本申请主张于2015年9月17日提交的，专利号为NO.62/219,890的美国临时专利申请所要求的权益，上述申请的所有内容并入本申请做为参考。
技术领域
本发明涉及一种活动车窗调节系统。更具体的，涉及应用于交通工具的活动车窗调节系统。
背景技术：
车窗调节系统起到使窗户玻璃升高或降低的作用。车窗调节系统通常用于交通工具，其可以布置在车门内护板后侧，驾驶员看不到所述车窗调节系统。常规的静态车窗调节系统包含一个车窗调节导轨，其安装在车门内外板之间。车窗玻璃通过用一个支架上挂在在导轨上，并沿着导轨上下滑动从而升高或降低车窗。由电动机控制支架上下移动，从而控制车窗玻璃的位置，在另外一些车里，用机械式曲轴控制支架的移动。
在常规的车窗调节系统中，导轨的位置是固定的，也就意味着，我们必须在设计和制造时精确调整导轨的位置以保证车窗玻璃能够无阻碍的下降完全因此，通常需要在车门内板上开小孔，以方便后期的调节。这些限制可能令人不快。
此外，由于调节器导轨需要一定的曲率来匹配车窗玻璃(在车窗玻璃上升和下降时为玻璃提供支撑)，因此所处位置的其他汽车零部件(如通常布置在车门内外部之间的线束等)的位置以及车门的曲率和轮廓都必须充分考虑车窗调节系统。这些都限制了汽车制造商的设计。
本发明所述活动车窗调节系统旨在解决上述一种或多种问题和/或现有技术的其他问题。
技术实现要素：
一方面，本发明涉及一种车窗调节系统。所述车窗调节系统可以包括一个自下而上的车窗调节导轨，一个连接在车窗调节导轨上的车窗玻璃，(车窗玻璃可以沿着车窗玻璃导轨在其底部和顶部之间滑动)，一个连接在车窗调节导轨上的梁，一个用来移动梁的电机。所述电机用来移动梁，从而改变车窗调节导轨底部的位置。
另外一方面，本发明旨涉及具有车窗调节系统的交通工具。所述交通工具有车门，车门包括车门内板和车门外板；在车门内外板之间布置有车窗调节导轨，调节导轨自底部延伸至顶部；车窗玻璃与车窗调节导轨滑动连接(所述车窗玻璃可以沿着玻璃调节导轨在其底部和顶部之间移动)；一根梁连接到车窗调节导轨上，和一个用来移动梁的电机。梁的移动可以引起车窗调节导轨底部位置的改变。
再一方面，本发明涉及调节车窗位置的方法。该方法包括使车窗玻璃沿着车窗调节导轨在所述导轨的底部和所述导轨的顶部之间移动预定的距离；使电机移动连接到车窗调节导轨的梁，从而移动车窗导轨的底部；在梁移动以后，使车窗玻璃沿着车窗调节导轨移动一定距离。
附图说明
图1示出了车窗调节系统的一个实施例的示意图
图2示出了车窗调节系统的一个实施例的横截面示意图。
图3A-3D示出了车窗调节系统的一个实施例的操作示意图。
图4示出了车窗调节系统的一个实施例的方法的过程流程图。
具体实施方式
图1-3示出了一个活动车窗调节系统的具体实施例。这种调节系统可用于任何形式的交通工具，例如，轿车、卡车、半挂车、摩托车，飞机，火车，轻便摩托车，滑板车或其他形式的交通工具。此外，这些交通工具可以采用任何形式的动力系统，如这些交通工具可以是电动汽车，燃料电池汽车，混合动力汽车或常规的内燃机汽车。
图1示出了一个车窗调节系统的具体实施例100。如图1所示，车窗调节系统100可以应用在车辆110上。车辆110可以包含车门112。车门112包含外板114，内板116和车窗玻璃118.
如图1所示，外板114部分被移除以方便显示车窗调节系统110的零部件。支架120使车窗玻璃118与车窗调节导轨122滑动连接。车窗调节导轨122从底部124延伸到顶部126。车窗玻璃118可以沿着车窗调节导轨122在其底部124和顶部126之间移动。电机128用来移动支架120，从而控制车窗玻璃118沿着车窗调节导轨122的移动。在一些实施例中，当车窗玻璃上升或下降到一定位置后，车窗调节导轨122可以发生旋转，例如，车窗调节导轨122的底部124可以朝着着内板116方向移动。车窗调节系统100包含一些零部件，如图2所示，来实现车窗调节导轨122的旋转。
图2示出了一个车窗调节系统100的具体实施例的截面图。除了图1中可见的零部件外(使用相同的参考数字代号)，图2还示出了车门112的内室空间130，这一空间紧邻内板116，位于车辆内侧(即，最靠近乘客侧)。图2还示出了梁132，所述梁与车窗调节导轨122连接，由导向块134支撑。本实施例中导向块134与内板116连接。电机136用来移动梁132。
外板114和内板116形成空间138，车辆110的一些机械或电气零部件，包括车窗调节系统的零部件，可以布置在此空间内。空间138可以是水密性空间，也可以是一个非水密性空间。当车窗玻璃降低时，玻璃面板位于外板114和内板116之间的空间138内。外板114可以形成或部分形成窗框140，当车窗玻璃完全上升时，玻璃进入其内部。密封条142和144位于空间138和窗框140之间。密封条142和144有助于防止湿气和其他有杂质进入空间138。密封条142和144还可以在玻璃面板完全上升后起到支撑车窗玻璃的作用。密封条142和144可以是任何尺寸的，可以位于空间138的内侧或者外侧。
当车窗上升后，车窗玻璃118可能被窗框140完全包围，也可能被部分包围。在一些车辆110的实施例中，窗框140也可以完全省去。
车窗调整导轨122的顶部126可以位于空间138内，紧靠密封条142和144。底部124可以位于空间138内部。车窗调整导轨122可以由任何适合的材料制成，如铝、钢或硬质塑料。底部124与顶部126之间的距离由车窗玻璃188的尺寸决定。底部124与顶部126之间的最小距离等于车窗玻璃118的高度。另外，可以设想用多个调节导轨来支撑车窗玻璃118。
车窗玻璃118可以由任何合适的材料组成(如常规玻璃，有机玻璃，热致变色玻璃，安全玻璃等)车窗玻璃118可以通过支架120与车窗调节导轨122滑动连接。车窗玻璃188的材料选择和尺寸可由造型和制程决定。
支架120将车窗玻璃118与车窗调节导轨122连接在一起，支架120可以沿着车窗调节导轨122滑动。例如，车窗调节导轨122上可有一个凸缘来配合支架120上的沟槽，使支架120可沿沟槽滑动。支架120可以由滑轮，皮带，或本领域周知的其他机械结构拉着，沿车窗调节导轨上下移动。
支架120可通过电机128控制。电机128可以带动支架120沿着车窗调节导轨122上下移动，由此使车窗玻璃118的上升和下降。电机128与开关或其他车辆人机接口(未示出)连接。可以设想车窗调节系统100可以采用手动曲柄代替电机128.
杆132与车窗调节导轨122连接，并由电机136控制。虽然图中所示杆为螺纹杆，但是杆132也可以是其他结构，如非螺纹杆或皮带。杆132可以使刚性的，也可以是柔性的。虽然图中所示杆与底部124相连，其实其可以在车窗调节导轨底部和顶部之间的任意点连接。导向块134支撑杆132并引导杆130的移动。虽然图2中示出的导向块134是安装在车门内部116上，但导向块134也可以连接在车门外板114上，也可以是一个位于空间138或内部空间130内的悬挂型支座或者平台。另外，导向块134也可以取消，在内板116上开孔，将杆132固定在孔内。
杆132由电机136控制。电机136可以是电动机或者变速器。虽然图中示出电机136位于内室130内，但其也可布置在空间138内。类似的，用于驱动支架120控制车窗玻璃118位置的电机128也可以布置在内室130内或者空间138内。电机128和/或电机136还可以位于车辆110的其他位置。当杆132移动时，杆132可推动或拉动车窗调节滑轨沿着杆132移动的方向移动。这样可以使车窗调节滑轨122旋转(在本实施例中，是绕着底部126，导轨的一个安装点)。由此调整车窗玻璃118沿车窗调节导轨运动的轨迹。
图3A至3D示出了车窗调节系统100一个实施例的操作过程。
图3A示出了车窗玻璃118完全上升时的状态，支架120紧靠密封条142和144，位于车窗调节导轨顶部126处。所示杆132处于第一位置。
图3B示出了车窗玻璃118开始下降的状态。电机128使支架120下降，从而使车窗玻璃118下降直至车窗玻璃118遇到障碍。(例如密封条142和/或144或外板114形成的障碍物)。
支架120或车窗玻璃118可以配置一个传感器向控制器(未示出)发送信号。所述控制器与电机128耦合使用。所述信号提示控制器：车窗玻璃118遇到了障碍物，致使控制器产生一个信号并发送至电机128，使电机128控制车窗玻璃118停止下降。这种传感器可用红外线，无线网络，无线电或其他进场通讯系统与控制器进行无线通讯，也与控制器进行有线通讯。控制器可以包括任何合适型号的通用微处理器或专用微处理器，数字信号处理器，或微处理器，内存，存储器和一个输入/输出接口。所述控制器用来从传感器接收信号并产生控制信号来控制电机128的启动和停止。所述控制器可以单独用于车窗调节系统100，也可以兼有其他功能。
或者，车窗调节系统100可以含有一个步进计数器或计时机构，用来跟踪电机128的步进数或电机128的速度(当车窗玻璃118遇到障碍时，可能希望电机的速度慢下来)，从而模拟支架120或车窗玻璃118的位置。步进计数器可以通过红外线，无线网络，无线电或其他进场通讯系统与控制器进行无线通讯，也可以与控制器进行有线通讯(如前所述)，步进计数器用来识别电机128的步进数以或电机128移动支架120的时间，当达到预定的步进数或预定的时间时，其发出一个指令信号给电机128以停止降低支架120(和车窗玻璃118)。
如图3C所示，电机128停止后，电机136开始移动杆132。与电机128一样，电机136可以与一个控制器耦合使用。(要么是电动机128耦合的控制器，要么是一个单独的具有相似性能的控制器)。其接收信号(有线或无线)并产生一个指令信号使电动机136的开始移动杆132。这个信号可能来自传感器，也可能是由跟踪电机128运动的步进计数器或计时机构发出。可以设想当电机128停止时，电机136自动移动杆132，或当收到用户信号(例如，二次推动开关或者按键，或其他控制车窗玻璃118位置的人机接口)时，电机136开始移动梁132作为响应。
电机136可以朝内室130方向按预定的距离移动杆132，使得车窗调节导轨122绕其顶部126旋转。或者，车窗调节导轨的另一个安装点也可做为轴点。杆132移动的距离由障碍物的尺寸决定。车窗调节系统100可以配置一个步进计数器或计时机构，用来跟踪电机136的步进数或电机136移动杆132的时间。步进计数器可以与控制器耦合使用，所述控制器可以是与电机128耦合的同一个控制器，也可以是另外一个单独的控制器。控制器用来识别电机128的步进数(或步进速度)或者电机128移动支架120的时间，在达到预定的步进数或预定的时间后，发出指令信号给电机128停止降低支架120(和车窗玻璃118)。或者，在内室130或空间138内，如在内板116上，杆132上，导向块134上或者其他汽车零部件上，布置传感器，向控制器发出有线或无线信号(如前所述)。控制器与电机136耦合使用，控制电机136在杆132到达预定位置后停止移动杆132。
尽管在前面是分开描述的，但是可以设想图3B所述状态和图3C所述状态可以同时进行。即当车窗玻璃118遇到障碍时不完全停止移动，在电机136移动杆132的同时，电机128仍然继续移动支架120。
此外，虽然如图3所示，电机136布置在通过导向块134向内室130拉动杆132的位置，但是电机136也可以布置在车窗调节导轨122的另外一侧，从而推动杆132朝内室130运动。
如图3D所示，当电机136已经按预定距离移动杆132后，电机136停止移动杆132。而电机128可能还将继续移动支架120，使支架120继续下降(和车窗玻璃11)直到车窗玻璃118完全进入空间138内。
升高车窗玻璃118的即反向操作。例如，支架120上升直至车窗玻璃118遇到障碍。电机136将使杆132朝外板114方向移动。当杆132回到初始位置，电机136将停止，电机128再次升高车窗玻璃118。可以设想在电机136移动杆132回到初始位置的同时，电机128仍在继续升高支架120.
用户可以随时停止车窗玻璃118的上升或下降动作，即在车窗玻璃118既不完全升起，也未完全下降的位置停止车窗玻璃的运动。当车窗玻璃118再次移动时，车窗调节系统110可以从该点开始升高或降低车窗玻璃118。例如，假设车窗玻璃118上升到一半并停止，为了完全升起车窗玻璃118，车窗调节系统100可以从该点开始继续车窗的上升过程。类似的，为了降低车窗玻璃118，则车窗调节系统100可以在半高位置开始降低车窗玻璃118。
图4示出了用车窗调节系统100完成车窗升高或下降的方法的具体实施例1000。当用户决定升高或者降低车窗玻璃118，步骤1010：车窗调节系统100可以开始升高或降低车窗玻璃118。接着步骤1020和步骤1030：车窗调节系统100可以继续升高或降低车窗玻璃118到预定的位置。车窗调节系统100可以有一个步进计数器或计时机构，用来计算电机128所走步进数，并发送信号给一个控制器，所述控制器生成一个控制信号并发送给电机128，指示电机128开始或者停止移动车窗玻璃118.或者，如前所述，用一个传感器发送信号给控制器，提示控制器车窗玻璃118遇到了阻碍。如果车窗玻璃118还未到达预定的位置，车窗调节系统100将继续升高或降低车窗玻璃118，如果需要，将进入步骤1040，车窗调节系统100的杆132将移动预定的距离使车窗调节导轨发生旋转，改变车窗玻璃118的运动轨迹。如前所述，车窗调节系统100可以有另外一个计数器或计时机构，用来计算电机136所走步进数，并发送信号给控制器。控制器产生一个指令信号给电机136，指示电机136开始或停止移动杆132。或者，如前所述，使用一个传感器向控制器发送信号，提示杆132到达预定位置。当杆132移动时，车窗调节系统100可以继续升高或降低车窗玻璃118直至其上升完全或下降完全。
本发明所述控制系统可以作为整车的一部分，也可作为单独的系统出售。例如，用户(或机械)可以在更换现有的系统时，安装一个新的车窗调节系统到现有的车辆上。而且，该系统的特定部件(如车窗玻璃，电机或杆)都可以进行更换。制造商可以用所述车窗调节系统实例来调节车窗调节系统的位置。本发明不需要现有许多车窗调节系统所需要的开孔，这些开孔不利于美观。
虽然本文参考车辆部件进行描述，尤其是车窗，但是不能视为本发明只能用于车辆。例如，本发明可以用于滑门。调节导轨可以安装在门框上，当门关闭时，门沿着调节导轨滑动直到遇到障碍物，滑轨沿着此点旋转避开障碍物，使门能够完全关闭。
对于熟悉本领域的技术人员而言，本发明所述车辆控制系统可以进行多种调整和变化是显而易见的。通过本文所揭示的车窗调节系统的说明和实施例可以实现本发明的其他实施例对于熟悉本领域的技术人员是显而易见的。应该说明的是，此处说明书和实例仅当做示例用，确切的权利要求范围由下面的权利要求及其等同物来确定。