[发明专利]距离指示系统和方法

说明书

技术领域

本新概念广泛地涉及距离测量的领域，更特别地，涉及用于通过使用电磁载波调制指示相关的结构构件之间的距离的系统和方法。

背景技术

主题系统和方法被广泛应用于各种各样的应用和环境中。适当的应用的一个例子是在例如诸如车辆的空气弹簧的相关流体悬挂构件上或与其一起使用主题系统和方法。下面将具体参照这种相关流体悬挂构件上的使用详细讨论主题系统和方法。但是，应特别理解，主题系统和方法能够适于更宽的应用，并且意图不在于限于该特定例子的适当的应用。

各种公知和常用的器件和配置已被并且正在被用于监视一个结构构件相对另一个结构构件的相对位置。例如，包含一个或更多个链接构件的机械链接传感器常被用于连接诸如车辆的悬挂部件及其相应的框架或主体的相邻结构构件。链接构件一般通过响应链接的移动变化的可变电阻器或其它的适当的部件动作。电子控制单元(ECU)或其它的适当的器件然后基于可变电阻器两端的电压的相应的变化或通过电阻器的电流的相应的变化确定一个结构构件相对另一个结构构件的相对位置。

不幸的是，这些配置具有一般与它们的连续使用有关的大量的问题和/或缺点。机械链接特别是与车辆的悬挂系统相关使用的机械链接的使用的一个问题是，链接频繁受到例如诸如可由来自路面的碎石导致的物理冲击。这可导致链接大大受损或被破坏，使得如果器件操作则其根本不再正确地操作。

机械链接传感器的另一问题是，其电子部件一般暴露于沿路面行进的车辆一般经受的苛刻的环境条件(例如，温度极端、水、污垢、盐)。作为这种暴露的结果，传感器的电子部件可受到侵蚀而无法正确地起作用。由于这些问题或其它问题中的一个或全部，机械链接传感器中的一个或更多个可能在任意给定的时间不操作。因此，一般需要定期检查和更换这些传感器。

机械链接传感器的另一缺点在于，它以与其它的悬挂部件分开的方式被安装。结果，在组装过程中安装这些部件一般要花费额外的时间和精力。并且，在产生用于安装和操作机械链接的间隙区域的过程中一般需要额外的精力。因此，这些传感器不利地需要用于安装和操作的大量的工作和空间。

作为机械链接传感器的替代方案，利用穿过流体介质的一般为超声频率的声音或压力波的非接触传感器已被用于确定一个结构构件相对另一个结构构件的相对位置。这种应用的一个例子包含被用于确定诸如空气弹簧的流体悬挂构件的高度的超声传感器。在这种使用中，超声传感器在空气弹簧的一个端部构件上被支撑，并通过空气弹簧的弹簧室向相对的端部构件发送超声波。这些波被相对的端部构件的适当的特征构件反射回来，并且其间的距离以常规的方式被确定。

这种配置优于机械链接的一个优点在于，超声传感器至少部分免受冲击和暴露。但是，使用超声传感器也存在大量的缺点。一个这种缺点在于，这些传感器相对较贵，这趋于不希望地增加制造成本。并且，由于冲击或暴露而确实受损的传感器的更换成本也会增加。

另一缺点在于，超声传感器需要适于将超声波反射回传感器用于确定其间的距离的目标。如果这种目标没有被设置，那么超声波将不被正确地反射回来，因此不能够正确地确定距离。因此，为了适当地操作超声传感器必须设置目标区域。但是，在产品的设计约束限制包含目标区域的可能性的情况下，这是特别有问题的。在现有的产品没有适当的目标区域的情况下，对于现有产品配备超声传感器也是有问题的。

发明内容

提供根据本新概论的距离指示系统，该距离指示系统包括广播电磁波的收发器和与收发器隔开某一距离的应答器。应答器导致与距离相关的波的调制。

提供根据本新概念的用于在相关车辆上使用的相关空气弹簧的距离指示系统。相关空气弹簧包含被弹性材料壁固定在一起的第一和第二支撑构件，使得支撑构件响应施加到相关的空气弹簧上的负载相互相对移动。距离指示系统包括用于广播电磁载波的收发器。该系统还包括与收发器隔开某一距离并导致与距离相关的波的调制的应答器。所述收发器和所述应答器中的一个在第一和第二支撑构件中的一个上被支撑。

提供根据本新概念的空气弹簧组件，该空气弹簧包含上端构件和相对上端构件被隔开某一距离的下端构件。柔性弹簧构件在上下端构件之间被支撑。收发器在上下端构件中的一个上被支撑并广播电磁载波。应答器在上端构件和下端构件中的另一个上被支撑，并适于导致与收发器和应答器之间的距离有关的载波的调制。