用于车辆天窗系统的辐射加热双滚轮罩

背景技术

在本部分中提供的信息是为了总体上阐述本公开的上下文的目的。在本部分中描述的程度上，当前署名的发明人的工作以及在提交时可能不以其它方式作为现有技术的描述的各方面，既不明示地也不暗示地被认为是本公开的现有技术。

本公开涉及用于车辆的天窗系统，且更具体地涉及用于车辆天窗系统的双滚轮罩，包括辐射加热罩（shade）和阻挡罩（blocking shade）。

车辆通常包括天窗，以使得自然光和/或新鲜空气进入客舱。然而，在车辆在冷环境温度中操作时，天窗引起显著的热损失。一些车辆可包括可以用于阻挡光的天窗罩。

发明内容

用于车辆的天窗的辐射加热和阻挡罩系统包括第一滚轮，所述第一滚轮配置成被安装在车辆的天窗的一个端部附近。第二滚轮被安装在第一滚轮附近在第一滚轮和天窗之间。辐射加热罩至少部分地围绕第一滚轮卷绕。辐射加热罩具有展开位置和缩回位置。阻挡罩至少部分地围绕第二滚轮卷绕。阻挡罩具有展开位置和缩回位置。当阻挡罩和辐射加热罩处于展开位置时，阻挡罩平行于辐射加热罩设置在辐射加热罩和天窗之间，且从辐射加热罩隔开。

在其它特征中，阻挡罩包括在阻挡罩的第一表面上的反光层。阻挡罩包括在阻挡罩的第二表面上的隔热层。反光层包括铝箔。

在其它特征中，在阻挡罩展开时，第一表面面向天窗。当阻挡罩和辐射加热罩展开时，第二表面面向辐射加热罩。铰链将辐射加热罩和阻挡罩的端部可拆卸地连接在一起。

在其它特征中，第一支撑构件设置在天窗的一侧上。第二支撑构件设置在天窗的相对侧上。第一滚轮和第二滚轮由第一支撑构件和第二支撑构件可旋转地附接到车辆。

在其它特征中，感测环境温度的环境温度传感器和感测太阳能载荷的太阳能载荷传感器中的至少一个。第一马达配置成使辐射加热罩在缩回位置和展开位置之间移动。第二马达配置成使阻挡罩在缩回位置和展开位置之间移动。

在其它特征中，控制器配置成基于环境温度和太阳能载荷中的至少一个使辐射加热罩和阻挡罩中的一个或两者在缩回位置和展开位置之间移动。环境传感器感测环境参数。第一马达配置成使辐射加热罩在缩回位置和展开位置之间移动。第二马达配置成使阻挡罩在缩回位置和展开位置之间移动。控制器配置成基于环境参数使辐射加热罩和阻挡罩中的一个或两者在缩回位置和展开位置之间移动。

在其它特征中，第一马达配置成使辐射加热罩在缩回位置和展开位置之间移动。第一开关配置成启动和停止第一马达。第二马达配置成使阻挡罩在缩回位置和展开位置之间移动。第二开关配置成启动和停止第二马达。

用于车辆的天窗的辐射加热和阻挡罩系统包括第一滚轮，所述第一滚轮配置成被安装在车辆的天窗的一个端部附近。第二滚轮被安装在第一滚轮附近在第一滚轮和天窗之间。辐射加热罩至少部分地围绕第一滚轮卷绕。辐射加热罩具有展开位置和缩回位置。阻挡罩至少部分地围绕第二滚轮卷绕。阻挡罩具有展开位置和缩回位置。当阻挡罩和辐射加热罩处于展开位置时，阻挡罩平行于辐射加热罩设置在辐射加热罩和天窗之间，且从辐射加热罩隔开。阻挡罩包括在阻挡罩的第一表面上的反光层和在阻挡罩的第二表面上的隔热层。第一马达配置成使辐射加热罩在缩回位置和展开位置之间移动。第一开关配置成启动和停止第一马达。第二马达配置成使阻挡罩在缩回位置和展开位置之间移动。第二开关配置成启动和停止第二马达。

用于车辆的天窗的辐射加热和阻挡罩系统包括第一滚轮，所述第一滚轮配置成被安装在车辆的天窗的一个端部附近。第二滚轮被安装在第一滚轮附近在第一滚轮和天窗之间。辐射加热罩至少部分地围绕第一滚轮卷绕。辐射加热罩具有展开位置和缩回位置。阻挡罩至少部分地围绕第二滚轮卷绕。阻挡罩具有展开位置和缩回位置。当阻挡罩和辐射加热罩处于展开位置时，阻挡罩平行于辐射加热罩设置在辐射加热罩和天窗之间，且从辐射加热罩隔开。阻挡罩包括在阻挡罩的第一表面上的反光层和在阻挡罩的第二表面上的隔热层。环境传感器感测环境参数。第一马达配置成使辐射加热罩在缩回位置和展开位置之间移动。第二马达配置成使阻挡罩在缩回位置和展开位置之间移动。控制器配置成基于环境参数使辐射加热罩和阻挡罩中的一个或两者在缩回位置和展开位置之间移动。

方案1. 用于车辆的天窗的辐射加热和阻挡罩系统，包括：

第一滚轮，所述第一滚轮配置成被安装在车辆的天窗的一个端部附近；

第二滚轮，被安装在第一滚轮附近在第一滚轮和天窗之间；

辐射加热罩，至少部分地围绕第一滚轮卷绕，其中，辐射加热罩具有展开位置和缩回位置；以及

阻挡罩，至少部分地围绕第二滚轮卷绕，其中，阻挡罩具有展开位置和缩回位置，

其中，当阻挡罩和辐射加热罩处于展开位置时，阻挡罩平行于辐射加热罩设置在辐射加热罩和天窗之间，且从辐射加热罩隔开。

方案2. 根据方案1所述的辐射加热和阻挡罩系统，其中，阻挡罩包括在阻挡罩的第一表面上的反光层。

方案3. 根据方案2所述的辐射加热和阻挡罩系统，其中，阻挡罩包括在阻挡罩的第二表面上的隔热层。

方案4. 根据方案2所述的辐射加热和阻挡罩系统，其中，反光层包括铝箔。

方案5. 根据方案3所述的辐射加热和阻挡罩系统，其中，在阻挡罩展开时，第一表面面向天窗。

方案6. 根据方案5所述的辐射加热和阻挡罩系统，其中，当阻挡罩和辐射加热罩展开时，第二表面面向辐射加热罩。

方案7. 根据方案1所述的辐射加热和阻挡罩系统，还包括铰链，以将辐射加热罩和阻挡罩的端部可拆卸地连接在一起。

方案8. 根据方案1所述的辐射加热和阻挡罩系统，还包括：

第一支撑构件，设置在天窗的一侧上；和

第二支撑构件，设置在天窗的相对侧上，

其中，第一滚轮和第二滚轮由第一支撑构件和第二支撑构件可旋转地附接到车辆。

方案9. 根据方案1所述的辐射加热和阻挡罩系统，还包括感测环境温度的环境温度传感器和感测太阳能载荷的太阳能载荷传感器中的至少一个。

方案10. 根据方案1所述的辐射加热和阻挡罩系统，还包括第一马达，第一马达配置成使辐射加热罩在缩回位置和展开位置之间移动。

方案11. 根据方案10所述的辐射加热和阻挡罩系统，还包括第二马达，第二马达配置成使阻挡罩在缩回位置和展开位置之间移动。

方案12. 根据方案11所述的辐射加热和阻挡罩系统，还包括控制器，控制器配置成基于环境温度和太阳能载荷中的至少一个使辐射加热罩和阻挡罩中的一个或两者在缩回位置和展开位置之间移动。

方案13. 根据方案1所述的辐射加热和阻挡罩系统，还包括感测环境参数的环境传感器。

方案14. 根据方案13所述的辐射加热和阻挡罩系统，还包括第一马达，第一马达配置成使辐射加热罩在缩回位置和展开位置之间移动。

方案15. 根据方案14所述的辐射加热和阻挡罩系统，还包括第二马达，第二马达配置成使阻挡罩在缩回位置和展开位置之间移动。

方案16. 根据方案15所述的辐射加热和阻挡罩系统，还包括控制器，控制器配置成基于环境参数使辐射加热罩和阻挡罩中的一个或两者在缩回位置和展开位置之间移动。

方案17. 根据方案1所述的辐射加热和阻挡罩系统，还包括：

第一马达，配置成使辐射加热罩在缩回位置和展开位置之间移动；和

第一开关，配置成启动和停止第一马达。

方案18. 根据方案17所述的辐射加热和阻挡罩系统，还包括：

第二马达，配置成使阻挡罩在缩回位置和展开位置之间移动；和

第二开关，配置成启动和停止第二马达。

方案19. 用于车辆的天窗的辐射加热和阻挡罩系统，包括：

第一滚轮，所述第一滚轮配置成被安装在车辆的天窗的一个端部附近；

第二滚轮，被安装在第一滚轮附近在第一滚轮和天窗之间；

辐射加热罩，至少部分地围绕第一滚轮卷绕，其中，辐射加热罩具有展开位置和缩回位置；

阻挡罩，至少部分地围绕第二滚轮卷绕，其中，阻挡罩具有展开位置和缩回位置，

其中，当阻挡罩和辐射加热罩处于展开位置时，阻挡罩平行于辐射加热罩设置在辐射加热罩和天窗之间，且从辐射加热罩隔开，以及

其中，阻挡罩包括在阻挡罩的第一表面上的反光层和在阻挡罩的第二表面上的隔热层，

第一马达，配置成使辐射加热罩在缩回位置和展开位置之间移动；

第一开关，配置成启动和停止第一马达；

第二马达，配置成使阻挡罩在缩回位置和展开位置之间移动；以及

第二开关，配置成启动和停止第二马达。

方案20. 用于车辆的天窗的辐射加热和阻挡罩系统，包括：

第一滚轮，所述第一滚轮配置成被安装在车辆的天窗的一个端部附近；

第二滚轮，被安装在第一滚轮附近在第一滚轮和天窗之间；

辐射加热罩，至少部分地围绕第一滚轮卷绕，其中，辐射加热罩具有展开位置和缩回位置；

阻挡罩，至少部分地围绕第二滚轮卷绕，其中，阻挡罩具有展开位置和缩回位置，

其中，当阻挡罩和辐射加热罩处于展开位置时，阻挡罩平行于辐射加热罩设置在辐射加热罩和天窗之间，且从辐射加热罩隔开，以及

其中，阻挡罩包括在阻挡罩的第一表面上的反光层和在阻挡罩的第二表面上的隔热层；

感测环境参数的环境传感器；

第一马达，配置成使辐射加热罩在缩回位置和展开位置之间移动；

第二马达，配置成使阻挡罩在缩回位置和展开位置之间移动；以及

控制器，配置成基于环境参数使辐射加热罩和阻挡罩中的一个或两者在缩回位置和展开位置之间移动。

本公开的其它应用领域将从详细描述、权利要求和附图变得显而易见。详细描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，并且不旨在限制本公开的范围。

附图说明

本公开从详细描述和附图将得到更全面的理解，其中：

图1是根据本公开的包括天窗的车辆的示例的透视图；

图2是图1的车辆的天窗的放大透视图；

图3是天窗和辐射加热罩的示例的侧视横截面图；

图4是根据本公开的天窗、辐射加热罩和阻挡罩的示例的侧视横截面图；

图5是根据本公开的阻挡罩的示例的侧视横截面图；

图6是根据本公开的天窗、辐射加热罩和阻挡罩的示例的透视图；

图7是根据本公开的用于支撑辐射加热罩和阻挡罩的支撑构件的示例的透视图；

图8是根据本公开的用于操作辐射加热罩和阻挡罩的控制器的功能框图；

图9是根据本公开的用于操作辐射加热罩和阻挡罩的方法的流程图；和

图10是用以自动地控制辐射加热罩和阻挡罩的位置的控制器的示例的功能框图。

在附图中，可以重复使用附图标记来标识类似和/或相同的元件。

具体实施方式

根据本公开的系统和方法涉及用于包括天窗系统的车辆的双滚轮罩，包括辐射加热罩和阻挡罩。在不使用时，辐射加热罩围绕一个滚轮卷绕。在不使用时，阻挡罩围绕另一个滚轮卷绕。

在需要时，辐射加热罩在有阻挡罩或没有阻挡罩的情况下在车辆的乘员上方展开。阻挡罩也可以在车辆的乘员上方展开（在有辐射加热罩或者没有辐射加热罩的情况下）。阻挡罩提供热隔离。此外，阻挡罩在冷天气期间防止至天窗的辐射热损失且在热天气期间反射通过天窗的太阳能载荷。

辐射加热提供乘员加热舒适性。当环境温度高于第一温度阈值或者在第一温度阈值和第二温度阈值之间时，辐射加热罩关闭，且阻挡罩选择性地展开以阻挡太阳能载荷。当环境温度低于第二温度阈值时，辐射加热罩打开，且阻挡罩根据太阳能载荷选择性地展开。

在一些示例中，车辆包括内燃发动机（ICE）和/或电动马达。在一些示例中，车辆是没有内燃发动机的电动车辆（EV）。对于EV和ICE应用，辐射加热罩可以用于改进效率。此外，辐射加热罩安静地操作，这改进用户体验。

现在参考图1至3，用于车辆10的辐射加热双滚轮罩的示例。在图1和2中，车辆10包括车顶16和天窗系统18，天窗系统18包括透明基板20，例如玻璃。

在图3中，辐射加热罩50以展开位置示出。辐射加热罩50的一个端部附接到滚轮52。与辐射加热罩50的示例有关的附加细节可以在2018年4月16号提交的共同受让的美国专利申请No.15/953,738（GM案卷No. P044823）中找到，该专利申请通过参考全文并入本文。

把手部分56可选地附接到辐射加热罩50的相对端部。当车辆10经受冷环境温度（例如-20C）时，辐射加热罩50经受从辐射加热罩50到透明材料20的大辐射热损失。

现在参考图4，阻挡罩70的一个端部附接到滚轮72。把手部分76可选地附接到阻挡罩70的相对端部。在阻挡罩70和辐射加热罩50两者都处于展开位置时，阻挡罩70设置在大致平行于辐射加热罩50的平面中。

现在参考图5，阻挡罩70被更详细地示出为包括第一层92和第二层94。在一些示例中，在隔热层70展开时，第一层92面向天窗玻璃20。在一些示例中，第一层92包括反光材料。在一些示例中，第一层92包括由铝、金或其它薄反光材料制成的箔。第一反光层在热夏季天气期间阻挡太阳能载荷，且还在冬季天气期间减少至冷天窗的辐射热损失。在一些示例中，第二层94包括隔热材料。

现在参考图6，示出了辐射加热罩50和阻挡罩70处于展开位置。阻挡罩70位于辐射加热罩50和天窗玻璃20之间。铰链或连接器90可以用于将阻挡罩70附接到辐射加热罩50，从而它们能够一起移动往返至展开位置和/或缩回位置（以及它们之间的位置）。

现在参考图7，示出了用于支撑辐射加热罩50和阻挡罩70的支撑构件110。辐射加热罩50围绕被支撑在位于车辆的相对横向侧上的支撑构件110之间的滚轮112卷绕。阻挡罩70围绕被支撑在位于车辆10的相对横向侧上的支撑构件110之间的滚轮114卷绕。

现在参考图8，辐射加热罩50和阻挡罩70可以响应于用户输入展开和/或缩回且/或由控制器124和马达自动地展开和/或缩回。控制器124与感测环境参数的一个或多个环境传感器（例如，环境温度传感器120、太阳能载荷传感器122或其它传感器）、辐射罩马达132、阻挡罩马达134和控制装置136（包括第一开关141和/或第二开关143）通信。

在一些示例中，辐射罩马达132和阻挡罩马达134直接地或间接地（通过传动机构）联接到辐射加热罩50和阻挡罩70的把手部分56和76的边缘和/或滚轮112和114。控制装置136可以用于手动地控制辐射加热罩50和/或阻挡罩70的位置。在一些示例中，第一开关141和第二开关143可以分别用于控制辐射罩马达132和阻挡罩马达134。

现在参考图9，示出了操作辐射加热罩50和阻挡罩70的方法。在220，所述方法确定环境温度。在224，所述方法确定太阳能载荷或强度。在228，所述方法确定T

如果228为真，那么方法在232关闭辐射热。在236，方法确定太阳能载荷是否大于或等于太阳能载荷阈值。如果236为假，那么方法以242继续且缩回阻挡罩。如果236为真，方法以244继续且展开阻挡罩。

如果228为假，那么方法以250继续。在250，方法确定T

现在参考图10，控制器124控制一个或多个马达410，414，马达410，414由传动机构420，424联接到辐射加热罩430和阻挡罩434。在一些示例中，传动机构420，424可包括将马达410，414分别联接到辐射加热罩430和阻挡罩434的一个或多个齿轮、传动轴、传动线或链、轨道等。控制器124自动地操作辐射加热罩430和阻挡罩434，如上文所述的那样。

本文所述的双滚轮罩通过最小化至天窗的热损失而改进乘员热舒适性。本文所述的双滚轮罩通过至天窗的辐射热损失而满足表面温度要求。本文所述的双滚轮罩满足严格的包装要求。在一些示例中，对于EV应用，可以有高达30%的HVAC能量节省。效率改进可以显著地增加EPA驾驶里程。在一些示例中，本文所述的双罩滚轮可以提供驾驶里程高达16英里（从238英里向上）的增加。

前述描述本质上仅是说明性的，并且决不旨在限制本公开、其应用或使用。本公开的宽泛教导可以以各种形式实施。因此，虽然本公开包括特定示例，但是本公开的真实范围不应如此限制，因为在研究附图、说明书和所附权利要求后，其它修改将变得显而易见。应当理解，在不改变本公开的原理的情况下，方法内的一个或多个步骤可以以不同的顺序（或同时）执行。此外，尽管上文将实施例中的每一个描述为具有某些特征，但参考本公开的任何实施例描述的那些特征中的任何一个或多个可在其它实施例中的任一个的特征中实施和/或与其它实施例中的任一个的特征组合，即使未明确地描述所述组合也是如此。换句话说，所描述的实施例不是相互排斥的，并且一个或多个实施例彼此的置换仍然在本公开的范围内。

使用各种术语描述元件之间（例如，模块、电路元件、半导体层等之间）的空间和功能关系，包括“连接”、“接合”、“联接”、“相邻”、“紧挨着”、“在顶部上”、“上方”、“下方”和“设置”。除非明确地描述为“直接的”，否则当在以上公开中描述第一和第二元件之间的关系时，该关系可以是在第一和第二元件之间不存在其它中间元件的直接关系，但是也可以是在第一和第二元件之间（在空间上或功能上）存在一个或多个中间元件的间接关系。如本文使用的那样，短语“A、B和C中的至少一个”应当被解释为意指使用非排他性逻辑“或”的逻辑（A或B或C），并且不应当被解释为意指“A中的至少一个、B中的至少一个和C中的至少一个”。

在图中，如箭头所指示的箭头的方向通常表示图示感兴趣的信息流（例如数据或指令）。例如，当元件A和元件B交换各种信息，但是从元件A传输到元件B的信息与图示相关时，箭头可从元件A指向元件B。该单向箭头并非暗示没有其它信息从元件B传输到元件A。此外，对于从元件A发送到元件B的信息，元件B可向元件A发送对信息的请求或对信息的接收确认。

在本申请中，包括下面的定义，术语“模块”或术语“控制器”可用术语“电路”代替。术语“模块”可指代以下各项、作为以下各项的一部分或者包括以下各项：专用集成电路（ASIC）；数字、模拟或混合模拟/数字分立电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列（FPGA）；执行代码的处理器电路（共享、专用或组）；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路（共享、专用或组）；提供所述功能的其它合适的硬件部件；或者以上的一些或全部的组合，诸如在芯片上系统中。

模块可以包括一个或多个接口电路。在一些示例中，接口电路可包括连接到局域网（LAN）、因特网、广域网（WAN）或其组合的有线或无线接口。本公开的任何给定模块的功能可以分布在经由接口电路连接的多个模块中。例如，多个模块可允许载荷平衡。在另外的示例中，服务器（也称为远程或云）模块可代表客户端模块完成一些功能。

如上文所使用的那样，术语“代码”可包括软件、固件和/或微代码，并且可指代程序、例程、函数、类、数据结构和/或对象。术语“共享处理器电路”涵盖执行来自多个模块的一些或所有代码的单个处理器电路。术语“组处理器电路”涵盖与附加处理器电路组合执行来自一个或多个模块的一些或所有代码的处理器电路。对多个处理器电路的引用涵盖分立管芯上的多处理器电路、单个管芯上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个核、单个处理器电路的多个线程、或以上的组合。术语“共享存储器电路”涵盖存储来自多个模块的一些或所有代码的单个存储器电路。术语“组存储器电路”涵盖与附加存储器组合存储来自一个或多个模块的一些或所有代码的存储器电路。

术语“存储器电路”是术语“计算机可读介质”的子集。如本文所使用的那样，术语“计算机可读介质”不涵盖通过介质（诸如在载波上）传播的暂态性电信号或电磁信号；术语“计算机可读介质”因此可被认为是有形的和非暂态性的。非暂态性有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器电路（诸如闪存存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩膜只读存储器电路）、易失性存储器电路（诸如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路）、磁存储介质（诸如模拟或数字磁带或硬盘驱动器）和光存储介质（诸如CD、DVD或蓝光光盘）。

本申请中描述的设备和方法可部分或全部由通过配置通用计算机以执行计算机程序中实施的一个或多个特定功能而创建的专用计算机来实施。上述功能框、流程图部件和其它元件用作软件规范，其可以通过熟练技术人员或程序员的例行工作转换成计算机程序。

计算机程序包括存储在至少一个非暂态性有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可包括或依赖于所存储的数据。计算机程序可涵盖与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统（BIOS）、与专用计算机的特定装置交互的装置驱动器、一个或多个操作系统、用户应用、后台服务、后台应用等。

计算机程序可包括：（i）要解析的描述性文本，诸如HTML（超文本标记语言）、XML（可扩展标记语言）或JSON（JavaScript对象符号化）（ii）汇编代码，（iii）由编译器从源代码生成的目标代码，（iv）由解释器执行的源代码，（v）由即时编译器编译和执行的源代码，等等。仅作为示例，可以使用来自包括C、C++、C#、Objective-C、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Java®、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、Javascript®、HTML5（超文本标记语言第5次修订）、Ada、ASP（活动服务器页面）、PHP（PHP：超文本预处理器）、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Flash®、Visual Basic®、Lua、MATLAB、SIMULINK和Python®的语言的语法来编写源代码。