[發明專利]用于控制機電式接口裝置的方法

在審

• 申請號: 201710338438.4
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN107368113A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 陳雨晨
• 申請（專利權）人: 德韌營運有限責任公司
• 主分類號: G05D17/02
• 分類號: G05D17/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李晨,譚祐祥

技術領域

本發明一般地涉及一種用于控制機電式接口（electromechanical interface）裝置的方法，并且更特別地涉及一種用于通過產生帶有間隔制動停止的機械式感覺（mechanical feel）來控制機電式接口裝置的方法。

背景技術

本節中的敘述僅僅提供與本公開有關的背景信息，并且可以或可以不構成現有技術。

用于機器（諸如機動車輛、飛機、工業設備等）的系統控件包括被機器的操作者用來控制機器的操作的接口裝置。這些接口裝置可以包括旋鈕（knob）、開關、桿等。機械連桿機構可以將接口裝置連接到被控制的機構，或者在機電式接口裝置與要被控制的機構處于電子連通的情況下，可以使用人機接口（HMI）系統。在HMI系統中，機電式接口裝置的機械移動被轉化成電信號，該電信號被傳送到受控機構。

在兩種情況中，重要的是接口裝置向操作者提供適當“感覺（feel）”以便指示出具體操作位置。例如，用于機動車輛的傳統換擋控件可以包括經由換擋拉索（shift cable）機械地連到傳動裝置（transmission）的換擋桿。隨著換擋桿被移動，拉索將該移動傳遞至傳動裝置，傳動裝置進而基于該所傳遞的移動而接入（engage）不同的擋位（gear）或操作狀態，諸如駐車、空擋、行車（drive）等。在線控換擋系統中，消除了換擋桿與傳動裝置之間的換擋拉索，并且替代地，換擋桿的移動將控制信號發送到傳動裝置，然后傳動裝置基于該控制信號接入期望的擋位或操作狀態。在兩種情況中，所期望的是，當操作位置（即，駐車、空擋、倒擋、行車）中的每個已得到實現時向用戶提供非視覺反饋。

一種解決方案是使用具有輪、輥和扭力彈簧的機械式反饋機構來產生所需要的感覺。雖然這些機構對它們所意圖的目的是有用的，但它們固有地適合于所使用的特定機構。例如，具有駐車、空擋、倒擋以及行車的擋位位置（gear position）的車輛而具有駐車、空擋、倒擋、行車以及手動的擋位位置的另一車輛將會需要兩個不同的機械式反饋機構，以便適應另外的（手動的）擋位選擇。向機械式反饋機構添加另外的部分會需要新的工具作業、對該部分進行測試、對樣本進行測試以及對車輛進行測試，并且會需要用于所修改部分的新的位置傳感器。

一種解決方案是提供機電式反饋機構，機電式反饋機構用電控機構來替換機械式反饋機構的機械部分中的一些。雖然這些機構對它們所意圖的目的是有用的，但機電式接口裝置會由于缺乏到裝置的“機械式感覺”而提供減弱的用戶體驗。當接口裝置被快速地移動或操作時，極大地加劇了該機械式感覺的缺乏。然而，該機械式感覺對于給機電式接口的操作者的觸覺反饋而言是重要的。因此，在本領域中需要一種機電式接口裝置，其在所有操作條件下向裝置的操作者提供充分的觸覺反饋，并且可在不需要另外的機械部分和進行重新設計的情況下以各種配置來使用。

發明內容

提供了一種控制機電式接口的方法。機電式接口包括選擇器，選擇器連接到馬達，馬達與控制器處于電子連通，并且選擇器能夠在至少第一位置與第二位置之間移動。所述方法包括：由控制器命令馬達將操作轉矩提供在選擇器上，其中，操作轉矩基于選擇器相對于第一和第二位置的位置；以及由控制器命令馬達在近似第一位置處以及在近似第二位置處將制動轉矩（detent torque）提供在選擇器上，其中，僅在第一時間段內施加制動轉矩。

在一個方面中，操作轉矩選自操作轉矩分布，操作轉矩分布顯示出操作轉矩與選擇器的位置之間的關系。

在另一方面中，操作轉矩分布被配置成產生機械式制動選擇器對選擇器操作者的感覺。

在另一方面中，操作轉矩分布在第一位置處、第二位置處以及第一和第二位置之間的中點位置處具有零操作轉矩。

在另一方面中，操作轉矩分布在第一位置與中點位置之間以及在中點位置與第二位置之間具有最大操作轉矩。

在另一方面中，制動轉矩選自制動轉矩分布，當選擇器在從第一位置或第二位置起的偏移量內時，制動轉矩分布顯示出制動轉矩與選擇器的位置之間的關系。

在另一方面中，以繞旋轉軸線的旋轉度數來測量選擇器的位置，并且偏移量小于5度。

在另一方面中，偏移量近似為1.65度。

在另一方面中，制動轉矩分布具有最大制動轉矩，最大制動轉矩大于最大操作轉矩。

在另一方面中，制動轉矩的變化率大于操作轉矩的變化率。

在另一方面中，第一時間段近似小于500 ms。

在另一方面中，第一時間段近似為100 ms。