CN209959024U - 防止闭合的装置 - Google Patents

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卡洛斯·奥马尔·埃尔南德斯埃尔南德斯
杰米·阿瓦洛斯里奥斯
阿尔瓦罗·希门尼斯埃尔南德斯
胡安·乔斯·比斯托
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Abstract

本实用新型提供了一种防止闭合的装置，该防止闭合的装置包括：第一车辆结构，所述第一车辆结构被安装用于相对于第二车辆结构在打开位置与闭合位置之间移动；以及感测条带，所述感测条带被放置成包围所述第一车辆结构和所述第二车辆结构中的至少一个的相当大部分以检测障碍物。至少一个致动器响应于检测到的障碍物来防止所述第一车辆结构移动至所述闭合位置。本实用新型还提供了另一种防止闭合的装置。

Description

防止闭合的装置
技术领域
本公开涉及响应于检测到的障碍物来防止车辆闭合构件的闭合的示例性装置和方法。
背景技术
车辆包括各种闭合构件，诸如门、窗户、行李箱盖、举升式车门等。闭合构件被安装用于相对于固定车辆框架结构移动并且可在打开位置与闭合位置之间移动。当闭合构件朝向闭合位置移动时，障碍物 (诸如手指、手、脚等)可能被夹住或可被截留在闭合构件与框架结构之间。系统被需要来检测障碍物并且响应于检测到的障碍物而防止闭合构件的闭合以避免受伤。
实用新型内容
根据本公开的示例性方面的防止闭合的装置除其他之外包括第一车辆结构，所述第一车辆结构被安装用于相对于第二车辆结构在打开位置与闭合位置之间移动；以及感测条带，所述感测条带被放置成包围所述第一车辆结构和所述第二车辆结构中的至少一个的相当大部分以检测障碍物。至少一个致动器响应于检测到的障碍物来防止所述第一车辆结构移动至所述闭合位置。
在前述防止闭合的装置的另外的非限制性实施例中，所述感测条带包括基于投射电容来检测所述障碍物的柔性电极条带。
在前述防止闭合的装置中的任一个的另外的非限制性实施例中，所述感测条带能在所述障碍物没有接触所述感测条带的情况下检测障碍物。
在前述防止闭合的装置中的任一个的另外的非限制性实施例中，所述感测条带是压力敏感的。
在前述防止闭合的装置中的任一个的另外的非限制性实施例中，所述第一车辆结构包括闭合面板并且所述第二车辆结构包括框架，并且其中所述感测条带沿所述闭合面板的至少两个连接的外边缘和/或沿所述框架的至少两个连接的外边缘延伸。
在前述防止闭合的装置中的任一个的另外的非限制性实施例中，所述至少一个致动器包括响应于所述检测到的障碍物将至少一个缓冲块移动至展开位置的线性致动器。
在前述防止闭合的装置中的任一个的另外的非限制性实施例中，所述至少一个致动器包括至少一个电磁阻尼器。
在前述防止闭合的装置中的任一个的另外的非限制性实施例中，所述电磁阻尼器包括将所述第一车辆结构和所述第二车辆结构耦接在一起的铰链。
在前述防止闭合的装置中的任一个的另外的非限制性实施例中，控制单元从所述感测条带接收信号并且生成控制信号以控制所述致动器的致动，并且其中所述控制单元响应于检测到的障碍物来立即展开所述致动器。
根据本公开的另一个示例性方面的防止闭合的装置除其他之外包括车辆面板，所述车辆面板可相对于框架在打开位置与闭合位置之间移动；以及感测条带，所述感测条带沿所述车辆面板和所述框架中的至少一个的外边缘延伸以检测位于所述面板与所述框架之间的障碍物；以及至少一个致动器，所述至少一个致动器响应于检测到的障碍物而被立即展开以防止所述面板移动至所述闭合位置。
在前述防止闭合的装置中的任一个的另外的非限制性实施例中，所述感测条带包括基于投射电容来检测所述障碍物的柔性电极条带。
在前述防止闭合的装置中的任一个的另外的非限制性实施例中，控制单元从所述感测条带接收信号并且生成控制信号以控制所述致动器的致动。
在前述防止闭合的装置中的任一个的另外的非限制性实施例中，所述至少一个致动器包括响应于所述检测到的障碍物将至少一个缓冲块移动至展开位置的线性致动器。
在前述防止闭合的装置中的任一个的另外的非限制性实施例中，所述至少一个致动器包括至少一个电磁阻尼器。
在前述防止闭合的装置中的任一个的另外的非限制性实施例中，所述面板和所述框架中的每一个包括上边缘、下边缘以及连接所述上边缘和所述下边缘的侧边缘，并且其中所述感测条带至少沿所述面板和所述框架中的至少一个的上边缘以及一个侧边缘延伸。
根据本公开的另一个示例性方面除其他之外包括如下步骤：安装车辆面板用于相对于框架在打开位置与闭合位置之间移动；利用感测条带包围所述车辆面板和所述框架中的至少一个的外边缘以检测位于所述面板与所述框架之间的障碍物；以及响应于检测到的障碍物而立即使致动器致动以防止所述面板移动至所述闭合位置。
在前述的另外的非限制性实施例中，所述感测条带包括柔性电极条带，所述柔性电极条带基于投射电容检测所述障碍物，并且包括沿所述面板的至少两个连接的外边缘和/或沿所述框架的至少两个连接的外边缘延伸所述感测条带。
在前述中的任一个的另外的非限制性实施例中，包括将传感器信号传输至控制单元并且响应于障碍物的不存在和/或存在而生成控制信号以控制所述致动器。
在前述中的任一个的另外的非限制性实施例中，所述至少一个致动器包括响应于所述检测到的障碍物将至少一个缓冲块移动至展开位置的线性致动器。
在前述中的任一个的另外的非限制性实施例中，所述至少一个致动器包括至少一个电磁阻尼器。
前述段落或下面的说明和附图中的实施例、示例和替代方案，包括它们的各个方面或各自的个体特征中的任一个，可被独立地或以任何组合的方式采用。结合一个实施例描述的特征可应用于所有实施例，除非此类特征是不兼容的。
从以下具体实施方式中本公开的各种特征和优点将对本领域技术人员是显而易见的。随附于具体实施方式的附图可如下简要描述。
附图说明
图1示出车门和支柱的透视图。
图2是响应于检测到的障碍物而防止门闭合的控制系统的示意图。
图3是感测条带的一个示例的透视图。
图4示出感测条带安装位置的示意图。
图5是致动器的一个示例的透视图。
图6是如图5中使用的致动器的透视图。
图7A是示出缓冲块位置的一个示例的门的透视图。
图7B是处于回缩位置的图5的缓冲块的示意图。
图7C是处于展开位置的图5的缓冲块的示意图。
图8示出展开缓冲块的方法的步骤的示例。
图9示出致动器的另一个示例。
图10A是处于回缩位置的图9的致动器的示意图。
图10B是处于展开位置的图9的致动器的示意图。
具体实施方式
本公开详细描述了响应于检测到的障碍物来防止车辆闭合构件闭合的示例性装置和方法。
车辆包括各种闭合元件，诸如门、窗户、行李箱盖、举升式车门等。在图1所示的一个示例中，车辆包括被安装用于相对于固定车辆结构(诸如框架或支柱12)移动的门10。门10可在允许从车辆进出的打开位置与闭合位置之间移动。当门10朝向闭合位置移动时，障碍物14(例如像手或手指)可被夹住或截留在门10与支柱12之间。
在一个示例中，控制系统16(图2)用来检测障碍物并且一旦检测到障碍物就生成控制信号来控制门10相对于支柱12的移动以避免受伤。控制系统16包括放置成包围门10和支柱12中的至少一个的相当大部分的呈感测条带18形式的多个传感器。感测条带18可被定位成沿整个支柱12和固定框架的包围门10或在门10的整个外边缘周围的任何剩余部分搁置。可选地，感测条带18可沿支柱12和门10 两者放置。传感器信号20被发送至控制单元22，所述控制单元22 处理信号并且生成控制信号24以展开一个或多个致动器26以便防止门10闭合并且防止压坏检测到的障碍物。
控制单元22可包括处理器、存储器和被编程来控制致动器26的软件。控制单元22可以是专用单元或现有车辆控制单元的一部分，并且可以是用于执行存储在存储器中的软件的硬件设备。控制单元 22可以是定制的或可商购的处理器、中央处理单元(CPU)、与计算设备相关联的若干处理器中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(呈微芯片或芯片集的形式)或通常用于执行软件指令的任何设备。存储器可包括易失性存储器元件(例如，随机存取存储器(RAM，诸如 DRAM、SRAM、SDRAM、VRAM等))和/或非易失性存储器元件(例如，ROM、硬盘驱动器、磁带、CD-ROM等)中的任何一个或组合。存储器中的软件可包括一个或多个单独的程序，所述程序中的每一个包括用于实现逻辑功能的可执行指令的有序列表。
感测条带18在图3中更加详细地示出。在一个示例中，感测条带18包括由韧性和柔性电极组合硅树脂聚合物结构制成的分层传感器30，所述硅树脂聚合物结构使分层传感器30高度接触并且压力敏感，同时仍可拉伸和耐用。在一个示例中，分层传感器30包括保护性绝缘基底层32、聚合物Y电极层34、聚合物X电极层36、介电层38和保护性顶层40。分层传感器30基于投射电容，使得甚至在一定距离(即，在非接触位置)处，也可检测到导电物体(例如像指尖)。分层传感器30是柔韧的，这使得易于将分层传感器30放置在物体(诸如框架或门)的周边周围。分层传感器30的一个示例包括由Tacterion 提供的sensorskinTM。
图4示出门10的一个示例，所述门10具有上边缘42、下边缘 44、第一侧边缘46和第二侧边缘48。侧边缘46、48连接上边缘42 和下边缘44。在一个示例中，感测条带18沿至少第一侧边缘46和上边缘42延伸以包围门10的相当大部分，例如，包围门10的周边的至少50％。感测条带18还可另外沿下边缘44延伸以包围门的相当更大部分，例如，以包围门10的周边的至少75％。在另一个示例中，感测条带18还可另外沿第二侧边缘48延伸以包围整个门10，例如，以包围门10的周边的至少100％。类似地，包围门10的框架结构50 可被配置为沿两个边缘、三个边缘和/或四个或更多个边缘具有感测条带18。这可以是门10上的感测条带18的补充或替代。由于感测条带18可安装在门10和/或框架结构50的外边缘四周，因而当门10闭合时手定位在哪里并不重要。感测条带18将检测人类障碍物并且将通过致动致动器26以使门10停止闭合来避免夹住手。
图5示出安装在前门10a与后门10b之间的感测条带18的一个示例。门10a、10b可相对于位于门10a、10b之间的支柱12移动，并且示出处于闭合位置。前门10a包括将内部腔56限定在其之间的外面板52和内面板54。在这个示例中，致动器26包括耦接到位于内部腔56内的一个或多个缓冲块60的一个或多个高速线性致动器 58。使线性致动器58位于内部腔56内是有利的，因为在这个区域中已经存在现有门锁电子部件，并且因此线性致动器58可由与门锁公共的电源供电。
线性致动器58使缓冲块60在回缩位置与展开位置之间移动。线性致动器58被配置为类似于门锁致动器操作，所述门锁致动器使耦接到杆64的活塞62延伸和回缩(在图6中示意性地示出)。活塞/杆(62、 64)连接到缓冲块60，响应于检测到的障碍物，所述缓冲块60移动到延伸/展开位置以防止门10a闭合。在一个示例中，缓冲件60由弹性软材料(例如像泡沫)形成，使得车辆在展开期间不会受到损坏。另外，在一个示例中，缓冲块60的大小优选大于标准人类手指，并且在一个示例中在每个尺寸上至少两英寸。
在一个示例中，当感测条带18检测到手或手指时，缓冲块60立即展开。换句话讲，门10本身不必在闭合方向上移动以启动展开。门10可以是打开的和静止的，并且缓冲块60在感测条带18一检测到手或手指的存在就将展开。因此，线性致动器58的激活速度不是那么重要，因为一旦在门或框架边缘处检测到人类存在，缓冲块60 就立即展开。这样，感测条带18用作缓冲块60的开/关开关。
在图7A至图7C所示的一个示例中，一个或多个缓冲块60位于门10的闩锁侧66中。用于每个缓冲块60的一个孔/安装位置68位于闩锁侧66上的门结构面板中。如图7B和图7C中的示例所示，感测条带18沿门10的顶部边缘42、侧边缘46和下边缘44延伸。图7B示出手指70与感测条带18间隔开的示例，而图7C示出手指70 紧紧靠近感测条带18的示例。如图7B所示，当手指70与感测条带 18间隔开时，缓冲块60从车辆外部不可见，并且线性致动器58和相关联的缓冲块60回缩。如图7C所示，当手指70靠近感测条带18 时，缓冲块60从外部可见，因为线性致动器58已经使缓冲块60展开，使得缓冲块60将与包围的车辆结构对撞以避免受伤。
图8示出展开缓冲块60的方法的步骤的示例。在这个示例中，缓冲块60安装到内门面板54并且当如在72处所指示处于回缩位置时，定位在内部腔56内。前门10a打开并且手74位于前门10a与后门10b之间的间隙中。感测条带18一检测到人类皮肤(例如，手74) 的存在，传感器信号20就被传输至控制单元22。控制单元22接收传感器信号20并且响应于检测到手74而生成控制信号24以立即展开缓冲块60(如在76处所指示)。当展开缓冲块60时，缓冲块60从内部腔56向外延伸至内门面板54外侧的位置，如在78处所指示。在这个位置处，缓冲块60接触支柱12以防止门10a闭合并且手74 不会被夹住，如在80处所指示。如果感测条带18未检测到人类存在，那么门10a可闭合。
图9示出致动器26的另一个示例，响应于检测到人类存在，所述致动器26可用于防止门10闭合。在这个示例中，铰链82与电磁流体填充的阻尼器84相关联以提供电磁铰链86。电磁流体填充的阻尼器84包括外壳88、蓄能器90和膜片92，所述膜片92将蓄能器 90与位于外壳88的内部腔内的磁流变(MR)流体94分开。电磁流体填充的阻尼器84包括耦接到杆98的活塞/线圈组件96，所述杆98包括线100以将活塞/线圈组件96连接到电源。电流102施加到电磁流体填充的阻尼器84以生成力104来控制位移/速度106以充当制动器来防止门10闭合。
在一个示例中，阻尼器84被配置为取决于对应于控制单元22的与感测条带18相关联的电子处理器的输出信号的磁场选择性地调制对应于门10a的闭合速率的流体流动速率。这样，利用感测条带18 和控制单元22，磁流体可被控制以便使门10a停止以防止手指被夹住。类似于具有上文描述的线性致动器与缓冲块，电磁制动阻尼器 84的激活速度不是那么重要，因为电磁制动器将在检测到人类存在时被立即激活。因此，阻尼器84充当开/关按钮。
图10A至图10B示出感测条带18沿门10的顶部边缘42、侧边缘46和下边缘44延伸的示例。图10A示出手指70与感测条带18 间隔开的示例，而图10B示出手指70紧紧靠近感测条带18的示例。如图10A所示，当手指70与感测条带18间隔开时，磁场被去激活，如在110处所指示。在这种状态下，门10如在112处所指示自由移动。如图10B所示，当手指70靠近感测条带18时，磁场被激活，如在114处所指示。在这种状态下，门10如在116处所指示保持固定，并且门10不能闭合，使得避免使手指70受伤。
本实用新型提供一种系统，所述系统通过在检测到人类障碍物时防止闭合移动来防止附肢(诸如，手指、手等)受伤。障碍物的位置无关紧要，因为系统利用了沿闭合元件和/或相关联框架的外边缘延伸的传感器条带。另外，致动器(例如像线性致动器或阻尼器)在检测到障碍物时被立即展开，使得容易地避免受伤。
尽管不同的非限制性实施例被示出为具有特定的部件或步骤，但本公开的实施例不限于那些特定的组合。有可能使用来自任何非限制性实施例的部件或特征中的一些与来自任何其他非限制性实施例的特征或部件进行组合。
应当理解，相同的参考数字在若干附图中表示对应的或相似的元件。应当理解，尽管在这些示例性实施例中公开并示出了特定的部件布置，但其他布置也可从本公开的教导中受益。
以上描述应该被解释为示例性的，并且不具有任何限制意义。本领域技术人员将理解某些修改落入本公开的范围内。
根据本实用新型，提供了一种防止闭合的装置，所述防止闭合的装置具有第一车辆结构，所述第一车辆结构被安装用于相对于第二车辆结构在打开位置与闭合位置之间移动；感测条带，所述感测条带被放置成包围所述第一车辆结构和所述第二车辆结构中的至少一个的相当大部分以检测障碍物；和至少一个致动器，所述至少一个致动器响应于检测到的障碍物来防止所述第一车辆结构移动至所述闭合位置。
根据实施例，所述感测条带包括基于投射电容来检测所述障碍物的柔性电极条带。
根据实施例，所述感测条带能在障碍物不接触所述感测条带的情况下检测所述障碍物。
根据实施例，所述感测条带是压力敏感的。
根据实施例，所述第一车辆结构包括闭合面板并且所述第二车辆结构包括框架，并且其中所述感测条带沿所述闭合面板的至少两个连接的外边缘和/或沿所述框架的至少两个连接的外边缘延伸。
根据实施例，所述至少一个致动器包括响应于所述检测到的障碍物将至少一个缓冲块移动至展开位置的线性致动器。
根据实施例，所述至少一个致动器包括至少一个电磁阻尼器。
根据实施例，所述电磁阻尼器包括将所述第一车辆结构和所述第二车辆结构耦接在一起的铰链。
根据实施例，上述实用新型的进一步特征在于包括从所述感测条带接收信号并且生成控制信号以控制所述致动器的致动的控制单元，并且其中所述控制单元响应于检测到的障碍物来立即展开所述致动器。
根据本实用新型，提供一种防止闭合的装置，所述防止闭合的装置具有车辆面板，所述车辆面板可相对于框架在打开位置与闭合位置之间移动；感测条带，所述感测条带沿所述车辆面板和所述框架中的至少一个的外边缘延伸以检测位于所述面板与所述框架之间的障碍物；以及至少一个致动器，所述至少一个致动器响应于检测到的障碍物而被立即展开以防止所述面板移动至所述闭合位置。
根据实施例，所述感测条带包括基于投射电容来检测所述障碍物的柔性电极条带。
根据实施例，上述实用新型的进一步特征在于包括从所述感测条带接收信号并且生成控制信号来控制所述致动器的致动的控制单元。
根据实施例，所述至少一个致动器包括响应于所述检测到的障碍物将至少一个缓冲块移动至展开位置的线性致动器。
根据实施例，所述至少一个致动器包括至少一个电磁阻尼器。
根据实施例，所述面板和所述框架中的每一个包括上边缘、下边缘以及连接所述上边缘和所述下边缘的侧边缘，并且其中所述感测条带至少沿所述面板和所述框架中的至少一个的上边缘以及一个侧边缘延伸。

Claims (13)

1.一种防止闭合的装置，其特征在于，其包括：
第一车辆结构，所述第一车辆结构被安装用于相对于第二车辆结构在打开位置与闭合位置之间移动；
感测条带，所述感测条带被放置成包围所述第一车辆结构和所述第二车辆结构中的至少一个的相当大部分以检测障碍物；以及
至少一个致动器，所述至少一个致动器响应于检测到的障碍物来防止所述第一车辆结构移动至所述闭合位置。
2.根据权利要求1所述的防止闭合的装置，其特征在于，所述感测条带包括基于投射电容在障碍物不接触所述感测条带的情况下来检测所述障碍物的柔性电极条带。
3.根据权利要求1所述的防止闭合的装置，其特征在于，所述感测条带包括基于投射电容来检测所述障碍物的柔性电极条带，所述感测条带是压力敏感的。
4.根据权利要求1、2或3所述的防止闭合的装置，其特征在于，所述第一车辆结构包括闭合面板并且所述第二车辆结构包括框架，并且其特征在于，所述感测条带沿所述闭合面板的至少两个连接的外边缘和/或沿所述框架的至少两个连接的外边缘延伸。
5.根据权利要求1所述的防止闭合的装置，其特征在于，所述至少一个致动器包括响应于所述检测到的障碍物将至少一个缓冲块移动至展开位置的线性致动器。
6.根据权利要求1所述的防止闭合的装置，其特征在于，所述至少一个致动器包括至少一个电磁阻尼器。
7.根据权利要求6所述的防止闭合的装置，其特征在于，所述电磁阻尼器包括将所述第一车辆结构和所述第二车辆结构耦接在一起的铰链。
8.根据权利要求1所述的防止闭合的装置，其特征在于，其包括从所述感测条带接收信号并且生成控制信号以控制所述致动器的致动的控制单元，并且所述控制单元响应于检测到的障碍物来立即展开所述致动器。
9.一种防止闭合的装置，其特征在于，其包括：
车辆面板，所述车辆面板可相对于框架在打开位置与闭合位置之间移动；
感测条带，所述感测条带沿所述车辆面板和所述框架中的至少一个的外边缘延伸以检测位于所述面板与所述框架之间的障碍物；以及
至少一个致动器，所述至少一个致动器响应于检测到的障碍物而被立即展开以防止所述面板移动至所述闭合位置。
10.根据权利要求9所述的防止闭合的装置，其特征在于，所述感测条带包括基于投射电容来检测所述障碍物的柔性电极条带。
11.根据权利要求10所述的防止闭合的装置，其特征在于，其包括从所述感测条带接收信号并且生成控制信号来控制所述致动器的致动的控制单元。
12.根据权利要求11所述的防止闭合的装置，其特征在于，所述至少一个致动器包括响应于所述检测到的障碍物将至少一个缓冲块移动至展开位置的线性致动器，或所述至少一个致动器包括至少一个电磁阻尼器。
13.根据权利要求11所述的防止闭合的装置，其特征在于，所述面板和所述框架中的每一个包括上边缘、下边缘以及连接所述上边缘和所述下边缘的侧边缘，并且所述感测条带至少沿所述面板和所述框架中的至少一个的所述上边缘以及所述侧边缘之一延伸。
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