CN214874719U - 用于机动车辆的总成 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“用于机动车辆的总成”。本公开涉及一种包括用于外部接口的加热器的机动车辆。一种示例性总成包括邻近机动车辆的外部的人机接口以及被配置为选择性地热调节所述人机接口的加热器。所述加热器包括导电聚合物。

Description

用于机动车辆的总成
技术领域
本公开涉及一种包括用于外部接口的加热器的机动车辆。
背景技术
一些已知的机动车辆包括B柱外饰板(applique)，所述B柱外饰板是附接在机动车辆的B柱的外表面上方的覆盖件。一些已知的B柱外饰板包括人机接口，诸如具有一个或多个按钮的小键盘，所述人机接口可以从机动车辆的外部触及并且例如用于输入解锁机动车辆的代码。
实用新型内容
现有技术的这些技术问题通过以下实用新型来解决。
一种根据本公开的示例性方面的用于机动车辆的总成尤其包括邻近机动车辆的外部的人机接口以及被配置成选择性地热调节人机接口的加热器。加热器包括导电聚合物。
在前述总成的另外的非限制性实施例中，导电聚合物是填充有导电填料的聚合物材料。
在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，导电填料包括玻璃、碳纳米结构和石墨烯中的一者。
在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，人机接口包括至少一个按钮。
在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，人机接口包括电容式触摸屏，并且至少一个按钮包括电容式触摸屏上的多个按钮。
在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，人机接口包括相机。
在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，导电聚合物沿着基本上环绕按钮和相机的路径延伸。
在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，所述总成包括印刷电路板，所述印刷电路板布置在限定机动车辆的外表面的一部分的覆盖件内侧，并且相机安装到印刷电路板。
在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，印刷电路板经由绝缘元件间接地接触机动车辆的车身。
在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，所述总成包括覆盖相机的透镜。
在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，透镜被成型到覆盖件中。
在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，覆盖件是覆盖机动车辆的柱的外饰板的一部分。
在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，柱是机动车辆的B柱。
在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，所述总成包括安装到印刷电路板的第一天线和第二天线。第一天线不同于第二天线。
在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，所述总成包括控制器，所述控制器被配置为选择性地发出激活和停用加热器的命令。
在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，所述总成还包括传感器，所述传感器被配置为产生指示人机接口的温度的信号。此外，控制器被配置为基于信号选择性地向加热器发出命令。
在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，传感器安装在邻近电容式触摸屏的柔性电路处。
在任一前述总成的另外的非限制性实施例中，控制器被配置为当信号指示在邻近人机接口处存在冰或雪时发出激活加热器的命令，控制器被配置为当信号指示人机接口的温度满足或超过阈值温度时发出停用加热器的命令，并且控制器被配置为当加热器已经被激活一段时间时发出停用加热器的命令。
附图说明
图1是在前门上具有外部接口系统的示例性车辆的侧视图。示意性地示出了外部接口系统的一些方面。
图2更详细地示出了外部接口系统。
图3是沿着图2的线3-3截取的外部接口系统的横截面视图。
图4示出了外部接口系统(即加热器)的另一方面。
图5是沿着图4的线5-5截取的包括加热器的外部接口系统的横截面视图。
具体实施方式
本公开涉及一种包括用于外部接口的加热器的机动车辆。一种示例性总成包括邻近机动车辆的外部的人机接口以及被配置为选择性地热调节所述人机接口的加热器。加热器包括导电聚合物。加热器保持人机接口被除冰和干燥。加热器还有效地散发热量而不需要大量电流，同时成本还相对较低并且易于制造和组装。此外，本公开包括多个热管理特征件，所述多个热管理特征件消散热量和/或防止某些部件之间的热传递。从下文描述中将了解到这些和其他益处。
参考附图，图1是机动车辆10(“车辆10”)的视图。在一个示例中，车辆10是完全自主车辆，其被配置为在没有人类操作员的情况下感知其周围环境以及在目的地之间控制并引导其自身。在所述示例中，车辆10包括自动驾驶系统(SDS)，并且根据由汽车工程师协会(SAE)发布的分级系统被分类为“5级”自主车辆。本公开适用于较低级别自主车辆，并且还适用于为非自主车辆的车辆。此外，尽管将车辆10示出为客运货车，但是本公开不限于任何特定车辆类型，并且扩展到例如轿车、卡车和运动型多用途车辆(SUV)。
车辆10包括外部接口系统12，所述外部接口系统12包括至少一个人机接口，诸如触摸屏或包括多个物理按钮的物理小键盘。在图1中，车辆10包括在前门16上的人机接口14，所述前门16是车辆10的驾驶员侧门。具体地，人机接口14安装到在前门16的后边缘上和/或邻近前门16的后边缘处(例如，在B柱外饰板上和/或邻近B柱外饰板处)的外表面。具体地，人机接口14可以是B柱外饰板的一部分。
人机接口14电联接到控制器18并且响应于来自控制器18的命令。此外，在图1中，人机接口14包括电容式触摸屏，并且允许用户输入信息，然后所述信息可以被控制器18解译、保存和/或经由例如收发器T传输到中央服务器。在本公开中，术语用户用于指代预期乘客(即，在他们上车之前)、当前乘客和前面的乘客(即，已经离开车辆的乘客)。
尽管在图1中在车辆10的驾驶员侧存在一个人机接口，但是应当理解，车辆10的相对乘客侧在前排乘客侧门的后边缘上也可以包括类似的人机接口。此外，尽管人机接口14在前门16上，但是车辆10可以在车辆10的后门20(诸如后滑动门)上包括人机接口。此外，车辆10可以在车辆的同一侧包括两个或更多个人机接口。
控制器18被配置为从外部接口系统12接收信息，并且被配置为解译该信息并基于该信息向车辆10的各个部件发出命令。控制器18在图1中示意地示出。应当理解，控制器18可以包括硬件和软件，并且可以是整体车辆控制模块(诸如车辆系统控制器(VSC))的一部分，或者可以替代地是与VSC分开的独立控制器。此外，控制器18可以编程有可执行指令，以用于与车辆10的各种部件介接并操作所述各种部件。控制器18另外包括处理单元和非暂时性存储器，以用于执行车辆系统的各种控制策略和模式。
图2更详细地示出了外部接口系统12。图2示出了从外部角度来看的相对于覆盖车辆10的B柱的覆盖件22的外部接口系统12。因此，覆盖件22是B柱外饰板。图2中仅示出了B柱外饰板的一部分。覆盖件22可以附接到其他覆盖件，使得覆盖件一起提供整个B柱外饰板。替代地，覆盖件22可以提供整个B柱外饰板。
在该示例中，人机接口14包括具有五个按钮26A-26E的电容式触摸屏24。五个按钮26A-26E包括数字0至9，其中每个按钮上有两个数字。按钮26A-26E以列竖直对齐(为了便于参考，在各个附图中标记了“上和下”方向，“向前”和“向后”方向也是如此)，其中一个按钮在另一个按钮上(即，按钮26B在按钮26A正下方等)。用户可以使用按钮26A-26E来输入pin码(个人识别号码)。在接收到适当的pin码后，控制器18可以指示车辆10解锁或采取一些其他动作。pin码可以用于共乘或按需应用中以验证用户的身份。虽然示出了五个按钮26A-26E，但是本公开扩展到具有不同数量的按钮的人机接口。此外，除了触摸屏上的按钮之外或作为触摸屏上的按钮的替代方案，本公开扩展到具有物理按钮的人机接口。
人机接口14还包括在按钮列26A-26E的相对侧上的两个相机28、30。相机28、30电联接到控制器18并且被配置为捕获静态图像或视频。由相机28、30捕获的图像和/或视频可以记录在例如控制器18上，或者存储在远程服务器(即，云)上。相机28、30可以用于执行面部识别。控制器18例如能够经由从相机28、30接收的图像/视频验证用户的身份，并且能够命令车辆解锁或采取其他动作。面部识别可以用于共乘或按需应用中以验证用户身份。具有两个相机增加了执行面部识别的能力。然而，虽然图2中示出了两个相机28、30，但是本公开扩展具有一个或多个相机的人机接口。
在该示例中，电容式触摸屏24和相机28、30安装到共同的印刷电路板(PCB)32。印刷电路板32包括基板和多个迹线。参考图3，印刷电路板32向内(即，朝向车辆10的中心线)与覆盖件22间隔距离D。印刷电路板32能够执行控制器18的一个或多个功能。替代地或另外，印刷电路板32电联接到控制器18。在特定示例中，控制器18可以至少部分地位于印刷电路板32上。
参考图2，第一天线34和第二天线36也安装到印刷电路板32。在该示例中，第一天线34和第二天线36是不同类型的天线。第一天线34是蓝牙低功耗(BLE)天线，并且第二天线36是近场通信(NFC)天线。第一天线34和/或第二天线36可以被配置成使得用户的移动装置M(图1)可以用作起动、停止、锁定和/或解锁车辆10的钥匙，或者称为手机即钥匙(PAAK)功能。第一天线34和第二天线36可以由铜形成并且集成到印刷电路板32的层中。将相机、触摸屏和多个天线结合到单个印刷电路板上降低了制造成本和组装时间，并且以其他方式提供了紧凑设计。
图3示出了电容式触摸屏24和相机28、30的附加细节。在该示例中，电容式触摸屏24包括柔性电路38，所述柔性电路38具有提供按钮26A-26E的第一部段40。第一部段40邻接覆盖件22的内表面42，并且可以通过粘合剂附接到内表面42。为此，覆盖件22可以至少部分地由聚合物材料制成，所述聚合物材料被配置为将用户的手或手指的力传输到第一部段40，所述第一部段40可以包括对应于按钮26A-26E的多个电容式传感器。柔性电路38还包括弯曲部44和从弯曲部44通向连接器48的第二部段46。连接器48将柔性电路38电联接到印刷电路板32。连接器48可以是任何已知类型的电连接器，诸如零插拔力(ZIF)连接器。柔性电路38的布置使得按钮26A-26E与印刷电路板32间隔开约距离D，这减少了按钮26A-26E与印刷电路板32之间的热传递。
此外，如图3所示，相机28直接安装到印刷电路板32。相机30在图3中不可见，但是其布置类似于相机28。在这个示例中，透镜50被嵌入成型到覆盖件22中。透镜50可以由聚合物材料或玻璃材料形成。透镜50包括与覆盖件22的外表面54基本上齐平的外表面52。透镜50还包括接触相机28的内表面56。在这个示例中，透镜50比覆盖件22厚，使得内表面56在覆盖件22的内表面42的内侧。
本公开的特定方面涉及热调节外部接口系统12，即人机接口14。在本公开的这个方面，外部接口系统12包括加热器58，如图4所示。如在本公开中使用的术语加热器是指用于加热人机接口14的一个或多个装置。
参考图4，加热器58包括邻近按钮26A-26E和相机28、30布置的导电聚合物60。导电聚合物60是导电材料。导电聚合物60可以是填充有一种或多种类型的导电填料(诸如玻璃、碳纳米结构或石墨烯)的聚合物材料。具体地，示例性填料是可从卡博特公司(CabotCorporation)商购获得的ATHLOSTM碳纳米结构，以及可从NanoXPlore商购获得的GrapheneBlackTM。在一个示例中，导电聚合物60包括约4ohm-cm的电阻率。
导电聚合物60的宽度W非常窄，并且厚度Z小于覆盖件22的厚度(图5)。导电聚合物60的长度围绕按钮26A-26E和相机28、30并与其邻近地导引，以热调节那些部件，并且具体地防止雪和冰的形成和/或融化现有的雪和冰。在一个示例中，导电聚合物60粘附到覆盖件22的内表面42。在另一个示例中，导电聚合物60与覆盖件22包覆成型或嵌入成型。
通常，导电聚合物60的长度沿着基本上环绕按钮26A-26E和相机28、30的路径延伸。在图4的示例中，导电聚合物60的长度包括从邻近最底部按钮26E竖直延伸到最顶部按钮26A的第一支腿62。第一支腿62通向与第一支腿62垂直的第二支腿64，并且第二支腿64通向一系列支腿，即第三支腿66、第四支腿68和第五支腿70，所述支腿彼此垂直并且环绕相机28。第五支腿70通向第六支腿72，所述第六支腿72在相机28与最顶部按钮26A之间水平延伸。第六支腿72从那里通向多个支腿，即第七支腿74、第八支腿76和第九支腿77，所述多个支腿彼此垂直并且环绕最顶部按钮26A的顶部部分。导电聚合物60的其余长度关于竖直延伸的线基本上对称，如关于前面句子中已经描述的。虽然已经描述了导电聚合物60的特定布置，但是应当理解，其他导电聚合物布置也落入本公开的范围内。
除了导电聚合物60之外，加热器58还包括控制器18和电流源78，如图4和图5所示。电流源78可以是控制器18的一部分，并且继而可以是印刷电路板32的一部分。控制器18被配置为通过选择性地引导电流通过导电聚合物60来选择性地发出激活(即，开启)和停用(即，关闭)加热器58的命令。
控制器18电联接到传感器80(图5)，所述传感器80被配置为产生指示人机接口14的温度的信号。在一个示例中，传感器80可以是热敏电阻。在图5的示例中，传感器80在柔性电路38中的弯曲部44附近安装到印刷电路板32。
控制器18基于来自传感器80的信号选择性地向加热器58发出命令。在特定示例中，当来自传感器80的信号指示在邻近人机接口14处存在冰或雪时，控制器18发出激活加热器58的命令(即，命令电流源78引导电流通过导电聚合物60)。当信号指示人机接口15的温度满足或超过阈值温度(诸如100℉)时，控制器18还可以发出停用加热器58的命令(即，停止通过导电聚合物60的电流流动)。此外，当加热器58已经被激活一段时间(诸如15分钟)时，控制器18可以发出停用加热器58的命令。并且进一步地，当车辆10是电池电动车辆(BEV)时，控制器18可以在车辆10的电池组的荷电状态低于阈值荷电状态(诸如，70％)时发出停用加热器58的命令。控制策略的这个方面防止加热器58耗尽电池组。
本公开的另一个方面涉及使用车辆10的车身结构从印刷电路板32消散热量。参考图5，印刷电路板32的内表面82间接地接触车辆10的提供B柱的车身结构84。车身结构84用作印刷电路板32的散热器。在一个示例中，车身结构84由金属制成。因此，在内表面82与车身结构84之间提供电绝缘元件86。例如，绝缘元件86可以是导热聚合物或有机硅材料。
应当理解，诸如“约”、“基本上”和“总体上”等术语并不意图是无边界术语，并且应被解释为与本领域的技术人员将解释那些术语的方式一致。还应当理解，诸如“向前”、“向后”、“侧”、“上”、“下”等术语在本文中相对于车辆10的正常操作姿态使用，仅用于解释的目的，并且不应被认为是限制性的。
尽管不同示例具有在图示中示出的特定部件，但是本公开的实施例不限于那些特定的组合。可以将来自示例中的一个的部件或特征中的一些与来自示例中的另一个的特征或部件组合地使用。另外，随附于本公开的各个附图不一定按比例绘制，并且一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件或布置的某些细节。
本领域普通技术人员将理解，上述实施例是示例性而非限制性的。也就是说，对本公开的修改将落入权利要求的范围内。因此，应研究随附权利要求来确定其真实范围和内容。

Claims (15)

1.一种用于机动车辆的总成，其特征在于，其包括：
人机接口，其邻近所述机动车辆的外部；以及
加热器，其被配置为选择性地热调节所述人机接口，所述加热器包括导电聚合物。
2.如权利要求1所述的用于机动车辆的总成，其特征在于，所述导电聚合物是填充有导电填料的聚合物材料，并且所述导电填料包括玻璃、碳纳米结构和石墨烯中的一者。
3.如权利要求1所述的用于机动车辆的总成，其特征在于，所述人机接口包括至少一个按钮，并且所述至少一个按钮包括电容式触摸屏上的多个按钮。
4.如权利要求3所述的用于机动车辆的总成，其特征在于，所述人机接口包括相机。
5.如权利要求4所述的用于机动车辆的总成，其特征在于，所述导电聚合物沿着环绕所述按钮和所述相机的路径延伸。
6.如权利要求5所述的用于机动车辆的总成，其特征在于，其还包括：
印刷电路板，其布置在限定所述机动车辆的外表面的一部分的覆盖件内侧；并且
其中所述相机安装到所述印刷电路板。
7.如权利要求6所述的用于机动车辆的总成，其特征在于，所述印刷电路板经由绝缘元件间接地接触所述机动车辆的车身。
8.如权利要求6所述的用于机动车辆的总成，其特征在于，其还包括覆盖所述相机的透镜。
9.如权利要求8所述的用于机动车辆的总成，其特征在于，所述透镜被成型到所述覆盖件中。
10.如权利要求6所述的用于机动车辆的总成，其特征在于，所述覆盖件是覆盖所述机动车辆的柱的外饰板的一部分。
11.如权利要求10所述的用于机动车辆的总成，其特征在于，所述柱是所述机动车辆的B柱。
12.如权利要求6所述的用于机动车辆的总成，其特征在于，其还包括：
安装到所述印刷电路板的第一天线和第二天线，其中所述第一天线不同于所述第二天线。
13.如权利要求1所述的用于机动车辆的总成，其特征在于，其还包括：
控制器，其被配置为选择性地发出激活和停用所述加热器的命令。
14.如权利要求13所述的用于机动车辆的总成，其特征在于，其还包括：
传感器，其被配置为产生指示所述人机接口的温度的信号，其中所述传感器安装在邻近触摸屏的柔性电路处；并且
其中所述控制器被配置为基于所述信号选择性地向所述加热器发出命令。
15.如权利要求14所述的用于机动车辆的总成，其特征在于：
所述控制器被配置为当所述信号指示在邻近所述人机接口处存在冰或雪时发出激活所述加热器的命令，
所述控制器被配置为当所述信号指示所述人机接口的所述温度满足或超过阈值温度时发出停用所述加热器的命令，并且
所述控制器被配置为当所述加热器已经被激活一段时间时发出停用所述加热器的命令。
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