專利名稱：帶有觸覺反饋的換檔系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—些車輛使用電子或電動輔助變速器換檔器來請求變速 器從一個操作狀態(tài)到另一個操作狀態(tài)的換檔。通常，這種請求首先傳 輸給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)監(jiān)溯'J請求以及變速器狀態(tài)和/或其它車輛操作 狀態(tài)。在某些情況下，不可能或不希望遵照車輛操作者通過變速器換 檔器啟動的請求。在一個示例中，檔車輛處于運動時，可能不能將車 輛換檔到"停車"。雖然控制系統(tǒng)可以確定所請求的變化(如在非限 制性示例中所示的變化)是不可行的，優(yōu)選地還傳輸給車輛操作者所 請求的變換器變化沒有發(fā)生。 提供一種用于在車輛中使用的換檔系統(tǒng)的設備。所述設 備包括具有位置的變速器指示器，所述位置適于由使用者調(diào)節(jié)；聯(lián) 接到所述變速器指示器的反饋裝置，所述反饋裝置適于響應于反饋信 號產(chǎn)生振動；和控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)適于檢測所述變速器指示器 的位置并傳輸反饋信號給所述反饋裝置。


圖1圖示了變速器換檔系統(tǒng)的實施例；圖2是圖示了操作變速器換檔系統(tǒng)的方法的實施例的流程圖。
具體實施例方式以下詳細說明性質(zhì)上僅為示范性的，且并不打算限定本
發(fā)明或其應用及用途。另外，并非打算受限于前述技術(shù)領(lǐng)域、背景技 技術(shù)和技術(shù)方案可以在此以功能和/或邏輯塊部件和各個
過程步驟的方式描述。應當理解的是，這種塊部件可以設置成執(zhí)行特 定功能的任何數(shù)量的硬件、軟件、和/或固件部件實現(xiàn)。例如，控制系
統(tǒng)、變速器系統(tǒng)、或其組合的實施例可以采用各種集成電路部件，
例如存儲器元件、數(shù)字信號處理元件、邏輯元件、查詢表或類似物； 機械和電動機械裝置和部件以及可以在一個或更多微處理器、機械開 關(guān)或其它控制裝置的控制下實現(xiàn)各種功能的類似物。此外，本領(lǐng)域技 術(shù)人員將理解，實施例可以與任何數(shù)量的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議結(jié)合實施且在 此所述的系統(tǒng)僅僅是一個合適的示例。
0012]此外，在此包含的各個圖中所示的連接線旨在表示各個
元件之間的示范性功能關(guān)系和/或物理聯(lián)接。應當注意，在該主題的實 施例中可以存在許多可選或附加功能關(guān)系或物理聯(lián)接。
"連接/聯(lián)接"-以下說明指的是被"連接"或"聯(lián)接" 在一起的元件或節(jié)點或特征。如在此使用的，除非另有明確聲明，"連
接"指的是直接結(jié)合到(或與其直接連通)其它元件/節(jié)點/特征的一個 元件/節(jié)點/特征，而不必是機械地結(jié)合。類似地，除非另有明確聲明，"聯(lián)接"指的是直接或間接結(jié)合到(或與其直接或間接連通)其它元件/節(jié)點/特征的一個元件/節(jié)點/特征，而不必是機械地結(jié)合。因而，雖
然圖1所示的示意圖描繪了元件的一個示范性布置，但是在所描繪主
題的實施例中可以存在附加的中間元件、裝置、特征、或部件。
圖1圖示了換檔系統(tǒng)1的 一個實施例。換檔系統(tǒng)1可以
出現(xiàn)在任何合適類型的車輛或交通工具中，包括但不限于汽車、船和
摩托車。這種車輛可以具有電子控制的或電動輔助的變速器換檔機構(gòu)。
所示實施例包括車輛換檔組件10、控制系統(tǒng)40、和變速器80。車輛換
檔組件10可以聯(lián)接到控制系統(tǒng)40。車輛換檔組件10可以包括換檔臂
12。換檔臂12可以聯(lián)接到控制系統(tǒng)40?？刂葡到y(tǒng)40可以聯(lián)接到車輛
的變速器80。變速器80可以具有能夠被調(diào)節(jié)以操作車輛的多個操作狀太
心o 換檔臂12可以設置在多個位置，每個位置對應于至少一個車輛操作模式或變速器80操作狀態(tài)。換檔臂12可以可選地包括換檔按鈕14，在一些實施例中，換檔按鈕14可以在將換檔臂12設置在一個或更多位置中之前需要按壓。操縱換檔臂12可以可選地包括使用車輛離合器，該實踐是本領(lǐng)域熟知的。變速器80操作狀態(tài)的變化可以響應于換檔臂12的操縱而作出。 換檔臂12可以借助于換檔線20聯(lián)接到控制系統(tǒng)40。也可以使用其它連接機構(gòu)，如纜索、無線通信、枳4成或液壓線^各。 換檔臂12可以包括觸覺或觸覺式反饋裝置或系統(tǒng)，如振動器16。在一些實施例中，反饋系統(tǒng)可以包括其它部件，包括但不限于處理器元件、存儲器元件、信息存儲或通信元件、或控制裝置。在某些實施例中，觸覺反饋裝置可以包括或?qū)崿F(xiàn)為其它項，包括但不限于搖晃器、擺動機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)裝置、脈沖裝置或靜電裝置。 振動器16優(yōu)選地聯(lián)接到變速器12，使得在振動器16被致動時，產(chǎn)生可由與換檔臂12接觸的人肢體察覺到的振動。因此，振動器16的振動強度和/或定期振動持續(xù)時間可以變化。類似地，振動器
16的振動持續(xù)時間可以被改變以產(chǎn)生各種振動模式，包括但不限于，單次短脈沖、單次長脈沖、重復短或長脈沖、交替的短和/或長振動脈沖、或其它，這些中的任何和所有項可具有不同的強度。其它反饋裝置可以具有類似的變化操作才莫式。在一些實施例中，振動或其它方式的不同操作模式可以表示來自于控制系統(tǒng)40的不同響應。 控制系統(tǒng)40可以通過線18， 20耳關(guān)接到換檔組件10?？刂葡到y(tǒng)40也可以通過變速器接口 50聯(lián)接到車輛變速器80。變速器接口50可以是適合于車輛、變速器和控制系統(tǒng)的任何類型。在一些額實施例中，變速器接口50可以是線、液壓線路、機械或電動機械裝置、電子部件，但是其它裝置是可想到的。除了其它功能之外，變速器接口 50在一些實施例中可以提供表示變速器80的當前操作狀態(tài)的信息或信號給控制系統(tǒng)40。 控制系統(tǒng)40可以用一個或更多處理部件實施或執(zhí)行，如通用目的處理器、按內(nèi)容尋址的存儲器、數(shù)字信號處理器、特定應用集成電路、現(xiàn)場可編程序的門陣列、任何合適的可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯電路、離散硬件部件、或設計成執(zhí)行在此所述的功能的任何組合。處理器可以實現(xiàn)為微處理器、控制器、微控制器、或狀態(tài)機。此外，處理器可以實施為計算裝置的組合，例如數(shù)字信號處理器和微處理器的組合、多個微處理器、 一個或更多微處理器與數(shù)字信號處理器內(nèi)核結(jié)合、或任何其它這種配置。 在包括存儲器部件的控制系統(tǒng)40的這些實施例中，這種存儲器部件可以實現(xiàn)為RAM存儲器、閃速存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可換式磁盤、CD-ROM、或本領(lǐng)域公知的任何其它形式的存儲介質(zhì)。存儲器部件可以聯(lián)接到一個或更多處理部件，使得處理部件可以在存儲器部件上讀寫信息。在一些實施例中，存儲器部件可以集成到一個或更多處理部件。例如，在一些實施例中，處理部件和存儲器部件可以位于ASIC或FPGA中。
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在接收所請求的車輛操作模式的變化并響應于此時，控制系統(tǒng)40可以4丸行多種操作之一。在一些實施例中，控制系統(tǒng)40可以將所請求的變速器80操作狀態(tài)與變速器80的當前操作狀態(tài)進行比較。在一些實施例中，控制系統(tǒng)40還可以將來自于各個傳感器的標記進行比較，如速度傳感器44、加速踏板傳感器46、制動踏板傳感器48及其他源。 圖2是圖示使用者請求變速器操作狀態(tài)的變化，控制系統(tǒng)確定請求的有效性，和控制系統(tǒng)開始 一 個或更多響應動作的步驟序列IOO的流程圖。在一個實施例中，使用者可以開始102請求車輛變速器操作狀態(tài)的變化。在一些實施例中，操作狀態(tài)的變化也可以導致車輛操作模式的變化。作為請求開始102的一部分，信號可以發(fā)送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)可以接收104表示請求變速器操作狀態(tài)的變化的信號?？刂葡到y(tǒng)可以確定106變速器的當前操作狀態(tài)以及關(guān)于車輛的各種特性，包括但不限于速度、加速度、和制動器接合程度。在確定106變速器狀態(tài)和車輛各種特性時，控制系統(tǒng)可以選擇108請求是有效還是無效。 為了確定請求是有效還是無效，控制系統(tǒng)可以獲得車輛各種特性作為輸入，如變速器當前狀態(tài)、速度、加速度、和制動器接合程度等等?？刂葡到y(tǒng)可以具有存儲在至少 一 個部件中的編程的邏輯操作。因而， 一旦已經(jīng)收集包括所請求的變速器操作狀態(tài)在內(nèi)的各種輸入，控制系統(tǒng)可以執(zhí)行一個或更多操作。這種操作可以包括查詢表和匹配狀態(tài)。在一個實施例中， 一個這種表可以是映射到一組變速器的許可和不允許操作狀態(tài)的多個輸入?？馗?J系統(tǒng)然后可以將所請求的變速器操作狀態(tài)與這些組可接受的、許可的、期望的和/或允許的以及不可接受的、不許可的、不期望的和/或不允許的操作狀態(tài)相比較。當這種請求將導致變速器的不可接受的、不許可的、不期望的和/或不允許的操作狀態(tài)時，該請求是無效的。當這種請求將導致變速器的可接受的、許可的、期望的和/或允許的操作狀態(tài)時，該請求是有效的。
[0036在請求無效的情況下，控制系統(tǒng)可以適于操作110聯(lián)接
到換檔臂的觸覺反饋裝置或使得該觸覺反饋裝置被操作。觸覺反饋裝置可以是上述任何類型或其它類型，且可以任何期望的合適的方式操作。此外，可以同時或幾乎同時操作視覺和/或聽覺反饋裝置，以提供附加的反饋途徑。在無效變速器變化請求的情況下，控制系統(tǒng)可以適于不實施所請求的變化。通過操作觸覺反饋機構(gòu)，系統(tǒng)使用者可以被通知所請求的換檔操作的結(jié)果。雖然也可以提供視覺和/或聽覺反饋，但是這有可能使得使用者的注意力從反饋源轉(zhuǎn)移，如通過視覺檢查周圍環(huán)境或通過相竟爭的可聽到的聲音。然而，使用者和請求變速器狀態(tài)變化的換檔臂之間的物理接觸的需要提供了高可能性，即提供給換檔臂的觸覺反饋立刻由使用者識別。因而，觸覺反饋裝置優(yōu)選地聯(lián)接到換檔臂。
[0037在請求有效的情況下，控制系統(tǒng)可以將變速器變化112為所請求的狀態(tài)。在一些實施例中，控制系統(tǒng)可以可選地操作任何觸覺、視覺或聽覺反饋裝置或使得所述裝置被操作。優(yōu)選地，這種操作或引起的操作可以是與由于無效變速器變化請求引起的不同的模式或序列。
[0038
雖然在前述詳細說明中已經(jīng)闡述至少一個示范性實施例，但是應當理解的是，存在大量的變型。也應當理解，示范性實施例僅僅是示例，且不旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍、可應用性或
施例的便利途徑。應當理解的是，可以對元件的功能和布置進行各種變化，而不偏離由所附權(quán)利要求書及其合法等價物所闡述的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于在車輛中使用的換檔反饋系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括可在多個狀態(tài)中操作的變速器；換檔臂，所述換檔臂適于選擇所述變速器的狀態(tài)中的一個，所述換檔臂配置成在選擇所述變速器的狀態(tài)中的一個時發(fā)送請求信號；和反饋裝置，所述反饋裝置聯(lián)接到所述換檔臂且適于響應于所述請求信號發(fā)送觸覺反饋信號，所述觸覺反饋信號通過與所述換檔臂物理接觸而可感測。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的換檔反饋系統(tǒng)，其中所述換檔臂包括電子換檔器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的換檔反饋系統(tǒng)，其中所述觸覺反饋信號包 括換檔臂的振動。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的換檔反饋系統(tǒng)，其中所述觸覺反饋信號包 括以多個脈沖操作所述反饋裝置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的換檔反饋系統(tǒng)，其中所述反饋裝置還包括 聽覺反饋裝置，所述聽覺反饋裝置適于響應于請求信號發(fā)送聽覺信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的換檔反饋系統(tǒng)，所述反饋裝置還包括視覺 反饋裝置，所述視覺反饋裝置適于響應于請求信號發(fā)送視覺信號。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的換檔反饋系統(tǒng)，所述反饋裝置還包括聽覺 反饋裝置，所述聽覺反饋裝置適于響應于請求信號發(fā)送聽覺信號。
8. —種響應變速器換檔請求的方法，包括從換檔器接收傳達到期望變速器狀態(tài)的變化的請求的第 一 信號； 確定對所述變化的請求是否是無效請求； 在所述第一信號傳達無效請求時發(fā)送第二信號給所述換檔器；和響應于所述第二信號操作聯(lián)接到所述換檔器的觸覺反饋裝置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，確定變化變速器狀態(tài)的請求是否是無效請求的步驟還包括將變速器狀態(tài)與期望變速器狀態(tài)進行比較。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，確定變化變速器狀態(tài)的請求是否是無效請求的步驟還包括將變速器狀態(tài)與車輛當前速度、 一組 車輛制動器的當前狀態(tài)、和車輛加速踏板的當前狀態(tài)中的至少 一 個進行比較。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，操作聯(lián)接到所述變速器換 檔器的觸覺反饋裝置包括使所述觸覺反饋裝置振動。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括響應于所述第二信號而產(chǎn) 生聽覺或視覺信號中的至少一個。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括在接收有效請求之后使得 變速器狀態(tài)變化成期望變速器狀態(tài)。
14. 一種觸覺反饋系統(tǒng)，包括具有位置的變速器指示器，所迷位置適于由使用者調(diào)節(jié)； 聯(lián)接到所述變速器指示器的反饋裝置，所述反饋裝置適于響應于反饋信號產(chǎn)生振動；和控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)適于檢測所述變速器指示器的位置并傳輸 反饋信號給所述反饋裝置。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的觸覺反饋系統(tǒng)，其中，所述變速器指示 器包括電子換檔臂。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的觸覺反饋系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)適 于片全測車輛速度。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的觸覺反饋系統(tǒng)，還包括變速器，所述變 速器可在多個狀態(tài)中操作且適于響應于來自于控制系統(tǒng)的信號而改變 操作狀態(tài)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的觸覺反饋系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還 適于調(diào)節(jié)變速器操作狀態(tài)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的觸覺反饋系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還 適于在變速器指示器的位置被調(diào)節(jié)成指示有效請求時改變變速器操作狀態(tài)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的觸覺反饋系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)還 適于在變速器指示器的位置被調(diào)節(jié)成指示無效請求時不改變變速器操 作狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及帶有觸覺反饋的換檔系統(tǒng)。提供用于觸覺反饋系統(tǒng)的方法和設備。所述系統(tǒng)包括具有位置的變速器指示器，所述位置適于由使用者調(diào)節(jié)；聯(lián)接到所述變速器指示器的反饋裝置，所述反饋裝置適于響應于反饋信號產(chǎn)生振動；和控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)適于檢測所述變速器指示器的位置并傳輸反饋信號給所述反饋裝置。
文檔編號F16H61/00GK101551007SQ200910132518
公開日2009年10月7日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者W·T·弗拉納根 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司