具有集成的换低档以及触觉告警机构的落地式安装的etc踏板的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种用于模拟车辆中的标准踏板组件的感觉的踏板组件。所述踏板组件包括枢转地安装到外壳上的踏板。进一步提供将所述踏板与所述外壳连接的杠杆臂。换低档子组件安装在所述外壳内。所述换低档子组件包括小珠和邻接部分。压下所述踏板组件会使所述小珠朝向所述邻接部分移动，并且在所述小珠与所述邻接部分接触并且接着随后移动经过所述邻接部分时提供换低档。
【专利说明】具有集成的换低档以及触觉告警机构的落地式安装的ETC踏板
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请案要求2011年8月31日递交的美国临时申请61/529，621以及2011年9月16日递交的美国临时申请61/535，670的优先权，这两个申请案的内容通过引用并入本文。
【技术领域】
[0003]本发明大体上涉及踏板组件。更具体地，本发明涉及一种复制标准踏板的感觉的ETC踏板组件。
【背景技术】
[0004]已知使用具有位置传感器的踏板组件以产生用于车辆控制(例如，制动器和节气门操作)的“有线传输类型”的踏板组件。这些踏板组件的显著缺点是消除了踏板与车辆控制的物理连接。因此，消除了在车辆运行期间驾驶员通常所习惯的阻力或踏板感觉。由此，期望模拟机械踏板组件的感觉。另外，有利的是提供换低档部件以在有力地压下加速器踏板期间在发送降档信号之前提供可清楚感觉到的反作用力的增加。
【发明内容】
[0005]本发明涉及一种用于模拟车辆中的标准踏板组件的感觉的踏板组件。所述踏板组件包括枢转地安装到外壳上的踏板。进一步提供将踏板与外壳连接的杠杆臂或连接杆。换低档子组件安装在所述外壳内。所述换低档子组件包括小珠和邻接部分。压下踏板会使小珠朝向邻接部分移动，并且在小珠与邻接部分接触并且接着随后移动经过邻接部分时提供换低档。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1图示了本发明的踏板组件的透视图；
[0007]图2图示了处于休止位置的换低档子组件的侧视图；
[0008]图3图示了处于工作位置的换低档子组件；
[0009]图4图示了踏板与外壳连接的分解透视图；
[0010]图5图示了包括传感器的踏板组件的透视图；
[0011]图6图示了踏板组件的侧视图；
[0012]图7图示了踏板组件的透视侧视-后视图；以及
[0013]图8图示了具有传感器和各种产生振动电动机(vibration-creating motor)的踏板组件的侧视图。
【具体实施方式】[0014]本发明是具有换低档部件的落地式安装的ETC踏板组件。所述组件包括外壳部件和踏板。踏板被安装至外壳部件。踏板也通过连接杆连接至外壳。杠杆臂具有枢转地安装在外壳内的毂。外壳还含有滞后产生装置和换低档部件。
[0015]图1图示了本发明的踏板组件。提供具有踏板16的踏板组件10，所述踏板具有上部部分12和下部部分14。踏板组件10和踏板16进一步包括牵引部分18，以辅助将用户的脚抓紧到踏板上。
[0016]踏板组件10进一步包括外壳50，所述外壳含有与下端20成角度的大体上矩形的箱形结构51。外壳50可操作以固持踏板组件的各个部件。外壳50包括结构元件53和覆盖物52。
[0017]踏板16连接至下部部分或基部20。基部20包括能够与车辆的地板齐平的下表面22。下表面22包括多个连接部件24。连接部件24可以是卡扣配合的凸起部或其他夹具构件。基部20进一步包括上表面30。上表面30可用于连接至踏板16。基部20包括与踏板16的下部部分14处的结构相对应的结构压痕32。在本实施例中，所述结构通常为I形或T形。基部20包括与踏板16的下部部分14相同的孔或结构。
[0018]将踏板16连接至基部20的连接部分34、36是活动铰链。活动铰链34、36使踏板16能够在基部20和活动铰链34、36处弯曲和枢转。
[0019]活动铰链34、36在基部20的末端部分与垫板部分或踏板16之间延伸。一对翼从垫板部分朝向外壳延伸以覆盖连接臂。
[0020]如图2和图3所示，外壳50具有在一对侧壁59a、59b之间延伸的内腔57。外壳50进一步包括上部成圆角的壁61。具有成角度表面的支撑凸起部在前侧壁上延伸。
[0021]图2和图3中图示了毂部分63或换低档部件。毂部分安装至销80。形成部分管状的腔以在另一端处接收连接杆的小球(将在下文论述)。毂63进一步包括至少一个平面盘表面70、72。盘或盘表面70、72具有多个孔72、76、78，当盘如图2所示休止时，所述多个孔与各个平面盘表面70对准。当盘70、72围绕彼此旋转时，如图3所示，各个孔72a、74、76、78变得不对准。
[0022]毂63进一步包括圆周摩擦表面部分70、72。毂63进一步包括挡板。挡板功能是非接触位置传感器的一部分。脊状物或小珠86沿着摩擦表面在轴向方向上延伸。如图2所示，当踏板休止时，小珠86相对于滑动件88偏置。毂63的旋转使小珠远离滑动件88移动至邻接部分92。邻接部分92包括下部部分90和上部部分94。邻接表面和邻接部分92可操作以阻碍小珠86的移动，从而防止或延迟毂的进一步旋转。此种摩擦表面提供滞后。随着小珠86沿着邻接部分92滑动，产生摩擦和/或发送信号以提供滞后。信号可以被发送至控制系统以启动滞后。此外，信号可以被发送至各个电动机以提供振动响应。
[0023]指状物从毂向外延伸并且经定位与外壳的邻接部分接合。邻接部分92，也称为弹簧钢元件，沿着摩擦表面从滑动件88向外延伸。压下踏板16会使转子或毂63旋转，以朝向邻接部分92或弹簧钢元件移动小珠86。当踏板16被充分压下时，小珠86与弹簧钢元件或邻接部分92接触并且将邻接部分92移开以提供换低档。随着随后踏板移动不受抑制，换低档部件使用户能够快速加速。
[0024]如图4所示，杯状物106形成于下部毂与管状腔102之间以容纳螺旋弹簧82。螺旋弹簧82在杯状物106与梯形端盖之间延伸。端盖具有两个成角度的侧面。弹簧82使杠杆偏置远离端盖，以使得指状物与止动件接合并且小珠86与滑动件88接合。连接杆110包括小球部分108。杯状物106可操作以容纳小球108。各个连接部件110将设备固定在一起。盖112用于覆盖由小球108和杯状物106产生的球形接头。
[0025]此外，腔114被提供于外壳内。连接部分104将小球108和连接杆110连接到弹簧82上。连接杆110提供进一步的支撑并且将踏板16连接至外壳50。连接杆110可以在腔106内枢转和旋转。如果踏板经历侧向负荷条件，则连接杆110向踏板功能性施加较小的应力。
[0026]如图5所示，覆盖件56扣入就位以覆盖外壳50中的腔。覆盖物56具有圆形开口以暴露挡板。经封装的电子单元62使用热熔机翻转操作122进行附接。各个结构元件58、64也被用于将覆盖件56连接至外壳50。在用参考编号54示出的连接部分处示出热熔机翻转应用。覆盖物56的连接器部分60连接到线束上，以将由位置传感器产生的信号传递至节气门。可以使用任何类型的非接触位置传感器；然而，合适的传感器由本发明的专利受让人供给。传感器可以连接到可操作以将信号发送至合适区域中的控制单元。传感器可以将信号发送至控制单元，并且控制单元将把信号发送至振动电动机以向驾驶员通知具体的车辆条件。
[0027]图6至图8图示了包括触觉反馈机构的踏板组件的第二实施例。这些触觉反馈机构大体在上文中论述并且还可以包括控制单元的使用，所述控制单元可操作以接收来自传感器的信号并且可操作以指导电动机或其他单元执行。触觉反馈机构可以包括振动机构以及触觉机构。踏板组件200包括具有上部部分和下部部分206的踏板202。与结构上应用于上述的先前实施例中一样，相同的结构元件和活动铰链238被应用到第二实施例。踏板202连接至组件的基部220。外壳252包括电子单元260。外壳252包括不同振动和触觉机构250。当传感器被触发时，振动和触觉机构250向用户产生感觉告警。当传感器被触发时，也位于传感器内的控制单元可以向振动和触觉机构250发送信号以启动机构，并且通过使踏板振动而向驾驶员提供警报或其他告警。
[0028]控制单元251接收来自合适的外部传感器的信号，并且发送信号以启动振动电动机或触觉电动机或这两者。可以针对不同条件下的不同触觉告警而提供不同的触觉反馈。因此，当驾驶员告警系统确定驾驶员昏昏欲睡时，振动机构250可以被控制单元251启动，并且可以产生单独的信号以启动指示(例如)潜在的碰撞威胁的触觉机构。
[0029]安装振动电动机250以沿着外壳252横向地延伸。电动机250移动重物以引起振动。振动穿过外壳和连接杆而传送到踏板202上，由此提供被驾驶员的脚靠触觉感应到的振动感觉。
[0030]反馈机构通过踏板向驾驶员的脚提供触觉反馈，以根据所需条件向驾驶员告警。这些条件可以是，例如，超速、驾驶员告警以及碰撞避免。系统包括安装到外壳252上的控制单元，所述控制单元接收来自外部源(例如，雷达传感器、驾驶员感知系统，或速度计)的信号，并且通过参考预定规则确定向反馈机构提供信号的时间。
[0031]这些图6至图8图示了在图1至图5中所述的第一实施例的外壳，并且已进行更改以容纳振动机构、触觉机构以及控制单元。如图7所示，控制单元251包括在传感器上以及电动机250上延伸的覆盖物253。
[0032]触觉电动机250安装至外壳252的与踏板202相对的前侧。触觉电动机250是DC电动机并且可操作以轴向移动杆，所述杆支撑杆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实施例中的支撑凸起部。触觉电动机250的启动会使杆朝向电动机在轴向方向上移动，所述移动会相对于保持弹簧的端盖的对应成角度表面拉动支撑凸起部件的成角度表面，从而压缩弹簧。弹簧的压缩引起更大的回力，所述回力通过臂和连接杆而传递至踏板。增加的回力因此被驾驶员的脚靠触觉感应到。
[0033]球形接头108、208从圆柱形开口的一端插入，并且在所述开口上扣入就位。如果踏板经历侧向负荷条件，则球形接头108、208连接向踏板功能性施加较小的应力。
[0034]经常使用的非接触位置传感器涉及如图2和图3所示的毂的旋转，从而在线圈中产生涡流，所述涡流经测量以确定毂的旋转。
[0035]因此公开了一种具有滞后和换低档特征以及触觉告警机构的紧凑型踏板组件。
[0036]本发明并不限于上述说明性实例和实施例。这些实施例并非意图限制本发明的范围。本文中所述的方法、设备、组成以及类似者是示范性的并且并非意图限制本发明的范围。所属领域的技术人员会想到其中的变化以及其他用途。本发明的范围由所附权利要求书的范围界定。
【权利要求】
1.一种用于模拟车辆中的标准踏板组件的感觉的踏板组件，所述踏板组件用于车辆中，所述踏板组件包含: 枢转地安装至外壳的踏板； 换低档子组件，所述换低档子组件安装在所述外壳中，所述换低档子组件具有小珠和邻接部分； 其中压下所述踏板会使所述小珠朝向所述邻接部分移动，并且在所述小珠与所述邻接部分接触并且随后移动经过并越过所述邻接部分时提供换低档。
2.根据权利要求1所述的踏板组件，其中所述踏板借助于杆进一步连接至所述外壳。
3.根据权利要求1所述的踏板组件，其中所述踏板利用活动铰链连接至所述外壳。
4.根据权利要求3所述的踏板组件，其中所述踏板利用具有连接器的活动铰链而连接至所述外壳，所述连接器具有至少一个凸缘。
5.根据权利要求4所述的踏板组件，其中所述外壳包括用以接纳所述活动铰链的所述连接器的对应结构。
6.根据权利要求1所述的踏板组件，其中所述踏板组件进一步包括滞后产生装置。
7.根据权利要求1所述的踏板组件，其中所述外壳包括至少一个卡扣配合的凸起部，所述卡扣配合的凸起部可操作以接合且连接至所述车辆地板。
8.一种用于模拟车辆中的标准踏板组件的感觉并且向车辆使用者提供通知的踏板组件，所述踏板组件用于车辆中，所述踏板组件包含: 枢转地安装至外壳的踏板； 连接至所述踏板的振动电动机，所述振动电动机被安装至所述外壳；以及 连接至所述振动电动机的控制单元，所述控制单元可操作以在向驾驶员提供通知时启动所述振动电动机。
9.根据权利要求8所述的踏板组件，其进一步包括换低档子组件。
10.根据权利要求9所述的踏板组件，其中所述换低档子组件安装在所述外壳中，其中压下所述踏板组件会使所述小珠朝向邻接部分移动，并且在所述小珠与所述邻接部分接触并且随后移动经过所述邻接部分时提供换低档。
11.根据权利要求8所述的踏板组件，其中触觉机构被连接至所述组件。
【文档编号】B60K26/02GK103781674SQ201280042225
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年8月31日 优先权日:2011年8月31日
【发明者】D·奥尼尔, S·M·富勒 申请人:Ksr科技公司