大量和巨大的惯性，可以在无人值守关闭时伤害人或对象。目前的技术大多采用基于霍尔效应的速度控制算法，用于基于接触的障碍检测。速度控制直接与动量相关，转而与传递给障碍物的能量相关。对于具有给定重量的任一给定运行机制，传递给对象的挤压力可以以速度的函数计算。在描述环境变化、变压变化、车辆斜坡等情况下的系统时，需要进行大量的描述工作，以优化障碍检测。

发明内容

伟创力电容式传感器是一个与动力控制器集成的设计，该设计寻找关闭系统运动期间封口中的对象，且提供0接触力/压力。该系统能够检测人的身体和小孩手指或者和各种无生命的对象的密切接近，从自定义的可编程的距离。如果存在对象，该系统发送障碍信号到主微处理器以执行期望的反应。该系统用于基于障碍检测的在飞行中的非接触或接触。该控制器持续读取电容式传感器模拟/数字输出，以确定在运动系统的路径中是否存在任何对象。该传感器阻止该关闭系统接触该对象，并停止或以它的方向反转。该关闭系统可以检测到该对象，降低速度，并轻微地接触该对象。在该点上，该系统可以反转至它的全开位置，或者该对象先于反转移除，该关闭系统可以加快它的特定速度并完成该关闭周期。该电容式传感器产生电场。在允许运动系统无接触地相互作用的情况下，可以检测到该电场受到的干扰。该电场覆盖取决于应用的封口。电场的任何干扰会改变电场的强度。电容式电子器件依次感应到电场的变化，并产生电场中模拟电压比例的变化。控制微处理器采样传感器电压，并确定电场附近对象的存在，并采取必要的措施。

在一个实施例中，非接触对象检测系统包括电容式传感器和控制系统，所述控制系统提供适应性兴奋信号AES给所述电容式传感器，所述AES根据所述电容式传感器所在的环境配置，所述AES用于当对象不在所述电容式传感器的检测区域时，在所述环境中，产生从所述电容式传感器到所述控制系统的阈值电压。可选地，当对象位于所述检测区域时，所述电容式传感器提供检测电压给所述控制系统，所述检测电压不同于所述阈值电压。在一种替代方式中，所述控制系统包括自动配置所述AES的指令，以及所述控制系统用于执行所述指令。可选地，所述指令包括用于确定所述阈值电压是否位于所述电容式传感器的基线上限值和基线下限值之内的模块。在一种替代方式中，所述指令包括用于根据环境调节所述AES的模块。在某些实施例中，所述环境为车辆的动力关闭门。所述非接触对象检测系统进一步包括调制器，用于接收来自所述控制系统的第一时钟信号，所述调制器与所述电容式传感器相互连接，同步解调器，用于接收来自所述电容式传感器的第一信号，来自所述控制系统的第二时钟信号，以及来自所述控制系统的第三时钟信号，以及解调来自所述电容式传感器的信号，以及放大器，用于放大来自所述同步解调器的第二信号，以及提供模拟输出信号给所述控制系统。所述模拟输出信号指示对象是否位于所述检测区域。可选地，所述电容式传感器包括保护层，所述保护层由环境保护涂层覆盖，所述环境保护涂层使所述传感器防水。

在一个实施例中，一种检测动力车辆自动入口或封口中的电容式传感器的检测区域中的对象的方法，包括：提供适应性兴奋信号AES给控制系统中的所述电容式传感器。所述方法进一步包括感应所述电容式传感器产生的检测电压。所述方法进一步包括将所述检测电压与阈值电压进行比较；以及基于所述比较，确定所述对象是否位于所述检测区域。所述方法可以进一步包括根据所述控制系统执行的指令，自动配置所述阈值电压，所述阈值电压表示当当前没有对象位于所述检测区域时，由所述电容式传感器产生的电压。所述指令可包括调节所述AES，以设置所述阈值电压位于所述电容式传感器的基线上限和下限之间。所述指令可包括如果所述阈值电压不小于所述基线上限，调节所述AES到更低的频率。所述指令可包括如果所述阈值电压不大于所述基线下限，调节所述AES到更高的频率。所述指令可包括如果所述AES不能调节以提供位于所述基线上限和下限之间的阈值电压，提供所述电容式传感器错误的指示。

附图说明

参考下面的描述和附图，前面的对象、优势和特征，以及其它对象和优势会更清晰，在这里，同样的数字表示同样的元件：