CN113194902A - 用于轮式移动装置约束的占用传感器 - Google Patents

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Abstract

提供一种占用传感器，用于检测轮式移动装置固定系统的占用状态。所述占用传感器可以另外确认所述轮式移动装置固定系统的足够“紧密度”和/或提供“紧密度”的量值的指示。在一个实施例中，所述占用传感器包括弹簧加载的从动件，所述从动件当轮式移动装置束缚在两个接触点之间行进时打断其直线路径。响应于施加于所述束缚的张力的量值，所述从动件可从延伸位置移位到压缩位置。使用接近传感器检测所述从动件的位移距离，进而提供占用、足够固定和/或张力量值的指示。

Description

用于轮式移动装置约束的占用传感器
其它申请的交叉引用
本申请要求2018年10月26日提交的第62/751,277号美国临时专利申请的优先权，所述美国临时专利申请以引用的方式并入本文中。
另外，第10,071,004号美国专利、第15/284,441号美国专利申请、第62/236,932号美国临时专利申请和第9,107,786号美国专利的公开内容以引用的方式并入本文中。
关于联邦政府资助的研究或开发的声明
不适用。
联合研究协议各方的名称
不适用。
在光盘上提交的材料的援引并入
不适用。
技术领域
本文描述和要求的实施例大体上涉及一种固定系统，其包括用于固定移动装置(例如，轮椅、踏板车、担架等)的一个或多个收缩器，且提供用于检测所述固定系统的占用状态的占用传感器。所述固定系统可以使用“张紧器”，其将张力引入到限动器中以在移动装置正在车辆中运输(但其也可用以在车辆外部运输)时提供较大稳定性。张紧器将张力引入到一个或多个限动器(其附接于移动装置上的点与车辆上的点之间)中。在一个实施例中，占用传感器可并入到收缩器中，由此在限动器中引入的张力触发占用传感器，且占用传感器输出指示移动装置的“占用”或“固定条件”的信号。在其它实施例中，占用传感器可以被配置成不仅输出指示“占用”或“固定条件”的信号，而且还可以被配置成输出指示引入到限动器中的张力的量的信号。
背景技术
历史上，移动装置固定系统已经设计有四个限动器，移动装置的每一拐角附接有一个(两个在前，两个在后)。可以手动皮带或自卷绕和自动锁定收缩器的形式提供限动器。最近，已经开发或设计新型且更复杂的系统，其具有少于四个附接点(例如，Q'Straint的Q’Pod和American Seating的Reliant)。这些系统使用三个附接点而不是四个，且它们包含张紧装置和减震器中的一个或两个以帮助在运输时稳定移动装置。行业中的一些人已经预期使用少到两个或甚至一个限动器，与一个或多个张紧器和/或减震器组合。为了满足碰撞测试要求，大多数(如果不是全部)这些新系统依赖于张紧器和减震器的组合来预张紧限动器，且将移动装置带到极为接近或接触减震器。在一些实施例中，张紧器作用于限动器，从而造成限动器朝向减震器拉动移动装置或接触减震器。在其它实施例中，张紧器将减震器移动为接触移动装置，这推动移动装置远离车辆束缚点进而拉伸限动器。在任一情况下，张力被引入到限动器以确保足够的移动装置固定。
现有技术的一个挑战是检测何时足够的张力提供到限动器，且随后向车辆操作者传达已提供足够的固定。在现有技术中，张紧器已经具备指示器(视觉或听觉)，其当移动装置‘未’固定时(即，当皮带完全‘松开’且张紧器未使用时)警示用户。应注意，现有技术指示器并不提供何时系统实际上‘固定’的指示，它们也不提供何时固定系统已提供足够水平的张力的指示。一个现有技术参考文献隐约地考虑并入有载荷指示器，其当皮带上已达到所需张力时提供可听或视觉信号以警示用户，但未公开用于这样做的任何具体方法或机构。
发明内容
显然，本发明的实施例克服现有技术装置的限制且安装和使用更有效。由于没有可检测何时已对限动器提供足够量的张力的传感器，如今的当前系统经常在皮带上提供过多张力，可能对移动装置造成损坏，或提供过少张力，导致极不舒适的乘坐，因为在车辆移动时移动装置可能左右移动。本文公开的新型占用传感器通过提供一种传感器来解决此问题，所述传感器被配置成检测何时已对移动装置固定系统中的至少一个限动器提供足够量的张力。所述传感器可以被配置成提供接通/断开信号(例如，5-0V信号，或任何相似类型的信号)，其中断开信号(0V)指示已提供不足够的张力，且接通信号(5V)指示已提供足够张力。在替代实施例中，接通信号(5V)将指示已提供不足够的张力，且断开信号(0V)将指示已提供足够的张力。
在一个实施例中，占用传感器可以安置于移动装置固定系统中的收缩器(即，束缚)之中、之上或邻近处。典型移动装置固定系统可以包括具有一个或多个后束缚的后挡板、减震器、前束缚和张紧器。张紧器可以放置于移动装置前方和翻转座椅下方或邻近处以用于与前束缚接合。一旦移动装置定位于车辆内部且在停车区中，两个后束缚钩就附接到移动装置的后部，且移动装置转向到接近侧面减震器的最终位置。移动装置随后通过钩固定于前束缚皮带的末端处。通过拉动张紧器的手柄可将张力施加于前束缚皮带。作为响应，移动装置可以在固定区域中向前移动，远离后挡板，进而对后束缚以及朝向减震器对侧面增加张力。一旦束缚皮带中的一个或多个上的张力已达到预定量的载荷，占用传感器就将输出指示恰当且足够固定或简单指示固定系统被占用的信号。替代地，占用传感器将提供反映束缚皮带中的一个或多个中的张力量值的输出信号，其可由其它系统使用以例如确定何时移动装置固定系统已被充分张紧。
在一个实施例中，占用传感器采取弹簧加载的限动器从动件的形式，其当限动器皮带从收缩器线轴行进到皮带导引件时打断其路径。增加限动器皮带上的张力会在从动件上施加力，所述从动件被移位与限动器皮带上的张力成比例的距离。皮带上的张力越大，传感器结构将移位的距离越大。可以使用一个或多个接近传感器检测从动件的位移距离。在最简单实施例中，可以使用单个接近传感器检测从动件何时已移位预定距离(即，提供已对限动器提供足够张力的置信度的距离)。在更复杂的实施例中，一系列接近传感器可以安置于传感器结构上的预定位置以提供对提供到限动器皮带的张力的改变量值的指示。
来自占用传感器的信号可用以为车辆操作者提供固定系统的占用状态的指示，或足够固定的视觉或听觉指示。信号也可发送到车辆控制器且用以释放车辆互锁，所述车辆互锁将阻止车辆的操作直到移动装置充分固定为止。
附图说明
在考虑以下详细描述、所附权利要求和附图后，将更好地理解本文描述和要求保护的实施例的这些和其它特征、方面、目的和优点。
图1是并入到轮式移动装置固定系统的收缩器中且处于延伸位置的占用传感器的第一实施例的透视图；
图2是处于延伸位置的第一实施例的占用传感器的横截面图；
图3是处于压缩位置的第一实施例的占用传感器的透视图；以及
图4是处于压缩位置的第一实施例的占用传感器的横截面图；
应当理解，附图不一定按比例绘制，并且有时通过图形符号、虚线、图解表示和片段视图来说明实施方案。在某些情况下，可能已经省略了对于理解本文描述和要求保护的实施方案不必要的细节或使其他细节难以理解的细节。当然，应当理解，本文描述的发明不必限于所示的特定实施方案。实际上，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，预期本领域普通技术人员可以设计出与本文所示和所述的实施方案类似且等同的多种替代构型。
在下面的附图的详细描述中，相同的附图标记将用于表示图与图之间相同或相似的部分。
具体实施方式
参考图1到4，示出用于轮式移动装置固定系统中的具有收缩器外壳10的收缩器1的第一实施例。出于清楚起见，已移除收缩器外壳10的前面板。如此项技术中常规地已知，收缩器1紧固到车辆，是自动收缩的，且包括限动器(例如，皮带或缆绳或相似结构)20，所述限动器具有：(a)第一末端22，其连接到收缩器线轴30；(b)中间部分24，其缠绕于收缩器线轴30周围且从收缩器线轴30延伸通过限动器导引件12或收缩器外壳10中的开口；以及(c)第二末端26，其连接到轮式移动装置连接器40，例如钩，用于到轮式移动装置的可释放附接。在操作中，车辆操作者将抓住且拉动连接器40，这造成限动器20从收缩器线轴展开，且将连接器40钩到正固定的轮式移动装置的框架。
在将连接器40固定到轮式移动装置之后，车辆操作者可以随后使用此项技术中已知的各种构件预张紧限动器20。举例来说，如图1和3中所示，且如第15/284,441号美国专利申请案和第62/236,932号美国临时专利申请中更详细描述，收缩器1可以具备张紧机构50，所述张紧机构可以直接对收缩器线轴30施加收缩扭矩。在替代方案中，如第9,107,786号美国专利中所描述，可以使用可移动减震器将轮式移动装置推动远离车辆与收缩器1之间的连接点，进而将张力引入限动器20。
提供占用传感器60以检测何时已对限动器20提供足够水平的张力。占用传感器60可包含弹簧加载的限动器从动件62，其当限动器在第一接触点与第二接触点之间延伸时打断限动器20的直线路径。如图中所示，限动器从动件62当限动器在从线轴30(第一接触点)延伸到限动器导引件12(第二接触点)时打断限动器20的直线路径。在替代实施例中，限动器从动件62可以位于外壳10的外部，且可以当限动器从限动器导引件12(第一接触点)延伸到轮式移动装置上的连接点(第二接触点)时打断限动器20的直线路径。在又一替代实施例中，限动器从动件62可以具备其自身的外壳和在从动件62的相对侧上的第一导引件和第二导引件，其中从动件62打断第一导引件(第一接触点)与第二导引件(第二接触点)之间的直线路径。
如可容易地理解，在额外张力施加于限动器20时，限动器20将要拉直且将要从第一接触点到第二接触点以直线延伸。然而，因为限动器从动件62打断直线路径且阻止限动器20以直线延伸，所以限动器20将对限动器从动件62施加法向力。
如先前所提及，限动器从动件62是弹簧加载的，并且因此将移位的距离与由限动器20对其施加的法向力的量成比例。更确切地说，如图所示，限动器从动件62经由螺栓64和弹簧66连接到外壳10。限动器从动件62可沿着平行于螺栓64的直线路径从延伸位置(图1-2)移动到压缩位置(图3-4)。占用传感器60包含一个或多个接近传感器，所述接近传感器被配置成检测何时限动器从动件62已从延伸位置压缩某一距离。如图所示，占用传感器60包括基于磁体的接近传感器70，但也可以使用其它类型的接近传感器(例如，使用电磁场或例如红外等电磁辐射的传感器)。基于磁体的接近传感器70可以是通常断开且当其极接近于磁体时闭合的磁性簧片开关。替代地，基于磁体的接近传感器70可以是通常闭合且当其从极接近磁体移动离开时断开的磁性簧片开关。如图所示，接近传感器70包含固定到从动件62的开关74，和固定到外壳10的磁体72。磁体72在预定的位置附接到外壳10，由此开关74将当从动件62已移位足够距离(如图4中最佳展示)时检测磁体72。当开关74检测磁体72时，开关发射指示固定位置的信号，所述信号可以用于其它车辆系统中以例如向操作者警示(视觉上或听觉上)已对限动器20施加足够张力，或释放阻止车辆操作的车辆互锁。来自占用传感器60的信号还可简单用作移动装置固定区域被占用且不可用于另一乘客的指示。应注意预期磁体72和开关74的位置可以反转，其中开关74可以安置于外壳10上且磁体72可以安置于从动件62上。
可以提供多个接近传感器，其中每一个被配置成检测从动件62的不同位移距离。通过使用检测不同位移的多个接近传感器，占用传感器60将能够不仅提供固定台的占用状态的指示和是否已施加足够张力的指示，而且提供已施加于限动器20的张力的量值的指示。
尽管已经参考某些实施方案相当详细地描述了本文描述和要求保护的发明，但是本领域技术人员将理解，本文描述和要求保护的发明可通过除了那些实施方案之外的实施方案实践，这些实施方案是出于说明而不是限制的目的而呈现的。因此，所附权利要求的精神和范围不应限于这里包含的实施例的描述。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于检测轮式移动装置固定系统的占用状态的装置(60)，所述装置包括：
限动器(20)，其从第一接触点延伸到第二接触点；
限动器从动件(62)，其在所述第一接触点与所述第二接触点之间的位置接触所述限动器(20)；
至少一个传感器(70)，其用于检测所述限动器从动件(62)的位置且输出指示所述限动器从动件(62)的所述位置的信号；
其特征在于所述限动器从动件(62)当所述限动器(20)从所述第一接触点延伸到所述第二接触点时打断所述限动器(20)的直线路径，其中施加于所述限动器(20)的张力将对所述限动器从动件(62)施加法向力。
2.根据权利要求1所述的装置，其中：
所述限动器从动件(62)能够在延伸位置与压缩位置之间移动；
与所述压缩位置相比，当所述限动器从动件(62)位于所述延伸位置中时所述限动器(20)更远离所述直线路径；且
所述限动器从动件(62)被朝向所述延伸位置偏置，由此施加于所述限动器(20)的张力将使所述限动器从动件(62)朝向所述压缩位置移位。
3.根据权利要求1所述的装置，其中：
所述限动器从动件(62)能够在第一位置与第二位置之间移动；
与所述第二位置相比，当所述限动器从动件(62)位于所述第一位置中时所述限动器(20)更远离所述直线路径；且
所述限动器从动件(62)被朝向所述第一位置偏置，由此施加于所述限动器(20)的张力将使所述限动器从动件(62)朝向所述第二位置移位。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述限动器(20)从收缩器(1)延伸。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述第一接触点是收缩器线轴(30)。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述第二接触点是收缩器导引件(12)。
7.根据权利要求5所述的装置，其中所述第二接触点是收缩器外壳(10)中的开口。
8.根据权利要求5所述的装置，其中所述第二接触点是轮式移动装置上的连接点。
9.根据权利要求4所述的装置，其中所述第一接触点是收缩器导引件。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述第二接触点是第二收缩器导引件。
11.根据权利要求9所述的装置，其中所述第二接触点在轮式移动装置上的连接点。
12.根据权利要求3所述的装置，其进一步包括用于所述弹簧加载的限动器从动件(62)的外壳，其中所述第一接触点是所述外壳中的第一开口且所述第二接触点是所述外壳中的第二开口。
13.根据权利要求3所述的装置，其中所述传感器(70)是接近传感器。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述接近传感器包括磁体(72)。
15.根据权利要求13所述的装置，其中所述接近传感器包括红外信号。
16.根据权利要求3所述的装置，其中当所述限动器从动件(62)从所述第一位置移位预定距离时所述至少一个传感器(70)输出信号。
17.根据权利要求3所述的装置，其中所述至少一个传感器(70)包括一系列传感器，所述一系列传感器各自检测何时所述限动器从动件(62)移位不同距离。

Claims (17)

1.一种用于检测轮式移动装置固定系统的占用状态的装置，所述装置包括：
限动器，其从第一接触点延伸到第二接触点；
限动器从动件，其在所述第一接触点与所述第二接触点之间的位置接触所述限动器；
所述限动器从动件当所述限动器从所述第一接触点延伸到所述第二接触点时打断所述限动器的直线路径；以及
至少一个传感器，其用于检测所述限动器从动件的位置且输出指示所述限动器从动件的所述位置的信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其中：
所述限动器从动件能够在延伸位置与压缩位置之间移动；
与所述压缩位置相比，当所述限动器从动件位于所述延伸位置中时所述限动器更远离所述直线路径；且
所述限动器从动件被朝向所述延伸位置偏置，由此施加于所述限动器的张力将使所述限动器从动件朝向所述压缩位置移位。
3.根据权利要求1所述的装置，其中：
所述限动器从动件能够在第一位置与第二位置之间移动；
与所述第二位置相比，当所述限动器从动件位于所述第一位置中时所述限动器更远离所述直线路径；且
所述限动器从动件被朝向所述第一位置偏置，由此施加于所述限动器的张力将使所述限动器从动件朝向所述第二位置移位。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述限动器从收缩器延伸。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述第一接触点是收缩器线轴。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述第二接触点是收缩器导引件。
7.根据权利要求5所述的装置，其中所述第二接触点是收缩器外壳中的开口。
8.根据权利要求5所述的装置，其中所述第二接触点是轮式移动装置上的连接点。
9.根据权利要求4所述的装置，其中所述第一接触点是收缩器导引件。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述第二接触点是第二收缩器导引件。
11.根据权利要求9所述的装置，其中所述第二接触点在轮式移动装置上的连接点。
12.根据权利要求3所述的装置，其进一步包括用于所述弹簧加载的限动器从动件的外壳，其中所述第一接触点是所述外壳中的第一开口且所述第二接触点是所述外壳中的第二开口。
13.根据权利要求3所述的装置，其中所述传感器是接近传感器。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述接近传感器包括磁体。
15.根据权利要求13所述的装置，其中所述接近传感器包括红外信号。
16.根据权利要求3所述的装置，其中当所述限动器从动件从所述第一位置移位预定距离时所述至少一个传感器输出信号。
17.根据权利要求3所述的装置，其中所述至少一个传感器包括一系列传感器，所述一系列传感器各自检测何时所述限动器从动件移位不同距离。
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