CN116263363A - 用于测量操纵力的便携式设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于测量操纵力的便携式设备。该设备包括：操纵力测量单元，该操纵力测量单元被配置成测量施加在被操纵部件上的在向前推动或向后拉动的第一方向上的操纵力并且测量在向左或向右移动的第二方向上的操纵力；以及控制器，该控制器被配置成处理所测量的操纵力以生成随时间的操纵力信息。

Description

用于测量操纵力的便携式设备

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求于2021年12月15日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2021-0180059的权益，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本公开的实施例涉及一种用于测量被操纵部件的操纵力的便携式设备。更具体地，本公开的实施例涉及一种用于测量被操纵部件的操纵力的便携式设备，该便携式设备用于测量施加在车辆的内部空间中的各种被操纵部件的操纵力。

背景技术

通常，向前推动或向后拉动物体所需的力(在下文中，称为操纵力)可以由推拉力计测量。这种测量在产品的开发状态下是必要的，以实现在操纵力没有过度变化的情况下的稳定生产。

例如，在工厂中组装的车辆的内部空间设置有以根据用户的操纵的各种方法来操作的被操纵部件，诸如按钮型操纵器、车门的内部把手、用于在冷却或加热时调节吹风方向的通风口、车窗开关以及旋转型拨盘旋钮，诸如线控换档(SBW)变速器的集成式操纵器。

这些被操纵部件通常被配置成在操纵期间给出在每个操纵步骤中被捕捉的感觉，以防止用户分心、传递操纵感觉，并且提供调节控制力的简易性。此时，对被操纵部件的操纵力进行调整，以使得用户不会感到过度的刚性、松弛等。即，在开发阶段期间，被操纵部件需要适当被调整。

通常，在车辆的开发中，操纵被操纵部件所需的操纵力由推拉力计测量并调整。

然而，典型的传统推拉力计仅能够测量向前和向后移动的单个方向，并且不能提供包括其他方向(例如，水平方向)的多方向测量。

此外，当推拉力计可能未定位在适当方向上时，例如，由于周围部件与测量目标的被操纵部件之间的几何干扰，测量可能是困难的，并且测量值可能变得不准确。

此外，为了优化对被操纵部件的调整，需要获得在预设操作时间期间的操纵力的变化的定量数据。然而，传统的推拉力计可能仅测量操纵力的最大峰值，从而不能充分地量化操纵力。

在这种情况下，为了调整操纵力，可以根据评估者的情绪动机来重复模具的修改，这增加了开发周期和成本。

发明内容

本公开的实施例提供了一种用于测量操纵力的便携式设备，该便携式设备能够测量施加到车辆的被操纵部件的在多个方向上的操纵力。

一种用于测量操纵力的便携式设备，包括：操纵力测量单元，该操纵力测量单元被配置成测量施加在被操纵部件上的在向前推动或向后拉动的第一方向上的操纵力并且测量在向左或向右移动的第二方向上的操纵力；以及控制器，该控制器被配置成处理所测量的操纵力以生成随时间的操纵力信息。

控制器可以被配置在测量设备主体中。测量设备主体可以被配置成选择性地安装第一操纵力测量装置和第二操纵力测量装置中的至少一个，该第一操纵力测量装置被配置成测量在第一方向上的操纵力，该第二操纵力测量装置被配置成测量在第二方向上的操纵力。

第一操纵力测量装置可以包括：第一称重传感器，该第一称重传感器被配置成测量当通过第一测量尖端向前推动或向后拉动被操纵部件时在第一方向上传递的力，该第一测量尖端耦接到第一杆的端部；第一连接器，该第一连接器具有多引脚结构并且被配置成当安装到测量设备主体时电连接到配置在安装部分中的连接器端子；以及第一适配器壳体，该第一适配器壳体被配置成安装第一称重传感器和第一连接器并且能分开为上壳体和下壳体。

第一称重传感器可以被配置成测量通过第一杆直接传递的力并且通过第一连接器将与所测量的力对应的操纵力信号传输到控制器。

第一适配器壳体可以包括第一插入槽，该第一插入槽被配置成接收紧固螺栓的轴，该紧固螺栓当安装在测量设备主体上时被配置在安装部分上。

第一测量尖端可以根据被操纵部件的形状和操作方法可更换地安装在第一杆的端部上，并且第一测量尖端可以形成为钩形、凹三角形、凸三角形、锥形和平头钉形中的至少一种形式。

第二操纵力测量装置可以包括：第二称重传感器，该第二称重传感器被配置成测量当通过第二测量尖端使被操纵部件向左或向右移动时在第二方向上传递的力，该第二测量尖端接合到连杆部分的端部，该连杆部分垂直连接到第二杆；第二连接器，该第二连接器具有多引脚结构并且被配置成当安装到测量设备主体时电连接到配置在安装部分中的连接器端子；以及第二适配器壳体，该第二适配器壳体被配置成安装第二称重传感器和第二连接器并且可分开为上壳体和下壳体。

第二称重传感器可以在垂直于第二测量尖端的方向上安装在第二适配器壳体中。

连杆部分可以包括：销接头，该销接头垂直连接到第二杆；测量轴，该测量轴被配置成安装第二测量尖端；以及铰链块，该铰链块被配置成通过铰链结构连接销接头和测量轴。

销接头可以通过球接头轴承连接到第二杆。

第二测量尖端可以形成凹形槽，以用于当测量在第二方向上的操纵力时定位被操纵部件。

便携式设备还可以包括夹持器，该夹持器被配置成夹持旋转型的被操纵部件的外周缘，其中，控制器可以被配置成测量旋转型的被操纵部件的在旋转方向上的操纵扭矩。

夹持器可以包括：调节器，该调节器被配置成调节用于夹持旋转型的被操纵部件的力；螺纹轴，该螺纹轴耦接到调节器的下部部分；基部框架，该基部框架被配置成支撑螺纹轴的下部部分；钳部分，该钳部分形成为联接结构并且布置在基部框架的周缘上；夹持尖端，该夹持尖端形成在钳部分的端部处；以及测量棒，该测量棒从基部框架水平延伸。

控制器可以被配置成通过将旋转型的被操纵部件的半径乘以推动测量棒的力来计算旋转操纵扭矩，并处理所计算的扭矩以生成随时间的操纵扭矩信息。

便携式设备还可以包括测量设备主体，该测量设备主体可以包括：信号处理器，该信号处理器被配置成将从操纵力测量单元接收的模拟操纵扭矩信号转换成数字信号；存储器，该存储器被配置成存储通过对被操纵部件的测量所收集的操纵扭矩的变化以及对应的曲线图；输入部分，该输入部分被配置成由用户操作以用于操纵扭矩测量；电源单元，该电源单元包括能够充电和放电的电池并且被配置成供应电力；显示器，该显示器被配置成显示用于设定用户环境和测量条件的各种菜单；以及控制器。控制器可以被配置成根据来自输入部分的输入在预设时间段期间操作操纵力测量单元、在操纵被操纵部件的同时测量操纵扭矩的变化，并且通过显示器可视地显示随时间的对应曲线图。

测量设备主体可以包括：安装部分，该安装部分能够安装操纵力测量单元并且通过连接器端子电连接到所安装的操纵力测量单元；以及紧固螺栓，该紧固螺栓与测量设备主体的主体壳体的侧表面螺纹接合，并且该紧固螺栓被配置成朝向主体壳体向所安装的操纵力测量单元的侧表面施加紧固力。

便携式设备还可以包括测量设备主体，该测量设备主体可以包括：信号处理器，该信号处理器被配置成将从操纵力测量单元接收的模拟操纵力信号转换成数字信号；存储器，该存储器被配置成存储通过对被操纵部件的测量而收集的操纵力的变化；输入部分，该输入部分被配置成由用户操作以用于操纵力测量；电源单元，该电源单元被配置成供应电力；显示器，该显示器被配置成显示用于设定用户环境和测量条件的菜单；以及控制器。控制器可以被配置成根据来自输入部分的输入在预设时间段期间操作操纵力测量单元、在操纵被操纵部件的同时测量操纵力的变化，并且通过显示器可视地显示随时间的对应曲线图。

测量设备主体还可以包括通信单元，该通信单元被配置成通过有线或无线通信连接到用户终端以传送存储在存储器中的数据。

控制器可以被配置成基于在信号处理器处理的操纵力信号来计算在被操纵部件的操作下的操纵力随时间的变化，并且生成针对时间相关变化的曲线图。

控制器可以被配置成生成与曲线图对应的时间相关的数字数据并且通过显示器将所生成的数据与曲线图一起显示。

根据示例性实施例，在为一个测量设备主体更换多功能适配器的方案中实现了用于测量操纵力的便携式设备，并因此，该设备变得更加便携，并且能够测量各个被操纵部件的在第二方向和旋转方向以及前后方向上的操纵力。

在被操纵部件的操纵期间获得并显示操纵力随时间的变化，并且能够对操纵力数据进行操纵力的定量比较。

此外，可以可更换地使用具有适于被操纵部件的操纵方向和形状的不同形状尖端的适配器，从而可以提高测量操纵力的精度，由此减少用于调整操纵力的时间和成本。

如所讨论的，该方法和系统适当地包括控制器或处理器的使用。

在另一方面，提供了包括如本文所公开的设备的车辆。

附图说明

图1是用于解释根据示例性实施例的用于测量操纵力的便携式设备的车辆的内部的示意图。

图2示出了根据示例性实施例的用于测量操纵力的便携式设备的配置。

图3示出了根据第一示例性实施例的配置成测量在第一方向上的操纵力的第一操纵力测量装置的配置。

图4和图5示出了根据示例性实施例的配置成测量在第二方向上的操纵力的第二操纵力测量装置的配置。

图6和图7示出了根据示例性实施例的用于测量在旋转方向上的操纵力的夹持器。

图8是示出了根据示例性实施例的控制配置的框图。

图9至图11示出了根据示例性实施例的在显示器上显示的菜单屏幕。

具体实施方式

在下文中将参考附图更全面地描述本公开，在附图中示出了本公开的示例性实施例。

本文中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非旨在限制本公开。如本文所使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式旨在也包括复数形式。还应当理解，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，其指定所述特征、整体、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、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关项的任何一个或所有组合。

应当理解，如本文所使用的术语“车辆”、“车辆的”、“汽车”或其他类似术语包括机动车辆，一般来讲，诸如包括运动型多用途车辆(SUV)的乘用汽车、公共汽车、卡车、各种商用车辆、包括各种船舶和船只的水运工具、飞机等。

在整个说明书中，诸如第一、第二、“A”、“B”、“a”、“b”等的术语将仅用于描述各种元件并且不被解释为限制这些元件。这些术语仅用于区分组成元件与其他组成元件，并且组成元件的性质或顺序不受该术语的限制。

在本说明书中，应当理解，当一个部件被称为“连接”或“耦接”到另一部件时，其可以直接连接或耦接到其他部件，或者利用介于其间的其他部件连接或耦接到另一部件。在本说明书中，应当理解，当一个部件被称为“直接连接或耦接”到另一部件时，其可以在没有介于其间的其他部件的情况下连接或耦接到另一部件。

此外，应当理解，可以由至少一个控制器执行以下方法或其实施例中的一个或多个。术语“控制器”可以指包括内存和处理器的硬件装置。内存被配置成存储程序指令，并且处理器具体被编程为执行程序指令以执行下面进一步描述的一个或多个处理。控制器可以控制如下文描述的单元、模块、部件、装置或其他类似部件的操作。此外，应当理解，如本领域普通技术人员将理解的，以下方法可以由包括控制器及一个或多个其他部件的设备来执行。

此外，本公开的实施例的控制器可以实现为包含由处理器执行的可执行程序指令的非易失性计算机可读介质。计算机可读介质的实例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光学数据存储装置。

在下文中，参考附图详细描述根据示例性实施例的用于测量操纵力的便携式设备。

图1是用于解释根据示例性实施例的用于测量操纵力的便携式设备的车辆的内部的示意图。

图2示出了根据示例性实施例的用于测量操纵力的便携式设备的配置。

参考图1和图2，在工厂中组装的车辆的内部空间可以设置有以各种方法操作的被操纵部件，例如，用于激活功能的按钮1、设置有用于调节吹风方向的翼调节器2a的窄型通风口2、SBW变速器的旋转型拨盘旋钮3以及多功能集成式操纵器的旋转型拨盘旋钮4。

然而，如背景技术部分所描述的，传统的推拉力计可能仅测量在第一方向(例如，前后方向)上的操纵力，而不能测量在第二方向(例如，垂直于前后方向的方向)上的操纵力，并且可能仅测量操纵力的最大峰值，从而不能充分地量化操纵力。

此外，当推拉力计可能未定位在适当方向上时，例如，由于周围部件与测量目标的被操纵部件之间的几何干扰，测量可能是困难的，并且测量值可能变得不准确。

例如，在沿向左和向右移动的第二方向操纵通风口的情况下，可能试图通过改变工作场中的推拉力计的角度来测量操纵力，然而，由于与周围部件的几何干扰，这可能是困难的，从而导致不准确的值。在此，因为由于诸如导航系统的显示器的大型化而导致通风口2的外观在最近生产的车辆中变窄，所以精确测量变得困难，并且因此用于精确测量在第二方向上的操纵力的方法是有利的。

根据示例性实施例的用于测量操纵力的便携式设备100可以包括：操纵力测量单元，该操纵力测量单元被配置成测量在向前推动或向后拉动的第一方向上的操纵力或者测量向左或向右移动的第二方向上的操纵力；以及控制器138，该控制器被配置成处理所测量的操纵力以随时间生成操纵力信息。

操纵力测量单元可以包括：第一操纵力测量装置110，该第一操纵力测量装置被配置成测量在第一方向上的操纵力；以及第二操纵力测量装置120，该第二操纵力测量装置被配置成测量在第二方向上的操纵力。

控制单元138可以被配置在测量设备主体130中。测量设备主体130可以被配置成取决于被操纵部件的操纵方向而在适配器方案中选择性地安装第一操纵力测量装置110和第二操纵力测量装置120中的至少一个。控制单元138可以被配置成通过操纵力测量单元获得被操纵部件的操纵力随时间的变化，并且通过显示器可视地显示该变化的曲线图。

在此，第一方向和第二方向可以表示为了测量被操纵部件上的操纵力的用于测量操纵力的便携式设备100的移动方向。例如，被操纵部件旨在在所有方向上被操纵，第一方向可以表示被操纵部件的前后(back and forth，来回)操作方向，而第二方向可以表示被操纵部件的左右操作方向。

即，取决于被操纵部件的类型或操作方法，可以通过将第一操纵力测量装置110和/或第二操纵力测量装置120选择性地安装到一个测量设备主体130来使用用于测量被操纵部件的操纵力的便携式设备100。

例如，安装有第一操纵力测量装置110的用于测量操纵力的便携式设备100可以根据向前推动或向后拉动的操作方法来测量操纵力的变化，诸如对于车辆内部中的按钮1或车门(未示出)的内部把手。

此外，第二操纵力测量装置120可以根据左右滑动的操作方法来测量操纵力的变化，诸如对于通风口2的翼节点2a。

此外，拨盘旋钮3和4可以由设置为单独物体的夹持器140夹持，并且通过使用第一操纵力测量装置110或第二操纵力测量装置120向与其连接的测量棒146施加力F，可以测量根据旋转操作方法的操纵力的变化(参考图6和图7)。

用于测量操纵力的便携式设备100可以被配置成获得在被操纵部件的操纵期间操纵力随时间的变化的曲线图、测量在第二方向上的力和在旋转方向上的力以及在第一方向上的力，并在操纵力的测量期间避免与周围部件的干扰，这比传统的推拉力计有利。

参考附图更详细地描述了用于在多功能测量方法中测量操纵力的便携式设备100。

图3示出了根据第一示例性实施例的配置成测量在第一方向上的操纵力的第一操纵力测量装置的配置。

参考图3，根据示例性实施例的第一操纵力测量装置110可以安装在测量设备主体130的安装部分131上，并且包括第一称重传感器(load cell)111、第一杆112、第一测量尖端113、连接器1311和第一适配器壳体118。

第一称重传感器111可以是当利用耦接到第一杆112的端部的第一测量尖端113向前推动或向后拉动被操纵部件时测量在第一方向上传递的力F的传感器。

此时，当测量被操纵部件的操纵力时，第一称重传感器111可以被配置成测量通过第一杆112直接传递的力，并且通过连接器1311将与所测量的力对应的操纵力信号传输到测量设备主体130。

第一测量尖端113是用于操纵被操纵部件的测量目标的接触工具，并且可以螺纹接合(screw-engaged，螺接)到第一杆112的端部以便可更换。

例如，第一测量尖端113可以根据被操纵部件的形状和操作方法可更换地安装在第一杆112的端部上，并且可以形成为钩形、凹三角形、凸三角形、圆锥形和平头钉形中的至少一种形式。可以理解，第一测量尖端113的类型不限于上述列表，并且可以根据需要形成。

连接器1311可以具有多引脚(multi-pin，多插针)结构，并且被配置成当安装到测量设备主体130时电连接到配置在安装部分131中的连接器端子1312。

即，第一操纵力测量装置110可以通过连接到连接器端子1312的连接器1311从测量设备主体130接收电力，并且响应于信号，将在第一称重传感器111处测量的操纵力信号传输到测量设备主体130。

第一适配器壳体118可以被配置成安装第一称重传感器111和连接器1311，并且该第一适配器壳体可分开成上部部分和下部部分，并且该第一适配器壳体可以通过多个组装销P和多个组装孔H来组装。

第一适配器壳体118可以包括第一插入槽119，该第一插入槽被配置成接收紧固螺栓1391的轴，该紧固螺栓在安装在测量设备主体130上时被配置在安装部分131上。

当第一适配器壳体118与测量设备主体130组装时，第一插入槽119可以接收紧固螺栓1391的轴，使得第一适配器壳体118的侧表面可以通过紧固螺栓1391的紧固力紧密接触测量设备主体130。

图4和图5示出了根据示例性实施例的配置成测量在第二方向上的操纵力的第二操纵力测量装置的配置。

参考图4和图5，根据示例性实施例的第二操纵力测量装置120可以安装在测量设备主体130的安装部分131上，并且包括第二称重传感器121、第二杆122、第二测量尖端123、连杆部分124、连接器1311和第二适配器壳体128。

对第二操纵力测量装置120的以下描述更集中于关于测量在第二方向而不是第一方向上的操纵力的特征的与第一操纵力测量装置110的差异，而没有对相同特征的冗余描述。

第二称重传感器121可以是配置成当通过第二测量尖端123将被操纵部件向左或向右移动时测量在第二方向上传递的力F的传感器，该第二测量尖端接合到垂直连接到第二杆122的连杆部分124的端部。

为了测量在第二方向上的操纵力，第二称重传感器121可以在垂直于第二测量尖端123的方向上安装在第二适配器壳体128中，其不同于第一操纵力测量装置110。第二称重传感器121可以在伸展和压缩方向上提供测量功能，并且可以被配置成通过使用第二测量尖端123来测量在第二方向上(即，在左右方向上)施加的力F。

连杆部分124可以定位在第二测量尖端123与第二杆122之间，并被配置成在测量被操纵部件在第二方向上的操纵力时将施加在第二测量尖端123上的力传递到第二杆122。

连杆部分124可以包括：销接头1241，该销接头垂直连接到第二杆122；测量轴1242，该测量轴被配置成安装第二测量尖端123；以及铰链块1243，该铰链块被配置成通过铰链结构连接销接头1241和测量轴1242。

在此，当力F被施加到第二测量尖端123时，连杆部分124可以形成围绕铰链块1243的旋转扭矩，并且扭曲力可以被施加到销接头1241上。

因此，为了防止这样的扭曲力发生在销接头1241上，销接头1241可以通过球接头轴承1244连接到第二杆122，并由此，销接头1241可以没有扭曲。

第二测量尖端123可以形成凹形槽123a，以用于在当测量在第二方向上的操纵力时定位被操纵部件(例如，其旋钮)。

例如，第二测量尖端123可以形成为在四侧具有凹形槽123a的X形状，并且通过当测量在第二方向上的操纵力时将第二测量尖端123定位到图1中所示的窄型通风口2的翼调节器2a，可以防止翼调节器2a从凹形槽123a逸出。

第二适配器壳体128可以包括第二插入槽129，该第二插入槽被配置成当安装在测量设备主体130上时接收配置在安装部分131上的紧固螺栓1391的轴。

当第二适配器壳体128与测量设备主体130组装时，第二插入槽129可以接收紧固螺栓1391的轴，使得第二适配器壳体128的侧表面可以通过紧固螺栓1391的紧固力紧密接触测量设备主体130。

图6和图7示出了根据示例性实施例的用于测量在旋转方向上的操纵力的夹持器。

根据示例性实施例的夹持器140可以设置为单独的物体，以用于当测量操纵力(例如，扭矩)时捕获旋转型被操纵部件。

例如，夹持器140可以夹持旋转型被操纵部件(诸如SBW变速器的拨盘旋钮3)，并且通过使用第一操纵力测量装置110或第二操纵力测量装置120对水平连接到夹持器140的测量棒146施加力，可以测量在旋转方向上的操纵力。

在下文中，在没有对相同特征的冗余描述的情况下，对夹持器140的以下描述可以更集中于关于测量在第一方向和第二方向上的操纵力的特征的与操纵力测量装置110和120的差异。

参考图6和图7，根据示例性实施例的夹持器140可以包括：调节器141，该调节器被配置成调节(拧紧或松开)用于夹持旋转型被操纵部件(例如，拨盘旋钮3)的力；螺纹轴142，该螺纹轴耦接到调节器141的下部部分；基部框架143，该基部框架被配置成支撑螺纹轴142的下部部分；多个钳部分144，该多个钳部分均形成为联接结构并且沿基部框架143的周缘布置；夹持尖端145，该夹持尖端形成在钳部分144的端部处；以及测量棒146，该测量棒从基部框架143水平延伸。

当调节器141向一个方向旋转时，夹持器140的基部框架143可以沿螺纹轴142升高，从而可以拧紧钳部分144的夹持尖端145以牢固地保持旋转型拨盘旋钮3。夹持尖端145可以由弹性橡胶或硅树脂材料制成，以在不损坏的情况下牢固地夹持拨盘旋钮3。

此外，如图7所示，保持拨盘旋钮3的夹持器140的测量棒146可以被第一操纵力测量装置110或第二操纵力测量装置120在旋转方向上推动，从而可以测量旋转操纵力。

此时，第一操纵力测量装置110或第二操纵力测量装置120的称重传感器111或112可以测量拨盘旋钮3在左右旋转方向上的旋转操纵力，并且将所测量的旋转操纵力传递到测量设备主体130。

此外，测量设备主体130可以通过将拨盘旋钮3的半径R乘以推动测量棒146的力F来计算旋转操纵扭矩，并且可以处理所计算的扭矩，以生成随时间的(over time，随时间变化的、时间相关的)操纵扭矩信息，例如，生成在操作周期期间的曲线图。

在此，测量设备主体130可以包括：信号处理器132，该信号处理器被配置成将通过操纵力测量单元的连接器接收的模拟操纵扭矩信号转换成数字信号；存储器134，该存储器被配置成存储通过对被操纵部件的测量所收集的操纵扭矩的变化以及对应的曲线图；输入部分136，该输入部分被配置成由用户操作以用于测量操纵扭矩和/或操纵力；电源单元137，该电源单元包括能够充电和放电的电池并且被配置成供应电力；显示器133，该显示器被配置成显示用于设定用户环境和测量条件的各种菜单；以及控制器138(参考图8)。控制器138可以被配置成根据来自输入部分的输入在预设时间段期间操作操纵力测量单元、在操纵被操纵部件的同时测量操纵扭矩的变化，并且通过显示器可视地显示随时间的对应曲线图。

此后，当调节器141可以旋转到相反方向时，夹持器140的基部框架143沿螺纹轴142下降，从而可以松开钳部分144的夹持尖端145以释放旋转型拨盘旋钮3。

同时，图8是示出了根据示例性实施例的控制配置的框图。

参考图2和图8，根据示例性实施例的测量设备主体130可以包括安装部分131、信号处理器132、显示器133、存储器134、通信单元135、输入部分136、电源单元137、控制器(例如，微控制器，MCU)138和主体壳体139。

如上文描述的，主体壳体139可以可分开成上部部分和下部部分，并提供多个组装销P和多个组装孔H的耦接结构。此外，主体壳体139可以在至少一个侧表面上与紧固螺栓1391耦接(参考图2)。此外，主体壳体139可以通过多个组装销P和多个组装孔H与适配器可更换地安装。

安装部分131可以形成主体壳体139的敞开侧，并且能够通过滑动来可更换地安装第一操纵力测量装置110或第二操纵力测量装置120。安装部分131可以通过连接器端子1312电连接到所安装的第一操纵力测量装置110或第二操纵力测量装置120。

紧固螺栓1391可以与主体壳体139的侧表面螺纹接合，并且被配置成朝向主体壳体139向所安装的操纵力测量单元(即，第一操纵力测量装置110或第二操纵力测量装置120)的侧表面施加紧固力，以在其间形成紧密接触。

信号处理器132可以被配置成将通过连接器端子1312接收的模拟操纵力信号转换成数字信号。信号处理器132可以包括用于去除操纵力信号的噪声并放大操纵力信号的半导体芯片和/或电路。

存储器134可以被配置成存储用于操作用于测量操纵力的便携式设备100的各种程序和数据，并且存储通过对被操纵部件的测量所收集的操纵力的变化的曲线图。

存储单元134可以包括例如可拆卸地安装在主体壳体139的插槽中的安全数字(SD)卡。

通信单元135可以通过有线或无线通信连接到用户终端10以传送存储在存储器134中的数据。用户终端10可以例如是平板电脑、笔记本电脑、智能电话等，并且可以通过例如蓝牙、无线LAN、通信电缆等连接。

输入部分136可以包括至少一个按钮，该按钮由用户使用以用于操纵力测量的操作。可以通过输入部分136输入用于测量操纵力的便携式设备100的操纵力测量的开始时间和结束时间。

电源单元137可以包括能够充电和放电的电池(例如，二次电池)，并且将电力供应到配置在操纵力测量设备100中的各种负载。电源单元137可以通过连接器端子1312供应用于称重传感器111和121的操作的电力。

控制器138可以被配置成控制根据示例性实施例的用于测量操纵力的便携式设备100的总体操作，并且包括用于这种目的的至少一个处理器。

控制器138可以被配置成根据来自输入部分136的输入在预设时间段期间操作测量适配器110或120，并且在操纵被操纵部件的同时连续地收集所测量的操纵力。

此时，控制器138可以在安装有第一操纵力测量装置110时收集在第一方向上的操纵力，并且在安装有第二操纵力测量装置120时收集在第二方向或旋转方向上的操纵力。

控制器138可以被配置成基于在信号处理器132处理的操纵力信号来计算在被操纵部件的操作下操纵力随时间的变化，并且生成用于使时间相关的变化可视化的曲线图。

控制器138可以被配置成生成与曲线图对应的时间相关的数字数据并且通过显示器133与曲线图一起显示所生成的数据。

取决于被操纵部件，控制器138可以被配置成在存储器134中累积地存储在多个测量计数中获得的测量数据、推导出在测量计数和操作时间上对操纵力的定量比较的结果，并且通过显示器133显示所推导出的结果的曲线图。此时，控制器138可以推导出通过多个操纵计数测量的曲线图的平均值和偏差值，并将所推导出的值提供给用户。

此外，控制器138可以通过通信单元135将通过在每个被操纵部件上的测量历史收集的操纵力的原始数据和分析的曲线图数据发送到用户终端10，例如，用于以后的精确分析。

显示器133可以被配置成根据用于测量操纵力的便携式设备100的操作可视地显示各种信息，并且可以形成为例如液晶显示器(LCD)、触摸屏等。

显示器133可以被配置成可视地显示用于被操纵部件的操纵力的变化的曲线图，并且显示用于设定用户环境和测量条件的各种菜单。

例如，图9至图11示出了根据示例性实施例的在显示器上显示的菜单屏幕。

参考图9，显示器133可以显示所连接的适配器以及存储器和电池的状态，并且还根据用户的选择显示包括环境设定菜单1331、操纵力测量菜单1332和数据传输菜单1333的主菜单。

参考图10，环境设定菜单1331可以包括用于设定用于测量操纵力的便携式设备100的使用环境和测量环境的参数值的子菜单。

例如，环境设定菜单1331可以允许设定用于例如亮度调节、角度误差(例如，与水平显示的最外面对应的角度、或角度范围)、测量速度或时间以及称重传感器调节系数等的参数。

可以理解，待由环境设定菜单1331设定的参数的具体类型和细节可以由普通技术人员考虑车辆中待操纵的部件来设计，并且本公开的实施例不限于具体类型和细节。

参考图11，操纵力测量菜单1332可以用峰值和曲线图显示实时测量的操纵力数据的变化。

操纵力测量菜单1332可以被配置成显示由水平传感器获得的测量设备的水平状态，并且可以通过记录(REC)菜单和停止(STOP)菜单来设定针对操纵力的变化的曲线图的记录开始和记录结束。此外，生成包括时间相关数字数据的样本数据以及曲线图，可以推导出并显示对多个累积的样本数据进行平均化和定量比较的结果。

此时，当完成预设数量的样本数据的累积时，可以向用户发出警报，并且可以完成自动测量记录。

累积的样本数据可以通过数据传输菜单1333被传输到用户终端10，例如，通过执行文件管理器。

如图1所示，用于测量操纵力的便携式设备100可以安装有第一操纵力测量装置110，并在车辆内部中的按钮1或车门(未示出)的内部把手的竖直操作方法中测量操纵力的变化。

此外，便携式设备100可以安装有第二操纵力测量装置120，并且根据被操纵部件(诸如通风口2的翼节点2a)的滑动操作方法来测量操纵力的变化。此外，通过附加地使用夹持器140，根据被操纵部件(诸如拨盘旋钮3和4)的旋转操作方法来测量操纵力的变化。

这样，根据示例性实施例，在为一个测量设备主体更换多功能适配器的方案中实现了用于测量操纵力的便携式设备，并因此，该设备变得更加便携，并且能够测量各个被操纵部件在第二方向和旋转方向以及前后方向上的操纵力。

在被操纵部件的操纵期间，获得并显示操纵力随时间的变化，并且能够对操纵力数据进行操纵力的定量比较。

此外，可以可更换地使用具有适于被操纵部件的操纵方向和形状的不同形状尖端的适配器，从而可以提高测量操纵力的精度，由此减少用于调整操纵力的时间和成本。

可以理解，本公开不限于特定实施例，并且可进行各种修改。

例如，在根据示例性实施例的用于测量被操纵部件的操纵力的便携式设备100的以上特定实例中，第一操纵力测量装置110和第二操纵力测量装置120可以取决于被操纵部件的类型或操作方法而选择性地安装在测量设备主体130上。

然而，在根据另一示例性实施例的用于测量被操纵部件的操纵力的便携式设备100中，包括第一操纵力测量装置110和第二操纵力测量装置120的操纵力测量单元可以一体地形成。

例如，参考图8，第一操纵力测量装置110和第二操纵力测量装置120可以被集成到操纵力测量单元的壳体中，第一连接器1311和第二连接器1321可以通过电路连接而连接到连接器端子1312。

此外，取决于输入部分136的模式选择，选择性地操作第一操纵力测量装置110和第二操纵力测量装置120中的一个，并且控制器138可以测量操纵力随时间的变化，并且将所测量的变化显示为曲线图。

以上描述的本公开的示例性实施例不仅通过设备和方法来实施，而且可以通过用于实现与本公开的实施例的配置对应的功能的程序或者记录该程序的记录介质来实施。

尽管已经结合目前被视为实用的示例性实施例描述了本公开，但应当理解，本公开不限于所公开的实施例。相反，其旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (20)

1.一种用于测量操纵力的便携式设备，所述便携式设备包括：

操纵力测量单元，所述操纵力测量单元被配置成测量施加在被操纵部件上的在向前推动或向后拉动的第一方向上的操纵力并且测量在向左或向右移动的第二方向上的操纵力；以及

控制器，所述控制器被配置成处理所测量的操纵力以生成随时间的操纵力信息。

2.根据权利要求1所述的便携式设备，其中：

所述控制器被配置在测量设备主体中；并且

所述测量设备主体被配置成选择性地安装第一操纵力测量装置和第二操纵力测量装置中的至少一个，所述第一操纵力测量装置被配置成测量在所述第一方向上的操纵力，所述第二操纵力测量装置被配置成测量在所述第二方向上的操纵力。

3.根据权利要求2所述的便携式设备，其中，所述第一操纵力测量装置包括：

第一称重传感器，所述第一称重传感器被配置成测量当通过第一测量尖端向前推动或向后拉动所述被操纵部件时在所述第一方向上传递的力，所述第一测量尖端耦接到第一杆的端部；

第一连接器，所述第一连接器具有多引脚结构并且被配置成当安装到所述测量设备主体时电连接到配置在安装部分中的连接器端子；以及

第一适配器壳体，所述第一适配器壳体被配置成安装所述第一称重传感器和所述第一连接器并且能分开为上壳体和下壳体。

4.根据权利要求3所述的便携式设备，其中，所述第一称重传感器被配置成测量通过所述第一杆直接传递的力并且通过所述第一连接器将与所测量的力对应的操纵力信号传输到所述控制器。

5.根据权利要求3所述的便携式设备，其中，所述第一适配器壳体包括第一插入槽，所述第一插入槽被配置成接收紧固螺栓的轴，所述紧固螺栓当安装在所述测量设备主体上时被配置在所述安装部分上。

6.根据权利要求3所述的便携式设备，其中，所述第一测量尖端根据所述被操纵部件的形状和操作方法能更换地安装在所述第一杆的所述端部上，并且所述第一测量尖端形成为钩形、凹三角形、凸三角形、锥形和平头钉形中的至少一种形式。

7.根据权利要求2所述的便携式设备，其中，所述第二操纵力测量装置包括：

第二称重传感器，所述第二称重传感器被配置成测量当通过第二测量尖端使所述被操纵部件向左或向右移动时在所述第二方向上传递的力，所述第二测量尖端接合到连杆部分的端部，所述连杆部分垂直连接到第二杆；

第二连接器，所述第二连接器具有多引脚结构并且被配置成当安装到所述测量设备主体时电连接到配置在安装部分中的连接器端子；以及

第二适配器壳体，所述第二适配器壳体被配置成安装所述第二称重传感器和所述第二连接器并且能分开为上壳体和下壳体。

8.根据权利要求7所述的便携式设备，其中，所述第二称重传感器在垂直于所述第二测量尖端的方向上安装在所述第二适配器壳体中。

9.根据权利要求7所述的便携式设备，其中，所述连杆部分包括：

销接头，所述销接头垂直连接到所述第二杆；

测量轴，所述测量轴被配置成安装所述第二测量尖端；以及

铰链块，所述铰链块被配置成通过铰链结构连接所述销接头和所述测量轴。

10.根据权利要求9所述的便携式设备，其中，所述销接头通过球接头轴承连接到所述第二杆。

11.根据权利要求9所述的便携式设备，其中，所述第二测量尖端形成凹形槽，以用于当测量在所述第二方向上的操纵力时定位所述被操纵部件。

12.根据权利要求1所述的便携式设备，还包括夹持器，所述夹持器被配置成夹持旋转型的所述被操纵部件的外周缘，

其中，所述控制器还被配置成测量旋转型的所述被操纵部件的在旋转方向上的操纵扭矩。

13.根据权利要求12所述的便携式设备，其中，所述夹持器包括：

调节器，所述调节器被配置成调节用于夹持旋转型的所述被操纵部件的力；

螺纹轴，所述螺纹轴耦接到所述调节器的下部部分；

基部框架，所述基部框架被配置成支撑所述螺纹轴的下部部分；

钳部分，所述钳部分形成为联接结构并且布置在所述基部框架的周缘上；

夹持尖端，所述夹持尖端形成在所述钳部分的端部处；以及

测量棒，所述测量棒从所述基部框架水平延伸。

14.根据权利要求13所述的便携式设备，其中，所述控制器还被配置成通过将旋转型的所述被操纵部件的半径乘以推动所述测量棒的力来计算旋转操纵扭矩，并处理所计算的扭矩以生成随时间的操纵扭矩信息。

15.根据权利要求12所述的便携式设备，还包括测量设备主体，所述测量设备主体包括：

信号处理器，所述信号处理器被配置成将从所述操纵力测量单元接收的模拟操纵扭矩信号转换成数字信号；

存储器，所述存储器被配置成存储通过对所述被操纵部件的测量所收集的操纵扭矩的变化以及对应的曲线图；

输入部分，所述输入部分被配置成由用户操作以用于操纵扭矩测量；

电源单元，所述电源单元包括能够充电和放电的电池并且被配置成供应电力；以及

显示器，所述显示器被配置成显示用于设定用户环境和测量条件的各种菜单；并且

所述控制器还被配置成根据来自所述输入部分的输入在预设时间段期间操作所述操纵力测量单元、在操纵所述被操纵部件的同时测量操纵扭矩的变化，并且通过所述显示器视觉地显示随时间的对应曲线图。

16.根据权利要求2所述的便携式设备，其中，所述测量设备主体包括：

安装部分，所述安装部分能够安装所述操纵力测量单元并且通过连接器端子电连接到所安装的操纵力测量单元；以及

紧固螺栓，所述紧固螺栓与所述测量设备主体的主体壳体的侧表面螺纹接合，并且所述紧固螺栓被配置成朝向所述主体壳体向所安装的操纵力测量单元的侧表面施加紧固力。

17.根据权利要求1所述的便携式设备，还包括测量设备主体，所述测量设备主体包括：

信号处理器，所述信号处理器被配置成将从所述操纵力测量单元接收的模拟操纵力信号转换成数字信号；

存储器，所述存储器被配置成存储通过对所述被操纵部件的测量而收集的操纵力的变化；

输入部分，所述输入部分被配置成由用户操作以用于操纵力测量；

电源单元，所述电源单元被配置成供应电力；以及

显示器，所述显示器被配置成显示用于设定用户环境和测量条件的菜单；并且

所述控制器还被配置成根据来自所述输入部分的输入在预设时间段期间操作所述操纵力测量单元、在操纵所述被操纵部件的同时测量操纵力的变化，并且通过所述显示器视觉地显示随时间的对应曲线图。

18.根据权利要求17所述的便携式设备，其中，所述测量设备主体还包括通信单元，所述通信单元被配置成通过有线或无线通信连接到用户终端以传送存储在所述存储器中的数据。

19.根据权利要求17所述的便携式设备，其中，所述控制器还被配置成基于在所述信号处理器处理的所述操纵力信号来计算在所述被操纵部件的操作下的所述操纵力随时间的变化，并且生成针对时间相关变化的所述曲线图。

20.根据权利要求17所述的便携式设备，其中，所述控制器还被配置成生成与所述曲线图对应的时间相关的数字数据并且通过所述显示器将所生成的数据与所述曲线图一起显示。

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