距离指示系统和方法

专利名称：距离指示系统和方法
技术领域：
本发明的新的构思一般涉及距离测量领域，更具体地说，涉及利 用电磁波调制来指示相关的结构部件之间的距离的系统和方法。
背景技术：
本发明的系统和方法能够广泛地适用于大量不同的应用和环境。 一个适当应用的例子是本发明的系统和方法在相关的流体悬架部件 (例如车辆的空气弹簧)上的应用。本系统和方法将在后面具体地参 照在这种相关的流体悬架部件上的应用被详细地讨论。不过，尤其应 当理解，所述系统和方法具有广泛的应用，并不限于这里给出并讨论 的特定例子，这些例子仅仅是一些适当应用的例子。当前使用各种熟知的和通用的装置与结构用于监视一个结构部 件和另一个结构部件的相对位置。例如，包括一个或多个连接部件的 机械连接传感器通常用于连接在相邻的结构部件之间，例如车辆的悬 架元件和悬架元件的相应框架或者本体之间。连接部件一般通过可变 电阻或者响应连接的运动而改变的其它合适元件来起作用。电子控制电路(ECU)或其它适当装置然后根据可变电阻上的电压的相应改变或 通过电阻的电流的相应改变，来确定一个结构元件相对于另一个的相对位置。不幸的是，这种布置具有通常与其连续使用有关的若干问题和/ 或缺点。使用这种机械连接，特别是和车辆的悬架系统相关联使用的 那些连接的一个问题是，这些连接频繁受到物理撞击，例如由行车道 上的碎片引起的撞击。这可能导致连接被严重破坏或者断开，使得这 种装置即使工作也全然不再正确地工作。机械连接传感器的另 一个问题是，其电子元件一般暴露于沿着行车道行驶的车辆通常所经受的苛刻环境条件下(例如极端的温度、水、 污物、盐)。这种暴露的结果，传感器的电子元件可能被腐蚀，因而 不能正确地工作。由于这些或其它问题中的一个或两个，在任何给定 时刻， 一个或多个机械连接传感器可能是不工作的。因而， 一般需要 定期地检查和更换这种传感器。机械连接传感器的另 一个缺点是，其是和其它的悬架元件分开地 安装的。结果，在装配处理期间一般要花费额外的时间和劳动来安装 这些元件。此外，为了形成用于机械连接的安装和操作所需的净空区 域， 一般也涉及附加的劳动。因而，这种传感器不利地要求用于安装 和操作所需的大量的劳动和空间。作为机械连接传感器的一种替代，使用 一种非接触传感器用于确 定结构元件间的相对位置，这种传感器利用穿过流体介质行进的一般 在超声波频率下的声波或压力波。这种应用的 一个例子包括超声传感 器，用于确定流体悬架部件(例如空气弹簧)的高度。在这种应用中， 超声传感器被支撑在空气弹簧的一个端部件上，并通过空气弹簧的弹 簧室朝向相对端部件发送超声波。通过相对端部件的合适特征向回反 射所述超声波，并以常规方式确定其间的距离。这种结构相对于机械连接的一个优点是，超声传感器至少部分地 被保护免于撞击和暴露。不过，利用超声传感器也存在许多缺点。一 个缺点是，这种传感器相对昂贵，这使得不希望地增加生产成本。此 外，同样也增加了受到撞击或暴露而破坏的传感器的更换成本。另一个缺点是，超声传感器需要适合于向回朝向用于确定其间的 距离的传感器反射超声波的靶子。如果不提供靶子，便不能正确地向 回反射超声波，因而不能正确地确定距离。因而，必须提供一个靶子 区域，以便使超声传感器正确地工作。然而，当产品的设计约束限制 关于包括靶子区域的可能性时，这尤其成为问题。当现有产品没有适 当乾子区域时，对于配备超声传感器的现有产品，这也是个问题。发明内容按照本发明的新的构思，提供一种包括用于广播第一电磁波的发 送器的距离指示系统。收发器被支撑在离开发送器一定距离处。收发 器操作用于接收第一电磁波并发送第二电磁波。收发器还操作用于与 所述距离有关地调制第二电磁波。接收器和收发器以隔开的关系被支 撑着，操作用于接收调制的第二电磁波。按照前述距离指示系统，其中，所述收发器利用幅度调制和频率 调制之一来调制所述第二电磁波。按照前面的段落之一所述的距离指示系统，其中，使用具有第一 频率的第一载波来发射所述第一电磁波，使用具有第二频率的载波来 发射所述第二电磁波。按照前面的段落之一所述的距离指示系统，其中，所述第一频率在大约30 kHz到大约300 MHz的范围内。按照前面的段落之一所述的距离指示系统，其中，所述第二频率 在大约300 kHz到大约6 GHz的范围内。按照本发明的新的构思的另一个实施例，提供一种用于相关的车 辆悬架系统的距离指示系统，所述悬架系统包括相关的空气弹簧組 件，空气弹簧组件具有第一和第二端部件以及设置在其间的弹性体 壁，所述距离指示系统包括被支撑与第一端部件相邻的发送器，用于 广播第一电磁波。收发器在离开所述发送器一定距离处被支撑与笫二 端部件相邻。所述收发器操作用于接收第一电磁波并发射第二电磁 波。所述收发器还操作用于与所述距离有关地调制第二电磁波。接收 器以与所述收发器分开的关系被支撑，并操作用于接收调制的第二电 磁波。提供一种按照本发明的新的构思的空气弹簧组件，包括第一端 部件；和所述第一端部件分开的第二端部件；以及被支撑在第一和第 二端部件之间并在它们之间至少部分地形成流体室的柔性弹簧壁。第 一收发器被支撑在所述第一端部件上，并且包括用于发射第一电磁波 的第一天线和用于接收第二电磁波的第二天线。第二收发器被支撑在 与第一收发器离开一定距离的第二端部件上。第二收发器包括操作用于接收第一电磁波的第一天线、操作用于发送第二电磁波的第二天 线、以及用于在第一和第二天线之间进行电通信的处理装置。所述处 理装置接收与离开第二收发器的第一天线的距离有关的电信号。处理 装置还与所述电信号有关地调制第二电磁波的特性。按照前一段落所述的空气弹簧组件，其中，所述第二电磁波的被 调制特性是幅度和频率之一。按照前面的段落之一所述的空气弹簧组件，其中，所述第一发送器包括被支撑在所述第一端部件上的发射部分和被支撑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气弹簧组件，其中，所述第一收发 器包括和其所述第一天线进行电通信的发送器，并且所述发送器在大约30 kHz到大约300 MHz的频率下操作。按照前面的段落之一所述的空气弹簧组件，其中，所述笫二收发 器包括和其所述第二天线进行电通信的发送器，并且所述发送器在大约300 kHz到大约6 GHz的频率下操作。按照前面的段落之一所述的空气弹簧组件，其中，所述第二收发 器被感应耦合到所述第一收发器，所述第二收发器包括电源电路，其 与所述第一天线进行电通信，并操作用于收集由于与所述第一收发器 的感应耦合获得的电能。按照前面的段落之一所述的空气弹簧组件，其中，所述第二收发 器包括与所述处理装置进行电通信的传感器，所述传感器操作用于向 所述处理装置输出表示作用于所述第二收发器和所述第二端部件之 一上的输入的传感器信号。按照前面的段落之一所述的空气弹簧组件，其中，所述传感器是 加速度传感器、热电偶和压力传感器之一。按照前面的段落之一所迷的空气弹簧组件，其中，所述处理装置 操作用于与所述距离以及所述传感器信号相关地调制所述第二电磁 波的特性。按照前面的段落之一所述的空气弹簧组件，其中，所述处理装置8包括电压-频率转换器、微处理器、微控制器或微计算机之一。按照本发明的新的构思，提供一种用于确定空气弹簧的第一和第 二端部件之间的距离的方法，包括提供被支撑在第一端部件附近并广 播第一电磁波的发送器。该方法还包括提供在第二端部件附近以与所 述发送器分开的关系被支撑并发射第二电磁波的收发器。该方法还包 括利用所述第 一 电磁波在所述收发器内感应电信号，并且与所述发送 器和所述收发器之间的距离有关地调制所述第二电磁波。该方法还包 括根据调制的第二电磁波来确定发送器和收发器之间的距离。按照前一段落所述的方法，其中，d)包括根据幅度调制和频率调 制之一，利用调制信号来调制所述第二载波，以产生所述调制的第二 电磁波。按照前面的段落之一所述的方法，其中调制所述第二栽波包括 根据所迷感应的电信号来产生所述调制信号。按照前面的段落之一所述的方法，还包括以与所述收发器分开 的关系来提供接收器，所述接收器接收所述调制的第二电磁波并从中 恢复所述调制信号。


图1表示与车辆的操作相关地示出的按照本发明的新构思的距 离指示系统；图2是包括按照本发明的新构思的距离指示系统的空气弹簧組 件的一个示例性实施例的侧视图部分横截面图；图3是按照本发明的新构思的距离指示系统的一个示例性实施 例的示意地表示；图4是按照本发明的新构思的距离指示系统的另一个示例性实 施例的示意地表示；图5是按照本发明的新构思的收发器的一个示例性实施例的示 意地表示；以及图6是按照本发明的新构思的收发器的另一个示例性实施例的示意地表示。
具体实施方式
现在参看附图，其中这些图用于说明本发明的新构思的示例的实 施例，并不用于限制本发明，图l表示具有簧载质量(例如车辆本体102)以及非簧载质量(例如轴104和车轮106)的车辆IOO。多个阻 尼部件(例如减震器108)被以适当方式固定在车辆的簧栽质量和非 簧载质量之间。此外，多个流体弹簧部件，例如空气弹簧组件110在 车轮106和减震器108的附近设置在车辆的簧载质量和非簧栽质量之 间。车辆100还包括流体供应系统112，其和空气弹簧组件110连通， 并操作用于选择地供应和从中排放加压流体。流体供应系统112包括 加压流体源，例如压缩机114，并可选地包括存储容器，例如容器116, 用于接收和存储来自加压流体源的加压流体。系统112还可以包括适 当流体排放装置，例如回气管118，用于从系统中排出加压流体。流体供应系统112可以用任何适当方式与流体弹簧部件连通。例 如，系统112可以包括阀门组件120或其它适当装置或结构，用于在一个或多个加压流体源和流体弹簧部件之间有选择地分配加压流体。 如在图1的示例的实施例中所示，压缩机114、容器116和回气管ll8 与阀门组件120流体连通。此外，空气弹簧组件110通过流体管线l22 与阀门组件120流体连通。因而，阀门组件120可被有选择地启动， 以便从压缩机和/或容器向一个或多个空气弹簧组件传递加压流体。此 外，阀门组件120可被有选择地启动，以便通过回气管118或另一种 适当结构从一个或多个空气弹簧组件排放加压流体。应当理解，前述 的流体供应系统及其操作仅仅是示例性的，可以有选择地使用任何其 它适当流体源、系统和/或操作方法。车辆100还包括悬架控制系统124,用于有选择地操作一个或多 个悬架系统元件，例如减震器108、空气弹簧组件110和/或加压流体 供应系统112。悬架控制系统124包括电子控制单元126，其与阀门組件120的一个或多个元件通信，例如通过通信线128有选择地启动 和/或操作所述元件。此外，电子控制单元126以适当方式与空气弹簧 组件110通信，例如通过通信线130。悬架控制系统，例如控制系统124可以用许多方式操作。例如， 悬架控制系统，例如控制系统124可以用于高度调整(即有选择地升 降车辆的簧载质量)。作为另一个例子，悬架控制系统，例如控制系 统124可以用于水平操作(即保持车辆的簧栽质量基本上处于水平方 位)。给定这种与高度监视和调整的普通关联，悬架控制系统一般利 用一个或多个高度或距离传感器来监视车辆的高度和/或方位。许多种 高度传感器和/或距离确定装置是已知的和惯用的，例如在前面的一个 部分中所讨论的。作为一种任选的结构，空气弹簧组件110包括按照 本发明的新构思的距离指示系统，其发射电磁波132和134，用于确 定和传递车辆的高度或两个车辆之间或者悬架系统元件之间的距离。在图2中作为空气弹簧组件200示出了按照本发明的新构思的流 体悬架部件的一个示例性实施例，其包括第一或上端部件202、第二 或下端部件204、以及固定在其间的柔性弹簧壁206。示出的第一或 上端部件202沿着相关的上车辆元件UVC设置，示出的第二或下端 部件204沿着相关的下车辆元件LVC设置。所述上、下车辆元件例 如可以是车辆的各簧载质量和非簧载质量的部分或与其相关的部分。 此外，应当理解，第一和第二端部件可以用任何适当方式固定在上、 下车辆元件上，例如通过紧固件(未示出)。此外，应当理解，空气 弹簧组件200在图2中被示出为滚动凸轮结构。不过，应当理解，这 种结构仅仅是示例性的，可以有选择地使用任何其它适当结构。柔性弹簧壁206至少部分地限定在端部件202和204之间延伸的 弹簧室208。适当流体管线FLN，例如图1中的流体管线中的一 个通过开口与弹簧室208连通，所述开口是通过空气弹簧组件的一个 端部件形成的，例如通过第一端部件202形成的通路210。可以使用 适当连接器或配件212来保持流体管线FLN在操作时通过通路210 与弹簧室208相通。空气弹簧组件200还包括距离指示系统(未编号)，其包括第一 收发器214和与第一收发器隔开距离Dl的第二收发器216。第一收 发器214可以通过导线218与一个或多个装置或元件通信。例如，导 线218可以表示图1中在空气弹簧组件110和电子控制单元126之间 延伸的通信线130。此外，可以由外部电源(未示出)，例如电池或 车辆发电机来提供电功率。不过，如图2所示，第二收发器216最好 是无线的。因而，利用第一电磁波EW1和第二电磁波EW2来进行与 第二收发器216的通信。在图2所示的示例的实施例中，第一收发器214被支撑在第一端 部件202上，第二收发器216被支撑在第二端部件204上。可以用任 何合适方式把第一和第二收发器固定在端部件上，例如通过使用适当 紧固件、粘合剂、支架系统，或者通过把收发器或其元件制造(例如 模制)的端部件上。此外，应当理解，这种结构仅仅是示例性的，可 以在其它位置、以其它方位和/或结构来安装按照本发明的新构思的距 离指示系统的任何元件。由图2可以看出，可以以非对准的方位来使用第一和第二收发 器。即，在图2所示的示例的例子中，笫二收发器216被设置在第二 端部件上大致中心的位置，而第一收发器214被设置在向外朝向第一 端部件的外边沿的位置。这样，第一收发器2L4可以可选地包括第二 部分214A，其在操作时可被安装在离开第一部分的位置，并通过导 线218A与一个或多个其它装置或元件通信。在这种结构中，第一部 分可以是发射部分，第二部分可以是接收部分。不过，可以选择地使 用任何其它适当结构或操作方法。此外，应当理解，第一收发器214和第一端部件202之间的距离 D2以及第二收发器216和第二端部件204之间的距离D3通常是固定 的距离。这样，本领域技术人员应当看出，在图2中由尺寸D1表示 的收发器之间的距离也可以表示如尺寸D4所示的空气弹簧组件200 的高度，并且可以类似地确定其它的尺寸或距离。距离指示系统300的一个示例的实施例示于图3，其包括第一收12发器302和与第一收发器302隔开距离Dl的第二收发器304。第一 收发器302通过导线306与适当外部电源，例如电池或车辆发电机通 信。此外，第一收发器302可以例如通过适当导线310与一个或多个 其它系统和/或元件308通信。第一收发器302包括发送器312和与发送器通信的第一天线 314。可以通过导线306从外部电源(未示出)向发送器312提供被 合适调节的电功率。或者，第一收发器302可以包括与导线306通信 的电源电路316，用于从适当电源接收电功率。电路316可以输出适 当电压和/或电流值的调节的电功率，用于收发器302的其它元件的操 作。例如，图3所示的电源电路316和发送器312电通信并对其提供 调节的电功率。发送器312操作输出作为使用第一天线314广播的第一电磁波 EW1的载波信号。收发器302还包括与电源电路316通信的接收器 318以及与接收器318电通信的第二天线320。第二收发器304包括 第一天线322，其操作用于接收第一电磁波EW1。第二收发器还包括 第二天线324，其操作用于发送第二电磁波EW2，该电磁波在第一收 发器302的第二天线320被接收，并被传递到其接收器318。第二收 发器304可以产生调制信号，该调制信号对应于作用于距离指示系统 的相关元件，例如支撑第二收发器的结构元件上的输入，并利用该调 制信号来调制例如第二电磁波EW2的一个特性，例如频率或幅度。 接收器操作用于从第二电磁波中恢复调制信号，并以适当方式通过导 线310产生与其它装置和/或系统，例如元件或装置308相关的输出信 号。可选地，第一收发器302可以包括与电源电路316通信的处理装 置326，该装置接收来自电源电路的调节的电功率。此外，处理装置 326与接收器318电通信，从而可以接收产生的输出信号。然后，处 理装置可以把输出信号译码或翻译成数据和/或其它信息，例如与距 离、加速度值、温度值、压力值或其它输入相关的数据。所述数据和 /或其它信息可通过导线330被传递到其它装置或系统，例如系统或车辆网络328。在操作时，使用第一天线314从第一收发器302发射第一电磁波 EW1，并由第二收发器304的第一天线322接收。在一个示例的实施 例中，笫二收发器304的第一天线322包括感应元件(未示出)或其 它的适当功件或元件，第一电磁波EW1在所述感应元件上或沿着感 应元件感应出电输出，从而向第二收发器304提供电功率。或者，可 以在第二收发器304上提供单独的电源，以对其提供电功率，而不是 利用与第一收发器302的感应耦合。本领域的技术人员应当理解，电磁波的一个或多个特性按照熟知 的关系随着电磁波行进的距离而变。因而，借助于利用适当计算、装 置或比较，可以由第二收发器确定第一电磁波EW1行进的距离(即 第一和第二收发器之间的距离)，并传递给第一收发器或其它元件。 或者，可以把对应于第一电磁波EW1的行进距离的信号和/或其它数 据或信息从第二收发器传递给用于接收电磁波EW1并由其确定距离 和/或其它数据或信息的适当装置或元件，这种适当元件例如可以包括 接收器318和/或第一收发器的处理装置326。图4示出了距离指示系统400的另一个示例的实施例，其包括发 送部分402、接收部分404和收发器406。发送部分402包括发送器 408和与发送器通信的天线410，其操作用于产生作为使用天线410 广播的第一电磁波EW1的载波信号。发送器408可以从外部电源通 过适当导线，例如导线412接收被调节的电功率。或者，发送部分402 可以包括电源电路414，其可以从外部电源接收电功率并向发送器408输出^:调节的电功率。接收部分404包括接收器416和与接收器416进行电通信的天线 418。可以通过导线，例如导线420从外部电源提供被调节的电功率。 或者，电源电路422可被包括在接收部分404上，其可以从外部电源 接收电功率并向接收器输出被调节的电功率。图4示出了接收器"6， 其通过导线426与元件或装置424进行电通信，并操作用于向其输出 通信信号。选择地，处理装置428可被包括在与电源电路422以及接收器416进行电通信的接收部分404上。如果提供了处理装置428， 其可以操作用于通过适当连接装置，例如导线432向其它元件或系统 例如车辆或系统网络430输出数据、信号和/或其它信息。图4示出了收发器406，其与发送部分402分开距离Dl。这样， 第一电磁波EW1跨过距离Dl行进，并沿着收发器406的第一天线被 接收。收发器406操作用于以类似于上面参照距离指示系统300讨论 的方式，从第二天线436输出调制的第二电磁波EW2，以向接收部分 404传送信号、数据和/或其它信息。不过，系统400与距离指示系统 300的不同之处在于，接收部分404可被与发送部分402分开地定位 和固定。于是，所示的接收部分404和收发器406分开距离D5，其 被表示为大于Dl的距离。不过应当理解，距离D5仅仅表示可以与 距离Dl不同的距离，借以可以表示大于或小于距离Dl的距离。图5作为收发器500示出了收发器，例如收发器216、 304和406 的一个示例性实施例，这些收发器在图2-4中被分别示出并讨论了， 收发器500包括第一天线502和第二天线504。第一天线502操作用 于接收第一电磁波EW1，并且可以包括感应元件(未示出)或其它适 当装置或元件。第一电磁波EW1在所述感应元件两端或者沿着感应 元件感应电输出，从而向该收发器提供电功率。收发器500还包括与 第一天线502进行电通信的电源电路506。电源电路S06可操作用于 收集由第一电磁波EW1在天线502上或者沿着天线502感应的电能。 或者，可以一使用单独的电源，例如电池(未示出)。处理装置508分别通过电导体510和512与天线502和电源电路 506进行电通信。电源电路506向处理装置输出被适当地调节供其操 作的电能，此外，从天线502输出的电信号沿着电导体510被传递给 处理装置508，该处理装置操作用于沿着电导体516向发送器514输 出调制信号。在一个示例的实施例中，由处理装置输出的调制信号与 正在广播第一电磁波的装置或元件(例如收发器302或发送器部分 402)和收发器500之间的距离具有一定关系。电源电路506还通过 电导体518与发送器514通信，并向其提供电功率。发送器5"操作用于产生载波信号，并组合载波信号与来自处理装置508的调制信号， 以便使用第二天线504来发送第二电磁波EW2。按照本发明的一个实施例，处理装置508可操作用于把来自天线 502的电信号翻译或转换成幅度和/或频率改变的调制信号，其中，所 述幅度和/或频率的改变对应于来自天线的电信号的电压或电流水平。 同样，应当理解，来自天线的电信号的电压或电流水平将随着第一电 磁波的行进距离而改变，所述行进距离对应f收发器或其它元件之间 的距离。因而，可以作为电磁波的频率和/或幅度的改变来传递距离的 测量。因此，电磁波EW2被与第一和第二收发器之间的距离相关地 调制。该调制的电磁波可以由接收装置或元件，例如第一收发器302 或接收器部分404接收，其可以恢复调制信号并向不同的元件或系统 输出该调制信号，所述不同的元件或系统可以根据该调制信号来确定 所述距离。另一方面，接收装置或元件可以转换调制信号，或者根据 第二电磁波EW2的调制来确定所述距离，并输出对应于所述距离的 数据和/或信息。用作处理装置508的合适元件的一个例子是压控振荡器，或通过 操作用于响应于输入电压的变化而提供可变频率输出的电压-频率 转换器。适当电压-频率转换器的一个例子可以从National Semiconductor Corp. of Santa Clara, California得到，产品标记为 LM231AN。图6作为收发器600示出了收发器，例如在图2-5中分别示出 并参照这些图被分别说明的216， 304， 406和500的另一个示例的实 施例，其包括第一天线602和第二天线604。收发器600还包括电源 电路606，其与天线602进行电通信，并可操作用于收集在第一天线 上或沿第一天线感应的电能，如在上面详细说明的。处理装置608通 过电导体610与电源电路606进行电通信，并从其接收被合适地调节 用于处理装置的操作的电能。第一传感器612通过电导体614和616 在天线602和处理装置608之间进行电通信。在一个示例的实施例中， 传感器612操作用于输出与第一电磁波EW1的行进距离相关的信号，如上所述，并把这个传感器输出信号传递给处理装置608。类似于收发器500中的处理装置508，第一传感器612可操作用 于响应于沿着导体614来自天线602的电压和/或电流的变化而改变其 输出信号的频率和/或幅度。此外，模数转换器或其它适当装置可用作 传感器612，用于接收沿着导体614进入的输入，并沿着导体616向 处理装置608发送数字化的输出信号。这样，处理装置608包括例如 可编程的微处理器、微控制器或微计算机的装置，其能够接收所述数 字化的传感器输入信号，并产生对应于第一电磁波的行进距离的调制 信号，处理装置通过电导体620向发送器618输出调制信号。发送器 618通过电导体622与电源电路606电通信。该发送器产生第二载波 信号，并组合第二载波信号和调制信号，以产生由第二天线604发送 的调制的第二电磁波EW2。在一个示例的实施例中，收发器600还可以包括一个或多个附加 元件，例如传感器614和616。应当理解，可以使用任何适当数量、 类型和/或种类的元件，例如传感器，操作用于输出表示作用在另一个 部分或元件上的输入，例如加速度、流体压力或元件温度或流体温度 的传感器信号。如图5所示，传感器614通过导电元件628和630在 电源电路606和处理装置608之间进行电通信。此外，传感器616通 过导电元件632和634在电源电路和处理装置之间进行电通信。适当 传感器的例子包括加速度计，例如单轴或三轴加速度计；温度传感器， 例如热电偶；以及压力传感器，例如压力变换器。如果提供附加的元件，例如传感器624和/或626，则处理装置 608最好操作用于接收来自这些元件以及来自传感器612的输出信号。 然后，处理装置可以把这些信号或数据和/或与其对应的信息传递给接 收装置或元件。适当操作的一个例子包括处理装置608组合或编码 各种输出信号，并产生适用于传递来自传感器或其它元件的数据和/ 或信息的调制信号。可选地，可以使用信号编码方案，例如频移键控、 相移键控等。然后，发送器612使用调制信号来调制载波，并使用第二电磁波EW2把数据或信息传递给第一收发器，如上所述。此后， 第一收发器或接收部分可以恢复并译码调制信号，从而输出与一个或 多个传感器的输出相关的信号、数据和/或信息。第一电磁波EW1和第二电磁波EW2分别基于第一和第二未调 制载波信号。可以用任何适当方式来产生所述未调制载波信号，在一 个示例的实施例中，由相应的发送器来产生所述未调制载波信号。例 如，可以由发送器312或408产生第一栽波信号。类似地，可以由发 送器514或618产生第二载波信号。应当理解，可以使用载波信号的 任何适当属性和/或特性。例如，载波信号可以具有任何适当的频率， 例如从大约20kHz到大约30GHz。在一个示例的实施例中，第一电 磁波EW1基于频率范围从大约30 kHz到大约300 MHz的第一栽波 信号。此外，这个示例的实施例包括第二电磁波EW2，其基于频率范 围从大约300 kHz到大约6GHz的第二栽波信号。不过，应该清楚地 理解，可以替代地使用任何适当频率或频率范围。虽然参照上面的实施例说明了本发明的新的构思，并且其中把重 点放在了所述实施例的结构和元件之间的相互的结构关系上，应当理 解，不脱离本发明的新的构思的原理，可以作出许多其它的实施例， 并且在所说明的实施例中可以进行许多改变。显然，其他人在阅读和 理解前面的详细说明之后，可以进行修正和改变。因而，应当清楚地 理解，上面说明的内容应当解释为只用于说明本发明的新的构思而不 是限制本发明。因而，本发明的新的构思应当解释为包括所有这种改 变和改型，它们都落在所附权利要求及其任何等效物的范围内。
权利要求
1.一种用于相关的车辆悬架系统的距离指示系统，所述车辆悬架系统包括相关的空气弹簧组件，所述空气弹簧组件具有第一和第二端部件以及设置在其间的弹性体壁，所述距离指示系统包括被与第一端部件相邻支撑的发送器，用于广播第一电磁波；在离开所述发送器一定距离处被与第二端部件相邻支撑的收发器，所述收发器操作用于接收所述第一电磁波并发射第二电磁波，所述收发器还操作用于与所述距离有关地调制所述第二电磁波；以及以与所述收发器分开的关系被支撑的接收器，操作用于接收所述调制的第二电磁波。
2. 如权利要求1所述的距离指示系统，其中，所述收发器是第 一收发器，以及所述距离指示系统包括具有所述发送器和所述接收器 的第二收发器。
3. 如权利要求2所述的距离指示系统，其中，所述第二收发器操作用于根据所述第二电磁波的调制来确定所述距离。
4. 如权利要求2所述的距离指示系统，其中，所述第一和第二收发器使用所述第二电磁波的所述调制在其间传递数据和信息之一。
5. 如权利要求1所述的距离指示系统，其中，所述发送器和第 二收发器使用所述第一电磁波感应地耦合。
6. 如权利要求1所述的距离指示系统，其中，所述发送器或所 述接收器中的至少一个被支撑在所述第一端部件上，以及所述收发器 被支撑在所述第二端部件上。
7. —种空气弹簧组件，包括 第一端部件；与所述笫一端部件分开的第二端部件；被支撑在所述第一和第二端部件之间并在它们之间至少部分地 形成流体室的柔性弹簧壁；第一收发器，被支撑在所述第一端部件上，所述第一收发器包括用于发射第一电磁波的第一天线和用于接收第二电磁波的第二天线； 以及第二收发器，在离开所述第一收发器一定距离处被支撑在所述第 二端部件上，所述第二收发器包括操作用于接收所述第一电磁波的第 一天线、操作用于发送所述第二电磁波的第二天线、以及用于在所述 第一和第二天线之间进行电通信的处理装置，所述处理装置接收与离开第二收发器的第一天线的所述距离有关的电信号，并与所述电信号 有关地调制所述第二电磁波的特性。
8. 如权利要求7所述的空气弹簧组件，其中，所述第一收发器 包括与其所述第二天线进行电通信的接收器以及与所述接收器进行电通信的处理装置，所述接收器操作用于产生与所述距离有关的输出 信号，所述处理装置接收所述输出信号，并根据所述输出信号来确定 所述距离。
9. 如权利要求7所述的空气弹簧组件，其中，所述第二收发器 包括与所述处理装置进行电通信的传感器，所述传感器操作用于向所 述处理装置输出表示作用于所述第二收发器和所述第二端部件之一 上的输入的传感器信号。
10. —种用于确定空气弹簧的第一和第二端部件之间的距离的 方法，所述方法包括a) 提供被与第一端部件相邻支撑并广播第一电磁波的发送器；b) 提供以与所述发送器分开的关系被与第二端部件相邻支撑 并发射第二电磁波的收发器；c) 利用所述第一电磁波在所述收发器内感应电信号；d) 与所述发送器和所述收发器之间的距离有关地调制所述第 二电磁波；以及e) 根据所述调制的第二电磁波，来确定所述发送器和所述收发 器之间的距离。
11. 如权利要求10所述的方法，其中，所述第二收发器包括用 于输出与一个输入电平有关的传感器信号的传感器，以及d)包括与所述距离以及所述传感器信号有关地调制所述第二电磁波。
12.如权利要求ll所述的方法，其中，e)包括根据所述调制的第 二电磁波来确定所述距离和所述输入电平。
全文摘要
一种距离指示系统，包括发射部分(214)、与发射部分分开一定距离的收发器(216)、以及以与收发器隔开的关系被支撑的接收部分(214A)。发射部分广播第一电磁波(EW1)。收发器接收第一电磁波并向接收部分发射第二电磁波(EW2)。收发器操作用于与输入有关地调制第二电磁波以便传递信号、数据或信息，例如发射部分和收发器之间的距离(D1)、加速度输入、压力值或温度读数。
文档编号B60G17/052GK101405156SQ200780008471
公开日2009年4月8日 申请日期2007年1月19日 优先权日2006年1月23日
发明者D·L·诺得梅尔 申请人:Bfs多样产品有限责任公司