具有集成的換低檔以及觸覺告警機(jī)構(gòu)的落地式安裝的etc踏板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于模擬車輛中的標(biāo)準(zhǔn)踏板組件的感覺的踏板組件。所述踏板組件包括樞轉(zhuǎn)地安裝到外殼上的踏板。進(jìn)一步提供將所述踏板與所述外殼連接的杠桿臂。換低檔子組件安裝在所述外殼內(nèi)。所述換低檔子組件包括小珠和鄰接部分。壓下所述踏板組件會(huì)使所述小珠朝向所述鄰接部分移動(dòng)，并且在所述小珠與所述鄰接部分接觸并且接著隨后移動(dòng)經(jīng)過所述鄰接部分時(shí)提供換低檔。
【專利說明】具有集成的換低檔以及觸覺告警機(jī)構(gòu)的落地式安裝的ETC踏板
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考
[0002]本申請(qǐng)案要求2011年8月31日遞交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/529，621以及2011年9月16日遞交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/535，670的優(yōu)先權(quán)，這兩個(gè)申請(qǐng)案的內(nèi)容通過引用并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明大體上涉及踏板組件。更具體地，本發(fā)明涉及一種復(fù)制標(biāo)準(zhǔn)踏板的感覺的ETC踏板組件。
【背景技術(shù)】
[0004]已知使用具有位置傳感器的踏板組件以產(chǎn)生用于車輛控制(例如，制動(dòng)器和節(jié)氣門操作)的“有線傳輸類型”的踏板組件。這些踏板組件的顯著缺點(diǎn)是消除了踏板與車輛控制的物理連接。因此，消除了在車輛運(yùn)行期間駕駛員通常所習(xí)慣的阻力或踏板感覺。由此，期望模擬機(jī)械踏板組件的感覺。另外，有利的是提供換低檔部件以在有力地壓下加速器踏板期間在發(fā)送降檔信號(hào)之前提供可清楚感覺到的反作用力的增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明涉及一種用于模擬車輛中的標(biāo)準(zhǔn)踏板組件的感覺的踏板組件。所述踏板組件包括樞轉(zhuǎn)地安裝到外殼上的踏板。進(jìn)一步提供將踏板與外殼連接的杠桿臂或連接桿。換低檔子組件安裝在所述外殼內(nèi)。所述換低檔子組件包括小珠和鄰接部分。壓下踏板會(huì)使小珠朝向鄰接部分移動(dòng)，并且在小珠與鄰接部分接觸并且接著隨后移動(dòng)經(jīng)過鄰接部分時(shí)提供換低檔。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1圖示了本發(fā)明的踏板組件的透視圖；
[0007]圖2圖示了處于休止位置的換低檔子組件的側(cè)視圖；
[0008]圖3圖示了處于工作位置的換低檔子組件；
[0009]圖4圖示了踏板與外殼連接的分解透視圖；
[0010]圖5圖示了包括傳感器的踏板組件的透視圖；
[0011]圖6圖示了踏板組件的側(cè)視圖；
[0012]圖7圖示了踏板組件的透視側(cè)視-后視圖；以及
[0013]圖8圖示了具有傳感器和各種產(chǎn)生振動(dòng)電動(dòng)機(jī)(vibration-creating motor)的踏板組件的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】[0014]本發(fā)明是具有換低檔部件的落地式安裝的ETC踏板組件。所述組件包括外殼部件和踏板。踏板被安裝至外殼部件。踏板也通過連接桿連接至外殼。杠桿臂具有樞轉(zhuǎn)地安裝在外殼內(nèi)的轂。外殼還含有滯后產(chǎn)生裝置和換低檔部件。
[0015]圖1圖示了本發(fā)明的踏板組件。提供具有踏板16的踏板組件10，所述踏板具有上部部分12和下部部分14。踏板組件10和踏板16進(jìn)一步包括牽引部分18，以輔助將用戶的腳抓緊到踏板上。
[0016]踏板組件10進(jìn)一步包括外殼50，所述外殼含有與下端20成角度的大體上矩形的箱形結(jié)構(gòu)51。外殼50可操作以固持踏板組件的各個(gè)部件。外殼50包括結(jié)構(gòu)元件53和覆蓋物52。
[0017]踏板16連接至下部部分或基部20?；?0包括能夠與車輛的地板齊平的下表面22。下表面22包括多個(gè)連接部件24。連接部件24可以是卡扣配合的凸起部或其他夾具構(gòu)件。基部20進(jìn)一步包括上表面30。上表面30可用于連接至踏板16?；?0包括與踏板16的下部部分14處的結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)壓痕32。在本實(shí)施例中，所述結(jié)構(gòu)通常為I形或T形?；?0包括與踏板16的下部部分14相同的孔或結(jié)構(gòu)。
[0018]將踏板16連接至基部20的連接部分34、36是活動(dòng)鉸鏈。活動(dòng)鉸鏈34、36使踏板16能夠在基部20和活動(dòng)鉸鏈34、36處彎曲和樞轉(zhuǎn)。
[0019]活動(dòng)鉸鏈34、36在基部20的末端部分與墊板部分或踏板16之間延伸。一對(duì)翼從墊板部分朝向外殼延伸以覆蓋連接臂。
[0020]如圖2和圖3所示，外殼50具有在一對(duì)側(cè)壁59a、59b之間延伸的內(nèi)腔57。外殼50進(jìn)一步包括上部成圓角的壁61。具有成角度表面的支撐凸起部在前側(cè)壁上延伸。
[0021]圖2和圖3中圖示了轂部分63或換低檔部件。轂部分安裝至銷80。形成部分管狀的腔以在另一端處接收連接桿的小球(將在下文論述)。轂63進(jìn)一步包括至少一個(gè)平面盤表面70、72。盤或盤表面70、72具有多個(gè)孔72、76、78，當(dāng)盤如圖2所示休止時(shí)，所述多個(gè)孔與各個(gè)平面盤表面70對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)盤70、72圍繞彼此旋轉(zhuǎn)時(shí)，如圖3所示，各個(gè)孔72a、74、76、78變得不對(duì)準(zhǔn)。
[0022]轂63進(jìn)一步包括圓周摩擦表面部分70、72。轂63進(jìn)一步包括擋板。擋板功能是非接觸位置傳感器的一部分。脊?fàn)钗锘蛐≈?6沿著摩擦表面在軸向方向上延伸。如圖2所示，當(dāng)踏板休止時(shí)，小珠86相對(duì)于滑動(dòng)件88偏置。轂63的旋轉(zhuǎn)使小珠遠(yuǎn)離滑動(dòng)件88移動(dòng)至鄰接部分92。鄰接部分92包括下部部分90和上部部分94。鄰接表面和鄰接部分92可操作以阻礙小珠86的移動(dòng)，從而防止或延遲轂的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)。此種摩擦表面提供滯后。隨著小珠86沿著鄰接部分92滑動(dòng)，產(chǎn)生摩擦和/或發(fā)送信號(hào)以提供滯后。信號(hào)可以被發(fā)送至控制系統(tǒng)以啟動(dòng)滯后。此外，信號(hào)可以被發(fā)送至各個(gè)電動(dòng)機(jī)以提供振動(dòng)響應(yīng)。
[0023]指狀物從轂向外延伸并且經(jīng)定位與外殼的鄰接部分接合。鄰接部分92，也稱為彈簧鋼元件，沿著摩擦表面從滑動(dòng)件88向外延伸。壓下踏板16會(huì)使轉(zhuǎn)子或轂63旋轉(zhuǎn)，以朝向鄰接部分92或彈簧鋼元件移動(dòng)小珠86。當(dāng)踏板16被充分壓下時(shí)，小珠86與彈簧鋼元件或鄰接部分92接觸并且將鄰接部分92移開以提供換低檔。隨著隨后踏板移動(dòng)不受抑制，換低檔部件使用戶能夠快速加速。
[0024]如圖4所示，杯狀物106形成于下部轂與管狀腔102之間以容納螺旋彈簧82。螺旋彈簧82在杯狀物106與梯形端蓋之間延伸。端蓋具有兩個(gè)成角度的側(cè)面。彈簧82使杠桿偏置遠(yuǎn)離端蓋，以使得指狀物與止動(dòng)件接合并且小珠86與滑動(dòng)件88接合。連接桿110包括小球部分108。杯狀物106可操作以容納小球108。各個(gè)連接部件110將設(shè)備固定在一起。蓋112用于覆蓋由小球108和杯狀物106產(chǎn)生的球形接頭。
[0025]此外，腔114被提供于外殼內(nèi)。連接部分104將小球108和連接桿110連接到彈簧82上。連接桿110提供進(jìn)一步的支撐并且將踏板16連接至外殼50。連接桿110可以在腔106內(nèi)樞轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)。如果踏板經(jīng)歷側(cè)向負(fù)荷條件，則連接桿110向踏板功能性施加較小的應(yīng)力。
[0026]如圖5所示，覆蓋件56扣入就位以覆蓋外殼50中的腔。覆蓋物56具有圓形開口以暴露擋板。經(jīng)封裝的電子單元62使用熱熔機(jī)翻轉(zhuǎn)操作122進(jìn)行附接。各個(gè)結(jié)構(gòu)元件58、64也被用于將覆蓋件56連接至外殼50。在用參考編號(hào)54示出的連接部分處示出熱熔機(jī)翻轉(zhuǎn)應(yīng)用。覆蓋物56的連接器部分60連接到線束上，以將由位置傳感器產(chǎn)生的信號(hào)傳遞至節(jié)氣門?？梢允褂萌魏晤愋偷姆墙佑|位置傳感器；然而，合適的傳感器由本發(fā)明的專利受讓人供給。傳感器可以連接到可操作以將信號(hào)發(fā)送至合適區(qū)域中的控制單元。傳感器可以將信號(hào)發(fā)送至控制單元，并且控制單元將把信號(hào)發(fā)送至振動(dòng)電動(dòng)機(jī)以向駕駛員通知具體的車輛條件。
[0027]圖6至圖8圖示了包括觸覺反饋機(jī)構(gòu)的踏板組件的第二實(shí)施例。這些觸覺反饋機(jī)構(gòu)大體在上文中論述并且還可以包括控制單元的使用，所述控制單元可操作以接收來自傳感器的信號(hào)并且可操作以指導(dǎo)電動(dòng)機(jī)或其他單元執(zhí)行。觸覺反饋機(jī)構(gòu)可以包括振動(dòng)機(jī)構(gòu)以及觸覺機(jī)構(gòu)。踏板組件200包括具有上部部分和下部部分206的踏板202。與結(jié)構(gòu)上應(yīng)用于上述的先前實(shí)施例中一樣，相同的結(jié)構(gòu)元件和活動(dòng)鉸鏈238被應(yīng)用到第二實(shí)施例。踏板202連接至組件的基部220。外殼252包括電子單元260。外殼252包括不同振動(dòng)和觸覺機(jī)構(gòu)250。當(dāng)傳感器被觸發(fā)時(shí)，振動(dòng)和觸覺機(jī)構(gòu)250向用戶產(chǎn)生感覺告警。當(dāng)傳感器被觸發(fā)時(shí)，也位于傳感器內(nèi)的控制單元可以向振動(dòng)和觸覺機(jī)構(gòu)250發(fā)送信號(hào)以啟動(dòng)機(jī)構(gòu)，并且通過使踏板振動(dòng)而向駕駛員提供警報(bào)或其他告警。
[0028]控制單元251接收來自合適的外部傳感器的信號(hào)，并且發(fā)送信號(hào)以啟動(dòng)振動(dòng)電動(dòng)機(jī)或觸覺電動(dòng)機(jī)或這兩者?？梢葬槍?duì)不同條件下的不同觸覺告警而提供不同的觸覺反饋。因此，當(dāng)駕駛員告警系統(tǒng)確定駕駛員昏昏欲睡時(shí)，振動(dòng)機(jī)構(gòu)250可以被控制單元251啟動(dòng)，并且可以產(chǎn)生單獨(dú)的信號(hào)以啟動(dòng)指示(例如)潛在的碰撞威脅的觸覺機(jī)構(gòu)。
[0029]安裝振動(dòng)電動(dòng)機(jī)250以沿著外殼252橫向地延伸。電動(dòng)機(jī)250移動(dòng)重物以引起振動(dòng)。振動(dòng)穿過外殼和連接桿而傳送到踏板202上，由此提供被駕駛員的腳靠觸覺感應(yīng)到的振動(dòng)感覺。
[0030]反饋機(jī)構(gòu)通過踏板向駕駛員的腳提供觸覺反饋，以根據(jù)所需條件向駕駛員告警。這些條件可以是，例如，超速、駕駛員告警以及碰撞避免。系統(tǒng)包括安裝到外殼252上的控制單元，所述控制單元接收來自外部源(例如，雷達(dá)傳感器、駕駛員感知系統(tǒng)，或速度計(jì))的信號(hào)，并且通過參考預(yù)定規(guī)則確定向反饋機(jī)構(gòu)提供信號(hào)的時(shí)間。
[0031]這些圖6至圖8圖示了在圖1至圖5中所述的第一實(shí)施例的外殼，并且已進(jìn)行更改以容納振動(dòng)機(jī)構(gòu)、觸覺機(jī)構(gòu)以及控制單元。如圖7所示，控制單元251包括在傳感器上以及電動(dòng)機(jī)250上延伸的覆蓋物253。
[0032]觸覺電動(dòng)機(jī)250安裝至外殼252的與踏板202相對(duì)的前側(cè)。觸覺電動(dòng)機(jī)250是DC電動(dòng)機(jī)并且可操作以軸向移動(dòng)桿，所述桿支撐桿的自由端上的凸起部件。凸起部件具有成角度的表面并且取代第一實(shí)施例中的支撐凸起部。觸覺電動(dòng)機(jī)250的啟動(dòng)會(huì)使桿朝向電動(dòng)機(jī)在軸向方向上移動(dòng)，所述移動(dòng)會(huì)相對(duì)于保持彈簧的端蓋的對(duì)應(yīng)成角度表面拉動(dòng)支撐凸起部件的成角度表面，從而壓縮彈簧。彈簧的壓縮引起更大的回力，所述回力通過臂和連接桿而傳遞至踏板。增加的回力因此被駕駛員的腳靠觸覺感應(yīng)到。
[0033]球形接頭108、208從圓柱形開口的一端插入，并且在所述開口上扣入就位。如果踏板經(jīng)歷側(cè)向負(fù)荷條件，則球形接頭108、208連接向踏板功能性施加較小的應(yīng)力。
[0034]經(jīng)常使用的非接觸位置傳感器涉及如圖2和圖3所示的轂的旋轉(zhuǎn)，從而在線圈中產(chǎn)生渦流，所述渦流經(jīng)測(cè)量以確定轂的旋轉(zhuǎn)。
[0035]因此公開了一種具有滯后和換低檔特征以及觸覺告警機(jī)構(gòu)的緊湊型踏板組件。
[0036]本發(fā)明并不限于上述說明性實(shí)例和實(shí)施例。這些實(shí)施例并非意圖限制本發(fā)明的范圍。本文中所述的方法、設(shè)備、組成以及類似者是示范性的并且并非意圖限制本發(fā)明的范圍。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)想到其中的變化以及其他用途。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書的范圍界定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于模擬車輛中的標(biāo)準(zhǔn)踏板組件的感覺的踏板組件，所述踏板組件用于車輛中，所述踏板組件包含: 樞轉(zhuǎn)地安裝至外殼的踏板； 換低檔子組件，所述換低檔子組件安裝在所述外殼中，所述換低檔子組件具有小珠和鄰接部分； 其中壓下所述踏板會(huì)使所述小珠朝向所述鄰接部分移動(dòng)，并且在所述小珠與所述鄰接部分接觸并且隨后移動(dòng)經(jīng)過并越過所述鄰接部分時(shí)提供換低檔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的踏板組件，其中所述踏板借助于桿進(jìn)一步連接至所述外殼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的踏板組件，其中所述踏板利用活動(dòng)鉸鏈連接至所述外殼。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的踏板組件，其中所述踏板利用具有連接器的活動(dòng)鉸鏈而連接至所述外殼，所述連接器具有至少一個(gè)凸緣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的踏板組件，其中所述外殼包括用以接納所述活動(dòng)鉸鏈的所述連接器的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的踏板組件，其中所述踏板組件進(jìn)一步包括滯后產(chǎn)生裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的踏板組件，其中所述外殼包括至少一個(gè)卡扣配合的凸起部，所述卡扣配合的凸起部可操作以接合且連接至所述車輛地板。
8.一種用于模擬車輛中的標(biāo)準(zhǔn)踏板組件的感覺并且向車輛使用者提供通知的踏板組件，所述踏板組件用于車輛中，所述踏板組件包含: 樞轉(zhuǎn)地安裝至外殼的踏板； 連接至所述踏板的振動(dòng)電動(dòng)機(jī)，所述振動(dòng)電動(dòng)機(jī)被安裝至所述外殼；以及 連接至所述振動(dòng)電動(dòng)機(jī)的控制單元，所述控制單元可操作以在向駕駛員提供通知時(shí)啟動(dòng)所述振動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的踏板組件，其進(jìn)一步包括換低檔子組件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的踏板組件，其中所述換低檔子組件安裝在所述外殼中，其中壓下所述踏板組件會(huì)使所述小珠朝向鄰接部分移動(dòng)，并且在所述小珠與所述鄰接部分接觸并且隨后移動(dòng)經(jīng)過所述鄰接部分時(shí)提供換低檔。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的踏板組件，其中觸覺機(jī)構(gòu)被連接至所述組件。
【文檔編號(hào)】B60K26/02GK103781674SQ201280042225
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月31日
【發(fā)明者】D·奧尼爾, S·M·富勒 申請(qǐng)人:Ksr科技公司