Пристрій переміщення дверей автомобіля

Реферат: Винахід належить до автомобільної галузі та може бути використано для закривання та відкривання та інших переміщень дверей автомобіля людиною, у тому числі людиною з обмеженими можливостями. Пристрій переміщення дверей автомобіля містить тактильну сенсорну поверхню, керуючий мікроконтролер, виконуючий механізм замка. Згідно з винаходом, що заявляється, сенсорна поверхня встановлена рухливо відносно дверей автомобіля та переміщується оснащеним сенсором сили та положення першим приводом, так, щоб зберегти силу тактильного контакту з частиною тіла людини близькою до заданої у залежності від реального зусилля, з яким переміщуються двері автомобіля, другим приводом, який оснащено сенсором сили та положення та призначено для переміщення дверей автомобіля так, щоб позиція тактильної сенсорної поверхні знаходилась всередині інтервалу її можливих рухів відносно дверей автомобіля. Використання пристрою для пристрою відкривання дверей автомобіля дозволить контролювати людиною процес переміщення дверей автомобіля з підтриманням зворотного силового зв'язку між людиною та дверима автомобіля зі збереженням безперервного тактильного контакту між сенсорною поверхнею та частиною тіла людини. UA 98567 C2 (12) UA 98567 C2 UA 98567 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до автомобільної галузі та може бути використаний для закривання, відкривання, та інших переміщень дверей автомобіля людиною, у тому числі з обмеженими можливостями. Також винахід може бути використано для переміщення інших рухомих об'єктів - візків, меблевих ящиків тощо. Відомий пристрій переміщення дверей автомобіля "Мерседес", який дозволяє закривати двері автомобіля легким поштовхом руки, але для відкривання дверей автомобіля необхідно здійснити захоплення ручки дверей автомобіля. Також відомий пристрій переміщення дверей автомобіля (див. WO0037755А1), який відкриває двері автомобіля на попередньо заданий кут. Найбільш близьким до винаходу, що заявляється, є пристрій переміщення дверей автомобіля (Magic Touch, www.lafranceautoworks.com, WO2007011938A2). Відомий пристрій використовує тактильний сенсор для того, щоб ініціювати часткове відкривання дверей автомобіля. Однак відомий пристрій потребує захоплення людиною дверей автомобіля, або ручки дверей автомобіля, для повного відкривання. Пристрій не використовується при закриванні дверей автомобіля. У вищезазначених пристроях людина не здійснює керування процесом переміщення дверей автомобіля, а тільки ініціює його. Технічна проблема, на рішення якої направлено винахід, полягає у створенні пристрою переміщення дверей автомобіля, використання якого дозволить, без захоплення об'єкта, що переміщують (дверей автомобіля або їх частини), повністю і точно контролювати його переміщення, не втрачаючи при цьому тактильний контакт з об'єктом, та відчуваючи через інтенсивність цього контакту реальний опір, який створюється зовнішнім середовищем, переміщенню об'єкта. Головна задача винаходу - поліпшення ергономічних та естетичних характеристик, та використання його для потреб людей з обмеженими можливостями, для чого потрібно уникнути захоплення об'єкта, що переміщують, або його частини, рукою людини і забезпечити безперервний тактильний контакт об'єкта з частиною тіла людини при будь-якому переміщенні об'єкта. Також задачею дійсного винаходу є розширення арсеналу технічних засобів та можливостей пристроїв переміщення дверей автомобіля. Інші задачі дійсного винаходу будуть розглянуті нижче у міру викладення дійсного опису та креслень. Поставлена задача вирішується так: відомий пристрій переміщення дверей автомобіля (Magic Touch, www.lafranceautoworks.com. WO2007011938A2), який містить тактильну сенсорну поверхню, керуючий мікроконтролер і виконуючий механізм замка, відповідно до винаходу, що заявляється, сенсорна поверхня встановлена рухливо відносно дверей автомобіля і переміщується, оснащеним сенсором сили та положення, першим приводом, так, щоб зберегти силу тактильного контакту з частиною тіла людини близькою до заданої в залежності від реального зусилля, з яким переміщуються двері автомобіля другим приводом, який також оснащений сенсором сили та положення і призначений для переміщення дверей автомобіля так, щоб позиція тактильної сенсорної поверхні знаходилась всередині інтервалу своїх можливих рухів відносно дверей автомобіля. В окремому варіанті реалізації винаходу, що заявляється, тактильна сенсорна поверхня оснащена сенсором сили, який виконує функції сенсора сили першого привода, при цьому перший привод не оснащений сенсором сили. В окремому варіанті реалізації винаходу, як тактильну сенсорну поверхню використовують тактильний екран або тактильний килимок. Фіг.1 - схематично зображено пристрій переміщення дверей автомобіля. Фіг.2 - схематично зображено схему підключення приводів, сенсорів, виконуючого механізму замка та сенсорної поверхні до керуючого мікроконтролера. На Фіг.1 зображено наступні позиції: виконуючий механізм замка 1, пружний важіль 2, керуючий мікроконтролер 3, другий привод 4, корпус автомобіля 5, двері автомобіля 6, тактильна сенсорна поверхня 7, перший привод 8, вісь 9. На Фіг.2 зображені наступні позиції: двигун 4.1 другого привода 4, сенсор позиції 4.2, сенсор сили 4.3, двигун 8.1 першого приводу 8, сенсор позиції 8.2, сенсор сили 8.3. Позицією 7.1 зображено варіант розміщення сенсора сили 7.1 на тактильній сенсорній поверхні. Позиція 8.3 зображено сенсор сили, який може бути відсутній у разі наявності сенсора сили 7.1 на тактильній сенсорній поверхні. 1 UA 98567 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Поставлена задача вирішується наступним чином: пристрій складається з тактильної сенсорної поверхні (7), керуючого мікроконтролера (3) із схемами забезпечення його роботи і виконуючого механізму замка (1), при цьому (Фіг.1) тактильна сенсорна поверхня (7) встановлена рухливо відносно дверей автомобіля (6) на пружному важелі (2), або важелі з пружним елементом, важіль переміщається оснащеним сенсором сили та положення першим приводом (8), а двері (6) автомобіля переміщуються навколо осі (9), відносно корпуса (5) автомобіля, другим приводом (4), оснащеним сенсором сили та положення. Як тактильну сенсорну поверхню (7) може бути використано тактильний екран або тактильний килимок, причому характеристики тактильного контакту можуть бути використані для управління обладнанням автомобіля та контролю доступу до нього. Сигнали від усіх сенсорів та виконуючі сигнали першого і другого приводу та замка підключені (Фіг.2) до керуючого мікроконтролера (3). Окрім функцій відкривання і закривання та управління рухом дверей (6) автомобіля, керуючий мікроконтролер (3) може виконувати інші загальновідомі функції управління обладнанням автомобіля та контролю доступу до нього. Система працює наступним чином. При закритих дверях (6) автомобіля та при зупиненому автомобілі, після дотику частини тіла людини до тактильної сенсорної поверхні (7), з зусиллям, яке не менше заданого у комфортних для тактильного контакту межах зусилля, керуючий мікроконтролер (3) реагує на дотик та порівнює задане зусилля з прикладеним зусиллям. Якщо прикладене зусилля більше заданого зусилля та потім зменшується, то керуючий мікроконтролер (3) надсилає сигнал відмикання дверей (6) автомобіля на виконуючий механізм замка (1). Потім, якщо прикладене зусилля менше заданого, то керуючий мікроконтролер (3) за допомогою першого приводу (8) переміщує пружний важіль (2) з тактильною сенсорною поверхнею (7) у бік людини. Якщо прикладене зусилля більше заданого, то пружний важіль (2) переміщується першим приводом (8) у бік автомобіля, якщо у результаті переміщення двері (6) автомобіля опиняться у позиції, в якій їх можна заперти замком, то керуючий мікроконтролер (3) надсилає сигнал запирання дверей (6) автомобіля на виконуючий механізм замка (1), відмикання дверей (6) автомобіля дозволяється керуючим мікроконтролером (3), якщо прикладене зусилля стане менше заданого. Якщо є дозвіл, то для відмикання дверей (6) автомобіля знову необхідно прикладати зусилля більше заданого та потім зменшити його. У той же самий час керуючий мікроконтролер (3) переміщує двері (6) автомобіля за допомогою другого приводу (4) так, щоб пружний важіль (2) знаходився всередині інтервалу його можливого переміщення відносно дверей (6) автомобіля. Сила, з якою переміщуються двері (6) автомобіля, вимірюється сенсором сили другого привода (4) і використовується керуючим мікроконтролером (3) для встановлення заданого зусилля, яке відчуває людина, що здійснює переміщення дверей (6) автомобіля. Сигнал від сенсора позиції другого привода (4) використовується керуючим мікроконтролером (3) для визначення меж руху дверей (6) автомобіля. Таким чином, двері (6) автомобіля або інший об'єкт йде за рухом частини тіла людини, утримуючи силу безперервного тактильного контакту з частиною тіла людини близькою до заданого зусилля, яке відображає реальне зусилля, необхідне для того, щоб переміщувати двері (6) автомобіля або інший об'єкт. Розрив тактильного контакту та завершення переміщення можуть бути виконані різким рухом у бік людини або переміщенням контактуючої частини тіла людини за межу тактильної сенсорної поверхні (7). Для утримання сили тактильного контакту близько до заданої, було використано простий алгоритм двоконтурного зворотного зв'язку, який керує за допомогою першого приводу (8) рухом пружного важеля (2) і через другий привод (4) рухом дверей (6) автомобіля, але можуть бути використані більш складні та точні алгоритми зворотного зв'язку, чим вищевикладений, наприклад, пропорційно-інтегрально-диференційний (див. http://en.wikipedia.org/wiki/PID controller). Вищевикладений принцип роботи системи не виключає можливість закривання дверей (6) автомобіля поштовхом у бік автомобіля та відкривання дверей (6) автомобіля за допомогою захоплення дверей (6) автомобіля. Поштовх та захоплення дверей визначаються при зупиненому другому приводі (4) та перевищенні сили, яка вимірюється сенсором другого приводу (4), комфортної межі для тактильного контакту, тобто, коли контакт стає силовим. Якщо сила направлена у бік автомобіля, то керуючий мікроконтролер (3) визначає поштовх, переміщує двері (6) автомобіля у позицію закривання та посилає сигнал запирання на виконуючий механізм замка (1). Якщо сила направлена у бік людини, то визначається захоплення, тоді двері (6) автомобіля переміщуються другим приводом (4) у бік людини до межі 2 UA 98567 C2 5 відкривання, при умові, що сила вимірювана сенсором сили другого привода (4) перевищує комфортні межі для тактильного контакту. Технічним результатом винаходу, що заявляється, є розробка пристрою переміщення дверей автомобіля, використання якого дозволить людині контролювати процес переміщення дверей автомобіля, з підтриманням зворотного силового зв'язку між людиною та дверима автомобіля і збереженням безперервного тактильного контакту між сенсорною поверхнею та частиною тіла людини. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 1. Пристрій переміщення дверей автомобіля, який містить тактильну сенсорну поверхню, керуючий мікроконтролер та виконуючий механізм замка, який відрізняється тим, що сенсорна поверхня встановлена рухливо відносно дверей автомобіля та переміщується оснащеним сенсором сили та положення першим приводом, так, щоб зберегти силу тактильного контакту з частиною тіла людини близькою до заданої в залежності від реального зусилля, з яким переміщаються двері автомобіля другим приводом, який оснащено сенсором сили та положення та призначено для переміщення дверей автомобіля так, щоб позиція тактильної сенсорної поверхні знаходилась всередині інтервалу своїх можливих рухів відносно дверей автомобіля. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що як тактильну сенсорну поверхню використовують тактильний екран, тактильний килимок. 3 UA 98567 C2 Комп’ютерна верстка А. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4