车窗防夹伤保护监测-感算商城

车窗防夹伤保护监测

来源：Micro-Epsilon（米铱）

发布时间：2026-01-23

电容原理

capaNCDT

车窗防夹伤保护

如今，自动车窗已成为标准车辆配置的一部分。滑动门、尾门和行李箱盖也越来越多地采用电动操作。然而，这种舒适度也带来了一定的风险：任何人的手被夹在关闭的车窗中时都会带来非常大的痛苦。对于滑动天窗或尾门，由于其质量更大，可能会造成严重甚至致命的伤害。因此，必须监测关闭过程以防止夹伤。如今，接触系统通常用于此：例如，这些系统监测电机扭矩，并在扭矩过高时关闭。其他系统在型材条中装有触觉传感器，当两根集成线被挤压在一起时，触点就会闭合。然而，所有这些系统都有一个缺点，即尽管如此，仍必须施加一定的力——在许多情况下是相当大的力。

对于此种情况，解决方案是非接触的监控系统。由米铱公司与 Metzeler 和 Frauhofer Gesellschaft 共同开发的一种非接触电容防夹伤保护传感器。该传感器可以轻松集成到现有的门或车窗型材中。通过上述的接触系统，型材中已经存在的导线甚至可以用作传感器元件，并作为电容评估电路的一部分，该电路则对导线之间的电容变化做出相应的反应。

这里的电场也延伸到电线以外的空间，以实现非接触的检测。如果介电常数大于 1 的物体进入电场，电容会发生变化，电路会检测到物体的接近。由于人体主要由介电常数约为 81 的水组成，因此身体部位被夹住后可以轻松、迅速地被检测出。

应用

但是，如果遇到雨水或受潮，会发生什么情况？因为这里的水同样也会作用在传感器上。米铱公司的工程师已经成功地开发了一种可靠的区分手/水差异化的技术。通过使用多频技术，可以在信号中清楚地区分身体部位和液态水。只有现在才有可能在车辆上应用。此外，充当开关的导线可以继续使用，同时提供了触觉信号，还提供了额外的安全保障。如果除了身体部位以外，且介电常数较低的物体被卡住（例如木制品或塑料部件），这也是有必要的。然而，在这里，力的作用并不是一个大问题。

评估电路以 ASIC 的形式小型化，大大减少了安装空间，并提供了适合大规模生产的经济高效的解决方案。

系统数据:

- 带有两根电线作为电极的电容传感器

- 嵌入橡胶型材中

- 带触觉信号的冗余系统

- 插头中的塑料外壳中带有 ASIC 电子设备

- 测量范围 10 pF，偏移量最高可达 300 pF

- 分辨率 < 50 fF

- 手指检测阈值低至 3 mm，手部检测阈值低至 20 mm

- 电容切换时间 < 7 ms，触觉切换时间 < 5 μs

- 手/水检测

- 电线断裂检测，看门狗定时器