CN105793120B - 主动式小腿接合*** - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的主动式腿部接合***(10)，该主动式腿部接合***(10)包括能够选择性地展开的腿部接合构件(12)。

Description

主动式小腿接合***

相关申请的交叉引用

本申请要求均在2013年11月29日提交的美国临时申请No.61/910,270和61/910,265的优先权，上述美国申请的全部公开内容通过引用的方式并入本文。

背景技术

目前，在SUV和轻型卡车中，通常难以在行进的车辆与行人接触之后减轻对行人的腿部伤害并防止行人“钻入”车辆下方。这是由于这些类型的车辆通常具有较高的保险杠高度，并且由于车辆款式要求、越野性能需求及其它因素而难以封装固定的下部安装式吸能构件。因此，对于被设计成在行人与SUV或轻型卡车碰撞时检测、捕获并支撑行人小腿的主动式***，存在着需求。

发明内容

在本文所述的实施例的一个方面，用于车辆的主动式腿部接合***包括能够选择性地展开的腿部接合构件。

在本文所述的实施例的另一个方面，提供了一种用于车辆的腿部接合***。该***包括能够展开的腿部接合构件，并构造成使得该腿部接合构件在致动之前处于收起位置。该***还构造成使得所述腿部接合构件能够在车辆与行人接触之前移动到展开位置，在该展开位置，所述腿部接合构件的至少一部分位于车辆的前保险杆与车辆所处的行驶面之间。

附图说明

附图示出了本发明的实施例并与书面描述一起用于解释本发明的原理，这些附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是车辆前端的局部侧视图，该车辆包括根据本文所述一个实施例的腿部接合***，该腿部接合***被示出为处于收起状态或致动前状态。

图2是图1的车辆前端的下侧的局部透视图，示出了图1所示的腿部接合***的实施例。

图2A是根据本文所述一个实施例的腿部接合***的示意图，该腿部接合***被示出为处于完全展开状态或伸展状态。

图2B是根据本文所述另一个实施例的腿部接合***的示意图，该腿部接合***被示出为处于完全展开状态或伸展状态。

图3是图1的侧视图，示出了处于完全展开状态或伸展状态的腿部接合***的实施例。

图4是根据本文所述一个实施例的腿部接合***的示意性框图。

图5是根据本文所述另一个实施例的腿部接合***的示意性框图。

图6是示出了根据本文所述一个实施例的腿部接合***的示意图，该腿部接合***处于完全展开状态以接合行人的腿部。

图7是腿部接合***的壳体的一个实施例的示意图，该腿部接合***的其它元件可以附接到该壳体，以便于该***安装在车辆中。

图7A是腿部接合***的壳体的示意图，腿部接合***的另一个实施例的其它元件可以附接到该壳体，以便于该***安装在车辆中。

图8A是根据本文所述一个实施例的摆动式腿部接合***，该腿部接合***被示出为在收起状态或致动前状态。

图8B是图8A所示的摆动式腿部接合***的实施例的示意图。

图9A是根据本文所述另一个实施例的摆动式腿部接合***的示意图，该摆动式腿部接合***被示出为在收起状态或致动前状态。

图9B是图9A所示的摆动式腿部接合***的实施例的示意图。

具体实施方式

在对多个附图的整个描述中，同样的附图标记表示同样的部件。另外，虽然对于本文所述的各种特征的尺寸会提到目标值，但应理解，这些值可由于各种因素(例如制造公差)而变化，而且，这些变化也在本文所述实施例的预期范围内。

图1-7示出了车辆安装式腿部接合***(总体标示为10)的各种实施例。该腿部接合***包括腿部接合构件12，该腿部接合构件12能够移动到相对于路面或行驶面而言的预定位置，以便在车辆接触行人时与行人膝盖以下的小腿接合，或者在车辆与行人接触之后尽快与行人的小腿接合。在特定实施例中，腿部接合构件12被定位成：当该***展开时，与位于车辆保险杠99前方的成年行人的胫骨的下部1/2接触。在腿部接合构件12的完全展开位置，腿部接合构件12有助于防止行人在发生碰撞时“钻入”车辆下方。如本文所使用的，该术语“钻入”是指在车辆与行人接触之后、行人或行人的一部分移动到行进车辆的前保险杆和/或车身的下方。

在图1-5所示的实施例中，腿部接合***10包括可移动的吸能式腿部接合构件12。在一个实施例中，腿部接合构件12是新月形的(crescent-shaped)和/或基本上遵循于车辆前保险杆的当该构件处于展开状态时正好位于腿部接合构件上方的部分的曲率或者具有与车辆前保险杆的该部分相同的曲率。腿部接合构件12可以由任何适当的吸能材料形成，例如泡沫材料、聚合物、橡胶、硅胶、一种或多种金属材料等。腿部接合构件12也可以由可膨胀的袋、膜片或容器形成，它可以响应于致动信号而由合适的气体生成***(例如，与该容器以可操作方式联接的引爆器或气体生成***)或其它膨胀流体源(例如，与通过压缩机的操作而被充气的储存器以可操作方式联接的空气管路)膨胀。

在特定实施例中，取决于该腿部接合构件中使用的吸能材料的类型、所述行驶面和车辆保险杠之间的可用间隔、以及其它的相关因素，表示该腿部接合构件的沿着与行人腿部接触的该构件表面的高度或厚度的尺寸H在20到150毫米的范围内。

在本文所述的实施例中，腿部接合***10是主动式机构，这意味着该腿部接合构件12能够响应于某种预定状况或一组预定状况的发生而从通常的收起或缩回(即，非展开)状态(如图1和2所示)展开到被设计成与行人的腿部接合的完全展开状态。在车辆和行人之间接触之前，先到达该完全展开位置。

在一些实施例中，腿部接合构件12安装在致动器上，所述致动器为一个或多个伸缩臂14的形式，该伸缩臂14将腿部接合构件12以可操作方式联接到车辆的一部分。图1-5所示的实施例使用了两个彼此间隔开的伸缩臂14，其中在腿部接合构件12的每个端部附近连接有一个臂。然而，可以使用任何期望数目的伸缩臂。而且，取决于具体应用中的在操作上、结构上或尺寸上的要求，臂14可以在沿着该构件的任一个或多个期望位置处连接到腿部接合构件12。

参考图2A，在一个实施例中，每个臂14为气动或液压活塞-气缸组合件的形式。活塞杆14a附接到活塞，以便随着该活塞(未示出)一起移动。该腿部接合构件的一部分附接到每个活塞杆14a的端部。以已知的方式，对腿部接合***10的致动使得加压流体被引入到气缸内(或者在气缸内流动)，从而使活塞14b沿着其相关气缸的内部移动。活塞14b的移动引起与活塞附接的杆14a的移动，而且也使与杆14a的端部附接的腿部接合构件12相应移动到该腿部接合构件的完全展开位置。

图2A示出采用了活塞-气缸组合件形式的可致动臂14的***的一个示例。除了臂14和腿部接合构件12，所述***的该实施例还包括：与臂14联接的控制器22，用于根据预定标准来控制腿部接合构件12的展开；以及一个或多个加压流体源和相关的流体流量控制机构(包括阀装置、螺线管等)，它们以可操作方式联接到控制器22和气缸14并构造成在需要时将加压流体提供给所述臂。

臂14可以被构造、定向并以可操作方式联接到车辆，使得：所述臂的彼此平行的纵向轴线或推进轴线P1和P2朝着腿部接合构件12的最终展开位置指向或者与腿部接合构件12的最终展开位置对准，并且，当所述臂被致动时，所述臂的行程使腿部接合构件12移动到期望的完全展开位置。

用于该***的加压流体源例如可以包括：通过用于气动***的压缩机和其它已知元件的操作而被充气的储存器；用于液压***的储存器、泵和其它已知元件；如图2B所示的气体生成***(例如，已知的微型气体生成***或MGG)97；或者任何其它适当的流体源。单独的加压流体源能够以可操作方式联接到每个气缸14。替代地，共用的加压流体源可以联接到两个臂14。

控制器22可以是已安装在车辆中的***控制器，或者该控制器可以是专用的腿部接合***控制器。

腿部接合***10可以由从适当的(一个或多个)传感器20接收的信号致动，或者由响应于由控制器20接收的传感器输入而从控制器22接收的信号致动。所述(一个或多个)传感器被构造成在本文所述的工作范围内的车辆速度下检测车辆前方至少一定距离外是否存在行人，该距离足以允许在车辆与行人接触之前将所述腿部接合构件定位在腿部接合位置。可以使用的传感器的类型包括已知的无线电雷达传感器、激光雷达传感器、视觉传感器或任何其它合适的传感器，这些传感器被构造成检测车辆前方是否存在行人并及时产生腿部接合***致动信号，以在行人和车辆之间接触之前致动所述***。用于检测是否存在行人的传感器20可以是现有的车辆传感器或专用的腿部接合***传感器，这些传感器以可操作方式联接到腿部接合***控制器22，或者直接联接到以下元件：例如，被构造成在接收到适当的控制信号时将加压流体供应到所述臂的气体生成***。

在另一个实施例(未示出)中，伸缩臂14是弹簧加载的。在腿部接合构件12的展开之前，所述臂通过可脱开的锁定(例如，使用适当的螺线管)而保持在收起位置或缩回位置。合适的弹簧构件被构造并以可操作方式联接到所述臂，以便在所述锁定被禁用或解除时将所述臂快速推动到伸展位置或展开位置。可以通过从控制器接收的***致动信号来禁用所述锁定。响应于来自传感器装置(例如，适当的无线电雷达、激光雷达、视觉***等)的、表明可能即将与行人接触的信号而发送该控制器信号。这允许在车辆和行人之间的接触之前、所述弹簧加载的臂伸展并且腿部接合构件12移动到其完全展开位置。在所述锁定被禁用时，所述臂伸展，由此将腿部接合构件12定位在其最终的完全展开位置。腿部接合构件12稍后可以复位(例如，以手动方式)，以用于后续的使用。

参考图8A-9B，在其它实施例中，腿部接合构件12安装在一个或多个可摆动展开臂114上，所述臂114将腿部接合构件以可操作方式联接到车辆的一部分。图8A-9B所示的实施例使用了两个展开臂，其中在该构件的每个端部附近各有一个臂连接到腿部接合构件12。然而，可以使用任何期望数目的展开臂。而且，取决于具体应用中的在操作上、结构上或尺寸上的要求，臂114可以在多个位置中的任何期望的位置处连接到该腿部接合构件。另外，臂114能够以可旋转方式联接到壳体40或直接联接到车辆的一部分(例如车架90)。另外，除了控制器22和任何所需的传感器之外，图8A-9B所示的每个实施例都可以包括任何加压流体源、阀装置、电子控制装置和/或本领域中已知且本文所述的特定实施例的功能所需的任何其它部件。

在图8A-9B所示的实施例中，在该腿部接合***被致动之前，臂114以及与臂114附接的腿部接合构件12处于收起状态，如前文所述。然而，不是如上文关于臂14所述的沿着该臂的纵向轴线伸展和缩回以使腿部接合构件12展开，而是，臂114以可操作方式联接到车辆，以便相对于车辆沿着预定的圆弧回转或旋转，从而将腿部接合构件12展开。

图8A示出了处于收起状态或致动前状态的可摆动臂和腿部接合构件12。在图8A-8B所示的实施例中，在***致动之后，所述展开臂114从其收起位置如箭头MM所示大致向下摆动或旋转，以将所附接的腿部接合构件12定位到保险杠下方，如图8B所示。

图9A示出了在该***的另一实施例中、处于收起状态或致动前状态的可摆动臂和腿部接合构件12。在图9A-9B所示的特定实施例中，在***致动之后，所述展开臂114从其收起位置移动，如箭头M’M’所示地大致向前并向下摆动或旋转，以将腿部接合构件12定位到保险杠下方，如图9B所示。

臂114能够以可操作方式联接到任何适当类型的已知旋转式致动器(总体标示为55)，例如步进马达和相关联的传感器和/或位置编码器及其他硬件；步进马达和相关联的齿轮系、传感器和/或位置编码器及其他硬件；已知的流体动力旋转式致动器和相关联的硬件，或者任何其它适当的旋转式致动器。这种致动器可以从各个供应商处获得。单独的旋转式致动器55可以联接到每个臂114，或者这两个臂可以由单个旋转式致动器旋转(如图7A所示)。将根据一些因素来指定所使用的旋转式致动器的类型，例如该腿部接合***将定位于其中的车辆尺寸包络面(size envelope)、对于特定设计的腿部接合构件12和旋转臂114的转矩要求，以及其它相关因素。

旋转式致动器55以可操作方式联接到控制器22。在从该控制器(以及如本文所述的其它位置)接收到致动信号时，所述旋转式致动器开始工作以使臂114向下和/或沿着期望的圆弧摆动，直到腿部接合构件12到达其展开位置。如果需要，则一个或多个硬止动件(未示出)能够以可操作方式联接到臂114，以通过本领域中已知的方式来限制所述臂的旋转运动。

该腿部接合***还构造成响应于由接触该构件的行人施加在腿部接合构件上的反作用力而将腿部接合构件12保持在完全展开位置。在使用加压流体来控制臂的伸展的一个实施例中，该反作用力可以被所述臂中的加压流体以已知的方式吸收。

在特定实施例(例如，采用本文所述的弹性加载臂的实施例)中，锁定机构(未示出)可以被并入(或者以可操作方式联接到)该腿部接合***，用于将腿部接合构件12锁定在展开位置或展开定向。该锁定机构可以在腿部接合构件12到达完全展开位置时自动接合，并能够以手动方式脱离而复位该腿部接合构件12的位置，以便于另外的使用。任何各种已知的机构或方法可用来将腿部接合构件12保持在展开定向或展开状态。

在一个实施例中，上述腿部接合***10被构建到车辆的结构中，用于使腿部接合构件12展开的机构能够以可操作方式联接到车辆控制器和/或联接到在制造期间安装在车辆中的传感器。在特定实施例中，腿部接合构件12是可膨胀构件，其以收缩状态被存放在形成于车辆保险杠中的空腔内。来自传感器或控制器的致动信号触发与腿部接合构件12的内部以可操作方式联接的气体生成***，以产生加压气体而使该构件膨胀。在展开之后，腿部接合构件12可以保持在膨胀状态或展开状态，直至膨胀气体被泄放并且腿部接合构件12被重新装入保险杠中以供后续使用。通过使用快速起作用的气体生成***，允许在车辆传感器20进行响应而检测到非常靠近车辆前部的行人之后、腿部接合构件12的相对快速的展开。

用于在和行人接触之前定位该腿部接合构件12的具体方法将由以下因素决定：例如，该腿部接合***可安装于其中的可用包络面尺寸；该腿部接合构件是否将在正常的车辆运行期间展开和缩回，或者仅在认为即将与行人接触时才展开；该***的响应时间(从检测到行人到在与行人接触之前将该腿部接合构件定位在展开位置)；该腿部接合构件从收起位置到展开位置的距离，以及其它的相关因素。

在采用可摆动或可旋转臂114的实施例中，所述臂可以构造成允许调节所述臂的长度(例如，使用伸缩式结构)，或者可以构造成允许改变如下的距离D9(见图9B)：该距离D9是所述臂在壳体或车辆上的枢转位置与腿部接合构件12在臂114上的附接位置之间的距离。这在腿部接合构件12的定位方面提供了额外的灵活性，如本文其它部分所述。

在特定实施例中，该腿部接合***包括壳体40，该腿部接合***的其它部件(例如，腿部接合构件12、传感器20、控制器22、伸缩臂14和任何相关的致动机构(未示出)，以及任何其它的期望部件)可安装到该壳体40，以形成可固定到车架或车辆的另一适当部分的模块。该壳体允许将腿部接合***的部件安装到该壳体并固定这些部件相对于彼此的位置和定向，从而便于该腿部接合***的安装以及该***的正确操作。该壳体还允许将该腿部接合***更容易地改装到现有的车辆上。安装辅助件(例如合适的垫板或安装支架(未示出))也可用于帮助将该壳体附接到给定的车辆。

图7是适于在其上安装其它腿部接合***部件的壳体40的一个实施例的示意图。在图7所示的实施例中，壳体40包括第一部分40a和第二部分40b，该第二部分40b被构造成在联接到第一部分时能够相对于第一部分滑动或者能够以其它方式调节位置。在所示的实施例中，第一部分40a和第二部分40b被构造成允许调节该壳体的宽度W(当安装在车辆中时，其垂直于车辆的前后轴线延伸)，并且允许所述壳体部分固定到位以保持期望的宽度尺寸。壳体宽度的这种可调性便于该壳体附接到各种尺寸的车架。在壳体部分40a、40b已经相对于彼此固定到位之后，该腿部接合***的其它元件可利用紧固件、焊接或任何其它适当的一种或多种方法附接到所述壳体部分。该壳体可以由任何适当的一种或多种材料(例如，金属材料、聚合物等)形成。如图所示并且根据本文所述的一个实施例，伸缩臂14可以附接到所述壳体部分。

图7A是类似于图7的示意图，示出了可摆动或可旋转臂114附接到壳体40的实施例。在图7A所示的实施例中，臂114被示出为以可旋转方式附接到壳体部分40a、40b。臂114由以可操作方式联接到所述臂和壳体40(或直接联接到车辆)的单个旋转式致动器55旋转。替代地，每个臂114均能以可操作方式联接到单独的旋转式致动器。

另外，该腿部接合***的其它元件可以在壳体部分40a、40相对于彼此固定就位之前附接到所述壳体部分。这允许根据具体应用的要求并在其它***元件已附接的情况下调节壳体宽度W，以附接到特定车辆的部分。

在另一实施例中，壳体40被形成为具有不可调宽度W的单个一体式结构。宽度尺寸W被指定，以便于该壳体安装到特定车辆设计中的车架或部分。

如本文所述，根据本文所述的一个或多个操作模式，所述模块可以包括或者以可操作方式联接到现有的车辆控制器和/或(一个或多个)传感器，或者所述模块可以是独立的，包括其自身的被构造成在车辆和行人接触之前将腿部接合构件12致动的控制器和/或(一个或多个)传感器。

在特定实施例中，该腿部接合***被构造成使得：该腿部接合***的各种部件的最终位置和/或定向相对于它们要安装到的车辆部分是可调节的。例如，气缸14可以是行程可调式气缸。这种气缸在相关领域中是公知的，并且能够从各种供应商中的任一个处获得，例如Machesney Park,IL的TRD Manufacturing,Inc公司。

而且，在气缸14如本文所述地附接到壳体40的情形中，每个气缸的一部分能够以可旋转方式附接到相关联的壳体部分，以允许根据具体应用的要求来调节相对于所述壳体而言的气缸角定向。该气缸可以绕可旋转连接部枢转以提供期望的角定向，然后利用销、紧固件或任何其它适当的固定机构以这一定向被固定。替代地，可通过气缸到车架的直接可旋转附接来提供气缸相对于车架的可旋转性。替代地，可通过适当的支架与车架的附接来提供气缸相对于车架的可旋转性，其中，气缸可构造成当联接到该支架时相对于该支架旋转。这允许调节气缸相对于车架的定向，而不需要将气缸安装在单独的壳体上。

另外，在气缸14如本文所述地附接到壳体40的情形中，气缸可以安装到壳体的相关部分，以允许气缸相对于该壳体沿着伸缩臂的延伸轴线(轴线P1或P2，图2)可滑动。气缸主体可以根据具体应用的要求而沿着该壳体以可滑动方式布置，然后利用销、紧固件或任何其它适当的固定机构固定在给定位置。替代地，可通过将适当的支架或其它硬件附接到车架来提供气缸相对于车架的可滑动性，其中，气缸可以构造成在联接到该支架或硬件时沿着该支架或硬件滑动。这允许调节气缸沿着展开轴线的位置，而不需要将气缸安装在单独的壳体上。

另外，腿部接合构件12可以(例如，使用销)以可旋转方式连接到气缸14或臂114的端部，以允许关于所预测的行人撞击路径并根据该构件的最终展开位置来调节腿部接合构件12的角定向。腿部接合构件12可以根据需要而被定向，并且在期望的定向下使用任何适当的方法固定。

该***的其它部分也可以是位置可调的和/或可旋转地调节，以便在确保在该***致动之后实现腿部接合构件12的完全展开位置的同时、在该***在车辆中的安装方面提供灵活性。更具体地，所述的可调节性在***部件到车辆上的定位和附接方面提供了灵活性，以保证腿部接合构件12在完全展开时处于相对于车辆保险杠的位置D2以及相对于行驶面的位置D1，如本文所述的尺寸范围所限定的。

在一个操作模式中，腿部接合***10被构造成单次致动的。然后，该***必须由用户或检修中心以手动方式复位或重新配置，以供后续使用。图2B中示出了这种实施例的一个示例，其中，气体生成***(例如，适当的微型气体发生器或MGG)提供用于致动所述臂14的加压流体源。在该***的单次致动以及所述腿部接合***的展开之后，该气体生成***必须被检修中心更换。

在另一操作模式中，腿部接合***10能够自动复位并且是可重用的(即，该***能够重新设定，而不需要用户使该***复位的动作)。图2A中示出了这种实施例的一个示例，其中，通过控制器22对用于控制到气缸14的各个部分的流体流的阀装置51的操作，来控制到气缸14中的活塞的任一侧的流体流。加压流体到活塞14b的任一侧的流动方向以已知的方式控制所述臂14的伸展和缩回。

参考图1-3，在该腿部接合***被致动之前，腿部接合构件12在腿部接合***的致动之前沿着车辆的下侧被存放在缩回状态或者非展开状态。这在车辆越野行驶或者沿着不平坦路面行驶时防止腿部接合构件和行驶面R之间的接触。腿部接合***10还被构造和安装成在该腿部接合构件处于收起位置(如图1和2所示)时不增大车辆的长度。

腿部接合构件12在该***被致动之前在路面上方的高度通常由车辆制造商指定，并且可以根据该***的行程长度、决定该腿部接合***的定位和/或安装的任何封装约束条件、车辆在腿部接合构件12被收起时的预定用途以及其它相关因素来设定，以便保证腿部接合构件12在展开时在路面上方的高度D1处于操作有效性的期望范围内，如前文所述。然而，在本文所述的实施例中，腿部接合构件12在致动之前(即，在收起状态下)与行驶面之间的距离将始终大于腿部接合构件12在展开时与行驶面之间的距离D1。

在特定实施例中，腿部接合***10被构造成使得：当腿部接合构件12处于收起状态时，整个腿部接合构件12位于由车辆保险杠的下边缘限定的平面上方，如图3所示的平面B1限定的。这有助于减小当腿部接合构件12处于收起位置时可能由腿部接合构件12的延伸到保险杠下方的部分引起的气动阻力。

在特定实施例中，尺寸D1在150到930毫米的范围内，该尺寸D1表示当该腿部接合构件处于完全展开和锁定状态时、腿部接合构件12在路面上方的高度。

参考图3，尺寸D2表示当腿部接合构件12处于完全展开和锁定状态时、穿过腿部接合构件12的最前方表面F的竖直平面G与穿过前保险杆99的最前方表面的竖直平面P之间的距离。因此，在遵循于保险杠99的轮廓的腿部接合构件12中，穿过表面F且遵循于保险杠轮廓的平面P与穿过表面F且遵循于腿部接合构件轮廓的平面G之间的距离沿着该腿部接合构件的整个长度将是恒定的或基本恒定的。可能需要调节该腿部接合构件12的最前方接触面与保险杠平面P之间的距离D2，以适应不同保险杠和车辆设计的操作要求。在一些实施例中，希望实现平面P与平面G的共面性或大致共面性(例如，如图2A所示)。在特定实施例中，当腿部接合构件12处于完全展开和锁定状态时，腿部接合构件平面G与所述平面P是共面的，偏差范围为+/-50毫米。

如本文所述，所述可展开臂14被构造成：在腿部接合***10的致动之后的期望的预定时间内，使腿部接合构件12从收起位置(如图1和2所示)移动到图3所示的完全展开位置。在一个实施例中，仅在认为车辆和行人之间即将发生接触时才致动所述臂14以定位腿部接合构件12。在这种情况下，腿部接合构件12必须相对快速地展开，并且所采用的方案应能够在车辆和行人之间的任何接触之前将腿部接合构件12定位在期望的腿部接合位置，在特定实施例中，该***被构造成在接收到来自传感器或控制器的致动信号之后的300毫秒内将腿部接合构件12定位在期望的腿部接合位置。

在另一实施例中，该***被构造成使得：当车辆以0-10MPH(英里/小时)范围内的速度行进以及当车辆以超过25MPH的速度行进时，腿部接合构件12处于收起位置。当车辆达到超过10MPH的速度时，所述臂展开以将腿部接合构件12定位在其腿部接合位置，并且在车辆达到超过25MPH的速度时恢复到收起状态。在该操作模式下，如果需要，则腿部接合构件12可以比与行人即将接触时所需的更慢地展开。为了实现该实施例，所述控制器能够以可操作方式联接到可用于测量或计算车辆速度的任何传感器或其它装置(例如，速度计或车轮转速传感器)。腿部接合构件12需要在期间展开的具体车速范围可由车辆制造商决定。

在另一特定实施例中，该***被构造成在认为车辆和行人即将接触时将腿部接合构件12展开到期望位置，但仅在车辆以预定范围(例如，在10MPH到25MPH之间，包括10MPH和25MPH)内的速度行驶时才如此。

在特定实施例中，该***设有***超控装置或停用装置，该***超控装置或停用装置允许腿部接合***10在一定条件下(例如，在越野行驶期间，当扫雪机被附接到车辆前部时，或者对于任何其它特定的车辆用途)被停用。在一个实施例中，该停用装置包括在乘员室中的开关或按钮，它允许用户关闭腿部接合***10。在另一实施例中，该停用装置包括附接到壳体40或设在车辆引擎罩(图中被标记为VH)下方并且也可由用户操作的开关。对该停用装置的操作可向所述控制器发信号，从而表明无致动信号将被发送到致动臂14，直至该腿部接合***被打开或重新启用，否则，将阻止向臂14传送致动信号。

图4是腿部接合***的框图，该腿部接合***通常处于收起状态，并能够响应于检测到车辆和行人之间即将发生接触而展开。在本实施例中，被并入或以可操作方式联接到腿部接合***10的一个或多个传感器20检测车辆前方是否存在行人。传感器信号被传送到控制器22，控制器22根据预定的腿部接合***致动协议来处理或评估该传感器信号。响应于该信号处理的结果，控制器产生致动信号，该致动信号被传送到臂14或者传送到任何相关的流体控制机构，从而引起臂14的致动而使腿部接合***12在车辆和行人之间接触之前展开。

在图5所示的替代实施例中，臂14响应于从传感器直接发送到臂14或相关的流体控制机构的信号而被致动。来自传感器或适当的控制器的信号使所述气体发生器启动，这使得活塞-气缸组合件被致动。活塞杆然后从气缸延伸，以使腿部接合构件12展开。也可以想到其它的展开方法。所使用的任何展开机构都应该能够响应于致动信号而使腿部接合构件12足够快地展开，以确保在车辆和行人之间接触之前完全展开。

参考图6，腿部接合***10的实施例可以被包括在车辆安装式行人安全***中。图6示出了安装在车辆中的这种安全***的一个示例性实施例的示意图。在图6中，根据本文所述实施例的腿部接合***10可以在前保险杆下方和/或后方固定到车辆9，如前文所述。当被致动时，该***的腿部接合构件12在箭头Z所示的方向上朝着车辆前部展开至前文所述的可与行人的小腿接合的位置。

而且，如图6所示，当该腿部接合***完全展开时，腿部接合构件12对保险杠99和/或被设计成在接触期间与行人的下肢接合的其它车辆特征件形成补充或者与它们共同起作用，以帮助在多个位置支撑所述腿部并且在从髋部区域向下至胫骨(包括胫骨)的范围内保持腿部的对准。例如，保险杠99和/或其它前部安装式车辆特征件可以设计成在下至膝关节(包括膝关节)的范围内支撑腿部。通过与腿部的在膝盖以下的部分接合来帮助防止腿部的该部分被冲击到车辆前部下方，展开的腿部接合构件12有助于防止腿部在膝盖处的过大弯曲，这有助于降低膝盖韧带的损伤。

腿部接合***10可以与传感器20以可操作发生通信，该传感器20如前所述地与处理器或控制器(ECU 22)通信。控制器执行已知的算法，从而发信号来致动气体生成***或阀装置，以控制以可操作方式联接到每个臂14的另一加压流体源。如前文所述，对于以可操作方式联接到每个臂14的加压流体源的致动和/或控制可以基于任何期望的标准，例如，所检测到的车辆与行人98的实际接触或即将发生的接触，和/或任何其它期望的标准。

如本文所使用的，术语“近似于”、“大约”、“大致”及类似术语旨在具有与本公开内容的主题所属领域中的普通技术人员通常且接收的用法一致的宽泛含义。阅读本公开内容的本领域技术人员应当理解，这些术语旨在允许对所述的某些特征进行说明，而非将这些特征的范围局限于所提供的精确数值范围。因此，这些术语应解释为表明对于所述主题的不明显或无关紧要的修改或变型应被认为落入本发明的范围内。

应注意到，本文中用于描述各种实施例的术语“示例性”旨在表明这些实施例是可能的实施例的可能示例、图示和/或例示，并且这种术语并非意味着这些实施例必然是非凡的或最好的示例。

本文使用的术语“联接”、“连接”等是指两个构件彼此直接或间接地结合。这种结合可以是静止的(例如，固定式)或者可移动的(例如，可移除或可释放)。这种结合可以通过两个构件或者该两个构件与任何附加的中间构件彼此一体地形成为单个整体或者通过两个构件或者该两个构件与任何附加的中间构件彼此附接来实现。

本文对元件位置的引述(例如“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”等)仅用于描述附图中的各种元件的定向。应当注意，根据其它示例性实施例，各种元件的定向可以变化，并且应当注意，这些变化也旨在被本公开所涵盖。

将会理解，上文关于各种实施例的描述仅是出于例示性目的。因此，本文公开的各种结构上的和操作上的特征易于进行各种修改，这些修改均未脱离所附权利要求的范围。

Claims (19)

1.一种主动式腿部接合***，其包括：

能够选择性地展开的腿部接合构件；

壳体，所述壳体被构造成附接到车辆的一部分；以及

至少一个臂，所述至少一个臂将所述腿部接合构件以可操作方式联接到所述壳体；

其中，所述壳体包括第一部分和第二部分，所述第二部分被构造成在联接到所述第一部分时能够相对于所述第一部分滑动，以便调节所述壳体的宽度尺寸。

2.根据权利要求1所述的腿部接合***，其中，所述腿部接合构件被构造成在致动之前处于收起位置，并且其中，所述腿部接合构件被构造成能够在车辆与行人接触之前移动到展开位置，以便在行人位于车辆的前保险杆前方时、在行人的膝盖之下的部位处与行人的腿部接合。

3.根据权利要求2所述的腿部接合***，其中，所述***被构造成：在检测到行人位于车辆的前保险杆前方时，使所述腿部接合构件移动到所述展开位置。

4.根据权利要求2所述的腿部接合***，其中，所述***被构造成：当车辆的速度达到10英里/小时时，使所述腿部接合构件移动到所述展开位置。

5.根据权利要求4所述的腿部接合***，其中，所述***被构造成：当车辆速度超过25英里/小时时，使所述腿部接合构件返回到所述收起位置。

6.根据权利要求1所述的腿部接合***，其中，所述至少一个臂包括一对彼此间隔开的臂，每个臂均将所述腿部接合构件以可操作方式联接到车辆的相关联部分。

7.根据权利要求1所述的腿部接合***，其中，所述至少一个臂是活塞-气缸组合件形式的伸缩臂。

8.根据权利要求7所述的腿部接合***，其中，所述活塞-气缸组合件是行程可调式活塞-气缸组合件。

9.根据权利要求1所述的腿部接合***，其中，所述至少一个臂是可旋转臂。

10.根据权利要求9所述的腿部接合***，还包括至少一个旋转式致动器，所述至少一个旋转式致动器以可操作方式联接到所述至少一个可旋转臂，并且构造成在所述腿部接合***被致动时使所述至少一个臂旋转。

11.根据权利要求1所述的腿部接合***，其中，所述至少一个臂以可操作方式联接到所述壳体以便能够沿着所述壳体移动到相对于所述壳体而言的第一位置并能够固定在所述第一位置。

12.根据权利要求1所述的腿部接合***，其中，所述壳体被构造成使得：所述壳体的宽度尺寸能够被调节为第一宽度并能够以所述第一宽度固定。

13.根据权利要求1所述的腿部接合***，其中，所述至少一个臂以可操作方式联接到所述壳体以便能够旋转到相对于所述壳体而言的第一定向并能够以所述第一定向固定。

14.根据权利要求1所述的腿部接合***，其中，所述腿部接合***(10)被构造成使得：当所述腿部接合构件处于收起状态时，整个所述腿部接合构件位于由前保险杆的下边缘限定的平面上方。

15.根据权利要求1所述的腿部接合***，还包括允许用户以手动方式停用该***的停用装置。

16.根据权利要求2所述的腿部接合***，其中，所述***被构造成使得：当所述腿部接合构件处于展开位置状态时穿过所述腿部接合构件的最前方表面的第一竖直平面与穿过前保险杆的最前方表面的第二竖直平面是共面的。

17.一种行人安全***，其包括根据权利要求1所述的腿部接合***。

18.一种车辆，其包括根据权利要求1所述的腿部接合***。

19.一种车辆，其包括根据权利要求17所述的行人安全***。