CN115743283A - 控制系统、载具和控制方法 - Google Patents

Abstract

一种控制系统，适于控制载具的顶棚结构。所述控制系统包括：处理单元；传感器单元，电性连接所述处理单元，并检测外界风力；以及驱动装置，电性连接所述处理单元，并控制所述顶棚结构的开合，其中当所述处理单元通过所述传感器单元判断外界风力大于一预设风力阀值时，则控制所述驱动装置将所述顶棚结构遮蔽所述载具的至少部分。还公开了一种包括顶棚结构的载具，以及一种控制方法，适于控制载具的顶棚结构。

Description

控制系统、载具和控制方法

技术领域

本申请涉及一种控制系统，适于控制载具的顶棚结构，一种包括顶棚结构的载具，以及一种控制方法，适于控制载具的顶棚结构。

背景技术

儿童车是一种常见的装置，其能够承载儿童，且能够被儿童的监护人推动而行走。

儿童车通常具有车架、行走机构和座椅或睡篮。其中车架用于组装儿童车的其他部件；行走机构提供儿童车的行走功能，通常为安装在车架下方的车轮；座椅或睡篮用于承载儿童，其通常安装在车架的中部。

儿童车通常具有顶棚，其安装在座椅上方以便为儿童提供遮蔽。顶棚可以设置为能够打开和收合的形式。当顶棚打开时，顶棚遮罩在座椅上，且与座椅一同形成一个大致封闭的空间，为儿童提供良好的保护作用。当顶棚收合时，其不再遮蔽座椅上方的空间，以便监护人将儿童放入座椅中或者从座椅中抱出。

对于儿童车这类儿童出行常用的交通用具，其顶篷结构虽然可展开或收折以便为儿童遮阳挡风，但由于成人和儿童对风的感知会有所不同，致使看护者可能会没有办法及时为车内儿童将顶篷打开，使儿童可能会遭遇风带来的伤害。

为了让使用者获得更好的使用体验以及达到更好地看护儿童的目的，需要提供一种能够自动控制的顶棚。该顶棚能够根据诸如风力、阳光的外界条件来自动打开和收合。

发明内容

根据本申请的一种控制系统，适于控制载具的顶棚结构。所述控制系统包括：处理单元；传感器单元，电性连接所述处理单元，并检测外界风力；以及驱动装置，电性连接所述处理单元，并控制所述顶棚结构的开合，其中当所述处理单元通过所述传感器单元判断外界风力大于一预设风力阀值时，则控制所述驱动装置将所述顶棚结构遮蔽所述载具的至少部分。

在一个实施例中，所述传感器单元包括风力传感器，其用于感测外界风力。

在一个实施例中，所述传感器单元还包括光传感器，其感测外界光照强度，且当感测到的光照强度小于一预设值时，停止所述驱动装置的操作。

在一个实施例中，所述控制系统还包括自动控制开关和手动控制开关，二者均电性连接到所述处理单元；其中，当所述自动控制开关被启动时，所述驱动装置响应于所述传感器单元发送的控制信号而进行驱动；当所述手动控制开关被启动时，所述驱动装置不响应于所述传感器单元发送的控制信号而进行驱动。

在一个实施例中，所述控制系统还包括位置检测装置，其电性连接到所述处理单元且能检测所述顶棚结构中的第一顶棚杆的位置，并在所述第一顶棚杆移动到预定位置时制动所述驱动装置。

根据本申请的一种载具，包括：顶棚结构，具有打开位置和收合位置；如本申请所述的控制系统，依据外界风力的大小控制顶棚结构位于所述打开位置或所述收合位置。

在一个实施例中，所述顶棚结构包括：轴壳，对称安装在所述载具的横向两侧，传动轴架设在所述轴壳上并限定一横向枢转轴线；第二顶棚杆，呈U形，其两端分别固定连接到所述轴壳；第一顶棚杆，呈U形，其两端分别经由所述传动轴枢转连接到所述轴壳，使得所述第一顶棚杆能围绕所述横向枢轴轴线相对于所述载具在远离所述载具的打开位置与靠近所述载具的收合位置之间旋转；篷布，安装在所述载具与所述第一顶棚杆之间，随着所述第一顶棚杆的旋转而打开和收合；驱动装置，设置在所述轴壳中，能驱动所述传动轴旋转；传感器单元，设置在所述载具上，电连接到所述驱动装置并向所述驱动装置发送控制信号；其中，所述传感器单元包括能检测外界风力的风力传感器，当所述风力大于一预设的风力阈值时，所述风力传感器控制所述驱动装置将所述第一顶棚杆驱动向所述打开位置。

在一个实施例中，所述顶棚结构还包括第二顶棚杆，其呈U形，其两端分别固定连接到所述轴壳；其中，所述篷布通过附接到所述第二顶棚杆来连接到所述载具上。

在一个实施例中，所述第二顶棚杆大致竖向向上延伸，所述第一顶棚杆在所述收合位置时大致竖向向上延伸，在所述打开位置时大致水平向前延伸。

在一个实施例中，所述驱动装置是电机，所述传动轴经由传动机构连接到所述驱动装置。

在一个实施例中，所述传动轴至少部分地沿着所述横向枢转轴线设置在所述轴壳中，所述传动轴的一端连接到所述驱动装置，另一端固定连接到所述第一顶棚杆，以便将所述驱动装置的驱动力传递到所述第一顶棚杆。

在一个实施例中，所述轴壳中设有位置检测装置，其能检测所述第一顶棚杆的位置，并在所述第一顶棚杆移动到预定位置时制动所述驱动装置。

在一个实施例中，所述传感器单元还包括检测外界的光强度的光传感器，所述光传感器设置为，当所述光强度小于一光照阈值时，禁止所述驱动装置响应于所述传感器单元的信号而驱动所述第一顶棚杆。

在一个实施例中，还包括：自动控制开关，设置在所述载具上，且电连接到所述驱动装置，所述自动控制开关被设置为能被启动，以使得所述驱动装置响应于所述传感器单元发送的控制信号而进行驱动；手动控制开关，设置在所述载具上，且电连接到所述驱动装置，所述手动控制开关被设置为能被启动，以使得所述驱动装置不再响应于所述传感器单元发送的控制信号而进行驱动。

根据本申请的一种控制方法，适于控制载具的顶棚结构。所述控制方法包括：通过风力传感器检测外界风力；当外界风力大于一预设风力阈值时，将所述顶棚结构的第一顶棚杆朝向收合位置驱动；当外界风力小于一预设风力阈值时，将所述第一顶棚杆朝向打开位置驱动。

在一个实施例中，所述控制方法还包括：在一预设时间段内多次测量外界风力，并且得到测得的多个风力值的风力平均值；当所述风力平均值大于或等于所述预设风力阈值时，将所述第一顶棚杆朝向所述收合位置驱动；当所述风力平均值小于所述预设风力阈值时，将所述第一顶棚杆朝向所述打开位置驱动。

在一个实施例中，所述方法还包括：检测外部光照强度；当外部光照响度大于一预设光照阈值时，停止响应于外界风力而驱动所述第一顶棚杆。

在一个实施例中，所述风力阈值设定在6.8Pa～39.0pa的范围内。

附图说明

以下将结合附图具体描述本申请的实施例，附图中：

图1是根据现有技术的儿童车，其中示出了车架和车轮；

图2是根据现有技术的儿童车，其中示出了车架、座椅和车轮；

图3是根据本申请的儿童车，其中示出了安装在座椅架上的顶棚的第一顶棚杆和第二顶棚杆，其中第一顶棚杆处于打开位置；

图4是根据本申请的儿童车，其中示出了安装在座椅架上的顶棚的第一顶棚杆、第二顶棚杆、以及篷布，其中第一顶棚杆处于打开位置；

图5是根据本申请的儿童车，其中示出了安装在座椅架上的顶棚的第一顶棚杆、第二顶棚杆，其中第一顶棚杆处于收合位置；

图6A和图6B分别是沿着图5中的A-A线截取的局部放大剖视图，其中原理性地示出轴壳的内部结构；

图7是根据本申请的顶棚结构的各部件之间的电连接示意图；

图8是根据本申请的顶棚结构的控制方法的流程图；

图9示出了根据本申请的顶棚结构的另一实施例，其中未示出安装在顶棚杆与载具之间的篷布；

图10示出了图9的顶棚结构，且示出了安装在顶棚杆与载具之间的篷布。

附图标记列表

100 顶棚结构

110 轴壳

120 第一顶棚杆

130 第二顶棚杆

140 篷布

150 驱动装置

151 传动轴

155 位置传感器

160 传感器单元

170 自动控制开关

180 手动控制开关

190 处理单元

200 座椅

300 座椅架

400 现有技术的儿童车

W 风力

W0 风力阈值

L 光照强度

L0 光照阈值

具体实施方式

虽然本文参考特定实施例来说明和描述本发明，但本发明并不应被局限于所示细节。确切地说，在权利要求的等价方案的范围内且没有背离本发明的情况下，可以对这些细节做出多种修改。

本文中涉及的“前”、“后”、“上”、“下”等方向描述仅是为了方便理解，本发明并非局限于这些方向，而是可以根据实际情况调整虽然已参见典型实施例列举描述了本申请，但所用的术语是说明和示例性的，而非限制性术语。

现在参照图1-图2描述现有技术的一种儿童车400。如图所示，儿童车包括车架和座椅。其中车架用于承载儿童车的其它部件，座椅被安装在车架上以供儿童乘坐。车架下方安装有诸如车轮的行走装置，车架上方安装有扶手以便监护人推动儿童车。

现在参照图3-图5整体描述根据本申请的具有顶棚结构100的儿童车。

如图所示，顶棚结构100包括：轴壳110、第一顶棚杆120、第二顶棚杆130、篷布140。轴壳110对称地安装在座椅200两侧，用于连座椅200和接顶棚结构100，以及容置顶棚结构100的一部分不见。轴壳110可以是横向贯穿座椅200的一整个部件，也可以是分开安装在座椅200两侧的两个独立部件。当轴壳110是一整个部件时，其自身的延伸方向限定了顶棚结构100的横向枢转轴线；当轴壳110时两个独立部件时，这两个部件之间的连线限定了顶棚结构100的横向枢转轴线。

第一顶棚杆120和第二顶棚杆130均呈U形，其中U形的中间段向上以用于支撑篷布140。第二顶棚杆130的两端分别连接到座椅200两侧的轴壳110。第一顶棚杆120的两端分别经由传动轴151枢转连接到轴壳110(图6A-6B)，使得第一顶棚杆120能围绕横向枢转轴线相对于第二顶棚杆130旋转。具体地，第一顶棚杆120在远离第二顶棚杆130的打开位置(图3)与靠近第二顶棚杆130的收合位置(图5)之间旋转。

在一个实施例中，第二顶棚杆130大致竖向向上延伸，第一顶棚杆120在收合位置时大致竖向向上延伸，即，与第二顶棚杆130大致重叠。第一顶棚杆120在所述位置时大致水平向前延伸，即，靠近座椅200的前护栏。这样，在收合位置处，第二顶棚杆130和第一顶棚杆120在座椅200的上方大致重合，使得座椅200的整个上方基本开放。当第一顶棚杆120处于打开位置时，篷布140展开成一个大致90度弧形的遮罩，遮蔽了座椅200的整个上方空间。

在一个实施例中，在第二顶棚杆130与第一顶棚杆120之间还可以具有多根辅助顶棚杆。当第一顶棚杆120处于打开位置时，这些辅助顶棚杆分布在第二顶棚杆130与第一顶棚杆120之间，以便在顶棚的不同位置提供支撑。

顶棚结构100还包括用于控制顶棚结构100的驱动装置150、传动轴151(图6A-6B)和传感器单元160。驱动装置150安装在轴壳110中，通过传动轴151驱动第一顶棚杆120。传感器单元160安装在儿童车上，例如安装在座椅200的前护栏上，且有线或无线地电连接到驱动装置150，并向驱动装置150发送控制信号。传感器单元160中可以包含风力传感器和光照传感器，下文将详述其作用。

自动控制开关170和手动控制开关安装在车架上，例如安装在扶手上，以便使用者才做顶棚结构100。后文将对此详述。

现在参照图9-图10，其中示出了根据本申请的顶棚结构100的另一实施例。

在该实施例中，顶棚结构没有第二顶棚杆130。篷布140直接安装在第一顶棚杆120与座椅200之间。更具体的顶棚140的一端连接到第一顶棚杆120，另一端连接到座椅200，且顶棚140连接到座椅的位置大致对应于当第一顶棚杆120旋转到靠近座椅200时第一顶棚杆120所处的位置。

这样，顶棚结构100可以省去第二顶棚杆130，从而减少载具的整体重量。

现在参照图6A-6B描述根据本申请的轴壳110的内部结构。

如图所示，轴壳110沿着横向枢轴延伸。在一个实施例中，驱动装置150是电机，该电机横向布置在轴壳110中。传动轴151沿着横向枢轴架设在轴壳110中，且经由传动机构连接到作为驱动装置150的电机。传动轴151的一端连接到驱动装置150，另一端固定连接到第一顶棚杆120，以便将驱动装置150的驱动力传递到第一顶棚杆120。在该实施例中，驱动装置150与传动轴151之间的传动机构是齿轮。在其它实施例中，传动机构可以是皮带、涡轮-蜗杆、或其它适当形式。处理单元190设置在轴壳110中，并且电连接到传感器单元160、驱动装置150、位置检测装置155、自动控制开关170以及手动控制开关180。

在图6A的实施例中，第二顶棚杆130和第一顶棚杆120附接到轴壳110的外侧。其中，第二顶棚杆130更贴近轴壳110的端部，第一顶棚杆120叠置在第二顶棚杆130的外侧。传动轴151从轴壳110中延伸出，穿过第二顶棚杆130连接到第一顶棚杆120。这样，驱动装置150的驱动力通过传动轴151传递到第一顶棚杆120。

在图6B的实施例中，第二顶棚杆130和第一顶棚杆120附接到轴壳110的内侧。其中，第二顶棚杆130更贴近轴壳110的端部，第一顶棚杆120叠置在第二顶棚杆130的内侧。第二顶棚杆130、第一顶棚杆120分别从轴壳110的周向侧壁上开设的槽中穿出。传动轴151可以在轴壳110内部连接到第一顶棚杆120。这样，驱动装置150的驱动力通过传动轴151传递到第一顶棚杆120。

在一个实施例中，轴壳110中设有位置检测装置155，其能检测第一顶棚杆120的位置，并在第一顶棚杆120移动到预定位置(即，打开位置或收合位置)时制动驱动装置150。该位置检测装置155可以是光栅或者是拨动杆，其能够在第一顶棚杆120移动到预定位置时被触发而发出相应信号。

现在参照图7描述本申请的顶棚结构100的电路连接图。

如图所示，传感器单元160中的风力传感器和光传感器连接到处理单元190，以便将检测到的风力和光强度传输到处理单元190。自动控制开关170和手动控制开关180电连接到处理单元190，用以决定处理单元190是否向驱动装置150发送信号以自动控制第一顶棚杆120的运动。位置检测装置155连接到处理单元190，以便将第一顶棚杆120的位置发送给处理单元190。驱动装置150电连接到处理单元190，以便接收处理单元190的信号，且响应于该信号来驱动第一顶棚杆120。其中当自动控制开关170被启动时，以使得驱动装置150响应于传感器单元160发送的控制信号而进行驱动；当手动控制开关180被启动时，使得驱动装置150不再响应于传感器单元160发送的控制信号而进行驱动。

现在参照图8描述根据本申请的顶棚结构100的控制方法。

首先，预设一风力阈值W0，该风力值可以在被预设和纯存在处理单元190中，也可以由使用者设置。在自动控制开关170开启的情况下，通过风力传感器检测外界风力W。当W≥W0时，则自动打开顶棚。具体地，如果第一顶棚杆120处于所述收合位置，则将第一顶棚杆120朝向所述打开位置驱动；如果第一顶棚杆120处于打开位置，则不再移动第一顶棚杆120，并返回到检测外界风力W的步骤。当W<W0时，则自动收合顶棚。具体地，如果第一顶棚杆120处于打开位置，则将第一顶棚杆120朝向所述收合位置驱动，如果第一顶棚杆120处于收合位置，则不再移动第一顶棚杆120。

在一个实施例中，风力阈值W0可以设定在6.8Pa～39.0pa的范围内，然而本申请不限于此范围。

在一个实施例中，不会在检测到风力W超过风力阈值W0时就立刻打开顶棚，以避免顶棚结构过于敏感。风力传感器在持续的一段时长T0内多次检测到风压超过预设的风力阈值W0，才会打开顶棚。例如，时长T0可以设定在0-3分钟的范围内，在该时长T0内多次检测风力W并计算出平均值，当平均值大于等于预设的风力阈值W0，则打开顶棚；当该平均值小于于是的风力阈值W0，则收合顶棚。

在一个实施例中，还可以根据光传感器来控制顶棚结构100。具体地，预设一光照阈值L0。通过光照传感器检测外界光照强度L。当L<L0时，则说明儿童车例如处于室内环境，因此阻止驱动装置150的操作，即，阻止驱动装置响应于风力传感器进行驱动，以节省电力的消耗。

综上所述，本申请提出了一种顶棚结构以及具有该顶棚结构的儿童车。该顶棚结构能够自动检测外界的风力和光照条件，并且根据风力和光照条件按照预设的程序来自动控制顶棚的打开和收合。

由于本申请能够以多种形式具体实施而不脱离本申请的精神和实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在权利要求书所限定的范围内进行最广泛的解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化都应为权利要求所涵盖。

Claims (18)

1.一种控制系统，适于控制载具的顶棚结构(100)，其特征在于，所述控制系统(100)包括：

处理单元(190)；

传感器单元(160)，电性连接所述处理单元(190)，并检测外界风力；以及

驱动装置(150)，电性连接所述处理单元(190)，并控制所述顶棚结构(100)的开合，

其中当所述处理单元(190)通过所述传感器单元(160)判断外界风力大于一预设风力阀值时，则控制所述驱动装置将所述顶棚结构(100)遮蔽所述载具的至少部分。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：

所述传感器单元(160)包括风力传感器，其用于感测外界风力。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于：

所述传感器单元(160)还包括光传感器，其感测外界光照强度，且当感测到的光照强度小于一预设值时，停止所述驱动装置(150)的操作。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：

所述控制系统还包括自动控制开关(170)和手动控制开关(180)，二者均电性连接到所述处理单元(190)；

其中，当所述自动控制开关(170)被启动时，所述驱动装置(150)响应于所述传感器单元(160)发送的控制信号而进行驱动；当所述手动控制开关(180)被启动时，所述驱动装置(150)不响应于所述传感器单元(160)发送的控制信号而进行驱动。

5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：

所述控制系统还包括位置检测装置(155)，其电性连接到所述处理单元(190)且能检测所述顶棚结构(100)中的第一顶棚杆(120)的位置，并在所述第一顶棚杆(120)移动到预定位置时制动所述驱动装置(150)。

6.一种载具，其特征在于，所述载具包括：

顶棚结构(100)，具有打开位置和收合位置；

如权利要求1所述的控制系统，依据外界风力的大小控制顶棚结构(100)位于所述打开位置或所述收合位置。

7.根据权利要求6所述的载具，其特征在于，所述顶棚结构(100)包括：

轴壳(110)，对称安装在所述载具的横向两侧，传动轴(151)架设在所述轴壳(110)上并限定一横向枢转轴线；

第二顶棚杆(130)，呈U形，其两端分别固定连接到所述轴壳(110)；

第一顶棚杆(120)，呈U形，其两端分别经由所述传动轴(151)枢转连接到所述轴壳(110)，使得所述第一顶棚杆(120)能围绕所述横向枢轴轴线相对于所述载具在远离所述载具的打开位置与靠近所述载具的收合位置之间旋转；

篷布(140)，安装在所述载具与所述第一顶棚杆(120)之间，随着所述第一顶棚杆(120)的旋转而打开和收合；

驱动装置(150)，设置在所述轴壳(110)中，能驱动所述传动轴(151)旋转；

传感器单元(160)，设置在所述载具上，电连接到所述驱动装置(150)并向所述驱动装置(150)发送控制信号；

其中，所述传感器单元(160)包括能检测外界风力的风力传感器，当所述风力大于一预设的风力阈值时，所述风力传感器控制所述驱动装置(150)将所述第一顶棚杆(120)驱动向所述打开位置。

8.根据权利要求7所述的载具，其特征在于：

所述顶棚结构(100)还包括第二顶棚杆(130)，其呈U形，其两端分别固定连接到所述轴壳(110)；

其中，所述篷布(140)通过附接到所述第二顶棚杆(130)来连接到所述载具上。

9.根据权利要求7所述的载具，其特征在于：

所述第二顶棚杆(130)大致竖向向上延伸，所述第一顶棚杆(120)在所述收合位置时大致竖向向上延伸，在所述打开位置时大致水平向前延伸。

10.根据权利要求7所述的载具，其特征在于：

所述驱动装置(150)是电机，所述传动轴经由传动机构连接到所述驱动装置(150)。

11.根据权利要求7所述的载具，其特征在于：

所述传动轴至少部分地沿着所述横向枢转轴线设置在所述轴壳(110)中，所述传动轴的一端连接到所述驱动装置(150)，另一端固定连接到所述第一顶棚杆(120)，以便将所述驱动装置(150)的驱动力传递到所述第一顶棚杆(120)。

12.根据权利要求7所述的载具，其特征在于：

所述轴壳(110)中设有位置检测装置(155)，其能检测所述第一顶棚杆(120)的位置，并在所述第一顶棚杆(120)移动到预定位置时制动所述驱动装置(150)。

13.根据权利要求7所述的载具，其特征在于：

所述传感器单元(160)还包括检测外界的光强度的光传感器，所述光传感器设置为，当所述光强度小于一光照阈值时，禁止所述驱动装置(150)响应于所述传感器单元(160)的信号而驱动所述第一顶棚杆(120)。

14.根据权利要求7所述的载具，其特征在于，还包括：

自动控制开关(170)，设置在所述载具上，且电连接到所述驱动装置(150)，所述自动控制开关(170)被设置为能被启动，以使得所述驱动装置(150)响应于所述传感器单元(160)发送的控制信号而进行驱动；

手动控制开关(180)，设置在所述载具上，且电连接到所述驱动装置(150)，所述手动控制开关(180)被设置为能被启动，以使得所述驱动装置(150)不再响应于所述传感器单元(160)发送的控制信号而进行驱动。

15.一种控制方法，适于控制载具的顶棚结构(100)，其特征在于，所述控制方法包括：

通过风力传感器检测外界风力；

当外界风力大于一预设风力阈值时，将所述顶棚结构(100)的第一顶棚杆(120)朝向收合位置驱动；

当外界风力小于一预设风力阈值时，将所述第一顶棚杆(120)朝向打开位置驱动。

16.根据权利要求15所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

在一预设时间段内多次测量外界风力，并且得到测得的多个风力值的风力平均值；

当所述风力平均值大于或等于所述预设风力阈值时，将所述第一顶棚杆(120)朝向所述收合位置驱动；

当所述风力平均值小于所述预设风力阈值时，将所述第一顶棚杆(120)朝向所述打开位置驱动。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

检测外部光照强度；当外部光照响度大于一预设光照阈值时，停止响应于外界风力而驱动所述第一顶棚杆(120)。

18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述风力阈值设定在6.8Pa～39.0pa的范围内。

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