主動式行人保護系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種用于在與移動的車輛接觸期間對行人進行緩沖的方法。該方法包括以下步驟：提供被構造成在接觸期間對行人進行緩沖的吸能式行人接口構件；提供以可操作方式聯(lián)接到所述接口構件并被構造成使所述接口構件在收起位置與展開位置之間移動的接口構件展開機構；以及，當車輛處于運動中且在行人與車輛之間接觸之前使所述行人接口構件移動到展開位置。
【專利說明】主動式行人保護系統(tǒng)
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年12月31日提交的美國臨時申請N0.61/922,705的優(yōu)先權，該美國申請的全部公開內(nèi)容通過引用的方式并入本文。本申請也是2014年12月I日提交的美國申請N0.14/557，385的部分申請并要求美國申請N0.14/557，385的優(yōu)先權，該美國申請N0.14/557，385要求都在2013年11月29日提交的美國臨時專利N0.61/910，270和61/910，265的優(yōu)先權，這些美國申請的全部公開內(nèi)容也通過引用的方式并入本文。
[0003]發(fā)明背景
[0004]本發(fā)明涉及一種有助于在與移動的車輛接觸的情況下防止行人受到傷害的車載安全系統(tǒng)。
[0005]現(xiàn)代的車輛使用傳感器和其它機構的組合來預測并確認車輛與行人的碰撞。一旦傳感器已經(jīng)確認與行人發(fā)生身體碰撞，一次性保護裝置的快速展開就發(fā)生了。這種方法失敗的原因是:(I)預接觸檢測是昂貴的；(2)預接觸檢測不可靠或者成本不足夠合算以提供保護裝置的預展開(即，在接觸之前展開以便在接觸的情況下處于正確位置)；(3)需要身體接觸檢測(有或者沒有預檢測)來確認碰撞。
[0006]因此，對于如下的行人安全系統(tǒng)，存在著需求:該行人安全系統(tǒng)包括能夠以可操作方式聯(lián)接到傳感器的部件和存在于車輛中的用于除了操作該安全系統(tǒng)以外的目的的控制器。對于可以在接觸之前被設定和操作成預定位要與行人接觸的吸能裝置，也存在著需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在本文所述實施例的一個方面，提供了一種在行人與移動的車輛接觸期間對行人進行緩沖的方法。該方法包括以下步驟:提供被構造成在接觸期間對行人進行緩沖的吸能式行人接口構件(energy-absorbing pedestrian interface);提供以可操作方式聯(lián)接到所述接口構件并被構造成使所述接口構件在收起位置和展開位置之間移動的接口構件展開機構；以及，當車輛處于運動中且在行人與車輛之間的接觸之前，使所述行人接口構件移動到展開位置。
[0008]在本文所述實施例的另一方面，提供了一種對吸能式行人接口構件進行定位以接收由于行人與移動的車輛之間的接觸而產(chǎn)生的能量的方法。該方法包括以下步驟:提供以可操作方式聯(lián)接到所述接口構件并被構造成使所述接口構件在第一位置與第二位置之間移動的接口構件展開機構；以及，當車輛以第一預定速度或更高速度移動時，使所述接口構件從第一位置移動到第二位置。
[0009]在本文所述實施例的另一方面，提供了一種主動式行人保護系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括:吸能式行人接口構件，該吸能式行人接口構件被構造成在行人與車輛之間的碰撞事件期間對行人進行緩沖；以及行人接口構件展開機構，該行人接口構件展開機構以可操作方式聯(lián)接到所述接口構件并被構造成響應于車輛的速度而使所述接口構件在收起位置和展開位置之間移動。
【附圖說明】
[0010]在示出了本文所述各個實施例的附圖中:
[0011 ]圖1示出了根據(jù)本文所述實施例的主動式行人保護系統(tǒng)的示意圖。
[0012]圖2A-2C示出了根據(jù)本文所述一個實施例的行人接口構件(pedestrianinterface)從未展開狀態(tài)或收起狀態(tài)到展開位置或展開狀態(tài)的展開過程的示意圖。
[0013]圖3A-3B示出了根據(jù)本文所述另一實施例的行人接口構件從未展開狀態(tài)或收起狀態(tài)到展開位置或展開狀態(tài)的展開過程的示意圖。
[0014]圖4A-4B示出了根據(jù)本文所述另一實施例的行人接口構件從未展開狀態(tài)或收起狀態(tài)到展開位置或展開狀態(tài)的展開過程的示意圖。
[0015]圖5A是使用本文所述的吸能構件展開機構和吸能構件的實施例的、包含行人安全系統(tǒng)的車輛的一部分的示意透視圖。
[0016]圖5B-5C示出了根據(jù)本文所述另一實施例的如圖5A所示的布置結(jié)構的示意側(cè)視圖，示出了行人接口構件從未展開狀態(tài)或收起狀態(tài)到展開位置或展開狀態(tài)的展開。
[0017]圖6A-6B示出了根據(jù)本文所述另一實施例的如圖5A所示的布置結(jié)構的示意側(cè)視圖，示出了行人接口構件從未展開狀態(tài)或收起狀態(tài)到展開位置或展開狀態(tài)的展開。
[0018]圖6C是使用吸能構件展開機構和吸能構件的另一實施例的、包含行人安全系統(tǒng)的車輛的一部分的示意側(cè)視圖，并且示出了處于未展開狀態(tài)或收起狀態(tài)的所述展開機構和吸能構件。
[0019]圖6D是圖6C的示意性側(cè)視圖，示出了圖6C的展開機構和吸能構件的展開。
[0020]圖7是行人保護系統(tǒng)殼體的一個實施例的示意圖，該行人保護系統(tǒng)的其它元件可附接到該行人保護系統(tǒng)殼體，以便于該系統(tǒng)安裝在車輛內(nèi)。
[0021]圖7A是圖7的行人保護系統(tǒng)殼體的示意圖，示出了以可操作方式聯(lián)接到該行人保護系統(tǒng)殼體的行人接口構件的一個實施例。
[0022]圖8A-8B示出了根據(jù)本文所述另一實施例的行人接口構件從未展開狀態(tài)或收起狀態(tài)到展開位置或展開狀態(tài)的展開過程的示意圖。
[0023]圖9A-9B示出了根據(jù)本文所述另一實施例的行人接口構件從未展開狀態(tài)或收起狀態(tài)到展開位置或展開狀態(tài)的展開過程的示意圖。
[0024]圖10是被示出為處于收起狀態(tài)或未展開狀態(tài)的、根據(jù)本文所述另一實施例的包含行人保護系統(tǒng)的車輛的前端的局部側(cè)視圖。
[0025]圖11是圖10的車輛的前端的底側(cè)的局部透視圖，示出了圖10的行人保護系統(tǒng)的實施例。
[0026]圖1lA是處于完全展開或伸展狀態(tài)的圖10和11的行人保護系統(tǒng)的示意圖。
[0027]圖12是圖10的側(cè)視圖，示出了處于完全展開或伸展狀態(tài)的行人保護系統(tǒng)的實施例。
【具體實施方式】
[0028]在對多個附圖的整個描述中，同樣的附圖標記表示同樣的部件。另外，雖然對于本文所述的各種特征的尺寸會提到目標值，但應理解，這些值可由于各種因素(例如制造公差)而輕微變化，而且，這些變化也在本文所述實施例的預期范圍內(nèi)。
[0029]本文所述的實施例涉及一種主動式行人保護系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含一個或多個吸能部件并使該一個或多個吸能部件在收起構型或未展開構型與展開構型之間移動。該吸能部件在與行人接觸之前根據(jù)車輛速度移動到展開構型，從而在與行人接觸之前預定位該吸能部件。該系統(tǒng)還根據(jù)車輛的速度使所述吸能部件從展開構型恢復到收起構型或未展開構型。所述吸能部件被設計成有助于減小車輛與行人之間的接觸力。
[0030]圖1示出了根據(jù)本文所述實施例的主動式行人保護系統(tǒng)10的示意圖。在圖1所示的實施例中，保護系統(tǒng)10包括加壓流體源12、可由加壓流體致動的吸能機構14、以可操作方式聯(lián)接到流體源12并聯(lián)接到吸能機構14的閥機構16、以及控制器18，該控制器18以可操作方式聯(lián)接到閥機構16、流體源12并聯(lián)接到車輛速度信息源20(例如，板載速度傳感器)。閥機構16可包括任何必要的流體流動控制部件(包括閥門、螺線管等)并可由控制器18操作，以控制流體流到吸能機構14中以及從吸能機構14中流出。控制器18可響應于與車輛的速度有關的信息來控制閥機構16的操作。減壓閥或其它流體排放機構(未示出)可合并到該系統(tǒng)中，以在系統(tǒng)壓力超過特定水平時減輕過大的系統(tǒng)壓力。
[0031]在特定實施例中，本文所述的行人保護系統(tǒng)10置入車輛的結(jié)構中。用于展開本文所述的行人接口構件的機構能夠以可操作方式聯(lián)接到在車輛制造期間安裝在車輛內(nèi)的車輛控制器和/或傳感器。
[0032]加壓流體源12將加壓流體(例如，壓縮空氣、壓縮氣體、或諸如機油的液壓流體)供應給吸能機構14，從而使該機構以本文所述的方式被致動或展開。流體源12可包含(或具有以可操作方式與其聯(lián)接的)栗或壓縮機(例如氣體壓縮機)(未示出)。該流體源可以由所述控制器操作，以通過控制器18用已知的方式控制流體從流體源流動的方向(朝向或遠離可由流體致動的吸能機構14)，例如通過使所述栗或壓縮機中的流動方向反向。這允許對本文所述的可充氣吸能構件的反復充氣和放氣。適合于本文所述目的的可電控閥機構可以從各種不同供應商中的任一個(例如，加州圣何塞的WIC閥(WIC Valve of San Jose,CA)或加州帕洛阿爾托的Sizto科技公司(STC)(Sizto Tech Corporat1n(STC)of Palo Alto,CA))處獲得。適合于本文所述目的的加壓流體源(例如，壓縮機)可以從各種不同供應商中的任一個(例如，密歇根州大布蘭克的A⑶elco(A⑶elco of Grand Blanc,MI))處獲得。
[0033]控制器18可以是已經(jīng)安裝(例如，在車輛制造期間安裝)在車輛中的系統(tǒng)控制器，或者該控制器可以是專用的吸能機構控制器。吸能機構14可響應于由控制器18從適當?shù)乃俣葌鞲衅?0接收的信號而被觸發(fā)。
[0034]在本文所述的實施例中，行人保護系統(tǒng)10是主動式系統(tǒng)，這意味著:本文所述的吸能機構14能夠選擇性地從收起狀態(tài)或未展開狀態(tài)(例如，如圖2A、3A、4A、5B、6A、8A、9A和10-11所示)展開至完全展開狀態(tài)(例如，如圖2C、3B、4B、5C、6B、8B、9B和11A-12所示)，該吸能機構14被設計成響應于某一預定狀況或一組狀況的發(fā)生而與行人接合。該吸能機構在車輛與行人接觸之前(并且在車輛與行人接觸的情況下)在移動的車輛中展開。
[0035]在特定實施例的操作中，該系統(tǒng)被構造成使得:當車輛靜止或以低于預定閾值速度V的速度移動時，吸能機構保持處于未展開狀態(tài)。當車輛達到閾值速度V時，吸能機構展開。該系統(tǒng)使吸能機構維持在完全展開狀態(tài)，直到車輛速度降到低于閾值速度V。
[0036]在其他特定實施例的操作中，該系統(tǒng)被構造成使得:當車輛以低于第一預定閾值的速度行駛時，吸能機構停留在收起狀態(tài)或未展開狀態(tài)，而當車輛以高于比第一預定閾值大的第二預定閾值的速度行駛時，吸能機構也恢復到未展開狀態(tài)。當車輛達到高于第一預定閾值的速度時，吸能機構展開。在一個特定實施例中，第一預定閾值是10MPH，而第二預定閾值是25MPH。為了本文所述的目的，控制器能夠以可操作方式聯(lián)接到任何可用于測量或計算車輛速度的傳感器或其它工具(例如，速度計或車輪速度傳感器)。吸能機構展開時的車輛速度的具體范圍可由車輛制造商確定。
[0037]再次參照圖1，在本文所述的實施例中，吸能機構14包括行人接口構件展開機構(總體標示為14b)和以可操作方式聯(lián)接到該展開機構14b的行人接口構件14a。行人接口構件14a通常被定位成在碰撞事件期間介于該展開機構與行人之間，以便該吸能機構的第一部分吸收車輛-行人接觸能量的至少一部分。該行人接口構件也充當車輛-行人接觸力傳遞到所述展開結(jié)構的媒介。行人接口構件14a也聯(lián)接到展開機構14b，使得該展開機構14b的觸發(fā)會引起行人接口構件14a從收起位置到展開位置(或行人接合位置)的運動，或者從展開位置回到收起位置的運動。因此，當車輛靜止和/或以在一個或多個預定速度范圍內(nèi)的速度行駛時，吸能機構14可以完全且自動地被重新設定為預展開構型或未展開構型。
[0038]在本文所述的實施例中，行人接口構件14a被構造并定位成在行人與車輛之間碰撞的情況下與行人直接接觸。當行人接觸該行人接口構件時，接觸能量被轉(zhuǎn)移到行人接口構件并(可選地)轉(zhuǎn)移到展開機構，從而有助于對行人的撞擊進行緩沖。
[0039]在其它實施例中，該行人接口構件以可操作方式聯(lián)接到展開機構并且也聯(lián)接到在碰撞事件期間可以被行人接觸的其他車輛部分。當展開時，行人接口構件14a位于所述展開機構與所述其他車輛部分之間。對展開機構的觸發(fā)使該行人接口構件展開到其展開位置或展開狀態(tài)，這在與行人接觸之前又將所述其他車輛部分移動至行人接合位置或行人接合構型。當行人接觸所述其他車輛部分時，接觸能量被轉(zhuǎn)移到該行人接口構件并(可選地)轉(zhuǎn)移到展開機構，從有助于對行人的撞擊進行緩沖。
[0040]該行人接口構件被構造成吸收車輛-行人接觸能量的至少一部分。為此，行人接口構件14a可由任何適當?shù)奈懿牧匣虿牧系慕M合形成，例如泡沫材料、聚合物、橡膠或其它彈簧狀材料、硅樹脂、一種或多種金屬材料、以及/或任何其它適當?shù)牟牧匣虿牧系慕M合。
[0041]在某些實施例中，該行人接口構件被構造并附接到行人接口構件展開機構，以便將車輛-行人接觸載荷轉(zhuǎn)移和/或更有效地分配至展開機構結(jié)構，該展開機構結(jié)構也可以構造成吸收車輛-行人接觸能量的一部分。
[0042]在本文所述的實施例中，該行人接口構件展開機構被構造成僅響應于車輛的速度而使所述接口構件在收起位置與展開位置之間移動。
[0043]在本文所述的實施例中(例如，如圖2A、3A和4A所示)，該行人接口構件(以及可選地，相關聯(lián)的展開機構)被構造成嵌入或容納在空腔內(nèi)，該空腔形成在外露而被行人接觸的車輛外表面中。該行人接口構件的面向行人或面向外部的表面還可構造成與車輛的其中形成有所述空腔的部分的外表面一致或齊平，并且，當不處于展開位置時，該行人接口構件容納在所述空腔中。因此，在收起位置，行人接口構件14a并未增加車輛的總長度或其它外部尺寸。
[0044]這些狀態(tài)的示例在圖2A-2C和3A-3B中示出，圖2A-2C和3A-3B示出了容納在形成于車輛保險桿99的前向表面99b中的空腔99a內(nèi)的行人接口構件114a、314a。當行人接口構件114a、314a在收起狀態(tài)下(圖2A、3A)容納在空腔99a內(nèi)時，各個行人接口構件114a、314a的最前端接觸面或行人接觸面114c、314c與保險桿的最前端表面99b齊平。因此，在收起位置，行人接口構件114a、314a并未增加車輛的總長度(S卩，當收起時，行人接口構件114a、314a并未延伸超過常規(guī)的車輛保險杠可能延伸的程度)。
[0045]上述狀態(tài)的另一個示例在圖4A-4B中示出，在圖4A-4B中，行人接口構件214a容納在形成于車輛A柱70中的空腔70a內(nèi)。當行人接口構件214a在收起狀態(tài)下(圖4A)容納在空腔70a內(nèi)時，接口構件214a的外表面或行人接觸面214c與A柱的外表面70b齊平。
[0046]在替代實施例中，該行人接口構件被構造成延伸超過容納該行人接口構件的車輛部分的外表面，以使該車輛部分的樣式能夠變化并且使行人接口構件能夠變厚而增加可用的行人接口構件擠壓空間或者以其它方式改進，以提高其吸能能力。
[0047]在某些實施例中(例如，圖2A-2C、4A-4B和6A-6B所示的實施例)，所述展開機構是位于形成在車輛的一部分中的空腔內(nèi)的可充氣構件或可充氣裝置的形式(例如安全氣囊、可充氣的囊袋或其它可充氣裝置)。該行人接口構件可以附接到可充氣裝置的前端部分，并且在與行人接觸之前通過對可充氣展開機構充氣而移動到完全展開位置。當車輛靜止時，該行人接口構件保持處于收起位置。在該行人接口構件展開時的車輛速度下，可充氣裝置的充氣使所附接的吸能機構從其未展開位置或收起位置伸展至其展開位置。在該行人接口構件恢復至收起狀態(tài)時的車輛速度下，可以通過將加壓流體從可充氣裝置排出或通過使流量流動方向反向而對可充氣展開裝置放氣或排空，以主動排空該裝置，從而使該行人接口構件縮回到處于其存放空腔內(nèi)的收起位置。
[0048]可充氣裝置形式的展開機構的示例在圖2A-2C中示出。圖2A示出了處于收起的、預充氣狀態(tài)的展開機構114b。當該吸能機構被觸發(fā)時，加壓流體被引入到可充氣裝置114b中，從而引起該裝置的膨脹。隨著該可充氣裝置的膨脹，所附接的吸能式行人接口構件114a從保險杠空腔99a(圖2B)中移出而到達圖2C所示的完全展開位置。當該吸能機構要被解除觸發(fā)時，該可充氣裝置被排空或以其它方式放氣，從而使可充氣構件114b縮回到空腔99a內(nèi)。
[0049]可充氣裝置形式的展開機構的另一示例在圖4A-4B中示出。圖4A示出了處于收起的、預充氣狀態(tài)的展開機構214b。當吸能機構被觸發(fā)時，加壓流體被引入到可充氣裝置214b中，從而引起該裝置的膨脹。隨著該可充氣裝置的膨脹，所附接的吸能式行人接口構件214a從A柱空腔70a中移出而到達圖4B所示的完全展開位置。當該吸能機構要被解除觸發(fā)時，可充氣裝置214b被排空或以其它方式放氣，從而使可充氣構件縮回到空腔70a內(nèi)。
[0050]可充氣裝置形式的展開機構的另一示例在圖5A和6A-6B中示出。圖5A是使用本文所述的接口構件展開機構和吸能式行人接口構件的實施例的、包含行人安全系統(tǒng)的車輛的一部分的示意性透視圖。圖6A示出了處于收起的、預充氣狀態(tài)的可充氣展開機構614b。當吸能機構被觸發(fā)時，加壓流體被引入到可充氣裝置614b中，從而引起該裝置的膨脹。隨著該可充氣裝置的膨脹，吸能式行人接口構件614a(附接至可充氣裝置614b和車輛引擎罩100的后部I 1a)移動至圖6B所示的完全展開位置。當吸能機構要被解除觸發(fā)時，可充氣構件614b被排空或以其它的方式放氣，從而使吸能構件614a返回到其收起位置并使所附接的引擎罩后部10a移動至其正常工作位置。
[0051]可充氣裝置形式的展開機構的另一示例在圖6C-6D中示出。圖6C-6D所示的車輛包含位于引擎罩100的后邊緣與車輛擋風玻璃的基部之間的可移動的前圍罩板100b。該前圍罩板可容納擋風玻璃雨刷和/或其他部件，并且可通過鉸接或以其它方式可旋轉(zhuǎn)地連接到引擎罩或連接到車輛的另一部分。圖6C示出了處于收起的、預充氣狀態(tài)的可充氣展開機構714b。當該吸能機構被觸發(fā)時，加壓流體被引入到可充氣裝置714b中，從而引起該裝置的膨脹。隨著該可充氣裝置的膨脹，行人接口構件714a(附接至可充氣裝置714b和前圍罩板10b)移動至圖6D所示的完全展開位置。當該吸能機構被解除觸發(fā)時，可充氣構件714b被排空或以其它方式放氣，從而使吸能構件714a返回到其收起位置并使所附接的前圍罩板10b移動至其正常工作位置。
[0052]該可充氣構件可構造成有助于確保該可充氣構件沿著期望的方向充氣或膨脹，并且確保當該可充氣構件被排空時沿著相反的方向收縮。這種結(jié)構有助于確保所述行人接口構件在多次展開之間被一致地且自動地重新安置于其收納空腔中。在一個實施例中，該可充氣構件具有被構造成在充氣期間沿預定方向膨脹的可膨脹手風琴狀結(jié)構或風箱狀結(jié)構。還可以使用其它適當?shù)慕Y(jié)構。
[0053]用于該可充氣構件的加壓流體源例如可包括:通過壓縮機、栗和/或其它已知元件的運行而被填充的儲罐；用于將加壓氣體直接供應到該可充氣構件和/或從該可充氣構件抽出氣體的壓縮機、栗和/或其它已知元件;或任何其它適當?shù)牧黧w源。單獨的加壓流體源能夠以可操作方式聯(lián)接到每個可充氣構件。替代地，公用的加壓流體源可聯(lián)接到多個可充氣構件。
[0054]美國申請N0.14/557,385中描述了可用作展開所述行人接口構件的展開機構的某些機構，該美國申請的全部內(nèi)容通過引用的方式并入本文。參照圖8A-9B，在某些實施例中，該展開機構是以可操作方式將行人接口構件聯(lián)接到車輛的一部分的、一個或多個可擺動的展開臂814b的形式。圖8A-9B所示的實施例使用了兩個展開臂，每個臂在該構件的每一端附近連接到行人接口構件814a。然而，可以使用任何期望數(shù)量的展開臂。而且，取決于具體應用的操作要求、結(jié)構要求或尺寸要求，臂814b可以在任何期望的一個位置或多個位置處連接到行人接口構件。此外，臂814b能夠以可旋轉(zhuǎn)方式聯(lián)接到可安裝于車輛上的殼體40(如圖7A所示)，或直接聯(lián)接到車輛的一部分(例如，連接到車架90，如圖8A所示)。而且，除了控制器18和任何所需的傳感器之外，圖8A-9B所示的實施例中的每一個還可包括任何加壓流體源、閥門、電子控制裝置和/或在本領域中是已知的并且是本文所述具體實施例的正常工作所需的任何其它部件。
[0055]采用可擺動臂的系統(tǒng)的加壓流體源例如可包括通過壓縮機、栗和/或其它已知元件的運行而被填充的加壓氣體儲罐；用于氣動系統(tǒng)或其它加壓氣體系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)的儲罐、栗和/或其它已知元件;或任何其它適當?shù)牧黧w源。單獨的加壓流體源能夠以可操作方式聯(lián)接到每個可擺動臂814b。替代地，公用的加壓流體源可聯(lián)接到兩個可擺動臂。
[0056]在圖8A-9B所示的實施例中，在行人保護系統(tǒng)被觸發(fā)之前，臂814b以及附接到該臂814b的行人接口構件814a如前文所述地處于收起狀態(tài)。臂814b以可操作方式聯(lián)接到車輛，以便相對于車輛沿著預定的圓弧轉(zhuǎn)動或旋轉(zhuǎn)，從而將行人接口構件814a展開。
[0057]圖8A示出了處于收起狀態(tài)或預觸發(fā)狀態(tài)的可擺動臂和行人接口構件814a。在圖8A-8B所示的實施例中，在該系統(tǒng)被觸發(fā)之后，展開臂814b從其收起位置移動，如箭頭MM所示地大致向下擺動或旋轉(zhuǎn)，以將所附接的行人接口構件814a定位在如圖8B所示的車輛保險杠99下方。
[0058]圖9A示出了在該系統(tǒng)的另一實施例中的處于收起狀態(tài)或預觸發(fā)狀態(tài)的可擺動臂814b和行人接口構件814a。在圖9A-9B所示的特定實施例中，在該系統(tǒng)被觸發(fā)之后，展開臂814b從其收起位置移動，如箭頭M，M，所示地大致向前并向下擺動或旋轉(zhuǎn)，以將行人接口構件814a定位在如圖9B所示的保險杠99下方。
[0059]臂814b能夠以可操作方式聯(lián)接到任何適當類型的已知的旋轉(zhuǎn)致動器(總體標示為55 )，例如:步進電機及相關的傳感器和/或位置編碼器及其它硬件;步進電機及相關的齒輪系、傳感器和/或位置編碼器及其它硬件；已知的流體動力旋轉(zhuǎn)致動器及相關的硬件，或任何其它適當?shù)男D(zhuǎn)致動器。這種致動器可從不同的供應商處購得。單獨的旋轉(zhuǎn)致動器55可聯(lián)接到每個臂814b，或者這兩個臂都可以由單個旋轉(zhuǎn)致動器55(如圖7A所示)旋轉(zhuǎn)。將根據(jù)多種因素來指定所使用的旋轉(zhuǎn)致動器的類型，例如:該行人保護系統(tǒng)將定位于其中的車輛尺寸包絡面(size envelope)、行人接口構件814a和旋轉(zhuǎn)臂814b的特定設計的扭矩要求、以及其它相關因素。
[0060]旋轉(zhuǎn)致動器55以可操作方式聯(lián)接到控制器18。當從該控制器收到觸發(fā)信號時(并且如本文其它地方所述的)，該旋轉(zhuǎn)致動器開始運行以使臂814b向下和/或沿著期望的圓弧擺動，直到行人接口構件814a到達其展開位置。如果需要的話，一個或多個硬止動件(未示出)能夠以可操作方式聯(lián)接到臂814b，以通過本領域中已知的方式限制這些臂的旋轉(zhuǎn)運動。
[0061]該行人保護系統(tǒng)還可構造成響應于由與腿部接合構件接觸的行人施加在該腿部接合構件上的反作用力而將行人接口構件814a維持在完全展開位置。在使用加壓流體來控制臂位置的實施例中，該反作用力可以被所述臂中的加壓流體以已知的方式吸收。
[0062]在采用可擺動臂或可旋轉(zhuǎn)臂814b的實施例中，所述臂可構造成允許調(diào)節(jié)所述臂的長度(例如，使用伸縮式結(jié)構)，或者可構造成允許改變?nèi)缦碌木嚯xD9(圖9B所示):該距離D9是所述臂在所述殼體或車輛上的樞轉(zhuǎn)位置與行人接口構件814a在臂814b上的附接位置之間的距離。這在行人接口構件814a的定位方面提供了額外的靈活性，如本文其它地方所述。
[0063]在某些實施例中(例如，在圖3A-3B和5B-5C所示的實施例中)，所述展開機構是以可操作方式將行人接口構件聯(lián)接到車輛的一部分的一個或多個伸縮臂的形式。本文所述的實施例使用兩個彼此間隔開的伸縮臂，其中每個臂均聯(lián)接到行人接口構件的一個相關部分。然而，也可以使用任何期望數(shù)量的伸縮臂。而且，取決于具體應用的操作要求、結(jié)構要求或尺寸要求，這些臂814b可以在沿著所述構件的任何期望的一個位置或多個位置處連接到行人接口構件。
[0064]一個或多個伸縮臂形式的展開機構的示例在圖3A-3B中示出。參照圖3A，在一個實施例中，每個臂314b均是氣動或液壓活塞-氣缸結(jié)構的形式。活塞桿314e附接到活塞314d以便與活塞一起移動。行人接口構件314a的一部分聯(lián)接到每個活塞桿314e的端部。以已知的方式，當所述吸能機構被觸發(fā)時，流體流由閥機構16以已知的方式引導至每個氣缸314中的活塞的任一側(cè)，從而導致活塞314d沿著其相關氣缸的內(nèi)部移動。這導致與活塞桿314e的端部附接的行人接口構件314a相應地移動到該行人接口構件的完全展開位置，如圖3B所示。
[0065]—個或多個伸縮臂形式的展開機構的另一示例在圖5B-5C中示出。圖5A所示的吸能構件展開機構和吸能構件可以是前文所述的如圖6A-6B所示的形式，或者是圖5B-5C所示的形式。參照圖5B，在一個實施例中，每個臂514b是氣動或液壓活塞-氣缸結(jié)構的形式。活塞桿514e附接到活塞(未示出)以便與活塞一起移動。行人接口構件514a的一部分聯(lián)接到每個活塞桿514e的端部。以已知的方式，對所述吸能機構的觸發(fā)致使得加壓流體被引入(或流入)氣缸內(nèi)，從而導致活塞沿其相關氣缸的內(nèi)部移動，從而導致與活塞桿514e的端部附接的行人接口構件514a相應地移動至該行人接口構件的完全展開位置，如圖5C所示。在該行人接口構件的完全展開位置，引擎罩后部10a被舉升到高于其正常工作位置的水平，如圖所不O
[0066]在另一實施例中，剛剛描述的活塞-氣缸結(jié)構以及活塞桿514e用于將如圖6C-6D所示的前圍罩板10b移動到行人接合位置，而不是使用可充氣構件作為參照圖6C-6D描述的展開結(jié)構。行人接口構件514a可附接到該前圍罩板的底側(cè)，如圖6C-6D所示。當所述吸能機構被觸發(fā)時，活塞桿514e的運動使該行人接口構件和前圍罩板10b以圖6D所示的方式旋轉(zhuǎn)，如前文所述。
[0067]—個或多個伸縮臂形式的展開機構的另一示例在圖10-12中示出。參照圖11A，在一個實施例中，每個臂914b是氣動或液壓活塞-氣缸結(jié)構的形式?；钊麠U914e附接到活塞914d以便與活塞一起移動。行人接口構件914a的一部分聯(lián)接到每個活塞桿914e的端部。以已知的方式，對該行人保護系統(tǒng)的觸發(fā)使得加壓流體被引入(或流入)氣缸內(nèi)，從而導致活塞914d沿著其相關氣缸的內(nèi)部移動?；钊?14a的運動導致與活塞附接的活塞桿914e移動，并導致與活塞桿914e的端部附接的行人接口構件914d相應地移動到該行人接口構件的完全展開位置。
[0068]圖1lA示出了采用活塞-氣缸結(jié)構形式的可致動臂914b的系統(tǒng)的一個示例。除了臂914b和行人接口構件914a外，該系統(tǒng)的此實施例還包括:控制器18，該控制器18聯(lián)接到臂914b，用于根據(jù)預定標準來控制行人接口構件914a的展開；以及一個或多個加壓流體源及相關的流體流動控制機構(包括閥門、螺線管等)(總體標示為16)，該加壓流體源及相關的流體流動控制機構以可操作方式聯(lián)接到控制器18和氣缸914b并構造成在必要時向所述臂提供加壓流體。
[0069 ]臂314b、514b、914b可以被構造、定向并以可操作方式聯(lián)接到車輛，使得:氣缸(例如，如圖3A和3B所示)的平行縱向軸線或推力軸線Pl和P2指向相關的行人接口構件314a、514a、914a的最終展開位置或與該最終展開位置對齊，并且，當被致動時，所述臂的行程使行人接口構件314a、514a、914a移動到所期望的完全展開位置。
[0070]采用伸縮臂的系統(tǒng)的加壓流體源例如可包括通過用于氣動系統(tǒng)的壓縮機、栗和/或其它已知元件的運行而被填充的儲罐;用于氣動系統(tǒng)或其它加壓氣體系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)的儲罐、栗和/或其它已知元件;或任何其它適當?shù)牧黧w源。單獨的加壓流體源能夠以可操作方式聯(lián)接到每個氣缸。替代地，公用的加壓流體源可聯(lián)接到兩個氣缸。
[0071]還可以想到所述吸能構件展開機構和吸能構件的其它形式。用于在與行人接觸之前定位或展開該行人接口構件的具體方法將由多種因素決定，例如:該行人保護系統(tǒng)可安裝于其中的可用包絡面尺寸、該行人接口構件的從收起位置至展開位置之間的距離，以及其它相關因素。
[0072]在一個具體實施例中，行人保護系統(tǒng)包括殼體40，該行人保護系統(tǒng)的其它部件(例如，行人接口構件14、傳感器20、控制器18、任何伸縮臂和/或可擺動臂、任何相關的致動機構(未示出)以及任何其它期望的部件)可安裝到該殼體40，以便形成可附接到車架或車輛的另一適當部分的模塊。該殼體使得行人保護系統(tǒng)的部件能夠安裝到其上并且這些部件的位置和取向能夠相對于彼此固定，以便于該行人保護系統(tǒng)的安裝和該系統(tǒng)的正確運行。該殼體還使得行人保護系統(tǒng)能夠更容易改裝到現(xiàn)有的車輛上。也可使用安裝輔助件(例如，適當?shù)拈g隔器或安裝支架(未示出))將該殼體附接到給定的車輛。
[0073]圖7是適于將行人保護系統(tǒng)的其它部件安裝于其上的殼體40的一個實施例的示意圖。在圖7所示的實施例中，殼體40包括第一部分40a和第二部分40b，該第二部分40b被構造成在聯(lián)接到第一部分時能夠相對于第一部分滑動或者能夠以其它方式調(diào)節(jié)位置。在所示的實施例中，第一部分40a和第二部分40b被構造成允許調(diào)節(jié)該殼體的寬度W(當安裝在車輛中時，其垂直于車輛的前后軸線延伸)，并且允許所述殼體部分固定到位以維持期望的寬度尺寸。殼體寬度的這種可調(diào)性便于該殼體附接到各種尺寸的車架。在殼體部分40a、40b已經(jīng)相對于彼此固定到位之后，該行人保護系統(tǒng)的其它元件可利用緊固件、焊接或任何其它適當?shù)囊环N或多種方法附接到所述殼體部分。該殼體可以由任何適當?shù)囊环N或多種材料(例如，金屬材料、聚合物等)形成。如圖所示并且根據(jù)本文所述的一個實施例，伸縮臂914b可以附接到所述殼體部分。
[0074]圖7A是類似于圖7的示意圖，示出了可擺動臂或可旋轉(zhuǎn)臂814b附接到殼體40的實施例。在圖7A所示的實施例中，臂814b被示出為以可旋轉(zhuǎn)方式附接到殼體部分40a和40b。臂814b由以可操作方式聯(lián)接到所述臂和殼體40(或直接聯(lián)接到車輛)的單個旋轉(zhuǎn)致動器55旋轉(zhuǎn)。替代地，每個臂814b均能夠以可操作方式聯(lián)接到單獨的旋轉(zhuǎn)致動器。雖然可擺動臂814b在圖7A中被示出為安裝到所述殼體，但殼體40也可用于將伸縮臂(例如前文所述的臂314b)定位并固定到車輛。
[0075]此外，該行人保護系統(tǒng)的其它元件可以在殼體部分40a和40b相對于彼此固定到位之前附接到所述殼體部分。這允許根據(jù)具體應用的要求并在其它系統(tǒng)元件已附接的情況下調(diào)節(jié)殼體寬度W，以附接到特定車輛的部分。
[0076]在另一實施例中，殼體40被形成為具有不可調(diào)寬度W的單個一體式結(jié)構。寬度尺寸W被指定，以便于該殼體安裝到特定車輛設計中的車架或部分。
[0077]如本文所述，根據(jù)本文所述的一個或多個工作模式，所述模塊可以包含或者以可操作方式聯(lián)接到現(xiàn)有的車輛控制器和/或傳感器，或者所述模塊可以是獨立的，包括其自身的被構造成在車輛和行人接觸之前將行人接口構件致動的控制器和/或(一個或多個)傳感器。
[0078]在具體實施例中，該行人保護系統(tǒng)被構造成使得:該行人保護系統(tǒng)的各個部件的最終位置和/或定向相對于它們安裝到的車輛部分是可調(diào)的。例如，前文所述的活塞-氣缸結(jié)構中的任一種可以是行程可調(diào)式氣缸。這種氣缸在相關領域中是公知的，并且能夠從各種供應商中的任一個處購得，例如Machesney Park, IL的TRD Manufacturing, Inc。
[0079]而且，在可展開臂814b、914b中的任一個如本文所述地附接到殼體40的情況下，每個氣缸的一部分能夠以可旋轉(zhuǎn)方式附接到相關聯(lián)的殼體部分，以允許根據(jù)具體應用的要求來調(diào)節(jié)相對于所述殼體而言的氣缸角定向。該氣缸可以繞可旋轉(zhuǎn)連接部樞轉(zhuǎn)以提供期望的角定向，然后利用銷、緊固件或任何其它適當?shù)墓潭C構以這一定向被固定。替代地，可通過氣缸到車架的直接可旋轉(zhuǎn)附接來提供氣缸相對于車架的可旋轉(zhuǎn)性。替代地，可通過適當?shù)闹Ъ芘c車架的附接來提供氣缸相對于車架的可旋轉(zhuǎn)性，其中，氣缸可構造成當聯(lián)接到該支架時相對于該支架旋轉(zhuǎn)。這允許調(diào)節(jié)氣缸相對于車架的定向，而不需要將氣缸安裝在單獨的殼體上。
[0080]此外，在可展開臂814b、914b中的任一個如本文所述地附接到殼體40的情況下，氣缸可以安裝到殼體的相關部分，以允許氣缸相對于該殼體沿著伸縮臂的延伸軸線(軸線Pl或P2，圖3A-3B)可滑動。缸體可以根據(jù)具體應用的要求而沿著該殼體以可滑動方式布置，然后利用銷、緊固件或任何其它適當?shù)墓潭C構固定在給定位置。替代地，可通過將適當?shù)闹Ъ芑蚱渌布浇拥杰嚰軄硖峁飧紫鄬τ谲嚰艿目苫瑒有?，其中，氣缸可以構造成在?lián)接到該支架或硬件時沿著該支架或硬件滑動。這允許調(diào)節(jié)氣缸沿著展開軸線的位置，而不需要將氣缸安裝在單獨的殼體上。
[0081 ]此外，該行人接口構件可以(例如，使用銷)以可旋轉(zhuǎn)方式附接到任何氣缸活塞桿或可擺動臂的端部，以允許關于所預測的行人撞擊路徑并根據(jù)該構件的最終展開位置來調(diào)節(jié)行人接口構件的角定向。該行人接口構件可以根據(jù)需要被定向，并且在期望的定向下使用任何適當?shù)姆椒ü潭ā?br>[0082]該行人保護系統(tǒng)的其它部分也可以是位置可調(diào)的和/或可旋轉(zhuǎn)地調(diào)節(jié)的，以便在確保在該系統(tǒng)被觸發(fā)之后實現(xiàn)行人接口構件的完全展開位置的同時、在該系統(tǒng)在車輛中的安裝方面提供靈活性。更具體地，所述的可調(diào)節(jié)性在系統(tǒng)部件到車輛上的定位和附接方面提供了靈活性，以確保該行人接口構件在完全展開時相對于車輛保險杠并相對于車輛的行駛表面R處于期望的預定位置。
[0083]在具體實施例中，所述展開機構及與其聯(lián)接的行人接口構件都被構造成在行人接口構件處于展開位置時吸收行人-車輛接觸能量的至少一部分。例如，該行人接口構件可由前文所述的適當?shù)囊环N或多種吸能材料形成，而所述展開機構可以是可由加壓流體致動并設有減壓閥或另一適當機構的裝置(例如，可充氣的安全氣囊或可充氣的囊袋)，該減壓閥或另一適當機構響應于行人-車輛接觸力而受控地排放該裝置中容納的加壓流體，和/或在該裝置保持在充氣狀態(tài)時排放該可充氣裝置中的氣體。而且，本文所述的活塞-氣缸結(jié)構還可設有響應于行人與行人接口構件之間的接觸而排放加壓流體或以其他方式允許減小致動壓力的減壓閥或其他機構。這有助于該機構以受控方式吸收行人-車輛接觸力。
[0084]在展開機構中采用了活塞-氣缸結(jié)構的具體實施例中，所述吸能機構被構造成使得:該行人接口構件的完全展開位置和/或定向相對于它所安裝到的車輛部分是可調(diào)的。例如，所述氣缸可以是行程可調(diào)式氣缸，從而允許調(diào)整從收起位置到該行人接口構件可延伸到的位置之間的距離。這種氣缸在相關領域中是已知的，并且可從各種供應商中的任一個處購得，例如，Machesney Park, IL的TRD Manufacturing, Inc0
[0085]如果需要的話，控制器18也可以聯(lián)接到聲音警報元件或其它可發(fā)覺的警報元件(未示出)，該聲音警報元件或其它可發(fā)覺的警報元件被設計成告知車輛乘員(響應于從聯(lián)接到該控制器的極限傳感器或其它合適的傳感器接收的信號)該行人保護系統(tǒng)展開失敗，這種狀況可表明該系統(tǒng)的故障。
[0086]使用本文所述的原理，所述可致動展開機構和行人接口構件可并入到在碰撞期間可以被行人接觸的任何適當?shù)能囕v部分中，以提供有助于減小和/或吸收行人-車輛接觸力的能夠選擇性地展開的吸能機構。
[0087]應注意到，本文中用于描述各種實施例的術語“示例性”旨在表明這些實施例是可能的實施例的可能示例、圖示和/或例示，并且這種術語并非旨在暗示這些實施例必然是非凡的或最好的示例。
[0088]本文使用的術語“聯(lián)接”、“連接”等是指兩個構件彼此直接或間接地結(jié)合。這種結(jié)合可以是靜止的(例如，固定式)或者可移動的(例如，可移除或可釋放)。這種結(jié)合可以通過兩個構件或者該兩個構件與任何附加的中間構件彼此一體地形成為單個整體或者通過兩個構件或者該兩個構件與任何附加的中間構件彼此附接來實現(xiàn)。
[0089]將會理解，上文關于各種實施例的描述僅是出于例示性目的，并且，本文公開的各種結(jié)構上的和操作上的特征易于進行各種修改，這些修改均未脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，前文的描述并非旨在限制本發(fā)明的范圍。而是，本發(fā)明的范圍僅由所附權利要求及其等效物決定。
【主權項】
1.一種用于在行人與移動的車輛接觸期間對行人進行緩沖的方法，所述方法包括以下步驟: 提供被構造成在接觸期間對行人進行緩沖的吸能式行人接口構件； 提供以可操作方式聯(lián)接到所述接口構件并被構造成使所述接口構件在收起位置與展開位置之間移動的接口構件展開機構；以及 當車輛處于運動中且在行人與所述車輛之間接觸之前，使所述行人接口構件移動到所述展開位置。2.如權利要求1所述的方法，還包括在停止所述車輛之前使所述行人接口構件移動到所述收起位置的步驟。3.如權利要求1所述的方法，其中，提供接口構件展開機構的所述步驟包括提供被構造成容納在形成于所述車輛的一部分中的相關空腔內(nèi)的可充氣裝置的步驟。4.如權利要求3所述的方法，其中，所述車輛的所述一部分是車輛的A柱。5.如權利要求3所述的方法，其中，所述車輛的所述一部分是車輛的保險杠。6.如權利要求3所述的方法，其中，提供被構造成能容納在形成于所述車輛的一部分中的相關空腔內(nèi)的可充氣裝置的所述步驟包括提供被構造成能安裝在所述車輛的引擎罩下方的可充氣裝置。7.如權利要求1所述的方法，其中，提供接口構件展開機構的所述步驟包括提供至少一個可展開臂的步驟。8.如權利要求7所述的方法，其中，所述至少一個可展開臂包括至少一個可擺動臂。9.如權利要求7所述的方法，其中，所述至少一個可展開臂包括至少一個伸縮臂。10.如權利要求1所述的方法，其中，提供以可操作方式聯(lián)接到所述接口構件的接口構件展開機構的所述步驟包括以下步驟:提供位于所述展開機構與在車輛-行人碰撞事件期間能被行人接觸的所述車輛的一部分之間的接口構件，該接口構件以可操作方式聯(lián)接到所述展開機構和在車輛-行人碰撞事件期間能被行人接觸的所述車輛的所述一部分。11.如權利要求10所述的方法，其中，所述車輛的所述一部分是位于所述車輛的引擎罩的后邊緣與車輛擋風玻璃的基部之間的可移動的前圍罩板。12.如權利要求10所述的方法，其中，所述車輛的所述一部分是所述車輛的引擎罩。13.如權利要求1所述的方法，其中，提供吸能式行人接口構件的所述步驟包括提供被構造成容納在形成于所述車輛的一部分中的相關空腔內(nèi)的接口構件。14.如權利要求13所述的方法，其中，所述接口構件被構造成與形成有所述空腔的所述車輛的所述一部分的外表面齊平。15.—種主動式行人保護系統(tǒng)，其被構造成實施根據(jù)權利要求1所述的方法。16.一種車輛，其包括根據(jù)權利要求15所述的系統(tǒng)。17.—種對吸能式行人接口構件進行定位以接收由于行人與移動的車輛之間的接觸而產(chǎn)生的能量的方法，所述方法包括以下步驟: 提供以可操作方式聯(lián)接到所述接口構件并被構造成使所述接口構件在第一位置與第二位置之間移動的接口構件展開機構；以及 當所述車輛以第一預定速度或更高速度移動時，使所述接口構件從所述第一位置移動到所述第二位置。18.如權利要求17所述的方法，還包括以下步驟:當車輛以低于所述第一預定速度的速度移動時，使所述接口構件從所述第二位置移動到所述第一位置。19.一種主動式行人保護系統(tǒng)，其被構造成實施根據(jù)權利要求17所述的方法。20.一種車輛，其包括根據(jù)權利要求19所述的系統(tǒng)。21.—種主動式行人保護系統(tǒng)，包括: 吸能式行人接口構件，所述吸能式行人接口構件被構造成在行人與車輛之間的碰撞事件期間對行人進行緩沖；以及 行人接口構件展開機構，所述行人接口構件展開機構以可操作方式聯(lián)接到所述接口構件并被構造成響應于所述車輛的速度而使所述接口構件在收起位置與展開位置之間移動。22.如權利要求21所述的機構，其中，所述展開機構包括可充氣裝置，所述可充氣裝置被構造成能容納在形成于所述車輛的一部分中的空腔內(nèi)。23.如權利要求21所述的機構，其中，所述展開機構包括至少一個可展開臂。24.如權利要求21所述的機構，其中，所述行人接口構件被構造成介于所述展開機構與在所述碰撞事件期間能被行人接觸的所述車輛的一部分之間。25.如權利要求21所述的機構，其中，所述行人接口構件被構造成容納在形成于所述車輛的一部分中的空腔內(nèi)。26.一種車輛，其包括根據(jù)權利要求21所述的系統(tǒng)。
【文檔編號】B60R21/34GK105873801SQ201480071953
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年12月31日
【發(fā)明人】維迪亞坎特·C·勒旺卡爾, 拉里·M·威爾莫特
【申請人】Tk控股公司