用于自动驾驶车辆的可折叠踏板装置的制作方法

1.本公开涉及一种用于自动驾驶车辆(autonomous vehicle)的可折叠踏板装置，并且更具体地，涉及一种用于自动驾驶车辆的可折叠踏板装置，在手动驾驶模式下，踏板垫突出到室内空间中以由驾驶员操纵，并且在自动驾驶模式下，踏板垫被引入到发动机舱空间中，以防止踏板垫暴露在室内空间中，并防止驾驶员无意中操纵踏板垫。


背景技术：

2.自动驾驶车辆是一种采用自动驾驶技术的智能车辆，通过该技术，车辆能够自动行驶到设定的目的地，而无需驾驶员操纵方向盘、加速器、制动器等。如今，这种自动驾驶车辆快速发展。为了促进其商业化，自动驾驶车辆能够在手动驾驶模式(其中驾驶员直接操作车辆)和自动驾驶模式(在没有驾驶员的驾驶操作或操纵的情况下车辆自动行驶到目的地)之间进行选择。
3.在自动驾驶模式下，驾驶员可能希望在伸展状态下舒适地休息。尤其是，当设置在驾驶员座椅下方空间中的踏板(如加速踏板和制动踏板)仍然暴露在车辆的室内空间中时，它们可能会干扰驾驶员的休息。此外，在驾驶员不需要操纵车辆踏板的自动驾驶模式下，当驾驶员操纵踏板时，车辆控制器判断驾驶员希望终止自动驾驶模式并直接操作车辆，并终止对自动驾驶的控制。
4.然而，由于车辆的踏板安装并暴露在驾驶员座椅下方的空间中，驾驶员可能会在自动驾驶模式下无意操纵踏板(例如，错误操纵踏板的情况)，这可能会由于路况、车辆之间的距离等而造成事故。因此，有必要开发一种新型踏板装置，在驾驶员直接操作车辆的手动驾驶模式下，将踏板垫暴露在室内空间中以供驾驶员操纵，以及在自动驾驶模式下，防止踏板垫暴露于室内空间中，以防止对踏板垫的错误操纵。
5.本节中公开的信息仅用于增强对本公开的背景技术的理解，并且不被视为对该信息构成本领域技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的建议。


技术实现要素：

6.因此，本公开提供了一种用于自动驾驶车辆的可折叠踏板装置，该装置在驾驶员直接操作车辆的手动驾驶模式下，将踏板垫暴露在室内空间中以允许驾驶员操纵，而在自动驾驶模式下，踏板垫被引入到发动机舱空间中，以防止踏板垫暴露在室内空间中，从而防止驾驶员操纵踏板。因此防止踏板的错误操纵，从而确保驾驶员在自动驾驶模式下的舒适休息和安全。
7.根据本公开，上述和其他目的可通过提供一种用于自动驾驶车辆的可折叠踏板装置来实现，该可折叠踏板装置包括踏板垫和致动器，其中所述踏板垫被安装成穿过车身面板，所述车身面板设置在驾驶员座椅下方的空间中以将发动机舱空间和室内空间分隔开，所述踏板垫被配置成由驾驶员踩踏，或以其他方式接触，并在踏板垫被引入到发动机舱空间中的隐藏状态和踏板垫突出到室内空间中的弹出状态之间切换，所述致动器被配置为产
生动力以旋转踏板垫，使得踏板垫进入隐藏状态或弹出状态。
8.可折叠踏板装置还可包括踏板壳体，踏板壳体被固定地安装成相对于所述车身面板位于所述发动机舱空间中。铰链轴可以形成在踏板垫的下端，并且可旋转地联接到踏板壳体。所述踏板垫可被安装成使得踏板垫的上端部可绕形成在踏板垫下端的铰链轴在前后方向上旋转。
9.当踏板垫绕形成在其下端的铰链轴向前旋转时，踏板垫可进入隐藏状态，在隐藏状态下踏板垫被引入到发动机舱空间中。当踏板垫绕形成在其下端的铰链轴向后旋转时，踏板垫可进入弹出状态，在弹出状态下踏板垫突出到室内空间中。
10.可折叠踏板装置还可包括垫弹簧，垫弹簧被安装成使得垫弹簧的第一端由踏板壳体支撑，并且踏板垫的第二端由踏板垫支撑。当驾驶员踩踏踏板垫时，踏板垫可绕铰链轴向前旋转，并且垫弹簧可被压缩并积累弹力。当驾驶员松开踏板垫时，踏板垫可在垫弹簧中积累的弹力作用下向后旋转，并可返回到初始位置。
11.垫弹簧可包括彼此具有不同弹力的第一弹簧和第二弹簧。所述踏板垫可在其内部包括被形成为在向前方向上敞开的弹簧座凹槽。垫弹簧的第二端可插入弹簧座凹槽中并被弹簧座凹槽支撑。踏板垫可包括穿过形成在车身面板中的面板孔的主体部、被形成为覆盖主体部的后侧并由驾驶员接合的后表面，以及被形成为覆盖所述主体部的前侧的前表面。踏板垫的后表面和前表面中的每一个的总尺寸可被设置为大于面板孔的尺寸，使得在踏板垫的隐藏状态或弹出状态下后表面和前表面密封面板孔。
12.主体部的顶表面和底表面可以形成为在绕铰链轴的圆周方向上延伸的弧形形状，并且顶表面可以形成为比底表面长。致动器可包括固定地安装在踏板壳体中的直驱电机、通过所述直驱电机的运行而被线性地拉动或推动的柱塞，以及被安装成支撑所述柱塞的柱塞弹簧。垫操作部件可与铰链轴一体形成，并可突出到踏板壳体中。在踏板垫的隐藏状态和弹出状态下，柱塞可与垫操作部件接触。
13.柱塞弹簧的弹力可被设置为大于垫弹簧的弹力。当向直驱电机供应电力时，柱塞被拉动以插入到直驱电机中，柱塞弹簧被压缩并积累弹力，并且踏板垫在垫弹簧的弹力作用下绕铰链轴向后旋转并在室内空间中弹出。
14.当直驱电机的电力供应被阻断时，柱塞通过柱塞弹簧的弹力从直驱电机突出，柱塞推动垫操作部件，踏板垫绕铰链轴向前旋转，垫弹簧压缩并积累弹力，踏板垫可隐藏在发动机舱空间中。可折叠踏板装置还可包括固定地安装在踏板壳体中并且在内部设置有印刷电路板的非接触式踏板传感器、从铰链轴向非接触式踏板传感器突出的铰链轴突出部，以及联接到铰链轴突出部以面向非接触式踏板传感器的永久磁铁。
15.非接触式踏板传感器可被配置成当踏板垫旋转时，通过随着永久磁铁的旋转位置的改变而变化的磁场强度来检测踏板垫的旋转角度，并生成与加速相关的信号或与制动相关的信号，并且非接触式踏板传感器可被配置成用于控制直驱电机的电力供应。当由于柱塞响应于直驱电机的运行以移动而导致踏板垫旋转并且永久磁铁的位置改变时，非接触式踏板传感器可不生成与加速相关的信号或与制动相关的信号，以防止错误操作。
16.非接触式踏板传感器可被配置成仅当驾驶员在直驱电机不运行的状态下操纵处于弹出状态的踏板垫，并且永久磁铁的位置由于踏板垫的旋转而改变时，才生成与加速相关的信号或与制动相关的信号。踏板垫可以是加速踏板装置的组成部件之一，也可以是制
动踏板装置的组成部件之一。
附图说明
17.结合附图并根据下面的详细描述，将更清楚地理解本公开的上述和其它目的、特征和其它优点，其中：
18.图1是根据本公开的用于自动驾驶车辆的可折叠踏板装置的分解透视图；
19.图2是根据本公开的图1的联接透视图；
20.图3是根据本公开的图2的可折叠踏板装置的后视图，在该图中车身面板和踏板壳体的一部分被移除；
21.图4是图2的横截面图，其示出根据本公开的踏板垫突出到室内空间中的弹出状态；
22.图5是示出根据本公开的图4的踏板垫的正常旋转操作的视图；以及
23.图6是示出根据本公开的图4的踏板垫被引入到发动机舱空间中的隐藏状态的视图。
具体实施方式
24.应理解，本文中使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语包括通常的机动车辆，例如包括运动型多用途车(suv)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车、包括各种艇和船的船只、飞机等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、燃烧插电混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料(例如提取自石油以外资源的燃料)车辆。
25.尽管示例性实施例被描述为使用多个单元来执行示例性过程，但是应当理解，示例性过程也可以由一个或多个模块执行。另外，应当理解，术语控制器/控制单元是指包括存储器和处理器的硬件装置，并且被专门编程以执行本文所述的处理。存储器被配置以存储模块，处理器被专门配置以执行所述模块，来完成下面进一步描述的一个或多个过程。
26.本文中使用的术语仅用于描述特定实施例，并不打算限制本公开。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该/所述”，意在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。应进一步理解，本说明书中使用的术语“包括”和/或“包括”规定了所述特征、数量、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、元件、组件，和/或其组合。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列表项的任何和所有组合。
27.以下，将参照附图描述根据本公开的示例性实施例的用于自动驾驶车辆的可折叠踏板装置。
28.如图1至图6所示，根据本公开的用于自动驾驶车辆的可折叠踏板装置可包括踏板垫100，所述踏板垫100被安装成穿过车身面板10，所述车身面板10设置在驾驶员座椅下方的空间中以将发动机舱空间和室内空间分隔开，所述踏板垫100被安装成由驾驶员踩踏，并在隐藏状态(踏板垫100被引入到发动机舱空间中)和弹出状态(踏板垫100突出到室内空间中)之间可切换，并且所述可折叠踏板装置还包括致动器200，所述致动器200被配置为产生动力以旋转踏板垫100，使得踏板垫100进入隐藏状态或弹出状态。
29.设置在驾驶员座椅下方以将发动机舱空间和室内空间分隔开的车身面板10可以
是被地毯覆盖的表面。本公开的示例性实施例还可以包括踏板壳体300，其被固定地安装成相对于车身面板10位于发动机舱空间中。踏板壳体300可以包括彼此分开设置的左壳体310和右壳体320。踏板壳体300可以在内部包括用于容纳致动器200和下面将描述的非接触式传感器的空的内部空间。
30.踏板垫100可包括与其一体形成的铰链轴400。铰链轴400可以形成在踏板垫100的下端，并且可旋转地联接到踏板壳体300。踏板垫100可被安装成使得踏板垫100的上端部可绕形成在踏板垫的下端的铰链轴400在前后方向上旋转。当踏板垫100绕形成在踏板垫下端的铰链轴400向前旋转时，踏板垫100进入隐藏状态。在隐藏状态下，踏板垫100被引入到发动机舱空间中。当踏板垫100绕铰链轴400向后旋转时，踏板垫100进入弹出状态，在弹出状态下踏板垫100突出到室内空间中。
31.本公开的示例性实施例还可包括垫弹簧500，所述垫弹簧500被安装成由踏板壳体300支撑垫弹簧500的第一端并且由踏板垫100支撑垫弹簧500的第二端。当驾驶员踩踏踏板垫100时，踏板垫100绕铰链轴400向前旋转，并且垫弹簧500被压缩并积累弹力。当驾驶员松开踏板垫100时，踏板垫100在垫弹簧500积累的弹力的作用下向后旋转，并返回到初始位置。
32.可通过调节垫弹簧500的弹力来调节踏板力。另外，为了防止踏板垫100的微小的振动，垫弹簧500可以包括彼此具有不同弹力的第一弹簧510和第二弹簧520。然而，垫弹簧500的弹簧数量不限于两个。弹簧垫500可以是压缩螺旋弹簧。
33.踏板垫100可以包括在其内部形成的弹簧座凹槽110，并且弹簧座凹槽110在向前方向上敞开。垫弹簧500的第二端可插入弹簧座凹槽110中以获得支撑。因此，可以更稳定地安装垫弹簧500。踏板垫100可包括穿过形成在车身面板10中的面板孔11的主体部120、覆盖主体部120的后侧并可形成为由驾驶员踩踏的后表面130和覆盖主体部120的前侧的前表面140。
34.弹簧座凹槽110可以形成为主体部120中的凹形凹槽，并且可以穿过前表面140以向前方向敞开。踏板垫100的后表面130和前表面140中的每一个的总尺寸可以设置为大于形成在车身面板10上的面板孔11的尺寸。因此，当踏板垫100处于隐藏状态或弹出状态时，踏板垫100的后表面130或前表面140密封面板孔11。
35.当踏板垫100绕铰链轴400向前旋转并引入到发动机舱空间中而处于隐藏状态时，踏板垫100的后表面130与车身面板10接触并密封面板孔11。当踏板垫100绕铰链轴400向后旋转并突出到室内空间中而处于弹出状态时，踏板垫100的前表面140与车身面板10接触并密封面板孔11。
36.在踏板垫100的隐藏状态或弹出状态下，踏板垫100的后表面130或前表面140密封面板孔11，从而防止异物进入面板孔11，确保踏板垫100的平稳操作。此外，由于踏板垫100的后表面130或前表面140通过与车身面板10接触来密封面板孔11，因此踏板垫100的后表面130或前表面140也起到用于调整踏板垫100的旋转角度的阻挡器的作用。
37.在踏板垫100中，主体部120的顶表面121和底表面122可以形成为在绕铰链轴400的圆周方向上延伸的弧形形状。在踏板垫100的结构中，踏板垫100的上端部绕形成在踏板垫100的下端的铰链轴400在前后方向上旋转，并且踏板垫100的主体部120穿过车身面板10的面板孔11，由于主体部120的顶表面121和底表面122可以形成为在绕铰链轴400的圆周方
向上延伸的弧形形状，因此可以使在顶表面121和面板孔11之间形成的间隙或在底表面122与面板孔11之间形成的间隙最小化，从而增加与车身面板10的匹配性，并最大限度地减少异物的引入。
38.根据本公开的致动器200可以包括固定地安装在踏板壳体300中的直驱电机(straight-driving motor)210、通过直驱电机210的运行而被线性地拉动或推动的柱塞220、以及被安装成支撑柱塞220的柱塞弹簧230。直驱电机210可以实现为直线电机，并且可以电连接到电源。
39.根据本公开，垫操作部件600可与铰链轴400一体形成。垫操作部件600可突出到踏板壳体300中。在踏板垫100的隐藏状态和弹出状态下，柱塞220始终与踏板操作部件600接触。致动器200的柱塞弹簧230的弹力可设置为大于垫弹簧500的弹力。因此，踏板垫100可以在利用柱塞弹簧230的弹力克服垫弹簧500的弹力的同时进入弹出状态。
40.本公开的示例性实施例，还可以包括固定地安装在踏板壳体300中的非接触式踏板传感器700、从铰链轴400向非接触式踏板传感器700突出的铰链轴突出部800，以及联接到铰链轴突出部800以面向非接触式踏板传感器700的永久磁铁900。非接触式踏板传感器700可以包括印刷电路板(pcb)，印刷电路板(pcb)设置在非接触式踏板传感器700中以面向永久磁铁900。pcb通过导线电连接到电源(如电池)。
41.当踏板垫100绕铰链轴400旋转时，连接到铰链轴400的铰链轴突出部800旋转，并且联接到铰链轴突出部800的永久磁铁900的旋转位置改变。特别地，非接触式踏板传感器700可被配置成通过随着永久磁铁900的旋转位置的改变而变化的磁场强度来检测踏板垫100的旋转角度，并生成与加速相关的信号或生成与制动相关的信号。
42.此外，非接触式踏板传感器700可被配置成控制对构成致动器200的直驱电机210的电力供应。与通过链路等直接连接到其他组件的接触式传感器相比，非接触式踏板传感器700可以有利地降低操作噪声并进一步提高输出信号的精度。根据本公开示例性实施例的踏板垫100可以被配置为加速踏板装置的组成部件或制动踏板装置的组成部件之一。
43.图2和图4示出踏板垫100向后旋转并突出到室内空间中的弹出状态。当通过非接触式踏板传感器700的控制功能向直驱电机210供应电力时，柱塞220可以被拉动(例如，向左移动)以插入到直驱电机210中，并且柱塞弹簧230可以被压缩并积累弹力。同时，踏板垫100在垫弹簧500的弹力作用下绕铰链轴400向后旋转，从而突出到室内空间中而处于弹出状态。
44.如图4所示，当踏板垫100处于弹出状态时，踏板垫100从车身面板10突出到室内空间中，驾驶员能够通过踩踏弹出的踏板垫100的后表面130以进行正常操纵。图5示出驾驶员踩踏在室内空间中弹出的踏板垫100并向前推动的状态。
45.当驾驶员踩踏室内空间中弹出的踏板垫100时，踏板垫100绕铰链轴400向前旋转，垫弹簧500被压缩，垫操作部件600向后旋转并远离柱塞220。同时，由于踏板垫100的旋转，连接到铰链轴400的铰链轴突出部800旋转，并且联接到铰链轴突出部800的永久磁铁900的旋转位置改变。特别地，非接触式踏板传感器700可以被配置成通过随着永久磁铁900的旋转位置的改变而变化的磁场强度来检测踏板垫100的旋转角度，并生成与加速相关的信号或与制动相关的信号。
46.图6示出踏板垫100向前旋转以隐藏在发动机舱空间中并因此防止暴露在室内空
间中的隐藏状态。当通过非接触式踏板传感器700的控制功能阻断对直驱电机210的电力供应时，柱塞220可以通过柱塞弹簧230的弹力从(例如，向右移动)直驱电机210突出，并且垫操作部件600可以被柱塞230推动。因此，踏板垫100绕铰链轴400向前旋转，并且垫弹簧500可被压缩并积累弹力。因此，踏板垫100可隐藏在发动机舱空间中。
47.如图6所示，当踏板垫100处于隐藏状态时，驾驶员座椅下方的空间增大，因此驾驶员能够在不被踏板干扰的情况下在放松模式下舒适地休息。此外，可以通过防止在自动驾驶模式下错误操纵踏板来确保安全。
48.本公开的示例性实施例的特征在于，当由于柱塞220响应于直驱电机210的运行以进行直线移动而导致踏板垫100旋转并且永久磁铁900的位置改变时，非接触式踏板传感器700不生成与加速相关的信号或与制动相关的信号，以防止由于踏板的错误操纵而导致的事故。换句话说，当踏板垫100由于致动器200的操作而进入图4所示的弹出状态或图6所示的隐藏状态时，尽管永久磁铁900的位置改变，但是非接触式踏板传感器700不生成与加速相关的信号或与制动相关的信号，从而防止因踏板错误操纵而导致的事故。
49.然而，如图5所示，非接触式踏板传感器700可被配置成仅当驾驶员在致动器200不操作的状态下操纵弹出的踏板垫100并且永久磁铁900的位置由于踏板垫100的旋转而改变时，生成与加速相关的信号或与制动相关的信号，从而进一步确保稳定的操作。
50.从上述描述中可以明显看出，根据本公开的用于自动驾驶车辆的可折叠踏板装置，在驾驶员直接操作车辆的手动驾驶模式下，通过致动器200的操作，踏板垫100向后旋转并在室内空间中弹出，以允许驾驶员操纵踏板垫100，并且在驾驶员不直接操作车辆的自动驾驶模式下，通过致动器200的操作，踏板垫100向前旋转并隐藏在发动机舱空间中，以防止暴露在室内空间中并防止被驾驶员操纵。因此，驾驶员可以在自动驾驶模式下舒适地休息。此外，可以通过防止在自动驾驶模式下错误操纵踏板来确保安全。
51.尽管为了说明目的而公开了本公开的示例性实施例，但本领域技术人员将认识到，在不脱离随附权利要求中公开的本公开的范围和思想的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。