具体实施方式

现在将详细参照本发明的各个实施例，附图中示出了本发明的各个实施例的示例并且下面对示例进行了描述。尽管将结合本发明的示例性实施例描述本发明，但是将理解的是，该描述并不旨在将本发明限制于那些示例性实施例。另一方面，本发明旨在不仅覆盖本发明的示例性实施例，而且还覆盖由所附权利要求限定的本发明的思想和范围内可以包括的各种替代实施例、修改实施例、等同实施例和其它实施例。

现在将参照附图更全面地描述各个示例性实施例，在附图中仅示出了一些示例性实施例。本文包括的特定结构和功能细节仅是代表性的，以用于描述示例性实施例。然而，本发明可以以许多替代形式来实现，并且不能被解释为仅限于本文阐述的示例性实施例。因此，尽管本发明的示例性实施例被配置为用于进行各种修改和采取替代形式，但是在附图中通过示例示出了本发明的实施例，并且本文将对本发明的实施例进行详细描述。然而，可以理解的是，不存在将本发明限制于所公开的示例性实施例的意图。另一方面，各个示例性实施例将覆盖落入本发明的范围内的所有修改形式、等同形式和替代形式。

将理解的是，尽管本文可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件可以不受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一元件。例如，在不脱离本发明的示例性实施例的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。

将理解的是，当一个元件被称为“连接”或“联接”到另一元件时，该一个元件可以直接连接或联接到另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接连接”或“直接联接”到另一元件时，不存在中间元件。可以以类似的方式来解释用于描述元件之间的关系的其它词语(例如，“在......之间”与“直接在......之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。

在所有附图中，将尽可能使用相同的附图标记指代相同或相似的部件。本文使用的术语仅用于描述各个示例性实施例，而非旨在限制本发明的示例性实施例。除非上下文另外明确指出，否则如本文所使用的，单数形式“一个”、“一种”和“该”也旨在包括复数形式。将进一步理解的是，当本文使用术语“包括”、“包括有”、“包含”和/或“包含有”时，指定存在所述特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组，但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组。

根据本发明的各个示例性实施例的集成式驾驶控制装置形成为一体结构，以执行车辆的转向、加速、减速和换挡。

在下文中，将参照附图详细描述本发明的各个示例性实施例。

图2是根据本发明的各个示例性实施例的集成式驾驶控制装置的立体图，图3是根据本发明的各个示例性实施例的集成式驾驶控制装置的分解立体图。

根据本发明的各个示例性实施例的集成式驾驶控制装置可以通过一个装置同时执行车辆的转向、加速、减速和换挡控制。为此，如图2和图3所示，根据本发明的各个示例性实施例的集成式驾驶控制装置可以包括旋钮单元2、旋转单元4和滑动单元6。

根据本发明的各个示例性实施例，通过旋钮单元2的旋转来控制车辆的转向，并通过旋钮单元2的滑动来控制车辆的加速、减速和换挡。根据本发明的各个示例性实施例，旋转单元4被配置为根据旋钮单元2的旋转而控制车辆的转向，并且滑动单元6被配置为根据旋钮单元2沿第一方向或第二方向的滑动而控制车辆的加速、减速和换挡。

根据本发明的各个示例性实施例的集成式驾驶控制装置包括旋钮单元2。旋钮单元2可旋转并且可滑动，并由用户操作。旋钮单元2可沿两个方向，即，顺时针方向或逆时针方向旋转。此外，旋钮单元2可沿第一方向或与第一方向相反的第二方向线性移动。例如，当第一方向是东向时，第二方向是西向，当第一方向是北向时，第二方向是南向。

图4A是根据本发明的各个示例性实施例的集成式驾驶控制装置的旋钮单元和旋转单元的立体图，图4B是根据本发明的各个示例性实施例的集成式驾驶控制装置的平面图。

如图4A和图4B所示，根据本发明的各个示例性实施例，旋钮单元2包括握持部12和杆22。

握持部12是由用户握持的部分。握持部12可以包括指示旋钮单元2的角位置的位置指示部112。根据本发明的各个示例性实施例，位置指示部112可以相比握持部12的任何其它部分突出形成，或者可以设置有突起，以使用户能够容易地识别旋钮单元2的角位置。

杆22可以从握持部12延伸并且可以具有比握持部12小的截面面积。

旋转单元4被配置为根据旋钮单元2的旋转而实现车辆的转向，并且包括第一齿轮14和扭力弹簧24。

第一齿轮14连接到旋钮单元2。第一齿轮14可以经由杆22连接到旋钮单元2。第一齿轮14的圆周上形成有多个齿。根据本发明的各个示例性实施例，第一齿轮14与旋钮单元2同轴设置。第一齿轮14被配置为根据旋钮单元2的旋转而与旋钮单元2联动并一起旋转。

第一齿轮14可以具有从第一齿轮14的表面突出的突起114。突起114朝握持部12突出并与稍后将描述的升高部116平行设置。突起114不限于特定形状，并且可以形成为各种形状中的任意一种，只要其能够支撑扭力弹簧24的相对端部即可。

根据本发明的各个示例性实施例，旋转单元4包括扭力弹簧24。扭力弹簧24向用户提供相对于旋钮单元2的旋转或旋钮单元2和第一齿轮14的旋转的反作用力。扭力弹簧24被配置为在旋钮单元2旋转之后使旋钮单元2返回到其原始位置。扭力弹簧24包括第一支腿124a和第二支腿124b。

根据本发明的各个示例性实施例，扭力弹簧24可以安装在旋钮单元2和第一齿轮14之间。扭力弹簧24可以装配在杆22上。扭力弹簧24被配置为当用户旋转旋钮单元2以使车辆转向时，向用户提供反作用力并向旋钮单元2提供恢复力，旋钮单元2通过该恢复力返回到原始位置。再次参照图4A，根据本发明的各个示例性实施例，在突起114和升高部116彼此平行且彼此相邻设置的情况下，扭力弹簧24的第一支腿124a被设置为与突起114的一侧和升高部116的一侧接触，并且扭力弹簧24的第二支腿124b被设置为与突起114的相反侧和升高部116的相反侧接触。由于该配置，扭力弹簧24在旋钮单元2旋转期间产生反作用力。

图5是根据本发明的各个示例性实施例的集成式驾驶控制装置的滑动单元的图，图6是根据本发明的各个示例性实施例的集成式驾驶控制装置的侧视图。

参照图5和图6，滑动单元6被配置为使旋钮单元2能够沿第一方向或与第一方向相反的第二方向线性滑动。滑动单元6控制车辆的加速、减速和换挡。滑动单元6包括滑块16和引导构件26。此外，滑动单元6可以进一步包括踏板力传递部36和辅助构件46。

滑块16支撑旋钮单元2并联接到旋钮单元2。因此，滑块16根据旋钮单元2的移动而与旋钮单元2一起移动。根据本发明的各个示例性实施例，旋钮单元2和旋转单元4可以安置在滑块16上。

升高部116形成在滑块16上。升高部116形成为从滑块16的表面突出。如上所述，升高部116参与扭力弹簧24的操作。

引导构件26联接到滑块16，并且滑块16可滑动地联接到引导构件26。根据本发明的各个示例性实施例，滑块16具有被配置为容纳引导构件26的通道216。引导构件26插入到通道216中，并且滑块16沿引导构件26滑动。该配置是非限制性示例。本发明不限于该配置，并且滑块16的滑动可以通过各种其它配置中的任意一种来实施。

图7是根据本发明的各个示例性实施例的集成式驾驶控制装置的踏板力传递部和辅助构件的分解立体图。

参照图7，根据本发明的各个示例性实施例，滑动单元6可以包括踏板力传递部36，该踏板力传递部36向用户传递踏板力，然后返回到原始位置。踏板力传递部36可以包括延伸构件136、止动件236a和236b、弹簧336和可伸缩构件436。

延伸构件136联接到滑块16并根据滑块16的移动而与滑块16一起移动。可伸缩构件436联接到延伸构件136。可伸缩构件436形成为移动到延伸构件136中以及从延伸构件136中移出。也就是说，可伸缩构件436相对于延伸构件136的突出长度是可变的。弹簧336被设置在延伸构件136和可伸缩构件436之间。弹簧336使可伸缩构件436能够移动到延伸构件136中。当可伸缩构件436被按压时，弹簧336被压缩并且可伸缩构件436被推入延伸构件136中。当施加到可伸缩构件436的力解除时，由于弹簧336的恢复力，可伸缩构件436返回以从延伸构件136突出到原始突出长度。止动件236a和236b可以设置在弹簧336的两端部。弹簧336在止动件236a和236b之间压缩或延伸。

根据本发明的各个示例性实施例，可伸缩构件436形成为可伸缩构件436的端部的截面面积朝其末端逐渐减小，并且末端形成为曲面。该配置用于与稍后描述的凹槽246一起将踏板力传递给用户。

图8是示出根据本发明的各个示例性实施例的集成式驾驶控制装置的踏板力传递部和辅助构件的操作的图。

如图8所示，滑动单元6可以进一步包括辅助构件46。辅助构件46与踏板力传递部36一起操作。辅助构件46具有运动表面146，并且分别具有不同尺寸的多个凹槽246形成在该运动表面146上。当用户执行加速或减速时，辅助构件46与踏板力传递部36一起将踏板力传递给用户。辅助构件46还辅助踏板力传递部36返回到原始位置。

辅助构件46与踏板力传递部36或可伸缩构件436接触，并且踏板力传递部36在运动表面146上可移动。也就是说，滑块16通过旋钮单元2的移动而移动，并且联接到滑块16的踏板力传递部36在辅助构件46上移动。

辅助构件46的运动表面146具有斜面。斜面形成在运动表面146的相对于运动表面146的中心部分的相对侧上，以沿彼此相反的方向倾斜。此外，多个凹槽246形成在运动表面146中。

根据本发明的各个示例性实施例，可以进一步包括壳体8。引导构件26可以穿过壳体8，并且滑块16可以在壳体8中的有限空间内滑动。

图9是示意性地示出根据本发明的各个示例性实施例的集成式驾驶控制装置的整体操作的控制图。

如图9所示，根据本发明的各个示例性实施例的集成式驾驶控制装置进一步包括控制器20，该控制器20被配置为用于与车辆的发动机控制单元E、转向系统S和制动系统B通信。控制器20被配置为从转向角传感器40和位移传感器60收集信息，并将该信息传送到车辆的发动机控制单元E、转向系统S和制动系统B。

图10是根据本发明的各个示例性实施例的集成式驾驶控制装置的分解立体图，在该图中省略了一些组件，图11是转向角传感器的透视立体图，图12是图11的转向角传感器的放大透视立体图。

参照图10、图11和图12，转向角传感器40测量旋钮单元2的旋转角，并将该旋转角传送到车辆的转向系统。转向系统S基于由转向角传感器40输入的信息来执行车辆的转向。转向角传感器40可以包括第二齿轮140、第一磁体构件240、转向角检测用霍尔传感器440和联接构件340。

第二齿轮140设置在第一齿轮14的一侧以与第一齿轮14接触。第二齿轮140包括形成在圆周表面上以与第一齿轮14啮合旋转的多个齿。对于第二齿轮，使用术语“第二”以与旋转单元4的第一齿轮14进行区分。然而，第二齿轮不限于与第一齿轮14不同的齿轮。第一齿轮14和第二齿轮140可以具有相同的配置或者可以具有不同的配置。

第二齿轮140可以具有从第二齿轮140的表面凹入的装配部1140。作为非限制性示例，装配部1140形成为通过稍后描述的联接构件340将第一磁体构件240安装到第二齿轮140。

第一磁体构件240安装到第二齿轮140。因此，当第二齿轮140旋转时，第一磁体构件240也与第二齿轮140一起旋转。根据本发明的各个示例性实施例，第一磁体构件240设置在第二齿轮140的中心部分。更具体地，第一磁体构件240可以设置在第二齿轮140的中心部分的下端。

第一磁体构件240可以通过联接构件340安装到第二齿轮140。联接构件340包括支撑第一磁体构件240的板1340和从板1340的每一侧沿大致垂直于板1340的方向延伸以装配到第二齿轮140中的插入部2340。

转向角检测用霍尔传感器440与第一磁体构件240相邻设置。转向角检测用霍尔传感器440检测由第一磁体构件240的旋转而引起的磁场变化，并测量第二齿轮140的旋转角。所测量的旋转角通过控制器20传送到转向系统S，并且转向系统S基于接收的信息来控制车辆的行驶方向。

根据本发明的各个示例性实施例，转向角检测用霍尔传感器440可以安装在基板540上，该基板540被设置为面向第一磁体构件240。如图11所示，基板540可以是与滑块16联接以使第一齿轮14与第二齿轮140啮合的简单结构。根据本发明的各个示例性实施例，基板540可以包括印刷电路板，并且该印刷电路板可以包括控制器20。

位移传感器60检测旋钮单元2或滑块16的移动距离和移动方向。位移传感器60可以包括第二磁体构件160和位移检测用霍尔传感器260。

图13是示出滑块和位移传感器之间的关系的图。

如图13所示，根据本发明的各个示例性实施例，第二磁体构件160安装到滑块16，并且位移检测用霍尔传感器260牢固地安装在第二磁体构件160周围。在本发明的各个示例性实施例中，位移检测用霍尔传感器260与第二磁体构件160相邻地安装在壳体8的内表面上。位移检测用霍尔传感器260检测由安装有第二磁体构件160的滑块16的移动而引起的磁场变化，并检测滑块16的移动距离和移动方向。

在此，术语“第二磁体构件160”用于将其与转向角传感器40的第一磁体构件240区分开。然而，第一磁体构件240和第二磁体构件160可以具有相同的配置或者可以具有不同的配置。

将参照图14至图16描述根据本发明的各个示例性实施例的集成式驾驶控制装置的操作和效果。

传统上，用户利用加速踏板使车辆加速，利用制动踏板使车辆减速，利用换挡杆控制车辆的行进方向并且利用方向盘使车辆转向。这些驾驶控制装置占据了车辆的室内空间中的大量空间。也就是说，将形成上述驾驶控制装置的许多部件安装在车辆中，使得车辆的室内空间过度拥挤，从而使空间利用率下降。此外，安装许多部件增加了车辆的重量和制造成本。

然而，近年来，随着自动驾驶技术的出现和发展，车辆越来越多地设置有自动驾驶系统。因此，由驾驶员直接操作的驾驶机构的数量减少。由于当前的技术发展趋势，在车辆行驶时，车辆内部作为控制车辆所需的空间所起的作用减少，但是越来越多地被用作放松和休闲的空间。

考虑到当前趋势，本发明的各个方面旨在提供一种集成式驾驶控制装置，该集成式驾驶控制装置集成了传统的用于控制车辆的部件。根据本发明的各个示例性实施例，室内可以是宽敞的，并且可以降低重量和制造成本。

此外，本发明有利地向手或脚残障的驾驶员提供了改进的驾驶便利性。

如图14所示，包括加速踏板、制动踏板、换挡杆和方向盘的现有装置的功能被集成到根据本发明的各个示例性实施例的集成式驾驶控制装置中。因此，本发明的集成式驾驶控制装置可以通过与上述装置联动工作的发动机、制动系统、变速器和转向系统进行通信来控制车辆。

如图15所示，根据本发明的各个示例性实施例的集成式驾驶控制装置包括被配置为由用户握持的旋钮单元2。

用户握持旋钮单元2的握持部12，并沿顺时针方向(CW)或逆时针方向(CCW)旋转旋钮单元2，从而控制车辆的转向。

旋钮单元2与第一齿轮14一起旋转。转向角传感器40的第二齿轮140与旋转的第一齿轮14啮合旋转。第一磁体构件240安装到第二齿轮140，并且与第一磁体构件240相邻设置的转向角检测用霍尔传感器440检测第二齿轮140的旋转角。控制器20将由转向角检测用霍尔传感器440所测量的转向角传送到车辆的转向系统S，并且转向系统S基于所传送的测量值来使车辆转向。

扭力弹簧24被设置在旋钮单元2上。如上所述，扭力弹簧24的两个支腿124a和124b分别与升高部116的相对侧接触，从而扭力弹簧24向用户提供相对于旋钮单元2的旋转的反作用力，并且在释放旋钮单元2时使旋钮单元2返回到原始位置。根据本发明的各个示例性实施例，扭力弹簧24的第一支腿124a被设置为与突起114的一侧和升高部116的一侧接触，并且扭力弹簧24的第二支腿124b被设置为与突起114的相反侧和升高部116的相反侧接触，从而扭力弹簧24向用户提供相对于旋钮单元2的旋转的反作用力，并向旋钮单元2提供恢复力。也就是说，在旋钮单元2旋转之后，当用户施加到旋钮单元2的旋转力移除时，扭力弹簧24向旋钮单元2提供恢复力，使得位置指示部112返回到其原始位置。

为了控制车辆的速度和行进方向，如图16所示，用户沿方向A或方向D滑动旋钮单元2。根据本发明的各个示例性实施例，当旋钮单元2沿方向A移动时，车辆加速，而当旋钮单元2沿方向D移动时，车辆减速。

旋钮单元2安置在滑块16上，并且滑块16形成为沿引导构件26沿方向A或方向D可移动。

第二磁体构件160附接到滑块16，并且位移检测用霍尔传感器260与第二磁体构件160相邻设置。当滑块16移动时，第二磁体构件160也与滑块16一起移动，并且位移检测用霍尔传感器260基于由第二磁体构件160的移动而引起的磁场变化来检测滑块16的移动距离和移动方向，并将收集到的信息传送到发动机控制单元E或制动系统B，从而便于车辆的加速或减速。

此外，根据本发明的各个示例性实施例的滑动单元6可以进一步包括踏板力传递部36和辅助构件46，以在加速和减速期间将踏板力传递到用户，并在用户停止向旋钮单元2施加操作力时向旋钮单元2提供恢复力。

可伸缩构件436沿运动表面146移动，并且凹槽246形成在运动表面146中，从而在旋钮单元2移动期间向用户提供踏板力。此外，由于可伸缩构件436从延伸构件136突出的突出长度被配置为可通过弹簧336来改变，因此通过弹簧336的恢复力和形成在运动表面146上的斜面部分，将用于使旋钮单元2返回到其原始位置的恢复力提供到旋钮单元2。

根据本发明的各个示例性实施例，可以如下执行换挡到驻车挡位(P)的操作。

根据本发明的各个示例性实施例，如图17所示，旋钮单元2可以设置有P按钮212。当按下P按钮212时，可以将车辆的挡位切换到驻车挡位(P)。当按下P按钮212时，与集成式驾驶控制装置通信的发动机控制单元E可以将车辆的挡位切换到驻车挡位(P)。

根据本发明的各个示例性实施例，旋钮单元2可以不设置有P按钮，并且当车辆熄火或车门打开时，车辆的挡位可以自动切换到驻车挡位(P)。

可选地，以上两个实施例可以组合。也就是说，旋钮单元2中可以设置有P按钮，并且当车辆熄火或车门打开时，车辆的挡位可以自动切换到驻车挡位(P)。

根据本发明的各个示例性实施例，可以如下执行换挡到倒车挡位(R)的操作。

再次参照图17，根据本发明的各个示例性实施例，旋钮单元2中可以设置有R按钮312。当按下R按钮312时，可以将车辆的挡位切换到倒车挡位(R)。当按下R按钮312时，与集成式驾驶控制装置通信的发动机控制单元E可以将车辆的挡位切换到倒车挡位(R)。

根据本发明的各个示例性实施例，在车辆停止的情况下，当旋钮单元2沿方向D(参照图16)移动使得与旋钮单元2联动的滑动单元6沿方向D移动时，可以将车辆的挡位切换到倒车挡位(R)并使车辆可向后行驶。在车辆向前行驶的情况下，当旋钮单元2沿方向D移动时，车辆可以减速，并且在车辆停止的情况下，当旋钮单元2沿方向D移动时，车辆可以向后行驶。

可选地，类似于与换挡到驻车挡位(P)有关的上述实施例，对于本领域技术人员将显而易见的是，与换挡到倒车挡位(R)有关的上述两个实施例可以组合。

如上所述，根据本发明的各个示例性实施例的集成式驾驶控制装置被配置为可以通过一个装置实现车辆的加速、减速、换挡和转向，并且该集成式驾驶控制装置表现出以下效果。

从以上描述显而易见的是，本发明的各个方面旨在提供一种集成式驾驶控制装置，该集成式驾驶控制装置被配置为用于简化设置在车辆内部的与车辆控制有关的各种操作机构，例如，方向盘、加速踏板、制动踏板和换挡杆。

此外，根据本发明的各个示例性实施例，可以通过简化车辆的操作机构来最大程度地利用车辆中的室内空间。

此外，根据本发明的各个示例性实施例，可以减少车辆的重量及车辆的制造成本。

此外，根据本发明的各个示例性实施例，可以简化并便于各种控制操作。

然而，通过本发明可获得的效果不限于上述效果，并且从以上描述中，本领域技术人员将清楚地理解本文未提及的其它效果。

另外，术语“控制器”或“控制单元”是指包括存储器和处理器的硬件装置，该处理器被配置为运行被解释为算法结构的一个或多个步骤。存储器存储算法步骤，并且处理器运行算法步骤以执行根据本发明的各个示例性实施例的方法的一个或多个过程。根据本发明的示例性实施例的控制器可以通过非易失性存储器和处理器来实施，该非易失性存储器被配置为存储关于用于控制车辆的各种组件的操作的算法或者用于运行该算法的软件命令的数据，该处理器被配置为使用该存储器中存储的数据来执行以上描述的操作。存储器和处理器可以是单独的芯片。可选地，存储器和处理器可以集成在单个芯片中。处理器可以被实施为一个或多个处理器。

控制器或控制单元可以是通过预定程序操作的至少一个微处理器，该预定程序可以包括用于执行根据本发明的各个示例性实施例的方法的一系列命令。

前述发明也可以被实现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是可以存储数据的任意数据存储装置，该数据随后可以由计算机系统读取。计算机可读记录介质的示例包括硬盘驱动器(HDD)、固态硬盘(SSD)、硅盘驱动器(SDD)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储装置等，以及如载波(例如，通过互联网传输)的实现方式。

为了便于解释和所附权利要求中的准确限定，参照附图中所示的示例性实施例的特征的位置，使用术语“上”、“下”、“内”、“外”、“上面的”、“下面的”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“背面”、“内部”、“外部”、“向内地”、“向外地”、“内部的”、“外部的”、“向前”和“向后”来描述这些特征。将进一步理解的是，术语“连接”或其派生词既指直接连接也指间接连接。

为了说明和描述的目的，已经给出了本发明的特定示例性实施例的前述描述。前述描述并非旨在穷举或将本发明限制为所公开的精确形式，并且显然，根据以上教导，可以进行许多修改和变化。选择并描述了示例性实施例以解释本发明的某些原理及其实际应用，以使本领域技术人员能够实现和利用本发明的各个示例性实施例及其各种替代形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同形式来限定。