专利名称：带有触觉反馈的换档系统的制作方法
技术领域：
—些车辆使用电子或电动辅助变速器换档器来请求变速 器从一个操作状态到另一个操作状态的换档。通常，这种请求首先传 输给控制系统，控制系统监溯'J请求以及变速器状态和/或其它车辆操作 状态。在某些情况下，不可能或不希望遵照车辆操作者通过变速器换 档器启动的请求。在一个示例中，档车辆处于运动时，可能不能将车 辆换档到"停车"。虽然控制系统可以确定所请求的变化(如在非限 制性示例中所示的变化)是不可行的，优选地还传输给车辆操作者所 请求的变换器变化没有发生。 提供一种用于在车辆中使用的换档系统的设备。所述设 备包括具有位置的变速器指示器，所述位置适于由使用者调节；联 接到所述变速器指示器的反馈装置，所述反馈装置适于响应于反馈信 号产生振动；和控制系统，所述控制系统适于检测所述变速器指示器 的位置并传输反馈信号给所述反馈装置。
图1图示了变速器换档系统的实施例；图2是图示了操作变速器换档系统的方法的实施例的流程图。
具体实施例方式以下详细说明性质上仅为示范性的，且并不打算限定本
发明或其应用及用途。另外，并非打算受限于前述技术领域、背景技 技术和技术方案可以在此以功能和/或逻辑块部件和各个
过程步骤的方式描述。应当理解的是，这种块部件可以设置成执行特 定功能的任何数量的硬件、软件、和/或固件部件实现。例如，控制系
统、变速器系统、或其组合的实施例可以采用各种集成电路部件，
例如存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查询表或类似物； 机械和电动机械装置和部件以及可以在一个或更多微处理器、机械开 关或其它控制装置的控制下实现各种功能的类似物。此外，本领域技 术人员将理解，实施例可以与任何数量的数据传输协议结合实施且在 此所述的系统仅仅是一个合适的示例。
0012]此外，在此包含的各个图中所示的连接线旨在表示各个
元件之间的示范性功能关系和/或物理联接。应当注意，在该主题的实 施例中可以存在许多可选或附加功能关系或物理联接。
"连接/联接"-以下说明指的是被"连接"或"联接" 在一起的元件或节点或特征。如在此使用的，除非另有明确声明，"连
接"指的是直接结合到(或与其直接连通)其它元件/节点/特征的一个 元件/节点/特征，而不必是机械地结合。类似地，除非另有明确声明，"联接"指的是直接或间接结合到(或与其直接或间接连通)其它元件/节点/特征的一个元件/节点/特征，而不必是机械地结合。因而，虽
然图1所示的示意图描绘了元件的一个示范性布置，但是在所描绘主
题的实施例中可以存在附加的中间元件、装置、特征、或部件。
图1图示了换档系统1的 一个实施例。换档系统1可以
出现在任何合适类型的车辆或交通工具中，包括但不限于汽车、船和
摩托车。这种车辆可以具有电子控制的或电动辅助的变速器换档机构。
所示实施例包括车辆换档组件10、控制系统40、和变速器80。车辆换
档组件10可以联接到控制系统40。车辆换档组件10可以包括换档臂
12。换档臂12可以联接到控制系统40。控制系统40可以联接到车辆
的变速器80。变速器80可以具有能够被调节以操作车辆的多个操作状太
心o 换档臂12可以设置在多个位置，每个位置对应于至少一个车辆操作模式或变速器80操作状态。换档臂12可以可选地包括换档按钮14，在一些实施例中，换档按钮14可以在将换档臂12设置在一个或更多位置中之前需要按压。操纵换档臂12可以可选地包括使用车辆离合器，该实践是本领域熟知的。变速器80操作状态的变化可以响应于换档臂12的操纵而作出。 换档臂12可以借助于换档线20联接到控制系统40。也可以使用其它连接机构，如缆索、无线通信、枳4成或液压线^各。 换档臂12可以包括触觉或触觉式反馈装置或系统，如振动器16。在一些实施例中，反馈系统可以包括其它部件，包括但不限于处理器元件、存储器元件、信息存储或通信元件、或控制装置。在某些实施例中，触觉反馈装置可以包括或实现为其它项，包括但不限于摇晃器、摆动机构、旋转装置、脉沖装置或静电装置。 振动器16优选地联接到变速器12，使得在振动器16被致动时，产生可由与换档臂12接触的人肢体察觉到的振动。因此，振动器16的振动强度和/或定期振动持续时间可以变化。类似地，振动器
16的振动持续时间可以被改变以产生各种振动模式，包括但不限于，单次短脉沖、单次长脉沖、重复短或长脉冲、交替的短和/或长振动脉沖、或其它，这些中的任何和所有项可具有不同的强度。其它反馈装置可以具有类似的变化操作才莫式。在一些实施例中，振动或其它方式的不同操作模式可以表示来自于控制系统40的不同响应。 控制系统40可以通过线18， 20耳关接到换档组件10。控制系统40也可以通过变速器接口 50联接到车辆变速器80。变速器接口50可以是适合于车辆、变速器和控制系统的任何类型。在一些额实施例中，变速器接口50可以是线、液压线路、机械或电动机械装置、电子部件，但是其它装置是可想到的。除了其它功能之外，变速器接口 50在一些实施例中可以提供表示变速器80的当前操作状态的信息或信号给控制系统40。 控制系统40可以用一个或更多处理部件实施或执行，如通用目的处理器、按内容寻址的存储器、数字信号处理器、特定应用集成电路、现场可编程序的门阵列、任何合适的可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑电路、离散硬件部件、或设计成执行在此所述的功能的任何组合。处理器可以实现为微处理器、控制器、微控制器、或状态机。此外，处理器可以实施为计算装置的组合，例如数字信号处理器和微处理器的组合、多个微处理器、 一个或更多微处理器与数字信号处理器内核结合、或任何其它这种配置。 在包括存储器部件的控制系统40的这些实施例中，这种存储器部件可以实现为RAM存储器、闪速存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可换式磁盘、CD-ROM、或本领域公知的任何其它形式的存储介质。存储器部件可以联接到一个或更多处理部件，使得处理部件可以在存储器部件上读写信息。在一些实施例中，存储器部件可以集成到一个或更多处理部件。例如，在一些实施例中，处理部件和存储器部件可以位于ASIC或FPGA中。
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在接收所请求的车辆操作模式的变化并响应于此时，控制系统40可以4丸行多种操作之一。在一些实施例中，控制系统40可以将所请求的变速器80操作状态与变速器80的当前操作状态进行比较。在一些实施例中，控制系统40还可以将来自于各个传感器的标记进行比较，如速度传感器44、加速踏板传感器46、制动踏板传感器48及其他源。 图2是图示使用者请求变速器操作状态的变化，控制系统确定请求的有效性，和控制系统开始 一 个或更多响应动作的步骤序列IOO的流程图。在一个实施例中，使用者可以开始102请求车辆变速器操作状态的变化。在一些实施例中，操作状态的变化也可以导致车辆操作模式的变化。作为请求开始102的一部分，信号可以发送给控制系统，控制系统可以接收104表示请求变速器操作状态的变化的信号。控制系统可以确定106变速器的当前操作状态以及关于车辆的各种特性，包括但不限于速度、加速度、和制动器接合程度。在确定106变速器状态和车辆各种特性时，控制系统可以选择108请求是有效还是无效。 为了确定请求是有效还是无效，控制系统可以获得车辆各种特性作为输入，如变速器当前状态、速度、加速度、和制动器接合程度等等。控制系统可以具有存储在至少 一 个部件中的编程的逻辑操作。因而， 一旦已经收集包括所请求的变速器操作状态在内的各种输入，控制系统可以执行一个或更多操作。这种操作可以包括查询表和匹配状态。在一个实施例中， 一个这种表可以是映射到一组变速器的许可和不允许操作状态的多个输入。控弗'J系统然后可以将所请求的变速器操作状态与这些组可接受的、许可的、期望的和/或允许的以及不可接受的、不许可的、不期望的和/或不允许的操作状态相比较。当这种请求将导致变速器的不可接受的、不许可的、不期望的和/或不允许的操作状态时，该请求是无效的。当这种请求将导致变速器的可接受的、许可的、期望的和/或允许的操作状态时，该请求是有效的。
[0036在请求无效的情况下，控制系统可以适于操作110联接
到换档臂的触觉反馈装置或使得该触觉反馈装置被操作。触觉反馈装置可以是上述任何类型或其它类型，且可以任何期望的合适的方式操作。此外，可以同时或几乎同时操作视觉和/或听觉反馈装置，以提供附加的反馈途径。在无效变速器变化请求的情况下，控制系统可以适于不实施所请求的变化。通过操作触觉反馈机构，系统使用者可以被通知所请求的换档操作的结果。虽然也可以提供视觉和/或听觉反馈，但是这有可能使得使用者的注意力从反馈源转移，如通过视觉检查周围环境或通过相竟争的可听到的声音。然而，使用者和请求变速器状态变化的换档臂之间的物理接触的需要提供了高可能性，即提供给换档臂的触觉反馈立刻由使用者识别。因而，触觉反馈装置优选地联接到换档臂。
[0037在请求有效的情况下，控制系统可以将变速器变化112为所请求的状态。在一些实施例中，控制系统可以可选地操作任何触觉、视觉或听觉反馈装置或使得所述装置被操作。优选地，这种操作或引起的操作可以是与由于无效变速器变化请求引起的不同的模式或序列。
[0038
虽然在前述详细说明中已经阐述至少一个示范性实施例，但是应当理解的是，存在大量的变型。也应当理解，示范性实施例仅仅是示例，且不旨在以任何方式限制本发明的范围、可应用性或
施例的便利途径。应当理解的是，可以对元件的功能和布置进行各种变化，而不偏离由所附权利要求书及其合法等价物所阐述的本发明的范围。
权利要求
1.一种用于在车辆中使用的换档反馈系统，所述系统包括可在多个状态中操作的变速器；换档臂，所述换档臂适于选择所述变速器的状态中的一个，所述换档臂配置成在选择所述变速器的状态中的一个时发送请求信号；和反馈装置，所述反馈装置联接到所述换档臂且适于响应于所述请求信号发送触觉反馈信号，所述触觉反馈信号通过与所述换档臂物理接触而可感测。
2. 根据权利要求l所述的换档反馈系统，其中所述换档臂包括电子换档器。
3. 根据权利要求l所述的换档反馈系统，其中所述触觉反馈信号包 括换档臂的振动。
4. 根据权利要求3所述的换档反馈系统，其中所述触觉反馈信号包 括以多个脉冲操作所述反馈装置。
5. 根据权利要求l所述的换档反馈系统，其中所述反馈装置还包括 听觉反馈装置，所述听觉反馈装置适于响应于请求信号发送听觉信号。
6. 根据权利要求l所述的换档反馈系统，所述反馈装置还包括视觉 反馈装置，所述视觉反馈装置适于响应于请求信号发送视觉信号。
7. 根据权利要求6所述的换档反馈系统，所述反馈装置还包括听觉 反馈装置，所述听觉反馈装置适于响应于请求信号发送听觉信号。
8. —种响应变速器换档请求的方法，包括从换档器接收传达到期望变速器状态的变化的请求的第 一 信号； 确定对所述变化的请求是否是无效请求； 在所述第一信号传达无效请求时发送第二信号给所述换档器；和响应于所述第二信号操作联接到所述换档器的触觉反馈装置。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中，确定变化变速器状态的请求是否是无效请求的步骤还包括将变速器状态与期望变速器状态进行比较。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中，确定变化变速器状态的请求是否是无效请求的步骤还包括将变速器状态与车辆当前速度、 一组 车辆制动器的当前状态、和车辆加速踏板的当前状态中的至少 一 个进行比较。
11. 根据权利要求8所述的方法，其中，操作联接到所述变速器换 档器的触觉反馈装置包括使所述触觉反馈装置振动。
12. 根据权利要求8所述的方法，还包括响应于所述第二信号而产 生听觉或视觉信号中的至少一个。
13. 根据权利要求8所述的方法，还包括在接收有效请求之后使得 变速器状态变化成期望变速器状态。
14. 一种触觉反馈系统，包括具有位置的变速器指示器，所迷位置适于由使用者调节； 联接到所述变速器指示器的反馈装置，所述反馈装置适于响应于反馈信号产生振动；和控制系统，所述控制系统适于检测所述变速器指示器的位置并传输 反馈信号给所述反馈装置。
15. 根据权利要求14所述的触觉反馈系统，其中，所述变速器指示 器包括电子换档臂。
16. 根据权利要求14所述的触觉反馈系统，其中，所述控制系统适 于片全测车辆速度。
17. 根据权利要求14所述的触觉反馈系统，还包括变速器，所述变 速器可在多个状态中操作且适于响应于来自于控制系统的信号而改变 操作状态。
18. 根据权利要求17所述的触觉反馈系统，其中，所述控制系统还 适于调节变速器操作状态。
19. 根据权利要求18所述的触觉反馈系统，其中，所述控制系统还 适于在变速器指示器的位置被调节成指示有效请求时改变变速器操作状态。
20. 根据权利要求18所述的触觉反馈系统，其中，所述控制系统还 适于在变速器指示器的位置被调节成指示无效请求时不改变变速器操 作状态。
全文摘要
本发明涉及带有触觉反馈的换档系统。提供用于触觉反馈系统的方法和设备。所述系统包括具有位置的变速器指示器，所述位置适于由使用者调节；联接到所述变速器指示器的反馈装置，所述反馈装置适于响应于反馈信号产生振动；和控制系统，所述控制系统适于检测所述变速器指示器的位置并传输反馈信号给所述反馈装置。
文档编号F16H61/00GK101551007SQ200910132518
公开日2009年10月7日 申请日期2009年3月31日 优先权日2008年3月31日
发明者W·T·弗拉纳根 申请人:通用汽车环球科技运作公司