CN115923506A - 电子踏板装置 - Google Patents

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CN115923506A CN202210818715.2A CN202210818715A CN115923506A CN 115923506 A CN115923506 A CN 115923506A CN 202210818715 A CN202210818715 A CN 202210818715A CN 115923506 A CN115923506 A CN 115923506A
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金贤旭
金智授
韩宗丸
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Hyundai Motor Co
Kyung Chang Industrial Co Ltd
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Abstract

本公开涉及一种电子踏板装置，其被配置为通过利用基本配置来执行电子踏板功能，并且通过向基本配置添加一些元件来执行可折叠功能，以便有效地用于自动驾驶车辆中。

Description

电子踏板装置
技术领域
本公开涉及一种关于在车辆中用作加速踏板和制动踏板的电子踏板装置的技术。
背景技术
自动驾驶车辆是指一种采用自动驾驶技术使车辆自动行驶到目的地而无需驾驶员手动操作方向盘、加速踏板、制动器等的智能车辆。
如果普遍实现自动驾驶情况，则驾驶员可选择自动驾驶模式，在该模式下，车辆自动行驶至目的地，而无需驾驶员手动操作。
在自动驾驶模式下，驾驶员可以舒展双腿，舒适地休息，位于驾驶员座椅下部空间的踏板(加速踏板、制动踏板)如果持续暴露在室内，可能会干扰驾驶员的休息或者可能导致踏板的非预期错误操作，从而可能导致事故。
因此，需要开发一种关于踏板装置的技术，其中，在驾驶员手动驾驶汽车的手动驾驶模式下，踏板垫向驾驶员突出并保持暴露，以便驾驶员能够操作踏板垫，并且在自动驾驶情况下，阻止踏板垫暴露，使得驾驶员无法进行相同的操作，确保驾驶员舒适休息，并出于安全原因防止错误的操作。
此外，能够自动驾驶的智能车辆可以使用电子踏板装置，该装置在踏板和加速系统之间或踏板和制动系统之间没有机械连接结构(例如，电缆)。
本公开的背景部分中包含的信息仅用于增强对本公开一般背景的理解，不得视为承认或任何形式的暗示该信息构成本领域技术人员已知的现有技术。
发明内容
本公开的各个方面旨在提供一种可用于自动驾驶车辆的电子踏板装置，其中其基本配置可用于执行电子踏板功能，并且可将一些元件添加到基本配置中以共同执行可折叠功能。
根据本公开的一方面，一种电子踏板装置可包括：踏板壳体；踏板臂，通过铰链销可旋转地联接到踏板壳体，由驾驶员操作；行程检测器，固定到踏板壳体并连接到踏板臂，以在踏板臂响应于驾驶员的操作而旋转时产生与踏板功能有关的信号；连杆块，设置为与铰链销向前间隔开，并在踏板臂的下侧固定到踏板壳体；旋转连杆，设置为可旋转地联接至所述连杆块并与所述踏板臂接触；以及弹簧模块，包括分别可旋转地联接到铰链销和旋转连杆的第一端部和第二端部，以向踏板臂提供其回复力(returning force)。
电子踏板装置还可包括踏板臂限位器，该踏板臂限位器在铰链销前面的位置固定到踏板壳体，并被配置为通过在踏板臂旋转期间与踏板臂接触来限制踏板臂的全行程位置。
踏板臂限位器的上表面可位于铰链销的中心和旋转连杆的旋转中心直线连接的中心线之上。
踏板臂可包括：操作单元，被配置为由驾驶员操作；以及臂单元，具有连接至操作单元的第一端部和联接至铰链销的第二端部，并连接至行程检测器。
踏板臂可以具有风琴式结构，其中臂单元的下端部分通过铰链销可旋转地联接到踏板壳体后端部分的下侧，并且其上侧的操作单元围绕其下侧的铰链销前后旋转。
旋转连杆可包括：一对连杆单元，可旋转地联接到连杆块的相对的侧表面；以及连杆销，连接连杆单元并与臂单元接触以支撑踏板臂，并且弹簧模块可旋转地联接到连杆销。
踏板臂的两个臂单元可平行布置，使得在其左侧和右侧彼此隔开；弹簧模块可配置为位于两个臂单元之间。
电子踏板装置可用于加速器踏板装置或制动踏板装置。
此外，根据本公开的电子踏板装置可包括：踏板壳体；踏板臂，通过铰链销可旋转地联接到踏板壳体，由驾驶员操作；行程检测器，固定到踏板壳体并连接到踏板臂，以在踏板臂响应于驾驶员的操作而旋转时产生与踏板功能有关的信号；连杆块，设置为与铰链销向前间隔开，位于踏板臂下方，并被配置为相对于踏板壳体滑动；旋转连杆，设置为可旋转地联接至连杆块并与踏板臂接触；弹簧模块，包括分别可旋转地联接到铰链销和旋转连杆的第一端部和第二端部，以向踏板臂提供其回复力；以及可折叠致动器，固定到踏板壳体，并在操作过程中与连杆块和旋转连杆接触，以使踏板臂处于弹出状态或隐藏状态。
电子踏板装置还可包括：回位弹簧，包括由踏板壳体和连杆块支撑的第一端部和第二端部，以向滑动的连杆块提供回复力。
电子踏板装置还可包括：印刷电路板(PCB)，固定到踏板外壳，并包括控制可折叠致动器的操作的功能。
踏板臂可包括：操作单元，被配置为由驾驶员操作；以及臂单元，具有连接至操作单元的第一端部和联接至铰链销的第二端部，并连接至行程检测器。
旋转连杆可包括：一对连杆单元，可旋转地联接到连杆块的相对的侧表面；以及连杆销，连接连杆单元并与臂单元接触以支撑踏板臂，并且弹簧模块可旋转地联接到连杆销。
导向槽和导向突起可分别在连杆块和踏板壳体处形成，连杆块的滑动移动由导向槽和导向突起引导。
在导向突起的前端部分，沿与导向突起正交的方向可形成用于限制连杆块沿预定方向移动的限位突起。
可折叠致动器可包括：电机，在连杆块一侧固定到踏板外壳，并通过PCB的控制进行操作；导向块，在电机的操作期间沿旋转的导螺杆进行线性移动以与连杆块接触或从连杆块释放，并且当与连杆块接触时，限制连杆块的移动；以及三角形引导件，连接至导向块以与导向块一起移动，并且当导向块移动到与连杆块的前表面接触时，三角形引导件插入旋转连杆的下方以施加向上提升旋转连杆的力。
当导向块与连杆块的前表面接触以限制连杆块的移动时，三角形引导件可位于旋转连杆的下方，当踏板臂根据驾驶员的操作围绕铰链销旋转时，由于旋转连杆与三角形引导件接触，踏板臂的全行程位置可能受到限制。
当在导向块限制连杆块移动的状态下，踏板臂根据驾驶员的操作围绕铰链销旋转时，行程检测器可以产生与踏板功能有关的信号。
当在导向块与连杆块接触以限制连杆块的移动的状态下，由于通过电机的操作导致导向块移动，导向块释放连杆块时，连杆块由于回位弹簧的弹力可以沿铰链销相反的方向移动，当连杆块移动时，旋转连杆由于弹簧模块的弹力可以朝踏板壳体的底部旋转，当旋转连杆旋转时，踏板臂可以沿踏板臂插入踏板壳体的方向围绕铰链销旋转，因此踏板臂可以处于隐藏状态，在该状态下，其对驾驶员的暴露被阻止。
当在踏板臂被隐藏的状态下，由于导向块由电机的操作而移动导致导向块与连杆块接触时，连杆块可沿朝铰链销的方向移动，当导向块沿导向块与连杆块接触的方向移动时，三角形引导件可插入旋转连杆下方并向上提升旋转连杆，当旋转连杆由于三角形引导件而向上旋转时，踏板臂可在由旋转连杆支撑的状态下沿从踏板壳体伸出的方向围绕铰链销旋转，因此踏板臂可处于弹出状态，在该状态下，驾驶员可进行操作。
根据本公开的电子踏板装置的优点在于，其基本配置可用于执行电子踏板功能，并且可将一些元件添加到基本配置中，以共同执行可折叠功能，从而使电子踏板装置对自动车辆是有用的。
此外，根据本公开的踏板装置的优点在于，该踏板装置被配置为风琴式，提高了驾驶员的可操作性，并将脚踝疲劳降至最低；该踏板装置包括高负荷弹簧模块，从而可以调整每种车辆类型所需的不同踏板作用力；可相应地节省成本；并且通过简化配置，可以实现封装减小和材料成本节约。
本公开的方法和装置具有其他特征和优点，这些特征和优点将从附图中显而易见或在附图中更详细地阐述，附图并入本文，以下详细描述一起用于解释本公开的某些原理。
附图说明
图1是根据本公开的电子踏板装置的分解视图；
图2是示例性地示出图1的联接状态的视图；
图3是示例性地示出踏板壳体从图2中移除的状态的视图；
图4是示例性地示出当驾驶员没有操作踏板臂时的视图；
图5是示例性地示出当驾驶员踩下并操作图4中的踏板臂时的视图；
图6是根据本公开的增加了可折叠功能的电子踏板装置的分解视图；
图7和图8是示例性地示出图6的联接状态并示出踏板臂弹出的状态的视图；
图9、图10、图11、图12和图13是示出当踏板臂弹出时的视图；
图14是示例性示出驾驶员正常操作弹出的踏板臂的状态的视图；以及
图15、图16、图17、图18、图19和图20是示出踏板臂处于隐藏状态时的视图。
可以理解，附图不一定是按比例绘制，呈现了说明本公开基本原理的各种特征的简化表示。本文所包括的本公开的特定设计特征，包括例如特定尺寸、方向、位置和形状，将部分由特定预期的应用和使用环境确定。
在附图中，相同的附图标记在附图的多个附图中指示本公开的相同或同等的部分。
具体实施例
现在将详细参考本公开的各种实施例，其示例在附图中示出并在下文中描述。虽然将结合本公开的示例性实施例来描述本公开，但应理解，本描述并不旨在将本公开限制于本公开的那些示例性实施例。另一方面，本公开旨在不仅涵盖本公开的示例性实施例，而且还涵盖可以包括在所附权利要求所定义的本公开的精神和范围内的各种替代方案、修改、等效方案和其他实施例。
根据本公开示例性实施例，提供本说明书或本申请中包含的本公开实施例的具体结构或功能描述仅用于描述这些示例性实施例。因此，本公开的示例性实施例可以以各种形式实现，并且本公开可以不被解释为限于本说明书或本申请中描述的示例性实施例。
根据本公开的示例性实施例，可以对示例性实施例进行各种更改和修改，因此各种示例性实施例将在附图中示出，并在本说明书或本申请中进行描述。然而，应当理解，根据本公开概念的实施例不限于本公开的所公开的示例性实施例，本公开还包括落入本公开精神和范围内的所有修改、等效物和替代方案。
诸如“第一”和/或“第二”等术语可用于描述各种元件，但这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与其他元件区分开。例如，在不脱离本公开的保护范围的情况下，第一元件可以被命名为第二元件，类似地，第二元件可以被命名为第一元件。
在一个元件被称为与其他元件“连接”或“接触”的情况下，应该理解，不仅该元件与其他元件直接连接或接触，而且它们之间可能存在另一个元件。相反，在组件被称为与任何其他组件“直接连接”或“直接接触”的情况下，应该理解，在它们之间没有组件。描述结构要素之间关系的其他表述，即“之间”和“仅之间”或“相邻”和“直接相邻”，应类似于上述描述进行解释。
本公开中使用的术语仅用于描述具体实施例，并不旨在限制本公开。单数表达式可以包括复数表达式，除非它们在上下文中明显不同。如本文所使用的，表达“包括”或“具有”旨在指定所述特征、编号、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在，并且应解释为不排除可能存在或添加一个或多个其他特征、编号、步骤、操作、元件、组件或其组合。
除非另有定义，否则本文中使用的所有术语，包括技术和科学术语，具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。通用的词典中定义的术语可以被解释为具有与相关领域中的上下文含义相同的含义，并且除非在本公开中明确定义，否则不能被解释为具有理想的或过于正式的含义。
根据本公开示例性实施例的控制单元(控制器)可由非易失性存储器和处理器实现，非易失性存储器被配置为存储与算法相关的数据，该算法被配置为控制各种车辆组件的操作或用于再现该算法的软件指令，处理器被配置为通过使用存储在相应存储器中的数据来执行如下所述的操作。这里，存储器和处理器可以实现为单个芯片。或者，存储器和处理器可以实现为集成的单个芯片。处理器可以是一个或多个处理器的形式。
本公开可以进行各种修改，并包括各种示例性实施例，下文将详细描述其中的具体示例性实施例。然而，应当理解，特定示例性实施例并不旨在限制本公开，而是涵盖属于本公开的思想和技术范围的所有修改、等效物和替换。
下文中，将参考附图描述根据本公开示例性实施例的电子踏板装置。
如图1至图5所示，根据本公开的电子踏板装置包括：踏板壳体100；踏板臂300，通过铰链销200可旋转地联接到踏板壳体100，并由驾驶员操作；行程检测器(strokedetector)400，固定到踏板壳体100，并连接到踏板臂300，以在踏板臂300旋转时产生与踏板功能有关的信号；连杆块(link block)500，设置为与铰链销200向前间隔开，并在踏板臂300的下侧固定到踏板壳体100；旋转连杆600，设置为可旋转地联接到连杆块500并与踏板臂300接触；以及弹簧模块700，包括分别可旋转地联接到铰链销200和旋转连杆600的相对的端部，以向踏板臂300提供回复力。
踏板壳体100形成为空心盒形，在其内部空间中，设置有踏板臂300、行程检测器400、连杆块500、旋转连杆600、弹簧模块700、后面描述的踏板臂限位器等，并且盖110以可拆卸的方式联接到踏板壳体100的相对的侧。
踏板臂300包括：操作单元310，其由驾驶员的脚操作；以及臂单元320，其一端部分连接到操作单元310，另一端部分联接到铰链销200，并且臂单元320连接到行程检测器400。
操作单元310和臂单元320形成为从侧面观察时以L形彼此连接，并且相应地，可以配置风琴式(organ type)踏板装置。
即，踏板臂300具有风琴式结构，其中臂单元320的下端部分通过铰链销200可旋转地联接到踏板壳体100后端部分的下侧，并且上侧的操作单元310围绕下侧的铰链销200前后旋转，与悬挂式结构相比，包括风琴式结构的垫具有提高便利性、改善操作感觉以及最小化驾驶员在操作期间的脚踝疲劳程度的优点。
踏板臂300的操作单元310延伸通过踏板壳体100中形成的壳体孔120，并根据踏板臂300的旋转插入到踏板壳体100中或从踏板壳体100中伸出，并且无论踏板臂300如何旋转，踏板臂300的臂单元320始终位于踏板壳体100中。
在踏板臂300中，臂单元320的下端部分被联接成相对于踏板壳体100围绕铰链销200前后旋转，并且当臂单元320向前旋转时，与铰链销200向上间隔的操作单元310通过在踏板壳体100上形成的壳体孔120插入到踏板壳体中，当臂单元向后旋转时，与铰链销200向上间隔的操作单元310从踏板壳体100伸出，暴露在驾驶员所在位置的后侧。
操作单元310被设置为延伸通过在踏板壳体100上形成的壳体孔120，以根据踏板臂300的旋转插入到踏板壳体100中或从踏板壳体100中伸出，并且不管踏板臂300如何旋转，臂单元320始终位于踏板壳体100中，被阻止与驾驶员接触。
因此，当驾驶员用脚操作踏板臂300时，驾驶员只能操作操作单元310的从踏板壳体100露出的表面，位于踏板壳体100中的臂单元320被阻止与驾驶员的脚接触，并且无法进行操作，因此，可以防止驾驶员的误操作。
行程检测器400联接至设置在踏板臂300处的检测器销330，当踏板臂300相对于踏板壳体100旋转时，行程检测器400通过检测器销330进行操作。
检测器销330位于联接至踏板臂300的臂单元320的铰链销200的上方，并且形成为分别从臂单元320的相对的侧表面伸出。
检测器销330形成为从操作单元310和铰链销200之间的臂单元320朝相对的侧伸出。
由于检测器销330设置在踏板臂300的臂单元320处，因此行程检测器400的位置可以移动到更靠近臂单元320一侧，从而可以减小整体尺寸。
行程检测器400执行检测踏板臂300在踏板臂300旋转时是否返回初始位置，以及检测当驾驶员踩下并操作踏板臂300时踏板臂300旋转的功能。
行程检测器400包括永磁体和面向永磁体的印刷电路板(PCB)，因此，当踏板臂300通过驾驶员的操作旋转时，通过根据永磁体的位置变化的磁场强度的变化来检测踏板臂300的旋转角度，以产生与踏板功能有关的信号。
行程检测器400可以是用于产生与加速有关的信号的加速器位置检测器(APS)或用于产生与制动有关的信号的制动位置检测器(BPS)中的一种。
因此，根据本公开的电子踏板装置可以用作加速器踏板装置或制动踏板装置之一，或者可以用于加速器踏板装置和制动踏板装置两者。
根据本公开的示例性实施例的行程检测器400是通过检测器销330连接到踏板臂300的接触型检测器，但可以配置为非接触型检测器，必要时仅包括永磁体和印刷电路板(PCB)。
连杆块500设置为与铰链销200向前间隔开，并通过联接构件800，如多个螺栓或螺钉，在踏板臂300的下侧固定到踏板壳体100。
旋转连杆600包括：一对连杆单元(link units)610，可旋转地联接到连杆块500的相对的侧表面；以及连杆销(link pin)620，连接连杆单元610并与臂单元320接触以支撑踏板臂300，并且弹簧模块700可旋转地联接到连杆销上。
两个连杆单元610平行布置以使前端部分分别可旋转地联接到连杆块500的相对的侧表面，并且连杆单元610的后端部分通过连杆销620连接。
连杆销620设置为向左/向右延伸，以与臂单元320的下端部分接触，从而从其下侧支撑踏板臂300。
弹簧模块700是高负荷弹簧模块，设置在踏板臂300的两个臂单元320之间，因此，可以减小踏板装置的外部尺寸。
弹簧模块700的前端部分可旋转地联接到旋转连杆600的连杆销620，弹簧模块700的后端部分可旋转地联接到铰链销200，弹簧模块通过弹力向踏板臂300提供回复力。
车辆的踏板装置被要求具有高负荷以保证操作期间的安全，并且为此，在根据本公开的示例性实施例中，高负荷弹簧模块700用于通过使用高负荷弹簧模块700实现所需的踏板作用力。
高负荷弹簧模块700通常包括两个或多个减振器和两个或多个串联布置的弹簧以实现踏板作用力。
根据本公开的电子踏板装置还包括踏板臂限位器900，该限位器900设置为在铰链销200前面的位置固定到踏板壳体100。
踏板臂限位器(pedal arm stopper)900设置在铰链销200和检测器销330之间，固定到踏板壳体100的底表面，并且当踏板臂300旋转时，踏板臂限位器900与踏板臂300接触，以执行限制踏板臂300的全行程位置的功能。
图4示出了驾驶员没有操作踏板臂300的状态。图5示出了驾驶员踩下并操作图4中的踏板臂300的操作单元310的状态。
如图5所示，当驾驶员踩下并操作踏板臂300的操作单元310(F1)时，踏板臂300围绕铰链销200旋转(R1)，旋转连杆600围绕与连杆块500联接的点旋转(R2)。在这种情况下，由于弹簧模块700被压缩，弹簧模块700和旋转连杆600沿直线延伸。
由于连杆块500通过联接构件800固定到踏板壳体100，当操作踏板臂300时，可以引导(induce，引起)旋转连杆600的稳定旋转。
当驾驶员从踏板臂300释放操作力时，踏板臂300和旋转连杆600通过弹簧模块700的弹簧力回到图4所示的初始状态。
另一方面，踏板臂限位器900的上表面位于铰链销200的中心和旋转连杆600的旋转中心直线连接的中心线L1之上。
当驾驶员踩下并操作踏板臂300(F1)时，踏板臂300的臂单元320与踏板臂限位器900的上表面接触，在这种情况下，踏板臂300的全行程位置受到限制，并且当驾驶员从踏板臂300释放操作力时，踏板臂300通过弹簧模块700的弹簧力回到初始状态。
为了使被操作的踏板臂300通过弹簧模块700的弹簧力平稳地回到初始状态，与踏板臂300的臂单元320接触的踏板臂限位器900的上表面位于中心线L1之上。
如果踏板臂限位器900的上表面在中心线L1之下与踏板臂300的臂单元320接触，则可能存在以下问题：即使弹簧模块700的弹簧力作用在踏板臂300时，踏板臂300也无法顺利返回初始位置。
根据本公开的电子踏板装置可以同时具有电子踏板功能和可折叠功能，并且为此，可以配置为使连杆块可以滑动，还可以包括可折叠致动器(foldable actuator)和用于使连杆块回位的回位弹簧。
即，如图6至图20所示，根据本公开的电子踏板装置包括：踏板壳体100；踏板臂300，通过铰链销200可旋转地联接到踏板壳体100，并由驾驶员操作；行程检测器400，固定到踏板壳体100，并连接到踏板臂300，以在踏板臂300旋转时产生与踏板功能有关的信号；连杆块500，设置为与铰链销200向前间隔，位于踏板臂300下方，并相对于踏板壳体100滑动；旋转连杆600，设置为可旋转地联接到连杆块500并与踏板臂300接触；弹簧模块700，包括分别可旋转地联接到铰链销200和旋转连杆600的相对的端部，以向踏板臂300提供回复力；以及可折叠致动器1000，固定到踏板壳体100，在操作过程中与连杆块500和旋转连杆600接触，使踏板臂300处于弹出状态或隐藏状态。
踏板壳体100具有中空盒形，在其内部空间中，设置有踏板臂300、行程检测器400、连杆块500、旋转连杆600、弹簧模块700、可折叠致动器1000、稍后描述的回位弹簧和印刷电路板等，并且盖110以可拆卸的方式联接到踏板壳体100的相对的侧。
踏板臂300包括：操作单元310，其由驾驶员的脚操作；以及臂单元320，其一端连接到操作单元310，另一端联接到铰链销200，并且臂单元连接到行程检测器400。
操作单元310和臂单元320形成为当从侧面观察时以L形彼此连接，并且相应地，可以配置风琴式踏板装置。
即，踏板臂300具有风琴式结构，其中臂单元320的下端部分通过铰链销200可旋转地联接到踏板壳体100后端部分的下侧，并且上侧的操作单元310围绕铰链销200前后旋转，与悬挂式结构相比，包括风琴式结构的垫具有提高便利性、改善操作感觉以及最小化驾驶员在操作期间的脚踝疲劳程度的优点。
踏板臂300的操作单元310延伸通过踏板壳体100中形成的壳体孔120，并根据踏板臂300的旋转插入到踏板壳体100中或从踏板壳体100中伸出，并且无论踏板臂300如何旋转，踏板臂300的臂单元320始终位于踏板壳体100中。
在踏板臂300中，臂单元320的下端部分联接成可围绕铰链销200相对于踏板壳体100前后旋转，并且当臂单元320向前旋转时，与铰链销200向上间隔的操作单元310通过在踏板壳体100上形成的壳体孔120插入到踏板壳体中，当臂单元向后旋转时，与铰链销200向上间隔的操作单元310从踏板壳体100伸出，暴露在驾驶员所在的后侧。
操作单元310被设置为延伸通过在踏板壳体100上形成的壳体孔120，以根据踏板臂300的旋转插入到踏板壳体100中或从踏板壳体100中伸出，并且不管踏板臂300如何旋转，臂单元320始终位于踏板壳体100中，被阻止与驾驶员接触。
因此，当驾驶员用脚操作踏板臂300时，驾驶员只能操作操作单元310的从踏板壳体100露出的表面，位于踏板壳体100中的臂单元320被阻止与驾驶员的脚接触，并且无法进行操作，因此，可以防止驾驶员的误操作。
行程检测器400联接到设置在踏板臂300处的检测器销330，当踏板臂300相对于踏板壳体100旋转时，行程检测器400通过检测器销330进行操作。
检测器销330位于联接至踏板臂300的臂单元320的铰链销200的上方，并形成为分别从臂单元320的相对的侧表面伸出。
检测器销330形成为从操作单元310和铰链销200之间的臂单元320朝相对的侧伸出。
由于检测器销330设置在踏板臂300的臂单元320处，因此行程检测器400的位置可以移动到更靠近臂单元320一侧，从而可以减小整体尺寸。
行程检测器400执行检测踏板臂300在踏板臂300旋转时是否返回初始位置，以及检测当驾驶员踩下并操作踏板臂300时踏板臂300旋转的功能。
行程检测器400包括永磁体和面向永磁体的PCB，因此，当踏板臂300通过驾驶员的操作旋转时，通过根据永磁体位置变化的磁场强度变化来检测踏板臂300的旋转角度，以产生与踏板功能有关的信号。
行程检测器400可以是用于产生与加速度有关的信号的加速器位置检测器(APS)或用于产生与制动有关的信号的制动位置检测器(BPS)中的一种。
因此，根据本公开的电子踏板装置可以用作加速器踏板装置或制动踏板装置之一，或者可以用于加速器踏板装置和制动踏板装置两者。
根据本公开的示例性实施例的行程检测器400是通过检测器销330连接到踏板臂300的接触型检测器，但可以配置为非接触型检测器，必要时仅包括永磁体和PCB。
连杆块500设置为与铰链销200向前间隔开，位于踏板臂300下方，并沿前后倾斜方向滑动。
为此，在连杆块500的底表面上形成线性导向槽510，在踏板壳体100处形成导向突起130，并且连杆块500被设置为可以通过导向槽510和导向突起130沿向前向上倾斜的方向和向后向下倾斜的方向滑动的结构。
相比之下，也可以形成如下结构：在踏板壳体100处形成导向槽，并在连杆块500的底表面上形成导向突起。
在踏板壳体100上形成的导向突起130的前端部分，沿与导向突起130正交的方向，形成有用于限制连杆块500向前移动的限位突起140。
此外，连杆块500的向后移动受到回位弹簧2000的限制。
也就是说，回位弹簧2000设置成使得其两端部分由踏板壳体100和连杆块500支撑，并执行提供用于向前移动到其已经向后滑动的连杆块500的回复力。
回位弹簧设置成使得回位弹簧2000的前端部分由连杆块500的后表面支撑，而回位弹簧2000的后端部分由设置在踏板壳体100处的支撑突起150支撑。
旋转连杆600包括：一对连杆单元610，可旋转地联接到连杆块500的相对的侧表面；以及连杆销620，连接连杆单元610并与臂单元320接触以支撑踏板臂300，并且弹簧模块700可旋转地联接到连杆销。
两个连杆单元610平行布置以使前端部分分别可旋转地联接到连杆块500的相对的侧表面，并且连杆单元610的后端部分通过连杆销620连接。
连杆销620设置为向左/向右延伸，以与臂单元320的下端部分接触，从而从其下侧支撑踏板臂300。
弹簧模块700是高负荷弹簧模块，设置在踏板臂300的两个臂单元320之间，因此，可以减小踏板装置的外部尺寸。
弹簧模块700的前端部分可旋转地联接到旋转连杆600的连杆销620，弹簧模块700的后端部分可旋转地联接到铰链销200，弹簧模块通过弹力向踏板臂300提供回复力。
车辆的踏板装置被要求具有高负荷以保证操作期间的安全，并且为此，在根据本公开的示例性实施例中，高负荷弹簧模块700用于通过使用高负荷弹簧模块700实现所需的踏板作用力。
高负荷弹簧模块700通常包括两个或多个减振器和两个或多个串联布置的弹簧以实现踏板作用力。
根据本公开的电子踏板装置包括弹出并隐藏踏板臂300以执行可折叠功能的可折叠致动器1000，还包括PCB 3000，PCB 3000包括控制可折叠致动器1000的操作的功能。
PCB 3000不仅可以执行控制可折叠致动器1000的操作的功能，还可以执行故障诊断以及与踏板相关的部件进行通信的功能。
可折叠致动器1000设置为位于连杆块500的侧部，PCB 3000设置为联接到盖110并位于踏板壳体100中。
当踏板臂300通过可折叠致动器1000的操作进行旋转，并且操作单元310通过壳体孔120伸出到踏板壳体100外部时，踏板臂300处于弹出状态，在此状态下，驾驶员可以进行操作(参见图7至图13)，相反，当操作单元310通过壳体孔120插入踏板壳体100时，踏板臂300处于隐藏状态，在此状态下，踏板臂被阻止暴露于驾驶员(参见图15、图16、图17、图18、图19和图20)，因此，根据本公开的电子踏板装置可以在可折叠致动器1000的操作期间实现可折叠功能。
可折叠致动器1000包括：电机1100，其设置为在连杆块500一侧固定到踏板壳体100，并由PCB 3000的控制进行操作；导向块(guide block)1300，其在电机1100的操作期间沿旋转的导螺杆1200线性移动以与连杆块500接触或从连杆块500释放，并且当与连杆块500接触时，其限制连杆块500的移动；以及三角形引导件(triangular guide)1400，其被设置为连接到导向块1300以与导向块1300一起移动，并且当导向块1300移动到与连杆块500的前表面接触时，其被插入旋转连杆600的下方以施加向上提升旋转连杆600的力。
电机1100为旋转电机，当电机1100旋转时，导螺杆1200旋转，当导螺杆1200旋转时，与导螺杆1200联接的导向块1300沿导螺杆1200进行线性移动。
连杆块500的一个侧表面形成为倾斜表面，并在与导向块1300接触时帮助导向块1300朝连杆块500的前部平滑移动。
当导向块1300与连杆块500的前表面接触时，三角形引导件1400位于旋转连杆600下方，以限制连杆块500的移动，并且当踏板臂300通过驾驶员的操作围绕铰链销200旋转时，由于旋转连杆600与三角形引导件1400接触，因此踏板臂300的全行程位置受到限制。
此外，当在导向块1300限制连杆块500移动的状态下，通过驾驶员的操作，踏板臂300围绕铰链销200旋转时，行程检测器400产生与踏板功能有关的信号，以执行正常的电子踏板功能。
图7至图13示出了踏板臂300的操作单元310通过壳体孔120伸出到踏板壳体100的外部的弹出状态，在该弹出状态下，驾驶员可以踩下踏板臂300，直接手动操作踏板臂。
图14示出了驾驶员在踏板臂300弹出的状态下踩下并操作踏板臂300的操作单元310时的状态。
当驾驶员踩下并操作踏板臂300的弹出的操作单元310(F1)时，踏板臂300围绕铰链销200旋转(R1)，旋转连杆600围绕与连杆块500联接的点旋转(R2)。在这种情况下，由于弹簧模块700被压缩，弹簧模块700和旋转连杆600沿直线延伸。
由于连杆块500的前表面已由导向块1300支撑固定，因此在踏板臂300的操作过程中，可能会诱发旋转连杆600的稳定旋转。
图15、图16、图17、图18、图19和图20示出了隐藏状态，在隐藏状态下，由于可折叠致动器1000的操作，踏板臂300围绕铰链销200旋转，从而操作单元310通过壳体孔120插入踏板壳体100。
如图7至图13所示，当导向块1300在踏板臂300弹出的状态下由于通过电机1100的操作导致导向块1300移动而释放连杆块500时，连杆块500通过回位弹簧200的弹簧力朝与铰链销200相反的方向向前移动，当连杆块500向前移动时，旋转连杆600由于弹簧模块700的弹簧力而朝踏板壳体100的底部旋转，当旋转连杆600旋转时，踏板臂300沿因自身重量而沿插入踏板壳体100的方向围绕铰链销200旋转，因此，踏板臂300处于隐藏状态，在此状态下，其对于驾驶员的暴露被阻断。
当回位弹簧应用于铰链销200时，由于回位弹簧的弹力，可以更容易地执行踏板臂300的隐藏操作。
当踏板臂300处于隐藏状态时，踏板臂300已被阻止暴露给驾驶员，因此驾驶员无法操作。
隐藏状态是在车辆的自动驾驶模式下实现的，当踏板被隐藏时，由于驾驶员座椅下的空间变成了没有踏板干扰的大空间，因此驾驶员可以在放松模式下舒适地休息。此外，可以通过阻止自动驾驶情况下踏板的误操作来提高安全性。
此外，当导向块1300在踏板臂300被隐藏的状态下，由于电机1100的操作导致导向块1300移动而与连杆块500接触时，连杆块500移动到铰链销200所在的后侧。当导向块1300沿导向块与连杆块500接触的方向移动时，三角形引导件1400插入旋转连杆600下方，并向上提升旋转连杆600。当旋转连杆600由于三角形引导件1400而向上旋转时，踏板臂300的臂单元320在由旋转连杆600支撑的状态下沿从踏板壳体100伸出的方向围绕铰链销200旋转。因此，如图7至图13所示，踏板臂300被改变为弹出状态，在此状态下，驾驶员可以进行操作。
在踏板臂300被弹出的状态下，导向块1300位于连杆块500的前面，并与连杆块500接触，使得连杆块500的移动受到导向块1300的限制。
如上所述，根据本公开的电子踏板装置通过利用基本配置来执行电子踏板功能，并通过向基本配置添加一些元件来执行可折叠功能，并且可以有用地用于自动驾驶车辆中。
此外，与诸如“控制器”、“控制装置”、“控制单元”、“控制设备”、“控制模块”或“服务器”等控制设备有关的术语是指硬件设备，包括存储器和配置为执行解释为算法结构的一个或多个步骤的处理器。存储器存储算法步骤，并且处理器执行算法步骤以执行根据本公开的各种示例性实施例的方法的一个或多个处理。根据本公开的示例性实施例的控制设备可以通过非易失性存储器和处理器来实现，该非易失性存储器被配置为存储用于控制车辆各个部件的操作的算法或关于用于执行算法的软件命令的数据，处理器被配置为使用存储在存储器中的数据执行上述操作。存储器和处理器可以是单独的芯片。可选地，存储器和处理器可以集成在单个芯片中。处理器可以实现为一个或多个处理器。处理器可以包括各种逻辑电路和操作电路，可以根据从存储器提供的程序处理数据，并且可以根据处理结果生成控制信号。
控制设备可以是至少一个由预定程序操作的微处理器，该程序可以包括用于执行本公开上述各种示例性实施例中包括的方法的一系列命令。
上述发明还可以实现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是能够存储可随后由计算机系统读取的数据以及存储和执行可随后由计算机系统读取的程序指令的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的示例包括硬盘驱动器(HDD)、固态磁盘(SSD)、硅磁盘驱动器(SDD)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储设备等，以及作为载波的实现(例如，通过互联网传输)。程序指令的示例包括诸如由编译器生成的机器语言代码，以及可由计算机使用解释器等执行的高级语言代码。
在本公开的各种示例性实施例中，上述每个操作可由控制设备执行，并且控制设备可由多个控制设备或集成的单个控制设备进行配置。
在本公开的各种示例性实施例中，控制设备可以以硬件或软件的形式实现，或者可以以硬件和软件的组合来实现。
此外，说明书中包含的“单元”、“模块”等术语是指用于处理至少一个功能或操作的单元，可以通过硬件、软件或其组合来实现。
为了便于解释和在所附权利要求中准确定义，术语“上面”、“下面”、“内”、“外”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“后面”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“内部的”、“外部的”、“向前”和“向后”用于参考如图中所示的这些特征的位置来描述示例性实施例的特征。将进一步理解，术语“连接”或其衍生物指直接连接和间接连接。
为了说明和描述的目的，给出了本公开具体示例性实施例的前述描述。它们并非旨在详尽无遗或将本公开限制于所公开的精确形式，并且显然根据上述教导可以进行许多修改和变化。选择和描述示例性实施例是为了解释本公开的某些原理及其实际应用，以使本领域的其他技术人员能够制作和利用本公开的各种示例性实施例以及其各种替代方案和修改。本公开的范围由本公开所附的权利要求及其等价物限定。

Claims (20)

1.一种电子踏板装置，包括：
踏板壳体；
踏板臂，通过铰链销可旋转地联接到所述踏板壳体，由驾驶员操作；
行程检测器，固定到所述踏板壳体并连接到所述踏板臂，以在所述踏板臂响应于驾驶员的操作而旋转时产生与踏板功能有关的信号；
连杆块，设置为与所述铰链销向前间隔开，并在所述踏板臂的下侧固定到所述踏板壳体；
旋转连杆，设置为可旋转地联接到所述连杆块，并与所述踏板臂接触；以及
弹簧模块，包括分别可旋转地联接到所述铰链销和所述旋转连杆的第一端部和第二端部，以向所述踏板臂提供其回复力。
2.根据权利要求1所述的电子踏板装置，进一步包括：
踏板臂限位器，在所述铰链销前面的位置固定到所述踏板壳体，并且被配置为通过在所述踏板臂旋转期间与所述踏板臂的接触来限制所述踏板臂的全行程位置。
3.根据权利要求2所述的电子踏板装置，其中，所述踏板臂限位器的上表面位于所述铰链销的中心和所述旋转连杆的旋转中心直线连接的中心线之上。
4.根据权利要求1所述的电子踏板装置，其中，所述踏板臂包括：
操作单元，被配置为由驾驶员操作；以及
臂单元，具有连接至所述操作单元的第一端部和联接至所述铰链销的第二端部，并且连接至所述行程检测器。
5.根据权利要求4所述的电子踏板装置，其中，所述踏板臂具有风琴式结构，其中所述臂单元的下端部分通过所述铰链销可旋转地联接到所述踏板壳体的后端部分的下侧，其上侧的所述操作单元围绕其下侧的所述铰链销前后旋转。
6.根据权利要求4所述的电子踏板装置，其中，所述旋转连杆包括：
一对连杆单元，可旋转地联接到所述连杆块的相对的侧表面；以及
连杆销，连接所述连杆单元并与所述臂单元接触以支撑所述踏板臂，并且所述弹簧模块可旋转地联接到所述连杆销。
7.根据权利要求3所述的电子踏板装置，其中，
所述踏板臂的两个臂单元平行布置，在所述踏板臂的左侧和右侧彼此间隔开；并且
所述弹簧模块位于所述两个臂单元之间。
8.根据权利要求1所述的电子踏板装置，其中，所述装置用作加速器踏板装置或制动踏板装置。
9.一种电子踏板装置，包括：
踏板壳体；
踏板臂，通过铰链销可旋转地联接到所述踏板壳体，由驾驶员操作；
行程检测器，固定到所述踏板壳体并连接到所述踏板臂，以在所述踏板臂响应于驾驶员的操作而旋转时产生与踏板功能有关的信号；
连杆块，设置为与所述铰链销向前间隔开，位于所述踏板臂下方，并且相对于所述踏板壳体滑动；
旋转连杆，设置为可旋转地联接到所述连杆块，并与所述踏板臂接触；
弹簧模块，包括分别可旋转地联接到所述铰链销和所述旋转连杆的第一端部和第二端部，以向所述踏板臂提供其回复力；以及
可折叠致动器，固定到所述踏板壳体，并在操作过程中与所述连杆块和所述旋转连杆接触，以使所述踏板臂处于弹出状态或隐藏状态。
10.根据权利要求9所述的电子踏板装置，进一步包括：
回位弹簧，包括由所述踏板壳体和所述连杆块支撑的第一端部和第二端部，以向滑动的所述连杆块提供回复力。
11.根据权利要求9所述的电子踏板装置，进一步包括：
印刷电路板即PCB，固定到所述踏板壳体，并且包括控制所述可折叠致动器的操作的功能。
12.根据权利要求9所述的电子踏板装置，其中，所述踏板臂包括：
操作单元，被配置为由驾驶员操作；以及
臂单元，具有连接至所述操作单元的第一端部和联接至所述铰链销的第二端部，并且连接至所述行程检测器。
13.根据权利要求12所述的电子踏板装置，其中，所述旋转连杆包括：
一对连杆单元，可旋转地联接到所述连杆块的相对的侧表面；以及
连杆销，连接所述连杆单元并与所述臂单元接触以支撑所述踏板臂，并且所述弹簧模块可旋转地联接到所述连杆销。
14.根据权利要求9所述的电子踏板装置，其中，
导向槽和导向突起分别形成在所述连杆块和所述踏板壳体处，并且
所述连杆块的滑动移动由所述导向槽和所述导向突起引导。
15.根据权利要求14所述的电子踏板装置，其中，
在所述导向突起的前端部分，沿与所述导向突起正交的方向形成有用于限制所述连杆块沿预定方向移动的限位突起。
16.根据权利要求11所述的电子踏板装置，其中，所述可折叠致动器包括：
电机，在所述连杆块一侧固定到所述踏板壳体，并通过所述PCB的控制进行操作；
导向块，在所述电机的操作期间沿旋转的导螺杆线性移动以与所述连杆块接触或从所述连杆块释放，并且当与所述连杆块接触时，限制所述连杆块的移动；以及
三角形引导件，连接到所述导向块以与所述导向块一起移动，并且在所述导向块移动到与所述连杆块的前表面接触时，插入所述旋转连杆下方，以施加向上提升所述旋转连杆的力。
17.根据权利要求16所述的电子踏板装置，其中，当所述导向块与所述连杆块的前表面接触以限制所述连杆块的移动时，所述三角形引导件位于所述旋转连杆的下方，并且当所述踏板臂根据驾驶员的操作围绕所述铰链销旋转时，由于所述旋转连杆与所述三角形引导件接触，所述踏板臂的全行程位置受到限制。
18.根据权利要求16所述的电子踏板装置，其中，当在所述导向块限制所述连杆块的移动的状态下，所述踏板臂根据所述驾驶员的操作围绕所述铰链销旋转时，所述行程检测器产生与所述踏板功能有关的信号。
19.根据权利要求16所述的电子踏板装置，其中，
当在所述导向块与所述连杆块接触以限制所述连杆块的移动的状态下，由于所述导向块通过所述电机的操作而移动导致所述导向块释所述连杆块时，所述连杆块由于所述回位弹簧的弹力而沿与所述铰链销相反的方向移动，当所述连杆块移动时，所述旋转连杆由于所述弹簧模块的弹力而朝所述踏板壳体的底部旋转，当所述旋转连杆旋转时，所述踏板臂因自身重量而沿所述踏板臂插入所述踏板壳体的方向围绕所述铰链销旋转，因此所述踏板臂处于隐藏状态，在所述隐藏状态下，所述踏板臂对于驾驶员的暴露被阻断。
20.根据权利要求19所述的电子踏板装置，其中，
当在所述踏板臂隐藏的状态下，由于所述导向块通过所述电机的操作而移动导致所述导向块与所述连杆块接触时，所述连杆块沿朝向所述铰链销的方向移动，当所述导向块沿所述导向块与所述连杆块接触的方向移动时，所述三角形引导件插入所述旋转连杆下方并向上提升所述旋转连杆，当所述旋转连杆由于所述三角形引导件而向上旋转时，所述踏板臂在由所述旋转连杆支撑的状态下沿从所述踏板壳体伸出的方向围绕所述铰链销旋转，因此所述踏板臂处于弹出状态，在所述弹出状态下，驾驶员能够进行操作。
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