歇脚板总成及其控制系统、控制方法以及车辆与流程

本公开涉及车辆领域，具体地，涉及一种歇脚板总成及其控制系统、控制方法以及车辆。

背景技术：

为缓解驾驶员疲劳，基本上所有乘用车都配备有歇脚板，歇脚板布置在驾驶员左脚处，使得驾驶员能够得到休息。现有技术中，歇脚板一般不能够调节，不同体型的驾驶员不能根据自己感知的舒适程度进行调节，导致歇脚板不能发挥其最大作用，易引起驾驶员疲劳，影响汽车驾驶体验。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种歇脚板总成，该歇脚板总成能够主动适应贴合到驾驶员脚掌，满足不同身形的驾驶员的需求。

为了实现上述目的，本公开提供一种歇脚板总成，包括踏板本体，其中，还包括角度调节机构，所述踏板本体包括用于支撑驾驶员脚掌的第一踩踏板和第二踩踏板，所述第二踩踏板可转动地连接到所述第一踩踏板的前端，所述角度调节机构包括第一驱动装置和与该第一驱动装置传动配合的第一传动装置，该第一传动装置包括用于调节所述第一踩踏板向上转动角度的一级传动装置和用于调节所述第二踩踏板向上转动角度的二级传动装置，以使得所述踏板本体主动适应贴合到驾驶员脚掌。

可选地，所述歇脚板总成还包括用于切断或接入由所述第一驱动装置提供给所述一级传动装置的驱动力的第一换向机构，以及用于切断或接入由所述第一驱动装置提供给所述二级传动装置的驱动力的第二换向机构，所述第一换向机构固定到所述一级传动装置，所述第二换向机构固定到所述二级传动装置。

可选地，所述第一驱动装置包括具有第一输出轴的第一电机和依次间隔设置在所述第一输出轴上的第一棘轮和第二棘轮，并且所述第一输出轴上分别依次间隔设置有所述一级传动装置和所述二级传动装置，所述一级传动装置包括设置在所述第一输出轴上的第一凸轮，所述二级传动装置包括设置在所述第一输出轴上的第二凸轮，所述第一凸轮的一侧设置有所述第一换向机构，以通过所述第一换向机构接入由所述第一棘轮驱动所述第一凸轮的驱动力，来使得所述第一凸轮转动；所述第二凸轮上设置有所述第二换向机构，以通过所述第二换向机构接入由所述第二棘轮驱动所述第二凸轮的驱动力，来使得所述第二凸轮转动。

可选地，所述歇脚板总成还包括锁止机构，该锁止机构包括设置在所述第一凸轮另一侧的第三棘轮，以及用于在所述第一换向机构切断由所述第一棘轮驱动所述第一凸轮的驱动力后，与所述第三棘轮配合连接的第三换向机构，该第三换向机构包括一体成型的第一换向杆和第一自锁销，所述第一自锁销具有锁止位置和闲置位置，在所述锁止位置，所述第三棘轮自锁支撑所述第一踩踏板，在所述闲置位置，所述第三棘轮与所述第一凸轮联动，所述第一换向杆连接到电磁换向阀，以将使得所述第一自锁销在所述锁止位置和所述闲置位置之间切换。

可选地，所述第一换向机构和所述第二换向机构结构相同，均包括一体成型的第二换向杆和第二自锁销，该第二自锁销具有用于接入所述驱动力的接入位置和用于切断所述驱动力的断开位置，所述第二换向杆连接到电磁换向阀，以使得所述第二自锁销在所述接入位置和断开位置之间切换。

可选地，所述歇脚板总成还包括直线调节机构，该直线调节机构包括第二驱动装置和与该第二驱动装置传动配合的第二传动装置，所述第二驱动装置包括具有第二输出轴的第二电机，所述第二传动装置包括与所述第二输出轴联动的丝杠和可滑动地设置在该丝杠上的滑块，所述第一踩踏板的下方可转动地连接有支撑座，所述滑块和所述第一踩踏板之间通过所述支撑座连接，以带动所述踏板本体沿所述丝杠的轴向直线运动。

可选地，所述踏板本体还包括用于接收驾驶员脚掌的卷收板，该卷收板可转动地连接到所述支撑座并与所述第一踩踏板的后端相接，在所述第二驱动装置驱动所述踏板本体直线运动时，所述卷收板朝向所述第一踩踏板卷收。

根据本公开的另一方面，还提供一种歇脚板总成的控制系统，其中，包括上述公开的歇脚板总成；用于检测驾驶员脚掌的踵点位置的第一检测装置；用于检测所述踏板本体所受压力的第二检测装置，所述第一检测装置和所述第二检测装置均安装到所述踏板本体；以及控制装置，所述第一检测装置和所述第二检测装置分别与所述控制装置电连接，所述控制装置分别与所述第一驱动装置和所述第二驱动装置电连接；当所述第一检测装置检测到所述踵点位置时，所述控制装置控制所述第二驱动装置驱动所述踏板本体直线运动，以将所述第一踩踏板的目标位置移动至所述踵点位置，当所述目标位置与所述踵点位置重合，所述控制装置控制所述第一驱动装置驱动所述踏板本体向上转动，以将所述踏板本体贴合支撑驾驶员脚掌，当所述第二检测装置检测到的压力值位于所述控制装置预设的目标阈值范围内，所述控制装置控制所述第一驱动装置停止驱动。

可选地，所述第二检测装置包括用于一一对应检测所述第一踩踏板和所述第二踩踏板上压力的第一压力传感器和第二压力传感器，当所述踵点位置与所述目标位置重合，所述控制装置控制所述第一驱动装置驱动所述一级传动装置传动，以使得所述第一踩踏板向上转动，当所述第一压力传感器检测到的第一压力值位于所述控制装置预设的目标阈值的范围时，所述控制装置控制所述一级传动装置停止传动并使其保持支撑所述第一踩踏板，并且同时所述控制装置继续控制所述第一驱动装置驱动所述二级传动装置传动，以使得所述第二踩踏板向上转动，当所述第二压力传感器检测到的第二压力值等于所述第一压力值时，所述控制装置控制第一驱动装置停止驱动，所述二级传动装置停止传动并保持支撑所述第二踩踏板。

根据本公开的再一方面，还提供一种车辆，包括上述公开的歇脚板总成或控制系统。

根据本公开的还一方面，提供一种用于控制上述公开的歇脚板总成的方法，其中，包括：检测驾驶员脚掌的踵点位置；当检测到所述踵点位置时，控制所述直线调节机构驱动所述踏板本体直线运动，当所述第一踩踏板的目标位置移动至所述踵点位置，控制所述直线调节机构停止驱动；控制所述角度调节机构驱动所述踏板本体向上转动；当检测所述踏板本体所受到的压力值位于预设的目标阈值的范围时，控制所述角度调节机构停止驱动。

可选地，在控制所述角度调节机构驱动所述踏板本体向上转动的步骤中，首先，控制所述第一驱动装置驱动所述一级传动装置传动，所述第一踩踏板向上转动，当所述第一踩踏板所受到的第一压力值位于所述目标阈值的范围内后，控制所述一级传动装置停止传动；当所述一级传动装置停止传动后，控制所述第一驱动装置驱动所述二级传动装置传动，所述第二踩踏板向上转动，当检测所述第二踩踏板所受到的压力值与所述第一压力值相等时，控制所述第一驱动装置停止驱动。

本技术的有益效果是：将踏板本体分成两段，即第一踩踏板和第二踩踏板，位于后方的第一踩踏板主要支撑脚掌的后半段，第二踩踏板主要支撑脚掌的前半段，各自调节转动角度，独立操作以分别适应贴合脚掌的前后段。通过相应的传动装置来分别调节相应的踩踏板，实现踏板本体转动角度的二级调节，能够主动贴合到驾驶员脚掌，满足不同驾驶员的需求，保证驾驶员驾驶更加舒适。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开提供的歇脚板总成的整体结构图；

图2是本公开提供的歇脚板总成的一个视角的示意图；

图3是本公开提供的一级传动装置的示意图；

图4是本公开提供的第二换向机构接入位置状态图；

图5是本公开提供的歇脚板总成的仰视示意图；

图6是本公开提供的歇脚板总成的另一视角的立体图(能够显示直线调节机构)；

图7是本公开提供的锁止机构锁止位置示意图；

图8是本公开提供的控制示意框图；

图9是本公开提供的控制逻辑图。

附图标记说明

1-踏板本体，11-第一踩踏板，12-第二踩踏板，2-角度调节机构，21-第一驱动装置，211-第一电机，2111-第一输出轴，212-第一棘轮，213-第二棘轮，22-第一传动装置，3-一级传动装置，4-二级传动装置，5-第一换向机构，6-第二换向机构，10-第二换向杆，20-第二自锁销，7-锁止机构，71-第三棘轮，72-第三换向机构，721-第一换向杆，722-第一自锁销，8-直线调节机构，81-第二驱动装置，811-第二输出轴，82-第二传动装置，821-丝杠，822-滑块，9-支撑座，30-卷收板，40-第一检测装置，50-第二检测装置，501-第一压力传感器，502-第二压力传感器，60-控制装置。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

如图1至图9所示，本公开提供一种歇脚板总成，使用该歇脚板总成的控制系统、方法以及使用该控制系统或歇脚板总成的车辆。首先，如图1所示，介绍本公开控制方案中的结构基础，即歇脚板总成。其中，该歇脚板总成包括踏板本体1，踏板本体1包括用于支撑驾驶员脚掌的第一踩踏板11和第二踩踏板12，第二踩踏板12可转动地连接到第一踩踏板11的前端，并且歇脚板总成还包括用于分别调节第一踩踏板11和第二踩踏板12的向上转动角度的角度调节机构2。

具体地，角度调节机构2包括第一驱动装置21和与该第一驱动装置21传动配合的第一传动装置22，该第一传动装置22包括用于调节第一踩踏板11向上转动角度的一级传动装置3和用于调节第二踩踏板12向上转动角度的二级传动装置4，以使得踏板本体1主动适应贴合到驾驶员脚掌。

为了能够满足不同身形的驾驶员和不同的驾驶习惯，将踏板本体1分成两段，也即上述的第一踩踏板11和第二踩踏板12，位于后方的第一踩踏板11主要支撑脚掌的后半段，第二踩踏板12主要支撑脚掌的前半段，各自调节转动角度，独立操作以分别适应贴合脚掌的前后段。具体通过根据相应的传动装置来分别调节相应的踩踏板，实现踏板本体转动角度的二级调节，能够主动贴合到驾驶员脚掌，满足不同驾驶员的需求，保证驾驶员驾驶更加舒适。

需要说明的是，本公开中提到的“上”指的是远离地面的位置，“前端、后端”是相对于驾驶员脚掌的前后定义的。

具体地，为了能够实现上述的踏板本体的二级调节，分别一一独立的调节相应的踩踏板，如图1和图2所示，在本实施方式中，歇脚板总成还包括用于切断或接入由第一驱动装置21提供给一级传动装置3的驱动力的第一换向机构5，以及用于切断或接入由第一驱动装置21提供给二级传动装置4的驱动力的第二换向机构6，第一换向机构5固定到一级传动装置3，第二换向机构6固定到二级传动装置4。

由此，踏板本体1动力的接入和断开由换向机构决定，具体地，当第一驱动装置21开始工作，为一级传动装置3和二级传动装置4提供驱动力时，首先，可以通过第一换向机构5将动力接入到一级传动装置3，使得一级传动装置3传动带动调节第一踩踏板11向上转动，以主动贴合到驾驶员脚掌的脚后跟部(也即下文中提到的踵点)；当第一踩踏板11转动到位后，此时第一换向机构5断开动力，第一踩踏板11停止转动，保持支撑驾驶员脚掌，同时第二换向机构6接入动力，二级传动装置4传动以带动第二踩踏板12向上转动，直至贴合到驾驶员脚掌的前部，此时第一驱动装置21停止工作，踏板本体1完全贴合驾驶员脚掌。另外，在其他实施方式，还可以使得第一换向机构5和第二换向机构6同时接入动力，使得第一踩踏板11和第二踩踏板12同时转动，分别转动到合适的转动角度，对此本公开不做限制，只要能够实现将踏板本体1主动贴合到驾驶员脚掌即可。

更具体地，第一驱动装置21包括具有第一输出轴2111的第一电机211和依次间隔设置在第一输出轴2111上的第一棘轮212和第二棘轮213，并且第一输出轴2111上分别依次间隔设置有一级传动装置3和二级传动装置4，一级传动装置3包括设置在第一输出轴2111上的第一凸轮，二级传动装置4包括设置在第一输出轴2111上的第二凸轮，第一凸轮的一侧设置有第一换向机构5，以通过第一换向机构5接入由第一棘轮212驱动第一凸轮的驱动力，来使得第一凸轮转动；第二凸轮上设置有第二换向机构6，以通过第二换向机构6接入由第二棘轮213驱动第二凸轮的驱动力，来使得第二凸轮转动。

当第一电机21旋转工作后，带动第一棘轮212和第二棘轮213随之转动，此时，第一换向机构5将第一棘轮212的驱动力接入，从而带动第一凸轮转动，这样，第一踩踏板11也随之向上转动，当第一踩踏板11转动到位后，此时第一电机211继续转动，第一换向机构5断开上述驱动力，第一棘轮212不会再给第一凸轮提供动力，第一踩踏板11保持支撑驾驶员脚掌；同样地，可以利用第二换向机构6将第二棘轮213的驱动力接入，以带动第二凸轮的转动，第二踩踏板12围绕第一踩踏板11向上转动直至贴合驾驶员脚掌，当踏板本体1完全贴合驾驶员脚掌，第一电机211停止驱动。

其中，在本实施方式中，如图4所示，第一换向机构5和第二换向机构6结构相同，均包括一体成型的第二换向杆10和第二自锁销20，该第二自锁销20具有用于接入驱动力的接入位置和用于切断驱动力的断开位置，第二换向杆10连接到电磁换向阀，以使得第二自锁销20在接入位置和断开位置之间切换。也即，换向机构由电磁换向阀控制，通过磁力使得第二自锁销20换向以切换位置，换向杆负责连接到电磁换向阀。

由于第一踩踏板11负责支撑脚掌的后部，因而其转动角度将小于第二踩踏板12，也即，需要提前停止转动，而此时需要保持第一踩踏板11的转动角度以能够支撑驾驶员脚掌，因此，在本实施方式中，如图3和图7所示，歇脚板总成还包括锁止机构7，该锁止机构7包括设置在第一凸轮另一侧的第三棘轮71，以及用于在第一换向机构5切断由第一棘轮212驱动第一凸轮的驱动力后，将第三棘轮71锁定的第三换向机构72，该第三换向机构72与上述公开的第一换向机构5和第二换向机构6结构相同，其中，包括一体成型的第一换向杆721和第一自锁销722，第一自锁销721具有锁止位置和闲置位置，在锁止位置，第三棘轮71自锁支撑第一踩踏板11，在闲置位置，第三棘轮71与第一凸轮联动，第一换向杆721连接到电磁换向阀，以将使得第一自锁销722在锁止位置和闲置位置之间切换。

换言之，当第一踩踏板11转动到位，第一换向机构5切断动力，此时驾驶员的脚掌的压力落在第一凸轮上，此时，电磁换向阀通过磁力使得第一换向杆721换向，带动第一自锁销722的位置变化，由闲置位置切换到锁止位置，第一自锁销722抵顶第三棘轮71的棘齿，依靠第三棘轮71自锁支撑第一踩踏板11。其中，为了能够实现锁止机构7对于第一凸轮的锁止，在本实施方式中，锁止机构单独固定到车辆的其他部件上。

综上，当第一电机211开始工作时，第一棘轮212接入动力，第二棘轮213断开动力，第三棘轮71处于闲置位置，第一踩踏板11开始转动；当第一踩踏板11转动到位后，第一棘轮212动力断开，第二棘轮213动力接入，第二踩踏板12向上转动，第三棘轮71处于锁止位置，自锁支撑第一踩踏板11。

进一步地，为了能够配合驾驶员脚掌的水平位置，在本实施方式中，如图6所示，歇脚板总成还包括直线调节机构8，该直线调节机构8包括第二驱动装置81和与该第二驱动装置81传动配合的第二传动装置82，第二驱动装置81包括具有第二输出轴811的第二电机，第二传动装置82包括与第二输出轴811联动的丝杠821和可滑动地设置在该丝杠821上的滑块822，第一踩踏板11的下方可转动地连接有支撑座9，滑块822和第一踩踏板11之间通过支撑座9连接，以带动踏板本体1沿丝杠821的轴向直线运动。

也即，通过滑块822的直线移动，使得支撑座9带动踏板本体1能够沿丝杠821直线移动，以将踏板本体1移动到驾驶员脚掌位置，以主动适应脚掌。

此外，在本实施方式中，如图1所示，踏板本体1还包括用于接收驾驶员脚掌的卷收板30，该卷收板30可转动地连接到支撑座9并与第一踩踏板11的后端相接，在第二驱动装置81驱动踏板本体1直线运动时，卷收板30朝向第一踩踏板11卷收。

卷收板30相当于加长了踏板本体1的长度，同时在第二电机811驱动滑块822移动带动踏板本体1直线运动时，可以同步卷收，避让空间。当踏板本体1不工作时，卷收板30与踏板本体1平齐，并且在不工作时可以隐藏在车辆地板上，不占用空间。在本实施方式中，卷收板30为硬质链式卷收器，既能够做到卷收避让空间，又能够具有一定的支撑作用。

上述介绍了本公开提供的歇脚板总成的具体结构，下面参考图8介绍本公开基于这种歇脚板总成的控制方案。

首先，作为本公开控制方案的构思，如图9所示，本公开提供一种使用本公开提供的歇脚板总成的控制方法，该控制方法包括检测驾驶员脚掌的踵点位置；当检测到踵点位置(即驾驶员脚后跟部位时)，控制直线调节机构8驱动踏板本体1直线运动，当第一踩踏板11的目标位置移动至踵点位置，控制直线调节机构8停止驱动；控制角度调节机构2驱动踏板本体1向上转动；当检测踏板本体1所受到的压力值位于预设的目标阈值的范围时，控制角度调节机构8停止驱动。具体地，为了实现该控制方法，本公开提供的歇脚板总成的控制系统中，包括上述公开的歇脚板总成，用于检测驾驶员脚掌的踵点位置的第一检测装置40；用于检测踏板本体1所受压力的第二检测装置50，第一检测装置40和第二检测装置50均安装到踏板本体1；以及控制装置60，第一检测装置40和第二检测装置50分别与控制装置60电连接，控制装置60分别与第一驱动装置21和第二驱动装置81电连接。

如图8所示，当第一检测装置40检测到踵点位置时，具体地，可以在卷收板30上设置第一检测装置40，在本实施方式中，第一检测装置为压力应变片，该压力应变片感应到驾驶员脚掌后，传递信号给控制装置60，控制装置60控制第二驱动装置82驱动踏板本体1直线运动，以将第一踩踏板11的目标位置移动至踵点位置，当目标位置与踵点位置重合，控制装置60控制第一驱动装置21驱动踏板本体1向上转动，以将踏板本体1贴合支撑驾驶员脚掌，当第二检测装置50检测到的压力值位于控制装置60的目标阈值范围内，控制装置60控制第一驱动装置21停止驱动。

进一步地，本公开提供的控制方案还能够实现对于踏板本体的二级调节，使得第一踩踏板11和第二踩踏板12能够分别独立的主动贴合到驾驶员的脚掌，保证驾驶员更加舒适。具体地，如图9所示，本公开提供的控制方法在在控制角度调节机构8驱动踏板本体1向上转动的步骤中，首先，控制第一驱动装置21驱动一级传动装置3传动，第一踩踏板11向上转动，当第一踩踏板11所受到的第一压力值位于目标阈值的范围内后，控制一级传动装置3停止传动；当一级传动装置3停止传动后，控制第一驱动装置21驱动二级传动装置4传动，第二踩踏板12向上转动，当检测第二踩踏板12所受到的压力值与第一压力值相等时，控制第一驱动装置21停止驱动。

具体地，如图1和图8所示，第二检测装置50包括用于一一对应检测第一踩踏板11和第二踩踏板12上压力的第一压力传感器501和第二压力传感器502，当踵点位置与目标位置重合，控制装置60控制第一驱动装置21驱动一级传动装置3传动，以使得第一踩踏板11向上转动，当第一压力传感器501检测到的第一压力值位于控制装置60预设的目标阈值的范围时，控制装置60控制一级传动装置3停止传动并使其保持支撑第一踩踏板11，并且同时控制装置60继续控制第一驱动装置21驱动二级传动装置4传动，以使得第二踩踏板12向上转动，当第二压力传感器502检测到的第二压力值等于第一压力值时，控制装置60控制第一驱动装置21停止驱动，二级传动装置4停止传动并使其保持支撑第二踩踏板12。

也即，本控制系统，首先进行第一踩踏板11的转动调节，通过第一压力传感器检测到的第一压力值与目标阈值比较，以控制其转动角度，而后第二踩踏板12进行转动调节，当第二压力传感器检测到的第二压力值与第一压力值相同时，表示踏板本体此时完全贴合驾驶员脚掌，踏板本体不再转动，控制装置60切断动力。其中，控制装置可以为车辆ecu，并且为了方便启动歇脚板总成，可以增设控制开关，可以为声控或者触控，当驾驶员需要踏板本体时，可以通过控制开关启动驱动装置通电，使得歇脚板总成处于待机状态，而后由控制装置控制上述公开的调节机构进行相应动作。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。