用于车辆闩锁的模块化电路载体和具有模块化电路载体的车辆闩锁的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2019年3月29日，申请号为62/825,971的美国临时专利申请的优点，其内容均在此通过引用被并入到本申请。

背景技术：

本公开的示例性实施例涉及车辆闩锁的领域，尤其是涉及用于车辆闩锁的电路载体以及具有模块化电路载体的车辆闩锁。

电子闩锁、e-闩锁或智能闩锁需要独特的技术和灵敏的电路板才能使得闩锁在所有情况下都能正常工作。例如，这些闩锁采用执行该闩锁功能的电子驱动的电机或致动器，这些在过去通过使用机械连接到闩锁的电缆和/或手柄来手动操作。闩锁和门系统也可能需要许多其他的执行器和模块才能起作用，例如，收紧(cinch)致动器，锁定致动器，门提示器等。由于这些闩锁会移除释放电缆，从而可以机械释放门闩，至关重要的是，电路板将始终保持工作状态，并且能够在适应于所有条件。一种解决方案是将电路载体装入或安装在闩锁内，这通常需要针对不同闩锁，项目或应用的特定电路载体(electricalcircuitcarrier，ecc)设计，或者将电路载体(ecc)安装在门中的其他位置，也即远离闩锁并通过线束将其连接到该闩锁。由于进行了额外的开发，需要进行系统的验证和测试以及附加的连接器，电线等，因此这变得非常昂贵。此外，如果车门由于碰撞和线束的切断而损坏，则该ecc的远程性可能会产生问题。这些特定于一个车门平台的独特设计还降低了适用性，因为ecc位于闩锁内部，而这会因这些系统的价格而变得昂贵。

这也变成了多功能的需要。也需要多功能性。根据车辆的要求或功能，大多数客户将在不同平台上拥有不同级别的闩锁系统。例如，基础车辆可以使用标准的e-释放闩锁，中级车辆可以使用具有可选收紧功能的e-闩锁，高端车辆可以使用具有收紧功能、门提示器、闭门器和后备电源系统的e-闩锁。由于控制所有这些功能的ecc的复杂程度不同，并且系统的机械设计存在较大差异，对于所有这些选项，为车辆的所有车门开发带有集成ecc的所有各种e-闩锁，将变得非常昂贵。

因此，期望提供一种改进的电路载体(ecc)，其可以与许多车辆闩锁一起使用，以便为意图与闩锁一起使用的多种特征提供多种控制选择。

技术实现要素：

本公开是一种配置为直接固定到车辆闩锁壳体的外表面的模块化电路载体(ecc)，所述模块化电路载体(ecc)包括：壳体；位于所述壳体内的印刷电路板，所述印刷电路板具有配置为与线束连接器和一系列连接器固定的连接器，其中，所述印刷电路板包括能够作为闩锁控制器来操作的微处理器，其中，所述壳体和所述一系列连接器被配置为直接固定到所述车辆闩锁壳体的所述外表面。

除了上述一个或多个特征之外，或作为上述任一实施例的替代方案，所述印刷电路板还包括至少一个电容器或电池，以向所述模块化电路载体提供备用电力。

除了上述一个或多个特征之外，或作为上述任一实施例的替代方案，所述微处理器能够作为门单元控制器来操作。

除了上述一个或多个特征之外，或作为上述任一实施例的替代方案，所述微处理器能够作为门单元控制器来操作。

除了上述一个或多个特征之外，或作为上述任一实施例的替代方案，所述模块化电路载体(ecc)还包括配置为固定到所述壳体的盖，其中，所述盖将所述印刷电路板密封在所述壳体中；以及位于所述壳体的外围的密封件，所述密封件配置为当所述盖固定到所述壳体时防止水分进入所述壳体的内部。

除了上述一个或多个特征之外，或作为上述任一实施例的替代方案，所述模块化电路载体(ecc)还包括至少一个另外的连接器插头，其被配置为与闩锁的另一模块或所述闩锁固定至的车门的门系统集成。

除了上述一个或多个特征之外，或作为上述任一实施例的替代方案，当所述线束连接器固定到所述模块化电路载体上时，所述线束连接器与所述印刷电路板的公排针连接。

还公开了一种车辆闩锁和配置为直接固定至所述车辆闩锁的壳体的外表面的模块化电路载体(ecc)的组合，所述模块化电路载体(ecc)包括：壳体；位于所述壳体内的印刷电路板，所述印刷电路板具有配置为与线束连接器和一系列连接器固定的连接器，其中，所述印刷电路板包括能够作为闩锁控制器来操作的微处理器，其中，所述壳体和所述一系列连接器被配置为直接固定到所述车辆闩锁的所述壳体的所述外表面。

除了上述一个或多个特征之外，或作为上述任一实施例的替代方案，所述车辆闩锁是配置为用作不具有电路载体(ecc)的非电子闩锁的通用闩锁设计，并且当所述电路载体(ecc)被固定在其上时，所述车辆闩锁被转换为电子闩锁。

除了上述一个或多个特征之外，或作为上述任一实施例的替代方案，所述车辆闩锁是通用闩锁设计，其被配置为用作不具有电路载体(ecc)的非电子闩锁的通用闩锁设计，所述车辆闩锁是不具有所述电路载体(ecc)的驾驶员侧门闩锁、乘客的侧门闩锁、后排乘客的侧门闩锁和后驾驶员侧门闩锁中的任意一个，并且当所述电路载体(ecc)被固定在其上时，所述车辆闩锁被转换为电子闩锁。

除了上述一个或多个特征之外，或作为上述任一实施例的替代方案，所述印刷电路板还包括至少一个电容器或电池，以向所述模块化电路载体提供备用电力。

除了上述一个或多个特征之外，或作为上述任一实施例的替代方案，所述微处理器能够作为门单元控制器来操作。

除了上述一个或多个特征之外，或作为上述任一实施例的替代方案，所述微处理器能够作为门单元控制器来操作。

除了上述一个或多个特征之外，或作为上述任一实施例的替代方案，所述微处理器能够作为门单元控制器来操作。

除了上述一个或多个特征之外，或作为上述任一实施例的替代方案，所述微处理器能够作为门单元控制器来操作。

除了上述一个或多个特征之外，或作为上述任一实施例的替代方案，所述模块化电路载体(ecc)还包括配置为固定至所述壳体的盖，其中，所述盖将所述印刷电路板密封在所述壳体中；以及位于所述壳体外围的密封件，所述密封件配置为当所述盖固定到所述壳体时防止水分进入所述壳体的内部。

除了上述一个或多个特征之外，或作为上述任一实施例的替代方案，所述壳体和所述盖由塑料形成。

除了上述一个或多个特征之外，或作为上述任一实施例的替代方案，所述模块化电路载体(ecc)还包括：线束连接器，其中，当所述线束连接器被固定至所述模块化电路载体时，所述线束连接器与所述印刷电路板的公排针连接。

还公开了一种将车辆的非电子闩锁转换为车辆的电子闩锁的方法，包括以下步骤：提供非电子闩锁；提供一种模块化电路载体(ecc)，其被配置为固定到所述非电子闩锁的壳体的外表面，所述模块化电路载体包括：壳体；位于所述壳体内的印刷电路板，所述印刷电路板具有配置为与线束连接器和一系列连接器固定的连接器，其中，所述印刷电路板包括能够作为闩锁控制器来操作的微处理器，其中，所述壳体和所述一系列连接器被配置为直接固定到所述非电子闩锁的所述壳体的所述外表面。

除了上述一个或多个特征之外，或作为上述任一实施例的替代方案，所述微处理器能够作为门单元控制器来操作。

附图说明

以下描述不应被视为以任何方式进行限制。参考附图，相似的元件被相同地编号：

图1a-1c均是在其上附接有模块化电路载体(ecc)的车辆闩锁的透视图；

图1d示出了固定到车辆闩锁的模块化电路载体(ecc)；

图1e是模块化电路载体(ecc)的透视图；

图2a至图2b均是未在其上附接有模块化电路载体(ecc)的车辆闩锁的透视图；

图3a-3b是图2a-2b的车辆闩锁的透视图，所述车辆闩锁在其上附接有的模块化电路载体(ecc)；

图4a是根据本公开的实施例的电路载体的透视图；

图4b是图4a的电路载体的透视图，所述电路载体未在其上固定线束；

图5是4a的电路载体的透视图，所述电路载体移除了盖子；

图6a和6b是容纳在电路载体中的印刷电路板组件的透视图；

图7是电路载体的仰视透视图；

图8a和图8b示出了根据本公开的电路载体的一种构造；

图9a和9b示出了根据本公开的电路载体的另一种构造；

图10a和图10b示出了根据本公开的电路载体的又一构造；

图11和图12是图8a和8b所示的电路载体的剖视图；

图13示出了根据本公开的电路载体的又一构造；和

图14示出了根据本公开的电路载体的又一构造。

具体说明

如将在本文中以及在本公开的至少一个实施例中所描述的，提供了模块化电路载体(ecc)组件。在一个实施例中，模块化电路载体(ecc)组件可以涉及为包括具有电路板位于其中的密封的外壳和盖。电路板将包括电子设备，该电子设备被配置为连通和控制闩锁，并且在其他实施例中，可以位于车辆的门中或其他位置的其他部件。这样，提供了可附接到闩锁并与闩锁连通的模块化电路载体(ecc)组件。模块化电路载体(ecc)组件将不需要直接将电路载体(ecc)及其相关的电子设备安装在闩锁的壳体内，或者无需设计用于特定项目或应用的具有特定ecc的个别的闩锁。

根据本公开的各种实施例，提供了一种通用的ecc组件设计，该设计允许其与各种不同的闩锁系统集成，并且提供了将通用的ecc组件用于驾驶员的前，后侧和乘客的前，后侧区域的闩锁或通用于所有门的应用。

本公开的另一个特征是提供一种作为标准闩锁(例如，非e-闩锁)和e-闩锁的通用机械闩锁设计。通过将ecc设计为模块化的“附加组件”，与其一起使用的机械闩锁可以简单地成为标准闩锁设计，从而使其成为所有平台上的通用机械系统。一旦将ecc组件添加到标准闩锁中，ecc组件便可以将其更改为智能闩锁。例如，最终用户只需为特定平台附上所需的ecc组件(例如，e-闩锁控件，备用电源，收紧控件等)，然后将标准闩锁转换为所需平台的智能闩锁或e-闩锁(例如，e-闩锁控件，备用电源，收紧控件等)。

ecc的电路板本身可以为系统提供各种不同的选择，无论是仅提供e-闩锁的标准控件，还是控制闩锁及其周围的其他模块(例如，收紧致动器，锁定致动器，门提示器，甚至是门控制单元(doorcontrolunit，dcu)的所有功能。使用此逻辑，最终用户可以获得具有所需功能的单个ecc组件设计，并且他们可以在所有或多个车门上使用相同的ecc组件。

在一个实施例中，ecc组件是模块化组件，其可以附接到任何闩锁系统上并与其从闩锁接收的信号进行通信。在一种实施方式中，ecc组件位于密封的壳体和盖中，其中两个或更多个模制在连接器插头中，该插头连接至闩锁组件，来自车辆的线束以及任何其它可适用的模块。这种类型的模块化系统的优点在于，可以在一个e-闩锁和一个非e-闩锁之间使用一个通用的闩锁组件，而对于车辆的所有车门尽可能少地使用一个通用的ecc。此外，ecc组件无需更换整个闩锁即可维修，因为它可以从闩锁上卸下。此外，ecc组件可以大批量生产，从而进一步提高了成本效益。更进一步，一种通用设计减小了车辆中的每个ecc组件之间以及车辆平台之间的变型。

对于非e-闩锁，可以使用模块化连接器代替ecc组件(如果闩锁设计未随用于线束的标准连接器一起提供)。使用模块化连接器意味着闩锁可以满足不同客户对连接器的要求，而无需更改闩锁组件。

这种类型的系统可以在车辆内的任何闩锁类型上实施，例如侧门，后备箱门，车厢，引擎盖，卡车，货车(例如，位于车辆前部的储物箱)等。

如上所述，通用的模块化电路载体(ecc)或电路载体(ecc)或电路载体(ecc)组件或(ecc)被设计为与各种不同的闩锁系统集成。这提供了将通用电路载体(ecc)用于左手(lh)闩锁，右手(rh)闩锁(用于前门或后门应用)以及后备箱门闩锁，车厢闩锁，引擎盖闩锁，卡车闩锁，货车闩锁以及任何其他需要能够与上述ecc一起使用的闩锁的合适应用。

本公开的另一个特征是对于常规闩锁(非e-闩锁)和e-闩锁使用通用的闩锁设计。这样，ecc可以是模块化组件，可以连接到任何闩锁系统或闩锁上，并与从闩锁接收的信号进行通信。这样，模块化ecc可以应用于多种闩锁设计，从而提供许多种设计选择，因为模块化ecc可以从一个闩锁换出并提供另一种ecc，从而可以通过简单地移除和更换ecc来重新配置闩锁的操作。另外，在一个实施例中，通用的闩锁设计是一种配置为用作不带电路载体(ecc)的非电子闩锁的通用闩锁设计，并且当电路载体被固定到其上时，车辆闩锁转换为电子闩锁(ecc)。

更进一步且在一个非限制性实施例中，车辆闩锁是一种通用的闩锁设计，其被配置为用作不具有以下任何一种的电路载体(ecc)的非电子闩锁：没有电路载体(ecc)的驾驶员侧门闩锁、乘客的侧门闩锁、后排乘客的侧门闩锁和后驾驶员侧门闩锁；并且当电路载体(ecc)固定在其上时，相同的车辆闩锁将转换为电子闩锁。

在一个非限制性实施例中，ecc及其相关的电子设备位于密封的壳体和盖中，具有两个通用的，用手或不用手的连接器插头，其附接到来自车辆的闩锁组件和线束。

图1a-1c示出了固定至车辆闩锁或闩锁组件12的模块化ecc组件10或ecc10。图1d示出了固定到车辆闩锁12的ecc组件10或ecc10。图2a和2b是未将模块化ecc组件10固定到其上的车辆闩锁12的透视图。图3a和3b是将模块化ecc组件10固定到其上的车辆闩锁12的透视图。

在一个非限制性实施例中，导线22可以可操作地联接至车门系统的车门单元控制器24(至少在图1a-1c中示意性地示出)，该车门单元控制器24可以被配置为操作车门的其他特征，例如车窗升降器，后视镜，照明等。如将在下文中和在替代实施例中将提及的，这些其他特征也可以由模块化ecc组件10控制。可替代地，框24可以代表与车辆一起放置的多个传感器中的任何一个，其向ecc10的电子设备提供操作信号。

图4a和图4b是示出模块化ecc组件10或ecc10的透视图。模块化ecc组件10具有盖14，其具有构造成联接至线束母连接器或线束18的公连接器接口16；以及壳体20，其与闩锁12接合。

图4b示出了不具有线束18的模块化ecc组件10。盖的公插头或公连接器接口16与线束18接合并密封。图5示出了位于ecc10的壳体20中的印刷电路板(pcb)组件26。壳体20还具有密封件28，盖14固定在ecc组件10上时，该密封件使印刷电路板(pcb)组件26在ecc组件10的壳体20内部保持干燥。在一个实施例中，密封件位于壳体的外围，并且密封件构造成当盖固定到壳体时防止水分进入壳体的内部。在一个实施例中，密封件可以由任何合适的材料(弹性体或其他)制成，以提供前述的密封特征。

在一个非限制性实施例中，壳体20和盖14可以由易于模制的材料形成，例如塑料或任何其他合适的聚合材料。

图6a和6b是当印刷电路板(pcb)组件26从ecc组件10的壳体20中移出时的透视图。如图所示，pcb组件26包括与线束连接器18，以及通过与互补的连接器或闩锁12的端子34接合而与闩锁12接合的一系列端子或连接器32对接的公排针或连接器30。在一个非限制性实施例中，端子均为叉形端子32。在一个非限制性实施例中，模块化ecc组件10被配置为仅通过端子或连接器32和连接器或端子34与车辆闩锁12具有单个连接点。

在一个非限制性实施例中，公排针30位于印刷电路板的一侧，而一系列叉形端子32位于印刷电路板的相反侧。另外，在一个非限制性的替代实施例中，pcb组件26可以具有两个可选的超级电容器36，在向ecc组件所安装的车辆断电的情况下，它们将提供备用电力。在一个实施例中，pcb组件26将具有至少一个超级电容器36或电容器36，以向ecc提供备用电力。如本文中所使用的，超级电容器旨在指的是具有比其他电容器高得多的电容值并且可以比电池快得多的速度接受和输送电荷，并且可以比可再充电的电池忍受更多的充电和放电循环的高容量电容器。或者，可以采用电池代替电容器36或与电容器36结合使用。

在一个非限制性实施例中，壳体20被配置为具有延伸部分37，以在其中容纳电容器36。

pcb组件26还将具有控制器或微控制器或微处理器(未示出)以及必要的电迹线，以在ecc10固定到闩锁12时操作闩锁12，并且该闩锁作为e-闩锁或电子闩锁操作。

pcb组件26也可以被称为门闩控制器26或闩锁控制器26或电子闩锁控制器26，其包括能够执行计算机可读数据的命令或用于执行控制的程序的微处理器，微控制器或其他等效处理设备27，以用于控制车辆闩锁12的操作的算法。此外，微处理器，微控制器或其他等效处理设备27能够被编程以便提供本文所述的各种控制特征(例如，门闩锁控制器26或闩锁控制器26或电子闩锁控制器26和/或门单元控制器26)。

为了执行指定的功能和期望的处理以及因此的计算(例如，傅立叶分析算法的执行，本文规定的控制过程等)，控制器可以包括但不限于到处理器，计算机，内存，存储器，寄存器，定时，中断，通信接口和输入/输出信号接口，以及包括前述至少之一的组合。例如，控制器可以包括输入信号滤波，以使得能够从通信接口对这种信号进行准确的采样和转换或获取。

另外，在其他实施例中，pcb组件26或门闩锁控制器或电子闩锁控制器26也可以被配置为控制闩锁固定至的车门的其他特征。这些特征的非限制性示例包括窗户调节器，后视镜，照明等的操作。这样，pcb组件26或门闩锁控制器26也可以配置为作为门单元控制器26来操作。

由于pcb包括微处理器，微控制器或其他等效处理设备27，因此可以对其进行编程以执行计算机可读数据或程序的命令，以用于执行控制算法，该算法控制车辆闩锁和/或闩锁12被固定至的车门的其他组件的操作。因此，除了闩锁12的操作之外，ecc10和pcb26可以被配置为用作其他车门电子设备的集线器。

图7示出了壳体20的与闩锁12接合的一部分。壳体20的该部分具有与壳体20一体的模制插头38，其中当ecc组件10固定到闩锁12上时，一系列叉形端子32被收纳在其中并且用作闩锁连接器34的母销。这样，一体模制的插头38，端子或连接器32和闩锁12的一个或多个连接器34允许ecc组件10直接地固定在闩锁的壳体15的外表面上。

图8a-10b示出了ecc组件10的三种可能的变型。图8a示出了附接到闩锁10的标准ecc10。图8b示出了与闩锁10分离的标准ecc10。

图9a-9b示出了具有经由前述超级电容器36或电容器36的电力备用的ecc10，所述超级电容器36或电容器36向附接到闩锁12的ecc10提供备用电力。图9a示出了具有备用电力附接到闩锁12的ecc10，图9b示出了具有备用电力并从闩锁12分离的ecc10。图10a示出了连接到用于标准闩锁系统的闩锁12上的模块化连接器40，而图10b示出了与闩锁12分离的模块化连接器40。

图11示出了用于将ecc10的pcb26的端子32附接到闩锁12的端子34的非限制性构造中的一种。在所示的实施例中，ecc通过靠着闩锁12定位并将ecc10相对于闩锁12横向滑动直到其卡入到位而被组装到闩锁12。横向方向大致上由箭头42示出。然后，闩锁12和ecc10将使用保持和对准特征以将ecc10固定到闩锁12。

图12示出了用于将ecc10的端子32附接到闩锁12的端子34的另一非限制性配置。在该实施例中，ecc10的端子32均是叉形端子32。该设计允许ecc10成为沿箭头44的方向从闩锁顶部向下垂直笔直组装，直到叉形端子32压到闩锁12的端子上。然后，闩锁12和ecc10将使用保持和对准特征将ecc10固定到闩锁12。

图13示出了根据另一实施例的ecc10，其中提供了附加的连接器插头46，以与闩锁12的另一模块(未示出)或闩锁固定至的车门的门系统集成。

图14示出了根据又一个实施例的ecc10，其中提供了多个附加的连接器插头46，以与闩锁12的多个其他模块(未示出)或闩锁固定至的车门的门系统集成。

因此，通过使用ecc10，车辆闩锁12可以简单地通过将ecc组件固定到车辆闩锁12的壳体15的外表面11而从非e-闩锁或非电子闩锁转换为e-闩锁或电子闩锁。这允许ecc组件10具有配置成与各种不同的闩锁系统集成的通用模块化设计。此外，闩锁对于在不使用ecc或可替换地使用ecc的情况下可用的各种车辆应用来说是通用的。

这样，通用的电路载体(ecc)10可以用于许多车门应用中(例如，左手，右手，前，后等)。本公开的另一个特征是，通用的闩锁设计可以用于常规闩锁(非e-闩锁)和e-闩锁。这样，ecc可以是模块化组件，其可以连接到任何闩锁系统并与它从闩锁接收的信号进行通信。

术语“大约”旨在包括与基于提交申请时可用的设备的特定数量的测量相关的误差程度。例如，“约”可以包括给定值的±8％或5％或2％的范围。

本文中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。如本文所使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文另外明确指出。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包括”时，其规定了所述特征，整数，步骤，操作，元件和/或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征，整数，步骤，操作，元素组件和/或其组。

尽管已经参考一个或多个示例性实施例描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等同物代替其要素。另外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可以做出许多修改以使特定情况或材料适应本公开的教导。因此，意图是本公开不限于作为预期用于实现本公开的最佳模式而公开的特定实施例，而是本公开将包括落入权利要求范围内的所有实施例。