CN111137351A - 用于车辆的方向盘以及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于车辆的方向盘以及车辆。其中所述方向盘前侧集成有电子换挡器，所述电子换挡器包括:定盘，所述定盘上标示有多个档位;动盘，所述动盘上具有指示特征以指示所述定盘上相应的档位，所述动盘能够相对于定盘转动以指示不同的档位，所述动盘底部具有磁铁；线路板，所述线路板上设置有至少一个传感器以感测所述动盘上的磁铁的位置，以感测所述动盘的位置，从而输出不同的档位信号。根据本发明的方向盘配置有电子换挡器，使驾驶者能够在手握方向盘的情况下进行换挡操作。

Description

用于车辆的方向盘以及车辆

技术领域

本发明涉及车辆领域，更具体地，本发明涉及集成有电子换挡器的方向盘以及具有该类方向盘的车辆。

背景技术

随着现代汽车技术的不断进步和发展，许多汽车上特别是高端车型上电子换档系统的应用越来越多，电子通讯和电子执行机构取代了传统换档系统上的拉索、拨杆等纯机械零件，直接通过电子控制和电驱执行器来完成换档。另外由于电子换档系统受空间布置的制约较小，造型可供发挥的空间较大，可以为用户提供炫丽新颖时尚的换档体验，受到越来越多用户的喜爱，正成为汽车换档技术发展的一种趋势。

现市面上主流的电子换档器形式主要以布置在中控或者仪表总成位置的游戏手柄式电子换档器、布置在中控或者方向盘管柱处的旋钮式电子换档器、布置在中控或者仪表总成位置的按键式电子换档器、布置在方向盘管柱位置处的管柱式电子换档器为主。同时各主机厂也都在探索更新颖操作更便捷更具科技感的电子换档器的形式和造型，以为车辆增添更过的亮点，吸引客户眼球。

基于以上诸多背景，因而实有必要实用一种新型的电子换档器形式。

发明内容

本发明的目的在于解决或至少缓解现有技术中所存在的问题。

根据一些方面，本发明的目的在于提供一种方向盘，其集成有操作便利、占用空间小的电子换挡器。

一方面，提供了一种用于车辆的方向盘，所述方向盘前侧集成有电子换挡器，所述电子换挡器包括:

定盘，所述定盘上标示有多个档位;

动盘，所述动盘上具有指示特征以指示所述定盘上相应的档位，所述动盘能够相对于定盘转动以指示不同的档位，所述动盘底部具有磁铁；

线路板，所述线路板上设置有至少一个传感器以感测所述动盘上的磁铁的位置，以感测所述动盘的位置，从而输出不同的档位信号。

可选地，在所述的方向盘中，所述电子换挡器的动盘位于驾驶员手握方向盘时拇指可触及的区域。

可选地，在所述的方向盘中，所述定盘和/或动盘上设置有指示灯。

可选地，在所述的方向盘中，所述动盘表面上设置有增加摩擦力的特征。

可选地，在所述的方向盘中，所述动盘配置成在压力压下后才能够转动。

可选地，在所述的方向盘中，所述线路板位于所述动盘的下方。

可选地，在所述的方向盘中，所述电子换档器的线路板包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器和第二传感器分别感测所述动盘的位置，并将感测到的动盘位置发送给控制装置，所述控制装置比较所述第一传感器和第二传感器感测到的动盘位置，并在所述第一传感器和第二传感器感测到的动盘位置相同时输出相应的档位信号，而在所述第一传感器和第二传感器感测到的动盘位置不同时，输出报错信号或未知位置提示。

可选地，在所述的方向盘中，所述电子换档器能够在三个、四个或者五个档位之间切换。

可选地，在所述的方向盘中，所述定盘呈圆环形，所述动盘呈圆形并位于所述定盘内侧，所述定盘上标注沿圆环的至少一部分分布的档位区，所述动盘上标注有径向向外的箭头。

另一方面，提供了一种车辆，所述车辆包括根据本发明的各个实施例所述的方向盘。

根据本发明的方向盘配置有电子换挡器，使驾驶者能够在手握方向盘的情况下进行换挡操作。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：

图1 为根据本发明的实施例的集成有电子换档器的方向盘的前侧的示意图；

图2 为根据本发明的实施例的集成于方向盘上电子换档器动定盘示意图；

图3 为根据本发明的实施例的集成于方向盘上电子换档器操作示意图；以及

图4 为根据本发明的实施例的集成于方向盘上电子换档器传感器示意图。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

参考图1，其示出了根据本发明的实施例的方向盘的前侧的正视图。根据本发明的实施例的方向盘1包括方向盘本体，其类似于普通方向盘，包括外圈和内柱。具体而言，在方向盘的左中部2内侧设置有左内柱21，在方向盘的右中部3内侧设置有右内柱31。在右内柱31上集成有根据本发明的实施例的电子换挡器。在备选实施例中，电子换挡器可位于驾驶员手握方向盘时拇指可触及的任何适合的区域，例如左内柱21处等等，这样方便驾驶员在手握方向盘时进行换挡操作。在一些实施例中，电子换档器结构本体通过卡扣结构固定于方向盘骨架内部，换档器操作面与方向盘表面保持水平一致或稍突出于方向盘表面，同时换档器的造型面可根据方向盘的设计面做适当的调整确保两者造型面的一致性和平顺性。

具体参考图2，其示出了根据本发明的实施例的方向盘的电子换挡器的放大视图。电子换挡器包括定盘41，定盘41上标示有档位;动盘42上具有指示特征以指示定盘41上相应的档位，动盘42能够相对于定盘41转动，如绕中心轴旋转，以使得车辆切换至不同档位。更具体地，如图4所示，动盘42底部可设置有磁铁61，而线路板7上具有至少一个传感器以感测所述动盘上的磁铁的位置，以感测所述动盘的位置，从而输出不同的档位信号。因此，转动动盘42能够改变线路板输出的档位信号，从而实现车辆换挡操作。在一些实施例中，定盘41不但起到标示作用，还起到装饰作用，例如，在一些实施例中，定盘41上可设置有装饰条，在一些实施例中，定盘41的各个档位上和/或动盘42的指示箭头上可设置有指示灯等。

如图2所示，在该实施例中，定盘41呈环形，动盘42呈圆形并位于定盘41内侧，沿定盘41的圆周的至少一部分上标注有档位区域411,412,413,414,415，动盘42上标注有沿径向向外的箭头421。在备选实施例中，动盘和定盘可对换，使得动换处于外圈而定环处于内圈。在一些实施例中，动盘42表面上设置有旨在增加动盘42的表面摩擦力的特征，如多个凸起，例如图中所示的径向发散的多个肋422，或者嵌入的橡胶或橡胶层等。

在一些实施例中，动盘42配置成有提供档位位置和力的结构，可为驾驶员提供清晰的换档感受。在一些实施例中，动盘42配置成由驾驶员通过右手大拇指直接拨动换档器的动盘旋转实现换档操作。在一些实施例中，动盘42配置成在压力压下后才能够转动，例如动盘42背侧可由弹性装置支撑，并且动盘42在按压前受到限位装置限制而不能转动，而在按压后可如图3所示地用拇指拨动动盘42转动，该设计避免由于误操作而换挡。

在图2所示的实施例中，所述电子换档器能够在P、R、N、D、M五个档位之间切换。更具体地，定盘41上依次标注有P档411，R档412，N档413，D档414以及M档415。在备选实施例中，电子换档器能够在三个、四个或者五个档位之间切换。例如，可仅在P、R、N、D档之间切换，或者在电动车的情况下，可仅在P、R、D档之间切换。

继续参考图4，其示出了根据本发明的实施例的电子换挡器的内部结构。在一些实施例中，驾驶员通过右手大拇指操作电子换档器的动盘42，使动盘42实现旋转运动，同时布置于动盘42上的磁铁61在动盘42的带动下也发生转动切割位于动盘42下方的霍尔传感器的磁感线,实现电流的变化及不同档位位置信号的输出。在一些实施例中，电子换档器采用双路霍尔传感器，其中动盘42包括磁铁61，在动盘42下的电路板7上设置有第一传感器71和第二传感器72。该第一传感器71和第二传感器72具有独立电源供电，且双路传感器之间设计有诊断及比较纠错功能，保证输出信号的可靠性。具体而言，第一传感器71和第二传感器72分别感测动盘42的位置，并将感测到的动盘位置发送给控制装置，如控制器或控制电路，控制装置比较所述第一传感器和第二传感器感测到的动盘位置，并在所述第一传感器和第二传感器感测到的动盘位置相同时输出相应的档位信号，而在所述第一传感器和第二传感器感测到的动盘位置不同时，输出报错信号或未知位置提示。其中，为保证输出信号的可靠性，避免非预期换档的情况出现。每个传感器本身需要进行自身失效模式的相关检测，且检测的覆盖率需要达到99%，包括开路、对地短路、对电源短路、超出阈值、跳变、卡滞、管脚黏连、供电电压的过压欠压波动等。每个传感器处理后的值需要输入控制装置,控制装置根据表1所示的传感器输出真值表，得出传感器最终的输出结果。

表1 集成于方向盘上电子换档器传感器输出真值表

第一传感器	第二传感器	输出结果
			P	P	P
P	R	P（报故障码）
			P	N	P（报故障码）
P	D	P（报故障码）
			P	M	P（报故障码）
P	无效数据	P（报故障码）
			R	P	P（报故障码）
R	R	R
			R	N	未知位置
R	D	未知位置
			R	M	未知位置
R	无效数据	R（报故障码）
			N	P	P（报故障码）
N	R	未知位置
			N	N	N
N	D	未知位置
			N	M	未知位置
N	无效数据	N（报故障码）
			D	P	P（报故障码）
D	R	未知位置
			D	N	未知位置
D	D	D
			D	M	D（报故障码）
D	无效数据	D（报故障码）
			M	P	P（报故障码）
M	R	未知位置
			M	N	未知位置
M	D	D（报故障码）
			M	M	M
M	无效数据	M（报故障码）
			无效数据	P	P（报故障码）
无效数据	R	R（报故障码）
			无效数据	N	N（报故障码）
无效数据	D	D（报故障码）
			无效数据	M	M（报故障码）
无效数据	无效数据	未知位置

另一方面，提供了一种车辆，所述车辆包括根据本发明的各个实施例所述的方向盘。

以上所描述的具体实施例仅为了更清楚地描述本发明的原理，其中清楚地示出或描述了各个部件而使本发明的原理更容易理解。在不脱离本发明的范围的情况下，本领域的技术人员可容易地对本发明进行各种修改或变化。故应当理解的是，这些修改或者变化均应包含在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于车辆的方向盘，其特征在于，所述方向盘前侧集成有电子换挡器，所述电子换挡器包括:

定盘，所述定盘上标示有多个档位;

动盘，所述动盘上具有指示特征以指示所述定盘上相应的档位，所述动盘能够相对于定盘转动以指示不同的档位，所述动盘底部具有磁铁；

线路板，所述线路板上设置有至少一个传感器以感测所述动盘上的磁铁的位置，以感测所述动盘的位置，从而输出不同的档位信号。

2.根据权利要求1所述的方向盘，其特征在于，所述电子换挡器的动盘位于驾驶员手握方向盘时拇指可触及的区域。

3.根据权利要求1所述的方向盘，其特征在于，所述定盘和/或动盘上设置有指示灯。

4.根据权利要求1所述的方向盘，其特征在于，所述动盘表面上设置有增加摩擦力的特征。

5.根据权利要求1所述的方向盘，其特征在于，所述动盘配置成在压力压下后才能够转动。

6.根据权利要求1所述的方向盘，其特征在于，所述线路板位于所述动盘的下方。

7.根据权利要求6所述的方向盘，其特征在于，所述电子换档器的线路板包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器和第二传感器分别感测所述动盘的位置，并将感测到的动盘位置发送给控制装置，所述控制装置比较所述第一传感器和第二传感器感测到的动盘位置，并在所述第一传感器和第二传感器感测到的动盘位置相同时输出相应的档位信号，而在所述第一传感器和第二传感器感测到的动盘位置不同时，输出报错信号或未知位置提示。

8.根据权利要求1所述的方向盘，其特征在于，所述电子换档器能够在三个、四个或者五个档位之间切换。

9.根据权利要求1所述的方向盘，其特征在于，所述定盘呈圆环形，所述动盘呈圆形并位于所述定盘内侧，所述定盘上标注沿圆环的至少一部分分布的档位区，所述动盘上标注有径向向外的箭头。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1-9中任一项所述的方向盘。

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