DE102023103753A1

DE102023103753A1 - Fenstersystem mit druckempfindlichem material und zugeordnetes objektdetektionsverfahren

Info

Publication number: DE102023103753A1
Application number: DE102023103753.6A
Authority: DE
Inventors: Ajeya Gupta; Paul Candiago
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2022-02-21
Filing date: 2023-02-15
Publication date: 2023-08-24
Also published as: US11993970B2; CN116658027A; US20230265703A1

Abstract

Ein Fenstersystem beinhaltet ein Fenster, das sich zwischen einer geschlossenen Position und einer offenen Position bewegt, und ein druckempfindliches Material, das an einer Kante des Fensters angeordnet ist. Ein Objektdetektionsverfahren beinhaltet Bewegen eines Fensters aus einer weiter offenen Position in eine weniger offene Position und, während des Bewegens, Detektieren eines elektrischen Parameters unter Verwendung eines druckempfindlichen Materials.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Diese Offenbarung betrifft im Allgemeinen ein Fahrzeugfenstersystem, das ein druckempfindliches Material verwendet, um Objekte zu detektieren.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Fahrzeuge können Fenster beinhalten, die sich zwischen geschlossenen und offenen Positionen bewegen. Einige Fahrzeuge beinhalten Systeme, die Bereiche in der Nähe des Fensters überwachen, wenn das Fenster bewegt wird. Das Überwachen kann zum Beispiel dabei helfen, zu vermeiden, dass das Fenster gegen ein Objekt gedrückt wird, wenn sich das Fenster in eine geschlossene Position bewegt.
KURZDARSTELLUNG
In einigen Aspekten betreffen die in dieser Schrift beschriebenen Techniken ein Fenstersystem, das Folgendes beinhaltet: ein Fenster, das sich zwischen einer geschlossenen Position und einer offenen Position bewegt; und ein druckempfindliches Material, das an einer Kante des Fensters angeordnet ist.
In einigen Aspekten betreffen die in dieser Schrift beschriebenen Techniken ein Fenstersystem, wobei das druckempfindliche Material ein druckempfindliches Kabel ist.
In einigen Aspekten betreffen die in dieser Schrift beschriebenen Techniken ein Fenstersystem, wobei das druckempfindliche Material mindestens zwei Stränge beinhaltet.
In einigen Aspekten betreffen die in dieser Schrift beschriebenen Techniken ein Fenstersystem, wobei die mindestens zwei Stränge verdrillt sind.
In einigen Aspekten betreffen die in dieser Schrift beschriebenen Techniken ein Fenstersystem, das ferner ein Steuermodul beinhaltet, das dazu konfiguriert ist, eine Bewegung des Fensters als Reaktion auf eine Änderung eines Widerstandswerts, der dem druckempfindlichen Material zugeordnet ist, zu stoppen.
In einigen Aspekten betreffen die in dieser Schrift beschriebenen Techniken ein Fenstersystem, wobei das Steuermodul ein Türsteuermodul ist.
In einigen Aspekten betreffen die in dieser Schrift beschriebenen Techniken ein Fenstersystem, wobei die Kante freiliegt, wenn sich das Fenster in einer offenen Position befindet.
In einigen Aspekten betreffen die in dieser Schrift beschriebenen Techniken ein Fenstersystem, wobei die Kante nicht freiliegt, wenn sich das Fenster in einer geschlossenen Position befindet.
In einigen Aspekten betreffen die in dieser Schrift beschriebenen Techniken ein Fenstersystem, wobei die Kante vertikal nach oben gewandt ist.
In einigen Aspekten betreffen die in dieser Schrift beschriebenen Techniken ein Fenstersystem, wobei das druckempfindliche Material elektrisch leitfähig ist.
In einigen Aspekten betreffen die in dieser Schrift beschriebenen Techniken ein Fenstersystem, wobei das druckempfindliche Material elektrisch an ein Türsteuermodul gekoppelt ist.
In einigen Aspekten betreffen die in dieser Schrift beschriebenen Techniken ein Fenstersystem, wobei das Fenster ein Türfenster ist.
In einigen Aspekten betreffen die in dieser Schrift beschriebenen Techniken ein Fenstersystem, das ferner einen Schlauch beinhaltet, der das druckempfindliche Material enthält.
In einigen Aspekten betreffen die in dieser Schrift beschriebenen Techniken ein Objektdetektionsverfahren: Bewegen eines Fensters aus einer weiter offenen Position in eine weniger offene Position; und, während des Bewegens, Detektieren eines elektrischen Parameters unter Verwendung eines druckempfindlichen Materials.
In einigen Aspekten betreffen die in dieser Schrift beschriebenen Techniken ein Objektdetektionsverfahren, das ferner Stoppen des Bewegens basierend auf dem Detektieren beinhaltet.
In einigen Aspekten betreffen die in dieser Schrift beschriebenen Techniken ein Objektdetektionsverfahren, wobei der elektrische Parameter ein Widerstand ist.
In einigen Aspekten betreffen die in dieser Schrift beschriebenen Techniken ein Objektdetektionsverfahren, wobei das Bewegen durch ein Türsteuermodul angetrieben wird.
In einigen Aspekten betreffen die in dieser Schrift beschriebenen Techniken ein Objektdetektionsverfahren, wobei sich ein Widerstand des druckempfindlichen Materials als Reaktion auf Änderungen des auf das druckempfindliche Material ausgeübten Drucks ändert.
In einigen Aspekten betreffen die in dieser Schrift beschriebenen Techniken ein Objektdetektionsverfahren, wobei die weniger offene Position eine geschlossene Position ist.
In einigen Aspekten betreffen die in dieser Schrift beschriebenen Techniken ein Objektdetektionsverfahren, wobei das druckempfindliche Material an einer Kante des Fensters angeordnet ist, wobei die Kante nicht freiliegt, wenn sich das Fenster in der geschlossenen Position befindet, wobei die Kante freiliegt, wenn sich das Fenster in der offenen Position befindet.
Die Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen der vorhergehenden Absätze, der Patentansprüche oder der folgenden Beschreibung und Zeichnungen, einschließlich beliebiger ihrer verschiedenen Aspekte oder jeweiligen individuellen Merkmale, können unabhängig voneinander oder in beliebiger Kombination betrachtet werden. In Verbindung mit einer Ausführungsform beschriebene Merkmale sind auf alle Ausführungsformen anwendbar, sofern derartige Merkmale nicht unvereinbar sind.
Figurenliste
Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der offenbarten Beispiele werden dem Fachmann aus der detaillierten Beschreibung ersichtlich. Die Figuren, die der detaillierten Beschreibung beigefügt sind, können kurz wie folgt beschrieben werden:

1 veranschaulicht eine Rück- und Seitenansicht eines Fahrzeugs, das eine Vielzahl von Fenstern zwischen einer geschlossenen Position und offenen Positionen aufweist.
2 veranschaulicht eine teilweise schematische Seitenansicht einer Tür auf der Beifahrerseite, in die ein Fenstersystem integriert ist, das ein Fenster aufweist, das sich zwischen der geschlossenen Position und den offenen Position bewegt, zusammen mit einem druckempfindlichen Material, das an einer Kante des Fensters angeordnet ist.
3 veranschaulicht eine Nahansicht von Bereich 3 in 2.
4 veranschaulicht eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in 3.
5 veranschaulicht eine perspektivische Nahansicht des druckempfindlichen Materials aus den 2-4.
6 veranschaulicht schematisch eine Schaltung, die dem druckempfindlichen Material und dem Fenster aus den 2-4 zugeordnet ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Diese Offenbarung beschreibt im Detail ein Fenstersystem, das ein druckempfindliches Material verwenden kann, um ein Objekt zu detektieren. Das Detektieren des Objekts kann verhindern, dass das Objekt einzwickt oder eingeklemmt wird, wenn das Fenster in eine geschlossene Position bewegt wird. Das druckempfindliche Material kann entlang einer Kante des Fensters angeordnet sein.
Unter Bezugnahme auf 1 beinhaltet ein beispielhaftes Fahrzeug 10 eine Vielzahl von Fenstern 14, die jeweils zwischen einer jeweiligen offenen und geschlossenen Position bewegbar ist. Ein Fenster 18 einer vorderen Tür befindet sich auf einer Beifahrerseite des Fahrzeugs 10 und wird in einer vorderen Tür 22 gehalten. Ein Fenster 26 einer hinteren Tür befindet sich auf der Beifahrerseite des Fahrzeugs 10 und wird in einer hinteren Tür 30 gehalten. Ein hinteres Kabinenfenster 34 wird in einer Rückseite einer Kabine 38 des Fahrzeugs 10 gehalten.
Andere Fahrzeuge können andere Arten von Fenstern beinhalten, einschließlich unter anderem Türfenstern auf einer Fahrerseite des Fahrzeugs 10 und Fenstern, die in einer Oberseite der Kabine 38 gehalten werden.
Nun unter Bezugnahme auf die 2 und 3 ist das Fenster 18 der vorderen Tür in einer teilweise offenen Position gezeigt, die eine Fensteröffnung 50 in der vorderen Tür 22 bereitstellt.
Das Fenster 18 der vorderen Tür kann sich vertikal nach oben bewegen, um das Fenster 18 in eine weniger offene Position zu bewegen, die eine Größe der Fensteröffnung 50 reduziert. Das Fenster 18 der vorderen Tür kann sich vertikal nach unten bewegen, um das Fenster 18 in eine weiter offene Position zu bewegen, die eine Größe der Fensteröffnung 50 erhöht. Für die Zwecke dieser Offenbarung bezieht sich vertikal auf den Boden in einer allgemeinen Ausrichtung des Fahrzeugs 10 während des Betriebs. Ein Benutzer kann die Bewegung des Fensters 18 der vorderen Tür unter Verwendung von Schaltern steuern, wie es bekannt ist.
Das Fenster 18 der vorderen Tür kann vertikal nach oben in eine geschlossene Position bewegt werden, in der das Fenster 18 in eine Dichtung 54 aufgenommen ist. Die Fensteröffnung 50 ist geschlossen, wenn sich das Fenster 18 der vorderen Tür in der geschlossenen Position befindet.
In diesem Beispiel ist mindestens eine Kante 60 des Fensters 18 der Abschnitt des Fensters 18, der in die Dichtung 54 aufgenommen ist, wenn sich das Fenster 18 in der geschlossenen Position befindet. Die Kante 60 ist vertikal nach oben gewandt und stellt eine oberste Fläche des Fensters 18 dar. Die Kante 60 erstreckt sich von einer innenliegenden Seite des Fensters 18 der vorderen Tür zu einer aul enliegenden Seite des Fensters 18 der vorderen Tür.
Ein druckempfindliches Material 64 ist an der Kante 60 entlang eines Umfangs des Fensters 18 angeordnet. Das druckempfindliche Material 64 ist in diesem Beispiel in einem Schutzschlauch 68 enthalten, der aus einem flexiblen Teflonmaterial bestehen kann. Der Schlauch 68 kann dabei helfen, das druckempfindliche Material 64 vor Umweltbedingungen, wie etwa Regen, zu schützen.
Der Schlauch 68 kann direkt an der Kante 60 festgeklebt sein, um das druckempfindliche Material 64 an der Kante 60 zu halten. Wenn sich das Fenster 18 in der geschlossenen Position befindet, kann das druckempfindliche Material 64 zusammen mit dem Schlauch 68 und Abschnitten der Kante 60 in die Dichtung 54 aufgenommen sein, um weiteren Schutz bereitzustellen.
Das druckempfindliche Material 64 ist in diesem Beispiel ein elektrisch leitfähiges, druckempfindliches Kabel, das zwei miteinander verdrillte oder ineinander verschlungene Stränge 72 beinhaltet. Das Verdrillen der Stränge 72 erzeugt verschiedene Kreuzungspunkte C_P, an denen sich die Stränge 72 im Allgemeinen berühren. In einem anderen Beispiel sind die Stränge 72 verflochten oder verwoben, um Kreuzungspunkte bereitzustellen. Die Kreuzungspunkte C_P befinden sich entlang einer Länge des druckempfindlichen Materials 64.
Wenngleich das beispielhafte druckempfindliche Material 64 zwei Stränge 72 beinhaltet, könnten andere Beispiele mehr als zwei Stränge beinhalten, wie etwa drei Stränge, vier Stränge oder sogar acht Stränge. Das Integrieren von mehr als zwei Strängen kann eine gröl ere Anzahl von Kreuzungspunkten C_P bereitstellen.
In diesem Beispiel ist das druckempfindliche Material 64 elektrisch und betriebsmäßig an ein Steuermodul, hier ein Beifahrertürsteuermodul 80, gekoppelt. Ein Flachbandkabel kann zum Beispiel verwendet werden, um das druckempfindliche Material 64 an das Steuermodul 80 zu koppeln. Das Flachbandkabel kann aus- und eingezogen werden, um eine Bewegung des druckempfindlichen Materials 64 zu ermöglichen, wenn das Fenster 18 angehoben und abgesenkt wird. Das Steuermodul 80 könnte in einem anderen Beispiel ein anderes Modul des Fahrzeugs 10 sein.
Von dem Steuermodul 80 kann elektrische Energie durch die Stränge 72 geleitet werden. Das Steuermodul 80 kann zudem elektrische Parameter überwachen, wie etwa einen Widerstand des druckempfindlichen Materials 64. Ein Leistungsverteilerkasten für das Fahrzeug 10 kann dem Steuermodul 80 zusammen mit den Steuermodulen, die anderen Fenstern des Fahrzeugs 10 zugeordnet sind, Leistung bereitstellen.
Der Widerstand des druckempfindlichen Materials 64 kann sich als Reaktion auf Änderungen des auf das druckempfindliche Material 64 ausgeübten Drucks ändern. Die Druckänderungen können darauf zurückzuführen sein, dass ein Objekt auf den Schutzschlauch 68 drückt und das druckempfindliche Material 64 zusammenpresst. Aufgrund der Kreuzungspunkte Cp ändert der auf das druckempfindliche Material 64 ausgeübte Druck den Widerstand des druckempfindlichen Materials 64. Durch Erhöhen einer Anzahl der Kreuzungspunkte Cp kann das Erfassen und Detektieren unter Verwendung des druckempfindlichen Materials 64 verbessert werden. Das Steuermodul 80 kann Widerstandsänderungen erfassen.
Wenn das Fenster 18 angehoben wird und ein Objekt O, wie etwa das in 2 gezeigte Holzstück, berührt, übt das Objekt O Druck auf das druckempfindliche Material 64 aus. Das Objekt O könnte in anderen Beispielen etwas anderes als Holz sein.
Das Steuermodul 80 detektiert eine Änderung des Widerstands aufgrund der Zunahme des Drucks, der auf das druckempfindliche Material 64 ausgeübt wird. Das Steuermodul 80 kann eine weitere Bewegung des Fensters 18 stoppen, durch die das Objekt O zwischen dem Fenster 18 und der Dichtung 54 der Tür 22 eingeklemmt werden könnte.
Unter Bezugnahme auf 6 und weiterhin unter Bezugnahme auf die 1-5 steht V_IN für die dem druckempfindlichen Material 64 zugeführte Spannung, die 12 V betragen kann. R₁ ist fest und R₂ ist variabel. R₂ ändert den Widerstand basierend auf einer Kraft, die auf das druckempfindliche Material 64 ausgeübt wird. In 6 steht R₁ für einen Widerstand eines der Stränge 72. R₂ steht für einen Widerstand des anderen Strangs 72.
Das druckempfindliche Material 64 weist zwei Leitungen V_Sensor auf. Eine der Leitungen ist an das Steuermodul 80 gekoppelt und die andere ist mit Masse Gnd verbunden. V_Sensor ändert sich basierend auf der ausgeübten Kraft, da sich R2 ändert, wenn Kraft auf das druckempfindliche Material 64 ausgeübt wird. Eine Ausgabe des druckempfindlichen Materials 64, d. h. V_Sensor, kann durch das Steuermodul 80 für Logikberechnungen empfangen werden.
An dem Steuermodul 80 oder an anderer Stelle kann V_Sensor mit einer Referenzspannung verglichen werden. Wenn V_Sensor gröl er als die Referenzspannung ist, überträgt ein Prozessor Befehle, die bewirken, dass sich das Fenster 18 nicht mehr bewegt, selbst wenn eine Eingabe von einem Schalter angibt, dass sich das Fenster 18 bewegen sollte. Wenn V_Sensor gleich der Referenzspannung oder kleiner ist, kann sich das Fenster 18 weiter bewegen.
Wenngleich in diesem Beispiel Änderungen des Widerstands überwacht werden, könnten in anderen Beispielen andere elektrische Parameter gemessen werden. Änderungen dieser anderen elektrischen Parameter könnten verwendet werden, um das Stoppen einer Bewegung des Fensters 18 auszulösen.
Das druckempfindliche Material 64 kann in Verbindung mit dem Fenster 18 sowie mit anderen Fenstern und anderen Bereichen des Fahrzeugs 10 verwendet werden.
Merkmale des offenbarten Beispiels beinhalten ein Objektdetektionssystem, das ein druckempfindliches Material nutzt, das an einer Kante eines Fensters befestigt ist. Ein elektrischer Parameter, wie etwa ein Widerstand, kann in Bezug auf das druckempfindliche Material überwacht werden. Änderungen des elektrischen Parameters können dahingehend ausgelegt werden, dass sich das Fenster gegen ein Objekt bewegt. Die Bewegung des Fensters kann dann gestoppt werden, um ein Einklemmen des Objekts zu verhindern, was das Fenster, das Objekt oder andere Abschnitte der Tür beschädigen kann.
Die vorhergehende Beschreibung ist beispielhafter und nicht einschränkender Natur. Dem Fachmann können sich Variationen und Modifikationen der offenbarten Beispiele erschließen, die nicht zwangsläufig vom Kern dieser Offenbarung abweichen. Somit kann der dieser Offenbarung gewährte Schutzumfang nur durch Lektüre der folgenden Patentansprüche bestimmt werden.

Claims

Fenstersystem, umfassend: ein Fenster, das sich zwischen einer geschlossenen Position und einer offenen Position bewegt; und ein druckempfindliches Material, das an einer Kante des Fensters angeordnet ist.
Fenstersystem nach Anspruch 1, wobei das druckempfindliche Material ein druckempfindliches Kabel ist.
Fenstersystem nach Anspruch 1, wobei das druckempfindliche Material mindestens zwei Stränge beinhaltet und wobei optional die mindestens zwei Stränge verdrillt sind.
Fenstersystem nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Steuermodul, das dazu konfiguriert ist, eine Bewegung des Fensters als Reaktion auf eine Änderung eines Widerstands, der dem druckempfindlichen Material zugeordnet ist, zu stoppen, und wobei optional das Steuermodul ein Türsteuermodul ist.
Fenstersystem nach Anspruch 1, wobei die Kante freiliegt, wenn sich das Fenster in einer offenen Position befindet.
Fenstersystem nach Anspruch 1, wobei die Kante nicht freiliegt, wenn sich das Fenster in einer geschlossenen Position befindet.
Fenstersystem nach Anspruch 1, wobei die Kante vertikal nach oben gewandt ist.
Fenstersystem nach Anspruch 1, wobei das druckempfindliche Material elektrisch leitfähig ist.
Fenstersystem nach Anspruch 1, wobei das druckempfindliche Material elektrisch an ein Türsteuermodul gekoppelt ist.
Fenstersystem nach Anspruch 1, wobei das Fenster ein Türfenster ist und optional ferner umfassend einen Schlauch, der das druckempfindliche Material enthält.
Objektdetektionsverfahren: Bewegen eines Fensters aus einer weiter offenen Position in eine weniger offene Position; und während des Bewegens, Detektieren eines elektrischen Parameters unter Verwendung eines druckempfindlichen Materials.
Objektdetektionsverfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend Stoppen des Bewegens basierend auf dem Detektieren und wobei optional das Bewegen durch ein Türsteuermodul angetrieben wird.
Objektdetektionsverfahren nach Anspruch 11, wobei der elektrische Parameter ein Widerstand ist.
Objektdetektionsverfahren nach Anspruch 11, wobei sich ein Widerstand des druckempfindlichen Materials als Reaktion auf Änderungen des auf das druckempfindliche Material ausgeübten Drucks ändert.
Objektdetektionsverfahren nach Anspruch 11, wobei die weniger offene Position eine geschlossene Position ist und wobei optional das druckempfindliche Material an einer Kante des Fensters angeordnet ist, wobei die Kante nicht freiliegt, wenn sich das Fenster in der geschlossenen Position befindet, wobei die Kante freiliegt, wenn sich das Fenster in der weiter offenen Position befindet.