CN106704569A - 用于车辆的自动变速器的可移动开关 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆的自动变速器的可移动开关模块包括：作动缸，其包括缸体以及可穿过仪表中央盒延伸到车辆的内部空间中的连杆；缸体旋转单元，其设置在作动缸的缸体处；开关盒，其与连杆的端部相连，从而能根据作动缸的操作移动，并且在开关盒的一侧设置有开关；压敏触控板，其在内部空间内布置在与仪表中央盒间隔开的位置，来感测施加在压敏触控板上的压力的变化；以及，控制器，基于来自触控板的信号，当感测到驾驶员将要操作一个开关的意图时，控制作动缸和缸体旋转单元，从而控制开关盒，使其突出到驾驶员的手所处的位置。

Description

用于车辆的自动变速器的可移动开关

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的自动变速器的可移动开关模块，其能够识别出驾驶员的手的位置，从而自动地延伸到手的位置，并且随后，在操作后自动缩回。

背景技术

在传统的电子自动变速器中，其变速杆从控制台表面向上突出，因此，可以以与传统机械变速杆相似的方式进行操作。然而，由于其操作与机械变速杆的操作类似，因此电子自动变速器的变速杆不比传统的机械变速器的变速杆更具优势。变速杆占据较大面积，因此，用于安装杯座(cup holder)等的空间减少，并且用于布置功能按钮的布局空间减少。

此外，由于变速杆总处于突出状态，因此在发生碰撞事件时，驾驶员的头部或其他身体部位可能会被变速杆撞击。此外，由于表示变速杆位置的字符指示在突出的变速杆的顶面上，因此，当驾驶员改变变速杆时，字符被驾驶员的手挡住，因此，变速杆的位置的可识别性会降低。

在本部分所讨论的上述事项仅用于增加对于本发明的一般背景的理解，并且其不应当被认为是确认或以任意形式暗示本领域的技术人员已知的形成现有技术的事项。

发明内容

本发明的一个目标是提供一种车辆的自动变速器的可移动开关模块，其能够识别出驾驶员的手所在的位置，从而自动地延伸到手的位置，并且随后在操作后，自动缩回。

根据本发明，可通过提供车辆的可移动开关来完成上述及其他目标。上述可移动开关模块包括：作动缸，其包括布置在仪表中央盒(center fascia)内部的缸体以及连杆，连杆可进行往复运动从而使连杆可穿过仪表中央盒延伸到车辆的内部空间；缸体旋转单元，其设置在作动缸的缸体的外周表面处，并且具有与缸体的纵向垂直延伸的旋转轴；开关盒，其与作动缸的连杆的端部相连，从而使开关盒能根据作动缸的操作而移动，并且在开关盒的一侧设置有开关；压敏触控板，其在内部空间内布置在与仪表中央盒间隔开预定的距离的位置，来感测施加在压敏触控板上的压力的变化；以及，控制器，基于来自压敏触控板的信号，当感测到驾驶员将要操作开关中的一个开关的意图时，控制作动缸和缸体旋转单元，从而控制开关盒，使其突出到驾驶员的手所处的位置。

当控制器从压敏触控板连续地接收到一个对应于第一预定压力面积或以上的第一压力信号以及一个对应于第二预定压力面积或以上的第二压力信号持续预定的时间或以上时，该控制器可确定驾驶员期望操作开关模块。

当控制器从压敏触控板连续地接收一个对应于第一预定压力面积或以上的第一压力信号以及两个各自都对应于第二预定压力面积或以上的第二压力信号持续预定时间或以上时，该控制器确定驾驶员的操作开关模块的意图已经结束，随后，基于确定结果，控制作动缸和缸体旋转单元来缩回开关盒。

设置在开关盒一侧的开关可包括电子换档开关。

开关盒的开关可布置成朝向仪表中央盒的一侧。

可形成穿过开关盒的外壁的通孔，以便于通孔在车身的宽度方向上延伸，从而允许作动缸的连杆穿过该通孔与开关盒的内部连接。

上述可移动模块还可包括：旋转接头(rotational couplers)，其布置在连杆的端部以及开关盒处，来将连杆与开关盒连接，从而使开关盒可相对于连杆的端部进行旋转。

通孔可形成在车身的宽度方向上的偏向右侧的位置处。

开关盒可具有可根据在车身的宽度方向上延伸的通孔的长度进行调整的最大旋转范围。

旋转接头可分别包括连接环和中央突起部，并且该连接环与突起部相连，同时围绕着突起部安装，从而在作动缸与开关盒之间提供旋转力和连接力。

可在连接环的内周表面与中央突起部的外周表面处设置具有相反极性的磁性元件。设置在连接环的内周表面或中央突起部的外周表面处的磁性元件可沿着对应的周表面以预定的距离彼此均匀地间隔开，因此，当开关盒旋转时，确定开关盒的旋转量。

根据本发明的上述可移动开关模块，能够识别驾驶员手的位置，从而基于识别的手的位置移动可移动开关模块的开关盒，从而提高了便利性。此外，当未使用开关盒时，自动缩回开关盒，因此，在常规情况下由开关盒占据的空间可用于其他目的。

附图说明

从下文结合附图进行的详细描述中，本发明的上述及其他目标、特征和其他优势将得以更清晰的理解。

图1是根据本发明的实施例的可移动开关模块的透视图；

图2是根据本发明的实施例的可移动开关模块的分解透视图；

图3是示出在根据本发明的实施例的可移动开关模块中的电子变速器开关的视图。

图4是示出在根据本发明的实施例的可移动开关模块中的开关盒的透视图；

图5是示出在根据本发明的实施例的可移动开关模块中的旋转接头的视图；

图6是示出根据本发明的实施例的可移动开关模块中的压敏触控板确定驾驶员期望操作开关的状态的视图；以及

图7是示出根据本发明的实施例的可移动开关模块中的压敏触控板确定驾驶员操作开关的意图已经结束的状态的视图。

具体实施方式

应当理解的是，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其他相似术语包括一般的机动车辆，例如包括运动型多用途车(SUV)、公交车、卡车、各式商用车辆在内的载客车辆，包括各种艇和船在内的水运工具，以及航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其他代用燃料车辆(例如，从石油以外的资源取得的燃料)。如本文所述，混合动力车辆是具有两种或多种动力源的车辆，例如，同时汽油驱动和电驱动的车辆。

本文所使用的专有名词仅是为了说明特定实施例的目的，而非意在限制本发明。如本文所使用的，除非上下文另外清楚表示，单数形式“一个”、“一种”和“该”意在也包括复数形式。还将理解的是，当在本说明书中使用时，词语“包括”和/或“包含”规定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其集合的存在或添加。如本文所使用的，词语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何或全部组合。贯穿说明书，除非明确描述与之相反，词语“包括”以及其变形例如“包含”或者“含有”将理解成意味着包括所述元素但是不排除任意其他元素。此外，在说明书中描述的词语“单元”、“-机”、“-器”以及“模块”意味着用于处理至少一个功能或者操作的单元，并且其可通过硬件组件或者软件组件以及其二者联合进行实施。

此外，本发明的控制逻辑可实施为包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上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)-ROM、磁带、软盘、闪存盘、智能卡和光学数据存储设备。计算机可读记录介质也可分布在网络连接的计算机系统中，以便例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网络(CAN)，以分布方式存储和执行计算机可读介质。

现在将详细参考与用于车辆的后保险杠的可变扰流设备(variablespoiler device for a rear bumper)有关的本发明的首选实施例，其示例将在附图中示出。无论如何，贯穿附图，相同的附图标记将被用于指代相同或相似的部件。

图1是根据本发明的实施例的可移动开关模块的透视图。图2是根据本发明的实施例的可移动开关模块的分解透视图。图3是示出在根据本发明的实施例的可移动开关模块中的电子变速器开关的视图。图4是示出在根据本发明的实施例的可移动开关模块中的开关盒的透视图。5是示出在根据本发明的实施例的可移动开关模块中的旋转接头的视图。图6是示出在根据本发明的实施例的可移动开关模块中的压敏触控板确定驾驶员期望操作开关的状态的视图。图7是示出在根据本发明的实施例的可移动开关模块中的压敏触控板确定驾驶员操作开关的意图已经结束的状态的视图。

根据所示出的本发明的实施例的可移动开关模块包括：作动缸100，其包括：缸体101，其布置在车辆的仪表中央盒501(例如，仪表板面板(dashboard panel))中；和连杆103，其可往复运动以便于连杆103可穿过仪表中央盒501向车辆的内部空间延伸；以及缸体旋转单元105，其设置在作动缸100的缸体101的外周表面上，并且具有与缸体101的纵向方向垂直延伸的旋转轴。可移动开关模块还包括：开关盒201，其与作动缸100的连杆103的端部相连，从而使开关盒201能根据作动缸100的操作移动，并且在开关盒201的一侧设置有开关；压敏触控板301，其在内部空间中布置在与仪表中央盒501间隔开预定距离的位置，以感测施加在压敏触控板301上的压力的变化；以及，控制器400，基于来自压敏触控板301的信号，当感测到驾驶员的操作开关中的一个开关的意图时，控制作动缸100和缸体旋转单元105，从而控制开关盒201，使其向驾驶员手所处的位置突出。

在传统电子自动变速器中，其变速杆从控制台表面503向上突出，因此，可以与传统机械变速杆类似的方式对其进行操作。在此种情况下，与传统机械变速杆类似，变速杆占据了控制台表面503的较大部分，因此，这样的配置将减少使用线控换档(SBW：shift-by-wire)系统的电子自动变速器的优势。

尽管该配置具有当熟悉传统机械变速杆的驾驶员操作自动变速杆时，能够降低操作自动变速杆的不熟悉感的优势，但是，存在用于安装杯座等的空间减少并且用于布置功能按钮的布局空间减少的问题。

此外，由于变速杆总处于突出状态，因此在发生碰撞事件时，驾驶员的头部或其他身体部分可能会被变速杆撞击。此外，由于表示变速杆位置的字符指示在突出的变速杆的顶面上，因此，当驾驶员变换变速杆时，字符将被驾驶员的手挡住，因此，变速杆位置的可识别性会降低。

为了解决上述问题，已经开发出将对应于不同挡位的按钮布置在仪表中央盒501或控制台表面503处的配置。然而，该配置存在与安全有关的问题：当驾驶员在不看向按钮的情况下，使用其触感来操作按钮时，实现所期望的换档操作的可靠性将降低。具体地，驾驶员通常在不看向前侧的情况下执行换档操作，因此，可能会发生事故。此外，在左座驾驶车辆的情况下，驾驶员应当在抬起驾驶员的右手并将其移向按钮的条件下操作按钮，因此，存在操作按钮的所需的移动范围较大的不便。

因此，在本发明中，为了使驾驶员实现所期望的挡位，甚至在驾驶员的手臂放在扶手的情况下，可将开关盒201配置成可向驾驶员的手所处的位置移动，因此，能够减少换档错误，同时保持SBW型的电子自动变速器的优势。

具体地，参考图1，为了在控制台表面503上提供预留空间，开关盒201具有能够从仪表中央盒501延伸出并缩回至仪表中央盒501的结构。此外，开关盒201也可配置成可根据作动缸100的操作向内部空间延伸或从内部空间缩回。当然，驾驶员的手不可能总位于作动缸100的前方。为此，将缸体旋转单元105设置成调整作动缸100的方向。将动力供应源(power supply source)，例如电动机，与作动缸100或者缸体旋转单元105连接，并且通过控制器控制该动力供应源，因此，可以以电动机驱动的方式操作开关模块。

当控制器400从压敏触控板301连续地接收一个对应于第一预定压力面积或以上的第一压力信号303以及一个对应于第二预定压力面积或以上的第二压力信号305持续预定时间或以上时，控制器可确定驾驶员期望操作开关模块。

在另一方面，当控制器400从压敏触控板301连续地接收一个对应于第一预定压力面积或以上的第一压力信号303以及两个各自对应于第二预定压力面积或以上的第二压力信号305持续预定的时间或以上时，控制器400可确定驾驶者操作开关模块的意图已经结束。在此种情况下，控制器400控制作动缸100和缸体旋转单元105来缩回开关盒201。电子换档开关203可设置在开关盒201处。电子换档开关203可被布置成朝向仪表中央盒501的一侧。

可通过由触控板301识别的接触面积将第一压力信号303与第二压力信号305彼此区分。参考图6和图7，当驾驶员的手放在触控板301上时，第一压力信号303是对应于驾驶员手掌的压力信号，反之，第二压力信号303是对应于手指尖的压力信号。可基于通过各种实验和统计检验获得的值来实现上述区分。

将通过下列示例更详细的描述上述区分。当驾驶员期望执行换档时，驾驶员在将其手掌和大拇指同时触摸压敏触控板301的条件下等待预定的时间。可通过各种重复实验来设置预定时间。优选地，将预定时间设置为2秒。在此情况下，可以以驾驶员用来握住电脑鼠标的方式来放置手。控制器400基于第一压力信号303与第二压力信号305，将开关盒201移动至驾驶员的手所处的位置，因此，允许驾驶员操作开关盒201。

当完成开关盒201的操作时，驾驶员在其小指追加地接触压敏触控板301的条件下等待预定时间，从而发送一个第一压力信号303以及两个第二压力信号305。在此种情况下，控制器400确定驾驶员的操作开关盒201的意图已经结束，并且随后将开关盒201缩回至原始位置。

此外，如图1和图2所示，开关203布置成朝向仪表中央盒501的一侧，从而允许驾驶员能够容易地使用食指、中指和无名指操作开关203。因此，驾驶员能够在不看向开关的情况下操作多个开关中所期望的一个开关。

可形成穿过开关盒201的外壁的在车身的宽度方向上延伸的通孔205，来允许作动缸100的连杆103穿过通孔205与开关盒201的内部相连。通孔205可在车身的宽度方向上的偏向右侧的位置处形成。可根据在车身的宽度方向上延伸的通孔205的长度调整开关盒201的最大旋转范围。

旋转接头107与207设置在连杆103的端部与开关盒201处，来将连杆103与开关盒201连接，从而使开关盒201可相对于连杆103的端部进行旋转。

驾驶员的手放在扶手(armrest)或控制盒上形成的形状可根据驾驶员手臂的长度或者驾驶员手腕等的个人特征变化。因此，当驾驶员的手放在压敏触控板301上时，手的方向也可变化。

参考图4，设置旋转接头107和207来使开关盒201的方向与驾驶员的手的方向相对应，因此使开关盒201旋转到允许驾驶员方便操作开关盒201的位置。然而，当开关盒201无限制地持续旋转时，可能会发生断连等，因此，优选将开关盒201的旋转范围限制成预定的范围。

在本发明中，设置具有与开关盒201的旋转范围对应的长度的通孔205，来通过开关盒201与作动缸100的连杆103之间的干涉来限制旋转范围。考虑到在左座驾驶车辆中右侧手臂放在扶手上的情况，右手的方向通常朝向副驾驶位倾斜。为此，在本发明中，通孔205形成为相对于开关的中心偏向右侧，如此，可调整开关盒201的旋转范围，从而使开关盒201的顺时针旋转范围大于开关盒201的逆时针旋转范围。

旋转接头107和207可分别为连接环和中央突起部。在此情况下，连接环107与突起部207相连，同时连接环107围绕着突起部207安装，使得，在作动缸100和开关盒201之间提供旋转力和连接力。

参考图4，可将中央突起部207固定在开关盒201上，然而，可将连接环107设置在作动缸100的连杆103处。可在连接环107的内周表面和中央突起部207的外周表面上分别设置具有相反极性的磁性元件。在此种情况下，通过沿着连接环107的内周表面以及中央突起部207的外周表面将多个磁性元件布置成以预定的距离彼此均匀地间隔开，当开关盒201旋转时，能够确定所期望的开关盒201的旋转量。

如图5所示，在本发明的实施例中，在连接环107的内周表面处设置磁性元件109，并且在中央突起部207的外周表面处设置具有与磁性元件109的极性相反的极性的磁性元件209。在此种情况下，将多个磁性元件109沿着连接环107的内周表面布置成以预定的距离彼此均匀间隔开。因此，当开关盒201旋转时，能够确定所期望的开关盒201的旋转范围。当在开关盒201旋转了所期望的旋转范围的状态下完成旋转时，在设置在旋转的突起部207处的磁性元件209与设置在连接环107处的磁性元件109中的与该磁性元件209对应的一者之间产生引力。因此，开关盒201保持在期望的位置。

尽管已经为了示例性目的公开了本发明的优选实施例，但是本领域的技术人员应当理解的是，在不违背在所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，能够做出各种修改、增添和替代。

Claims (11)

1.一种用于车辆的可移动开关模块，包括：

作动缸，其包括布置在仪表中央盒内部的缸体以及连杆，所述连杆能够进行往复运动从而使所述连杆能够穿过所述仪表中央盒延伸到车辆的内部空间；

缸体旋转单元，其设置在所述作动缸的缸体的外周表面处，并且具有与所述缸体的纵向垂直延伸的旋转轴；

开关盒，其与所述作动缸的连杆的端部相连，从而使所述开关盒能根据所述作动缸的操作而移动，并且在所述开关盒的一侧设置有开关；

压敏触控板，其在内部空间内布置在与所述仪表中央盒间隔开预定的距离的位置，来感测施加在所述压敏触控板上的压力的变化；以及

控制器，基于来自所述压敏触控板的信号，当感测到驾驶员将要操作开关中的一个开关的意图时，控制所述作动缸和所述缸体旋转单元，从而控制所述开关盒，使其突出到驾驶员的手所处的位置。

2.根据权利要求1所述的可移动开关模块，其中，当所述控制器从所述压敏触控板连续地接收一个对应于第一预定压力面积或以上的第一压力信号以及一个对应于第二预定压力面积或以上的第二压力信号持续预定的时间或以上时，所述控制器确定驾驶员期望操作所述开关模块。

3.根据权利要求1所述的可移动开关模块，其中，当所述控制器从所述压敏触控板连续地接收一个对应于第一预定压力面积或以上的第一压力信号以及两个各自都对应于第二预定压力面积或以上的第二压力信号持续预定时间或以上时，所述控制器确定驾驶员的操作所述开关模块的意图已经结束，随后，基于确定结果，控制所述作动缸和所述缸体旋转单元，来缩回所述开关盒。

4.根据权利要求1所述的可移动开关模块，其中设置在所述开关盒一侧的开关包括电子换档开关。

5.根据权利要求1所述的可移动开关模块，其中所述开关盒的开关布置成朝向所述仪表中央盒的一侧。

6.根据权利要求1所述的可移动开关模块，其中形成有穿过所述开关盒的外壁的通孔，以便于所述通孔在车身的宽度方向上延伸，从而允许所述作动缸的连杆穿过所述通孔与所述开关盒的内部连接。

7.根据权利要求6所述的可移动开关模块，还包括：

旋转接头，其布置在所述连杆的端部与所述开关盒处，来将所述连杆与所述开关盒连接，使得所述开关盒能相对于所述连杆的端部进行旋转。

8.根据权利要求6所述的可移动开关模块，其中所述通孔形成在所述车身的宽度方向上的偏向右侧的位置处。

9.根据权利要求7所述的可移动开关模块，其中所述开关盒具有能够根据在所述车身的宽度方向上延伸的所述通孔的长度进行调整的最大旋转范围。

10.根据权利要求7所述的可移动开关模块，其中所述旋转接头分别包括连接环和中央突起部，并且所述连接环与所述突起部相连，同时围绕着所述突起部安装，从而在所述作动缸与所述开关盒之间提供旋转力和连接力。

11.根据权利要求10所述的可移动开关模块，其中，在所述连接环的内周表面与所述中央突起部的外周表面处设置有具有相反极性的磁性元件，并且设置在所述连接环的内周表面或设置在所述中央突起部的外周表面处的多个磁性元件沿着对应的周表面以预定的距离彼此均匀地间隔开，使得当所述开关盒旋转时，能确定所述开关盒的旋转量。