CN108437902A - 电动踏板装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动踏板装置及系统，所述电动踏板装置包括踏板组件和伸缩驱动机构，所述伸缩驱动机构用于驱动所述踏板组件伸缩移动，所述踏板组件包括踏板本体和感应条，所述感应条设于所述踏板本体的前端，所述感应条内置有受挤压电阻发生变化的导体，所述感应条用于将信号反馈给控制器，所述控制器可根据所述感应条反馈的信号来控制所述伸缩驱动机构动作。所述电动踏板系统包括控制器和所述的电动踏板装置。本发明实现了踏板组件伸出时的防撞功能，能够将碰撞时产生的作用力有效减小，消除安全隐患。

Description

电动踏板装置及系统

技术领域

本发明涉及车辆配件技术领域，尤其是涉及一种电动踏板装置及系统。

背景技术

目前，车辆行业日益发展，车辆设计越来越趋于细节化，人性化。对于一些高底盘的车辆，乘客上下车比较吃力，尤其体现在老弱病残孕用户，独自上下高底盘汽车非常吃力。为解决以上问题，现有应用较普遍方式为在车辆侧边增加踏板，其中一种踏板为伸缩式踏板。然而，目前市面上的伸缩式踏板在伸出时容易撞击乘客或障碍物，鲜少有踏板带有防撞功能。即便是有防撞的踏板，也是通过判断电机的电流大小和霍尔信号来实现防撞，此种防撞方式，由于电机需从正常的工作值转变到设定的防撞值才会启动防撞机制，这个过程中，电机输出功率有一个增大的过程，电机的堵转力较大，从而对乘客或障碍物的作用力较大，仍然会带来安全隐患。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种电动踏板装置及系统，其实现了踏板组件伸出时的防撞功能，能够将碰撞时产生的作用力有效减小，消除安全隐患。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一实施例所述的电动踏板装置，包括踏板组件和伸缩驱动机构，所述伸缩驱动机构用于驱动所述踏板组件伸缩移动，所述踏板组件包括踏板本体和感应条，所述感应条设于所述踏板本体的前端，所述感应条内置有受挤压电阻发生变化的导体，所述感应条用于将信号反馈给控制器，所述控制器可根据所述感应条反馈的信号来控制所述伸缩驱动机构动作。

下面对上述技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，还包括安装架，所述安装架上设有滑槽，所述踏板本体上设有滚轮，所述滚轮与所述滑槽滑动配合，所述伸缩驱动机构用于驱动所述踏板组件沿着所述滑槽往复移动。

在其中一个实施例中，所述伸缩驱动机构包括电机和传动组件，所述传动组件包括第一传动臂和第二传动臂，所述第一传动臂的一端与所述电机的驱动端连接，另一端与所述第二传动臂的一端可转动连接，所述第二传动臂的另一端与所述踏板组件可转动连接。

在其中一个实施例中，所述传动组件为两组，两组所述传动组件分别对应所述踏板组件的两侧设置，所述第一传动臂上设有卡齿，两个所述传动组件中的所述第一传动臂相啮合，所述电机的驱动端与其中一个所述第一传动臂连接。

在其中一个实施例中，所述第一传动臂包括齿轮部和连接部，所述齿轮部上设有所述卡齿，所述齿轮部为半圆形结构，所述连接部为三角形结构，所述连接部的底边与所述齿轮部连接，所述连接部的顶角处与所述第二传动臂可转动连接。

在其中一个实施例中，所述驱动机构包括接近开关，所述接近开关用于检测所述踏板组件的运动位置且与所述控制器电性连接。

在其中一个实施例中，所述感应条与所述踏板本体卡扣配合。

在其中一个实施例中，所述感应条为防夹条。

本发明另一实施例所述的电动踏板系统，包括控制器和上述的电动踏板装置。

在其中一个实施例中，还包括报警器，所述报警器与所述控制器电性连接。

本发明至少包括以下优点，然而，实施本发明的任一产品并不需要同时达到以下所述的所有优点：

1、所述电动踏板装置，其踏板组件上设有感应条，在踏板组件受到人或障碍物的碰撞时，感应条预先与人或障碍物接触，感应条立刻将信号反馈给控制器，控制器控制踏板组件反向运动或停止运动，从而防止踏板组件继续碰撞人或障碍物，减少踏板组件对人或障碍物的碰撞力，消除安全隐患。感应条反应灵敏，能够立刻将信号直接反馈给控制器，从而可在短时间内控制踏板组件作出反馈动作。另外，感应条能直观地反应到碰撞的信号，受其他因素干扰小，因此，可提高信号采集的准确率，减少误动作。所述电动踏板系统由于采用上述的电动踏板装置，因此也具有减少踏板组件对人或障碍物的撞击力，消除安全隐患，提高碰撞检测的准确率。

2、踏板本体在安装架上滑行实现伸出和缩回，使得踏板本体伸缩移动平稳。

3、伸缩驱动机构和踏板本体组合为曲柄滑块机构，从而将电机的转动转化为踏板组件的线性移动。此时电机的输出力基本可保持恒定，从而使得电机输出恒定，无需对电机设置复杂的控制程序，也减少了驱动电机因输出突变引起的损坏问题，延长了驱动电机的使用寿命，保证电动踏板装置使用安全可靠。此外，所述伸缩驱动机构结构简单，易于制作实现，所占空间小。

4、采用两组传动组件有利于驱动平衡，实现踏板组件受力稳定、输出平稳可靠。

5、第一传动臂的结构设计既保证了两个第一传动臂能够相互啮合带动，无需采用两个电机；同时也保证了第一传动臂具有足够长的转动臂，使得踏板组件能够有较长的伸缩路程。

6、接近开关用于提前检测踏板组件的位置，把踏板组件运动开始和运动到位的信号反馈给控制器，从而通过控制器来控制伸缩驱动机构动作，使伸出到位、缩回到位，运动更平缓，不会出现到位碰撞异音。在判断位置时，运动的踏板组件不需要与接近开关接触，踏板组件运动到离接近开关某个位置时就可以判断。接近开关具有如下优点：不与运动物体接触，不会产生接触噪音；接近开关灵敏度高、反应频率更快、性能稳定、故障率更低。

7、所述感应条与所述踏板本体卡扣配合，便于感应条拆装，方便感应条维修与更换。

8、感应条可采用现有的防夹条，从而简化制作过程，简化制作难度，降低制作成本。

9、报警器的设置可以在踏板组件碰撞到障碍物时发出警报信息，提醒消除障碍物。

附图说明

图1为一实施例所述的电动踏板系统的底部示意图；

图2为图1中的电动踏板装置的顶部示意图；

图3为图1中的安装架的结构示意图；

图4为图2中的踏板组件的结构示意图；

图5为图2所示电动踏板装置在缩回状态时的俯视图；

图6为图5的A-A向剖视图；

图7为图1中的伸缩驱动机构在缩回状态时的结构示意图；

图8为图7所示的伸缩驱动机构的反面示意图；

图9为图2中的感应条与踏板本体之间的装配关系图；

图10为图1所示的电动踏板系统的电路连接结构图。

附图标记说明：

100、踏板组件，110、踏板本体，111、面板，1111、卡槽，112、连接杆，113、滚轮，120、感应条，121、胶层，1211、卡扣部，122、传感器，130、第二装饰盖，140、装饰条，150、警示条，200、伸缩驱动机构，210、电机，220、传动组件，221、第一传动臂，2211、齿轮部，2212、连接部，2213、金属件，222、第二传动臂，230、固定架，231、容纳腔，241、第一接近开关，242、第二接近开关，300、安装架，310、框架板，311、安装槽，312、导轨，313、滑槽，314、限位件，315、限位槽，320、安装支座，330、第一装饰盖，400、控制器，500、报警器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件时，它可以直接固定在另一个元件或者也可以通过居中的元件固定于另一个元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者也可以是通过居中的元件而连接于另一个元件。除非特别指出，否则本文中的术语“第一”及“第二”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

如图1和图10所示，本发明一实施例所述的电动踏板系统，包括控制器400(又称ECU，Electronic Control Unit，电子控制单元,也称为行车电脑)和电动踏板装置。

其中，请结合图2，所述电动踏板装置包括踏板组件100和伸缩驱动机构200。伸缩驱动机构200与控制器400电性连接。控制器400又与BCM(Body Control Module，车身控制模块)电性连接。电性连接可为有线连接或无线连接。所述伸缩驱动机构200用于驱动所述踏板组件100伸缩移动。所述踏板组件100包括踏板本体110和感应条120，所述感应条120设于所述踏板本体110的前端。所述感应条120内置有受挤压电阻发生变化的导体。所述感应条120与所述控制器400电性连接，用于将信号反馈给控制器400。所述控制器400可根据所述感应条120反馈的信号来控制所述伸缩驱动机构200动作。

在踏板组件100受到人或障碍物的碰撞时，感应条120预先与人或障碍物接触，感应条120立刻将信号反馈给控制器400，控制器400控制踏板组件100反向运动或停止运动，从而防止踏板组件100继续碰撞人或障碍物，减少踏板组件100对人或障碍物的碰撞力，消除安全隐患。感应条120反应灵敏，能够立刻将信号直接反馈给控制器400，从而可在短时间内控制踏板组件100作出反馈动作。另外，由于传统的电机210信号反馈会存在许多干扰因素，如电机210电流信号增大的因素并不可唯一确定为受到碰撞，也有可能是电机210本身运行过载等情况，因此传统的技术经常出现误判断的现象。而本实施例中，感应条120能直观地反应到碰撞的信号，受其他因素干扰小，因此，可提高碰撞检测的准确率，减少误动作。所述电动踏板系统由于采用上述的电动踏板装置，因此也具有减少踏板组件100对人或障碍物的碰撞力，消除安全隐患，提高碰撞检测的准确率。

进一步地，请继续参阅图1和图2，所述电动踏板装置还包括安装架300，安装架300用于安设于车底板上。所述踏板组件100通过所述安装架300安设于车底板上。需要说明的是，也可通过安装架300将所述电动踏板装置安装于其他的设备上，如飞机、轮船等。所述安装架300包括框架板310和设于框架板310上的安装支座320，安装支座320用于与车底板连接。所述安装支座320朝向车底板的方向凸出于框架板310设置，从而使得踏板组件100能够相对于车底板下沉一定距离，用于辅助上下车。

如图3所示，所述框架板310上设有滑槽313；如图4所示，所述踏板本体110上设有滚轮113。所述滚轮113与所述滑槽313滑动配合。所述伸缩驱动机构200用于驱动所述踏板组件100沿着所述滑槽313往复移动，形成平推式电动踏板装置。踏板本体110在安装架300上滑行实现伸出和缩回，使得踏板本体110伸缩移动平稳可靠。可选地，所述滑槽313的数量为两个，相应地，所述踏板本体110上设置两组滚轮113。需要说明的是，在其他的实施例中，所述踏板组件100也可在安装架300上转动，使得其伸出下沉和缩回上升。

具体地，请结合图5和图6，框架板310上通过间隔设置的两根导轨312配合形成滑槽313。导轨312为圆柱导轨312。一方面，通过圆柱导轨312和滚轮113的配合，可以减少接触面积小，减小摩擦阻力。另一方面，滚轮113的材料可为POM(Polyformaldehyde，聚甲醛，热塑性结晶聚合物)，圆柱导轨312为不锈钢，两者配合可以实现自润滑。这两个方面就使得踏板组件100和安装架300之间滑动配合具有以下优势：摩擦力小、运动噪音小、所需驱动力小。

如图3所示，所述框架板310上还设有位于所述滑槽313的端头的限位件314，用于防止踏板组件100滑出安装架300，同时也能够起到缓冲的效果。另外，所述框架板310上还设有位于踏板组件100两侧的两个装饰盖330。

在本实施例中，如图1所示，伸缩驱动机构200安设于安装架300上。具体地，所述安装架300设有安装槽311，所述伸缩驱动机构200安设于所述安装槽311中。请结合图3和图4，所述安装槽311的两个侧壁上均设有所述滑槽313。所述踏板本体110包括两根连接杆112和设于两根所述连接杆112之间的面板111。两根所述连接杆112延伸出所述面板111，且所述连接杆112延伸出所述面板111的部分设有所述滚轮113。所述滚轮113在所述滑槽313中滑行使得所述面板111安装槽311伸缩移动。踏板本体110上两根连接杆112和面板111本体之间配合形成一个凹口，用于在缩回时可以容纳伸缩驱动机构200，为伸缩驱动机构200避让安装位置。所述电动踏板装置结构设计合理、巧妙，体积小，占用空间小。需要说明的是，在其他的实施例中，伸缩驱动机构200也可直接安设于车底板上。

具体地，如图7和图8所示，所述伸缩驱动机构200包括电机210和传动组件220。所述传动组件220包括第一传动臂221和第二传动臂222，所述第一传动臂221的一端与所述电机210的驱动端连接，另一端与所述第二传动臂222的一端可转动连接，所述第二传动臂222的另一端与所述踏板组件100可转动连接。伸缩驱动机构200和踏板本体110组合为曲柄滑块机构，从而将电机210的转动转化为踏板组件100的线性移动。此时电机210的输出力基本可保持恒定，从而使得电机210输出恒定，无需对电机210设置复杂的控制程序，也减少了驱动电机210因输出突变引起的损坏问题，延长了驱动电机210的使用寿命，保证电动踏板装置使用安全可靠。此外，所述伸缩驱动机构200结构简单，易于制作实现，所占空间小。需要说明的是，在其他的实施例中，所述伸缩驱动机构200也可采用气缸、液缸等其他的伸缩动力机构。

进一步地，所述传动组件220为两组，两组所述传动组件220分别对应所述踏板组件100的两侧设置。所述第一传动臂221上设有卡齿，两个所述传动组件220中的所述第一传动臂221相啮合，所述电机210的驱动端与其中一个所述第一传动臂221连接。采用两组传动组件220，有利于驱动平衡，实现踏板组件100受力稳定、输出平稳可靠。需要说明的是，在其他的实施例中，所述传动组件220也可为一组或多组。

具体地，所述第一传动臂221包括齿轮部2211和连接部2212。所述齿轮部2211上设有所述卡齿，所述齿轮部2211为半圆形结构。所述连接部2212为三角形结构。所述连接部2212的底边与所述齿轮部2211连接，所述连接部2212的顶角处与所述第二传动臂222可转动连接。第一传动臂221的设计既保证了两个第一传动臂221能够相互啮合带动，无需采用两个电机210，同时也保证了第一传动臂221具有足够长的转动臂，使得踏板组件100能够有较长的伸缩路程。所述第二传动臂222可为杆状物。

进一步地，所述伸缩驱动机构200还包括固定架230，所述固定架230内设有用于安装所述电机210的容纳腔231。请结合图3，所述安装槽311的底部设有用于对所述电机210进行限位的限位槽315。所述固定架230罩设于所述限位槽315的上方，使得所述电机210正好被限位于限位槽315内。所述固定架230上开设有孔位，方便电机210的输出轴伸出与其中一第一传动臂221连接。同时固定架230上设有安装另一第一传动臂221的转轴。

进一步地，如图1、图7、图8和图10所示，所述伸缩驱动机构200还包括接近开关(可参阅图中的第一接近开关241和第二接近开关242)，用于检测所述踏板组件100的运动位置且与所述控制器400电性连接(电性连接可为有线连接或无线连接)。接近开关可提前检测踏板组件100的位置，把踏板组件100运动开始和运动到位的信号反馈给控制器400，从而通过控制器400来控制伸缩驱动机构200动作。在判断位置时，运动的踏板组件100不需要与接近开关接触，踏板组件100运动到离接近开关某个位置时就可以判断。接近开关具有如下优点：不与运动物体接触，不会产生接触噪音；接近开关灵敏度高、反应频率更快、性能稳定、故障率更低。接近开关为现有市场上成熟的电子产品，可根据实际需要选定样式和型号。

所述接近开关为两个，两个所述接近开关分别设置在不同位置上。具体地，两个接近开关分别为第一接近开关241和第二接近开关242。如图7所示，第一接近开关241与踏板组件100缩回就位时第一传动臂221上金属件2213的位置相对应；如图1所示，第二接近开关242与踏板组件100伸出就位时第一传动臂221上金属件2213的位置相对应。请继续参阅图7，在踏板组件100将要伸出时，第一传动臂221上的金属件2213脱离第一接近开关241的感应区域，第一接近开关241将踏板组件100开始伸出的信号反馈给控制器400。当第一传动臂221上的金属件2213进入第二接近开关242的感应区域时，第二接近开关242将踏板组件100伸出到位的信号反馈给控制器400，如图1所示。同理，请继续参阅图1，当踏板组件100开始缩回时，第一传动臂221上的金属件2213脱离第二接近开关242的感应区域，第二接近开关242将踏板组件100开始缩回的信号反馈给控制器400。当第一传动臂221上的金属件2213进入第一接近开关241的感应区域时，第一接近开关241将踏板组件100缩回到位的信号反馈给控制器400，如图7所示。

下面对上述的踏板组件100进一步的说明：如图9所示，所述感应条120为可采用现有的防夹条，从而简化制作过程，简化制作难度，降低制作成本。所述防夹条包括外面的胶层121和设于胶层121内的传感器122。所述传感器122设有受压力变形接触使得阻值发生变化的导体(如铜片等)。通过采集胶条121内导体电流变化判断是否发生碰撞现象。需要说明的是，由于防夹条为现有市场上的成熟产品，其具体结构和工作原理均可参照已有技术，遂不在此赘述。另外，本发明也可根据实际需要选用市场上已有的其他的传感类条状物，市场上已有的能够在受挤压后能够及时采集信号控的感应条均适用于本发明。

进一步地，请继续参阅图9，本实施例中，所述感应条120卡设于所述踏板本体110上。具体地，感应条120设有卡扣部1211，踏板本体110的前端设有卡槽1111，感应条120可滑入踏板本体110，使得卡扣部卡进卡槽1111内使得感应条120固定于踏板本体110上。该种安装方式使得感应条120拆装方便，便于维修与更换。

如图4所示，所述踏板组件100还包括设于所述感应条120两端的第二装饰盖130，用以将感应条120内侧遮盖，防止感应条120内导体受外界环境影响，如防止感应条120内导体受潮或腐蚀等，同时也保证踏板组件100呈现良好的外观。

所述踏板组件100还设有位于所述踏板本体110上的装饰条140，起到装饰的效果；所述踏板组件100还设有位于所述踏板本体110上的警示条150，起到警示的效果。装饰条140和警示条150均可根据实际需要采用粘贴或卡扣的方式固定于面板111上。

此外，如图1和图10所示，所述电动踏板系统还包括报警器500，所述报警器500与所述控制器400电性连接。报警器500可为蜂鸣器，也可为报警灯光或报警显示器等。报警器500的设置可以在踏板组件100碰撞到障碍物时发出警报信息，提醒消除障碍物。

下面对以一个优选的实施例对电动踏板装置及系统的工作过程进行说明：车门打开，踏板组件100伸出，此过程中，接近开关会把踏板组件100运动开始、运动到位的信号反馈给控制器400；车门关闭，踏板组件100缩回，接近开关会把踏板组件100运动开始、运动到位的信号反馈给控制器400。踏板组件100伸出、缩回都是通过传动组件220、控制器400实现运动控制，伸出到位、缩回到位，都有接近开关提前检测位置。踏板伸出过程中，碰到障碍物或者乘客腿部，由防夹条把信号反馈给控制器400，控制器400控制踏板组件100停止或反向运动，同时报警器500报警直到障碍物清除。发明了一种平进平出、带防夹条的电动踏板，有效的降低了上下车的踏步高度，消除了异常情况下对乘客的安全隐患，方便实用。如，在使用防夹条的情况下：发生异常时踏板对乘客腿部作用力为40N以下；在没有防夹条的情况下，通过判断电流大小、霍尔信号来防撞保护，发生异常时对乘客腿部作用力为120N以上。因此，采用防夹条的电动踏板装置更安全，设计更加合理。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动踏板装置，其特征在于，包括踏板组件和伸缩驱动机构，所述伸缩驱动机构用于驱动所述踏板组件伸缩移动，所述踏板组件包括踏板本体和感应条，所述感应条设于所述踏板本体的前端，所述感应条内置有受挤压电阻发生变化的导体，所述感应条用于将信号反馈给控制器，所述控制器可根据所述感应条反馈的信号来控制所述伸缩驱动机构动作。

2.根据权利要求1所述的电动踏板装置，其特征在于，还包括安装架，所述安装架上设有滑槽，所述踏板本体上设有滚轮，所述滚轮与所述滑槽滑动配合，所述伸缩驱动机构用于驱动所述踏板组件沿着所述滑槽往复移动。

3.根据权利要求2所述的电动踏板装置，其特征在于，所述伸缩驱动机构包括电机和传动组件，所述传动组件包括第一传动臂和第二传动臂，所述第一传动臂的一端与所述电机的驱动端连接，另一端与所述第二传动臂的一端可转动连接，所述第二传动臂的另一端与所述踏板组件可转动连接。

4.根据权利要求3所述的电动踏板装置，其特征在于，所述传动组件为两组，两组所述传动组件分别对应所述踏板组件的两侧设置，所述第一传动臂上设有卡齿，两个所述传动组件中的所述第一传动臂相啮合，所述电机的驱动端与其中一个所述第一传动臂连接。

5.根据权利要求4所述的电动踏板装置，其特征在于，所述第一传动臂包括齿轮部和连接部，所述齿轮部上设有所述卡齿，所述齿轮部为半圆形结构，所述连接部为三角形结构，所述连接部的底边与所述齿轮部连接，所述连接部的顶角处与所述第二传动臂可转动连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电动踏板装置，其特征在于，所述伸缩驱动机构包括接近开关，所述接近开关用于检测所述踏板组件的运动位置且与所述控制器电性连接。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的电动踏板装置，其特征在于，所述感应条与所述踏板本体卡扣配合。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的电动踏板装置，其特征在于，所述感应条为防夹条。

9.一种电动踏板系统，其特征在于，包括控制器和如权利要求1至8中任一项所述的电动踏板装置。

10.根据权利要求9所述的电动踏板系统，其特征在于，还包括报警器，所述报警器与所述控制器电性连接。