CN108625717B - 门饰组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于车门的门饰组件，所述车门具有装配有能够在竖直方向上移动的窗玻璃的开口和用于驱动所述窗玻璃来选择性地关闭和开启的驱动单元，所述门饰组件包括：构造成在所述开口下连接于车门车内侧部的门饰主体；设置在所述门饰主体的上部中的至少一个发射器；设置在所述门饰主体的上部中并构造成接收从所述发射器发射和被位于所述窗玻璃附近的物体反射的信号的至少一个接收器；与所述接收器连接以根据所述接收器所接收的信号来计算所述物体位置并根据所计算的物体位置来控制所述驱动单元的控制单元。

Description

门饰组件
技术领域
本发明涉及一种门饰组件，其构造成连接至车门内侧并装配有用于车窗的改进的指令输入装置。
背景技术
已知的窗户调节器系统通过探测用户的指尖的位置来确定目标窗户玻璃的位置，并且驱动窗户调节器以移动窗玻璃，直到窗户玻璃的上边缘与用户的指尖的位置重合。参见JP2015-34459。指尖的位置可以通过使用光学探测装置来确定，所述光学探测装置包括沿窗框的侧边缘布置的多个发光器和沿着窗框的相对侧边缘布置的多个光接收器。
根据该现有技术，发光器和光接收器连接在窗框相对应的部分。然而，通过结合多个例如内模、窗玻璃滑道等等的不同构件而形成窗框，在以足够精确的方式定位发光器和光接收器时会出现一些困难。此外，组装工作可能会出现一些复杂情况。
发明内容
鉴于现有技术中这样的问题，本发明的主要目的是提供一种门饰组件，以允许通过检测指尖的位置而控制窗户调节器的传感器以简单的方式布置。
为了实现这样的目的，本发明提供一种用于车门(2)的门饰组件(1)，所述车门具有装配有能够在竖直方向上移动的窗玻璃(7)的开口和用于驱动所述窗玻璃来选择性地关闭和开启的驱动单元(20)，所述门饰组件包括：构造成在所述开口下连接于车门车内侧部的门饰主体(5)；设置在所述门饰主体的上部中的至少一个发射器(10a,11a)；设置在所述门饰主体的上部中并构造成接收从所述发射器发射和被位于所述窗玻璃附近的物体反射的信号的至少一个接收器(10b,11b)；与所述接收器连接以根据所述接收器所接收的信号来计算所述物体位置并根据所计算的物体位置来控制所述驱动单元的控制单元(30)。
由于发射器和接收器设置于门饰主体中，这便于将发射器和接收器安装在门上。
优选地，将发射器和接收器设置在门饰主体的上边缘上。
从而,探测物体的发射器和接收器的探测区域可以限定在与窗玻璃的车内侧相邻的区域，并因此，可以正确地探测用户的指令而避免驱动单元任何的错误运行。
根据本发明特别优选的实施例，所述至少一个发射器包括布置在门饰主体的上边缘的前部和后部的一对发射器，所述至少一个接收器包括邻近于各自发射器的一对接收器。
因为每个发射器和相关的接收器可以形成为一个单一的传感器单元，这可以便于将发射器和接收器安装至门饰主体上。并且，不管物体的前后位置如何，都可以通过使用三角法来检测诸如用户的指尖的物体的位置，使得传感器单元的检测区域可以被最大化。
优选地，所述控制单元设置有用于存储物体运动的规定模式的存储单元，将所述控制单元构造成依赖于所计算的物体的运动和所存储的运动模式之间的关系来控制所述驱动单元。
从而，控制单元以可靠的方式识别物体的位置，使得驱动单元的错误运行被最小化。
优选地，控制单元构造成通过教学过程来学习规定的运动模式。
从而，可以进一步最小化驱动单元的错误运行。
优选地，从发射器发射的信号由辐射能量构成。
所述辐射能量可以由无线电波、激光、红外线等构成，可以采用相对便宜的传感器。
或者，从发射器发射的信号由电场构成。
探测物体的原理可以基于本身已知的基于探测电容变化的接近传感器。在这种情况下，发射器/接收器可以由简单的一条导电片所形成的电极构成。从而把成本最小化，可以把电极以极为简便且不引人注意的方式安装到门饰主体上。
根据本发明优选的实施例，控制单元构造成当探测到物体的向上运动时升高窗玻璃，而当探测到物体的向下运动时降低窗玻璃。
因此，用户可以以直观的方式来指挥驱动单元。
优选地，将控制单元设置在门饰主体的车外侧一侧上。
从而，可以将控制单元以有利的隐藏方式相对靠近发射器和接收器定位。
根据本发明另一个实施例，窗玻璃构造成根据提供给窗玻璃的电压来改变透光率和/或色调，并且控制单元构造成根据所计算的物体的位置来控制提供给窗玻璃的电压。
因此，可以以简单的方式改变窗玻璃的透光率和/或色调。
附图说明
图1是装有根据本发明的门饰组件的车门的透视图；
图2是沿图1中的II-II线截取的剖视图；
图3是示出了计算车辆乘员指尖位置的原理的示意图；
图4a是车辆乘员执行打开操作的示意图；
图4b是车辆乘员执行关闭操作的示意图；以及
图5是类似于图1的视图，示出了本发明的替换实施例。
具体实施方式
在以下参考图1到4来描述本发明的第一实施例。在以下的描述中，方向是基于坐在门饰组件旁的车辆乘员的视角。
参照图1和图2，根据本发明第一实施例的门饰组件1设置在位于驾驶座一旁的车右前门2上。门2设置有由钢板制成的、设置在门2车外侧的外面板3，和也由钢板制成的、设置在门2车内侧的内面板4。外面板3和内面板4的上部一同限定了矩形开口6，由玻璃构成的窗玻璃7以能够在竖直方向上移动的方式设置于开口6中。门饰组件1包括覆盖内面板4的下部的车内侧的门饰主体5，门饰主体5的上边缘沿开口6的下边缘延伸。
如图2所示，其中门2的内侧以高度简化的方式示出，窗玻璃7设置在外面板3和内面板4之间。窗玻璃7的下端由玻璃保持架21支承，该保持架又由内面板4在竖直方向上可滑动地支承。窗玻璃7由未在图中示出的窗轨以本身已知的方式引导以进行竖直运动。窗户调节器(驱动单元)20与电机马达22一同连接至内面板4的车内侧，电缆23从窗户调节器20处延伸出来。电缆23绕过设置在窗户调节器20内的滑轮(在图中未示出)，电缆23的两端则连接至玻璃保持架21使得玻璃保持架21与窗玻璃7一起通过启动窗户调节器20而按要求上升和下降。窗户调节器20通常以本身已知的方式手动地控制。在示出的实施例中，窗户调节器20还连接至设置有由诸如闪存的可重写存储器构成的存储单元31的控制单元30，传感器单元10和11的输出信号连接至控制单元30使得窗玻璃7可以通过如下所述的沿窗玻璃7的内侧竖直移动手指而简单地上升和下降。在示出的实施例中，控制单元30连接至门饰主体5的内侧(车外侧)，并且传感器单元10和11安装在门饰主体5的上边缘中。门饰主体5的上边缘由大致水平延伸的搁板状壁构成(在车内侧方向上略有倾斜)。
传感器单元10和11分别设置在门饰主体5的上边缘部的前端部和后端部。传感器单元10,11分别包括发射器10a，11a和用于探测从同一传感器单元10,11的发射器10a,11a发射出的信号的接收器10b,11b。每个发射器10a和11a都设置了方向性使得发射出的光信号沿窗玻璃7的内表面传播。这样的方向性可以通过采用合适形状的狭缝和/或其它光学装置来实现。在示出的实施例中，每个发射器10a发射出沿窗玻璃7的内表面延伸的光墙(asheet of light)。
如需要，接收器10b和11b也可以构造成仅探测分别从其他传感器单元10和11的发射器10a和11a发射出的信号。
在本实施例中，传感器单元10和11由本身已知的分别包括红外LED和一对CMOS图像传感器的红外测距传感器构成。由于视差，物体的图像由两个CMOS图像传感器在略微不同的位置捕获。基于位置的不同，传感器单元和物体之间的距离即可确定。
每个传感器单元10,11能够使物体和传感器单元10,11之间的距离被探测出，通过应用三角法控制单元30计算物体在垂直方向上的位置。
当采用其他种类的基于从发射器传播并被反射回接收器所用时间的测量的测距仪作为传感器单元10和11时，可能需要防止两个传感器单元10和11之间的串扰。在这种情况下，接收器10b和11b可以构造成仅探测分别从同一传感器单元10和11的发射器10a和11a发射出的信号。例如，发射器10a和11a可以以互斥的时序发光。或者，发射器10a和11a可以发射以相互不同的方式调制的光使得来自于发射器10a和11a的光信号可以被单独地探测到。无论如何，由接收器10b探测从发射器10a发射的光，并且由接收器11b探测从发射器11a发射的光。
图3示出了用于计算物体(手指)位置的过程的原理。当物体位于点Z时，传感器单元10和11探测到物体分别距各自的传感器单元10和11有d1和d2的距离。分别距传感器单元10和11有d1和d2距离的点的轨迹被以相应传感器单元10和11的位置为圆心的圆球A和B所定义。圆球A和B的相交定义为圆圈C。因此，物体的位置可以确定为该圆圈C上的一点。因为发射自发射器10a和11a的光沿窗玻璃7的车内侧表面延伸，物体在竖直方向上的高度可以确定为点Z距两个传感器单元10和11之间延伸的线的高度。
因此，当需要将窗玻璃7打开或下降时，如图4a所示，用户可以将他的手指靠近窗玻璃7的车内侧，并将其手指向下移动。结果是，控制单元30经由窗户调节器20使窗玻璃7下降。用户可穿插有缓慢上划或沿更向车内侧的路径上的上划而重复其手指的下划，直到达到窗玻璃7的期望高度。
因此，当需要将窗玻璃7关闭或上升时，如图4b所示，用户可以将他的手指靠近窗玻璃7的车内侧，并将其手指向上移动。结果是，控制单元30经由窗户调节器20使窗玻璃7上升。用户可而穿插有缓慢下划或沿更靠向车内侧的路径上的下划而重复其手指的上划，直到达到窗玻璃7的期望高度。
因此，根据示出的实施例，窗玻璃7可以通过人用指尖沿窗玻璃7以直观的方式移动来简单开关。
通过将传感器单元10和11定位于通常由相对水平的肩曲面构成的门饰主体5的上边缘，可以以可靠的方式来探测用户的指尖。此外，可以以极不引入注目的方式放置传感器单元10和11。尤其是，整个组件可以被安装在门饰主体5的最上部的搁板状壁中。因此，驾驶室的内垫衬物的外观无论如何不会受到任何损害。
控制单元30可以构造成使得窗玻璃7的在竖直方向上移动的速度能够依据用户指尖一次或多次上划或下划的速度来改变。
传感器单元10和11也可以采用其他形式的传感器。例如，超声传感器、激光传感器和雷达(无线电波收发器)也可以用于本发明。
由传感器单元10和11探测的手指的移动不仅限于手指的上划。例如，控制单元30可以构造成存储作为教学过程的指尖运动模式，使得手指运动的特定模式可以存储至存储单元31。例如，用户可以教导控制单元30手指运动的缓慢重复划动。或者，用户可以教导控制单元30手指运动的快速重复划动。从而，控制单元30可以通过对比被探测的手指运动和所存储的运动模式而正确地探测用户关闭或开启窗玻璃7的意图，而不会错误地被没有关闭或开启窗玻璃7的意图而靠近窗玻璃7的物体的运动而启动。
控制单元30还可以设置有不断学习的功能。每当收到开启或关闭窗玻璃7的指令时，控制单元30将用户指尖的运动存储下来并在用户指尖运动上积累统计数据。当接收用户指尖的新指令时，控制单元30比较新指令的数据和积累的统计数据，根据检测到的物体移动与存储在控制单元30的存储单元31中的数据之间的比较结果，然后确定新指令是否是真实的。由此，以更有效的方式防止了控制单元30无意中启动车窗调节器20。
除了窗户调节器20以外或代替窗户调节器20，控制单元30可以控制窗玻璃7的透光率和/或色调，所述窗玻璃构造成根据被被施加的电压而改变透光率和/或色调。在这种情况下，指令由不同于竖直划动的指尖动作赋予。例如，横向滑动或斜向滑动可作为指令。
在第一实施例中，两个传感器单元10和11被采用。然而，可以在门饰主体5的上边缘中间或其他便利位置放置单个传感器以用于探测诸如用户指尖的物体在竖直方向上的位置。
作为对第一实施例的改进，可以采用单个发射器和一对接收器。两个接收器探测自发射器发射并被物体反射的红外线或其他辐射能量。控制单元从两个接收器接收输出信号，并可以采用如第一实施例的三角法以类似的方式来计算物体的位置。进一步地，可以采用三个或多个传感器使得控制过程的鲁棒性能够得到提高。
图5示出了本发明的第二实施例。该实施例包括电容式接近传感器50。所述接近传感器50包括由连接于门饰主体5的上边缘的下表面或搁板状最上壁部的导电片构成的电极52。该电极52大致在门饰主体5的整个长度上延伸。然而，仅能将电极52设置在门饰主体5的中间部或其他部分中。
接近传感器50构造成探测电极52和诸如指尖的、位于电极52之上的物体之间的距离。接近传感器50连接于控制单元30，使得控制单元30可以根据接近传感器50提供至控制单元30的信号来确定物体在竖直方向上距离电极52的位置。因此，控制单元30可以以与第一实施例大致相似的方式来控制窗户调节器20。
尽管已经就本发明的优选实施例描述了本发明，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种改变和修改。

Claims (6)

1.一种用于车门的门饰组件，所述车门具有装配有能够在竖直方向上移动的窗玻璃的开口和用于驱动所述窗玻璃来选择性地关闭和开启的驱动单元，所述门饰组件包括：
构造成在所述开口下连接于车门车内侧部的门饰主体；
一对传感器单元，其设置在所述门饰主体上以探测物体和各个传感器单元之间的距离；以及
控制单元，其与所述一对传感器单元连接以根据所述窗玻璃与两个圆球表面的交点来计算所述物体的位置，所述两个圆球表面对应于所述一对传感器单元的各自距离处的点的轨迹。
2.根据权利要求1所述的门饰组件，其中所述一对传感器单元设置在所述门饰主体的上边缘上。
3.根据权利要求1所述的门饰组件，其中所述一对传感器单元中的一个布置在所述门饰主体的上边缘的前部，而所述一对传感器单元中的另一个布置在所述门饰主体的上边缘的后部。
4.根据权利要求1所述的门饰组件，其中所述控制单元设置有用于存储物体运动的规定模式的存储单元，并将所述控制单元构造成依赖于所计算的物体的运动和所存储的运动模式之间的关系来控制所述驱动单元。
5.根据权利要求4所述的门饰组件，其中所述控制单元构造成通过教学过程来学习规定的运动模式。
6.根据权利要求1所述的门饰组件，其中所述控制单元设置在门饰主体的车外侧一侧上。
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