一种可单手操作的车辆控制器的制作方法

1.本发明属于车辆控制技术领域，具体涉及一种可单手操作的车辆控制器。


背景技术：

2.众所周知，在自动驾驶全面普及之前，汽车的行驶需要人为控制，控制过程主要包括加速、减速、转向、换挡(前进挡、空挡、倒挡等)四个因素。目前市面上主流车型均采用由方向盘、脚踏板、换挡杆等结构组合的方式实现上述四种因素的人为控制，这需要车辆驾驶员手脚并用才能操作，程序繁琐，结构复杂，虽然类似于飞机操纵杆的结构可以实现单手对上述四种因素的操控，但是因为难于稳定控制、与现有车辆控制系统不兼容等原因，并未大规模应用于汽车领域，因此目前并没有一种简单、可行的方式可以实现单手对车辆行驶的有效控制。


技术实现要素：

3.本发明为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种可单手操作的车辆控制器，代替传统的手脚协调控制车辆改为单手操控车辆。
4.一种可单手操作的车辆控制器，包括：
5.固定安装在车辆转向系统上的主基座(1)；
6.安装手柄(3)的手柄基座(4)；
7.连接主基座(1)和手柄基座(4)的基座连接杆(2)；
8.安装在手柄(3)上的加速控制模块(6)、减速控制模块(7)和换挡控制模块(5)；其中：
9.所述加速控制模块(6)通过数据线与加速控制终端(10)连接；所述减速控制模块(7)通过数据线与减速控制终端(11)连接；所述换挡控制模块(5)通过数据线与换挡控制终端(12)连接。
10.本技术方案的工作原理为：手握在手柄上，以主基座中心为圆心进行旋转，通过手柄基座、基座连接杆带动主基座旋转，作用于车辆的转向系统上，从而控制车辆的转向；手握在手柄上后，手指可以操作加速控制模块、减速控制模块和换挡控制模块，通过线路连接系统连接到车辆的相应控制终端从而控制车辆的加速、减速和换挡。
11.本发明具有的优点和积极效果是：
12.本发明能够完成单手对车辆的行驶控制；同时，在单手控制车辆行驶的基础上也可以双手操作，并且相对于现有的操纵杆结构与现有车辆控制系统的兼容性更强(可直接安装在方向管柱上面)，而且因为转向比的不同，高速行驶的稳定性更强，与现有大规模应用的由方向盘、脚踏板、换挡杆等结构组合的方式相比，也存在以下优点：
13.1、通过科学研究，手指的灵活性要优于脚的灵活性，可以减少油门刹车的切换时间，缩短应急刹车距离。
14.2、因为控制信号全部由手柄操作完成，所以相关部件均可设置在车辆的中控台位
置，当驾驶员出现异常时，副驾驶也可以应急控制车辆，尤其是减速。
15.3、减少占用的驾驶舱空间，尤其是可以增加腿部空间。
16.4、女士穿高跟鞋、厚底鞋，男士穿拖鞋时，也能正常操控车辆。
17.5、一定程度上避免油门当刹车的问题。
18.6、下肢不健全的残疾人也可正常驾驶车辆。
19.7、基座连接杆可伸缩，从而改变转向半径。激烈驾驶时可以缩小转向半径，转向更灵活，高速行驶时可以加大转向半径，使行驶更平稳。
20.8、车辆的控制功能集成在一处，可摒弃传统车辆的踏板和换挡杆等结构，使驾驶姿势更自由。在车辆自动行驶阶段，基座连接杆可伸缩、折叠，减少车辆控制器的体积，方便收纳到中控台里面，增大乘员舱空间。
附图说明
21.图1为本发明优选实施例的俯视图；
22.图2为本发明优选实施例的主视图；
23.图3为本发明优选实施例中手柄的左视图；
24.图4为本发明优选实施例的电路框图
25.图5为本发明优选实施例旋转时在不同角度的状态图。
26.其中：1、主基座；2、基座连接杆；3、手柄；4、手柄基座；5、换挡控制模块；6、加速控制模块；7、减速控制模块；8、第一导电滑环；9、第二导电滑环；10、加速控制终端；11、减速控制终端；12、换挡控制终端。
具体实施方式
27.为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的技术方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
30.请参阅图1至图5。
31.一种可单手操作的车辆控制器，包括主基座1、基座连接杆2、手柄基座4、手柄3、加速控制模块6、减速控制模块7、换挡控制模块5和相应线路连接系统。其中：
32.主基座1连接在车辆的转向系统上，基座连接杆2连接主基座1和手柄基座4，手柄3连接在手柄基座4上并可双向旋转。主基座、基座连接杆，手柄基座和手柄构成本技术方案的主体结构，加速控制模块、减速控制模块和换挡控制模块均安装在手柄上，线路连接系统附着在主体结构上，并将上述三个模块连接到车辆的相应控制终端。因为主体结构存在旋
转关系，所以线路连接系统需要使用到导电滑环等类似装置。所述主基座1位于基座连接杆2的中间位置。
33.主基座1位于本技术方案的中心位置，用于与车辆的转向系统相连，两侧连接有基座连接杆(优选可伸缩杆)，基座连接杆另一端连接手柄基座，手柄的底端连接在手柄基座上，两者用轴承或类似结构连接，使手柄可以相对于手柄基座进行顺时针或逆时针旋转。当手握在手柄上时，可以以主基座为圆心进行顺时针或逆时针公转，从而通过主基座作用于车辆的转向系统，同时，因为手柄可以进行自转，因此可以一直保持手柄部位的直立状态，如图5。
34.请参阅图3，加速控制模块、减速控制模块和换挡控制模块均安装在手柄上，所述手柄3包括：
35.与手柄基座4连接用的下横梁；
36.安装换挡控制模块5、加速控制模块6、减速控制模块7的上横梁；
37.连接下横梁和上横梁的中间梁。
38.所述换挡控制模块5位于上横梁的上表面，所述加速控制模块6和减速控制模块7位于上横梁的下表面。
39.当手握在手柄上时，可以用手指对相应模块进行控制。可以由手心、无名指、小拇指握在手柄的握把上，用食指操作加速控制模块，中指操作减速控制模块，大拇指操作换挡控制模块；也可以让手心、中指、无名指、小拇指都握在握把上，大拇指操作换挡控制模块，食指分别操作加速控制模块和减速控制模块。
40.加速控制模块和减速控制模块由滑动变阻器或电位器等传感装置和相应线路组成，通过手指的按压改变电流等信号的强弱，作用于车辆的加速及减速系统，从而控制车辆的加速和减速，换挡控制模块采用拨杆结构，设置不同的挡位，通过手指的拨动实现前进挡、空挡、倒挡的切换。于此同时，为了保证线路在主体结构旋转、伸缩运动时不会折断，线路连接系统中加入了导电滑环、弹簧线等结构，如图4。
41.因为手相对于手柄是静止的，因此当手控制手柄通过手柄基座-基座连接杆带动主基座旋转，进而操控车辆的转向时，不会影响手指操作加速控制模块、减速控制模块和换挡控制模块，因此可以由单手实现对车辆转向、加速、减速、换挡的同步操作，不会出现转向的同时不能加速或者减速的同时不能换挡等问题。
42.在上述优选实施例基础上，所述加速控制模块6通过导电滑环与加速控制终端10连接；所述减速控制模块7通过导电滑环与减速控制终端11连接；所述换挡控制模块5通过导电滑环与换挡控制终端12连接。
43.所述导电滑环包括安装在手柄基座4处的第一导电滑环8和安装在主基座1处的第二导电滑环9。
44.以上只是本发明的最优结构，但并非仅限于此，本发明与现有车辆上的方向盘、脚踏板、换挡杆等结构不是互斥关系，可以相互依存，互为备份，例如当车辆使用本发明之后，也可以保留加速和减速踏板作为冗余设计，在此基础上可以实现例如驾驶员的手指控制减速的同时用脚控制加速的情况，达到弹射起步、加速减速无缝衔接等目的。