CN104885365A - 磁性感测装置 - Google Patents
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Abstract
一种磁性感测装置包括呈U形的磁体，其具有界定第一内部通道和远端平面的一对支腿和底层。所述第一内部通道中的传感器组件包括在所述远端平面上方延伸的传感器。所述磁体在所述远端平面上方、在所述磁体的第一位置中生成第一低通量或无通量区域，在所述内部通道中、在所述磁体的第二位置中生成第二低磁通量或无磁通量区域，且在所述远端平面上方、在所述磁体的所述第二位置中生成第三磁通量区域，以致使所述传感器启动控制信号。所述底层包括阶梯和通向所述第一内部通道的第二内部通道。
Description
相关和共同待决申请的交叉参考
本申请要求2012年12月14日提交的美国临时申请第61/737,435号的提交日期和公开内容的权益，所述申请的全部内容如同其中列出的所有参考文献般以引用的方式并入本文中。
发明领域
本发明涉及一种磁性感测装置，且更特定来说涉及一种用于感测由磁性材料制成的目标的存在的磁性接近感测装置。在一个实施方案中，结合机动车辆座椅轨迹位置感测系统实施本发明。
发明背景
现代客运车辆通常包括先进的安全系统，包括主动约束物和各种安全气囊以及其它被动约束系统。制造商和供应商面临的涉及安全标准的主要障碍中的一个为在包括先进安全系统的同时确保价格有竞争力。与安全气囊系统特别有关的另一问题为取决于不同条件(包括座椅相对于仪表盘的相对位置)实施预防措施以停用或调整安全气囊系统。
响应于日益复杂的安全规范，充气式安全约束技术已导致所谓“自适应”或“智能”充气机装置和对应充气式约束系统的发展。一些自适应系统并入多级安全气囊以取决于座椅相对于仪表盘的相对位置调整部署。在这些系统中，监控每个座椅的位置使得车辆控制单元可调整每个安全气囊的级。本发明涉及一种用于监控车辆座椅和其它相关应用的位置的系统。
发明概要
本发明涉及一种用于感测磁性材料的目标的存在的磁性感测装置，其包括：大体上呈U形的磁体，其包括一起界定第一内部通道和远端平面的一对隔开支腿和底层；传感器组件，其定位于所述第一内部通道中且包括在所述磁体的所述远端平面上方延伸的传感器；且所述磁体被调适来在位于所述磁体的所述远端平面上方的所述传感器的区域中、在所述磁体相对于所述目标的第一位置中生成第一低磁通量或无磁通量区域，在所述磁体的所述内部通道中、在所述磁体相对于所述目标的第二位置中生成第二低磁通量或无磁通量区域，且在位于所述磁体的所述远端平面上方的所述传感器的所述区域中、在所述磁体的所述第二位置中生成第三磁通量区域，以致使所述传感器启动控制信号。
在一个实施方案中，所述磁体的所述底层包括一对阶梯和在所述阶梯之间、将通向所述第一内部通道的第二内部通道界定在所述磁体中的凹陷表面。
在一个实施方案中，所述磁体的所述底层中的所述凹陷表面大体上呈矩形形状，且将大体上呈矩形形状的第二内部通道界定在所述磁体中。
在一个实施方案中，所述磁体的所述底层中的所述凹陷表面大体上呈凹形形状，且将大体上呈凹形形状的第二内部通道界定在所述磁体中。
在一个实施方案中，所述磁体的所述底层中的所述凹陷表面大体上呈v形，且将大体上呈v形的第二内部通道界定在所述磁体中。
本发明还涉及一种供在系统中用于感测在包括固定轨道和相对于所述固定轨道移动的滑动轨道的轨迹上的车辆座椅的位置的磁性感测装置，所述磁性感测装置包括：所述滑动轨道上的壳体；磁体，其定位于所述壳体中且被调适来生成磁通量，所述磁体包括界定远端平面的一对支腿和在所述支腿之间连同所述支腿一起界定第一内部开放通道的底层，所述底层包括一对阶梯和在所述阶梯之间、界定通向所述第一内部开放通道的第二内部开放通道的凹陷表面；所述壳体中的传感器组件，其包括延伸到所述磁体中的所述第一内部开放通道中的印刷电路板和所述印刷电路板上的传感器，且在位于所述磁体的所述支腿的所述远端平面上方的第一区域中延伸，且被调适来感测由所述磁体生成的磁通量并响应于所述滑动轨道在至少第一位置与第二位置之间的移动而启动控制信号，其中所述壳体接近所述固定轨道；且所述磁体生成具有第一无通量或低通量区的磁通量，其被调适来响应于所述滑动轨道在所述第一位置与所述第二位置之间的所述移动而从所述磁体的所述支腿的所述远端平面上方的所述第一区域移动到所述磁体中的所述第一内部开放通道中，且所述磁体在位于所述磁体的所述支腿的所述远端平面上方的所述第一区域中、在所述滑动轨道的所述第二位置中生成具有第二通量区的磁通量，以致使所述传感器启动所述控制信号。
在一个实施方案中，所述磁体的所述底层包括一对阶梯和在所述阶梯之间、将通向所述第一内部通道的第二内部通道界定在所述磁体中的凹陷表面。
在一个实施方案中，所述磁体的所述底层中的所述凹陷表面大体上呈矩形形状，且将大体上呈矩形形状的第二内部通道界定在所述磁体中。
在一个实施方案中，所述磁体的所述底层中的所述凹陷表面大体上呈凹形形状，且将大体上呈凹形形状的第二内部通道界定在所述磁体中。
在一个实施方案中，所述磁体的所述底层中的所述凹陷表面大体上呈v形，且将大体上呈v形的第二内部通道界定在所述磁体中。
本发明还涉及一种接近传感器单元，其包括：呈U形的永磁体，其包括安置在两个侧壁之间的通道部分，每个侧壁具有接近底层部分的阶梯形部分；和磁场传感器，其安置在延伸超过所述侧壁的远端平面的低磁通量区域中，其中所述传感器被配置来检测铁磁材料的存在。
在一个实施方案中，所述阶梯形部分邻接所述底层部分。
在一个实施方案中，斜坡部分从所述底层部分延伸到所述阶梯形部分的顶部表面。
在一个实施方案中，所述斜坡部分界定具有从所述底层部分延伸到所述阶梯形部分的顶部表面的递增坡度的轮廓。
在一个实施方案中，所述磁体的极沿所述侧壁的纵轴对准。
在一个实施方案中，所述磁场传感器为霍尔效应装置。
根据本文中所提供的描述，进一步的适用领域将变得显而易见。应了解，本发明描述和具体实例意在仅用于说明目的且并非意在限制本公开的范围。
附图简述
图1为根据本发明、位于延伸位置中的座椅轨迹系统的图形透视图；
图2为根据本发明、位于收缩位置中的座椅轨迹系统的图形透视图；
图3为根据本发明的传感器壳体或包装的图形透视图；
图4为根据本发明的呈U形的磁体和传感器组件的横截面俯视图；
图5为根据本发明、示范特性磁场的呈U形的磁体的剖面侧面立视图；
图6为根据本发明、接近铁磁组件、示范特性磁场的呈U形的磁体的剖面侧面立视图；
图7为根据本发明的呈U形的磁体的另一实施方式的图形透视图；
图8为根据本发明、示范特性磁场的图7的呈U形的磁体的剖面侧面立视图；
图9为根据本发明的呈U形的磁体的另一实施方式的图形透视图；和
图10为根据本发明、示范特性磁场的图9的呈U形的磁体的剖面侧面立视图。
具体实施方式
本文中所述的磁性感测装置或接近传感器装置可以用于涉及感测磁场变化的一系列应用。本文中所公开的实施方式被视为示例性且不限制本发明的范围。磁性感测装置的一种实施方式涉及感测被配置来沿通常在客运机动车辆的前排座椅中实施的轨道滑动和调整的座椅的位置。
参考图1，图中示出符合本发明的教学、并入到座椅轨迹系统104中的磁性感测装置组件102。座椅轨迹系统104包括被示出为定位于图1中的延伸位置中的固定轨迹或磁性目标106和滑动轨道108。
在这种实施方式中，轨迹106固定到客运车辆的地板且包括外轮廓110。滑动轨道108安置在轨迹106的外轮廓110内且可滑动地衔接轨迹106，以允许座椅相对于客运车辆定位成前-后方向(延伸-收缩位置)。安装支架112可以安置在滑动轨道108的远端部分114处以附接座椅组件或中间安装支架。座椅可以通过被配置来衔接一系列固持孔径以保持座椅在所需位置(未示出)中的杠杆而沿前后纵轴定位。本公开的另一实施方式可以提供电动座椅调整系统。座椅调整系统的构造和操作在所属技术领域中是熟知的且在本文中仅进行概述。
这种实施方式还可以包括磁性感测装置组件102，其包括附接到安装支架112且在所示实施方案中被配置来从安装支架112的外部面向外延伸的传感器壳体或包装116。可以安装传感器壳体116使得当座椅在前或后方向上收缩时，安置在传感器壳体116内的传感器装置118(图3和图4)被排列成接近且覆盖轨迹106的外轮廓110。
现参考图2，图中示出符合本发明的实施方式、具有定位于收缩位置中的滑动轨道108的座椅轨迹系统104。图2更清楚地示出磁性感测装置组件102的底部表面或壁或板202被配置来以与轨迹106的上表面或壁204成隔开且大体上平行且覆盖的关系与其有效地对准。当滑动轨道108经定位或收缩使得传感器壳体116中的传感器装置118在轨迹或目标106上方对准时，传感器装置118感测轨迹106的铁磁材料的存在。本文中的术语铁磁是指强有力地附接到磁体的材料，包括铁、镍、钴、其合金等。一旦传感器装置118检测到存在轨迹106，那么可以启动控制信号以向车辆控制单元报告座椅相对于车辆仪表盘的位置。
参考图3，图中示出根据本发明的教学的组件102的传感器壳体或包装116的图形透视图。传感器壳体116包括且界定：内部插入模具型腔302；多个中空且大体上呈圆柱形形状的传感器壳体盖固定凸缘304，其形成在型腔302中；和中空且大体上呈圆柱形形状的安装凸缘306，其从壳体116的垂直侧壁116b中的一个的外部表面向外突出以将磁性感测装置组件102安装到安装支架112。插入模具型腔302被配置来收纳和容置大体上呈U形的磁体308(图4)，其包括具有界定内部通道或通道部分314的内部侧壁312的两个支腿310。
更具体来说，且如图4中所示，呈U形的磁体308包括与下水平连接底层311成一体的两个隔开、平行、垂直的支腿310。支腿310中的每个包括内部垂直侧壁312且底层311包括内部上凹陷底层壁404。侧壁312和底层壁404一起界定磁体308的内部开放通道或通道部分314，其包括通向较宽内部开放中央、呈矩形形状的开放通道或通道部分314b的下内部、大体上呈矩形形状的凹陷底层通道或通道部分314a。
磁体308的支腿310中的每个包括一起界定磁体308的远端水平平面318的远端水平端表面或面320。
在所示实施方案中，由通过向下延伸到磁体308的底层311的材料中的凹陷底层壁404形成在底层311中的凹槽或凹部界定底层通道部分314a。在所示实施方案中，凹陷底层通道部分314a和凹陷底层壁404的宽度和面积小于上通道部分314a的宽度和面积且小于磁体308的支腿310的对置且面对面的内部侧壁312之间的距离以将水平底层肩部或阶梯部分或阶梯或表面402界定在支腿310的各自侧壁312中的每个与底层通道部分314a之间。因此，在所示实施方案中，凹陷底层壁404和凹陷通道314a定位于底层311中的两个阶梯402之间。
在组装磁性感测装置组件102期间，呈U形的磁体308安置在传感器壳体116中且通过树脂材料固定在其中。如图3中所示，壳体116大体上呈正方形形状且包括第一对对置初始侧壁116a和116b以及与侧壁116a及116b正交且在侧壁116a与116b之间延伸的第二对对置垂直侧壁116c和116d。磁体308以垂直关系安置在壳体116的内部中，其中各自支腿310的外部面对面侧壁315相对于且平行于各自壳体侧壁116a和116b的内部表面。
如下文更详细描述，构造本发明中所公开的呈U形的磁体308使得低磁通量或无磁通量区域或区(即，具有无法被传感器装置118感测到且不足以造成传感器装置18的感测组件致使传感器装置118启动控制信号的最小或零量值/强度的通量区域或区)经形成超过由磁体308的支腿310的远端水平和外部表面或面320界定的水平平面318或在其上方，并且超过位于磁体308和滑动轨道108的图1和5位置中的磁体308的通道314且在其上方。用于生产永磁体的材料在所属技术领域中是熟知的且可以包括铝镍钴合金、铁氧体等。
生成超过磁体308的远端水平平面318且在其上方的低磁通量或无磁通量区域的呈U形的磁体308的配置是必要的以确保传感器装置118可精确地识别呈U形的磁体308的磁场中的铁磁材料。下文详细描述公开符合本发明的呈U形的磁体308的示例性实施方式。
如图3和图4中所示，传感器组件316包括能够感测局部磁场或磁通量的量值/强度和/或方向的变化的传感器装置118(例如，霍尔效应传感器、磁敏二极管、磁敏晶体管、磁力计等)，且优选地包括HED。传感器组件316还包括一对端子324和呈电容器、电感器等(用图3中的数字325大体上指定)的形式的控制电路，以确保传感器装置118适当操作。传感器装置118安置在传感器包装316的衬底或印刷电路板317的外表面的顶部上以将传感器装置118的感测组件定位于超过远端平面318的低磁通量或无磁通量区域的中央。
更具体来说，在所示实施方案中，传感器组件316包括按以下关系定位于且安装在壳体116的型腔302中的大体上呈T形的板或衬底或集成印刷电路板317：呈T形的板317的中央柱或支腿部分317a定位于磁体308的通道314的上部分314b中且延伸通过其，并且呈T形的板317的顶部部分317b定位于传感器壳体116的各自侧壁116a与116b之间且在其间延伸。传感器装置118和用数字325大体上指定的电容器、电感器等位于板317的支腿部分317a的顶部表面上且经定位使得传感器118的下部分定位于磁体308的开放通道314中并且传感器118的上部分和其感测组件(未展示)从通道314延伸且定位于在磁体308的支腿310的远端端面320和磁体308的远端水平平面318上方且超过其的区域或区中。端子324延伸通过板317的顶部部分314b。
参考图4，图中示出根据本发明的教学的呈U形的磁体308和传感器组件316的横截面俯视图。所示呈U形的磁体308具有与从前到后所示的轮廓一致的形状。呈U形的磁体308的北极N和南极S垂直于远端水平平面318、磁体308的水平底层壁311和传感器组件316的水平板317对准。图4描绘接近磁体308的支腿310中的每个的顶部远端水平表面320的北极N和接近磁体308的底部近端水平底层壁311的南极。这种实施方式中的极和本文中所公开的其它极可以与图中所画的方向相反且仍保持根据本公开。
图4和图5还示范坐靠于传感器组件316的板317的外表面326上并且从磁体308的通道部分314突出且在其上方的传感器装置118。传感器装置118的感测组件(未示出)定位于传感器装置118的上部分中且经安置超过磁体308的远端水平平面318且在其上方，并且超过磁体308的各自支腿310的远端水平面320且在其上方，并且位于由磁体308在滑动轨道108和磁体308的图1和图5位置中生成的低通量或无通量区域内。在这种实施方式中，传感器118的感测组件的配置通过将感测组件定位于在通道部分314和远端水平平面318两者之外和上方的低通量或无通量区域中而使传感器118精确地检测呈U形的磁体308的磁场或磁通量的量值和/或方向的变化。
参考图5，图中示出根据本发明的教学、示范特性磁场502的呈U形的磁体308的剖面视图。由本文中通过多个箭头504示范的通量线表示磁场。箭头504指示从北极流动到南极S的通量的方向。还由其中通量箭头离开呈U形的磁体308的区标识北极区域P。在这种实施方式中，低磁通量或无磁通量区域或区506是通过呈U形的磁体308的前述物理性质生成且被示出为不具有箭头或具有最小箭头的区域或区，还在图示中通过一般指定为506a的虚拟矩形框加以突显。
磁体308的呈U形的配置与垂直隔开支腿310、水平底层311、支腿310之间的内部通道314、界定在底层311中的凹陷通道314a和通道314a与支腿310之间的水平阶梯402的组合在滑动轨道108相对于固定轨道106的图1位置中生成超过磁体308的远端水平平面318、磁体308的各自腿部310的远端水平面320和通道314且在其上方的低通量或无通量区域506a。在磁体308的一些实施方式中，低通量或无通量区域506可以相对于磁体308的远端平面318和磁体308的支腿310的远端面320定位于通道部分314之外至少0.1mm处。
因此，如上所述，本文中所公开的示例性配置的明显优势为产生界定超过由呈U形的磁体308的支腿310的水平远端端面320界定的远端水平平面318且在其上方的感测组件位置的低通量或无通量区域506a。本文中所公开的各种实施方式允许使用更小磁体，其可以转换成磁性感测装置组件102和传感器壳体116的成本节约和尺寸比例缩小。
参考图6，图中示出根据本发明的教学、接近铁磁组件或目标602(举例来说，诸如座椅轨迹106)、示范特性磁场604的呈U形的磁体308的剖面视图。归因于在磁场604中引进铁磁组件602，在磁体308的通道部分314中产生并安置通过第一虚拟矩形框大体上指定的移动或稳固无磁通量或低磁通量区域或区506b，且也通过虚拟矩形框大体上指定且界定感测组件位置或区域或区的通量区域608表明定位于传感器118的上部分中的感测组件(未示出)现暴露于磁场604。如由经过感测组件位置的箭头所示，当存在铁磁组件602时，通量以大体上呈上下和垂直关系且以大体上正交于传感器118的纵轴或水平轴的方向经过传感器118和其感测组件。经过感测组件的通量且更具体来说通量区域或区608中的磁通量的量值/强度和/或方向具有足够小的预定最小值以致使传感器装置118启动控制信号以向车辆控制单元报告铁磁材料的存在。在本文中所公开的座椅轨迹系统104实施方式中，控制信号的存在可以向车辆控制单元通知座椅位于如图2中所示的收缩位置中。
因此，如上所述，图5示出通过磁体308使用相对于固定轨道106位于其延伸位置(车辆座椅的向前位置)中的滑动轨道108(如图1中所示)生成的磁通量。图6示出通过磁体308使用相对于固定轨道106处于其收缩位置(车辆座椅的向后/背后位置)中的滑动轨道108(如图2中所示)生成的磁通量，其中磁性感测装置102覆盖固定轨道106。
如上所述，滑动轨道108从其图1位置到其图2位置中的移动致使低磁通量或无磁通量区域或区从由图5中的框536a大体上指定的第一位置(其中低磁通量或无磁通量区域或区定位于超过磁体308的水平远端平面318和磁体308的通道314且在其上方的区域或区中)移动到由图6中的框506b大体上指定的第二位置(其中低磁通量或无磁通量区域或区定位于磁体308的水平远端平面318下方且定位于磁体308的通道314的部分314b中。此外，滑动轨道108在其图1位置与图2位置之间的移动还在位于由无通量区域或区506a先前占据的远端水平平面318上方的区域或区中生成磁通量区或区域608，磁通量区或区域608中的磁通量的量值和/或方向通过传感器118的感测组件得以检测和感测且致使识别车辆座椅位置的信号的启动。
因此，滑动轨道从其图1位置到其图2位置中的移动致使图5中的先前低通量或无通量区域506a变为图6的通量区域608并且致使低通量或无通量区域506a向下移动到通道314中且变为低通量或无通量区域506b。
图7-10描绘两个另外磁体实施方案702和902，其在形状和配置方面与磁体308不同但被调适来生成在定向和功能方面相似于由磁体308生成的磁通量场的磁通量区域和磁场，且因此参考图5和图6进行的磁通量区域和磁场的先前描述针对磁体实施方案702和902以引用的方式并入本文中。
参考图7，图中示出根据本发明的教学的呈U形的磁体702的另一实施方式的图形透视图。相似于图3中所介绍的呈U形的磁体308，这种实施方式包括具有包括内部侧壁706和内部通道或通道部分708的两个支腿704的呈U形的磁体702。呈U形的磁体702还可以安置在传感器壳体116中且以与图1中所公开相同的方式并入到磁性感测装置组件102中，且因此先前描述针对磁体702以引用的方式并入本文中。呈U形的磁体702还包括安置在通道部分708内、沿底层区段或部分712延伸且邻接每个支腿704的阶梯或阶梯形部分710。底层斜坡部分714在阶梯形部分710之间延伸。
更具体来说，且如图7中所示，呈U形的磁体702包括与下水平连接底层712成一体的一对隔开、平行、垂直的支腿704。支腿704中的每个包括内部垂直侧壁706且底层712包括内部上凹陷底层壁或斜坡部分714。侧壁706和凹陷底层壁或斜坡部分714一起界定磁体702的内部开放通道部分708，其包括通向较宽且大的内部开放中央、大体上呈矩形形状的通道或通道部分708b的下内部、大体上呈半圆形或凹形形状的凹陷底层通道或通道部分708a。
在图7的实施方案中，由底层712的大体上呈半圆形或凹形形状的凹陷斜坡部分或壁714(其界定磁体702的底层712中的大体上呈凹形和半圆形形状的凹槽或凹部)界定凹陷凹形底层通道708a。在所示实施方案中，斜坡部分或壁708的宽度和通道708a的面积小于磁体702的支腿704的内部垂直侧壁706之间的距离和通道708b的面积，以将水平底层肩部或阶梯部分或阶梯或表面710界定在支腿704的各自侧壁706中的每个与由底层斜坡部分714界定的底层通道部分708a之间。因此，在这个实施方案中，凹陷底层壁714和凹陷底层通道708a定位于底层712中的两个阶梯710之间。
在图7的实施方案中，凹陷底层斜坡部分或壁714界定具有从底层部分712延伸到阶梯形部分710的递增坡度的轮廓。这种实施方式还提供界定感测组件位置且经形成超过由磁体702的支腿704的远端、水平表面或面720界定的远端水平平面718的低磁通量或无磁通量区域。呈U形的磁体702的北极N和南极S在垂直于远端水平平面718的方向上且在与磁体702的垂直支腿704相同的方向上对准并延伸。
参考图8，图中示出根据本发明的教学、示范特性磁场802的呈U形的磁体702的剖面视图。由本文中通过多个箭头804示范的通量线表示磁场802。箭头804指示从北极N流动到南极S的通量的方向。在这种实施方式中，低磁通量或无磁通量区域或区806是通过呈U形的磁体702的物理性质且更具体来说呈U形的磁体702与垂直支腿704、水平底层712、支腿704之间的内部通道708、界定在底层712中的凹形通道部分或凹部708a、和通道部分708a与支腿704之间的阶梯710的组合生成，且被示出为不具有箭头的区域或区，还在图示中通过由数字806大体上指定的虚拟矩形框加以突显。以与先前所述且在图5中所示相同的方式，低通量或无通量区域806界定超过磁体702的远端水平平面718和磁体702的支腿704的远端水平端面720且在其上方的感测组件位置以便使用更小磁体，其可以转换成磁性感测装置组件102和传感器壳体116的成本节约和尺寸比例缩小。
因此，且尽管本文中未详细描述，但应了解，图8描绘由磁体702在滑动轨道108的图1位置中生成的磁场且滑动轨道108从其图1位置到其图2位置中的移动将导致磁体702生成相似于图6中所描绘的磁场的磁场，其导致低通量或无通量区域或区806从图8中的位置移动到由图6中的框506b大致上指定的位置，并且还导致在由图8中的低通量或无通量区域或区806先前占据的区域或区中生成通量区域608以允许传感器118的感测组件生成控制信号。
参考图9，图中示出根据本发明的教学的呈U形的磁体902的另一实施方式的图形透视图。呈U形的磁体902的这种实施方式实质上相似于图4和图7中所公开、具有相似特征和性质的实施方式，这些相似特征和性质的描述以引用的方式并入本文中。在这种实施方式中包括的与图7的实施方式的相关差异包括从底层部分906延伸到阶梯部分908的斜坡部分904。在这种实施方式中，斜坡部分904的不同之处在于斜坡904的坡度实质上恒定地从底层部分906延伸到顶部阶梯908且形成三角形轮廓。相似于其它实施方式，这种实施方式还提供界定经形成超过磁体的远端平面912和磁体902的支腿314的远端水平端面920的感测组件位置的低磁通量或无磁通量区域。
更具体来说，且如图9中所示，呈U形的磁体902包括与下水平连接底层908成一体的两个隔开、平行、垂直的支腿914。支腿906中的每个包括内部垂直侧壁916且底层906包括内部上凹陷底层壁或斜坡部分904。侧壁916和底层壁或斜坡部分904一起界定磁体902的内部开放通道部分918，其包括通向较宽且较大的内部开放中央、大体上呈矩形形状的通道或通道部分918b的下内部、大体上呈三角形形状的凹陷底层通道或通道部分918a。
在图9的实施方案中，由底层906的大体上呈三角形形状的凹陷斜坡部分或壁904(其界定延伸到磁体902的底层906的材料中的大体上呈三角形形状的凹槽或凹部)界定凹陷底层通道或通道部分918a。在所示实施方案中，凹陷斜坡部分或壁904的宽度和通道918a的面积小于磁体902的支腿914的内部垂直侧壁916之间的距离和通道918b的面积，且将水平底层肩部或阶梯部分或阶梯或表面908界定在支腿904的各自侧壁916中的每个与由底层斜坡部分904界定的底层通道部分918a之间。因此，在所示实施方案中，凹陷底层壁904和凹陷通道918a定位于底层906中的两个阶梯908之间。
参考图10，图中示出根据本发明的教学、示范特性磁场1002的呈U形的磁体902的剖面视图。在这种实施方式中，低磁通量或无磁通量区域1004是通过呈U形的磁体902的物理性质且更具体来说呈U形的磁体902与垂直支腿914、水平底层906、内部开放通道918a和918b、和阶梯908的组合生成，且被示出为具有最小箭头或不具有箭头的区域，还在图示中通过由数字1004大体上指定的矩形框加以突显。在这种实施方式中(如在本文中所公开且其描述以引用的方式并入本文中的其它各种实施方式中)，磁性感测装置的感测组件定位于位于磁体902的通道部分918和水平平面912外、位于磁性感测装置102的图1位置中的低通量或无通量区域中。
因此，且尽管本文中未详细描述，但应了解，图10描绘由磁体902在滑动轨道108的图1位置中生成的磁场且滑动轨道108从其图1位置到其图2位置中的移动将导致磁体902生成类似于图6中所描绘的磁场的磁场，其导致低通量或无通量区域从图10中的位置移动到由图6中的框506b大致上指定的位置，并且还导致在由图10中的低通量或无通量区域或区806先前占据的区域或区中生成通量区域608以允许传感器118的感测组件生成控制信号。
本文中所描绘的磁性感测装置可以在不背离其精神或特征的情况下以其它方式实施。所述实施方案应被视为在所有方面仅为说明性且非限制性的。因此，由所附权利要求书而非前文描述指示本发明的范围。属于权利要求书的等效物的含义和范围内的所有变化应涵盖在其范围内。
Claims (16)
1.一种用于感测磁性材料的目标的存在的磁性感测装置，其包括：
大体上呈U形的磁体，其包括界定第一内部通道和远端平面的一对隔开支腿和底层；
传感器组件，其定位于所述第一内部通道中且包括在所述磁体的所述远端平面上方延伸的传感器；且
所述磁体被调适来在位于所述磁体的所述远端平面上方的所述传感器的区域中、在所述磁体相对于所述目标的第一位置中生成第一低磁通量或无磁通量区域，在所述磁体的所述内部通道中、在所述磁体相对于所述目标的第二位置中生成第二低磁通量或无磁通量区域，且在位于所述磁体的所述远端平面上方的所述传感器的所述区域中、在所述磁体的所述第二位置中生成第三磁通量区域，以致使所述传感器启动控制信号。
2.根据权利要求1所述的磁性感测装置，其中所述底层包括一对阶梯和在所述阶梯之间、将通向所述第一内部通道的第二内部通道界定在所述磁体中的凹陷表面。
3.根据权利要求2所述的磁性感测装置，其中所述凹陷表面大体上呈矩形形状，且将大体上呈矩形形状的第二内部通道界定在所述磁体中。
4.根据权利要求2所述的磁性感测装置，其中所述凹陷表面大体上呈凹形形状，且将大体上呈凹形形状的第二内部通道界定在所述磁体中。
5.根据权利要求2所述的磁性感测装置，其中所述凹陷表面大体上呈v形，且将大体上呈v形的第二内部通道界定在所述磁体中。
6.一种供在系统中用于感测在包括固定轨道和相对于所述固定轨道移动的滑动轨道的轨迹上的车辆座椅的位置的磁性感测装置，所述磁性感测装置包括：
所述滑动轨道上的壳体；
磁体，其定位于所述壳体中且被调适来生成磁通量，所述磁体包括界定远端平面的一对支腿和在所述支腿之间连同所述支腿一起界定第一内部开放通道的底层，所述底层包括一对阶梯和在所述阶梯之间、界定通向所述第一内部开放通道的第二内部开放通道的凹陷表面；
所述壳体中的传感器组件，其包括延伸到所述磁体中的所述第一内部开放通道中的印刷电路板和所述印刷电路板上的传感器，且在位于所述磁体的所述支腿的所述远端平面上方的第一区域中延伸，且被调适来感测由所述磁体生成的磁通量并响应于所述滑动轨道在至少第一位置与第二位置之间的移动而启动控制信号，其中所述壳体接近所述固定轨道；且
所述磁体生成具有第一无通量或低通量区的磁通量，其被调适来响应于所述滑动轨道在所述第一位置与所述第二位置之间的移动而从所述磁体的所述支腿的所述远端平面上方的所述第一区域移动到所述磁体中的所述第一内部开放通道中，且所述磁体在位于所述磁体的所述支腿的所述远端平面上方的所述第一区域中、在所述滑动轨道的所述第二位置中生成具有第二通量区的磁通量，以致使所述传感器启动所述控制信号。
7.根据权利要求6所述的磁性感测装置，其中所述底层包括一对阶梯和在所述阶梯之间、将通向所述第一内部通道的第二内部通道界定在所述磁体中的凹陷表面。
8.根据权利要求7所述的磁性感测装置，其中所述凹陷表面大体上呈矩形形状，且将大体上呈矩形形状的第二内部通道界定在所述磁体中。
9.根据权利要求7所述的磁性感测装置，其中所述凹陷表面大体上呈凹形形状，且将大体上呈凹形形状的第二内部通道界定在所述磁体中。
10.根据权利要求7所述的磁性感测装置，其中所述凹陷表面大体上呈v形，且将大体上呈v形的第二内部通道界定在所述磁体中。
11.一种接近传感器单元，其包括：
呈U形的永磁体，其包括安置在两个侧壁之间的通道部分，每个侧壁具有接近底层部分的阶梯形部分；和
磁场传感器，其安置在延伸超过所述侧壁的远端平面的低磁通量区域中，其中所述传感器被配置来检测铁磁材料的存在。
12.根据权利要求11所述的接近传感器单元，其中所述阶梯形部分邻接所述底层部分。
13.根据权利要求12所述的接近传感器单元，其还包括从所述底层部分延伸到所述阶梯形部分的顶部表面的斜坡部分。
14.根据权利要求13所述的接近传感器单元，其中所述斜坡部分界定具有从所述底层部分延伸到所述阶梯形部分的顶部表面的递增坡度的轮廓。
15.根据权利要求12所述的接近传感器单元，其中所述磁体的极沿所述侧壁的纵轴对准。
16.根据权利要求11所述的接近传感器单元，其中所述磁场传感器为霍尔效应装置。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107176064A (zh) * | 2016-03-11 | 2017-09-19 | 保利研究有限公司 | 用于检测机动车辆座椅的移动位置的传感器装置 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9153369B2 (en) * | 2012-04-23 | 2015-10-06 | Infineon Technologies Ag | Bias field generator including a body having two body parts and holding a packaged magnetic sensor |
| US10384630B2 (en) * | 2015-10-02 | 2019-08-20 | Ts Tech Co., Ltd. | Seat sliding mechanism |
| US10251295B2 (en) | 2016-02-01 | 2019-04-02 | Alps Alpine Co., Ltd. | Electronic device and method of producing the same |
| WO2018112828A1 (en) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | Hamlin Electronics (Suzhou) Co. Ltd | Magnetic position sensor |
| JP6788558B2 (ja) * | 2017-08-25 | 2020-11-25 | 株式会社タチエス | 車両用シート |
| US11353525B2 (en) * | 2018-07-08 | 2022-06-07 | Matrix Cell Research Institute Inc. | Magnetic body detecting device |
| CN110189598A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-08-30 | 常州市北郊高级中学 | 一种验证楞次定律的斜面装置 |
| KR102448461B1 (ko) * | 2020-09-03 | 2022-09-28 | 현대자동차주식회사 | 차량의 슬라이딩 유닛 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4618823A (en) * | 1982-09-30 | 1986-10-21 | Werner Turck Gmbh & Co. Kg | Inductive proximity switch having an oscillator magnetic core and a permanent magnet forming a saturation-sensitive magnetization area |
| US6043646A (en) * | 1994-08-31 | 2000-03-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Proximity switch with magnetic field-sensitive sensor |
| US6356068B1 (en) * | 1997-09-15 | 2002-03-12 | Ams International Ag | Current monitor system and a method for manufacturing it |
| CN1426530A (zh) * | 2000-02-26 | 2003-06-25 | 罗伯特-博希股份公司 | 无接触探测一种铁磁物体的测量装置 |
| CN101373209A (zh) * | 2007-08-22 | 2009-02-25 | 本田技研工业株式会社 | 接近传感器 |
| CN101512700A (zh) * | 2006-09-06 | 2009-08-19 | 本田技研工业株式会社 | 位置检测装置及车辆座椅位置检测装置 |
| US20110193556A1 (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-11 | Stmicroelectronics S.R.I. | Integrated magnetic sensor for detecting vertical magnetic fields and manufacturing process thereof |
| WO2012085296A1 (en) * | 2010-12-23 | 2012-06-28 | Stmicroelectronics S.R.L. | Integrated magnetoresistive sensor, in particular three-axes magnetoresistive sensor and manufacturing method thereof |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08320327A (ja) * | 1995-05-26 | 1996-12-03 | Nippondenso Co Ltd | 磁気センサ |
| DE10141371A1 (de) * | 2001-08-23 | 2003-03-13 | Philips Corp Intellectual Pty | Magnetoresistive Sensoreinrichtung |
| JP4291795B2 (ja) | 2005-03-31 | 2009-07-08 | 富士機工株式会社 | 車両のシートスライド装置 |
| DE102007025000B3 (de) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Infineon Technologies Ag | Magnetfeldsensor |
-
2013
- 2013-12-12 US US14/104,687 patent/US9885554B2/en active Active
- 2013-12-13 JP JP2015547972A patent/JP6340374B2/ja active Active
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- 2013-12-13 CN CN201380064742.4A patent/CN104885365B/zh active Active
- 2013-12-13 WO PCT/US2013/074905 patent/WO2014093763A1/en active Application Filing
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4618823A (en) * | 1982-09-30 | 1986-10-21 | Werner Turck Gmbh & Co. Kg | Inductive proximity switch having an oscillator magnetic core and a permanent magnet forming a saturation-sensitive magnetization area |
| US6043646A (en) * | 1994-08-31 | 2000-03-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Proximity switch with magnetic field-sensitive sensor |
| US6356068B1 (en) * | 1997-09-15 | 2002-03-12 | Ams International Ag | Current monitor system and a method for manufacturing it |
| CN1426530A (zh) * | 2000-02-26 | 2003-06-25 | 罗伯特-博希股份公司 | 无接触探测一种铁磁物体的测量装置 |
| CN101512700A (zh) * | 2006-09-06 | 2009-08-19 | 本田技研工业株式会社 | 位置检测装置及车辆座椅位置检测装置 |
| CN101373209A (zh) * | 2007-08-22 | 2009-02-25 | 本田技研工业株式会社 | 接近传感器 |
| US20110193556A1 (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-11 | Stmicroelectronics S.R.I. | Integrated magnetic sensor for detecting vertical magnetic fields and manufacturing process thereof |
| WO2012085296A1 (en) * | 2010-12-23 | 2012-06-28 | Stmicroelectronics S.R.L. | Integrated magnetoresistive sensor, in particular three-axes magnetoresistive sensor and manufacturing method thereof |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107176064A (zh) * | 2016-03-11 | 2017-09-19 | 保利研究有限公司 | 用于检测机动车辆座椅的移动位置的传感器装置 |
| CN107176064B (zh) * | 2016-03-11 | 2021-01-05 | 保利研究有限公司 | 用于检测机动车辆座椅的移动位置的传感器装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US9885554B2 (en) | 2018-02-06 |
| JP6340374B2 (ja) | 2018-06-06 |
| US20140167742A1 (en) | 2014-06-19 |
| DE112013005999T5 (de) | 2015-08-27 |
| WO2014093763A1 (en) | 2014-06-19 |
| CN104885365B (zh) | 2018-05-18 |
| JP2016502097A (ja) | 2016-01-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |