專利名稱：距離指示系統和方法
技術領域：
本發明的新的構思一般涉及距離測量領域，更具體地說，涉及利 用電磁波調制來指示相關的結構部件之間的距離的系統和方法。
背景技術：
本發明的系統和方法能夠廣泛地適用于大量不同的應用和環境。 一個適當應用的例子是本發明的系統和方法在相關的流體懸架部件 (例如車輛的空氣彈簧)上的應用。本系統和方法將在后面具體地參 照在這種相關的流體懸架部件上的應用被詳細地討論。不過，尤其應 當理解，所述系統和方法具有廣泛的應用，并不限于這里給出并討論 的特定例子，這些例子僅僅是一些適當應用的例子。當前使用各種熟知的和通用的裝置與結構用于監視一個結構部 件和另一個結構部件的相對位置。例如，包括一個或多個連接部件的 機械連接傳感器通常用于連接在相鄰的結構部件之間，例如車輛的懸 架元件和懸架元件的相應框架或者本體之間。連接部件一般通過可變 電阻或者響應連接的運動而改變的其它合適元件來起作用。電子控制電路(ECU)或其它適當裝置然后根據可變電阻上的電壓的相應改變或 通過電阻的電流的相應改變，來確定一個結構元件相對于另一個的相對位置。不幸的是，這種布置具有通常與其連續使用有關的若干問題和/ 或缺點。使用這種機械連接，特別是和車輛的懸架系統相關聯使用的 那些連接的一個問題是，這些連接頻繁受到物理撞擊，例如由行車道 上的碎片引起的撞擊。這可能導致連接被嚴重破壞或者斷開，使得這 種裝置即使工作也全然不再正確地工作。機械連接傳感器的另 一個問題是，其電子元件一般暴露于沿著行車道行駛的車輛通常所經受的苛刻環境條件下(例如極端的溫度、水、 污物、鹽)。這種暴露的結果，傳感器的電子元件可能被腐蝕，因而 不能正確地工作。由于這些或其它問題中的一個或兩個，在任何給定 時刻， 一個或多個機械連接傳感器可能是不工作的。因而， 一般需要 定期地檢查和更換這種傳感器。機械連接傳感器的另 一個缺點是，其是和其它的懸架元件分開地 安裝的。結果，在裝配處理期間一般要花費額外的時間和勞動來安裝 這些元件。此外，為了形成用于機械連接的安裝和操作所需的凈空區 域， 一般也涉及附加的勞動。因而，這種傳感器不利地要求用于安裝 和操作所需的大量的勞動和空間。作為機械連接傳感器的一種替代，使用 一種非接觸傳感器用于確 定結構元件間的相對位置，這種傳感器利用穿過流體介質行進的一般 在超聲波頻率下的聲波或壓力波。這種應用的 一個例子包括超聲傳感 器，用于確定流體懸架部件(例如空氣彈簧)的高度。在這種應用中， 超聲傳感器被支撐在空氣彈簧的一個端部件上，并通過空氣彈簧的彈 簧室朝向相對端部件發送超聲波。通過相對端部件的合適特征向回反 射所述超聲波，并以常規方式確定其間的距離。這種結構相對于機械連接的一個優點是，超聲傳感器至少部分地 被保護免于撞擊和暴露。不過，利用超聲傳感器也存在許多缺點。一 個缺點是，這種傳感器相對昂貴，這使得不希望地增加生產成本。此 外，同樣也增加了受到撞擊或暴露而破壞的傳感器的更換成本。另一個缺點是，超聲傳感器需要適合于向回朝向用于確定其間的 距離的傳感器反射超聲波的靶子。如果不提供靶子，便不能正確地向 回反射超聲波，因而不能正確地確定距離。因而，必須提供一個靶子 區域，以便使超聲傳感器正確地工作。然而，當產品的設計約束限制 關于包括靶子區域的可能性時，這尤其成為問題。當現有產品沒有適 當乾子區域時，對于配備超聲傳感器的現有產品，這也是個問題。發明內容按照本發明的新的構思，提供一種包括用于廣播第一電磁波的發 送器的距離指示系統。收發器被支撐在離開發送器一定距離處。收發 器操作用于接收第一電磁波并發送第二電磁波。收發器還操作用于與 所述距離有關地調制第二電磁波。接收器和收發器以隔開的關系被支 撐著，操作用于接收調制的第二電磁波。按照前述距離指示系統，其中，所述收發器利用幅度調制和頻率 調制之一來調制所述第二電磁波。按照前面的段落之一所述的距離指示系統，其中，使用具有第一 頻率的第一載波來發射所述第一電磁波，使用具有第二頻率的載波來 發射所述第二電磁波。按照前面的段落之一所述的距離指示系統，其中，所述第一頻率在大約30 kHz到大約300 MHz的范圍內。按照前面的段落之一所述的距離指示系統，其中，所述第二頻率 在大約300 kHz到大約6 GHz的范圍內。按照本發明的新的構思的另一個實施例，提供一種用于相關的車 輛懸架系統的距離指示系統，所述懸架系統包括相關的空氣彈簧組 件，空氣彈簧組件具有第一和第二端部件以及設置在其間的彈性體 壁，所述距離指示系統包括被支撐與第一端部件相鄰的發送器，用于 廣播第一電磁波。收發器在離開所述發送器一定距離處被支撐與笫二 端部件相鄰。所述收發器操作用于接收第一電磁波并發射第二電磁 波。所述收發器還操作用于與所述距離有關地調制第二電磁波。接收 器以與所述收發器分開的關系被支撐，并操作用于接收調制的第二電 磁波。提供一種按照本發明的新的構思的空氣彈簧組件，包括第一端 部件；和所述第一端部件分開的第二端部件；以及被支撐在第一和第 二端部件之間并在它們之間至少部分地形成流體室的柔性彈簧壁。第 一收發器被支撐在所述第一端部件上，并且包括用于發射第一電磁波 的第一天線和用于接收第二電磁波的第二天線。第二收發器被支撐在 與第一收發器離開一定距離的第二端部件上。第二收發器包括操作用于接收第一電磁波的第一天線、操作用于發送第二電磁波的第二天 線、以及用于在第一和第二天線之間進行電通信的處理裝置。所述處 理裝置接收與離開第二收發器的第一天線的距離有關的電信號。處理 裝置還與所述電信號有關地調制第二電磁波的特性。按照前一段落所述的空氣彈簧組件，其中，所述第二電磁波的被 調制特性是幅度和頻率之一。按照前面的段落之一所述的空氣彈簧組件，其中，所述第一發送器包括被支撐在所述第一端部件上的發射部分和被支撐在所述第一端部件附近的接收部分。按照前面的段落之一所述的空氣彈簧組件，其中，所述第一收發 器包括和其所述第一天線進行電通信的發送器，并且所述發送器在大約30 kHz到大約300 MHz的頻率下操作。按照前面的段落之一所述的空氣彈簧組件，其中，所述笫二收發 器包括和其所述第二天線進行電通信的發送器，并且所述發送器在大約300 kHz到大約6 GHz的頻率下操作。按照前面的段落之一所述的空氣彈簧組件，其中，所述第二收發 器被感應耦合到所述第一收發器，所述第二收發器包括電源電路，其 與所述第一天線進行電通信，并操作用于收集由于與所述第一收發器 的感應耦合獲得的電能。按照前面的段落之一所述的空氣彈簧組件，其中，所述第二收發 器包括與所述處理裝置進行電通信的傳感器，所述傳感器操作用于向 所述處理裝置輸出表示作用于所述第二收發器和所述第二端部件之 一上的輸入的傳感器信號。按照前面的段落之一所述的空氣彈簧組件，其中，所述傳感器是 加速度傳感器、熱電偶和壓力傳感器之一。按照前面的段落之一所迷的空氣彈簧組件，其中，所述處理裝置 操作用于與所述距離以及所述傳感器信號相關地調制所述第二電磁 波的特性。按照前面的段落之一所述的空氣彈簧組件，其中，所述處理裝置8包括電壓-頻率轉換器、微處理器、微控制器或微計算機之一。按照本發明的新的構思，提供一種用于確定空氣彈簧的第一和第 二端部件之間的距離的方法，包括提供被支撐在第一端部件附近并廣 播第一電磁波的發送器。該方法還包括提供在第二端部件附近以與所 述發送器分開的關系被支撐并發射第二電磁波的收發器。該方法還包 括利用所述第 一 電磁波在所述收發器內感應電信號，并且與所述發送 器和所述收發器之間的距離有關地調制所述第二電磁波。該方法還包 括根據調制的第二電磁波來確定發送器和收發器之間的距離。按照前一段落所述的方法，其中，d)包括根據幅度調制和頻率調 制之一，利用調制信號來調制所述第二載波，以產生所述調制的第二 電磁波。按照前面的段落之一所述的方法，其中調制所述第二栽波包括 根據所迷感應的電信號來產生所述調制信號。按照前面的段落之一所述的方法，還包括以與所述收發器分開 的關系來提供接收器，所述接收器接收所述調制的第二電磁波并從中 恢復所述調制信號。
圖1表示與車輛的操作相關地示出的按照本發明的新構思的距 離指示系統；圖2是包括按照本發明的新構思的距離指示系統的空氣彈簧組 件的一個示例性實施例的側視圖部分橫截面圖；圖3是按照本發明的新構思的距離指示系統的一個示例性實施 例的示意地表示；圖4是按照本發明的新構思的距離指示系統的另一個示例性實 施例的示意地表示；圖5是按照本發明的新構思的收發器的一個示例性實施例的示 意地表示；以及圖6是按照本發明的新構思的收發器的另一個示例性實施例的示意地表示。
具體實施方式
現在參看附圖，其中這些圖用于說明本發明的新構思的示例的實 施例，并不用于限制本發明，圖l表示具有簧載質量(例如車輛本體102)以及非簧載質量(例如軸104和車輪106)的車輛IOO。多個阻 尼部件(例如減震器108)被以適當方式固定在車輛的簧栽質量和非 簧載質量之間。此外，多個流體彈簧部件，例如空氣彈簧組件110在 車輪106和減震器108的附近設置在車輛的簧載質量和非簧栽質量之 間。車輛100還包括流體供應系統112，其和空氣彈簧組件110連通， 并操作用于選擇地供應和從中排放加壓流體。流體供應系統112包括 加壓流體源，例如壓縮機114，并可選地包括存儲容器，例如容器116, 用于接收和存儲來自加壓流體源的加壓流體。系統112還可以包括適 當流體排放裝置，例如回氣管118，用于從系統中排出加壓流體。流體供應系統112可以用任何適當方式與流體彈簧部件連通。例 如，系統112可以包括閥門組件120或其它適當裝置或結構，用于在一個或多個加壓流體源和流體彈簧部件之間有選擇地分配加壓流體。 如在圖1的示例的實施例中所示，壓縮機114、容器116和回氣管ll8 與閥門組件120流體連通。此外，空氣彈簧組件110通過流體管線l22 與閥門組件120流體連通。因而，閥門組件120可被有選擇地啟動， 以便從壓縮機和/或容器向一個或多個空氣彈簧組件傳遞加壓流體。此 外，閥門組件120可被有選擇地啟動，以便通過回氣管118或另一種 適當結構從一個或多個空氣彈簧組件排放加壓流體。應當理解，前述 的流體供應系統及其操作僅僅是示例性的，可以有選擇地使用任何其 它適當流體源、系統和/或操作方法。車輛100還包括懸架控制系統124,用于有選擇地操作一個或多 個懸架系統元件，例如減震器108、空氣彈簧組件110和/或加壓流體 供應系統112。懸架控制系統124包括電子控制單元126，其與閥門組件120的一個或多個元件通信，例如通過通信線128有選擇地啟動 和/或操作所述元件。此外，電子控制單元126以適當方式與空氣彈簧 組件110通信，例如通過通信線130。懸架控制系統，例如控制系統124可以用許多方式操作。例如， 懸架控制系統，例如控制系統124可以用于高度調整(即有選擇地升 降車輛的簧載質量)。作為另一個例子，懸架控制系統，例如控制系 統124可以用于水平操作(即保持車輛的簧栽質量基本上處于水平方 位)。給定這種與高度監視和調整的普通關聯，懸架控制系統一般利 用一個或多個高度或距離傳感器來監視車輛的高度和/或方位。許多種 高度傳感器和/或距離確定裝置是已知的和慣用的，例如在前面的一個 部分中所討論的。作為一種任選的結構，空氣彈簧組件110包括按照 本發明的新構思的距離指示系統，其發射電磁波132和134，用于確 定和傳遞車輛的高度或兩個車輛之間或者懸架系統元件之間的距離。在圖2中作為空氣彈簧組件200示出了按照本發明的新構思的流 體懸架部件的一個示例性實施例，其包括第一或上端部件202、第二 或下端部件204、以及固定在其間的柔性彈簧壁206。示出的第一或 上端部件202沿著相關的上車輛元件UVC設置，示出的第二或下端 部件204沿著相關的下車輛元件LVC設置。所述上、下車輛元件例 如可以是車輛的各簧載質量和非簧載質量的部分或與其相關的部分。 此外，應當理解，第一和第二端部件可以用任何適當方式固定在上、 下車輛元件上，例如通過緊固件(未示出)。此外，應當理解，空氣 彈簧組件200在圖2中被示出為滾動凸輪結構。不過，應當理解，這 種結構僅僅是示例性的，可以有選擇地使用任何其它適當結構。柔性彈簧壁206至少部分地限定在端部件202和204之間延伸的 彈簧室208。適當流體管線FLN，例如圖1中的流體管線中的一 個通過開口與彈簧室208連通，所述開口是通過空氣彈簧組件的一個 端部件形成的，例如通過第一端部件202形成的通路210。可以使用 適當連接器或配件212來保持流體管線FLN在操作時通過通路210 與彈簧室208相通。空氣彈簧組件200還包括距離指示系統(未編號)，其包括第一 收發器214和與第一收發器隔開距離Dl的第二收發器216。第一收 發器214可以通過導線218與一個或多個裝置或元件通信。例如，導 線218可以表示圖1中在空氣彈簧組件110和電子控制單元126之間 延伸的通信線130。此外，可以由外部電源(未示出)，例如電池或 車輛發電機來提供電功率。不過，如圖2所示，第二收發器216最好 是無線的。因而，利用第一電磁波EW1和第二電磁波EW2來進行與 第二收發器216的通信。在圖2所示的示例的實施例中，第一收發器214被支撐在第一端 部件202上，第二收發器216被支撐在第二端部件204上。可以用任 何合適方式把第一和第二收發器固定在端部件上，例如通過使用適當 緊固件、粘合劑、支架系統，或者通過把收發器或其元件制造(例如 模制)的端部件上。此外，應當理解，這種結構僅僅是示例性的，可 以在其它位置、以其它方位和/或結構來安裝按照本發明的新構思的距 離指示系統的任何元件。由圖2可以看出，可以以非對準的方位來使用第一和第二收發 器。即，在圖2所示的示例的例子中，笫二收發器216被設置在第二 端部件上大致中心的位置，而第一收發器214被設置在向外朝向第一 端部件的外邊沿的位置。這樣，第一收發器2L4可以可選地包括第二 部分214A，其在操作時可被安裝在離開第一部分的位置，并通過導 線218A與一個或多個其它裝置或元件通信。在這種結構中，第一部 分可以是發射部分，第二部分可以是接收部分。不過，可以選擇地使 用任何其它適當結構或操作方法。此外，應當理解，第一收發器214和第一端部件202之間的距離 D2以及第二收發器216和第二端部件204之間的距離D3通常是固定 的距離。這樣，本領域技術人員應當看出，在圖2中由尺寸D1表示 的收發器之間的距離也可以表示如尺寸D4所示的空氣彈簧組件200 的高度，并且可以類似地確定其它的尺寸或距離。距離指示系統300的一個示例的實施例示于圖3，其包括第一收12發器302和與第一收發器302隔開距離Dl的第二收發器304。第一 收發器302通過導線306與適當外部電源，例如電池或車輛發電機通 信。此外，第一收發器302可以例如通過適當導線310與一個或多個 其它系統和/或元件308通信。第一收發器302包括發送器312和與發送器通信的第一天線 314。可以通過導線306從外部電源(未示出)向發送器312提供被 合適調節的電功率。或者，第一收發器302可以包括與導線306通信 的電源電路316，用于從適當電源接收電功率。電路316可以輸出適 當電壓和/或電流值的調節的電功率，用于收發器302的其它元件的操 作。例如，圖3所示的電源電路316和發送器312電通信并對其提供 調節的電功率。發送器312操作輸出作為使用第一天線314廣播的第一電磁波 EW1的載波信號。收發器302還包括與電源電路316通信的接收器 318以及與接收器318電通信的第二天線320。第二收發器304包括 第一天線322，其操作用于接收第一電磁波EW1。第二收發器還包括 第二天線324，其操作用于發送第二電磁波EW2，該電磁波在第一收 發器302的第二天線320被接收，并被傳遞到其接收器318。第二收 發器304可以產生調制信號，該調制信號對應于作用于距離指示系統 的相關元件，例如支撐第二收發器的結構元件上的輸入，并利用該調 制信號來調制例如第二電磁波EW2的一個特性，例如頻率或幅度。 接收器操作用于從第二電磁波中恢復調制信號，并以適當方式通過導 線310產生與其它裝置和/或系統，例如元件或裝置308相關的輸出信 號。可選地，第一收發器302可以包括與電源電路316通信的處理裝 置326，該裝置接收來自電源電路的調節的電功率。此外，處理裝置 326與接收器318電通信，從而可以接收產生的輸出信號。然后，處 理裝置可以把輸出信號譯碼或翻譯成數據和/或其它信息，例如與距 離、加速度值、溫度值、壓力值或其它輸入相關的數據。所述數據和 /或其它信息可通過導線330被傳遞到其它裝置或系統，例如系統或車輛網絡328。在操作時，使用第一天線314從第一收發器302發射第一電磁波 EW1，并由第二收發器304的第一天線322接收。在一個示例的實施 例中，笫二收發器304的第一天線322包括感應元件(未示出)或其 它的適當功件或元件，第一電磁波EW1在所述感應元件上或沿著感 應元件感應出電輸出，從而向第二收發器304提供電功率。或者，可 以在第二收發器304上提供單獨的電源，以對其提供電功率，而不是 利用與第一收發器302的感應耦合。本領域的技術人員應當理解，電磁波的一個或多個特性按照熟知 的關系隨著電磁波行進的距離而變。因而，借助于利用適當計算、裝 置或比較，可以由第二收發器確定第一電磁波EW1行進的距離(即 第一和第二收發器之間的距離)，并傳遞給第一收發器或其它元件。 或者，可以把對應于第一電磁波EW1的行進距離的信號和/或其它數 據或信息從第二收發器傳遞給用于接收電磁波EW1并由其確定距離 和/或其它數據或信息的適當裝置或元件，這種適當元件例如可以包括 接收器318和/或第一收發器的處理裝置326。圖4示出了距離指示系統400的另一個示例的實施例，其包括發 送部分402、接收部分404和收發器406。發送部分402包括發送器 408和與發送器通信的天線410，其操作用于產生作為使用天線410 廣播的第一電磁波EW1的載波信號。發送器408可以從外部電源通 過適當導線，例如導線412接收被調節的電功率。或者，發送部分402 可以包括電源電路414，其可以從外部電源接收電功率并向發送器408輸出^:調節的電功率。接收部分404包括接收器416和與接收器416進行電通信的天線 418。可以通過導線，例如導線420從外部電源提供被調節的電功率。 或者，電源電路422可被包括在接收部分404上，其可以從外部電源 接收電功率并向接收器輸出被調節的電功率。圖4示出了接收器"6， 其通過導線426與元件或裝置424進行電通信，并操作用于向其輸出 通信信號。選擇地，處理裝置428可被包括在與電源電路422以及接收器416進行電通信的接收部分404上。如果提供了處理裝置428， 其可以操作用于通過適當連接裝置，例如導線432向其它元件或系統 例如車輛或系統網絡430輸出數據、信號和/或其它信息。圖4示出了收發器406，其與發送部分402分開距離Dl。這樣， 第一電磁波EW1跨過距離Dl行進，并沿著收發器406的第一天線被 接收。收發器406操作用于以類似于上面參照距離指示系統300討論 的方式，從第二天線436輸出調制的第二電磁波EW2，以向接收部分 404傳送信號、數據和/或其它信息。不過，系統400與距離指示系統 300的不同之處在于，接收部分404可被與發送部分402分開地定位 和固定。于是，所示的接收部分404和收發器406分開距離D5，其 被表示為大于Dl的距離。不過應當理解，距離D5僅僅表示可以與 距離Dl不同的距離，借以可以表示大于或小于距離Dl的距離。圖5作為收發器500示出了收發器，例如收發器216、 304和406 的一個示例性實施例，這些收發器在圖2-4中被分別示出并討論了， 收發器500包括第一天線502和第二天線504。第一天線502操作用 于接收第一電磁波EW1，并且可以包括感應元件(未示出)或其它適 當裝置或元件。第一電磁波EW1在所述感應元件兩端或者沿著感應 元件感應電輸出，從而向該收發器提供電功率。收發器500還包括與 第一天線502進行電通信的電源電路506。電源電路S06可操作用于 收集由第一電磁波EW1在天線502上或者沿著天線502感應的電能。 或者，可以一使用單獨的電源，例如電池(未示出)。處理裝置508分別通過電導體510和512與天線502和電源電路 506進行電通信。電源電路506向處理裝置輸出被適當地調節供其操 作的電能，此外，從天線502輸出的電信號沿著電導體510被傳遞給 處理裝置508，該處理裝置操作用于沿著電導體516向發送器514輸 出調制信號。在一個示例的實施例中，由處理裝置輸出的調制信號與 正在廣播第一電磁波的裝置或元件(例如收發器302或發送器部分 402)和收發器500之間的距離具有一定關系。電源電路506還通過 電導體518與發送器514通信，并向其提供電功率。發送器5"操作用于產生載波信號，并組合載波信號與來自處理裝置508的調制信號， 以便使用第二天線504來發送第二電磁波EW2。按照本發明的一個實施例，處理裝置508可操作用于把來自天線 502的電信號翻譯或轉換成幅度和/或頻率改變的調制信號，其中，所 述幅度和/或頻率的改變對應于來自天線的電信號的電壓或電流水平。 同樣，應當理解，來自天線的電信號的電壓或電流水平將隨著第一電 磁波的行進距離而改變，所述行進距離對應f收發器或其它元件之間 的距離。因而，可以作為電磁波的頻率和/或幅度的改變來傳遞距離的 測量。因此，電磁波EW2被與第一和第二收發器之間的距離相關地 調制。該調制的電磁波可以由接收裝置或元件，例如第一收發器302 或接收器部分404接收，其可以恢復調制信號并向不同的元件或系統 輸出該調制信號，所述不同的元件或系統可以根據該調制信號來確定 所述距離。另一方面，接收裝置或元件可以轉換調制信號，或者根據 第二電磁波EW2的調制來確定所述距離，并輸出對應于所述距離的 數據和/或信息。用作處理裝置508的合適元件的一個例子是壓控振蕩器，或通過 操作用于響應于輸入電壓的變化而提供可變頻率輸出的電壓-頻率 轉換器。適當電壓-頻率轉換器的一個例子可以從National Semiconductor Corp. of Santa Clara, California得到，產品標記為 LM231AN。圖6作為收發器600示出了收發器，例如在圖2-5中分別示出 并參照這些圖被分別說明的216， 304， 406和500的另一個示例的實 施例，其包括第一天線602和第二天線604。收發器600還包括電源 電路606，其與天線602進行電通信，并可操作用于收集在第一天線 上或沿第一天線感應的電能，如在上面詳細說明的。處理裝置608通 過電導體610與電源電路606進行電通信，并從其接收被合適地調節 用于處理裝置的操作的電能。第一傳感器612通過電導體614和616 在天線602和處理裝置608之間進行電通信。在一個示例的實施例中， 傳感器612操作用于輸出與第一電磁波EW1的行進距離相關的信號，如上所述，并把這個傳感器輸出信號傳遞給處理裝置608。類似于收發器500中的處理裝置508，第一傳感器612可操作用 于響應于沿著導體614來自天線602的電壓和/或電流的變化而改變其 輸出信號的頻率和/或幅度。此外，模數轉換器或其它適當裝置可用作 傳感器612，用于接收沿著導體614進入的輸入，并沿著導體616向 處理裝置608發送數字化的輸出信號。這樣，處理裝置608包括例如 可編程的微處理器、微控制器或微計算機的裝置，其能夠接收所述數 字化的傳感器輸入信號，并產生對應于第一電磁波的行進距離的調制 信號，處理裝置通過電導體620向發送器618輸出調制信號。發送器 618通過電導體622與電源電路606電通信。該發送器產生第二載波 信號，并組合第二載波信號和調制信號，以產生由第二天線604發送 的調制的第二電磁波EW2。在一個示例的實施例中，收發器600還可以包括一個或多個附加 元件，例如傳感器614和616。應當理解，可以使用任何適當數量、 類型和/或種類的元件，例如傳感器，操作用于輸出表示作用在另一個 部分或元件上的輸入，例如加速度、流體壓力或元件溫度或流體溫度 的傳感器信號。如圖5所示，傳感器614通過導電元件628和630在 電源電路606和處理裝置608之間進行電通信。此外，傳感器616通 過導電元件632和634在電源電路和處理裝置之間進行電通信。適當 傳感器的例子包括加速度計，例如單軸或三軸加速度計；溫度傳感器， 例如熱電偶；以及壓力傳感器，例如壓力變換器。如果提供附加的元件，例如傳感器624和/或626，則處理裝置 608最好操作用于接收來自這些元件以及來自傳感器612的輸出信號。 然后，處理裝置可以把這些信號或數據和/或與其對應的信息傳遞給接 收裝置或元件。適當操作的一個例子包括處理裝置608組合或編碼 各種輸出信號，并產生適用于傳遞來自傳感器或其它元件的數據和/ 或信息的調制信號。可選地，可以使用信號編碼方案，例如頻移鍵控、 相移鍵控等。然后，發送器612使用調制信號來調制載波，并使用第二電磁波EW2把數據或信息傳遞給第一收發器，如上所述。此后， 第一收發器或接收部分可以恢復并譯碼調制信號，從而輸出與一個或 多個傳感器的輸出相關的信號、數據和/或信息。第一電磁波EW1和第二電磁波EW2分別基于第一和第二未調 制載波信號。可以用任何適當方式來產生所述未調制載波信號，在一 個示例的實施例中，由相應的發送器來產生所述未調制載波信號。例 如，可以由發送器312或408產生第一栽波信號。類似地，可以由發 送器514或618產生第二載波信號。應當理解，可以使用載波信號的 任何適當屬性和/或特性。例如，載波信號可以具有任何適當的頻率， 例如從大約20kHz到大約30GHz。在一個示例的實施例中，第一電 磁波EW1基于頻率范圍從大約30 kHz到大約300 MHz的第一栽波 信號。此外，這個示例的實施例包括第二電磁波EW2，其基于頻率范 圍從大約300 kHz到大約6GHz的第二栽波信號。不過，應該清楚地 理解，可以替代地使用任何適當頻率或頻率范圍。雖然參照上面的實施例說明了本發明的新的構思，并且其中把重 點放在了所述實施例的結構和元件之間的相互的結構關系上，應當理 解，不脫離本發明的新的構思的原理，可以作出許多其它的實施例， 并且在所說明的實施例中可以進行許多改變。顯然，其他人在閱讀和 理解前面的詳細說明之后，可以進行修正和改變。因而，應當清楚地 理解，上面說明的內容應當解釋為只用于說明本發明的新的構思而不 是限制本發明。因而，本發明的新的構思應當解釋為包括所有這種改 變和改型，它們都落在所附權利要求及其任何等效物的范圍內。
權利要求
1.一種用于相關的車輛懸架系統的距離指示系統，所述車輛懸架系統包括相關的空氣彈簧組件，所述空氣彈簧組件具有第一和第二端部件以及設置在其間的彈性體壁，所述距離指示系統包括被與第一端部件相鄰支撐的發送器，用于廣播第一電磁波；在離開所述發送器一定距離處被與第二端部件相鄰支撐的收發器，所述收發器操作用于接收所述第一電磁波并發射第二電磁波，所述收發器還操作用于與所述距離有關地調制所述第二電磁波；以及以與所述收發器分開的關系被支撐的接收器，操作用于接收所述調制的第二電磁波。
2. 如權利要求1所述的距離指示系統，其中，所述收發器是第 一收發器，以及所述距離指示系統包括具有所述發送器和所述接收器 的第二收發器。
3. 如權利要求2所述的距離指示系統，其中，所述第二收發器操作用于根據所述第二電磁波的調制來確定所述距離。
4. 如權利要求2所述的距離指示系統，其中，所述第一和第二收發器使用所述第二電磁波的所述調制在其間傳遞數據和信息之一。
5. 如權利要求1所述的距離指示系統，其中，所述發送器和第 二收發器使用所述第一電磁波感應地耦合。
6. 如權利要求1所述的距離指示系統，其中，所述發送器或所 述接收器中的至少一個被支撐在所述第一端部件上，以及所述收發器 被支撐在所述第二端部件上。
7. —種空氣彈簧組件，包括 第一端部件；與所述笫一端部件分開的第二端部件；被支撐在所述第一和第二端部件之間并在它們之間至少部分地 形成流體室的柔性彈簧壁；第一收發器，被支撐在所述第一端部件上，所述第一收發器包括用于發射第一電磁波的第一天線和用于接收第二電磁波的第二天線； 以及第二收發器，在離開所述第一收發器一定距離處被支撐在所述第 二端部件上，所述第二收發器包括操作用于接收所述第一電磁波的第 一天線、操作用于發送所述第二電磁波的第二天線、以及用于在所述 第一和第二天線之間進行電通信的處理裝置，所述處理裝置接收與離開第二收發器的第一天線的所述距離有關的電信號，并與所述電信號 有關地調制所述第二電磁波的特性。
8. 如權利要求7所述的空氣彈簧組件，其中，所述第一收發器 包括與其所述第二天線進行電通信的接收器以及與所述接收器進行電通信的處理裝置，所述接收器操作用于產生與所述距離有關的輸出 信號，所述處理裝置接收所述輸出信號，并根據所述輸出信號來確定 所述距離。
9. 如權利要求7所述的空氣彈簧組件，其中，所述第二收發器 包括與所述處理裝置進行電通信的傳感器，所述傳感器操作用于向所 述處理裝置輸出表示作用于所述第二收發器和所述第二端部件之一 上的輸入的傳感器信號。
10. —種用于確定空氣彈簧的第一和第二端部件之間的距離的 方法，所述方法包括a) 提供被與第一端部件相鄰支撐并廣播第一電磁波的發送器；b) 提供以與所述發送器分開的關系被與第二端部件相鄰支撐 并發射第二電磁波的收發器；c) 利用所述第一電磁波在所述收發器內感應電信號；d) 與所述發送器和所述收發器之間的距離有關地調制所述第 二電磁波；以及e) 根據所述調制的第二電磁波，來確定所述發送器和所述收發 器之間的距離。
11. 如權利要求10所述的方法，其中，所述第二收發器包括用 于輸出與一個輸入電平有關的傳感器信號的傳感器，以及d)包括與所述距離以及所述傳感器信號有關地調制所述第二電磁波。
12.如權利要求ll所述的方法，其中，e)包括根據所述調制的第 二電磁波來確定所述距離和所述輸入電平。
全文摘要
一種距離指示系統，包括發射部分(214)、與發射部分分開一定距離的收發器(216)、以及以與收發器隔開的關系被支撐的接收部分(214A)。發射部分廣播第一電磁波(EW1)。收發器接收第一電磁波并向接收部分發射第二電磁波(EW2)。收發器操作用于與輸入有關地調制第二電磁波以便傳遞信號、數據或信息，例如發射部分和收發器之間的距離(D1)、加速度輸入、壓力值或溫度讀數。
文檔編號B60G17/052GK101405156SQ200780008471
公開日2009年4月8日 申請日期2007年1月19日 優先權日2006年1月23日
發明者D·L·諾得梅爾 申請人:Bfs多樣產品有限責任公司