CN105216623A - 多功能踏板的操作控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能踏板的操作控制方法，将踏板设置为可多向移动，踏板在静止状态时的坐标为参考坐标，踏板自参考坐标开始可以沿上下方向移动或单独向上或向下移动，踏板还可在左、右或前、后四个方向中沿至少一个方向移动，控制系统将踏板离开参考坐标向特定方向移动的动作设定为特定输入信号，每一个特定输入信号对应一个特定的操作动作，当踏板离开参考坐标沿相应方向移动时，控制系统接收到特定输入信号，由控制系统根据收到的特定输入信号实现特定对应的操作控制，相应的控制系统根据特定输入信号控制对应部件进行操作做出相对应的动作。本发明设计简单、成本低，以不同操作输出不同信号的方式，控制方便。

Description

多功能踏板的操作控制方法

技术领域

本发明属于多功能踏板，具体涉及采用不同动作在一个踏板上实现不同的信号输出。

背景技术

当前汽车控制油门、刹车、离合采用三个不同踏板，但均以踩下踏板作为信号输出的条件，在实际控制中经常会发生误操作，尤其是油门踏板与刹车踏板极易混淆。另外，当前以右脚同时控制刹车和油门两个踏板的操作方式在油门与刹车之间切换时需消耗部分时间，在高速行驶时会因驾驶人切换速度的不同造成刹车距离的明显增加。另外，当前应用于汽车驾驶类游戏的外设也多以当前汽车踏板为原型，采用两个或三个仅能通过踩踏控制的踏板，在游戏过程中也存在与上文所述类似的缺点。在其它任何需采用脚踩下踏板进行控制的设备如机床、电动缝纫机等，若需要利用踏板对多个功能进行控制，也需要配备两个或以上数目的踏板，控制足需在期间进行切换，同样存在易混淆、操作繁琐且耗时的缺点。

发明内容

为克服现有技术的不足，以及方便驾驶人员、游戏玩家以及其他设备操控人员的操作，本发明提供多功能踏板的操作控制方法，将多功能踏板设置为可多向移动，踏板在静止状态时的坐标为参考坐标，踏板自参考坐标开始可以沿上下方向移动或单独向上或向下移动，踏板还可在左、右或前、后四个方向中沿至少一个方向移动，控制系统将踏板离开参考坐标向特定方向移动的动作设定为特定输入信号，每一个特定输入信号对应一个特定的操作动作，当踏板离开参考坐标沿相应方向移动时，控制系统接收到特定输入信号，由控制系统根据收到的特定输入信号实现特定对应的操作控制，相应的控制系统根据特定输入信号控制对应部件进行操作做出相对应的动作。

踏板自参考坐标开始移动，所述踏板可以向左、右或前、后的方向移动中的移动方向，可以是左、右或前、后方向中任意一个方向、两个方向、三个方向、四个方向，所述方向及特定输入信号分别为：以X轴为旋转轴踩下踏板输出的信号设为X1，上挑踏板输出的信号设为X2；以Z轴为旋转轴右旋输出的信号设为Z1，左旋输出的信号设为Z2；沿Y轴前推输出的信号设为Y1，后拉输出的信号设为Y2。

所述多个特定输入信号同时对应一个特定操作动作，相应的控制系统根据多个特定输入信号做出相对应的动作，控制相应部件进行操作。

在输出一个特定输入信号时若同时进行其他动作，原先动作所输出的输入信号控制系统自动判定为无效信号，以后输出的信号为准，也可将后输出的信号视为无效信号，以之前动作所输出的信号为准。

特定输入信号预先设定各自的优先级，在输出一个特定输入信号时若同时进行其他动作，控制系统根据预先设定的优先级来自动判定执行的相对应操作动作。

一种多功能踏板，包括支架，及以静止状态时的坐标为参考坐标，可以沿上下方向移动或单独向上或向下移动，并且可以向左右或前后方向中的任意一个方向移动的踏板，所述踏板上还设置有用于在一定范围内约束操作足的活动以使得踏板可以随着操作足的操作移动以产生特定输入信号的约束装置，将踏板移动对应生成特定输入信号的输出组件，根据特定输入信号控制相应操作的控制系统，所述多功能踏板还设置有导轨，踏板与导轨相连接，踏板沿导轨可做特定方向移动。

所述导轨可以设置为分别沿X轴Y轴Z轴设置的任意两个以及三个，或者Y轴Z轴设置的任意一个。

沿X轴方向设置的导轨为轴套，轴套与沿X轴方向设置的轴相配合，踏板可绕沿X轴方向设置的轴套上下旋转；Y轴方向设置的导轨为沿Y轴方向设置的轨道，踏板上沿X轴方向设置有轨道配合部，轨道配合部被约束在轨道内移动，踏板可沿轨道沿Y轴方向前后移动；Z轴设置的导轨包括沿Z轴方向设置的开口部,沿Z轴设置的嵌入部伸入开口部并与开口部相配合，踏板可以Z轴方向为轴线进行旋转，Z轴设置的导轨还包括设置在支架上的圆弧状的滑道，还包括设置在踏板上伸入滑道的滑道配合部，踏板可以Z轴方向为轴线在滑道内左右旋转滑动。

所述踏板的约束装置包括顶端的盖板和的沿踏板边缘设置的挡板。

所述输出组件中还包括复位机构。

本发明设计简单、成本低，相比现有技术实现了以下有益效果：

在汽车驾驶过程中，以不同操作输出不同信号的方式，有效防止驾驶人在操作时将油门与刹车踏板相混淆；将不同功能整合在一个踏板上，使得驾驶人在刹车时不必将脚在油门和刹车踏板间进行切换，缩短了驾驶人刹车时的反应时间，可在一定程度上缩短刹车距离；不同的动作输出不同的信号，输出信号总数大于三种，可以将油门、刹车、离合之外的功能如升降档等整合进踏板，简化驾驶人的操作，提升行车安全性；若将踏板绕Z轴旋转的信号设为加减油门，则可不设置弹簧自动复位，在长期驾驶中可缓解因为现有油门踏板弹簧反弹力造成的腿部及足部疲劳。

驾驶时不必将脚在踏板间来回切换，且踏板本身具有约束作用，可有效防止驾驶过程中踩空踏板。

在电子游戏过程中以及操作其它需要以操作人员的脚进行操控的其它设备过程中，采用这种踏板也可以达到简化操作、提升效率、改善操作人员主观感受的目的。

附图说明

图1：多功能踏板示意图；

图2：部件运动轴线示意图；

图3：踏板；

图4：支架。

图5：导轨。

图中，1.踏板；2.支架；3.导轨；4.推杆；5.拨杆；6.拨杆；7.拨杆；8.约束装置；9.滑道；10.支架；11.开口部；12.轨道；13.轴；14.轨道配合部。

具体实施方式

本发明利用一个控制器，采用不同的动作来区分不同的特定输入信号，不同特定输入信号之间切换快速且不易混淆，可以提升汽车的驾驶体验和行车安全性，尤其可以杜绝油门刹车混淆的情况，而且还可在踏板上整合其他控制功能，实现操作更加便捷化的目的。

以踏板不工作时的静止状态为参考坐标，以X轴为旋转轴踩下踏板设定的特定输入信号设为X1，上挑踏板设定的特定输入信号设为X2；以Z轴为旋转轴右旋设定的特定输入信号设为Z1，左旋设定的特定输入信号设为Z2；沿Y轴前推设定的特定输入信号设为Y1，后撤设定的特定输入信号设为Y2。X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2的特定输入信号可以分别对应例如刹车、油门、离合以及升降档等不同的操作功能，也可以多个特定输入信号同时对应一个操作功能。在特定输入信号中，可以同时结合两个动作同时发出不同特定输入信号，也可以设置特定输入信号的优先级，在发出一个特定输入信号时若同时进行其他动作，原先动作所发出的特定输入信号自动判定为无效信号，以后发出的特定输入信号为准，也可将后发出的特定输入信号视为无效信号，以之前动作所发出的特定输入信号为准。

本发明包括踏板、支架、导轨、信号输出组件等。

踏板安装于支架上，既可以在支架上绕Z轴左右旋转，也可以踩下或挑起，带动整个支架绕X轴旋转，还可以通过前蹬或后拉的动作使得踏板和支架共同沿Y轴前后运动。支架安装在导轨上，既可以同踏板一同绕X轴旋转，也可以同踏板一起沿Y轴前后移动。导轨用于约束支架，使得支架沿导轨前后移动。信号输出组件：采用拨杆输出信号X1、X2、Z1、Z2，采用推杆输出信号Y1、Y2。信号输出组件仅为一种可能的方案，不代表仅有此方案可实现目的。以弹簧实现执行不同动作后的复位。弹簧可以安装，也可以不安装。图示弹簧仅为一种可能的方案，不代表仅有此方案可实现目的。

自参考坐标以X轴为旋转轴踩下踏板至部件活动的最大限度，踏板的活动方向为﹢X，自参考坐标以X轴为旋转轴，上挑踏板至部件活动的最大限度，踏板的活动方向为﹣X，自参考坐标以Z轴为旋转轴右旋踏板至部件活动的最大限度，踏板的活动方向为﹢Z，自参考坐标以Z轴为旋转轴左旋踏板至部件活动的最大限度，踏板的活动方向为﹣Z，自参考坐标沿Y轴前推踏板至部件活动的最大限度，踏板的活动方向为﹢Y，自参考坐标沿Y轴后撤踏板至部件活动的最大限度，踏板的活动方向为﹣Y。信号X1表示踏板在﹢X方向上的相对位置，信号X2表示踏板在﹣X方向上的相对位置，信号Z1表示踏板在﹢Z方向上的相对位置，信号Z2表示踏板在﹣Z方向上的相对位置，信号Y1表示踏板在﹢Y方向上的相对位置，信号Y2表示踏板在﹣Y方向上的相对位置。

支架既可以是单独设置的支撑组件，也可以由导轨和轴套和轴等部件组合形成支撑组件。

信号输出组件部分采用拨杆和推杆相结合的方式，但也可采用电传、齿轮、拉线等一切可以区分并输出驾驶人不同操作产生的信号的方案。

踏板两边带有挡板，前段上方带有盖板，可以有效约束操纵足，但也可以采用束带、卡扣等一切使踏板可以在操作足的带动下做出六向运动的方案。

信号输出组件部分采用弹簧来实现复位，也可采用其他方案如液压、气压等方案复位，也可不设可自动复位的组件，采取人工复位。

具体的，以踏板在静止状态时的坐标为参考坐标，所述踏板可自参考坐标向至少两个方向移动，所述踏板上还设置有用于在一定范围内约束操作足的活动以使得踏板可以随着操作足的操作移动以产生特定输入信号的约束装置，将踏板移动对应生成特定输入信号的输出组件，根据特定输入信号控制相应操作的控制系统，所述支架上还设置有导轨，踏板与导轨相连接，踏板沿导轨可做特定方向移动。所述导轨可以设置为分别沿X轴Y轴Z轴设置的一个，或者任意两个以及三个。沿X轴方向设置的导轨为轴套，轴套与沿X轴方向设置的轴相配合，踏板可绕沿X轴方向设置的轴套上下旋转；Y轴方向设置的导轨为沿Y轴方向设置的轨道，踏板上沿X轴方向设置有轨道配合部，轨道配合部可以是绕沿X轴方向设置的轴套，沿X轴方向设置的轴套恰好嵌合在轨道内部被约束在轨道内移动，踏板可沿轨道沿Y轴方向前后移动；Z轴设置的导轨包括沿Z轴方向设置的开口部,沿Z轴设置的嵌入部伸入开口部并与开口部相配合，踏板可以Z轴方向为轴线进行旋转，Z轴设置的导轨还包括设置在支架上的圆弧状的滑道，还包括设置在踏板上伸入滑道的滑道配合部，踏板可以Z轴方向为轴线在滑道内左右旋转滑动。所述输出组件包括控制旋转运动信号输出的拨杆，和控制前后移动信号输出的推杆。所述踏板的约束装置包括顶端的盖板和的沿踏板边缘设置的挡板。所述输出组件中还包括复位机构。所述控制系统根据可根据特定信号的组合或根据特定信号的预设优先级别来控制相应操作。所述控制系统根据特定输入信号控制相应的操作包括控制油门、刹车和离合中其中任何一个、两个或三个的操作。

踏板与支架的结合方式为支架上有开孔和滑道，踏板上有两个突起，突起也可以是轴或者滚珠，一个伸入支架上的开孔作为转轴，一个伸入滑道并在滑道的约束下作圆弧运动，也可以在踏板上设开孔和滑道，在支架上设置突起，也可以只保留转轴部分。支架与踏板的形状和结合方式只要可输出X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2的信号即可。

当仅需要六种信号输出中的某几种时可以通过移除某些部件达到简化结构的目的。

Claims (10)

1.多功能踏板的操作控制方法，将多功能踏板设置为可多向移动，踏板在静止状态时的坐标为参考坐标，踏板自参考坐标开始可以沿上下方向移动或单独向上或向下移动，其特征在于，踏板还可在左、右或前、后四个方向中沿至少一个方向移动，控制系统将踏板离开参考坐标向特定方向移动的动作设定为特定输入信号，每一个特定输入信号对应一个特定的操作动作，当踏板离开参考坐标沿相应方向移动时，控制系统接收到特定输入信号，由控制系统根据收到的特定输入信号实现特定对应的操作控制，相应的控制系统根据特定输入信号控制对应部件进行操作做出相对应的动作。

2.如权利要求1所述的多功能踏板的操作控制方法，其特征在于，踏板自参考坐标开始移动，所述踏板可以向左、右或前、后的方向移动中的移动方向，可以是左、右或前、后方向中任意一个方向、两个方向、三个方向、四个方向，所述方向及特定输入信号分别为：以X轴为旋转轴踩下踏板输出的信号设为X1，上挑踏板输出的信号设为X2；以Z轴为旋转轴右旋输出的信号设为Z1，左旋输出的信号设为Z2；沿Y轴前推输出的信号设为Y1，后撤输出的信号设为Y2。

3.如权利要求1所述的多功能踏板的操作控制方法，其特征在于，所述多个特定输入信号同时对应一个特定操作动作，相应的控制系统根据多个特定输入信号做出相对应的动作，控制相应部件进行操作。

4.如权利要求1所述的多功能踏板的操作控制方法，其特征在于，在输出一个特定输入信号时若同时进行其他动作，原先动作所输出的输入信号控制系统自动判定为无效信号，以后输出的信号为准，也可将后输出的信号视为无效信号，以之前动作所输出的信号为准。

5.如权利要求1所述的多功能踏板的操作控制方法，其特征在于，特定输入信号预先设定各自的优先级，在输出一个特定输入信号时若同时进行其他动作，控制系统根据预先设定的优先级来自动判定执行的相对应操作动作。

6.一种多功能踏板，包括支架，及以静止状态时的坐标为参考坐标，可以沿上下方向移动或单独向上或向下移动，并且可以向左右或前后方向中的任意一个方向移动的踏板，所述踏板上还设置有用于在一定范围内约束操作足的活动以使得踏板可以随着操作足的操作移动以产生特定输入信号的约束装置，将踏板移动对应生成特定输入信号的输出组件，根据特定输入信号控制相应操作的控制系统，所述多功能踏板还设置有导轨，踏板与导轨相连接，踏板沿导轨可做特定方向移动。

7.如权利要求7所述的多功能踏板，其特征在于，所述导轨可以设置为分别沿X轴Y轴Z轴设置的任意两个以及三个，或者Y轴Z轴设置的任意一个。

8.如权利要求7所述的多功能踏板，其特征在于，沿X轴方向设置的导轨为轴套，轴套与沿X轴方向设置的轴相配合，踏板可绕沿X轴方向设置的轴套上下旋转；Y轴方向设置的导轨为沿Y轴方向设置的轨道，踏板上沿X轴方向设置有轨道配合部，轨道配合部被约束在轨道内移动，踏板可沿轨道沿Y轴方向前后移动；Z轴设置的导轨包括沿Z轴方向设置的开口部,沿Z轴设置的嵌入部伸入开口部并与开口部相配合，踏板可以Z轴方向为轴线进行旋转，Z轴设置的导轨还包括设置在支架上的圆弧状的滑道，还包括设置在踏板上伸入滑道的滑道配合部，踏板可以Z轴方向为轴线在滑道内左右旋转滑动。

9.如权利要求7所述的多功能踏板，其特征在于，所述踏板的约束装置包括顶端的盖板和的沿踏板边缘设置的挡板。

10.如权利要求7所述的多功能踏板，其特征在于，所述输出组件中还包括复位机构。