CN218594137U - 用于控制车速的手动输入组件、车速调节系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种用于控制车速的手动输入组件、车速调节系统及车辆，以提高车速控制的精准性，涉及车辆技术领域。该用于控制车速的手动输入组件包括输入件、力传感器与弹性模块。其中，输入件用于接收手动输入的操作力，并可在操作力的作用下沿第一方向运动；力传感器用于检测操作力的力信号，并将力信号转化为电信号传递至目标装置，以控制车速；弹性模块设置于输入件与力传感器之间，当输入件接收操作力时，弹性模块将操作力传递至力传感器，且弹性模块为输入件提供与第一方向相反的弹性回复力。本申请实施例提供的用于控制车速的手动输入组件用于接收手动输入的操作力，并将力信号转化为电信号传递至目标装置，以控制车速。

Description

用于控制车速的手动输入组件、车速调节系统及车辆

技术领域

本申请涉及技术领域车辆技术领域，尤其涉及一种用于控制车速的手动输入组件、车速调节系统及车辆。

背景技术

相关技术中，运用电信号控制车速的输入组件的大致原理如下，输入组件包括输入件与力传感器，输入件用于接收驾驶员的操作力，并将操作力传递至力传感器上，力传感器将力信号转化为电信号，并将电信号传递至控制装置，以控制车速。

但是，在输入件向力传感器传递力信号的过程中，驾驶员很难通过输入件对力信号的大小进行较为精准的控制，这使得车速控制精准性较差。

发明内容

鉴于此，本申请实施例提供一种用于控制车速的手动输入组件、车速调节系统及车辆，以提高车速控制的精准性。

第一方面，本申请实施例提供一种用于控制车速的手动输入组件，该用于控制车速的手动输入组件，包括输入件、力传感器与弹性模块。其中，输入件用于接收手动输入的操作力，并可在操作力的作用下沿第一方向运动；力传感器用于检测操作力的力信号，并将力信号转化为电信号传递至目标装置，以控制车速；弹性模块设置于输入件与力传感器之间，当输入件接收操作力时，弹性模块将操作力传递至力传感器，且弹性模块为输入件提供与第一方向相反的弹性回复力。

在本申请中的一些可选地实施例中，力传感器为压力传感器，弹性模块的两端分别沿第一方向支撑于力传感器与输入件。

在本申请中的一些可选地实施例中，弹性模块包括压缩弹簧与推杆。其中，压缩弹簧套设于推杆上，推杆沿径向向外延伸形成有台阶，压缩弹簧一端沿第一方向支撑于输入件，另一端沿第一方向支撑于台阶沿径向延伸的壁面上，台阶远离压缩弹簧的一侧支撑于力传感器上。

在本申请中的一些可选地实施例中，输入件为按键，操作力为按压力，弹性模块的一端沿第一方向支撑于按键背离受压侧的一侧。

在本申请中的一些可选地实施例中，该用于控制车速的手动输入组件还包括壳体，壳体上形成有按键孔，第一方向为按键孔的轴向，按键设置于按键孔内，且沿按键孔的轴向与按键孔的内壁滑动配合，沿按键孔的轴向，弹性模块位于按键靠近壳体内的一侧。

在本申请中的一些可选地实施例中，力传感器为拉力传感器，弹性模块为拉伸弹簧，弹性模块的两端分别连接于输入件与力传感器。

在本申请中的一些可选地实施例中，弹性模块包括扭簧，输入件为旋转件，旋转件可相对力传感器转动，第一方向为旋转件转动的方向，旋转件的旋转轴线与扭簧的轴线重合，扭簧的两端分别与旋转件与力传感器连接。

在本申请中的一些可选地实施例中，输入件设置于方向盘上，输入件的数量为两个，两个输入件分别位于方向盘中线的两侧，且分别位于方向盘水平线的相对两侧。

第二方面，本申请实施例提供一种车速调节系统，该车速调节系统包括目标装置与本申请实施例第一方面提供的用于控制车速的手动输入组件。其中，目标装置包括制动器、油门控制器和换挡器中的一个或一个以上，目标装置与力传感器电联接，目标装置用于根据力传感器输出的信号调节车速。

第三方面，本申请实施例提供一种车辆，该包括车轮与本申请实施例第一方面提供的用于控制车速的手动输入组件。其中，力传感器用于将力信号转化为电信号并传递至目标装置，以控制车轮的转速。

本申请实施例提供的用于控制车速的手动输入组件，弹性模块设置于输入件与力传感器之间，力信号通过弹性模块传递至力传感器，力信号的大小能够得到较为精准的控制。在输入件接收操作力时，输入件沿第一方向运动带动弹性模块发生弹性形变，弹性模块的形变量能够反映力传感器接收的力信号的大小，弹性模块的形变量越大，力传感器接收的力信号越大。弹性模块的较强的形变能力，有利于减小力信号的大小变化相对输入件运动幅度的敏感性，且力信号的大小变化与弹性件的形变量之间具有线性关系，进而有利于通过输入件的运动对力信号大小进行较为精准的控制，进而有利于精准的控制车速。因此，本申请实施例提供的用于控制车速的手动输入组件有利于提高车速控制的精准性。

附图说明

图1为本申请一些实施例中的控制系统的结构示意图；

图2为对比例中的输入组件的结构示意图之一；

图3为本申请一些实施例中的用于控制车速的手动输入组件的结构示意图之一；

图4为本申请一些实施例中的输入组件的安装于方向盘的结构示意图。

图5为本申请一些实施例中的用于控制车速的手动输入组件的结构示意图之二；

图6为本申请一些实施例中的用于控制车速的手动输入组件的结构示意图之三。

附图标记：01-按钮；011-凸柱；02-弹簧；03-传感器；1-用于控制车速的手动输入组件；11-输入件；111-连接部；112-本体部；12-力传感器；13-弹性模块；131-压缩弹簧；132-推杆；1321-台阶；14-壳体；141-按键孔；21-制动盘；22-卡钳；23-控制单元；3-方向盘；a-第一方向；b-方向盘中线；c-方向盘水平线。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

此外，在本申请实施例中，“上”、“下”、“左”以及“右”等方位术语是相对于附图中的部件示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。

在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。

在本申请实施例中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

在本申请实施例中，“示例性地”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性地”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性地”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

请参照图1，本申请实施例提供一种车辆，包括车轮与用于控制车速的手动输入组件1。用于控制车速的手动输入组件1用于接收手动输入的操作力，并将操作力的力信号转化为电信号传递至目标装置，以控制车速。具体地，用于控制车速的手动输入组件1包括输入件11与力传感器12。输入件11用于接收手动输入的操作力，力传感器12用于将力信号转化为电信号并传递至目标装置，以控制车轮的转速。

请参照图1，本申请实施例中的目标装置可以有多种实现形式，可以是制动器、油门控制器和换挡器等等。本申请实施例还提供一种车速调节系统，包括目标装置与与用于控制车速的手动输入组件1。其中，目标装置包括制动器、油门控制器和换挡器中的一个或一个以上，目标装置与力传感器12电联接，目标装置用于根据力传感器12输出的信号调节车速。目标装置与力传感器12之间的电联接可以是有线连接，也可以是无线连接。一般地，目标装置可以通过控制单元23与力传感器12电联接，控制单元23用于将力传感器12输出的信号进行处理，并传递给执行器。在此基础上，在本申请中的一些可选地实施例中，控制单元23的数量为两个，两个控制单元23分别控制前车轮与后车轮的转速。

相关技术中的输入组件，在输入件11向力传感器12传递力信号的过程中，驾驶员很难通过输入件11对力信号的大小进行较为精准的控制，这使得车速控制精准性较差。下面对相关技术中车速控制精准性较差的原因进行分析，可以理解的是，分析过程以及结论均为本申请创造性的一部分。

请参照图2，相关技术中的输入组件包括按钮01，按钮01远离按压侧的一侧形成有凸柱011，凸柱011在按钮01受压时与传感器03抵接，以将按压力传递给传感器03，按钮01远离按压侧的一侧设置有弹簧02，弹簧02用于为按钮01提供弹性回复力。如此结构形式，凸柱011的刚性较大，凸柱011一旦与传感器03接触，按钮01就无法向受压方向继续进行较大幅度的运动，驾驶员无法通过按钮01的运动幅度来控制传感器03的受力大小，力信号无法得到较为精准的控制，车速控制精准性较差。

鉴于此，请参照图3，本申请实施例的用于控制车速的手动输入组件1，该用于控制车速的手动输入组件1包括输入件11、力传感器12与弹性模块13。其中，输入件11用于接收手动输入的操作力，并可在操作力的作用下沿第一方向a运动；力传感器12用于检测操作力受到的力信号，并将力信号转化为电信号传递至目标装置，以控制车速；弹性模块13设置于输入件11与力传感器12之间，当输入件11接收操作力时，弹性模块13将操作力传递至力传感器12，且弹性模块13为输入件11提供与第一方向a相反的弹性回复力。

请参照图3，本申请实施例提供的用于控制车速的手动输入组件1，弹性模块13设置于输入件11与力传感器12之间，力信号通过弹性模块13传递至力传感器12，力信号的大小能够得到较为精准的控制。在输入件11接收操作力时，输入件11沿第一方向a运动带动弹性模块13发生弹性形变，弹性模块13的形变量能够反映力传感器12接收的力信号的大小，弹性模块13的形变量越大，力传感器12接收的力信号越大。弹性模块13的较强的形变能力，有利于减小力信号的大小变化相对输入件11运动幅度的敏感性，且力信号的大小变化与弹性件的形变量之间具有线性关系，进而有利于通过输入件11的运动对力信号大小进行较为精准的控制，进而有利于精准的控制车速。因此，本申请实施例提供的用于控制车速的手动输入组件1有利于提高车速控制的精准性。

请参照图3，需要解释说明的是，本申请实施例中的力信号的大小指的是力传感器12受到的力的强度的大小。本申请实施例中的力传感器12将力信号转化为电信号，指的是力传感器12能够根据力信号大小的不同输出不同的电信号，这里的不同大小的力信号均指的是大于零的力信号。目标装置根据电信号控制车速指的是目标装置能够根据电信号的不同控制车速以不同的转速行驶。

请参照图1和图3，示例性地，在本申请中的一些可选地实施例中，目标装置可以包括制动器、油门控制器和换挡器中的一个或一个以上。在目标装置包括制动器的情况下，制动器可以根据电信号的不同调整其对车轮转动的阻力，比如，可以是弹性模块13的形变量越大，制动器对车轮转动产生的阻力越大，一般地，制动器包括制动盘21与卡钳22，一个输入件11可以同时控制前车轮与后车轮的卡钳22，可以是弹性模块13的形变量越大，卡钳22对制动盘21的夹持力越大；在目标装置包括油门控制器的情况下，油门控制器可以根据电信号的不同调整油门的大小，比如，可以是弹性模块13的形变量越大，油门越大；在目标装置包括换挡器的情况下，制动器可以根据电信号的不同调整档位，比如，可以是弹性模块13的形变量越大，档位数越大。

请参照图3，需要解释说明的是，当输入件11接收操作力时，弹性模块13将操作力传递至力传感器12，指的是在输入件11接收人手输入的操作力的状态下，弹性模块13模块发生弹性形变，这时可将弹性模块13视为处于准静态状态，在弹性模块13的弹性方向上，输入件11对弹性模块13的作用力与力传感器12对弹性模块13的作用力大小相等，方向相反。

请参照图3，需要解释说明的是，弹性模块13为输入件11提供与第一方向a相反的弹性回复力，指的是沿第一方向a，输入件11相对初始位置的位移能够使弹性模块13对输入件11产生与第一方向a相反的力。输入件11相对初始位置沿第一方向a的位移越大，能够使得弹性模块13的形变量越大，进而使得弹性模块13对输入件11产生的与第一方向a相反的力越大。驾驶员的手离开输入件11，输入件11能够在弹性模块13的作用下复位，即回复至初始位置。

请参照图3，需要解释说明的是，第一方向a不限于沿直线延伸，也可以是沿折线或曲线等延伸，本申请实施例不对第一方向a的延伸形状进行限制。

请参照图3，可以理解的是，输入件11用于接收手动输入的操作力，即驾驶员通过人手带动输入件11沿第一方向a运动，进而带动弹性模块13产生弹性形变。这样，使得弹性模块13能够给驾驶员反馈对应车速相匹配的手感。驾驶员通过人手调节车速，有利于改善汽车行驶过程中，驾驶员的脚需要在加速踏板、制动踏板等之间来回切换，易将加速踏板错当成制动踏板的问题，解放驾驶员脚的同时又增加了行车的安全性。

请参照图4，在本申请中的一些可选地实施例中，输入件11设置于方向盘3上，如此结构形式，有利于进一步提高驾驶员操作的方便性。输入件11的数量不做限制，可以是一个，也可以是至少两个。在输入件11的数量为至少两个的情况下，可以是至少两个输入件11分别控制油门控制器、制动器和换挡器等中的至少两个，也可以是多个输入件11均控制油门控制器、制动器和换挡器等中的一个。在本申请中的一些可选地实施例中，至少两个输入件11沿方向盘3的周向布置，如此结构形式，有利于提高驾驶员操作的方便性。

请参照图4，在本申请中的一些可选地实施例中，输入件11的数量为两个，两个输入件11分别位于方向盘中线b的两侧，且分别位于方向盘水平线c的相对两侧。如此结构形式，驾驶员的双手均能够方便地对输入件11进行操作，且两个输入件11分别位于方向盘水平线c的相对两侧，不容易产生对输入件11的误触，在此基础上，在本申请中的一些可选地实施例中，两个输入件11分别设置于方向盘3的3点钟位置及9点钟位置。

请参照图3，本申请实施例中的力传感器12的实现形式可以有多种，比如可以是压力传感器、拉力传感器、弯曲传感器与扭力传感器中的一个或一个以上。在本申请中的一些可选地实施例中，力传感器12为压力传感器，弹性模块13的两端分别沿第一方向a支撑于力传感器12与输入件11。如此结构形式，当输入件11接收操作力时，输入件11压缩弹性模块13，以使弹性模块13将操作力传递至压力传感器，且弹性模块13为输入件11提供与第一方向a相反的弹性回复力。弹性模块13将受压产生的支撑力传递到压力传感器上，有利于使得弹性模块13、力传感器12与输入件11之间的安装较为简便且可靠。

请参照图3，在力传感器12为压力传感器的基础上，弹性模块13的实现形式可以有多种，比如，可以是压缩弹簧131、扭簧、挠性弹杆或气弹簧等等。在本申请中的一些可选地实施例中，弹性模块13可以是压缩弹簧131，压缩弹簧131的两端沿延伸方向分别支撑于压力传感器与输入件11上，当输入件11接收操作力时，输入件11沿压缩弹簧131的延伸方向使压缩弹簧131压缩；弹性模块13也可以是扭簧，扭簧的两端分别支撑于压力传感器与输入件11上，当输入件11接收操作力时，输入件11使扭簧发生弹性形变；弹性模块13也可以是挠性弹杆，挠性弹杆延伸方向的两端分别支撑于压力传感器与输入件11上，当输入件11接收操作力时，输入件11使挠性弹杆发生弯曲。

请参照图5，在本申请中的一些可选地实施例中，弹性模块13还可以是包括压缩弹簧131与推杆132。其中，压缩弹簧131套设于推杆132上，推杆132沿径向向外延伸形成有台阶1321，压缩弹簧131一端沿第一方向a支撑于输入件11，另一端沿第一方向a支撑于台阶1321沿径向延伸的壁面上，台阶1321远离压缩弹簧131的一侧支撑于力传感器12上。如此结构形式，当输入件11接收操作力时，输入件11压缩压缩弹簧131。压缩弹簧131套设于推杆132上，压缩弹簧131通过台阶1321支撑于力传感器12，有利于提高安装以及运动过程中的平稳性，提高结构的可靠性。在此基础上，在本申请中的一些可选地实施例中，推杆132背离力传感器12的一端穿设于输入件11上，如此结构形式，有利于提高安装的稳固性。

本申请实施例中，输入件11的实现形式可以有多种，可以是按键、旋钮、握把等等，也可以是齿轮齿条机构、涡轮蜗杆机构、丝杠螺母机构等等。

可选地，在本申请中的一些实施例中，输入件11为齿轮齿条机构，齿轮用于接收操作力以带动齿条运动，进而使齿条带动弹性模块13形变。如此结构形式，齿轮与齿条的啮合有利于实现操作力的逐级施加，有利于进一步提高车速控制的精准性。

请参照图3和图5，可选地，在力传感器12为压力传感器的基础上，在本申请中的一些实施例中，输入件11为按键，操作力为按压力，弹性模块13的一端沿第一方向a支撑于按键背离受压侧的一侧。如此结构形式，结构较为简便，且便于驾驶员的操作。需要解释说明的是，按键的受压侧即用于接受人手按压的一侧。在此基础上，在本申请中的一些可选地实施例中，该用于控制车速的手动输入组件1还包括壳体14，壳体14上形成有按键孔141，第一方向a为按键孔141的轴向，按键设置于按键孔141内，且沿按键孔141的轴向与按键孔141的内壁滑动配合，沿按键孔141的轴向，弹性模块13位于按键靠近壳体14内的一侧。如此结构形式，有利于按键与弹性模块13的可靠安装。

请参照图6，在本申请中的一些可选地实施例中，力传感器12也可以是拉力传感器，弹性模块13为拉伸弹簧，弹性模块13的两端分别连接于输入件11与力传感器12。如此结构形式，当输入件11接收操作力时，输入件11拉伸弹性模块13，以使弹性模块13将操作力传递至拉力传感器，且弹性模块13为输入件11提供与第一方向a相反的弹性回复力。在此基础上，在本申请中的一些可选地实施例中，输入件11为按键，输入件11包括本体部112与连接部111，本体部112用于接受按压，连接部111位于本体部112远离受压侧的一侧，连接部111用于与拉伸弹簧的一端连接，沿本体部112接受按压的方向，力传感器12位于本体部112的受压侧和连接部111之间，当输入件11受压时，本体部112带动连接部111沿受压方向运动，进而使拉伸弹簧伸长。

在本申请中的一些可选地实施例中，弹性模块13包括扭簧，输入件11为旋转件，旋转件可相对力传感器12转动，第一方向a为旋转件转动的方向,旋转件的旋转轴线与扭簧的轴线重合，扭簧的两端分别与旋转件与力传感器连接12连接。如此结构形式，结构较为简单，扭簧设置于旋转件与力传感器12之间，当旋转件接收操作力时，旋转件沿旋转轴线转动并使扭簧弹性形变，以使扭簧将操作力传递至力传感器12，且扭簧为旋转件提供与第一方向a相反的弹性回复力，力传感器12、输入件11与弹性模块13之间的安装连接与相对运动均较为稳固可靠。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于控制车速的手动输入组件，其特征在于，包括：

输入件，用于接收手动输入的操作力，并可在所述操作力的作用下沿第一方向运动；

力传感器，用于检测所述操作力的力信号，并将所述力信号转化为电信号传递至目标装置，以控制车速；

弹性模块，设置于所述输入件与所述力传感器之间，当所述输入件接收所述操作力时，所述弹性模块将所述操作力传递至所述力传感器，且所述弹性模块为所述输入件提供与所述第一方向相反的弹性回复力。

2.根据权利要求1所述的用于控制车速的手动输入组件，其特征在于，所述力传感器为压力传感器，所述弹性模块的两端分别沿所述第一方向支撑于所述力传感器与所述输入件。

3.根据权利要求2所述用于控制车速的手动输入组件，其特征在于，所述弹性模块包括：

压缩弹簧；

推杆，所述压缩弹簧套设于所述推杆上，所述推杆沿径向向外延伸形成有台阶，所述压缩弹簧一端沿所述第一方向支撑于输入件，另一端沿所述第一方向支撑于所述台阶沿径向延伸的壁面上，所述台阶远离所述压缩弹簧的一侧支撑于所述力传感器上。

4.根据权利要求2所述的用于控制车速的手动输入组件，其特征在于，所述输入件为按键，所述操作力为按压力，所述弹性模块的一端沿所述第一方向支撑于所述按键背离受压侧的一侧。

5.根据权利要求4所述的用于控制车速的手动输入组件，其特征在于，还包括壳体，所述壳体上形成有按键孔，所述第一方向为所述按键孔的轴向，所述按键设置于所述按键孔内，且沿所述按键孔的轴向与所述按键孔的内壁滑动配合，沿所述按键孔的轴向，所述弹性模块位于所述按键靠近所述壳体内的一侧。

6.根据权利要求1所述的用于控制车速的手动输入组件，其特征在于，所述力传感器为拉力传感器，所述弹性模块为拉伸弹簧，所述弹性模块的两端分别连接于所述输入件与所述力传感器。

7.根据权利要求1所述的用于控制车速的手动输入组件，其特征在于，弹性模块包括扭簧，所述输入件为旋转件，所述旋转件可相对所述力传感器转动，所述第一方向为所述旋转件转动的方向，所述旋转件的旋转轴线与所述扭簧的轴线重合，所述扭簧的两端分别与所述旋转件与所述力传感器连接。

8.根据权利要求1～7中任一项所述用于控制车速的手动输入组件，其特征在于，所述输入件设置于方向盘上，所述输入件的数量为两个，两个所述输入件分别位于所述方向盘中线的两侧，且分别位于方向盘水平线的相对两侧。

9.一种车速调节系统，其特征在于，包括：

权利要求1～8中任一项所述的用于控制车速的手动输入组件；

目标装置，包括制动器、油门控制器和换挡器中的一个或一个以上，所述目标装置与所述力传感器电联接，所述目标装置用于根据所述力传感器输出的信号调节车速。

10.一种车辆，其特征在于，包括：

权利要求1～8中任一项所述的用于控制车速的手动输入组件；

车轮，所述力传感器用于将所述力信号转化为电信号并传递至目标装置，以控制所述车轮的转速。

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