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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein integriertes Steuergerät für ein autonomes Fahrzeug.
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HINTERGRUND
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Ein autonomes Fahrzeug ist ein intelligentes Fahrzeug, das eine autonome Fahrtechnologie einsetzt und ohne manuelle Betätigung des Lenkrads, des Gaspedals und der Bremse durch den Fahrer das Ziel selbständig erreichen kann.
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Wird eine autonome Fahrsituation durchgängig realisiert, kann der Fahrer zwischen einem manuellen Fahrmodus, in dem der Fahrer das Fahrzeug lenkt, und einem autonomen Fahrmodus, in dem das Fahrzeug das Ziel autonom und ohne Zutun des Benutzers erreichen kann, wählen.
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Tritt jedoch während einer autonomen Fahrt ein Notfall ein, muss einer der Insassen das Fahrzeug manuell bedienen. Zu diesem Zweck muss das Fahrzeug mit einer Vorrichtung ausgestattet sein, die vom Benutzer im manuellen Fahrmodus bedient werden kann.
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Zum Beispiel kann der Fahrzeugführer das Fahrzeug im manuellen Fahrmodus mit einer Vorrichtung wie einem Joystick bedienen, der in Verbindung mit einer Spielkonsole oder ähnlichem verwendet wird. Da mehrere Tasten, Hebel und Kippschalter auf einem einzigen Joystick auf komplizierte Weise angeordnet sind, kann die Bedienung schwierig und unbequem sein, und es besteht insbesondere die Möglichkeit, dass Fehlbedienungen auftreten.
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Die obigen Beschreibungen der Hintergrundtechniken dienen nur dem Verständnis des Hintergrunds der vorliegenden Offenbarung und sollen von einem Durchschnittsfachmann in dem technischen Gebiet nicht als Übereinstimmung mit dem bereits bekannten Stand der Technik betrachtet werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es ist ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung, ein integriertes Steuergerät bereitzustellen, das in einem autonomen Fahrzeug installiert ist, so dass der Benutzer das Fahrzeug steuern kann, wenn der Fahrmodus von einem autonomen Fahrmodus zu einem manuellen Fahrmodus umgeschaltet wird. Das integrierte Steuergerät umfasst eine bewegbare Steuervorrichtung zum Lenken, Gangschalten, Beschleunigen und Bremsen und eine feste Anzeigevorrichtung, die durch Berührung bedient wird, um andere Funktionen zu steuern. Dadurch wird der Bedienungskomfort verbessert, und Fehlbedienungen können weitestgehend verhindert werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein integriertes Steuergerät in einem autonomen Fahrzeug so angeordnet, dass ein Benutzer das integrierte Steuergerät bedienen kann, wenn ein Fahrmodus von einem autonomen Fahrmodus in einen manuellen Fahrmodus umgeschaltet wird, wobei das integrierte Steuergerät eine bewegbare Steuervorrichtung enthält, die der Benutzer hält und mit der Hand des Benutzers zum Lenken, Gangschalten, Beschleunigen und Bremsen bedient. Die bewegbare Steuervorrichtung kann umfassen: ein Gehäuse, das von einer Hand des Benutzers gehalten wird; und einen Lenkradschalter, einen Gangschaltschiebeschalter, einen Beschleunigungsdrehschalter und einen Bremstastenschalter, die in dem Gehäuse angeordnet sind.
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Das integrierte Steuergerät für ein autonomes Fahrzeug kann außerdem eine feste Anzeigevorrichtung enthalten, die so konfiguriert ist, dass sie von der bewegbaren Steuervorrichtung getrennt ist und vom Benutzer durch Berührung betätigt werden kann, um die Steuerung anderer Funktionen als Lenken, Gangschalten, Beschleunigen und Bremsen zu ermöglichen.
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Bei der bewegbaren Steuervorrichtung kann es sich um eine tragbare Vorrichtung handeln, die der Benutzer halten und in eine gewünschte Position bringen kann, und bei der festen Anzeigevorrichtung kann es sich um eine Vorrichtung handeln, das fest in einem Innenraum des autonomen Fahrzeugs installiert ist.
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Andere Funktionen, die durch die Steuerung der festen Anzeigevorrichtung realisiert werden, können eine Funktion der an der Vorder- und Rückseite des Fahrzeugs angebrachten Fernscheinwerfer, eine Funktion zur Abgabe eines Warntons und eine Funktion zum Umschalten eines Fahrmodus sein.
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Die bewegbare Steuervorrichtung kann mit dem autonomen Fahrzeug über einen Federdraht verbunden sein, und gegenüberliegenden Enden des Federdrahtes können mit der bewegbaren Steuervorrichtung und dem autonomen Fahrzeug in einer trennbaren Verbindungsstruktur verbunden sein.
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Das Gehäuse kann umfassen: ein Halteteil, das von einer Hand des Benutzers gehalten wird; und ein Schalterteil, das sich entlang einer Längsrichtung des Halteteils erstreckt und den Lenkradschalter, den Gangschaltschiebeschalter, den Beschleunigungsdrehschalter und den Bremstastenschalter umfasst.
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Wenn der Benutzer das Halteteil mit einer Hand des Benutzers hält, kann der Lenkradschalter an einem oberen Ende einer hinteren Fläche des Gehäuses angeordnet sein und kann von der anderen Hand des Benutzers, die das Halteteil nicht hält, im oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden, um betätigt zu werden.
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Der Lenkradschalter kann durch die Betätigung bzw. Bedienung des Benutzers im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn in Bezug auf das Gehäuse gedreht werden und kann, wenn die Betätigungskraft des Benutzers nachlässt, durch die Federkraft einer Rückstellfeder in die entgegengesetzte Richtung gedreht werden, um in die Ausgangsposition zurückzukehren.
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Der Lenkradschalter kann einen Dämpfer enthalten, der so konfiguriert ist, dass er die Geschwindigkeit der Rückstellung aufgrund der Federkraft der Rückstellfeder verlangsamt, und der Dämpfer kann konzentrisch im Inneren des Lenkradschalters installiert sein.
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Der Gangschaltschiebeschalter kann auf einer oberen Fläche des Schalterteils angeordnet sein, und der Benutzer kann den Schaltschiebeschalter betätigen, indem er einen Finger seiner anderen Hand, die das Halteteil nicht hält, in Kontakt mit einer Fläche des Gangschaltschiebeschalters bringt und den Finger nach vorne schiebt oder nach hinten zieht.
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Wenn der Gangschaltschiebeschalter betätigt wird, kann einer von vier Gängen (P-Gang, R-Gang, N-Gang und D-Gang) ausgeführt werden, oder einer von drei Gängen (R-Gang, N-Gang und D-Gang) kann ausgeführt werden.
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Wenn einer der drei Schaltgänge (R-Gang, N-Gang und D-Gang) so konfiguriert ist, dass er bei Betätigung des Gangschaltschiebeschiebers ausgeführt wird, kann auf der festen Anzeigevorrichtung ein Menü zum Schalten in den P-Gang konfiguriert werden.
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Wenn einer der drei Schaltgänge (R-Gang, N-Gang und D-Gang) so konfiguriert ist, dass er ausgeführt wird, wenn der Gangschaltschiebeschalter betätigt wird, kann der Gangschaltschiebeschalter in den N-Gang geschaltet werden, und dann kann der Bremstastenschalter für eine vorgegebene Zeit oder länger betätigt werden, so dass der P-Gang ausgeführt wird.
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Der Beschleunigungsdrehschalter kann an einer Position angeordnet sein, die dem Halteteil in dem Schalterteil am nächsten liegt, und der Benutzer kann den Beschleunigungsdrehschalter betätigen, indem er einen Finger seiner Hand, die das Halteteil hält, in ein Loch des Gehäuses in einer Richtung nach links/rechts einführt und dann den Finger nach hinten zieht.
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Um ein Gefühl der Betätigung und eine Rückstellkraft des Beschleunigungsdrehschalters bereitzustellen, kann eine Kugel (auch als Geschoss bezeichnet) in den Beschleunigungsdrehschalter eingebaut werden, um durch das Medium einer Kugelfeder elastisch gestützt zu werden, und ein Nutelement kann fest in das Gehäuse eingebaut werden, wobei das Nutelement eine gewellte Nut enthält, die darauf ausgebildet ist und in Kontakt mit der Kugel steht.
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Wenn der Benutzer das Halteteil mit einer Hand hält, kann der Bremstastenschalter auf einer Rückseite des Gehäuses angeordnet sein, und der Benutzer kann den Bremstastenschalter durch Drücken des Bremstastenschalters mit einem Finger der das Halteteil haltenden Hand des Benutzers betätigen.
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Der Beschleunigungsdrehschalter und der Bremstastenschalter können so installiert sein, dass sie mittels einer Verbindungsfeder miteinander verbunden sind, die Verbindungsfeder kann den Beschleunigungsdrehschalter und den Bremstastenschalter mit einer Rückstellkraft versehen, und wenn der Benutzer gleichzeitig den Beschleunigungsdrehschalter und den Bremstastenschalter betätigt, kann der Benutzer durch eine Federkraft der Verbindungsfeder eine Situation erkennen, in der die beiden Schalter gleichzeitig betätigt werden.
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Die bewegbare Steuervorrichtung kann ferner umfassen: Permanentmagnete, die mit dem Lenkradschalter, dem Gangschaltschiebeschalter, dem Beschleunigungsdrehschalter bzw. dem Bremstastenschalter verbunden sind; und eine Leiterplatte (PCB, Printed Circuit Board), die fest im Gehäuse installiert ist und den Permanentmagneten gegenüberliegt. Die Leiterplatte kann durch eine Änderung des magnetischen Flusses der Permanentmagnete ein Signal aus einem Signal, das sich ein Lenken bezieht, einem Signal, das sich auf ein Gangschalten bezieht, einem Signal, das sich auf eine Beschleunigung bezieht, und einem Signal, das sich auf ein Bremsen bezieht, erzeugen.
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Wenn der Beschleunigungsdrehschalter und der Bremstastenschalter gleichzeitig betätigt werden, kann die Leiterplatte ein Signal des Bremstastenschalters als Priorität erkennen und verarbeiten.
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Um Fehlbetätigungen zu vermeiden, können der Lenkradschalter, der Gangschaltschiebeschalter, der Beschleunigungsdrehschalter und der Bremstastenschalter auf unterschiedliche Weise betätigt werden.
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Ein integriertes Steuergerät für ein autonomes Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung ist wie folgt konfiguriert: Wenn der Fahrmodus von einem autonomen Fahrmodus auf einen manuellen Fahrmodus umgeschaltet wird, betätigt der Benutzer eine bewegbare Steuervorrichtung, die einer tragbaren Vorrichtung entspricht, um ein Lenken, ein Gangschalten, ein Beschleunigen und ein Bremsen eines/des Fahrzeugs durchzuführen, und betätigt eine feste Anzeigevorrichtung vom Berührungstyp, um andere Funktionen des Fahrzeugs durchzuführen. Diese Konfiguration hat den Vorteil, dass die Bedienung einfach und bequem ist. Insbesondere werden verschiedene Fahrzeugsteuerfunktionen getrennt der bewegbaren Steuervorrichtung und der berührungsempfindlichen festen Anzeigevorrichtung zugewiesen, wodurch Fehlbetätigungen weitestgehend verhindert werden.
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Außerdem handelt es sich bei der bewegbaren Steuervorrichtung um eine tragbare Vorrichtung, die vom Benutzer in der Hand gehalten werden kann, um sie in eine gewünschte Position zu bringen, und die den Vorteil hat, dass sie aufgrund ihres geringen Volumens und geringen Gewichts leicht zu betätigen ist.
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Darüber hinaus sind der Lenkradschalter, der Gangschiebeschalter, der Beschleunigungsdrehschalter und der Bremstastenschalter, die in der bewegbaren Steuervorrichtung vorgesehen sind, so konfiguriert, dass sie auf verschiedene Arten betätigt werden können, wodurch Fehlbetätigungen weitestgehend verhindert werden.
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Figurenliste
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Die obigen und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher ersichtlich:
- 1 zeigt eine integrierte Steuervorrichtung, die in einem autonomen Fahrzeug in einer Form der vorliegenden Offenbarung angeordnet ist;
- 2 ist eine perspektivische Ansicht einer bewegbaren Steuervorrichtung in einer Form der vorliegenden Offenbarung;
- 3 und 4 sind Seitenansichten der in 2 dargestellten bewegbaren Steuervorrichtung, wobei eine Seitenfläche des Gehäuses entfernt wurde;
- 5 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der bewegbaren Steuervorrichtung in einer Form der vorliegenden Offenbarung, die in 3 dargestellt ist;
- 6 bis 8 sind Zeichnungen, die einen Lenkradschalter in einer Form der vorliegenden Offenbarung beschreiben;
- 9 ist eine Zeichnung zur Beschreibung eines Gangschaltschiebeschalters in einer Form der vorliegenden Offenbarung; und
- 10 und 11 sind Zeichnungen, die einen Beschleunigungsdrehschalter und einen Bremstastenschalter in einer Form der vorliegenden Offenbarung beschreiben.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Eine spezifische strukturelle oder funktionale Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, die in der Spezifikation oder der Anmeldung offenbart werden, wird lediglich zum Zweck der Beschreibung der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung angegeben. Daher können die Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung in verschiedenen Formen bzw. Ausbildungen implementiert werden, und die vorliegende Offenbarung sollte nicht so ausgelegt werden, dass sie auf die in der Spezifikation oder Anmeldung beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist.
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An den Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden, und daher werden bestimmte Ausführungsformen in den Zeichnungen dargestellt und in der Beschreibung oder Anmeldung beschrieben. Es sollte jedoch verstanden werden, dass Ausführungsformen gemäß dem Konzept der vorliegenden Offenbarung nicht auf die besonderen offengelegten Ausführungsformen beschränkt sind, sondern die vorliegende Offenbarung alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen umfasst, die in den Grundgedanken und Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen.
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Begriffe wie „ein erstes“ und/oder „ein zweites“ können zur Beschreibung verschiedener Elemente verwendet werden, doch sollten die Elemente nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden. Diese Begriffe dienen lediglich dazu, ein Element von anderen Elementen zu unterscheiden. So kann beispielsweise ein erstes Element als zweites Element bezeichnet werden, und ebenso kann ein zweites Element als zweites Element bezeichnet werden, ohne dass der Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung verlassen wird.
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Wird ein Element als mit anderen Elementen „verbunden“ oder „zugänglich“ bezeichnet, so sollte verstanden werden, dass das Element nicht nur direkt mit den anderen Elementen verbunden oder zugänglich ist, sondern dass auch ein anderes Element zwischen ihnen liegen kann. Wird dagegen ein Element als „direkt verbunden“ oder „direkt zugänglich“ mit einem anderen Element bezeichnet, so ist davon auszugehen, dass sich kein Element dazwischen befindet. Die anderen Ausdrücke zur Beschreibung einer Beziehung zwischen Strukturelementen, d. h. „zwischen“ und „nur zwischen“ oder „benachbart“ und „direkt benachbart“, sollten ähnlich wie die obige Beschreibung interpretiert werden.
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Die hier verwendeten Begriffe dienen lediglich der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und sollen die vorliegende Offenbarung nicht einschränken. Ein Ausdruck im Singular kann einen Ausdruck im Plural einschließen, es sei denn, sie sind in einem bestimmten Zusammenhang eindeutig verschieden. Die hier verwendeten Ausdrücke „umfassen“ oder „aufweisen“ sollen das Vorhandensein der genannten Merkmale, Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten oder Kombinationen davon angeben und sind so zu verstehen, dass sie das mögliche Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten oder Kombinationen davon nicht ausschließen.
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Sofern nicht anders definiert ist, haben alle hier verwendeten Begriffe, einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe, die gleiche Bedeutung, wie sie von einem Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich die vorliegende Offenbarung bezieht, gemeinhin verstanden wird. Solche Begriffe, wie sie in einem allgemein gebräuchlichen Wörterbuch definiert sind, können so ausgelegt werden, dass sie die Bedeutung aufweisen, die den kontextuellen Bedeutungen auf dem betreffenden technischen Gebiet entspricht, und sind nicht so auszulegen, dass sie ideale oder übermäßig formale Bedeutungen haben, sofern sie hier nicht eindeutig definiert sind.
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Eine Steuereinheit (Controller) gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann durch einen nichtflüchtigen Speicher (nicht dargestellt), der so konfiguriert ist, dass er Daten speichert, die zu einem Algorithmus gehören, der so konfiguriert ist, dass er Operationen verschiedener Fahrzeugkomponenten oder Softwareanweisungen zur Reproduktion des Algorithmus steuert, und einen Prozessor (nicht dargestellt), der so konfiguriert ist, dass er die nachstehend beschriebenen Operationen unter Verwendung der im entsprechenden Speicher gespeicherten Daten durchführt, implementiert werden. Dabei können der Speicher und der Prozessor als einzelne Chips implementiert sein. Alternativ können der Speicher und der Prozessor auch als integrierter Einzelchip ausgeführt sein. Der Prozessor kann in Form eines oder mehrerer Prozessoren ausgeführt werden.
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Nachstehend wird eine integrierte Steuervorrichtung für ein autonomes Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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Wie in den 1 bis 11 dargestellt, ist ein integriertes Steuergerät für ein autonomes Fahrzeug in einigen Formen der vorliegenden Offenbarung eine Vorrichtung, die in einem autonomen Fahrzeug 1 installiert ist und es einem Bediener des Fahrzeugs ermöglicht, das Fahrzeug manuell zu steuern und in einem manuellen Fahrmodus zu fahren, wenn eine Notsituation während des autonomen Fahrens auftritt.
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Das heißt, ein integriertes Steuergerät für ein autonomes Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst: eine bewegbare Steuervorrichtung 10, die von einem Benutzer zum Lenken, Gangschalten, Beschleunigen und Bremsen betätigt wird, während sie von einer Hand 2 des Benutzers gehalten wird; und eine feste Anzeigevorrichtung 20, die so konfiguriert ist, dass sie von der bewegbaren Steuervorrichtung 10 getrennt und vom Benutzer durch Berührung betätigt werden kann, um andere Funktionen als Lenken, Gangschalten, Beschleunigen und Bremsen zu steuern.
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Die bewegbare Steuervorrichtung 10 ist eine tragbare Steuervorrichtung, die von der Hand 2 des Benutzers gehalten werden kann, um in eine gewünschte Position bewegt zu werden, die feste Anzeigevorrichtung 20 ist eine Vorrichtung, die fest in einem Innenraum des autonomen Fahrzeugs 1 installiert ist, und die bewegbare Steuervorrichtung 10 und die feste Anzeigevorrichtung 20 sind somit strukturell voneinander getrennt.
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Entsprechend dem äußeren Erscheinungsbild kann die bewegbare Steuereinrichtung 10 als hebelartige Steuervorrichtung bezeichnet werden.
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Zu den weiteren Funktionen, die durch die Bedienung der feststehenden Anzeigevorrichtung 20 realisiert werden, gehören eine Funktion zum Ansteuern von an der Vorder- und Rückseite des Fahrzeugs angebrachten Lampen, eine Funktion zum Abgeben eines Warntons, und eine Funktion zum Umschalten eines Fahrmodus.
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Zu den Lampen des Fahrzeugs gehören alle Arten von Lampen, die am Fahrzeug angebracht sind, z. B. Scheinwerfer, Nebelscheinwerfer, Blinkleuchten, Rückleuchten, Warnleuchten usw.
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Ein umzuschaltender Fahrmodus umfasst einen autonomen Fahrmodus und einen manuellen Fahrmodus.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird eine bewegbare Steuervorrichtung 10 (die einer tragbaren Vorrichtung entspricht) betätigt, um ein Lenken, ein Gangschalten, eine Beschleunigung und ein Abbremsen eines/des Fahrzeugs auszuführen, und eine feststehende Anzeigevorrichtung 20 vom Berührungstyp wird betätigt, um andere Funktionen des Fahrzeugs auszuführen. Diese Konfiguration hat den Vorteil, dass die Bedienung einfach und bequem ist. Insbesondere werden verschiedene Fahrzeugsteuerungsfunktionen getrennt der bewegbaren Steuervorrichtung 10 und der berührungsempfindlichen festen Anzeigevorrichtung 20 zugewiesen, wodurch Fehlbedienungen weitestgehend verhindert werden.
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Darüber hinaus ist die bewegbare Steuervorrichtung 10 eine tragbare Vorrichtung, die von einem Benutzer in der Hand gehalten werden kann, um sie in eine gewünschte Position zu bringen, und hat den Vorteil, dass die Vorrichtung aufgrund ihres geringen Volumens und geringen Gewichts leicht zu betätigen ist.
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Die bewegbare Steuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst: ein Gehäuse 100, das von der einen Hand 2 des Benutzers gehalten wird, und einen Lenkradschalter 200, einen Gangschaltschiebeschalter 300, einen Beschleunigungsdrehschalter 400 und einen Bremstastenschalter 500, die in dem Gehäuse 100 angeordnet sind.
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Das Gehäuse 100 ist so geformt, dass es eine gerade Kastenstruktur aufweist, und umfasst: ein Halteteil 110, das von der einen Hand 2 des Benutzers gehalten wird; und ein Schalterteil 120, das sich entlang einer Längsrichtung des Halteteils 110 erstreckt und den Lenkradschalter 200, den Gangschaltschiebeschalter 300, den Beschleunigungsdrehschalter 400 und den Bremstastenschalter 500 umfasst.
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Das Gehäuse 100 dient dem äußeren Erscheinungsbild und dem Schutz der inneren Komponenten im Falle eines Aufpralls, ist durch Kopplung eines linken und eines rechten Gehäuses, die voneinander trennbar konfiguriert sind, konfiguriert und umfasst eine darin angeordnete Kernhalterung 130.
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Die Kernhalterung 130 enthält mehrere funktionale Komponenten, die mit ihr gekoppelt sind, und dient zur Halterung einer Leiterplatte (PCB), die später beschrieben wird.
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Eine Konfiguration mit dem linken Gehäuse, dem rechten Gehäuse und der Kernhalterung 130 kann das Gehäuse 100 kennzeichnen.
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Die bewegbare Steuervorrichtung 10 ist mit dem autonomen Fahrzeug über einen Federdraht 30 verbunden, und die gegenüberliegenden Enden des Federdrahtes 30 sind mit der bewegbaren Steuervorrichtung 10 und dem autonomen Fahrzeug in einer trennbaren Verbindungsstruktur verbunden.
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Die bewegbare Steuervorrichtung 10 ist eine tragbare Steuervorrichtung, die von der Hand 2 des Benutzers, der ein Fahrzeugführer ist, gehalten werden kann, um in eine gewünschte Position bewegt zu werden, und der Federdraht 30 verursacht durch seine eigene Spannung kein Durchhängen, selbst wenn die bewegbare Steuervorrichtung 10 bewegt wird, so dass verhindert wird, dass ein Fuß darauf tritt, was einen Sicherheitsvorteil bietet, indem ein Ausfall aufgrund einer Unterbrechung verhindert wird.
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Da die Verbindungsstruktur des Federdrahtes 30 eine Verriegelungsstruktur aufweist, wird der Federdraht nicht von der bewegbaren Steuervorrichtung 10 und einer Karosserie des autonomen Fahrzeugs getrennt, solange die Verriegelung nicht gelöst wird.
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Wenn der Benutzer das Halteteil 110 mit seiner einen Hand 2 hält, ist der Lenkradschalter 200 am oberen Ende einer hinteren Oberfläche des Gehäuses 100 angeordnet, und der Benutzer bedient den Lenkradschalter, indem er ihn mit der anderen Hand, die das Halteteil 110 nicht hält, im oder gegen den Uhrzeigersinn dreht.
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Wie in 2 gezeigt, wenn der Benutzer die rechte Hand um das Halteteil 110 legt und hält und das Schalterteil 120 sich über das Halteteil 110 erstreckt, ragt der Lenkradschalter 200 von der Oberseite einer hinteren Oberfläche des Schalterteils 120 in Richtung des Körpers des Benutzers vor und ist so angeordnet, dass er in einer Wählscheibenart drehbar ist, und der Benutzer kann den Lenkradschalter durch Drehen desselben im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn mit der anderen Hand bedienen, die das Gehäuse 100 nicht hält, nämlich der linken Hand des Benutzers oder einem Finger der linken Hand des Benutzers, bedienen d.h. betätigen.
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Der Lenkradschalter 200 wird durch die Betätigung des Benutzers im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn in Bezug auf das Gehäuse 100 gedreht und, wenn die Betätigungskraft des Benutzers gelöst wird, wird er durch die Federkraft einer Rückstellfeder 240 in die entgegengesetzte Richtung gedreht, so dass er in seine Ausgangsposition zurückkehrt.
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Darüber hinaus umfasst der Lenkradschalter 200 einen Dämpfer 260 zum Verlangsamen einer Rückstellgeschwindigkeit aufgrund der Federkraft der Rückstellfeder 240. Der Dämpfer 260 ist konzentrisch im Inneren des Lenkradschalters 200 installiert, und der Dämpfer 260 ist so installiert, dass er im Inneren des Lenkradschalters 200 positioniert werden kann, so dass der Lenkradschalter 200 eine reduzierte äußere Größe aufweisen kann, wodurch er eine kompakte Konfiguration aufweist.
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Der Lenkradschalter 200 ist so eingebaut, dass er durch die dem Benutzer zugewandte Rückseite der Oberseite des Schalterteils 120 zur Außenseite des Gehäuses 100 freigelegt ist.
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Wie in den 6 bis 8 dargestellt, umfasst der Lenkradschalter 200 einen Lenkradknauf 210, ein Basiszahnrad 220, ein Drehelement 230, die Rückstellfeder 240, ein Außengehäuse 250, den Dämpfer 260, eine Wählscheibenwelle 270, ein Abtastzahnrad 280 und einen Permanentmagneten 290.
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Der Lenkradknauf 210 ist ein Teil, das vom Benutzer gedreht und bedient wird, der Lenkradknauf 210 und das Basiszahnrad 220 sind so miteinander gekoppelt, dass sie zusammen gedreht werden können, und das Basiszahnrad 220 umfasst ein Zahnradteil 221, das entlang seiner Umfangsrichtung ausgebildet ist.
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Das äußere Gehäuse 250 ist fest mit der Kernhalterung 130 verbunden, die das Gehäuse 100 bildet, und das Drehelement 230 ist drehbar im äußeren Gehäuse 250 untergebracht.
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Ein Federbetätigungsvorsprung 231 und ein Stoppervorsprung 251 ragen aus dem Drehelement 230 bzw. dem Außengehäuse 250 in die gleiche Richtung heraus.
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Die Rückstellfeder 240 ist so eingebaut, dass sie um die äußere Umfangsfläche des Drehelements 230 gewickelt ist, gegenüberliegenden Enden der Rückstellfeder 240 werden von der Außenfläche des Stoppervorsprungs 251 gehalten, und der Federbetätigungsvorsprung 231 ist zwischen den gegenüberliegenden Enden der Rückstellfeder 240 positioniert.
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Der Dämpfer 260 wird als Mikrodämpfer bezeichnet und umfasst einen äußeren festen Körper 261 und einen inneren Drehkörper 262, wobei ein Raum zwischen dem äußeren festen Körper 261 und dem inneren Drehkörper 262 mit Silikonöl gefüllt ist, so dass eine Dämpfungskraft ausgeübt werden kann.
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Der Dämpfer 260 ist so konfiguriert, dass er im Inneren des Drehelements 230 positioniert wird, der äußere feste Körper 261 des Dämpfers 260 ist mit der Kernhalterung 130 gekoppelt, und da ein Schlüssel 263 von dem äußeren festen Körper 261 nach außen ragt und eine Schlüsselnut an der Kernhalterung 130 ausgebildet ist, wird der Schlüssel 263 in die Schlüsselnut eingeführt, um zu ermöglichen, dass der äußere feste Körper 261 des Dämpfers 260 fest mit der Kernhalterung 130 gekoppelt wird.
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Die Wählscheibenwelle 270 erstreckt sich durch den zentralen Abschnitt des Basiszahnrads 220 und des Drehelements 230, um mit dem inneren Drehkörper 262 des Dämpfers 260 gekoppelt zu werden, und nach der Kopplung der Wählscheibenwelle 270 wird der Steuerknauf 210 mit dem Basiszahnrad 220 gekoppelt, um zu verhindern, dass die Wählscheibenwelle 270 freigelegt wird.
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Das Abtastzahnrad 280 ist mit dem Zahnradteil 221 des Basiszahnrads 220 in Form eines Außenzahnrads verbunden, und der Permanentmagnet 290 ist mit dem zentralen Rotationsabschnitt des Abtastzahnrads 280 gekoppelt, während er einer Leiterplatte (PCB) 600 zugewandt ist.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird der Dämpfer 260 so installiert, dass er im Inneren des Lenkradschalters 200 positioniert wird, so dass der Lenkradschalter 200 eine reduzierte äußere Größe und damit eine kompakte Konfiguration aufweisen kann.
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Darüber hinaus weist die vorliegende Offenbarung eine Konfiguration auf, die in der Lage ist, den Dämpfer 260 mittels einer Bindungskraft der Wählscheibenwelle 270 zu betätigen, und diese Konfiguration ist insofern vorteilhaft, als das Fehlen einer Verzahnungsstruktur die Kosten für eine Präzisionsform reduzieren kann. Insbesondere kann beim Drehen des Dämpfers 260 das Auftreten von Pulsationsgeräuschen aufgrund einer Verzahnungsstruktur verhindert werden.
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Der Dämpfer 260 dient der Geräusch- und Stoßdämpfung, indem er die Geschwindigkeit der Rückstellung durch die Federkraft der Rückstellfeder 240 verlangsamt.
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Wenn der Benutzer den Lenkradschalter 200 im oder gegen den Uhrzeigersinn dreht, wird der Permanentmagnet 290 durch die Drehung des Abtastzahnrads 280 gedreht, und die Leiterplatte (PCB) 600 erkennt die Drehung des Lenkradschalters 200 durch eine Änderung des magnetischen Flusses, die von der Drehung des Permanentmagneten 290 abhängt, um ein mit einem Lenken verbundenes Signal zu erzeugen.
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Wenn der Benutzer den Lenkradschalter 200 im oder gegen den Uhrzeigersinn dreht, wird die Rückstellfeder 240 zusammengedrückt, um eine elastische Kraft zu akkumulieren, und wenn der Benutzer die auf den Lenkradschalter 200 ausgeübte Betätigungskraft löst, wird der Lenkradschalter 200 durch die Federkraft der Rückstellfeder 240 in eine entgegengesetzte Richtung gedreht, um in seine Ausgangsposition zurückzukehren.
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Der Lenkradschalter 200 kann zusätzlich einen Betätigungsgriff enthalten, und eine obere Oberfläche des Betätigungsgriffs kann so angebracht werden, dass sie zur Außenseite des Lenkradschalters 200 zeigt.
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Die Oberseite des Betätigungsgriffs ist konkav geformt, so dass der Benutzer einen Finger darauflegen kann, und wenn der Benutzer eine kleine Drehkraft auf die Oberfläche des Betätigungsgriffs ausübt, während er einen Zeigefinger oder einen Daumen der linken Hand des Benutzers darauflegt, kann der gesamte Lenkradschalter 200 in Bezug auf das Gehäuse 100 gedreht werden.
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Der Gangschaltschiebeschalter 300 ist auf der Oberseite des Schalterteils 120 angeordnet, und der Benutzer kann den Gangschaltschiebeschalter betätigen, indem er den Zeigefinger oder Daumen der linken Hand des Benutzers, d.h. der anderen Hand, die das Halteteil nicht hält, in Kontakt mit einer Oberfläche des Gangschaltschiebeschalters bringt und diesen mit dem Finger nach vorne schiebt oder nach hinten zieht.
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Wenn der Gangschaltschiebeschalter 300 betätigt wird, kann er so konfiguriert werden, dass einer von vier Schaltgängen (P-Gang, R-Gang, N-Gang und D-Gang) ausgeführt werden kann, oder er kann so konfiguriert werden, dass einer von drei Schaltgängen (R-Gang, N-Gang und D-Gang) ausgeführt werden kann.
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Wenn einer der drei Schaltgänge (R-Gang, N-Gang und D-Gang) ausgeführt wird, wenn der Gangschaltschiebeschalter 300 betätigt wird, kann der Gangschaltschiebeschalter 300 einen geringeren Bewegungsabstand und damit eine geringere Größe aufweisen.
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Wird bei der Betätigung des Gangschaltschiebeschalters 300 einer der drei Schaltgänge (R-Gang, N-Gang und D-Gang) ausgeführt, kann zusätzlich ein Menü zum Schalten in den P-Gang auf der festen Anzeigevorrichtung 20 konfiguriert werden, wodurch das Auftreten von Unfällen reduziert werden kann, da im Notfall jeder der Insassen des autonomen Fahrzeugs den P-Gang betätigen kann, auch wenn die Insassen kein Fahrzeugführer sind.
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Wenn einer der drei Schaltgänge (R-Gang, N-Gang und D-Gang) ausgeführt wird, wenn der Schaltschiebeschalter 300 betätigt wird, kann ein Konfiguration außerdem so vorgenommen werden, dass der Gangschaltschiebeschalter 300 in den N-Gang geschaltet wird und dann der Bremstastenschalter 500 länger als eine vorgegebene Zeit betätigt wird, so dass der P-Gang ausgeführt wird.
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Das heißt, nachdem der Gangschaltschiebeschalter 300 in den N-Gang geschaltet wurde, wird das Fahrzeug abgeschaltet, um eine N-Gang-Parksituation zu schaffen, und wenn der Bremstastenschalter 500 in der N-Gang-Situation mehr als 3 Sekunden lang betätigt wird, wird das Fahrzeug in den P-Gang geschaltet, um schließlich in einer P-Gang-Parksituation zu sein.
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Der Gangschaltschiebeschalter 300 ist so installiert, dass er auf der Oberseite des Schalterteils 120 positioniert ist, und der Benutzer bedient bzw. betätigt den Gangschaltschiebeschalter 300, indem er ihn mit dem Zeigefinger oder Daumen der linken Hand nach vorne drückt oder nach hinten zieht, während er das Halteteil 110 mit der rechten Hand hält.
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Ein Knopf 310 des Gangschaltschiebeschalter 300 ist integral mit einer Stange 320 verbunden, die Stange 320 ist so konfiguriert, dass sie sich in Bezug auf einen Schalterkörper 330 linear hin- und herbewegt, und ein Permanentmagnet 340 ist mit der Stange 320 so verbunden, dass er installiert wird, während er der Leiterplatte 600 zugewandt ist.
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Darüber hinaus weist der Schalterkörper 330 eine Nutstruktur auf, so dass der Stab 320 darin fest positioniert werden kann, wenn der Knopf 310 betätigt wird, und insbesondere kann eine im Schalterkörper 330 angeordnete Feder eine Betätigungskraft erzeugen.
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Wenn der Benutzer den Knopf 310 des Gangschaltschiebeschalter 300 mit dem Zeigefinger oder Daumen der linken Hand nach vorne drückt oder nach hinten zieht, während er das Halteteil 110 des Gehäuses 100 mit der rechten Hand hält, wird eine Position des Permanentmagneten 340 aufgrund der Bewegung der Stange 320 verändert, und die Leiterplatte 600 erkennt die Bewegung des Gangschaltschiebeschalters 300 durch eine Änderung des Magnetflusses, die von einer Änderung der Position des Permanentmagneten 340 abhängt, um ein Signal in Bezug auf das Gangschalten zu erzeugen.
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Der Beschleunigungsdrehschalter 400 ist an einer Position angeordnet, die dem Halteteil 110 im Schalterteil 120 am nächsten liegt, und der Benutzer kann den Beschleunigungsdrehschalter mit einem Zeigefinger der rechten Hand des Benutzers, nämlich der Hand, die das Halteteil 110 hält, betätigen.
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Nachdem der Benutzer das Halteteil 110 mit der rechten Hand wie eine Pistole hält, kann der Benutzer den Beschleunigungsdrehschalter betätigen, indem er diesen mit dem Zeigefinger der rechten Hand nach hinten zieht, als ob er einen Abzug betätigt, und zwar in einem Zustand, in dem der Zeigefinger der rechten Hand des Benutzers in ein Loch des Gehäuses 100 in einer Richtung nach links/rechts eingeführt worden ist.
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Ein Gehäuseloch 140 ist durch das Gehäuse 100 hindurch gebildet, so dass der Zeigefinger der rechten Hand des Benutzers, die das Gehäuse 100 hält, in einer Links-Rechts-Richtung in das Gehäuse eingeführt werden kann.
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Ein oberer Teil des Beschleunigungsdrehschalters 400 ist mit der Kernhalterung 130 gekoppelt, die das Gehäuse 100 bildet, um in einer Vorwärts- und Rückwärtsrichtung drehbar zu sein, und ein unterer Teil des Beschleunigungsdrehschalters wird durch den Zeigefinger der rechten Hand des Benutzers betätigt.
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Eine Beschleunigungsbefestigungshalterung 410 wird verwendet, um eine Position des oberen Abschnitts des Beschleunigungsdrehschalters 400 zu fixieren, der das Drehzentrum ist, und die Beschleunigungsbefestigungshalterung 410 ist fest mit der Kernhalterung 130 verbunden, während sie den oberen Abschnitt des Beschleunigungsdrehschalters 400 abdeckt, der das Drehzentrum ist.
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Um ein Gefühl der Betätigung und eine Rückstellkraft des Beschleunigungsdrehschalters 400 bereitzustellen, ist eine Kugel 420 im oberen Abschnitt des Beschleunigungsdrehschalters 400 so installiert, dass sie elastisch durch das Medium einer Kugelfeder 430 gestützt wird, und ein Nutelement 440 ist fest in der Kernhalterung 130 installiert, die das Gehäuse 100 bildet, wobei das Nutelement eine gewellte Nut 441 umfasst, die darauf ausgebildet ist und in Kontakt mit der Kugel 420 steht.
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Ein Permanentmagnet 450 ist mit dem zentralen Drehabschnitt des Beschleunigungsdrehschalters 400 gekoppelt, während er der Leiterplatte 600 zugewandt ist, und wenn der Benutzer den Beschleunigungsdrehschalter 400 mit dem Zeigefinger der rechten Hand des Benutzers zieht, während er das Halteteil 110 des Gehäuses 100 mit der rechten Hand des Benutzers hält, wird der Permanentmagnet 450 gedreht, und die Leiterplatte 600 erkennt die Drehung des Beschleunigungsdrehschalters 400 durch eine Änderung des magnetischen Flusses, die von der Drehung des Permanentmagneten 450 abhängt, um ein auf die Beschleunigung bezogenes Signal zu erzeugen.
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Wenn der Benutzer das Halteteil 110 mit einer Hand des Benutzers hält, ist der Bremstastenschalter 500 auf der Rückseite des Gehäuses 100 angeordnet, und der Benutzer kann den Bremstastenschalter durch Drücken desselben mit einem Finger der Hand des Benutzers, die das Halteteil 110 hält, betätigen.
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Das heißt, nachdem der Benutzer das Halteteil 110 mit der rechten Hand wie eine Pistole hält, kann der Benutzer den Beschleunigungsdrehschalter 400 mit dem Zeigefinger der rechten Hand betätigen und den Bremstastenschalter 500, der auf der Rückseite des Gehäuses 100 angeordnet ist, durch Drücken desselben mit dem Daumen der rechten Hand des Benutzers betätigen.
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Der Bremstastenschalter 500 ist so konfiguriert, dass er einen Knopf 510, der vom Benutzer betätigt wird, und einen Schieber 520 umfasst, der mit dem Knopf 510 gekoppelt ist, um sich zusammen mit diesem zu bewegen, wobei der Knopf 510 so installiert ist, dass er durch die hintere Oberfläche des Gehäuses 100 nach außen hin freiliegt, und der Schieber 520 ist in der Kernhalterung 130, die das Gehäuse 100 bildet, so installiert, dass er in einer Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gleitet.
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Ein Permanentmagnet 530 ist mit dem Schieber 520 gekoppelt, während er der Leiterplatte 600 zugewandt ist, und wenn der Benutzer das Halteteil 110 des Gehäuses 100 mit der rechten Hand des Benutzers hält und den Bremstastenschalter 500 mit dem Daumen der rechten Hand des Benutzers drückt, wird eine Position des Permanentmagneten 530 geändert, und die Leiterplatte (PCB) 600 erkennt die Bewegung des Bremstastenschalters 400 durch eine Änderung des magnetischen Flusses, die von einer Änderung der Position des Permanentmagneten 530 abhängt, um ein auf das Bremsen bezogenes Signal zu erzeugen.
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Eine Bremsbefestigungshalterung 540 wird verwendet, um eine Trennung des Bremstastenschalters 500 zu verhindern, und die Bremsbefestigungshalterung 540 ist fest mit der Kernhalterung 130 verbunden, während sie eine Seite des Schiebers 520 abdeckt, mit dem der Permanentmagnet 530 verbunden ist.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist die Mitte einer Verbindungsfeder 700 fest in der Kernhalterung 130 installiert, die das Gehäuse 100 bildet, ein Ende der Verbindungsfeder 700 ist so installiert, dass es in Kontakt mit einem unteren Ende des Beschleunigungsdrehschalters 400 ist, und das andere Ende der Verbindungsfeder 700 ist so installiert, dass es in Kontakt mit der Spitze des Schiebers 520 ist, der den Bremstastenschalter 500 bildet.
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Bei der Betätigung des Beschleunigungsdrehschalters 400 und des Bremstastenschalters 500 dient die Verbindungsfeder 700 zur Bereitstellung einer Rückstellkraft.
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Der Beschleunigungsdrehschalter 400 ist so konfiguriert, dass er eine Rückstellkraft einer Doppelfederstruktur aufnimmt, die durch die Kugelfeder 430 und die Verbindungsfeder 700 gebildet wird, und dass, selbst wenn eine der beiden Federn gebrochen oder beschädigt ist, die verbleibende Feder ihre Funktion erfüllen kann.
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Die Kugelfeder 430 und die Verbindungsfeder 700 sind so ausgelegt, dass sie unterschiedliche Federkräfte aufweisen und bei der Betätigung des Beschleunigungsdrehschalters 400 oder des Bremstastenschalters 500 durch die Differenz der beiden unterschiedlichen Federkräfte Fehlbetätigungen verhindert werden können.
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Wenn der Benutzer gleichzeitig den Beschleunigungsdrehschalter 400 und den Bremstastenschalter 500 betätigt, nimmt außerdem die Federkraft der Verbindungsfeder 700 schnell zu, so dass der Benutzer an der schnell zunehmenden Federkraft der Verbindungsfeder 700 erkennen kann, dass die beiden Schalter gleichzeitig betätigt werden, um Fehlbedienungen bzw. -betätigungen zu vermeiden.
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Wenn der Benutzer gleichzeitig den Beschleunigungsdrehschalter 400 und den Bremstastenschalter 500 betätigt, erkennt und verarbeitet die Leiterplatte 600 vorrangig ein Signal des Bremstastenschalters 500, um Unfälle durch Fehlbetätigungen und eine plötzliche Beschleunigung zu vermeiden.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung werden der Lenkradschalter 200, der Gangschaltschiebeschalter 300, der Beschleunigungsdrehschalter 400 und der Bremstastenschalter 500 auf unterschiedliche Weise betätigt, wodurch die Intuition bei der Betätigung verbessert werden kann und die verbesserte Intuition Fehlbetätigungen verhindern kann.
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Wie voranstehend beschrieben, umfasst ein integriertes Steuergerät für ein autonomes Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung: eine bewegbare Steuervorrichtung 10, die einer tragbaren Vorrichtung entspricht, die ein Lenken, Schalten, Beschleunigen und Abbremsen eines Fahrzeugs durch die Betätigung eines Benutzers durchführt, wenn ein Fahrmodus von einem autonomen Fahrmodus in einen manuellen Fahrmodus umgeschaltet wird; und eine feste Anzeigevorrichtung 20, die durch Berührung betätigt wird, um andere Funktionen des Fahrzeugs auszuführen. Diese Konfiguration weist den Vorteil auf, dass die Bedienung einfach und bequem ist. Insbesondere sind verschiedene Fahrzeugsteuerfunktionen der bewegbaren Steuervorrichtung 10 und der Anzeigevorrichtung 20 des Berührungstyps getrennt zugeordnet, wodurch Fehlbedienungen weitestgehend vermieden werden.
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Darüber hinaus ist die bewegbare Steuervorrichtung 10 eine tragbare Vorrichtung, die der Benutzer in der Hand halten und in eine gewünschte Position bewegen kann, und weist den Vorteil auf, dass sie aufgrund ihres geringen Volumens und geringen Gewichts leicht bedienet werden kann.
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Der Lenkradschalter 200, der Gangschaltschiebeschalter 300, der Beschleunigungsdrehschalter 400 und der Bremstastenschalter 500, die in der bewegbaren Steuervorrichtung 10 angeordnet sind, sind so konfiguriert, dass sie auf verschiedene Arten bedient werden können, wodurch Fehlbedienungen weitestgehend vermieden werden.
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Obwohl die vorliegende Offenbarung in Verbindung mit bestimmten Ausführungsformen beschrieben und dargestellt wurde, wird es für Durchschnittsfachleute in dem technischen Gebiet ersichtlich sein, dass verschiedene Verbesserungen und Änderungen an der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden können, ohne von der technischen Idee der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, die durch die beiliegenden Ansprüche definiert ist.
