用于乘员进出关闭面板的闩锁的阻挡操作的主动式安全方法、装置和系统及安全方法和装置的制造方法
【专利说明】用于乘员进出关闭面板的闩锁的阻挡操作的主动式安全方法、装置和系统及安全方法和装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年3月15日提交的美国临时专利申请N0.61/794，542以及2013年5月2日提交的美国临时专利申请N0.61/818，899的提交日的优先权和权益，并且这些申请的全部内容通过参弓I并入本文。
技术领域
[0003]本公开涉及用于乘员相对于车辆内部的进出的车辆关闭面板的闩锁操作。
【背景技术】
[0004]已知将车门闩锁构造成在车辆碰撞的情况下禁止车门打开，从而禁止或限制车辆乘员从车辆中甩出。用于提供了这种特征的闩锁的一些安装系统是通过惯性构件来实现上述功能的，其中，该惯性构件因在碰撞事件期间本身期间所发生的预定加速度而摆动到选定位置，从而禁止闩锁在碰撞事件期间的不期望的打开。用于闩锁的其他安全系统可以采用下述控制系统:该控制系统试图判断碰撞事件何时将要发生并且随后试图将闩锁操作抑制构件驱动到用以限制闩锁的操作的位置。
[0005]就惯性构件而言，这些安全系统提供了一种下述构件:所述构件用以通过因在碰撞事件期间闩锁部件与惯性构件之间存在的惯性差异而使惯性构件和一个或多个闩锁部件在碰撞事件期间朝向彼此移动来禁止闩锁的操作以及随后的打开。惯性构件与闩锁部件之间的相对运动的正时至少部分地基于惯性构件的质量、闩锁部件的质量和/或在碰撞事件期间施加在惯性构件和闩锁部件上的预期的加速度大小和方向来确定。
[0006]就用于电控的抑制构件的现有控制构件而言，这些安全系统基于由感测系统检测碰撞或碰撞前事件的能力来提供对抑制构件的主动致动(参见美国2008/0269990)，从而自动地触发抑制构件运动就位。因此，抑制构件的运动是经由主动控制实现的，而非是像在基于惯性的系统的情况下那样仅依赖于惯性。当车辆根据感测没有处于碰撞或碰撞前的情况下时，抑制构件保持与闩锁保持断开接合，并且因此，闩锁被允许自由操作，即，可以仅基于车门锁定系统如自动车门锁定(ADL)系统的锁定及解锁状态来打开或关闭车门。
[0007]涉及安全系统的行业内的其他设计考虑是与致动动力的要求适合的安全装置的执行速度(即装置响应时间)、非致动系统的空间考虑以及致动系统的空间考虑。行业内的另一设计考虑是对包括模块部件的安全系统的减少的成本的需求，从而有助于更换并减少更换成本。
[0008]此外，在车辆碰撞或其他紧急情况期间，车门必须独立于把手的激活或者其他用户或外部干涉(例如，把手和/或其他闩锁释放部件的变形，这种变形在碰撞事件期间将使闩锁提前解锁)保持关闭。在一些系统中，由车辆的主管理单元(也被称作“车身计算机”)来执行碰撞管理，该主管理单元配置成借助于碰撞传感器来检测碰撞情况并向电R锁发出合适的控制信号以禁止在碰撞情况下解锁并且随后在碰撞之后使电动闩锁解锁。然而，在紧急情况下，可能会发生车辆的主电源故障或者车辆的主电源和/或主管理单元与电闩锁之间的电连接的中断或断开；另外，该车辆管理单元在紧急情况下可能会受到损坏。因此，所期望的是对现有的闩锁操作方法以及对现有的闩锁进行改进。
【发明内容】
[0009]在本发明的至少一些方面中，本发明的目的在于提供一种消除或避免现有安全系统的上述问题或缺点中的至少一些问题或缺点的所构造的车门闩锁和控制装置。
[0010]根据本公开的一方面，提供了一种用于车辆的关闭面板的闩锁，该闩锁包括棘轮、掣爪和控制系统。棘轮能够在关闭位置与打开位置之间移动，其中，在关闭位置中，棘轮定位成捕获碰销，在打开位置中，棘轮定位成释放碰销。棘轮可以被朝向打开位置偏置。掣爪能够在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间移动，其中，在棘轮保持位置中，掣爪将棘轮保持在关闭位置中，在棘轮释放位置中，掣爪允许棘轮移动至打开位置。控制系统操作性地连接至掣爪以至少部分地基于靠近车门的座椅中存在车辆乘员而阻止掣爪向棘轮释放位置的运动。控制系统例如可以是机械的、机电的或电的。
[0011]根据另一方面，提供了一种用于车辆的关闭面板的闩锁，该闩锁包括棘轮、掣爪和控制系统。棘轮能够在关闭位置与打开位置之间移动，其中，在关闭位置中，棘轮定位成捕获碰销，在打开位置中，棘轮定位成释放碰销，并且棘轮可以被朝向打开位置偏置。掣爪能够在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间移动，其中，在棘轮保持位置中，掣爪将棘轮保持在关闭位置中，在棘轮释放位置中，掣爪允许棘轮移动至打开位置。控制系统操作性地连接至掣爪以判断车辆是否正在行驶超出选定速度以及至少部分地基于该速度判定来阻挡掣爪从而阻止掣爪移动至释放棘轮的位置。
[0012]根据又一方面，提供了一种用于车辆的关闭面板的闩锁，该闩锁包括棘轮、掣爪、掣爪阻挡构件、掣爪阻挡致动器以及控制系统。棘轮能够在关闭位置与打开位置之间移动，其中，在关闭位置中，棘轮定位成捕获碰销，在打开位置中，棘轮定位成释放碰销，并且棘轮可以被朝向打开位置偏置。掣爪能够在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间移动，其中，在棘轮保持位置中，掣爪将棘轮保持在关闭位置中，在棘轮释放位置中，掣爪允许棘轮移动至打开位置。掣爪阻挡构件能够在掣爪阻挡位置与打开位置之间移动，其中，在掣爪阻挡位置中，掣爪阻挡构件禁止掣爪离开棘轮保持位置，在打开位置中，掣爪阻挡构件允许掣爪向棘轮释放位置运动。掣爪阻挡致动器能够操作成使掣爪阻挡构件在掣爪阻挡位置与打开位置之间移动。控制系统操作性地连接至掣爪阻挡致动器以将掣爪阻挡致动器操作成至少部分地基于靠近车门的座椅中存在车辆乘员并且基于车辆是否正在行驶超出选定速度而使掣爪阻挡构件移动至打开位置。
[0013]根据又一方面，提供了一种操作用于车门的闩锁的方法，该方法包括:a)利用掣爪将棘轮保持在用以保持碰销的关闭位置中从而保持车门关闭；b)判断车辆是否正在行驶超出选定速度；以及c)至少部分地基于在步骤b)中做出的判定来阻挡掣爪从而阻止掣爪移动至用以释放棘轮的位置。
[0014]根据又一方面，提供了一种用于车辆的关闭面板的闩锁，该闩锁包括:闩锁壳体；棘轮，该棘轮安装至闩锁壳体并且能够在关闭位置与打开位置之间移动，其中，在关闭位置中，棘轮将碰销保持在槽中，在打开位置中，棘轮将碰销从槽中释放；掣爪，该掣爪安装至闩锁壳体并且能够在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间移动，其中，在棘轮保持位置中，掣爪将棘轮保持在关闭位置中，在棘轮释放位置中，掣爪促进棘轮朝向打开位置的运动；以及电致动式阻挡系统，该电致动式阻挡系统具有致动状态和非致动状态，电致动式阻挡系统与掣爪有关地定位并且具有阻挡部件，使得电致动式阻挡系统在通过接收到致动信号而被布置在致动状态下时使阻挡部件移动到与掣爪接合的位置中，从而禁止掣爪向棘轮释放位置运动；其中，电致动式阻挡系统通过表示车辆保持受车辆驾驶员控制的操作状态的致动信号而被布置在致动状态下。
[0015]根据又一方面，提供了一种用于车辆的关闭面板的闩锁，该闩锁包括:闩锁壳体；棘轮，该棘轮安装至闩锁壳体并且能够在关闭位置与打开位置之间移动，其中，在关闭位置中，棘轮将碰销保持在槽中，在打开位置中，棘轮将碰销从槽中释放；掣爪，该掣爪安装至闩锁壳体并且能够在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间移动，其中，在棘轮保持位置中，掣爪将棘轮保持在关闭位置中，在棘轮释放位置中，掣爪促进棘轮朝向打开位置运动；以及电致动式阻挡系统，该电致动式阻挡系统具有致动状态和非致动状态，电致动式阻挡系统具有阻挡部件，使得电致动式阻挡系统在通过接收到致动信号而被布置在致动状态下时使阻挡部件与掣爪或棘轮中的至少一者接合，从而禁止棘轮向打开位置运动；其中，电致动式阻挡系统通过表示车辆保持受车辆驾驶员控制的操作状态的致动信号而被布置在致动状态下。
[0016]根据又一方面，提供了一种用于与碰销一起使用的闩锁，该闩锁包括闩锁部件，该闩锁部件还包括棘轮、掣爪、释放机构、锁定机构以及阻挡机构；其中，阻挡机构独立于锁定机构来阻挡棘轮或掣爪的运动。
[0017]根据又一方面，提供了一种用于控制车辆的关闭面板的闩锁的阻挡部件的方法，该闩锁具有包括棘轮和掣爪的闩锁部件，该方法包括:判断车辆中是否有乘员以及车辆的速度否在第一阈值以上；以及通过无论何时车辆中有乘员且所述速度在第一阈值以上在没有乘员干预的情况下自动地将阻挡部件定位到与闩锁部件中的至少一个闩锁部件相邻的阻挡位置中来阻挡闩锁的释放，以限制闩锁部件中的所述至少一个闩锁部件的使闩锁打开的运动，其中，阻挡位置与棘轮相邻或者与掣爪相邻并且相应地限制棘轮或掣爪的运动。
[0018]根据又一方面，提供了一种用于控制车辆的关闭面板的闩锁的阻挡部件的方法，该闩锁具有包括棘轮和掣爪的闩锁部件，该方法包括:判断车辆中是否有乘员以及车辆的速度否在第一阈值以上；以及通过无论何时车辆中有乘员且所述速度在第一阈值以上在没有乘员干预的情况下自动地将阻挡部件定位到与闩锁部件中的至少一个闩锁部件相邻的阻挡位置中来阻挡闩锁的释放，以限制闩锁部件中的所述至少一个闩锁部件的使闩锁打开的运动；以及当车辆速度在第二阈值以下时，在没有乘员干预的情况下自动地将阻挡部件定位到离开闩锁部件中的所述至少一个闩锁部件的非阻挡位置中，以允许闩锁部件中的所述至少一个闩锁部件的使闩锁打开的运动。
[0019]根据又一方面，提供了一种方法，该方法包括:判断车辆的车轮速度是否在第一阈值以上；以及通过在车轮速度在第一阈值以上时在没有乘员干预的情况下自动地将车辆的关闭面板的闩锁的阻挡部件定位到与闩锁的至少一个闩锁部件相邻的阻挡位置中来阻挡车辆的关闭面板的闩锁的释放，以限制所述至少一个闩锁部件的使闩锁打开的运动；以及不允许车辆乘员对阻挡部件进行定位。
[0020]根据又一方面，提供了一种方法，该方法包括:判断车辆的车轮速度是否在第一阈值以上；通过在车轮速度在第一阈值以上时在没有乘员干预的情况下自动地将车辆的关闭面板的闩锁的阻挡部件定位到与闩锁的至少一个闩锁部件相邻的阻挡位置中来阻挡车辆的关闭面板的闩锁的释放，以限制所述至少一个闩锁部件的使闩锁打开的运动；以及当车轮速度在第二阈值以下时，在没有乘员干预的情况下自动地将阻挡部件定位到离开所述至少一个闩锁部件的非阻挡位置中，以允许所述至少一个闩锁部件的使闩锁打开的运动。
[0021]根据又一方面，提供了一种方法，该方法包括:判断车辆的车轮速度是否在第一阈值以上；以及通过在车轮速度在第一阈值以上时在没有乘员干预的情况下自动地将车辆的关闭面板的闩锁的阻挡部件定位到与闩锁的至少一个闩锁部件相邻的阻挡位置中来阻挡车辆的关闭面板的闩锁的释放，以限制所述至少一个闩锁部件的将使闩锁打开的运动，其中，阻挡位置与闩锁的棘轮相邻或者与闩锁的掣爪相邻并且相应地限制棘轮或掣爪的运动，其中，棘轮具有碰销捕获位置和碰销释放位置。
[0022]根据又一方面，提供了一种方法，该方法包括:判断车辆的车轮速度是否在第一阈值以上；以及通过在车轮速度在第一阈值以上时在没有车辆乘员干预的情况下自动地且独立于车辆的关闭面板的闩锁的锁定机构将闩锁的阻挡部件定位到与闩锁的至少一个闩锁部件相邻的阻挡位置中来阻挡车辆的关闭面板的闩锁的释放，以限制所述至少一个闩锁部件的使闩锁打开的运动。
[0023]根据又一方面，提供了一种方法，该方法包括:通过在没有车辆乘员干预的情况下自动地将车辆的关闭面板的闩锁的阻挡部件定位到与闩锁的至少一个闩锁部件相邻的阻挡位置中来阻挡车辆的关闭面板的闩锁的释放，以限制所述至少一个闩锁部件的使闩锁打开的运动，其中，阻挡部件能够定位在第一位置和第二位置中，其中，第一位置对应于阻挡部件的非阻挡位置，第二位置对应于阻挡部件的阻挡位置，并且阻挡部件在没有激励的情况下稳定在第一位置和第二位置中，从而将阻挡部件保持在非阻挡位置或阻挡位置中。
[0024]根据又一方面，提供了一种用于控制车辆的关闭面板的闩锁的阻挡部件的方法，该闩锁具有包括棘轮和掣爪的闩锁部件，该方法包括:判断车辆中是否有乘员以及车辆的速度否在第一阈值以上；以及通过无论何时车辆中有乘员且所述速度在第一阈值以上在没有乘员干预的情况下自动地将阻挡部件定位到与闩锁部件中的至少一个闩锁部件相邻的阻挡位置中来阻挡闩锁的释放，以限制闩锁部件中的所述至少一个闩锁部件的使闩锁打开的运动。
[0025]根据又一方面，提供了一种用于控制车辆的关闭面板的闩锁的阻挡部件的方法，该方法包括:判断车辆中是否有乘员、车辆的速度是否在第一阈值以上以及是否发生了碰撞事件；以及当车辆中有乘员且所述速度在第一阈值以上且没有发生碰撞事件时，激活阻挡部件以便阻挡闩锁的释放。
[0026]根据又一方面，提供了一种用于控制车辆的关闭面板的闩锁的阻挡部件的方法，该方法包括:判断车辆中是否有乘员以及车辆的速度是否在第一阈值以上；以及当车辆中有乘员且所述速度在第一阈值以上时，激活阻挡部件以阻挡闩锁的释放。
[0027]根据本公开的另外方面，提供了一种诸如控制系统之类的装置、适于该装置的方法、以及制品如其上记录有用于实施本公开的方法的程序指令的计算机可读介质或产品和计算机程序产品或软件产品(例如包括非暂时性介质)。
【附图说明】
[0028]现在将参照附图仅通过示例来描述前述和其他方面，在附图中:
[0029]图1为车辆的立体图；
[0030]图2为图1中所示出的车辆中的闩锁的平面图；
[0031]图3为图2中所示出的闩锁的一部分的平面图；
[0032]图4为示出了用于图2中所示出的闩锁的控制系统的框图；
[0033]图5为传感器的状态以及由图4中所示出的控制系统所产生的作用的图表；
[0034]图6为示出了用于图3中所示出的闩锁部分的致动器的力/位移关系的曲线图；
[0035]图7为传感器的状态以及由图4中所示出的控制系统所产生的作用的替代性图表;
[0036]图8为示出了用于图1中所示出的闩锁的各种释放链选项的框图；
[0037]图9为图3的受控闩锁的替代性实施方式的平面图；
[0038]图10为图3的受控闩锁的另一实施方式的立体图；
[0039]图11为传感器的状态以及由图4中所示出的控制系统所产生的作用的另一替代性图表；以及
[0040]图12为示出了用于控制阻挡部件的控制系统内的模块的操作的流程图，该阻挡部件用于车辆的关闭面板的闩锁。
【具体实施方式】
[0041]在下面的描述中，阐述了细节以提供对本公开的理解。在一些情况下，为了不使本公开模糊不清，某些软件、电路、结构、技术和方法并没有详细描述或图示。文中使用的术语“控制系统”指的是用于处理数据的任何机器，包括文中描述的数据处理系统、计算机系统、电子控制单元、控制器和网络布置。如果控制系统的操作系统提供可以支持本公开的要求的设施，则本公开的各方面可以以任何计算机编程语言来实现。表现出的任何限制将是特定类型的操作系统或计算机编程语言的结果，并不是本公开的限制。本公开的各方面也可以以硬件或以硬件和软件的组合来实现。
[0042]图1为车辆10的立体图，车辆10包括车身12和至少一个车门14 (也称为关闭面板14)。车门14包括闩锁20，闩锁20定位在边缘面15上并且能够与车身12上的碰销28可释放地接合以可释放地保持车门14处于关闭位置。外侧车门把手17和内侧车门把手16设置成用于打开闩锁20 ( S卩，用于从碰销28释放闩锁20)以打开车门14。示出的可选的锁钮18提供闩锁20的锁定状态的视觉指示，并且可以操作成在解锁位置与锁定位置之间改变锁定状态。
[0043]关闭面板14(例如，乘员进出控制板，例如但不限于车门和升降车门/窗口)经由闩锁20 (例如，用于在关闭的情况下保持关闭面板14处于关闭位置)以及一个或多个铰链(未图示)连接至车身12。还应认识到，铰链可以构造为偏置铰链，偏置铰链可以构造成使关闭面板14朝向打开位置和/或朝向关闭位置偏置。关闭面板14可以具有安装在其上的配合的闩锁部件28(例如，碰销)以用于与安装在车身12上的相应的闩锁20(未图示)联接。替代性地，如图1中所示，闩锁20可以安装在关闭面板14上并且配合的闩锁部件28可以安装在车身12上。
[0044]对于车辆10，关闭面板14可以被称为隔板或车门，通常为铰接的，但有时通过其他机构如导轨附接在用于让人和/或货物进出车辆10的内部的开口的前面。还应当认识至|J，本文关于阻挡系统49(参见图3)的操作讨论的关闭面板14通常将不用作用于车辆系统如发动机舱以及汽车型车辆10的传统行李箱的检修板。关闭面板14可以被打开以提供通向车辆10内部的入口，或被关闭以保证车辆乘员进出车辆10内部或相反地限制车辆乘员进出车辆10内部。还应当认识到，可以存在如由面板铰链至少部分地提供的、在完全打开面板位置(例如，未锁定位置)与完全关闭面板位置(例如，锁定位置)之间的关闭面板14的一个或多个中间打开位置(例如，未闩锁位置)。
[0045]关闭面板14的运动(例如，在打开面板位置与关闭面板位置之间的运动)可以被电动操作和/或被手动操作，其中，动力辅助的关闭面板14可以出现在小型货车、高端汽车或运动型多用途车(SUV)等上。因此，应当认识到，在关闭面板14例如在完全关闭(例如，锁定或锁止)与完全打开(例如，解锁或未锁止)之间、在锁定/闩锁与部分地打开(例如，解锁或未闩锁)之间、和/或在部分地打开(例如，解锁或未闩锁)与完全打开(例如，解锁或未闩锁)之间的操作期间，关闭面板14的运动可以是手动的或动力辅助的。应当认识至IJ，关闭面板14的部分打开构型还可以包括次锁定位置。
[0046]关于车辆10，关闭面板14可以是驾驶员/乘客车门、升降车门，或者关闭面板14可以是某种其他类型的关闭面板14，如向上摆动的车门(S卩，有时被称为鸥翼车门)或铰接在车门的前向边缘或后向边缘的常规类型的车门，并且因此允许车门背离(或朝向)车辆10的车身12中的开口摆动(或滑动)。还应当预期到的是关闭面板14的滑动车门实施方式和关闭面板14的顶蓬车门实施方式，使得滑动车门可以是通过水平地或竖向地滑动来打开的车门类型，由此车门安装在提供较大的开口的导轨上或者从该导轨悬挂。顶蓬车门为位于车辆10的顶部上并且以某种方式升起以提供经由开口使车辆乘客进入的车门类型(例如，汽车顶蓬、飞行器顶蓬等)。如应用情况所允许的，顶蓬车门可以在车门的前部、侧部或背部连接(例如，铰接在定义的枢转轴线处和/或连接成用于沿着导轨行进)至车辆的车身12。应当认识到，车身12根据需要可以表示为车辆10的车身面板、车辆10的框架和/或组合框架和车身面板组件。
[0047]图2为闩锁20的正视图。闩锁20包括壳体22 (图2中示出了壳体22的一部分)，在壳体22中，棘轮24通过销接头25枢转地安装成用于绕棘轮枢转轴线26旋转。棘轮24能够在关闭位置(图2)与打开位置(图2中以