CN105089382A - 动力车门闩锁和具有传感器的外部把手 - Google Patents

Abstract

一种车门包括动力闩锁，动力闩锁被配置成选择性地在动力闩锁闭锁时将车门保持在关闭位置，以及在动力闩锁解锁时允许述车门打开。车门还包括外门把手，其具有朝向远离车门结构的外侧，以及与车门的外表面间隔开以形成间隙的内侧。外门把手上的作用力传感器检测对把手的碰撞力。车门还包括解锁开关，使用者可致动解锁开关以请求对动力闩锁解锁。控制器被配置成：如果作用力传感器检测到外把手上的碰撞，则拒绝通过解锁开关的致动所产生的解锁请求。

Description

动力车门闩锁和具有传感器的外部把手

相关申请的交叉引用

本专利申请涉及于同一日期提交的第14/281,998号标题为“VehicleDoorHandleandPoweredLatchSystem”(代理案号83412888)的美国专利申请，其全部内容结合于此作为参考。本申请还是于2014年5月16日提交的第14/280,035号标题为“PoweredLatchSystemForVehicleDoorsAndControlSystemTherefor”的美国专利申请的部分继续申请案，其也是于2014年5月13日提交的第14/276,415号标题为“CustomerCoachingMethodForLocationOfE-LatchBackupHandles”的美国专利申请的部分继续申请案。上述所有专利申请的全部公开结合于此作为参考。

技术领域

本发明一般来说涉及用于机动车辆的车门，并且更具体地，涉及具有可用于控制动力门闩锁操作的传感器和/或开关的外门把手。

背景技术

常规的车门闩锁可包括移动的“棘爪”，其在闩锁处于锁住条件时接合撞针以将车门保持在关闭位置。制转杆选择性地防止棘爪从接合位置移动从而防止车门打开。制转杆可机械地连接至内和/或外门把手，借此通过将制转杆移位至释放(解锁)位置从而允许棘爪移出并脱离撞针，使得把手的移动对闩锁解锁。

也已经开发了动力门闩锁(“e闩锁”)。通过对电“解锁”开关致动可对动力门闩锁解锁。解锁开关的致动导致电动机将动力闩锁机构的制动杆移位至释放(解锁)位置，该位置允许棘爪移出并脱离撞针。然而，已知的e闩锁布置可遭受各种缺陷，诸如释放开关的意外的或偶然的触发导致车门解锁。

发明内容

本发明的一方面提供了一种车门，包括具有外把手的车门结构和动力闩锁，其被配置成选择性地在动力闩锁闭锁时将车门保持在关闭位置。动力闩锁在动力闩锁解锁时允许车门打开。车门还包括具有外侧的外门把手。可变电阻弯曲传感器沿着所述外门把手的外侧延伸，以使得施加至把手的外侧上的碰撞力改变弯曲传感器的电阻。车门还包括设置在车门结构的外部上的解锁开关。如果弯曲传感器的电阻的变化足以信号表明在解锁开关致动的预定时间间隔内发生侧面碰撞或侧面碰撞在进行中，则解锁开关的致动不会导致动力闩锁的解锁。

本发明的另一方面提供了一种动力门闩锁系统，包括电动力闩锁和包括解锁开关和纵长弯曲传感器的外门把手，纵长弯曲传感器具有电阻，如果传感器弯曲则电阻增加。除非电阻的增加超过表示在开关致动的预定时间间隔内已发生侧面碰撞的预定量，否则控制器根据解锁开关的致动使动力闩锁解锁。

本发明的再一方面提供了一种车门，包括具有外部的车门结构和动力闩锁，其被配置成选择性地在动力闩锁闭锁时将车门保持在关闭位置。动力闩锁在动力闩锁解锁时允许车门打开。车门还包括外门把手，其具有朝向远离车门结构的外侧，以及与车门结构间隔开以形成间隙的内侧。车门还包括位于外门把手上的电容传感器，电容传感器能够检测位于间隙中的使用者的手。解锁开关位于车门结构的外部上。车门还包括控制器，该控制器被配置成：如果在与电容传感器检测使用者的手的同时对解锁开关致动则动力闩锁解锁。

本领域的技术人员在研究以下说明书、权利要求和附图之后，将理解本发明的这些和其它方面、目标和特征。

附图说明

在附图中：

图1是根据本发明的一个方面的包括动力闩锁和外把手的车门的部分示意图；

图2是图1的动力闩锁的部分示意图；

图3是沿着图1的线III-III截取的门把手的截面图；

图4是图3的外门把手的一部分的示意图；

图5是示出了图1的门把手的电部件的示意图；以及

图6是根据本发明的另一个方面的外门把手的截面图。

具体实施方式

出于说明的目的，词语“上”“下”“右”“左”“后”“前”“垂直”“水平”及其派生词语应当依据图1中所定向的发明。然而，应理解的是除非明确作出相反说明，本发明可呈现各种替代的定向。还应理解的是在附图中显示和在下列说明书中说明的具体设备和工艺仅仅为权利要求书中的权利要求所设定的创造性概念的示例性实施例。因此，涉及这里所公开的实施例的具体尺寸和其它物理特征不应视为限定，除非权利要求中作了其他明示。

参照图1，根据本发明的一个方面的车门1包括车门结构2，车门结构2可以使用铰链4A和4B的已知方式可移动地安装至车辆上。如下面更详细的讨论，车门1还包括动力闩锁6，当动力闩锁6闭锁时，动力闩锁6选择性地将车门1保持在关闭位置。当动力闩锁6解锁时，动力闩锁6允许车门1打开。动力闩锁6可以可操作地连接至控制器8和/或控制器8可以集成至动力闩锁6中。如下更详细地讨论，控制器8可与一个或多个控制器或系统可操作地相互连接，机动车辆使用一个或多个控制器或系统来控制整个车辆的各种电部件和系统。车门1还包括可操作地连接至动力闩锁6和控制器8的外车把手10。

进一步参照图2，动力闩锁6可包括围绕销82枢转的棘爪80。在使用中，当车门1打开时，棘爪80通常将处于延展位置80A。当车门1关闭时，棘爪80的表面90与安装在车辆结构上的撞针84相接触。撞针84和棘爪80的表面90之间的接触导致棘爪80围绕销82沿着箭头“R1”的方向旋转，直到棘爪80到达关闭位置80B。制转杆86可旋转地安装以围绕销88旋转。制转杆86可在脱离或解锁位置86A和闭锁或接合配置或位置86B之间移动。当棘爪80处于关闭位置80B并且制转杆86处于接合位置86B时，制转杆86防止棘爪80旋转至打开位置80A，从而防止打开车门1。棘爪80可由弹簧等进行偏置以在箭头R1相对的方向上旋转，使得棘爪80旋转至打开位置80A，除非制转杆86处于接合位置86B。制转杆86可在箭头R2的方向上由弹簧等进行偏置，使得当车门1关闭时，撞针84接合棘爪80而棘爪80旋转至关闭位置80B，而制转杆86旋转至接合位置86B。通过在与箭头R2相对的方向上旋转制转杆86可解锁闩锁6，从而允许棘爪80从关闭位置80B旋转至打开位置80A。诸如电动机92的动力致动器可以可操作地连接至制转杆86，从而将制转杆86旋转至脱离或解锁位置86A。因此，通常，控制器8可通过使动力致动器92将制转杆86从闭锁或接合位置86B旋转至解锁配置或位置86A而使动力闩锁6从闭锁配置或状态移位至解锁配置或状态。然而，应当理解，在本发明中可使用各种类型的动力闩锁，并且动力闩锁6不需要包括图2所示的棘爪80和动力制转杆86。例如，动力致动器92可以通过使用不同于制转杆86的机械装置可操作地与棘爪80相互连接，从而在闭锁状态和解锁状态之间移位动力闩锁6。通常，如果动力闩锁6处于解锁状态，能够拉开车门1，但是当动力闩锁6处于闭锁状态或配置时，动力闩锁6将车门1保持在关闭位置。控制器8可被配置成存储闩锁6的“锁定”或“解锁”状态。通常，控制器8不会对动力闩锁6解锁，除非控制器8在存储器中具有用于主体车门的解锁状态的记录。

进一步参照图3，外门把手10可包括分别固定至车门结构2的第一端部14和第二端部16。门把手10可具有一般的管状构造，该构造具有朝向远离车门结构2的外表面12的外侧18，以及通常朝向车门1的外表面12的内侧20。把手10的内侧20与车门1的外表面12间隔开以形成间隙22。间隙22大到足以允许使用者至少将其手的一部分插入间隙22内，从而使得使用者能够产生作用于门把手10的内侧20上的作用力F1，由此使用者在动力闩锁6解锁时能够将车门1拉开。把手10可具有各种配置并且本发明不限于图3所示的具体配置。

门把手10还包括设置在把手10的内侧20上的移动构件24。移动构件24可通过弹簧26和/或解锁开关30的移动开关构件28而朝向车门1的表面12偏置，解锁开关30设置在把手10的内部空间32内。如下文更详细地讨论，解锁开关30包括三线双极开关，其具有将解锁开关30可操作地连接至控制器8的导电元件48A、48B和48C。导电元件46A、46B、48A、48B和48C可包括电气线路等，其可布线成穿过门把手10和车门结构2中的一个或多个开口50。移动开关构件28可包括杆，该杆围绕枢轴36可旋转地安装至开关主体38，从而使得开关构件28的移动导致柱塞或致动构件34向内移位，由此致动解锁开关30。在使用中，使用者握住把手10且将作用力“F1”施加至移动构件24上，从而克服解锁开关30的弹簧26和移动开关构件28的偏置，由此导致开关构件28使柱塞34向内移位以致动解锁开关30。

把手10还包括沿着把手10的外侧壁40的内表面39延伸的纵长弯曲传感器42。纵长弯曲传感器42包括纵长传感构件44，其提供横跨导电元件46A和46B的电阻。通常，外侧壁40(还参见图4)上的碰撞力“F2”将导致侧壁40向内偏斜，从而使弯曲传感器42的纵长传感元件44弯曲。传感元件44的弯曲改变了横跨导体46A和46B的电阻，使得由于电阻的变化导致控制器8可检测到作用力F2。在优选的实施例中，纵长传感元件44的弯曲导致横跨导电元件46A和46B的电阻的增加。纵长弯曲传感器42可包括由美国犹他州德雷珀市的Flexpoint传感器系统公司供应的传感器类型。弯曲传感器42可通过粘合剂、螺纹紧固件或其他合适的技术固定至侧壁40。

把手10的外侧壁40可包括金属或聚合物材料(例如，金属电镀聚合物)，如果在侧面碰撞或其他这种事件期间碰撞力F2施加给门把手10，金属或聚合物材料会变形。外侧壁40可稍微为柔性的，以使得如果把手10淹没在水中，作用在外侧壁40上的水压会使外侧壁40和纵长传感元件44折曲。如果车辆和门把手淹没在水下，纵长弯曲传感器42还能够检测水下情况。门把手10可具有防水构造，以使得如果把手10淹没在水中，内部空间32不会充满水。

进一步参照图5，解锁开关30和弯曲传感器42可操作地连接至动力闩锁6的控制器8。控制器8可操作地连接至内部解锁开关52、内部解锁开关54和主车辆电源56。内部解锁开关52和内部解锁开关54可以如共同待审的于同一日期提交的第14/281,998号、标题为“VehicleDoorHandleandPoweredLatchSystem”(代理编号83412888)的美国专利申请(其全部内容结合于此作为参考)中描述的方式进行操作。控制器8还可以可操作地连接至主体控制模块58和车辆数据系统60。车辆数据系统60可包括多个传感器和系统，多个传感器和系统包括约束控制模块(RCM)，其具有侧向加速度传感器和/或被RCM使用以检测需要紧急约束(例如，安全气囊)部署的碰撞事件的其他传感器。车辆数据系统60可包括额外的部件，诸如将额外数据(例如，车速)提供给主体控制模块58和/或控制器8的防抱死制动系统或模块(ABS)。主体控制模块58和/或控制器8可被配置成(例如，被程序化)根据各种标准/控制逻辑防止动力闩锁6的解锁。例如，控制器8和/或58可被配置成：如果车速在预定速度(例如3kph)以上则抑制动力闩锁6的解锁并且需要诸如在预定时间间隔(例如3秒)内致动内部开关52两次的额外输入。根据本发明的车辆可包括一个或多个车门(例如，两个或四个车门)，每个车门具有动力闩锁6和外把手10。并且，具有弯曲传感器42的把手10可与后行李箱、滑动门和使用动力闩锁的其他类型的移动面板连用。

动力闩锁6还可包括应急电源64，其可操作地连接至控制器8和动力致动器92(图2)，从而允许在局部门供电或主车辆电源56失电的事件中操作控制器8和动力致动器92。应急电源64可包括电容器、电池或其他合适的电气部件。

弯曲传感器42可在低电压下进行操作。因此，系统可包括通过导电元件46A和46B可操作地连接至弯曲传感器42的放大器电路62。放大器电路62向控制器8提供放大信号。

在操作中，控制器8监控弯曲传感器42，并且在开关30没有致动(即，触点A和B连接导电元件48A和48B)时定期地(例如，每8秒)检查和记录弯曲传感器42的电压增益。因此控制器8可为弯曲传感器42设立基准电压(和电阻)，其被持续更新以解释由于温度或其他操作条件的变化导致的电压变化。使用者可通过致动解锁开关30产生解锁请求，从而互连触点B和C。开关30的致动导致电压转变(voltagetransition)，其通过查看信号的边缘转变由控制器8检测到。当控制器8检测解锁开关30的致动时，控制器8执行触点A-B和B-C的防反跳以验证该转变。例如，控制器8可被配置成要求34-56次的有效计数。开关30致动之后，控制器8同时取样每次计数(例如，34-56)经过导体46A和46B的弯曲传感器42的电压，以确定由于碰撞力F2(图3)是否导致弯曲传感器42的电阻明显变化。如果由于弯曲传感器42的电阻明显变化而使控制器8确定已发生碰撞事件，那么控制器8拒绝解锁请求并且不会对动力闩锁6解锁。反之，如果使用者致动解锁开关30并且弯曲传感器42的电阻的变化仍保持在低于需要指示已经发生碰撞事件的变化量的范围内，那么控制器8将对动力闩锁6解锁(假设动力闩锁6未处于锁定状态或诸如速度锁定的其他抑制没有效果)。如果控制器8确定动力闩锁6处于锁定状态，那么解锁开关30的致动不会导致动力闩锁6的解锁，即使弯曲传感器42没有检测到外门把手10上的碰撞力。

上述的弯曲传感器42和解锁开关30提供了明显的优势。具体地，控制器8不会对动力闩锁6解锁，除非解锁开关30被致动且没有检测到碰撞力。因为两个输入条件或参数必须满足以解锁动力闩锁6，所以消除了可能以其他方式发生的意外解锁。例如，如果在碰撞期间导电元件46A和/或46B被短路至车辆接地，那么这种接地不会导致控制8解锁动力闩锁6，因为这种接地不会导致解锁开关30的致动。此外，控制器8可被配置成：如果导体46A和46B中的一个或两者损坏(例如，打开)则避免错误地检测到碰撞。这种类型的故障会导致导体46A和46B之间的“无穷大”电阻，并且控制器8可被配置成将电阻大于预定值解释为对应于弯曲传感器42的故障而非碰撞。仍进一步地，如果由于机械损坏或其他故障导致同时短路导电元件46A和46B，那么控制器8不会将这种情况解释为碰撞事件，因为这种类型的故障不会导致穿过弯曲传感器42的电阻的增加以及开关30的致动。仍进一步地，因为动力闩锁6包括其本身的应急电源64，所以即使局部或主车辆电池失效或失电，也不会影响动力闩锁6的操作。

进一步操作图6，根据本发明的另一个方面的外门把手10可包括移动构件24，其以上述参照图3更详细地描述基本相同的方式可操作地连接至解锁开关30。然而，与图1至图5的门把手10相反，外门把手10A不包括弯曲传感器。然而，把手10A包括设置在把手10A的内侧20上的第一电容传感器66A以及位于把手10A的外侧18上的第二电容传感器66B。电容传感器66A和66B被配置成：当使用者以与将电容传感器安装至上述共同待审的第14/281,998号、标题为“VehicleDoorHandleandPoweredLatchSystem”(代理编号83412888)的美国专利的内车门把手相同的方式握住把手10A时，检测使用者的手的存在。电容器传感器66A和66B可通过导电元件68A、68B、68C和68D分别可操作地连接至控制器8(图5)。在使用中，控制器8被配置成：只有使用者的手被电容传感器66A和66B检测为与开关30的致动相一致并且在解锁开关30被致动的整个时间段内由电容器传感器66A和66B检测到使用者手的存在，则动力闩锁6解锁。控制器8可被配置成定期地(例如，每8秒)检查电容传感器66A和66B以设立基准电容。如果由于雪、水、冰、温度变化等引起电容漂移或其他方面缓慢地变化，那么电容传感器66的基准会被调整。如果控制器8检测到已经致动解锁开关30，那么控制器8可被配置成通过等待34-56ms用以对处于闭合状态的开关进行持续有效地读取来防止开关30反跳。控制器8还会在相同的35-56ms防反跳期间为每个采样读取来自电容传感器66A和66B的信号。如果在开关30闭合期间检测到的电容与使用者手的一致，那么控制器8然后对动力闩锁6解锁。然而，如果在该时间间隔期间检测到的电容与在开关30闭合的时间期间的手(或带手套的手)不一致，那么控制器8然后会拒绝解锁请求。

应该理解，在不背离本发明的构思的情况下可对上述结构进行变化和修改，并且还应该理解，这种构思旨在包含在下列权利要求中，除非这些权利要求另有明确说明。

Claims (20)

1.一种车门，包括：

具有外部的车门结构；

动力闩锁，被配置成选择性地在所述动力闩锁闭锁时将所述车门保持在关闭位置，以及在所述动力闩锁解锁时允许所述车门打开；

具有外侧的外门把手；

可变电阻弯曲传感器，沿着所述外门把手的所述外侧延伸，以使得施加至所述把手的所述外侧上的碰撞力改变所述弯曲传感器的电阻；

设置在所述车门结构的所述外部上的解锁开关；其中，

如果所述弯曲传感器的电阻的变化足以信号表明在所述解锁开关致动的预定时间间隔内发生侧面碰撞，则所述解锁开关的致动不会导致所述动力闩锁的解锁。

2.根据权利要求1所述的车门，其中，所述弯曲传感器被配置成：使得由于对所述把手的侧面碰撞导致的所述传感器的弯曲引起所述弯曲传感器的所述电阻的增加。

3.根据权利要求1所述的车门，其中，所述外门把手形成内腔和具有朝向所述内腔的内侧的外侧壁，所述弯曲传感器包括设置在所述外侧壁的所述内侧上的纵长传感构件。

4.根据权利要求3所述的车门，其中，所述外门把手的所述外侧壁被配置成：使得所述外门把手淹没在水中导致所述纵长传感器构件充分地弯曲以能够检测到所述纵长传感器构件的弯曲。

5.根据权利要求4所述的车门，其中，所述内腔是防水的。

6.根据权利要求1所述的车门，其中，所述解锁开关包括第二导体，所述第二导体在所述解锁开关未被致动时连接至第一导体，并且所述第二导体在所述解锁开关被致动时连接至第三导体。

7.根据权利要求6所述的车门，其中，所述动力闩锁包括控制器，所述控制器通过如下方式确定所述解锁开关是否已经致动：通过根据将所述第二导体连接至所述第三导体来检测边缘转变。

8.根据权利要求7所述的车门，其中，除非所述解锁开关的所述第二导体和所述第三导体连接，否则所述控制器不会对所述动力闩锁解锁。

9.根据权利要求1所述的车门，其中，所述外门把手具有内侧且包括设置在所述内侧上的纵长移动构件，所述移动构件根据所述移动构件的移动与所述解锁开关接合。

10.一种动力门闩锁，包括：

电动力闩锁；

包括解锁开关和纵长弯曲传感器的外门把手，所述纵长弯曲传感器具有电阻，如果所述传感器弯曲则所述电阻增加；

控制器，除非所述电阻的增加超过表示在开关致动的预定时间间隔内已发生侧面碰撞的预定量，否则所述控制器根据所述解锁开关的致动使所述动力闩锁解锁。

11.根据权利要求10所述的动力门闩锁，其中，所述外门把手形成具有外侧和内侧的外侧壁，所述纵长弯曲传感器设置在所述外侧壁的所述内侧上。

12.根据权利要求11所述的动力门闩锁，其中，如果所述外门把手淹没在水中则所述外门把手的所述外侧壁折曲，从而导致所述纵长传感器构件充分地弯曲以能够检测所述纵长传感器构件的弯曲。

13.根据权利要求11所述的动力门闩锁，其中，所述解锁开关包括第二导体，所述第二导体在所述解锁开关未被致动时连接至第一导体，并且所述第二导体在所述解锁开关被致动时连接至第三导体。

14.根据权利要求13所述的动力门闩锁，其中，所述控制器被配置成：检测边缘转变并开始防反跳程序以及同时测量所述弯曲传感器的电阻变化。

15.根据权利要求10所述的动力门闩锁，其中，所述控制器被配置成定期地测量所述弯曲传感器的所述电阻，并且所述控制器确定：如果根据预定标准所述电阻增加，则已经发生对所述外门把手的碰撞。

16.根据权利要求10所述的动力门闩锁，其中，所述电动力闩锁包括：移动棘爪，所述移动棘爪被配置成在所述棘爪处于关闭位置时与撞针接合以将车门保持在关闭位置；移动制转杆，所述移动制转杆被配置成在所述制转杆处于接合位置时选择性地将所述棘爪保持在接合位置；以及电动力致动器，所述电动力致动器将所述制转杆从所述接合位置移位至脱离位置，从而使所述动力闩锁解锁并允许所述棘爪从所述关闭位置移动至打开位置。

17.根据权利要求16所述的动力门闩锁，其中，所述电动力闩锁包括能够致动所述电动力致动器以使所述电动力闩锁解锁的应急电源。

18.一种车门，包括：

具有外部的车门结构；

动力闩锁，被配置成选择性地在所述动力闩锁闭锁时将所述车门保持在关闭位置，以及在所述动力闩锁解锁时允许所述车门打开；

连接至所述车门结构的外门把手；

位于所述外门把手上的至少一个电容传感器，所述电容传感器能够检测使用者的手握住所述门把手；

位于所述车门结构的所述外部上的解锁开关；以及

控制器，所述控制器被配置成：如果在与所述电容传感器检测使用者的手的同时对所述解锁开关致动则所述动力闩锁解锁。

19.根据权利要求18所述的车门，其中，所述控制器能够检测一段时间的所述解锁开关的致动；

除非所述电容传感器在整段时间内检测到使用者的手否则所述控制器不会对所述动力闩锁解锁，并且在所述整段时间内所述控制器检测所述解锁开关的致动。

20.根据权利要求18所述的车门，其中，所述电容传感器包括沿着所述外门把手的内侧和外侧延伸的第一纵长传感构件和第二纵长传感构件。