CN103144520B - 车辆及其天窗组件 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种车辆及其天窗组件，该天窗组件包括：天窗；天窗驱动器；加速度传感器，用于检测天窗的加速度；支撑块；支撑块驱动器，支撑块驱动器与支撑块相连以驱动支撑块在抵靠天窗的抵靠位置和与天窗分离的分离位置之间移动；控制单元，在天窗关闭过程中，支撑块驱动器将支撑块移动至抵靠位置以增大天窗夹到物体时的加速度变化，且控制器根据天窗的加速度大小控制天窗停止关闭并向打开方向运动。由此，在天窗关闭过程中通过使支撑块与天窗相抵靠来增加天窗的临时刚性，进而加大了天窗在夹到物体时的加速度变化，因此控制单元能够及时停止天窗的继续关闭，有效防止了天窗夹伤手部的发生。

Description

车辆及其天窗组件

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种车辆及其天窗组件。

背景技术

目前，汽车技术领域中很多以前定义为高端配置的技术已经成为普通汽车的标准配置了，例如汽车的天窗总成。

天窗给驾驶者和乘客带来了愉悦的驾驶和乘坐体验，然而，天窗的防夹手效果一直不能人满意。

天窗防夹手的工作原理大多是通过加速度传感器检测到天窗移动中遇到阻力而产生的加速度，只有该加速度达到了预定值后才需要立即停止天窗关闭动作，否则天窗会继续关闭直至完全关闭。这就对人们在天窗使用过程中的安全性有所顾忌，例如孩子在驾驶员关闭天窗时将手伸出天窗外会造成严重夹伤。

在天窗关闭的过程中，手与天窗开口的边缘和天窗移动部分均接触，即天窗刚开始要夹手，加速度传感器应当在尽可能短的时间内检测到天窗的加速度由于碰到手而骤然达到防夹手的程度，这样才能保证在夹手的瞬间停止天窗关闭动作，避免对手部造成严重伤害。

在实际使用中，往往在天窗夹住手的瞬间，由于天窗的强度不够，被夹住的物品（特别相对柔软的手部）无法在短时间内对天窗的移动部分造成足够的阻力，造成加速度传感器检测到的天窗加速度值偏小，无法在第一时间停止天窗的移动，造成对手部的严重夹伤。

然而，在已经满足车辆安全性的前提下，仅为了防止夹手而提高车辆天窗顶盖（由钢板制成）的强度，不仅提高了车辆的制造成本，而且高强度钢板难成型，增大了制造工艺的难度。

另外，现有车辆的天窗的顶盖由外板和内板形成，因此天窗的外部的根部无法进行防腐处理，因此容易造成天窗的局部锈蚀。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够有效防止夹手的车辆天窗组件。

本发明的另一个目的在于提出一种具有该天窗组件的车辆。

根据本发明一方面实施例的车辆的天窗组件包括：天窗；天窗驱动器，所述天窗驱动器驱与所述天窗相连以驱动所述天窗打开和关闭所述车辆的天窗口；加速度传感器，所述速度传感器用于检测所述天窗的加速度；支撑块；支撑块驱动器，所述支撑块驱动器与所述支撑块相连以驱动所述支撑块在抵靠所述天窗的抵靠位置和与所述天窗分离的分离位置之间移动；控制单元，所述控制单元分别与所述天窗驱动器、所述支撑块驱动器和所述加速度传感器相连以控制所述天窗驱动器和支撑块驱动器，其中在所述天窗关闭过程中，所述支撑块驱动器将所述支撑块移动至所述抵靠位置以增大所述天窗夹到物体时的加速度变化，且所述控制器根据所述天窗的加速度大小控制所述天窗停止关闭并向打开方向运动。

由此，根据本发明实施例的车辆的天窗组件，在天窗关闭过程中通过使支撑块与天窗相抵靠来增加天窗的临时刚性，进而加大了天窗在夹到物体时的加速度变化，因此控制单元能够及时停止天窗的继续关闭，有效防止了天窗夹伤手部的发生。另外，采用本发明的天窗组件无需采用高强度车顶盖钢板以达到良好的防夹效果，因此大大节省了制造车辆的成本。

另外，根据本发明的车辆的天窗组件还具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，天窗组件还包括与所述控制单元相连的压力传感器，所述压力传感器用于检测所述支撑块在抵靠位置时与所述天窗之间的压力，所述控制单元根据检测的所述加速度和所述压力控制所述支撑块驱动器对所述支撑块的驱动力。

根据本发明的一个实施例，所述天窗口的外周壁包括内板和外板，所述内板上形成有缺口以允许所述支撑块穿过所述缺口与所述外板相抵靠。

根据本发明的一个实施例，所述缺口与所述外板的根部相对应以使所述支撑块与所述外板的根部相抵靠。

根据本发明的一个实施例，所述支撑块为长条形。

根据本发明的一个实施例，所述缺口允许对所述外板的根部进行防锈处理。

根据本发明的一个实施例，所述支撑块驱动器通过驱动杆与所述支撑块相连。

根据本发明的一个实施例，所述天窗驱动器和所述支撑块驱动器均为驱动电机。

根据本发明的一个实施例，天窗组件还包括与所述支撑块驱动器和所述控制单元相连的开关，所述控制单元通过断开所述开关停止所述支撑块驱动器以及通过闭合所述开关来启动所述支撑块驱动器。

根据本发明另一方面实施例的车辆，包括：天窗组件，所述天窗组件为上述任一项实施例所述的车辆的天窗组件。

通过本发明的天窗组件能够在天窗关闭过程中使支撑块与天窗相抵靠来增加天窗的临时刚性，进而加大了天窗在夹到物体时的加速度变化，因此控制单元能够及时停止天窗的继续关闭，有效防止了天窗夹伤手部的发生。另外，采用本发明的天窗组件无需采用高强度车顶盖钢板以达到良好的防夹效果，因此大大节省了制造车辆的成本。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的车辆天窗组件的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的车辆天窗组件的支撑块和支撑块驱动器的示意图，其中支撑块位于抵靠位置；

图3是图2中沿A向观察的示意图。

附图标记说明

10：天窗；  20：天窗驱动器；  30：加速度传感器；  40：支撑块；  41：驱动杆；  50：支撑块驱动器；  60：控制单元；  70：压力传感器；  81：内板；  82：外板82；  83：缺口；84：外板根部；  90：开关。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-3描述根据本发明实施例的车辆的天窗组件。

根据本发明实施例的车辆的天窗组件，包括天窗10、天窗驱动器20、加速度传感器30、支撑块40、支撑块驱动器50和控制单元60。

具体而言，如图1所示，天窗口形成在车辆的顶盖板上，天窗驱动器驱20与天窗10的移动部分相连，以便驱动天窗10打开和关闭车辆的天窗口。

加速度传感器30用于检测天窗10移动过程中的加速度。天窗通常以匀速移动，因此加速度为零，只有在天窗10的移动部分到达打开和关闭的最大位置或发生夹手的情况时，天窗10才会产生加速度。

加速度传感器30可以与天窗驱动器20相连，通过检测天窗驱动器20的加速度来换算成天窗10的加速度，如图1所示。加速度传感器30还可以直接检测天窗的移动部分的加速度。

控制单元60为电子ECU，分别与天窗驱动器20和加速度传感器30相连以控制天窗驱动器20。当加速度传感器30检测到天窗的加速度（由于天窗受阻而减速因此加速度为与运动方向相反的负加速度）后将加速度信息回传给控制单元60，控制单元60根据加速度的大小判断是否需要停止天窗驱动器20的工作。

例如阻力是由于卡在天窗轨道上的树叶造成的，产生的加速度则相对较小没有达到预定值，控制单元60则判断该阻碍不影响天窗10的正常移动，因此不停止天窗驱动器20的工作。然而，当天窗10移动至打开和关闭的最大位置时，天窗的移动部分与天窗口的两端内壁相抵靠后，加速度检测器30检测到产生的加速度值达到了预定值后，控制单元60则停止天窗的工作，防止对天窗口的冲击以及对驱动器的损伤。另外，在天窗关闭过程中发生的夹手情况也参照上述天窗10达到最大打开和关闭位置的情况。

支撑块40与支撑块驱动器50相连，以便通过支撑块驱动器50驱动支撑块40在抵靠天窗10的抵靠位置，如图2所示，和与天窗10分离的分离位置之间移动。

控制单元60与支撑块驱动器50相连，以控制支撑块驱动器50驱动支撑块40移动。当支撑块40处于抵靠位置时，能够临时提高天窗10的刚性。

这就好比一个活动的墙向后推动一个人，人的后面有一面固定的墙，如果固定墙是采用弹性材质制成的，则人被挤在两面墙之间时，由于弹性材质过软，控制器需要很长一段时间才能停止活动墙的移动。如果固定墙是一面水泥墙，则在挤住人的一瞬间，控制器就能够检通过加速度的变化检测到有人在两墙之间，及时停止移动墙的移动。临时提高天窗10刚性的作用就相当于采用了水泥固定墙。

在天窗10的关闭过程中，支撑块驱动器50将支撑块40移动至抵靠位置，以便增强天窗10的刚性，进而增大天窗夹到物体时的加速度变化，即天窗10夹到物体的一瞬间天窗10的加速度就能够达到预定值，因此，控制器60根据检测到的该天窗加速度立即控制天窗驱动器20停止驱动，并控制天窗驱动器20反向驱动天窗10向打开方向移动一下，以保证手部不会卡在天窗缝隙内。

由此，根据本发明实施例的车辆的天窗组件，在天窗关闭过程中通过使支撑块40与天窗10相抵靠来增加天窗10的临时刚性，进而加大了天窗10在夹到物体时的加速度变化，因此控制单元60能够及时停止天窗的继续关闭，有效防止了天窗夹伤手部的发生。另外，采用本发明的天窗组件无需采用高强度车顶盖钢板以达到良好的防夹效果，因此大大节省了制造车辆的成本。

另外，天窗驱动器20和支撑块驱动器50可以为能够正反转动的驱动电机。

根据本发明的一些实施例，如图1所示，车辆的天窗组件还包括与控制单元60相连的压力传感器70。

压力传感器70可以设在支撑块40或天窗10上，用于检测支撑块40在抵靠位置时与天窗10之间的压力。控制单元60将加速度传感器30反馈回的加速度和压力传感器70反馈回到的压力进行对比，判断现有支撑块40的抵靠是否能满足防夹，如果不能满足，则控制支撑块驱动器50加大对支撑块40的驱动力，以提高天窗的临时刚性，最大程度地防止夹手。

如图2和图3所示，天窗口的外周壁包括内板81和外板82。内板81上形成有缺口83以允许支撑块40穿过缺口83与外板82相抵靠。

优选地，缺口83与外板82的根部84（即天窗处于关闭状态时，天窗移动部分与天窗口相接触的一端）相对应，以使支撑块40穿过缺口83与外板82的根部84相抵靠。通过与外板82的根部84相抵靠，能够有效提高天窗与手部接触部分的刚性，即提高固定墙的刚性。

如图3所示，支撑块40为长条形，对应地，缺口83为允许长条形支撑块40穿过的狭长缺口。长条形支撑块40能够整体提高车窗口与手部接触的一端的刚性。

通过缺口83还能够允许对外板82的根部84进行防锈处理，例如通过缺口83向外板82的根部涂抹防锈剂，进而解决了现有天窗组件中外板82的局部锈蚀问题。

如图2所示，支撑块驱动器50通过驱动杆41与支撑块40相连。

另外，如图1所示，本发明实施例的车辆的天窗组件还包括与支撑块驱动器50和控制单元60相连的开关90。控制单元60通过断开开关90停止支撑块驱动器50以及通过闭合开关90来启动支撑块驱动器50。

只有在控制单元60启动天窗驱动器20以驱动天窗从打开向关闭移动时，控制单元60才闭合开关90来启动支撑块驱动器50驱动支撑块40从分离位置移动至抵靠位置。当天窗10完全关闭或改为向打开方向移动时，控制单元60控制支撑块驱动器50驱动支撑块40从抵靠位置移动至分离位置，待支撑块40位于分离位置后，控制单元60则断开开关90。待下次关闭天窗时控制单元60再闭合开关90以控制支撑块驱动器50。

下面描述根据本发明实施例的车辆。

根据本发明实施例的车辆包括天窗组件，通过本发明的天窗组件能够在天窗关闭过程中使支撑块40与天窗10相抵靠来增加天窗10的临时刚性，进而加大了天窗10在夹到物体时的加速度变化，因此控制单元60能够及时停止天窗的继续关闭，有效防止了天窗夹伤手部的发生。另外，采用本发明的天窗组件无需采用高强度车顶盖钢板以达到良好的防夹效果，因此大大节省了制造车辆的成本。

本发明实施例的车辆的其他构成可以是本领域技术人员已知的，在此不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种车辆的天窗组件，其特征在于：包括：

天窗；

天窗驱动器，所述天窗驱动器与所述天窗相连以驱动所述天窗打开和关闭所述车辆的天窗口；

加速度传感器，所述加速度传感器用于检测所述天窗的加速度；

支撑块；

支撑块驱动器，所述支撑块驱动器与所述支撑块相连以驱动所述支撑块在抵靠所述天窗的抵靠位置和与所述天窗分离的分离位置之间移动；

控制单元，所述控制单元分别与所述天窗驱动器、所述支撑块驱动器和所述加速度传感器相连以控制所述天窗驱动器和支撑块驱动器，其中在所述天窗关闭过程中，所述支撑块驱动器将所述支撑块移动至所述抵靠位置以增大所述天窗夹到物体时的加速度变化，且所述控制单元根据所述天窗的加速度大小控制所述天窗停止关闭并向打开方向运动。

2.根据权利要求1所述的车辆的天窗组件，其特征在于：还包括与所述控制单元相连的压力传感器，所述压力传感器用于检测所述支撑块在抵靠位置时与所述天窗之间的压力，所述控制单元根据检测的所述加速度和所述压力控制所述支撑块驱动器对所述支撑块的驱动力。

3.根据权利要求1所述的车辆的天窗组件，其特征在于：所述天窗口的外周壁包括内板和外板，所述内板上形成有缺口以允许所述支撑块穿过所述缺口与所述外板相抵靠。

4.根据权利要求3所述的车辆的天窗组件，其特征在于：所述缺口与所述外板的根部相对应以使所述支撑块与所述外板的根部相抵靠。

5.根据权利要求4所述的车辆的天窗组件，其特征在于：所述支撑块为长条形。

6.根据权利要求3所述的车辆的天窗组件，其特征在于：所述缺口允许对所述外板的根部进行防锈处理。

7.根据权利要求1所述的车辆的天窗组件，其特征在于：所述支撑块驱动器通过驱动杆与所述支撑块相连。

8.根据权利要求1所述的车辆的天窗组件，其特征在于：所述天窗驱动器和所述支撑块驱动器均为驱动电机。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的车辆的天窗组件，其特征在于：还包括与所述支撑块驱动器和所述控制单元相连的开关，所述控制单元通过断开所述开关停止所述支撑块驱动器以及通过闭合所述开关来启动所述支撑块驱动器。

10.一种车辆，其特征在于：包括：天窗组件，所述天窗组件为权利要求1-9中任一项所述的车辆的天窗组件。