专利名称：障碍物检测用传感条及其结合结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于利用静电容量的变化来检测障碍物的系统的传感条(sensorstrip),具体地涉及一种通过使用一侧所弯曲的板状的条状电极(strip electrode)来减少误动作的危险的传感条。
背景技术：
以往，在多数情况下，均以手动的方式来打开/关闭汽车的门，但最近，制作成能够通过按钮操作来自动地打开/关闭车门的情况逐渐增多。由此，为了防止手或身体的一部分夹在车门或车窗里的安全事故，对有障碍物时能够使车门或车窗的工作中断的障碍物检测系统的要求也越来越高。障碍物检测系统分为接触式和非接触式，接触式是通过对因障碍物的接触而产生的电负荷的变化或气动的变化进行检测来判断障碍物是否存在的方法，非接触式是障碍物与门或窗口相接触之前判断障碍物是否存在的方法，其中，具有代表性的是利用静电容量的方法。图1是表示检测静电容量的变化的以往障碍物检测系统的简要结构图，所述障碍物检测系统包括:静电容量检测组件12，用于检测静电容量；控制组件18，用于利用从静电容量检测组件12所输出的信号来判断障碍物是否存在；电源线20，用于将静电容量检测组件12的输出信号向控制组件18传递。静电容量检测组件12包括:一个以上的传感条14，所述一个以上的传感条14沿着门或窗口的周边部进行设置；静电容 量检测电路16，与上述各个传感条14的端部相结合，用于检测传感条14的静电容量。控制组件18具有如下作用:对静电容量检测电路16的输出信号与基准值进行比较，如果超过了公差范围，就判断为障碍物接近，便利用用于使门或窗口自动打开/关闭的开闭组件30来传输控制信号，从而使门或窗口的工作中断或使其向相反的一侧进行工作。另一方面，如图2的剖视图所示，就以往的传感条14而言，在柔韧性突出的橡胶材质的传感器本体41的内部沿着长度方向形成有空腔(cavity)43，在上述空腔43的上部及下部设有相互对置的第一电极42和第二电极44。在传感条14的基准面45正好附着于车身的情况下，车身起到电极作用，因此也可以省略第二电极44。传感条14与静电容量检测电路16相连接，静电容量检测电路16在搭载于PCB基板上的状态下，插入于传感条14的空腔43之后利用橡胶材质来进行成型，从而与传感条14形成一体。在传感条14的第一电极42与第二电极44之间形成有预定的静电容量，这种静电容量从外部障碍物接近时，其值发生变化。由此，通过检测传感条14的静电容量的变化，来判断障碍物是否接近。但是，以往的传感条14具有如下几个问题。第一，以往的第一电极42和第二电极44具有编织有金属丝的金属网(metalmesh)结构，从而存在电极的厚度变厚，制作费用昂贵的缺点。第二，若电极的厚度变厚，静电容量则因在传感条14的侧方接近的物体而容易发生变化，由此往往会发生妨碍窗口的关闭工作的情况。具体说明如下:如图3所示，在传感条14沿着车身50的周边部，即插入有窗口 60的上端的填充部52的周边进行设置的情况下，若电极42、44的厚度太厚，侧方灵敏度则变高，从而借助于侧方向上移动的窗口 60来使静电容量发生变化，由此控制组件18误判为障碍物接近，便会使窗口 60的动作中断。为了防止这种现象，需要将传感条14设置成足够远离于车身50的端部，但现状是，在车身50很难确保其所需的区域。另外，若缩小电极42、44的宽度，则能够在一定程度上减少侧方灵敏度，但这样整体的灵敏度也会同时减少，因此具有无法正常地检测真正的障碍物的问题。第三，如上所述，为了连接搭载有静电容量检测电路16的PCB基板与传感条14的端部，需要将PCB基板插入于形成于传感条14的内部的空腔43并利用橡胶材质来进行成型，但在成型过程中，成型液流入空腔43的内部，因此存在成型工作难的问题。第四，安装于车辆的侧窗附近的传感条14，需要降低侧方灵敏度，但与此不同，自动被打开/关闭的侧门或后门，则需要总体上扩大检测区域。但是，利用以往的传感条14如果不延长电极的宽度，就没有使检测区域增加的方法，如果考虑传感条14的设置区域非常受限制，那么在 延长电极的宽度上也受限制。
发明内容
为了解决这种问题，本发明的目的在于，提供一种制作方便，生产费用低廉的传感条。并且，另一目的在于，减少传感条的误动作危险。为了解决上述问题，本发明提供一种障碍物检测用传感条，所述障碍物检测用传感条包括:条状的传感器本体，其一侧具有与对象物相结合的基准面；条状电极，沿着长度方向埋设在上述传感器本体的内部，且以宽度方向为基准从周边部越靠向中央部则离上述基准面越近，呈板状。在本发明的传感条中，上述条状电极的特征在于，以上述宽度方向为基准具有曲线形的剖面或者以上述中央部为基准具有既对称又对上述基准面倾斜的V字型的剖面。并且，上述条状电极的特征在于，包括以相互隔开的方式平行地配置的第一条状电极及第二条状电极。并且，本发明提供一种障碍物检测用传感条，所述障碍物检测用传感条包括:条状的传感器本体，其一侧具有与对象物相结合的基准面；条状电极，沿着长度方向埋设在上述传感器本体的内部，且以宽度方向为基准从周边部越靠向中央部则离上述基准面越远，呈板状。另外，本发明提供一种障碍物检测用传感条，所述障碍物检测用传感条包括:条状的传感器本体，其一侧具有与对象物相结合的基准面，所述传感器本体的内部无空腔地进行填充，所述传感器本体的一个端部面具有插入槽；条状电极，沿着长度方向埋设在上述传感器本体的内部，且以宽度方向为基准从周边部越靠向中央部则离上述基准面越近或越远，呈板状；PCB基板，其搭载有静电容量检测电路，所述静电容量检测电路与上述条状电极电连接；导电性保护壳，其安装在上述PCB基板，用于覆盖上述静电容量检测电路，且所述导电性保护壳与上述PCB基板的接地端子相连接；成型部，以在上述PCB基板的至少一部分插入于上述传感器本体的上述插入槽的状态下包围上述PCB基板和上述导电性保护壳的方式形成，用于使得上述PCB基板和上述传感器本体形成一体。并且，本发明提供一种障碍物检测用传感条的结合结构，其特征在于:上述导电性保护壳连接有接地部件,所述接地部件向上述成型部的外部突出并与车身相结合。并且,本发明提供一种障碍物检测用传感条的结合结构，上述条状电极包括相互平行的第一条状电极和第二条状电极；上述第一条状电极在上述成型部的内部与形成于上述PCB基板的连接端子相连接，上述第二条状电极向上述成型部的外部突出并与车身相结合或者在上述成型部的内部与上述导电性保护壳电连接。并且，提供一种障碍物检测用传感条的结合结构，其特征在于:上述传感器本体具有沿着长度方向形成的结合突起或结合槽，在检测区域安装有支座(carrier),所述支座包括与上述传感器本体的结合突起或结合槽相对应的结合槽或结合突起，上述传感器本体以可以滑动的方式与上述支座相结合。根据本发明的第一实施例，通过使传感条的检测区域向中心部集中，来降低侧方灵敏度，以能够解决将从车辆向上移动的窗口误判为障碍物而妨碍其工作的问题。并且，将薄的金属板利用为条状电极，因此具有与以往相比减少生产费用的效果，并且在传感器本体的内部不设有空腔，从而具有容易进行成型工作的优点。并且，根据本发明的第二实施例，传感条的检测区域变宽，从而能够在侧门或后门改善障碍物检测的准确度。
图1是利用静电容 量变化的障碍物检测系统的简要结构图。图2是表示以往的传感条的剖视图。图3是表示将传感条设在车辆的窗口附近的状态的附图。图4是本发明的第一实施例的传感条的剖视图。图5是表不本发明的第一实施例的传感条的变形例的剖视图。图6是表示本发明的第一实施例的传感条安装在支座的状态的剖视图。图7是示出了内置有2个条状电极的传感条的结合结构的剖视图。图8是示出了内置有I个条状电极的传感条的结合结构的剖视图。图9是本发明的第二实施例的传感条的剖视图。附图标记的说明100:传感条110:传感器本体
112:基准面114:结合槽
116:插入槽120:第一条状电极
130:第二条状电极 140:成型部150: PCB基板152:连接端子
160:导电性保护壳 162:接地部件 170:电源线200:支座
210:结合突起
具体实施例方式
以下，参照附图，将对本发明的优选实施例进行说明。第一实施例如图4的剖视图所示，本发明的第一实施例的传感条100包括:传感器本体110，具有大致四方的剖面结构，呈条状(strip);第一条状电极120及第二条状电极130，沿着长度方向埋设在上述传感器本体110的内部，且相互对置。传感器本体 110优选为橡胶等柔性材质，其内部无空腔地进行填充。但根据设置位置，也可以使用不容易折弯的硬性材质的传感器本体110。另一方面，为了便于说明，以下，在传感器本体110中将与车身或者后面要说明的支座200相结合的一面称为基准面112。在本发明中，为了减低侧方灵敏度，将具有大约4 5mm的宽度和大约0.2mm的厚度的薄的板状的金属带状利用为第一条状电极120和第二条状电极130。特别是，本发明的第一实施例具有如下特征:第一条状电极120及第二条状电极130以宽度方向为基准从周边部越靠向中央部与离基准面112越来越近。例如，如图所示，若第一条状电极120及第二条状电极130对基准面112具有凹陷的曲率的剖面结构，则具有检测区域向第一条状电极120及第二条状电极130的中心轴一侧集中且侧方灵敏度降低的效果。根据实验，优选地，具有4mm的宽度的各个条状电极120、130为与上述各个条状电极120、130相邻的圆柱的直径大约2 3cm左右。为了便于制作，如图5所示，不将各个条状电极120、130形成为曲面体，也可以通过弯曲中央部来制作，使得该中央部具有大致V形态的剖面结构。在这种情况下，中央部和两侧端部之间的倾斜面并不是曲面而是平面。第一条状电极120及第二条状电极130的两侧端部之间的距离优选为大约4 5_，为了防止中央部尖细地形成，使得电荷集中，优选地，将所弯曲的中央部加工为曲面。在图4及图5中图示了 2个条状电极120、130埋设在传感器本体110的内部，但在将传感条100直接附于金属材质的车身的情况下，也可以省略接近于基准面112的第二条状电极130。在这种情况下，金属材质的车身起到与第一条状电极120相对置的第二条状电极的作用。另一方面，也可以将传感条100直接附着于车身，但为了便于更换，如图6所示，也可以将单独的支座200安装在车身之后，将传感条100安装在支座200。在利用支座200的情况下，在传感器本体110的基准面112沿着长度方向形成结合槽114，在支座200沿着长度方向形成与结合槽114相对应的结合突起210。结合槽114具有与入口相比内部空间的宽度宽的结构，结合突起210具有扣合在结合槽114的内部的形态。由此，在将支座200附着于车身的状态下，如果从支座200的侧方将支座200的结合突起210插入于传感条100的结合槽114之后嵌入传感条100，就能够方便地安装传感条100。在进行更换时，也能够方便地分离传感条100。相反，也可以在支座200形成结合槽，在传感器本体110形成与其相对应的结合突起。如图7的设置剖视图所示，本发明的第一实施例的传感条100在其端部形成插入槽116,在将搭载有静电容量检测电路的PCB基板150的一端插入于插入槽116的状态下，通过对橡胶材质进行成型来与PCB基板150形成一体。可以将PCB基板150全部或一部分插入于插入槽116。此时，如图所示，如果将用 于覆盖静电容量检测电路的金属材质的导电性保护壳160安装在PCB基板150，不仅能够保护电路，而且也能够防止电磁波的影响。对具体的连接方法进行观察，可知向传感器本体110的端部突出的第一条状电极120与形成于PCB基板150的连接端子152相连接，形成于PCB基板150的接地端子(未图示)与导电性保护壳160电连接。并且，通过在导电性保护壳160形成接地部件162，并且连接上述接地部件162与第二条状电极130，可以使PCB基板150的接地端子与第二条状电极130电连接。成型部140使PCB基板150与传感器本体110形成一体，该成型部140在连接形成于PCB基板150的连接端子152与第一条状电极120的状态下，以包围PCB基板150和导电性保护壳160所有的方式形成。另一方面，图7图示了在成型部140的内部接地部件160与第二条状电极130的端部相连接，但并不局限于此。因此，使接地部件160和第二条状电极130的端部分别向成型部140的外部暴露，从而也可以利用螺钉等与车身300相结合。用于连接外部的控制组件与搭载于PCB基板150的静电容量检测电路的电源线170从成型部140的端部向外部引出。并且，虽然未图示，用于将静电容量检测电路所产生的检测信号向外部的控制组件传输的传输线也向成型部140的外部引出。只是，在将检测信号以无限的方式被发送的情况下，也可以省略传输线。经过这种工序与PCB基板150形成一体的传感条100利用粘结剂310附着于车身300。与此不同，如上所述，也可以与支座200相结合。另一方面，如果车身300为导电体，车身300就可以起到第二条状电极的作用，因此在这种情况下，如图8所示，需使用仅内置有第一条状电极120的传感条100使向成型部140的外部暴露的导电性保护壳160的接地部件160与车身300相结合。第2实施例本发明的第一实施例的传感条100主要用于车辆的侧面窗口的控制,提出该传感条100是为了降低侧方灵敏度，使得不将向上移动的窗口识别为障碍物。但是，设在窗口的传感条100只需检测在窗口升降的区域是否存在障碍物，因此检测区域相对窄也无妨，但是，设在自动被打开/关闭的侧方门或后方门的周边的传感条100需要与其检测区域相比宽敞。例如，在已打开后方门或后备箱门的状态下装卸行李时，因为人(障碍物)可能会在多种位置上，所以需要正常地进行检测。图9表示本发明的第二实施例的传感条100，包括:传感器本体110，具有大致四方的剖面结构，呈条状，第一条状电极120及第二条状电极130，沿着长度方向埋设在上述传感器本体110的内部,且相互对置；在这一点上与第一实施例相同。只是，本发明的第二实施例具有如下特征:第一条状电极120及第二条状电极130以宽度方向为基准从周边部向中央部远离于基准面112。即，如图所示，如果使第一条状电极120及第二条状电极130的剖面结构对于基准面112具有鼓起的曲率，就具有检测区域向第一条状电极120及第二条状电极130的周边部一侧变宽的效果。在这种情况下，也可以制作成具有中央部所弯曲的颠倒的V字形态的剖面结构。此外，第一条状电极120及第二条状电极130的曲率、传感器本体110的材质、与PCB基板的结合形态等与第一实施例的情况相同，因此省略其说明。第一实施例的传感条100的条状电极120、130与第二实施例的传感条100的条状电极120、130具有相反的曲率，因此也可以根据需要将一个产品使用为窗口或将上下颠倒之后使用为门。另一方面，如上，对本发明的传感条100设在车辆进行说明，但本发明的传感条100适用于自动被打开/关闭的窗口或门，因此其用途当然也不局限于车辆。并且，以上虽然对本发明的优选实施例进行了说明，但本发明能够由本发明所属技术领域的技术人员变形 为多种形态来实施，即使是变形的实施例，但如果包括后面要说明的专利权利要求所记载的本发明的技术思想，当然，属于本发明的权利范畴。
权利要求
1.一种障碍物检测用传感条，其特征在于，包括: 条状的传感器本体，其一侧具有与对象物相结合的基准面，所述传感器本体的内部无空腔地进行填充,所述传感器本体的一端部面具有插入槽； 条状电极，沿着长度方向埋设在上述传感器本体的内部； PCB基板，其搭载有静电容量检测电路，所述静电容量检测电路与上述条状电极电连接； 导电性保护壳，其安装在上述PCB基板，用于覆盖上述静电容量检测电路，且所述导电性保护壳与上述PCB基板的接地端子相连接； 成型部，以在上述PCB基板的至少一部分插入于上述传感器本体的上述插入槽的状态下包围上述PCB基板和上述导电性保护壳的方式形成，用于使得上述PCB基板与上述传感器本体形成一体。
2.根据权利要求1所述的障碍物检测用传感条，其特征在于，上述条状电极由金属板形成，且以宽度方向为基准从周边部越靠向中央部则离上述基准面越近或越远。
3.根据权利要求1所述的障碍物检测用传感条的结合结构，其特征在于，上述导电性保护壳连接有接地部件，所述接地部件向上述成型部的外部突出并与车身相结合。
4.根据权利要求1所述的障碍物检测用传感条的结合结构，其特征在于， 上述条状电极包括相互平行的第一条状电极和第二条状电极； 上述第一条状电极在上述成型部的内部与形成于上述PCB基板的连接端子相连接；上述第二条状电极向上述成型部的外部突出并与车身相结合或者在上述成型部的内部与上述导电性保护壳电连接。
5.根据权利要求1所述的障碍物检测用传感条的结合结构，其特征在于，上述传感器本体具有沿着长度方向形成的结合突起或者结合槽，在检测区域安装有支座，所述支座包括与上述传感器本体的结合突起或结合槽相对应的结合槽或结合突起，上述传感器本体以能够滑动的方式与上述支座相结合。
全文摘要
本发明公开了利用静电容量的变化来检测障碍物的接触的传感条。本发明的传感条包括条状的传感器本体，其一侧具有与对象物相结合的基准面；条状电极，沿着长度方向埋设在上述传感器本体的内部，且以宽度方向为基准从周边部越靠向中央部则离上述基准面越近，呈板状。根据本发明的一实施例，通过使传感条的检测区域向中心部一侧集中，来降低侧方灵敏度，由此能够解决将在车辆向上移动的窗口误判为障碍物而妨碍其工作的问题。并且，由于将薄的金属板利用为条状电极，因此与以往相比具有生产费用减少的效果，并且在传感器本体的内部不设有空腔，从而具有容易进行成型工作的优点。
文档编号G01B7/00GK103229017SQ201180047856
公开日2013年7月31日 申请日期2011年7月22日 优先权日2010年9月30日
发明者赵胜元, 吴正基, 郑光石 申请人:普斯特株式会社
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