配备有滞后模块的车辆用可折叠加速踏板装置

文档序号:1930411 发布日期:2021-12-07 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 配备有滞后模块的车辆用可折叠加速踏板装置 (Foldable accelerator pedal device for vehicle equipped with hysteresis module ) 是由 金恩植 金贤旭 卞盛一 于 2020-09-29 设计创作,主要内容包括:本公开涉及一种配备有滞后模块的车辆用可折叠加速踏板装置。在驾驶员直接驾驶车辆的手动驾驶模式下,踏板垫从踏板壳体突出以向驾驶员暴露。在驾驶员不直接驾驶车辆的自动驾驶模式下,踏板垫缩入踏板壳体中以便不向驾驶员暴露。当操作踏板垫时,可以通过滞后模块实现滞后。(The present disclosure relates to a foldable accelerator pedal device for a vehicle equipped with a hysteresis module. In a manual driving mode in which the driver directly drives the vehicle, the pedal pad protrudes from the pedal housing to be exposed to the driver. In an automatic driving mode in which the driver does not directly drive the vehicle, the pedal pad is retracted into the pedal housing so as not to be exposed to the driver. Hysteresis may be achieved by the hysteresis module when the pedal pad is operated.)

配备有滞后模块的车辆用可折叠加速踏板装置

技术领域

本公开涉及配备有滞后模块(hysteresis module)的车辆用可折叠加速踏板装置,更特别地,涉及一种可折叠加速踏板装置,该可折叠加速踏板装置被配置为在手动驾驶模式下踏板垫从踏板壳体突出并且暴露于驾驶员侧从而使得驾驶员能够进行操作,在自动驾驶模式下踏板垫缩入踏板壳体中以便隐藏从而使得驾驶员不能进行操作。

背景技术

自动驾驶车辆是采用自动驾驶技术的智能车辆,自动驾驶技术能够在没有驾驶员直接操作方向盘、加速踏板、制动器等的情况下使车辆行使到目的地。近年来,这些车辆得到了迅速的发展。

在可以进行自动驾驶的情况下,驾驶员可以在驾驶员直接驾驶车辆的手动驾驶模式和不直接驾驶车辆的自动驾驶模式之间进行选择。

例如,在自动驾驶模式下,驾驶员不操作车辆的加速踏板或制动踏板。如果驾驶员在自动驾驶期间常识操作这些踏板中的任一个,则车辆控制单元判断驾驶员期望结束自动驾驶并且期望手动驾驶车辆,并且结束对自动驾驶的控制。

在自动行进模式下,驾驶员需要例如通过伸展他/她的腿来舒适地休息。然而,当位于驾驶员的座椅下方的空间中的踏板(加速踏板和制动踏板)仍然暴露于室内时,可能妨碍驾驶员休息。

因为车辆的踏板被安装成暴露于驾驶员座椅下方的空间中,所以担心驾驶员可能在自动驾驶模式下无意地(例如,错误地)操作踏板。在这种情况下,可能因根据道路状况或者行驶的车辆之间的距离而发生事故。

因此,需要开发一种踏板装置,在手动驾驶模式下,踏板垫以向驾驶员暴露的方式突出从而驾驶员能够进行操作,并且在自动驾驶模式下,踏板垫以防止暴露的方式缩入从而驾驶员不能进行操作,以在确保驾驶员安全的同时使驾驶员能够舒适地休息,并且防止踏板装置的错误操作。

前述内容仅旨在帮助理解本公开的背景并且因此不应当被理解为承认本公开落入本领域普通技术人员已知的相关技术的范围。

发明内容

用于车辆的可折叠加速踏板装置包括踏板垫,该踏板垫配备有实现滞后效应的滞后模块并且被配置为在手动驾驶模式下,踏板垫从踏板壳体以向驾驶员暴露的方式突出从而驾驶员能够进行操作,并且在自动驾驶模式下,踏板垫以隐藏的方式缩入踏板壳体中从而驾驶员不能进行操作。踏板装置的优点是,驾驶员可以在自动驾驶模式下舒适地休息以及防止踏板的错误操作从而提高了在自动驾驶模式下驾驶员的安全性。

为了实现本公开的目的,本公开的一方面提供一种配备有滞后模块的车辆用可折叠加速踏板装置,该装置包括:踏板壳体,固定地安装在驾驶员的座椅的下方的空间中;踏板垫,通过铰链销可旋转地结合到踏板壳体并且可由驾驶员的脚操作;滞后模块,该滞后模块以可直线移动的方式安装在踏板壳体中,该滞后模块连接到踏板垫,并且被配置为当由驾驶员操作踏板垫时产生滞后效应;以及直线马达,固定地安装在踏板壳体中,并且包括连接到滞后模块的马达杆,该直线马达产生用于使马达杆往复运动的动力。通过马达杆的往复运动使滞后模块直线移动,踏板垫缩入踏板壳体中以处于踏板垫被隐藏的隐藏状态或者从踏板壳体突出以处于踏板垫暴露的弹出状态。

该装置可以进一步包括:印刷电路板(PCB),该印刷电路板固定地安装在踏板壳体中,并且电连接到直线马达以控制直线马达的运转。

在该装置中,踏板垫可以是管风琴形状垫,踏板垫具有通过铰链销结合到踏板壳体的下端部以及绕铰链销向前和向后旋转的上端部,踏板垫的上部可以结合到滞后模块。

在该装置中,踏板壳体可以具有上下延伸的引导槽,并且滞后模块可以具有引导突起,该引导突起插入该引导槽并且沿该引导槽上下移动。

在该装置中,滞后模块可以包括:杆壳体,具有引导突起,并且与马达杆结合;旋转杆,具有第一端部,该第一端部具有可旋转地结合到设置在杆壳体中的中心轴的铰链部;摩擦套管,该摩擦套管结合到中心轴,并且当旋转杆旋转时,摩擦套管由于与旋转杆接触而产生摩擦力;连接连杆,将旋转杆的第二端部与踏板垫可旋转地相互连接;以及复位弹簧,以该复位弹簧的两个端部分别支撑在杆壳体和旋转杆上的方式安装。

该装置可以进一步包括:永磁体,与旋转杆的铰链部结合;以及非接触式踏板传感器,以面向永磁体的方式固定地安装在踏板壳体中,其中,非接触式踏板传感器可以通过取决于旋转杆旋转时发生的永磁体的位置变化的磁场强度变化来检测踏板垫的旋转角度,并且可以产生与加速度相关的信号。

在该装置中,直线马达可以以位于滞后模块上方的方式固定地安装在踏板壳体中,并且当直线马达运转以使马达杆进行后退移动以缩入到直线马达中并且滞后模块移动以位于引导槽的最上端时,踏板垫可以绕铰链销旋转并且可以从踏板壳体突出以处于踏板垫暴露的弹出状态。

在该装置中,直线马达可以以位于滞后模块上方的方式固定地安装在踏板壳体中,并且当直线马达运转以使马达杆进行前进移动以从直线马达突出并且滞后模块移动以位于引导槽的最下端时,踏板垫可以绕铰链销旋转并且可以缩入踏板壳体中以处于踏板垫被隐藏的隐藏状态。

在该装置中,当通过直线马达的运转来使马达杆往复运动以使滞后模块移动并且滞后模块的移动改变永磁体的位置时,非接触式踏板传感器可以不产生与加速度相关的信号以防止踏板的错误操作。

在该装置中,在弹出状态并且在直线马达不运转的情况下,仅当通过驾驶员的操作踏板垫旋转从而改变永磁体的位置时,非接触式踏板传感器可以产生与加速度相关的信号。

根据本公开的另一方面,提供一种配备有滞后模块的车辆用可折叠加速踏板装置,包括:踏板壳体,固定地安装在驾驶员的座椅的下方的空间中;踏板垫,通过铰链销可旋转地结合到所述踏板壳体并且由驾驶员的脚操作;旋转马达,固定地安装在踏板壳体中,并且包括旋转的马达杆;以及滞后模块,该滞后模块与马达杆结合并且与马达杆一起旋转,该滞后模块连接到踏板垫并且当驾驶员操作踏板垫时产生滞后效应,其中通过旋转马达旋转滞后模块,踏板垫缩入踏板壳体中以处于踏板垫被隐藏的隐藏状态,或者从踏板壳体突出以处于踏板垫暴露的弹出状态。

在该装置中,踏板垫可以是管风琴形状垫,踏板垫具有通过铰链销结合到踏板壳体的下端部以及绕铰链销向前和向后旋转的上端部,踏板垫的上部可以结合到滞后模块。

在该装置中,滞后模块可以包括:杆壳体,与马达杆结合;旋转杆,具有第一端部,该第一端部具有可旋转地结合到设置在杆壳体中的中心轴的铰链部;摩擦套管,结合到中心轴,并且当旋转杆旋转时,摩擦套管由于与旋转杆接触而产生摩擦力;连接连杆,将旋转杆的第二端部与踏板垫可旋转地相互连接;以及复位弹簧,复位弹簧的两个端部分别支撑在杆壳体和旋转杆上。

该装置可以进一步包括:永磁体,与旋转杆的铰链部结合;以及非接触式踏板传感器,以面向永磁体的方式固定地安装在踏板壳体中,其中,非接触式踏板传感器通过取决于旋转杆旋转时发生的永磁体的位置变化的磁场强度变化来检测踏板垫的旋转角度,并且产生与加速度相关的信号。

在该装置中,旋转马达可以以位于滞后模块的侧部的方式固定地安装在踏板壳体中,并且根据基于旋转马达的运转的马达杆的旋转方向,踏板垫可以绕铰链销旋转并且可以从踏板壳体突出以处于踏板垫暴露的弹出状态,或者缩入踏板壳体中以处于踏板垫被隐藏的隐藏状态。

在该装置中,当通过旋转马达的运转来使滞后模块旋转进而改变永磁体的位置时,非接触式踏板传感器可以不产生与加速度相关的信号以防止踏板的错误操作。

在该装置中,在弹出状态并且在旋转马达不运转的情况下,仅当通过驾驶员的操作踏板垫旋转从而改变永磁体的位置时,非接触式踏板传感器可以产生与加速度相关的信号。

在本公开的可折叠加速踏板装置中,在驾驶员手动驾驶车辆的手动驾驶模式的情况下,为了驾驶员能够操作踏板垫,踏板垫从踏板壳体突出以向驾驶员暴露。在另一方面,在驾驶员不直接驾驶车辆的自动驾驶模式的情况下,为了驾驶员不能够操作踏板垫,踏板垫缩入踏板壳体中以处于踏板垫被隐藏并且不向驾驶员暴露的隐藏状态。在自动驾驶模式的情况下,这种配置的优点是,使驾驶员能够舒适地休息并且防止无意地操作踏板从而确保驾驶员的安全。

附图说明

图1是示出根据本公开的一个实施例的可折叠加速踏板装置的分解透视图,该装置配备有滞后模块和直线马达;

图2是示出图1的装置的已装配状态的透视图;

图3是示出图1中的滞后模块的示图;

图4是示出从与观察图3中的滞后模块的方向相反的方向观察的滞后模块的示图;

图5是示出踏板垫从踏板壳体突出后暴露的弹出状态的示图以及示出从该示图省略踏板壳体的状态的示图;

图6是示出图5中的踏板垫通过驾驶员的操作而旋转并且正常操作的状态的示图以及示出从该示图中省略踏板壳体的状态的示图;

图7是示出图5中的踏板垫在缩入踏板壳体后隐藏的隐藏状态的示图以及示出从该示图中省略踏板壳体的状态的示图;

图8是示出根据本公开的另一个实施例的可折叠加速踏板装置的透视图,该踏板装置配备有滞后模块和旋转马达;

图9是示出从图8省略踏板壳体的状态的示图;

图10是示出图8中的滞后模块的示图;

图11是示出从与观察图10中的滞后模块的方向相反的方向观察滞后模块的示图;

图12是示出踏板垫从踏板壳体突出以暴露于车辆中的弹出状态的示图;

图13是示出图12中的踏板垫通过驾驶员的操作而旋转并且正常操作的状态的示图;

图14是示出图12中的踏板垫被隐藏在踏板壳体中的隐藏状态的示图。

具体实施方式

应当理解,本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似的术语通常包括机动车辆,例如,包括运动型多用途车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用车,包括各种船只和舰艇的水运工具,飞机等等,包括混合动力车辆,电动车辆,插电式混合动力车辆,氢动力车辆和其他替代燃料(例如,从石油以外的资源获得的燃料)车辆。如本文所指,混合动力车辆是具有两个或更多个动力源的车辆,例如汽油动力和电动动力车辆。

本文使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的,并不旨在限制本公开。在本文中所使用的术语是仅为描述具体的实施例,并不打算限制该公开。除非上下文另有清楚地说明,否则在本文中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”也包括复数形式。将进一步理解的是,在本说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”指定所陈述的特征、数量、步骤、操作、元件和/或组件的存在,并不排除存在或增加一个或多个其它特征、数量、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。在本文中所使用的术语“和/或”包括所列的相关联的术语中的一个或多个的任一和所有组合。在本说明书中,除非有明确地相反的说明,否则词语“包括”以及诸如“包含”或“包括有”的变形将理解为暗示包含陈述的元件但不排除任何其他元件。另外,在该说明书中描述的术语“单元”、“……器”、“……装置”以及“模块”意为用于处理至少一个功能或操作的单元,并且可以由硬件组件或者软件组件以及它们的组合实施。

进一步,本公开的控制逻辑可以被实施为包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROMs、磁带、软盘、闪存盘、智能卡以及光数据存储装置。计算机可读介质也可以分布在通过网络联接的计算机系统中,以便例如通过远程信息处理服务器或者控制器局域网(CAN)以分布式的方式存储和运行计算机可读介质。

下面将参照附图描述根据本公开的优选实施例的配备有滞后模块的车辆用可折叠加速踏板装置。

如图1至图7所示,根据本公开的第一实施例的可折叠加速踏板装置包括踏板壳体100、踏板垫300、滞后模块400以及直线马达500。踏板壳体100固定地安装在驾驶员座椅下方的空间中。踏板垫300通过铰链销200可旋转地结合到踏板壳体100并且由驾驶员的脚操作。滞后模块400以可直线移动的方式安装在踏板壳体100中并且连接到踏板垫300。当驾驶员操作踏板垫300时,滞后模块400产生滞后(hysteresis)。直线马达500固定地安装在踏板壳体100中,包括连接到滞后模块400的马达杆510,并且产生用于使马达杆510往复运动的动力。

通过马达杆510的往复运动使滞后模块直线移动,踏板垫300在踏板垫300被隐藏在踏板壳体100中的隐藏(hide)状态和踏板垫300暴露的弹出(pop-up)状态之间切换。

踏板壳体100优选地具有空箱的形式并且具有一个开口侧。滞后模块400、直线马达500、印刷电路板(PCB)以及在下面将描述的非接触式踏板传感器等安装在踏板壳体100的内部的空的空间内。侧面盖110可拆卸地结合到踏板壳体100的开口侧。

直线马达500电连接到电源。马达杆510是当直线马达500运转时上下往复运动的柱塞。

另外,本公开的可折叠加速踏板装置可以进一步包括PCB 600,PCB600固定地安装在踏板壳体100中,并且电连接到直线马达500以控制直线马达500的运转。

PCB 600通过电线电连接到诸如电池的电源。

踏板垫300优选地是管风琴形状(organ-shaped)垫,踏板垫300的下端部通过铰链销200可旋转地结合到踏板壳体100并且踏板垫300的上端部绕铰链销200向前和向后旋转。踏板垫300的上部可旋转地结合到滞后模块400。

踏板壳体100的面向驾驶员的踏板壳体100的后表面具有壳体孔120。踏板垫300的下端部通过铰链销200与踏板壳体100可旋转地结合,并因此踏板垫300被安装穿过壳体孔120。

因此,直线马达500的操作力(operating power)通过马达杆510和滞后模块400传递到踏板垫300。当踏板垫300绕铰链销200向前旋转时,踏板垫300缩入踏板壳体100中以处于踏板垫300被隐藏从而驾驶员不能操作踏板垫300的隐藏状态。相反,当踏板垫300以面向驾驶员的方式向后旋转时,踏板垫300从踏板壳体300突出以处于踏板垫300暴露从而驾驶员能够操作踏板垫300的弹出状态。

面向驾驶员的踏板垫300的后表面是驾驶员放置他/她的脚以操作踏板垫300的操作表面310。踏板垫300的操作表面310具有比壳体孔120更大的外部尺寸。当踏板垫300旋转时,壳体孔120被踏板垫300的操作表面310覆盖。

当踏板垫300绕铰链销200向前完全旋转时,踏板垫300的操作表面310不能通过壳体孔120,从而操作表面310支撑在踏板壳体100上。因此,自然地防止踏板垫300向前旋转。

另外,由踏板垫300的操作表面310覆盖壳体孔120的优点是,踏板壳体100变成密封结构。这可以防止异物进入踏板壳体100中并且可以防止噪音从外部进入车辆。

引导槽130在踏板壳体100的前侧的内表面上下延伸,该内表面面向壳体孔120。滞后模块400以可沿引导槽130上下移动的方式安装。为此,滞后模块400具有引导突起411,该引导突起411插入引导槽130并且沿引导槽130上下移动。

踏板壳体100的底表面具有底部孔140。该底部孔140与引导槽130的下端部连通。这种结构使滞后模块400可以通过底部孔140插入踏板壳体100中。因此,引导突起411插入引导槽130。

与踏板壳体100的底表面结合的底部盖150覆盖底部孔140,从而防止滞后模块400分离。

引导槽130具有两个锥形侧表面。引导突起411具有分别与引导槽130的两个侧表面接触的两个锥形侧表面。因此,滞后模块400只能沿着引导槽130在上下方向上移动,而不能朝向壳体孔120向后移动。因此,防止滞后模块400与引导槽130分离。

在本公开中使用的滞后模块400包括杆壳体410、旋转杆420、摩擦套管430、连接连杆440以及复位弹簧450。杆壳体410具有插入到引导槽130的引导突起411,并且与马达杆510结合。旋转杆420的第一端部(即,铰链部421)可旋转地结合到设置在杆壳体410中的中心轴412。摩擦套管430与中心轴412结合。因此,当旋转杆420旋转时,摩擦套管430由于与旋转杆420接触而产生摩擦力。连接连杆440将旋转杆420的第二端部与踏板垫300可旋转地相互连接。复位弹簧450以复位弹簧450的两个端部分别支撑在杆壳体410和旋转杆420上的方式安装。

连接连杆440的两个端部通过铰链机构以可旋转的方式分别与旋转杆420和踏板垫300结合。

驾驶员用他/她的脚踩下踏板垫300。当踩下踏板垫300时,踏板垫300绕铰链销200向前旋转。这时,踏板垫300的旋转力通过连接连杆440传递到旋转杆420。旋转杆420绕中心轴412旋转。结果,复位弹簧450被压缩并且储存弹力。当驾驶员释放踏板垫300时,复位弹簧450的恢复力使旋转杆420、连接连杆440以及踏板垫300分别恢复到初始位置。

踏板力可以通过调整复位弹簧450的弹簧力来调节。特别地,优选地设置具有不同弹簧力的两个弹簧以抑制踏板垫300的轻微震动。然而,弹簧的数量不限于两个。

复位弹簧450优选地是压缩螺旋弹簧。

当驾驶员用他/她的脚踩下踏板垫300时,复位弹簧450的弹簧力(压缩力)和摩擦套管430的摩擦力同时产生并且起到阻力的作用。因此需要很大的踏板力(在踩下踏板垫时的踏板力)来克服该阻力。当驾驶员释放踏板垫300并且因此踏板垫300恢复到初始状态时,只有摩擦套管430的摩擦力产生。因此,此时的踏板力(在踏板垫恢复初始状态时的踏板力)变得相对地小于踏板力(在踩下踏板垫时的踏板力)。

如上所述,这是由与踩下踏板垫时的踏板力和释放踏板垫时的踏板力的摩擦元件相对应的摩擦套管430引起的,因此这种现象被称为踏板装置的滞后(hysteresis)。

加速踏板的滞后现象是必要的因素,可以在由于道路上的不平整而发生冲击时防止加速踏板的踩下量突然改变。这确保了车辆相对安静地行驶。特别地,当车辆以恒速行驶或者长时间行驶时,滞后现象可以保持恒定的踏板垫的踩下量。这减轻了驾驶员脚踝的肌肉疲劳。

根据本公开,滞后模块400被安装成通过引导槽130和引导突起411相互结合与踏板壳体100接触。滞后模块400位于直线马达500的下方,并且位于马达杆510和踏板垫300之间。通过这种配置,当驾驶员用他/她的脚踩下踏板垫300时,驾驶员的大部分操作力被踏板壳体100抵抗。因此,可以最小化直线马达500的尺寸并且可以降低成本和重量。

另外,本公开的可折叠加速踏板装置可以进一步包括:永磁体700,与旋转杆420的铰链部421结合;以及非接触式踏板传感器800,以面向永磁体700的方式固定地安装在踏板壳体100中。

非接触式踏板传感器800可以是加速踏板位置传感器(Accelater PositionSensor,APS),当驾驶员用他/她的脚踩下踏板垫300时,加速踏板位置传感器检测旋转杆420的旋转。

PCB以面向永磁体700的方式设置在非接触式踏板传感器800内部。PCB通过电线电连接到诸如电池的电源。

因此,非接触式踏板传感器800通过磁场强度变化来检测踏板垫300的旋转角度,并且产生与加速度相关的信号,磁场强度变化取决于旋转杆420旋转时发生的永磁体700的位置变化。

与通过连杆等直接连接的接触式传感器相比,非接触式踏板传感器800具有的优点是降低了操作噪音,并且特别地,进一步提高了输出信号的精度。

图2和图5示出踏板垫300以面向驾驶员的方式向后旋转并且处于踏板垫300从踏板壳体100突出的弹出状态。

通过以位于滞后模块400上方的方式固定地安装在踏板壳体100中的直线马达500的运转,马达杆510进行后退移动以缩入到直线马达500中(马达杆510向上移动的状态),并且滞后模块400沿引导槽130移动以位于引导槽130的最上端。这时,踏板垫300以面向驾驶员的方式绕铰链销200向后旋转并且因此处于踏板垫300从踏板壳体100突出的弹出状态。

如图5所示,当踏板垫300处于踏板垫300从踏板壳体100突出的弹出状态时,驾驶员用他/她的脚踩下突出的踏板垫300的操作表面310以执行正常操作。

图6示出驾驶员踩下以从踏板壳体100突出的方式弹出的踏板垫300的状态。

当驾驶员踩下以从踏板壳体100突出的方式弹出的踏板垫300时,踏板垫300绕铰链销200向前旋转并且踏板垫300的旋转力通过连接连杆440传递到旋转杆420。因此,旋转杆420绕中心轴412旋转。这时,复位弹簧450被压缩。

另外,当随着驾驶员的操作踏板垫300旋转而使旋转杆420旋转时,与旋转杆420的铰链部421结合的永磁体700与旋转杆420一起旋转并且该旋转改变永磁体700的位置。这时,非接触式踏板传感器800通过取决于永磁体700的旋转位置变化的磁场强度变化来检测踏板垫300的旋转角度,并且产生与加速度相关的信号。

图7示出通过直线马达500的运转,踏板垫300向前旋转并且缩入踏板壳体100中以处于踏板垫300被隐藏从而防止踏板垫300暴露到外部的隐藏状态。

通过以位于滞后模块400上方的方式固定地安装在踏板壳体100中的直线马达500的运转,马达杆510进行前进移动以从直线马达500突出(马达杆510向下移动的状态),并且滞后模块400沿引导槽130移动以位于引导槽130的最下端。这时,踏板垫300绕铰链销200向前旋转并且因此缩入踏板壳体100中以处于踏板垫300被隐藏的隐藏状态。

当如图7所示,当处于踏板垫300被隐藏的隐藏状态时,驾驶员座椅下方的空间变成没有踏板干扰的宽阔空间。因此,驾驶员可以在放松模式下舒适地休息。进一步,可以防止踏板在自动驾驶模式下错误操作,从而提高了驾驶员的安全性。

根据本公开的实施例,通过直线马达500的运转来使马达杆510往复运动以使滞后模块400移动并且进而滞后模块400的移动改变永磁体700的位置。这时,非接触式踏板传感器800不产生与加速度相关的信号以防止踏板的错误操作。

也就是说,通过直线马达500的运转,踏板垫300切换到如图5所示的弹出状态或如图7所示的隐藏状态。这时,尽管永磁体700的位置改变,但是非接触式踏板传感器800不产生与加速度相关的信号。因此,可以防止由于踏板错误操作而导致的事故。

然而,如图6所示,在踏板垫300弹出的状态并且在直线马达500不运转的情况下,通过驾驶员的操作踏板垫300旋转,从而旋转杆420旋转并且旋转杆420的旋转改变永磁体700的位置。仅在这时,非接触式踏板传感器800产生与加速度相关的信号。因此,可以确保稳定的操作。

为此,检测马达杆510的位置的传感器设置在直线马达500中。非接触式踏板传感器800利用通过传感器检测的马达杆510的位置信息确定是否产生与加速度相关的信号。

如图8至图14所示,根据本公开的第二实施例的可折叠加速踏板装置包括踏板壳体1000、踏板垫3000、旋转马达5000以及滞后模块4000。踏板壳体1000固定地安装在驾驶员座椅下方的空间中。踏板垫3000通过铰链销2000可旋转地结合到踏板壳体1000并且由驾驶员的脚操作。旋转马达5000固定地安装在踏板壳体1000中,并且包括旋转的马达杆5100。滞后模块4000与马达杆5100结合并且与马达杆5100一起旋转,滞后模块4000连接到踏板垫3000,并且当驾驶员操作踏板垫3000时滞后模块4000产生滞后。

当旋转马达5000驱动时,通过马达杆5100的旋转使滞后模块4000旋转时,踏板垫3000可以在隐藏状态和弹出状态之间切换。也就是说,踏板垫3000缩入踏板壳体1000中以被隐藏或从踏板壳体1000突出以暴露。

踏板壳体1000优选地具有空箱的形式并且具有一个开口侧。滞后模块4000、旋转马达5000、在下面将描述的非接触式踏板传感器等安装在踏板壳体1000内部的空的空间内。侧面盖1100可拆卸地结合到踏板壳体1000的开口侧。

旋转马达5000例如是步进马达,并且电连接到电源。当旋转马达5000运转时,马达杆5100沿顺时针方向或逆时针方向旋转。

踏板垫3000优选地是管风琴形状垫,踏板垫3000的下端部通过铰链销2000可旋转地结合到踏板壳体1000并且踏板垫3000的上端部绕铰链销2000向前和向后旋转。踏板垫3000的上部可旋转地结合到滞后模块4000。

踏板壳体1000在面向驾驶员的踏板壳体1000的后表面具有壳体孔1200。踏板垫3000的下端部通过铰链销2000可旋转地结合到踏板壳体1000,并因此踏板垫3000被安装穿过壳体孔1200。

因此,旋转马达5000的操作力通过马达杆5100和滞后模块4000传递到踏板垫3000。当踏板垫3000绕铰链销2000向前旋转时,踏板垫3000缩入踏板壳体1000中以处于踏板垫3000被隐藏从而驾驶员不能操作踏板垫3000的隐藏状态。相反,当踏板垫3000以面向驾驶员的方式向后旋转时,踏板垫300从踏板壳体1000突出以处于暴露踏板垫从而驾驶员能够操作踏板垫3000的弹出状态。

面向驾驶员的踏板垫3000的后表面是驾驶员放置他/她的脚以操作踏板垫3000的操作表面3100。踏板垫3000的操作表面3100具有比壳体孔1200更大的外部尺寸。当踏板垫3000旋转时,壳体孔1200被踏板垫3000的操作表面3100覆盖。

当踏板垫3000绕铰链销2000向前完全旋转时,踏板垫3000的操作表面3100不能通过壳体孔1200,从而操作表面3100支撑在踏板壳体1000上。因此,自然地防止踏板垫3000向前旋转。

另外,由踏板垫3000的操作表面3100覆盖壳体孔1200的优点是,踏板壳体100变成密封结构。这可以防止异物进入踏板壳体1000中并且可以防止噪音从外部进入车辆。

根据本公开的滞后模块4000包括杆壳体4100、旋转杆4200、摩擦套管4300、连接连杆4400以及复位弹簧4500。杆壳体4100与马达杆5100结合。旋转杆4200的第一端部即旋转杆4200的铰链部4210可旋转地结合到设置在杆壳体4100中的中心轴4120。摩擦套管4300与中心轴4120结合。因此,当旋转杆4200旋转时,摩擦套管4300由于摩擦套管4300与旋转杆4200接触而产生摩擦力。连接连杆4400将旋转杆4200的第二端部与踏板垫3000可旋转地相互连接。复位弹簧4500以复位弹簧4500的两个端部分别支撑在杆壳体4100和旋转杆4200上的方式安装。

连接连杆4400的两个端部通过铰链机构以可旋转的方式分别与旋转杆4200和踏板垫3000结合。

驾驶员用他/她的脚踩下踏板垫3000。当踩下踏板垫3000时,踏板垫3000绕铰链销2000向前旋转。这时,踏板垫3000的旋转力通过连接连杆4400传递到旋转杆4200。旋转杆4200绕中心轴4120旋转。这时,复位弹簧4500被压缩并且储存弹力。当驾驶员释放踏板垫3000时,复位弹簧4500的恢复力使旋转杆4200、连接连杆4400以及踏板垫3000分别恢复到初始位置。

踏板力可以通过调整复位弹簧4500的弹簧力来调节。特别地,优选地设置具有不同弹簧力的两个弹簧以抑制踏板垫3000的轻微震动。然而,弹簧的数量不限于两个。

复位弹簧4500优选地是压缩螺旋弹簧。

当驾驶员用他/她的脚踩下踏板垫3000时,复位弹簧4500的弹簧力(压缩力)和摩擦套管4300的摩擦力同时产生并且起到阻力的作用。因此需要很大的踏板力(踩下踏板垫时的踏板力)来克服该阻力。当驾驶员释放踏板垫3000并且因此踏板垫3000恢复到初始状态时,只有摩擦套管4300的摩擦力产生。因此,此时的踏板力(在踏板垫恢复初始状态时的踏板力)变得相对地小于踏板力(在踩下踏板垫时的踏板力)。

如上所述,这是由于踩下踏板垫的踏板力和释放踏板垫时的踏板力的摩擦元件相对应的摩擦套管4300引起的,因此这种现象被称为踏板装置的滞后。

加速踏板的滞后现象是必要的因素,可以在由于道路上的不平整而发生冲击时防止加速踏板的踩下量突然改变。这确保了车辆相对安静地行驶。特别地,当车辆以恒速行驶或者长时间行驶时,滞后现象能够保持恒定的踏板垫的踩下量。这减轻了驾驶员脚踝的肌肉疲劳。

另外,本公开的可折叠加速踏板装置可以进一步包括:永磁体7000,与旋转杆4200的铰链部4210结合;以及非接触式踏板传感器8000,以面向永磁体7000的方式固定地安装在踏板壳体1000中。

非接触式踏板传感器8000可以是加速踏板位置传感器(APS),当驾驶员用他/她的脚踩下踏板垫3000时,APS检测旋转杆4200的旋转。

PCB以面向永磁体7000的方式设置在非接触式踏板传感器8000内部。PCB通过电线电连接到诸如电池的电源。

非接触式踏板传感器8000的PCB具有控制旋转马达5000的驱动的功能。

因此,非接触式踏板传感器8000通过磁场强度变化来检测踏板垫3000的旋转角度,并且产生与加速度相关的信号,其中磁场强度变化取决于旋转杆4200旋转时发生的永磁体7000的位置变化。

与通过连杆等直接连接的接触式传感器相比,非接触式踏板传感器8000具有的优点是降低了操作噪音,并且特别地,进一步提高了输出信号的精度。

图8和图12示出踏板垫3000以面向驾驶员的方式向后旋转并且处于踏板垫3000从踏板壳体1000突出的弹出状态。

旋转马达5000以位于滞后模块4000的侧部的方式固定地安装在踏板壳体1000中,并且通过马达杆5100连接到滞后模块4000。通过这种配置,当旋转马达5000运转时,马达杆5100的旋转使滞后模块4000旋转(沿顺时针方向旋转),并且滞后模块4000的旋转使得通过连接连杆4400连接的踏板垫3000以面向驾驶员的方式绕铰链销2000向后旋转。因此,踏板垫3000处于踏板垫3000从踏板壳体1000突出的弹出状态。

如图12所示,当踏板垫3000处于踏板垫3000从踏板壳体1000突出的弹出状态时,驾驶员用他/她的脚踩下突出的踏板垫3000的操作表面3100以执行正常操作。

图13示出驾驶员踩下以从踏板壳体1000突出的方式弹出的踏板垫3000的状态。

当驾驶员踩下以从踏板壳体1000突出的方式弹出的踏板垫3000时,踏板垫3000绕铰链销2000向前旋转并且踏板垫3000的旋转力通过连接连杆4400传递到旋转杆4200。因此,旋转杆4200绕中心轴4120旋转。这时,复位弹簧4500被压缩。

另外,当随着驾驶员的操作踏板垫3000旋转而使旋转杆4200旋转时,与旋转杆4200的铰链部4210结合的永磁体7000与旋转杆4200一起旋转并且该旋转改变永磁体7000的位置。这时,非接触式踏板传感器8000通过取决于永磁体700的旋转位置变化的磁场强度变化来检测踏板垫3000的旋转角度,并且产生与加速度相关的信号。

图14示出通过旋转马达5000的运转,踏板垫3000向前旋转并且缩入踏板壳体1000中以处于踏板垫3000被隐藏从而防止踏板垫300暴露到外部的隐藏状态。

当位于滞后模块4000的侧部的旋转马达5000运转时,马达杆5100的旋转使滞后模块4000旋转(沿逆时针方向旋转),并且滞后模块4000的旋转使得通过连接连杆4400连接的踏板垫3000绕铰链销2000向前旋转。因此,踏板垫3000缩入踏板壳体1000中以处于踏板垫3000被隐藏的隐藏状态。

如图14所示,当处于踏板垫3000被隐藏的隐藏状态时,驾驶员座椅下方的空间变成没有踏板干扰的宽阔空间。因此,驾驶员可以在放松模式下舒适地休息。进一步,可以防止踏板在自动驾驶的情况下错误操作,从而提高了驾驶员的安全性。

根据本公开的实施例,通过旋转马达5000的运转来使马达杆5100旋转以使滞后模块4000旋转并且进而滞后模块4000的旋转改变永磁体7000的位置。这时,非接触式踏板传感器8000不产生与加速度相关的信号以防止踏板的错误操作。

也就是说,通过旋转马达5000的运转,踏板垫3000切换到如图12所示的弹出状态或如图14所示的隐藏状态。这时,尽管永磁体7000的位置改变,但是非接触式踏板传感器8000不产生与加速度相关的信号。因此,可以防止由于踏板的错误操作而导致的事故。

然而,如图13所示,在踏板垫3000弹出的状态并且在旋转马达5000不运转的情况下,通过驾驶员的操作踏板垫3000旋转,从而旋转杆4200旋转并且旋转杆4200的旋转改变永磁体7000的位置。仅在这时,非接触式踏板传感器8000产生与加速度相关的信号。因此,可以确保稳定的操作。

为此,检测马达杆5100的位置的传感器设置在旋转马达5000中。非接触式踏板传感器8000利用通过传感器检测的马达杆5100的位置信息确定是否产生与加速度相关的信号。

如上所述,在根据本公开的可折叠加速踏板装置中,在驾驶员直接驾驶的手动驾驶模式下,为了驾驶员能够操作踏板垫300和3000,踏板垫300和3000分别从踏板壳体100和1000突出,并且以向驾驶员暴露的方式弹出。进一步,在驾驶员不直接驾驶车辆的自动驾驶模式下,为了使驾驶员不能够操作踏板垫300和3000,踏板垫300和3000分别处于踏板垫300和3000被隐藏在踏板壳体100和1000中的隐藏状态并且防止向驾驶员暴露。在自动驾驶模式下,这种配置的优点是,驾驶员可以舒适地休息以及防止踏板错误操作,从而确保驾驶员的安全。

以上示出和描述了本公开的特定实施例,并且对本领域普通技术人员而言将显而易见的是,在不背离由随附权利要求书限定的本公开的技术构思的情况下可以对本公开进行各种修改和替换。

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