远程传感器系统

相关申请

本专利申请要求于2019年10月11日提交的、序列号为62/913,805的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用纳入于本文。

技术领域

本公开涉及车辆，并且特别涉及用于车辆的远程传感器系统。

背景技术

车辆，诸如小汽车、卡车、运动型多用途车辆、改型车(crossover，跨界车)、小型货车或其它合适的车辆，通常使用远程感测系统来监测这些车辆的各个方面。例如，车辆可包括测量或感测废气排放的远程传感器、测量发动机转矩的远程传感器和用于测量车辆的各种其它特性的各种其它远程传感器。远程传感器通常包括连接器、一段电线(例如，通常为多重电线)和刚性的印刷电路板。

发明内容

本公开总体上涉及用于交通工具(如车辆)的远程传感器。

所公开的实施例的一个方面包括一种用于车辆的远程传感器。该远程传感器可包括设置在该远程传感器的第一端上的第一保持杯(retaining cup，保持环)以及设置为贴近第一保持杯的第二保持杯，该第二保持杯被配置为与第一保持杯配接。该远程传感器还可包括设置在由第二保持杯限定的孔中的感测装置，该感测装置被配置用以测量车辆的至少一个特性。该远程传感器还可包括柔性印刷电路板，该柔性印刷电路板具有：第一端，连接到感测装置；以及第二端，连接到车辆的控制器。

所公开的实施例的另一方面包括一种用于车辆的远程传感器。该远程传感器可包括设置在该远程传感器的第一端上的第一保持杯以及设置为贴近该第一保持杯的第二保持杯，该第二保持杯被配置为与该第一保持杯固定地配接。该远程传感器还可包括设置在由第二保持杯限定的孔中的感测装置，该感测装置被配置用以测量车辆的至少一个特性。该远程传感器还可包括柔性印刷电路板，该柔性印刷电路板具有第一端和连接到车辆的控制器的第二端，其中，柔性印刷电路板的第一端的至少一部分由第一保持杯和第二保持杯保持，并且其中，该感测装置设置在柔性印刷电路板的第一端上。

所公开的实施例的另一方面包括一种用于车辆的远程传感器。该远程传感器可包括第一保持杯以及适于与第一保持杯固定地配接的第二保持杯。该远程传感器还可包括设置在由第二保持杯限定的孔中的感测装置，该感测装置被配置用以测量车辆的至少一个特性。该远程传感器还可包括柔性印刷电路板，该柔性印刷电路板在第一端处从该感测装置延伸，且第二端连接到车辆的控制器，其中，该柔性印刷电路板的该第一端的至少一部分由第一保持杯和第二保持杯保持。

在下文对实施例的详细描述、随附权利要求和附图中，公开了本公开的这些和其它方面。

附图说明

当结合附图来阅读时，能够从下文详细描述中最佳地理解本公开。要强调的是，根据惯例，附图的各种特征不是按比例绘制的。相反，各种特征的尺寸被任意放大或缩小以便于澄清展示。

图1总体上示出了根据本公开的原理的车辆。

图2总体上示出了根据本公开的原理的远程传感器系统。

图3A至3D总体上示出了根据本公开的原理的远程传感器。

具体实施方式

以下针对本发明的各种实施例进行论述。尽管这些实施例中的一个或多个可能是优选的，但是所公开的实施例不应被解释为或者用于限制包括权利要求在内的本公开的范围。此外，本领域技术人员将理解的是，以下描述具有广泛的应用，并且对任何实施例的论述仅意味着可以效仿该实施例而已，而并非旨在表明包括权利要求在内的本公开的范围被限定于该实施例。

如所述，车辆，诸如小汽车、卡车、运动型多用途车辆、改型车、小型货车或其它合适的车辆，通常使用远程感测系统来监测这些车辆的各个方面。例如，车辆可包括测量或感测废气排放的远程传感器、测量发动机转矩的远程传感器以及用于测量车辆的各种其它特性的各种其它远程传感器。远程传感器通常包括连接器、一段电线(例如，通常为多重电线)和刚性的印刷电路板。

用于在车辆中进行远程感测的典型方法包括单独的刚性印刷电路板(PCB)(例如，诸如耐火(FR-4)PCB或其它合适的刚性PCB)、相应的线束和用于将PCB固定到车辆内的安装位置的三个或更多个安装螺钉。另外地，或备选地，可使用柔性PCB(flex PCB)转矩传感器来测量或感测车辆的转矩，诸如发动机转矩。这种柔性PCB转矩传感器可能需要粘合剂、热熔焊之类以在车辆内安装和使用。这种典型的远程感测技术对于车辆内的制造和安装而言可能相对较昂贵。

因此，诸如本文所述的系统和设备可能是可取的，包括远程传感器和/或远程传感器系统，其取代典型的远程感测技术装置并包括柔性PCB。在一些实施例中，本文所述的系统和设备可包括保持在两个保持塑料杯之间的柔性PCB的顶端。

在一些实施例中，本文所述的系统和设备可包括与上述顶端相对的柔性PCB的端部。与顶端相对的端部可以连接或联接到车辆的控制器。本文所述的系统和设备可有利地避免使用通常的远程感测技术的现有刚性PCB、线束和安装/定位螺钉。

本文描述的系统和设备可以减小几何堆叠，这样可以实现远程传感器与车辆的马达轴之间的气隙的更严密的(例如，改进的)控制。

本文描述的系统和设备可以减少或省去为了安装、连接和/或使用远程传感器而使用的粘合剂和/或热熔焊(例如，当与通常的远程感测及柔性PCB技术比较时)。

本文所述的系统和设备可以利用车辆马达壳体中的轴承保持部所用的现有的保持方案，这可以允许本文所述的系统和设备在没有额外的机加工表面的情况下连接到车辆和/或在车辆中操作。

在一些实施例中，本文公开的系统和设备可包括用于车辆的远程传感器，其可包括设置在远程传感器的第一端上的第一保持杯和贴近该第一保持杯设置的第二保持杯，该第二保持杯被配置成与第一保持杯配接。该远程传感器还可包括设置在由第二保持杯限定的孔中的感测装置，该感测装置被配置用以测量车辆的至少一个特性。该远程传感器还可包括柔性印刷电路板，其具有连接到感测装置的第一端和连接到车辆的控制器的第二端。

在一些实施例中，感测装置包括无线电检测和测距传感器。在一些实施例中，感测装置包括光检测和测距传感器。在一些实施例中，感测装置包括声音导航和测距传感器。在一些实施例中，感测装置包括转矩传感器。在一些实施例中，感测装置包括排放传感器。在一些实施例中，车辆的至少一个特性包括车辆的车辆废气排放。在一些实施例中，感测装置被配置为使用柔性印刷电路板将指示车辆的至少一个特性的信号传达到控制器。在一些实施例中，控制器被配置为能响应于从感测装置接收到车辆的上述至少一个特性而产生输出。在一些实施例中，柔性印刷电路板的第一端的至少一部分由第一保持杯和第二保持杯保持。在一些实施例中，柔性印刷电路板的第二端通过焊接连接而被连接到控制器。在一些实施例中，柔性印刷电路板的第二端通过机械连接而被固定到控制器。

在一些实施例中，本文公开的系统和设备可包括用于车辆的远程传感器，其可包括设置在远程传感器的第一端上的第一保持杯和贴近第一保持杯设置的第二保持杯，第二保持杯被配置成与第一保持杯固定地配接。该远程传感器还可包括设置在由第二保持杯限定的孔中的感测装置，该感测装置被配置用以测量车辆的至少一个特性。该远程传感器还可包括柔性印刷电路板，该柔性印刷电路板具有第一端和连接到车辆的控制器的第二端，其中，柔性印刷电路板的第一端的至少一部分由第一保持杯和第二保持杯保持，并且其中，感测装置设置在柔性印刷电路板的第一端上。

在一些实施例中，感测装置包括排放传感器。在一些实施例中，车辆的至少一个特性包括车辆的车辆排放。在一些实施例中，感测装置被配置为使用柔性印刷电路板将指示车辆的至少一个特性的信号传达到控制器。在一些实施例中，控制器被配置为能响应于从感测装置接收到车辆的上述至少一个特性而产生输出。在一些实施例中，柔性印刷电路板的第二端通过焊接连接而被连接到控制器。在一些实施例中，柔性印刷电路板的第二端通过机械连接而被固定到控制器。

在一些实施例中，本文公开的系统和设备可包括用于车辆的远程传感器，该远程传感器可包括第一保持杯和适于与第一保持杯固定地配接的第二保持杯。该远程传感器还可包括设置在由第二保持杯限定的孔中的感测装置，该感测装置被配置用以测量车辆的至少一个特性。该远程传感器还可包括柔性印刷电路板，该柔性印刷电路板在第一端处从感测装置延伸，而第二端连接到车辆的控制器，其中，柔性印刷电路板的第一端的至少一部分由第一保持杯和第二保持杯保持。

图1总体上示出了根据本公开的原理的车辆10。车辆10可包括任何合适的车辆，诸如小汽车、卡车、运动型多用途车辆、小型货车、改型车、任何其它载客车辆、任何合适的商用车辆或任何其它合适的车辆。虽然车辆10被示出为具有车轮并用于道路上的载客车辆，但是本公开的原理可以应用于其它交通工具，诸如飞机、船舶、火车、无人机或其它合适的交通工具。

车辆10包括车身12和发动机罩14。乘客舱18至少部分地由车身12限定。车身12的另一部分限定了发动机舱20。发动机罩14可移动地附接到车身12的一部分，使得当发动机罩14处于第一或打开位置时，发动机罩14提供到达发动机舱20的通路(access)，而当发动机罩14处于第二或关闭位置时，发动机罩14遮盖发动机舱20。在一些实施例中，发动机舱20可设置在车辆10的后部，而非这里总体示出的那样。

乘客舱18可以设置在发动机舱20的后方，但是在发动机舱20设在车辆10的后部的实施例中该乘客舱可以设置在发动机舱20的前方。车辆10可包括任何合适的推进系统，其包括内燃发动机、一个或多个电动马达(例如，电动车辆)、一个或多个燃料电池、包括内燃发动机、一个或多个电动马达的组合的混合动力(例如，混合动力车辆)推进系统和/或任何其它合适的推进系统。

在一些实施例中，车辆10可包括汽油或汽油燃料发动机，诸如火花点火发动机。在一些实施例中，车辆10可包括柴油燃料发动机，诸如压缩点火发动机。发动机舱20容纳和/或围绕车辆10的推进系统的至少一些组件。另外地，或备选地，推进控制件，诸如加速器致动器(例如，加速器踏板)、制动致动器(例如，制动踏板)、方向盘和其它这样的组件被设置在车辆10的乘客舱18中。这些推进控制装置可以由车辆10的驾驶员致动或控制，并且可以分别直接连接到推进系统的相应组件，诸如节气门、制动器、车轴、车辆变速器等。在一些实施例中，推进控制件可以将信号传达到车辆计算机(例如，线控驱动)，车辆计算机进而可以控制推进系统相应的推进组件。这样，在一些实施例中，车辆10可以是自主车辆。

在一些实施例中，车辆10包括变速器(transmission，传动装置)，该变速器经由飞轮或离合器或液力耦合装置而与曲轴连通。在一些实施例中，该变速器包括手动变速器。在一些实施例中，该变速器包括自动变速器。车辆10可包括一个或多个活塞，在内燃发动机或混合动力车辆的情况下，活塞与曲轴协同操作以产生力，该力通过变速器传递到一个或多个轴，所述轴转动车轮22。当车辆10包括一个或多个电动马达时，车辆电池和/或燃料电池向电动马达提供能量以转动车轮22。

车辆10可包括自动车辆推进系统，诸如巡航控制、自适应巡航控制、自动制动控制、其它自动车辆推进系统，或它们的组合。车辆10可以是自主或半自主车辆，或其它合适类型的车辆。车辆10可包括比本文中总体上阐示和/或公开的特征更多或更少的特征。

在一些实施例中，车辆10可包括以太网组件24、控制器局域网(CAN)总线26、面向媒体的系统传输组件(MOST)28、FlexRay组件30(例如，线控制动系统等)和局域互连网组件(LIN)32。车辆10可使用CAN总线26、MOST 28、FlexRay组件30、LIN 32、其它合适的网络或通信系统或以上的组合来将各种信息从例如车辆内或车辆外部的传感器传达到例如车辆内或车辆外部的各种处理器或控制器。车辆10可包括在本文中总体上阐示和/或公开的那些特征更多或更少的特征。

车辆10可包括如图2中总体上示出的远程传感器系统100。系统100可包括控制器102、远程传感器104和存储器106。控制器102可包括任何合适的控制器，诸如车辆电子控制单元，或任何其它合适的控制器。控制器102可包括处理器。该处理器可包括任何合适的处理器，诸如本文所描述的那些。另外地，或备选地，除了本文所述的处理器之外(或与之不同地)，控制器102可包括任何合适数量的处理器。存储器106可包括单个磁盘或多个磁盘(例如，硬盘驱动器)，并且包括管理存储器106内的一个或多个分区的存储管理模块。在一些实施例中，存储器106可包括闪存、半导体(固态)存储器等。存储器106可包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或它们的组合。存储器106可包括多个指令，当由处理器执行时，这些指令实现了处理器至少控制车辆10的各种功能。

控制器102可被配置成从远程传感器104接收输入。远程传感器104可包括任何合适的传感器，诸如无线电检测和测距(雷达)传感器、光检测和测距(LIDAR)传感器、全球定位系统(GPS)传感器、声音导航和测距(声纳)传感器、转矩传感器、排放传感器或其它合适的传感器。远程传感器104被配置用以感测或监测车辆10的一个或多个车辆特性，这些车辆特性可包括车辆位置、车辆排放、发动机转矩等。例如，远程传感器104可包括设置在车辆10的排气输出部或其附近(例如，和/或在远程传感器104被配置用以测量或感测多个特性的任何合适的机构处或附近)的排放传感器。例如，远程传感器104可以感测或测量排放量(例如，氮氧化物、非甲烷有机气体、一氧化碳、颗粒物和甲醛中的一种或多种)。远程传感器104可生成指示所感测或所测量的排放的输出信号。远程传感器104可以将输出信号传达到控制器102。控制器102可以使用输出信号来执行车辆10内的操作，以开启车辆10内的功能或过程，以在车辆10内生成指示物(indicator)，以与远程定位的计算装置通信等。应当理解的是，虽然远程传感器104被描述为感测或测量排放，但是远程传感器104可以被配置用以传感器或测量车辆10的任何合适机构或系统的任何合适特性。

图3A至图3D总体上示出了根据本公开的原理的远程传感器104。远程传感器104可包括第一端107。第一保持杯108设置在远程传感器104的第一端107处或附近。远程传感器104包括在第一端107处或附近贴近第一保持杯108设置的第二保持杯110。第二保持杯110可被配置成与第一保持杯108配接。远程传感器104包括感测装置112，该感测装置112设置在由第一保持杯108和/或第二保持杯110限定的孔114中。感测装置112可被配置用以感测和/或测量车辆的至少一个车辆特性，诸如本文所述的那些。远程传感器104包括电缆116。电缆116可包括和/或被称作扁平柔性电缆、带状电缆、电缆、柔性PCB、带状物等(例如，电缆116可包括柔性PCB)。

电缆116包括第一端118，该第一端118连接到感测装置112。电缆116包括第二端120，该第二端120电连接到车辆10的控制器。车辆的控制器可包括控制器102、马达控制器或其它合适的控制器。电缆116的第二端120可被焊接到车辆的控制器，或者可以以任何合适的方式电连接或联接到车辆的控制器。在一些实施例中，柔性PCB 116的第一端118的至少一部分由第一保持杯108和第二保持杯110保持。

在一些实施例中，用于车辆的远程传感器可包括设置在远程传感器的第一端上的第一保持杯和贴近第一保持杯设置的第二保持杯，第二保持杯被配置成与第一保持杯配接。远程传感器还可包括设置在由第二保持杯限定的孔中的感测装置，该感测装置被配置用以测量车辆的至少一个特性。远程传感器还可包括柔性印刷电路板，其第一端连接到感测装置，而其第二端连接到车辆的控制器。

在一些实施例中，感测装置包括无线电检测和测距传感器。在一些实施例中，感测装置包括光检测和测距传感器。在一些实施例中，感测装置包括声音导航和测距传感器。在一些实施例中，感测装置包括转矩传感器。在一些实施例中，感测装置包括排放传感器。在一些实施例中，车辆的上述至少一个特性包括车辆的车辆排放。在一些实施例中，感测装置被配置为使用柔性印刷电路板将指示车辆的至少一个特性的信号传达到控制器。在一些实施例中，控制器被配置为能响应于从感测装置接收车辆的至少一个特性而产生输出。在一些实施例中，柔性印刷电路板的第一端的至少一部分由第一保持杯和第二保持杯保持。在一些实施例中，柔性印刷电路板的第二端通过焊接连接而被连接到控制器。在一些实施例中，柔性印刷电路板的第二端经由机械连接而被固定到控制器。

在一些实施例中，用于车辆的远程传感器可包括设置在远程传感器的第一端上的第一保持杯和贴近该第一保持杯的设置第二保持杯，该第二保持杯被配置成与第一保持杯固定地配接。该远程传感器还可包括设置在由第二保持杯限定的孔中的感测装置，该感测装置被配置用以测量车辆的至少一个特性。该远程传感器还可包括柔性印刷电路板，其具有第一端和连接到车辆的控制器的第二端，其中，柔性印刷电路板的第一端的至少一部分由第一保持杯和第二保持杯保持，并且其中，该感测装置设置在柔性印刷电路板的第一端上。

在一些实施例中，感测装置包括排放传感器。在一些实施例中，车辆的至少一个特性包括车辆的车辆排放。在一些实施例中，感测装置被配置为使用柔性印刷电路板将指示车辆的至少一个特性的信号传达到控制器。在一些实施例中，控制器被配置为能响应于从感测装置接收到车辆的至少一个特性而产生输出。在一些实施例中，柔性印刷电路板的第二端通过焊接连接而被连接到控制器。在一些实施例中，柔性印刷电路板的第二端通过机械连接而被固定到控制器。

在一些实施例中，用于车辆的远程传感器可包括第一保持杯和适于与第一保持杯固定地配接的第二保持杯。该远程传感器还可包括设置在由第二保持杯限定的孔中的感测装置，该感测装置被配置用以测量车辆的至少一个特性。该远程传感器还可包括柔性印刷电路板，该柔性印刷电路板在第一端从感测装置延伸，而第二端连接到车辆的控制器，其中，柔性印刷电路板的第一端的至少一部分由第一保持杯和第二保持杯保持。

以上的论述意在说明本公开的原理和各种实施例。一旦完全理解了上述公开，许多变型和修改对于本领域技术人员将变得显而易见。随附的权利要求旨在被解释为包括所有这些变型和修改。

词语“示例”在本文中用于意味着用作例子、例证或图示。本文描述为“示例”的任何方面或设计都并非必须被解释为比其它方面或设计要优选或有利。而是，词语“示例”的使用意在以具体形式来呈现概念。如在本申请中所使用的，术语“或者”意在表达包含性的“或者”的意思，而非排他性的“或者”。即，除非具体说明，或者从上下文中清楚体现，否则“X包括A或B”意在表达任何普通包含性的排列的意思。即，如果X包括A、X包括B或者X包括A和B，则在上述任何情况下均满足“X包括A或B”。此外，除非特别说明或者从上下文可以清楚表现出是指单数形式，否则本申请和所附权利要求中使用的不定冠词“一”和“一个”通常应该被解释为表达“一个或多个”的意思。此外，本文通篇使用的术语“一种实施方式”或“一个实施方式”不旨在表达同一个实施例或实施方式(除非有如此的具体说明)。

本文描述的系统、算法、方法、指令等的实施方式可以以硬件、软件或它们的任意组合来实现。硬件可包括例如计算机、知识产权(IP)核心、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑阵列、光处理器、可编程逻辑控制器、微代码、微控制器、服务器、微处理器、数字信号处理器或任何其它合适的电路。在权利要求中，术语“处理器”应该被理解为包括任何前述硬件，或单独或以组合方式设置。术语“信号”和“数据”可互换使用。

如本文所使用的，术语“模块”可包括被设计用于与其它组件共同使用的封装的功能硬件单元、可由控制器执行的指令集(例如，处理器执行软件或固件)、被设置为执行特定功能的处理电路以及与较大系统接口连接的自包含式硬件或软件组件。例如，模块可包括专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、电路、数字逻辑电路、模拟电路、分立电路的组合、门和其它类型的硬件或它们的组合。在其它实施例中，模块可包括存储器，该存储器存储可由控制器执行以实现模块的特征的指令。

此外，在一个方面中，例如，可以使用具有计算机程序的通用计算机或通用处理器来实现本文描述的系统，该计算机程序在被执行时，执行本文描述的相应方法、算法和/或指令中的任何方法、算法和/或指令。此外，或者备选地，例如可以利用专用的计算机/处理器，其可包含用于执行本文描述的任何方法、算法或指令的其它硬件。

此外，本公开的所有的或部分的实施方式可以采取可从例如计算机可用或计算机可读介质访问的计算机程序产品的形式。计算机可用或计算机可读介质可以是任何例如可有形地包含、存储、通信或传输由任何处理器使用或与任何处理器结合使用的程序的装置。此介质例如可以是电、磁、光、电磁或半导体装置。也可使用其它合适的介质。

现已描述了上述实施例、实施方式和方面，以便能够容易地理解本公开，而并非限制本公开。相反，本公开旨在覆盖包括在所附权利要求的范围内的各种修改和等效布置，此范围应符合最宽泛的解释以包含法律允许的所有这样的修改和等效结构。