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Querverweis zu verbundender Anmeldung
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Die vorliegende PCT-Patentanmeldung beansprucht die Priorität der am 15. März 2013 eingereichten und auf einen kombinierten kapazitiven und resistiven bzw. ohmschen Hindernissensor gerichteten vorläufigen US-Patentanmeldung 61/791,322, deren vollständige Offenbarung durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist.
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Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft den Bereich von kapazitiven Sensoren und insbesondere einen kapazitiven Sensor und ein kapazitives System zur Verwendung in Fahrzeugen und anderen Geräten.
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Hintergrund
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In Kraftfahrzeugen wie Kleinbussen (Minivans), Geländelimousinen (sport utility vehicles) u. dgl. ist es weit verbreitete Praxis, die Fahrzeugkarosserie mit einer großen Hecköffnung zu versehen. Eine Heckklappe (auch als Ladeklappe bezeichnet) ist an der Fahrzeugkarosserie oder dem Chassis typischerweise mit Scharnieren für eine Dreh- bzw. Schwenkbewegung um eine sich transversal erstreckende Achse zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung angebracht. Typischerweise kann die Heckklappe manuell oder mittels eines kraftbetriebenen Mechanismus mit einem reversierbaren Elektromotor bedient werden.
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Während eines Kraftbetriebs der Fahrzeugheckklappe kann diese unerwartet auf einen Gegenstand oder ein Hindernis in Ihrem Pfad treffen. Es ist daher wünschenswert, in einem solchen Fall die kraftbetriebene Bewegung zu unterbrechen, um einen Schaden an dem Hindernis und/oder der Heckklappe durch Einklemmen bzw. Quetschen des Hindernisses zwischen der Heckklappe und der Fahrzeugkarosserie in der Nähe der Heckklappenscharniere abzuwenden.
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In solchen Fahrzeugen werden Hindernissensoren verwendet, um die Heckklappe an einem Schließen zu hindern, falls ein Hindernis (bspw. eine Person usw.) detektiert wird, wenn sich die Heckklappe schließt. Hindernissensoren sind in unterschiedlichen Formen verfügbar, einschließlich berührungsfreier bzw. Näherungssensoren und Kontaktsensoren (bspw. Einklemmsensoren), die auf einer durch einen Kontakt mit einem Hindernis verursachten physischen Deformierung beruhen. Berührungsfreie oder Näherungssensoren basieren typischerweise auf einer Kapazitätsänderung, während Kontaktsensoren typischerweise auf Widerstandsänderungen basieren.
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Berührungsfreie Sensoren umfassen typischerweise einen Metallstreifen oder -draht, der in einen Kunststoff- oder Gummistreifen eingebettet ist, der entlang und benachbart zu dem Umfang der Heckklappe verlegt ist. Der Metallstreifen bzw. -draht und das Chassis des Fahrzeugs bilden gemeinsam die zwei Platten eines Messkondensators. Ein zwischen diese beiden Platten platziertes Hindernis ändert die Dielektrizitätskonstante und verändert dadurch die von dem Messkondensator über eine gegebene Zeitperiode gespeicherte Ladungsmenge. Die von dem Messkondensator gespeicherte Ladung wird auf einen Referenzkondensator übertragen, um die Anwesenheit des Hindernisses zu detektieren.
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Ein Problem mit derzeitigen derartigen berührungsfreien Sensoren besteht jedoch darin, dass sie lediglich eine Detektion von Hindernissen innerhalb eines beschränkten Bereichs, bspw. entlang der Klemmpunkte der Heckklappe, bereitstellten.
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Es besteht somit ein Bedarf an einem verbesserten kapazitiven Sensor und einem kapazitiven System zur Verwendung in Fahrzeugen und anderen Geräten. Eine Lösung, die zumindest teilweise die obigen und andere Defizite adressiert, ist daher wünschenswert.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein kapazitives Messsystem für eine Heckklappe eines Fahrzeugs bereitgestellt mit: mindestens einem an einer Verkleidung der Heckklappe angebrachten länglichen kapazitiven Sensor, der so angeordnet ist, dass er sich über einen Bereich der Verkleidung erstreckt, und einer mit dem mindestens einen länglichen kapazitiven Sensor zur Überwachung von Änderungen eines Kapazitätswertes des mindestens einen länglichen kapazitiven Sensors verbundenen Steuerung, wobei sich der Kapazitätswert ändert, wenn sich ein Hindernis dem Bereich nähert.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Merkmale und Vorteile der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Kombination mit den angehängten Zeichnungen ersichtlich.
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1 ist eine perspektivische Rückansicht, die ein kapazitives Messsystem für eine Heckklappe eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform eines Aspektes der Erfindung darstellt.
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2 ist ein Blockdiagramm, das das kapazitive Messsystem der 1 gemäß einer Ausführungsform eines Aspektes der Erfindung darstellt.
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3 ist eine Draufsicht, die das kapazitive Messsystem der 1 gemäß einer Ausführungsform eines Aspektes der Erfindung isoliert darstellt.
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4 ist eine Draufsicht, die das kapazitive Messsystem der 3 gemäß einer Ausführungsform eines Aspektes der Erfindung an einer Verkleidung angebracht darstellt.
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5 ist eine Querschnittsansicht, die einen kapazitiven Sensor gemäß einer Ausführungsform eines Aspektes der Erfindung darstellt.
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6 ist eine Querschnittsansicht, die den kapazitiven Sensor der 5 gemäß einer Ausführungsform eines Aspektes der Erfindung in einem Montagekanal auf einer Verkleidung installiert darstellt.
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7 ist eine Rückansicht, die ein kapazitives Messsystem für eine Heckklappe eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform eines Aspektes der Erfindung kombiniert mit an der Heckklappe angebrachten resistiven Klemmsensoren darstellt.
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8 ist eine Rückansicht, die ein kapazitives Messsystem für eine Heckklappe eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform eines Aspektes der Erfindung kombiniert mit an der Heckklappe angebrachten resistiven Klemmsensoren und an der Karosserie angebrachten kapazitiven Sensoren darstellt.
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9 ist eine Rückansicht, die ein kapazitives Messsystem für eine Heckklappe eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform eines Aspektes der Erfindung kombiniert mit an der Heckklappe angebrachten resistiven und kapazitiven Sensoren und mehreren Steuerungen darstellt.
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10 ist eine Rückansicht, die ein kapazitives Messsystem für eine Heckklappe eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform eines Aspektes der Erfindung kombiniert mit an der Heckklappe angebrachten resistiven und kapazitiven Sensoren und dualen Steuerungen darstellt, und
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11 ist eine Rückansicht, die ein kapazitives Messsystem für eine Heckklappe bzw. Ladeklappe eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform eines Aspektes der Erfindung kombiniert mit an der Heckklappe angebrachten resistiven Klemm- und kapazitiven Sensoren darstellt.
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Wie zu erkennen, sind in den angehängten Zeichnungen durchweg gleiche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet
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Ausführliche Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In der folgenden Beschreibung werden Details dargelegt, um ein Verständnis der Erfindung zu vermitteln. An einigen Stellen wurden gewisse Schaltungen, Strukturen und Techniken nicht beschrieben oder nicht im Detail gezeigt, um die Erfindung nicht zu verunklaren.
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1 ist eine perspektivische Rückansicht, die ein kapazitives Messsystem 10 für eine Heckklappe 12 eines Fahrzeugs 14 gemäß einer Ausführungsform eines Aspektes der Erfindung zeigt. 2 ist ein Blockdiagramm, das das kapazitive Messsystem 10 der 1 gemäß einer Ausführungsform eines Aspektes der Erfindung zeigt. 3 ist eine Draufsicht, die das kapazitive Messsystem 10 der 1 gemäß einer Ausführungsform eines Aspektes der Erfindung isoliert darstellt. Und 4 ist eine Draufsicht, die das kapazitive Messsystem 10 der 3 gemäß einer Ausführungsform eines Aspektes der Erfindung an einer Verkleidung bzw. einem Verkleidungsteil (trim panel) 400 angebracht darstellt.
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Das kapazitive Messsystem 10 ist in Wirkverbindung mit einer Verschlussklappe 12 eines Kraftfahrzeugs 14 gezeigt. Gemäß einer Ausführungsform ist die Verschlussklappe eine Heckklappe 12. Für den Fachmann ist ohne weiteres ersichtlich, dass das Hinderniserfassungssystem 10 mit anderen Verschlussklappen und Fenstern eines Fahrzeugs oder eines anderen Geräts verwendet werden kann.
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Die Heckklappe
12 ist an einer Karosserie
16 des Kraftfahrzeugs
14 mittels eines Paares von Scharnieren
18 angebracht, um sich um eine sich quer ersteckende Schwenkachse mit Bezug auf eine große Öffnung
500 (vgl.
5) an der Rückseite der Karosserie
16 zu drehen bzw. zu schwenken. Die Heckklappe
12 ist so angebracht, dass sie sich um ihre Scharnierachse zwischen einer Schließstellung, in der sie die Öffnung
500 verschließt, und einer Offenstellung) in der sie die Öffnung
500 für einen freien Zugang zu dem Fahrzeugkarosserieinneren freigibt und eine gegenüber der horizontalen leicht aufwärts geneigte Stellung einnimmt, verstellt. Die Heckklappe
12 ist in ihrer Schließstellung mittels eines Schließmechanismus (nicht dargestellt) gesichert. Die Heckklappe
12 wird mittels eines Antriebsmechanismus
20 und der optionalen Unterstützung durch ein Paar von Gasfedern
21, die zwischen der Heckklappe und der Karosserie
16 eingebracht sind, geöffnet und geschlossen. Der Antriebsmechanismus
20 kann dem in der internationalen PCT-Patentanmeldung
PCT/CA2012/000870 vom 20. September 2012 (durch Bezugnahme hierin aufgenommen) beschriebenen entsprechen. Der Antriebsmechanismus
20 kann keine kraftbetriebene Druckstrebe sein, wie sie in dem
US-Patent 7,938,473 , erteilt am 20. Mai 2011 (durch Bezugnahme hierin aufgenommen) beschrieben ist.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das kapazitive Messsystem 10 vier Sensoren 22, eine Montageschiene bzw. einen Montagekanal 24 für jeden der Sensoren 22 und eine Steuerung 26. Die Sensoren 22 sind so angeordnet, dass sie einen erheblichen Bereich bzw. eine erhebliche Fläche 100 der Innenseite der Heckklappe 12 erfassen. Die Sensoren 22 erstrecken sich von der Steuerung 26 nach außen zu den Ecken der Heckklappe 12. Die Sensoren 22 sind elektrisch mit einem fakultativen Kabel- bzw. Drahtstrang 430 verbunden, der zum Einstecken in die Steuerung 26 adaptiert ist. Die Steuerung 26 steuert den Antriebsmechanismus 20, um die Heckklappe zu öffnen, wenn sie ein elektrisches Signal von einem oder mehreren der Sensoren 22 empfängt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist jeder der Sensoren 22 durch eine Montageschiene oder einen Montagekanal 24 an der Heckklappe 12 angebracht. Gemäß einer Ausführungsform sind die Sensoren 22 in den Montagekanälen 24 angebracht, welche wiederum an der Heckklappenverkleidung 400 befestigt oder in die Heckklappenverkleidung 400 eingeformt bzw. einvulkanisiert sind. Es ist ersichtlich, dass es alternativ in einigen Anwendungen wünschenswert sein kann, die Sensoren 22 und deren zugeordneten Kanäle 24 an der Heckklappe 12 selbst anzubringen.
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Im Betrieb werden einer oder mehrere Sensoren 22 aktiviert, wenn sich die Heckklappe 12 einem sich in der Nähe des Sensors 22 befindlichen Hindernis nähert, während sie sich in Richtung ihrer Schließstellung bewegt. Die Aktivierung eines Sensors 22 wird von der Steuerung 26 detektiert. Als Reaktion darauf kehrt die Steuerung 26 den Antriebsmechanismus um, um die Heckklappe in ihre Offenstellung zu bewegen. Vorteilhafterweise können falschpositive Anzeigen oder Rauschen durch Verwendung mehrerer über den Bereich 100 der Verkleidung 400 verteilter Sensoren 22 reduziert werden, da die Wahrscheinlichkeit eines sämtliche Sensoren 22 aktivierenden Hindernisses nicht groß ist.
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Der Antriebsmechanismus 20 wird teilweise durch das kapazitive Messsystem 10 gesteuert. Das kapazitive Messsystem 10 umfasst längliche Sensoren 22, die verhindern, dass die Heckklappe 12 ein Hindernis (wie einen Finger einer Person (nicht dargestellt)), das sich durch die Öffnung 500 erstrecken kann, wenn sich die Heckklappe in ihre Schließstellung senkt, einklemmt oder zerquetscht. Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass das kapazitive Messsystem 10 an jeder motorisierten oder automatisierten Verschlussklappenstruktur, die sich zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegt, angewendet werden kann. Eine nicht abschließende Liste von Verschlussklappen umfasst bspw. Fensterscheiben, Schiebetüren, Ladeklappen, Schiebedächer u. dgl. Für Anwendungen wie Fensterscheiben oder Schiebedächer können die länglichen Sensoren 22 an der Karosserie 16 des Fahrzeugs 12 angebracht sein, und bei Anwendungen wie kraftbetätigten Heckklappen und Schiebetüren können die länglichen Sensoren 22 an der Verschlussklappe selbst, bspw. innerhalb der Verkleidung 400 der Heckklappe 12, angebracht sein.
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5 ist eine Querschnittsansicht, die einen kapazitiven Sensor 22 gemäß einer Ausführungsform eines Aspektes der Erfindung darstellt. Und 6 ist eine Querschnittsansicht, die den kapazitiven Sensor 22 der 5 gemäß einer Ausführungsform eines Aspektes der Erfindung in einem Montagekanal 24 einer Verkleidung 400 installiert darstellt.
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Der kapazitive Sensor
22 ist ein Zweielektrodensensor, der einen kapazitiven Hindernis-Detektionsmodus ermöglicht. Im allgemeinen arbeiten die Elektroden
1,
2 in einer Abschirmungs-Konfiguration (d. h. mit der oberen Elektrode
2 als aktiver Abschirmung). Das Gehäuse
300 positioniert die Elektroden
1,
2 in einer Anordnung, die einen Betrieb des Sensors
22 in einem kapazitiven Modus erleichtert. Die untere Elektrode
1 (die optional einen in leitendes Harz
1b eingebetteten Leiter
1a aufweist) hat die Funktion einer kapazitiven Sensorelektrode, und die obere Elektrode
2 (die optional einen in leitendes Harz
2b eingebetteten Leiter
2a aufweist) hat die Funktion einer kapazitiven Abschirmelektrode. Ein Dielektrikum
320 (bspw. ein Abschnitt
320 des Gehäuses
300) ist zwischen der kapazitiven Abschirmelektrode
2 und der kapazitiven Sensorelektrode
1 zum Isolieren und Aufrechterhalten des Abstands zwischen den beiden angeordnet. Die Steuerung (oder der Sensorprozessor (ECU))
26 ist in elektrischer Verbindung mit den Elektroden
1,
2, um die von diesen erhaltenen Messdaten zu verarbeiten. Gemäß einer Ausführungsform kann der kapazitive Sensor
22 vergleichbar dem in dem am 20. September 2005 für Gifford u. a. erteilten
US-Patent 6,946,853 (das durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist) sein.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst der kapazitive Sensor 22 ein längliches nichtleitendes Gehäuse 300 mit zwei länglichen leitenden Elektroden 1, 2, die sich entlang dessen Länge erstrecken. Die Elektroden 1, 2 sind in dem Gehäuse 300 verkapselt und sind beabstandet. Tritt ein Hindernis zwischen die Ladeklappe 12 und die Karosserie 16 des Fahrzeugs 14, so beeinträchtigt es das von der kapazitiven Sensorelektrode 1 erzeugte elektrische Feld, was zu einer Änderung der Kapazität zwischen den beiden Elektroden 1, 2 führt, was eine Nähe des Hindernisses zu der Heckklappe 12 anzeigt. Somit haben die beiden Elektroden 1, 2 die Funktion eines kapazitiven kontaktlosen oder Näherungssensors haben.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die kapazitive Sensorelektrode 1 einen in einem ersten teilweise leitenden Körper 1b eingebetteten Leiter 1a aufweisen und die kapazitive Abschirmelektrode 2 kann einen in einem zweiten teilweise leitenden Körper 2b eingebetteten zweiten Leiter 2a aufweisen. Die Leiter 1a, 2a können aus einem Metalldraht gebildet sein. Die teilweise leitenden Körper 1b, 2b können aus einem leitenden Harz gebildet sein. Und das Gehäuse 300 kann aus einem nichtleitenden (bspw. dielektrischen) Material (bspw. Gummi usw.) gebildet sein. Abermals ist die kapazitive Sensorelektrode 1 von der kapazitiven Abschirmelektrode 2 durch einen Abschnitt 320 des Gehäuses 300 getrennt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Hindernissensor 22 wie in den 4 und 6 dargestellt an einer Verkleidung 400 der Heckklappe 12 angebracht. Gemäß einer Ausführungsform kann der Sensor 22 in einem Kanal 24, der an der Verkleidung 400 befestigt oder in die Verkleidung 400 eingeformt ist, angebracht sein. Der Sensor 22 kann in dem Kanal 24 durch Kraftschluss (compressive fit) gehalten sein. Der Sensor 22 kann zusammendrückbare Kämme 500 entlang der Außenseiten 510 des Gehäuses 300 aufweisen, um die Innenseiten 600 des Kanals 24 zu beaufschlagen, um den Sensor 22 in dem Kanal 24 in Position zu halten.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Gehäuse 300 als ein extrudiertes längliches elastomeres Zier- bzw. Verkleidungs- bzw. Trimmteil mit koextrudierten leitenden Körpern 1b, 2b und den direkt in die Körper 1b, 2b eingeformten Leitern 1a, 2a gebildet sein. Das Trimmteil kann Teil der Verkleidung 400 der Heckklappe 12 sein.
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Unter Bezugnahme auf die kapazitive Messung isoliert ein Abschnitt 320 des Gehäuses 300 die kapazitive Sensorelektrode 1 und die kapazitive Abschirmelektrode 2 elektrisch, so dass eine elektrische Ladung in der Art eines konventionellen Kondensators dazwischen gespeichert werden kann. Gemäß einer Ausführungsform kann die Innenfläche 2d der kapazitiven Abschirmelektrode 2 so geformt sein, dass sie die Abschirmfunktion der Elektrode 2 verbessert. Gemäß einer Ausführungsform kann die Innenfläche 2d flach sein, wie in 5 dargestellt.
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Ein kapazitiver Sensorschaltkreis kann aus der kapazitiven Sensorelektrode 1, einem ersten Anschlusswiderstand (nicht dargestellt) und der kapazitiven Abschirmsensorelektrode 2 gebildet sein. Der kapazitive Sensorschaltkreis ist mit der Steuerung 26 verbunden und durch diese betrieben.
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Der Sensor 22 wird von der Steuerung 26 dazu verwendet, eine Kapazität (oder einen Kapazitätswert) eines sich durch die Öffnung 500 unter der Heckklappe 12 erstreckenden elektrischen Felds zu messen. Gemäß einer Ausführungsform hat die kapazitive Abschirmelektrode 2 die Funktion einer Abschirmungselektrode, da sie näher an dem Metallblech der Heckklappe 12 angeordnet ist. Von daher wird das von der kapazitiven Sensorelektrode 1 gemessene elektrische Feld leichter durch die nähere kapazitive Abschirmelektrode 2 als das Fahrzeugblech beeinflusst. Um die Signalqualität zu verbessern, kann die Heckklappe 12 gegenüber dem Rest des Fahrzeugs 14 elektrisch isoliert sein. Eine kraftbetriebene Schiebetür zum Beispiel kann durch Verwendung von nichtleitenden Rollen isoliert werden.
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Die Kapazität (oder der Kapazitätswert) des Sensors 22 wird wie folgt gemessen. Die kapazitive Sensorelektrode 1 und die kapazitive Abschirmelektrode 2 werden von der Steuerung 26 unter Verwendung einer vorbestimmten Impulsfolge auf das gleiche Potential aufgeladen. In jedem Zyklus überträgt die Steuerung 26 zwischen den Elektroden 1, 2 angesammelte Ladung auf einen größeren Referenzkondensator (vgl. 2) und zeichnet einen Aufschluss über die Kapazität des Sensors 22 gebende elektrische Kenndaten auf. Die elektrischen Kenndaten können die resultierende Spannung des Referenzkondensators bei einer festen Anzahl von Zyklen zum Laden der Elektroden 1, 2 oder eine Zykluszählung (oder -zeit) bei Verwendung einer variablen Zahl von Impulsen zum Laden des Referenzkondensators auf eine vorbestimmte Spannung sein. Die Durchschnittskapazität des Sensors 22 über die Zyklen kann ebenfalls direkt berechnet werden. Wenn ein Hindernis in die Öffnung 500 unter der Heckklappe 12 eintritt, ändert sich die Dielektrizitätskonstante zwischen den Elektroden 1, 2, indem sich typischerweise die Kapazität des Sensors 22 erhöht, wodurch die aufgezeichneten elektrischen Kenndaten beeinflusst werden. Dieser Anstieg der gemessenen Kapazität ist ein Hinweis auf die Anwesenheit des Hindernisses (d. h. dessen Nähe zu der Heckklappe 12).
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7 ist eine Rückansicht, die ein kapazitives Messsystem 10 für eine Heckklappe 12 eines Fahrzeugs 14 gemäß einer Ausführungsform eines Aspektes der Erfindung kombiniert mit heckklappenmontierten resistiven Klemmsensoren 710 darstellt. 8 ist eine Rückansicht, die ein kapazitives Messsystem 10 für eine Heckklappe 12 eines Fahrzeugs 14 gemäß einer Ausführungsform eines Aspektes der Erfindung kombiniert mit heckklappenmontierten resistiven Klemmsensoren 710 und karosseriemontierten kapazitiven Sensoren 810 darstellt. 9 ist eine Rückansicht, die ein kapazitives Messsystem 10 für eine Heckklappe 12 eines Fahrzeugs 14 gemäß einer Ausführungsform eines Aspektes der Erfindung kombiniert mit heckklappenmontierten resistiven und kapazitiven Sensoren 710, 910 und mehreren Steuerungen 26, 700, 900 darstellt. 10 ist eine Rückansicht, die ein kapazitives Messsystem 10 für eine Heckklappe 12 eines Fahrzeugs 14 gemäß einer Ausführungsform eines Aspektes der Erfindung kombiniert mit heckklappenmontierten resistiven und kapazitiven Sensoren 710, 910 und dualen Steuerungen 26, 700 darstellt. Und 11 ist eine Rückansicht, die ein kapazitives Messsystem 10 für eine Heckklappe 12 eines Fahrzeugs 14 gemäß einer Ausführungsform eines Aspektes der Erfindung kombiniert mit heckklappenmontierten resistiven und kapazitiven Sensoren 710, 910 darstellt.
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Wie in den 7 bis 11 dargestellt kann das kapazitive Messsystem 10 mit unterschiedlichen Klemmsensoren und -systemen kombiniert werden, um verbesserte Hindernis- und Einklemmmessungen zur Verfügung zu stellen. In 7 ist das kapazitive Messsystem 10 mit einem Paar resistiver Klemmsensoren 710 kombiniert, die entlang gegenüberliegender Seiten der Heckklappe 12 angeordnet sind. Die resistiven Klemmsensoren 710 sind mit einer separaten Steuerung 700 bereitgestellt, die mittels eines LIN-Kommunikationsprotokolls o. dgl. mit der Steuerung 26 des kapazitiven Messsystems 10 in Verbindung steht.
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In 8 ist das kapazitive Messsystem 10 mit einem Paar resistiver Klemmsensoren 710 kombiniert, die entlang gegenüberliegender Seiten der Heckklappe 12 angeordnet sind, sowie einem Paar kapazitiver Sensoren 810, die an der Karosserie 16 des Fahrzeugs 12 angebracht sind. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der kapazitive Sensor 810 in die Seitenverkleidungen der Karosserie 16 eingebettet sein, die benachbart zu der Heckklappe 12 angeordnet sind. Die resistiven Klemmsensoren 710 und die karosseriemontierten kapazitiven Sensoren 810 werden jeweils mit separaten Steuerungen 700, 800 bereitgestellt, die mittels eines LIN-Kommunikationsprotokolls o. dgl. mit der Steuerung 26 des kapazitiven Messsystems 10 in Verbindung stehen.
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In 9 ist das kapazitive Messsystem 10 mit resistiven Klemmsensoren 710 und sich entlang entgegengesetzter Seiten der Heckklappe 12 erstreckenden heckklappenmontierten kapazitiven Sensoren 910 kombiniert. In einer Ausführungsform können der resistive Klemmsensor 710 und der heckklappenmontierte kapazitive Sensor 910 in dem gleichen Sensor vereinigt sein, wie z. B. in der vorläufigen US-Patentanmeldung 61/791,472 beschrieben, die durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist. Die resistiven Klemmsensoren 710 und die kapazitiven Sensoren 910 sind mit separaten Steuerungen 700, 900 bereitgestellt, die mittels eines LIN-Kommunikationsprotokolls o. dgl. mit der Steuerung 26 des kapazitiven Messsystems 10 in Verbindung stehen.
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In 10 ist das kapazitive Messsystem 10 mit resistiven Klemmsensoren 710 und heckklappenmontierten kapazitiven Sensoren 910 kombiniert. Die resistiven Klemmsensoren 710 und die kapazitiven Sensoren 910 kommunizieren jeweils mit den gleichen separaten Steuerungen 700, die mittels eines LIN-Kommunikationsprotokolls o. dgl. mit der Steuerung 26 des kapazitiven Messsystems 10 in Verbindung steht. Abermals können in einer Ausführungsform der resistive Klemmsensor 710 und der heckklappenmontierte kapazitive Sensor 910 in dem gleichen Sensor vereinigt sein, wie bspw. in der vorläufigen US-Anmeldung 61/791,472 beschrieben, die durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist.
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In 11 ist das kapazitive Messsystem 10 mit resistiven Klemmsensoren 710 und liftklappenmontierten kapazitiven Sensoren 910 kombiniert. Abermals können in einer Ausführungsform der resistive Klemmsensor 710 und der liftklappenmontierte kapazitive Sensor 910 in dem gleichen Sensor vereinigt sein, wie bspw. in der vorläufigen US-Anmeldung 61/791,472 beschrieben, die durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist. Auch können die resistiven Klemmsensoren 710, die kapazitiven Sensoren 910 und der mindestens eine längliche kapazitive Sensor 22 alle eine gemeinsame Steuerung 26 teilen. Folglich ist eine integrierte und gemeinsame Schaltung 26 mit Kosteneinsparungen für das kapazitive Messsystem 10 verbunden.
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Somit wird gemäß einer Ausführungsform ein kapazitives Messsystem 10 für eine Heckklappe 12 eines Fahrzeugs 14 bereitgestellt, das folgendes umfasst: mindestens einen länglichen kapazitiven Sensor 22, der auf einem Verkleidungsstück 400 der Heckklappe 12 angebracht ist und der so angeordnet ist, dass er sich über einen Bereich 100 des Verkleidungsstücks 400 erstreckt, und eine mit dem mindestens einen länglichen kapazitiven Sensor 22 verbundene Steuerung 26 zum Überwachen von Änderungen eines Kapazitätswertes des mindestens einen länglichen kapazitiven Sensors 22, wobei sich der Kapazitätswert ändert, wenn sich ein Hindernis der Fläche 100 nähert. In dem beschriebenen kapazitiven Messsystem kann der mindestens eine längliche kapazitive Sensor 22 eine Mehrzahl von länglichen kapazitiven Sensoren 22 sein.
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Die voranstehenden Ausführungsformen tragen zu einem verbesserten Hindernissensor 22 bei und stellen einen oder mehrere Vorteile bereit. Erstens wird durch das Detektieren der Nähe eines Hindernisses durch kapazitives Messen eine Überlastung des Sensors 22 und des eingeklemmten Hindernisses während der durch das kraftbetriebene Öffnen der Heckklappe 12 bedingten Zeitverzögerung reduziert. Zweitens gestattet der Sensor 22 die Verwendung einer Widerstandskontaktmessung als Reservemaßnahme zum kapazitiven Näherungsmessen.
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Die vorangegangene Beschreibung der Ausführungsformen wurde zu Zwecken der Darstellung und Beschreibung bereitgestellt. Sie soll nicht erschöpfend sein und die Offenbarung nicht beschränken. Einzelne oder Merkmale einer gegebenen Ausführungsform sind generell nicht auf diese besondere Ausführungsform limitiert, sondern sind ggf. austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, auch wenn dies nicht spezifisch dargestellt oder beschrieben ist. Das gleiche kann auch in vielfältiger Weise variiert werden. Derartige Variationen sind nicht als eine Abweichung von der Offenbarung anzusehen und alle derartigen Modifikationen sollen innerhalb des Umfangs der Offenbarung liegen.
