[发明专利]用于控制机电式接口装置的方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及一种用于控制机电式接口（electromechanical interface）装置的方法，并且更特别地涉及一种用于通过产生带有间隔制动停止的机械式感觉（mechanical feel）来控制机电式接口装置的方法。

背景技术

本节中的叙述仅仅提供与本公开有关的背景信息，并且可以或可以不构成现有技术。

用于机器（诸如机动车辆、飞机、工业设备等）的系统控件包括被机器的操作者用来控制机器的操作的接口装置。这些接口装置可以包括旋钮（knob）、开关、杆等。机械连杆机构可以将接口装置连接到被控制的机构，或者在机电式接口装置与要被控制的机构处于电子连通的情况下，可以使用人机接口（HMI）系统。在HMI系统中，机电式接口装置的机械移动被转化成电信号，该电信号被传送到受控机构。

在两种情况中，重要的是接口装置向操作者提供适当“感觉（feel）”以便指示出具体操作位置。例如，用于机动车辆的传统换挡控件可以包括经由换挡拉索（shift cable）机械地连到传动装置（transmission）的换挡杆。随着换挡杆被移动，拉索将该移动传递至传动装置，传动装置进而基于该所传递的移动而接入（engage）不同的挡位（gear）或操作状态，诸如驻车、空挡、行车（drive）等。在线控换挡系统中，消除了换挡杆与传动装置之间的换挡拉索，并且替代地，换挡杆的移动将控制信号发送到传动装置，然后传动装置基于该控制信号接入期望的挡位或操作状态。在两种情况中，所期望的是，当操作位置（即，驻车、空挡、倒挡、行车）中的每个已得到实现时向用户提供非视觉反馈。

一种解决方案是使用具有轮、辊和扭力弹簧的机械式反馈机构来产生所需要的感觉。虽然这些机构对它们所意图的目的是有用的，但它们固有地适合于所使用的特定机构。例如，具有驻车、空挡、倒挡以及行车的挡位位置（gear position）的车辆而具有驻车、空挡、倒挡、行车以及手动的挡位位置的另一车辆将会需要两个不同的机械式反馈机构，以便适应另外的（手动的）挡位选择。向机械式反馈机构添加另外的部分会需要新的工具作业、对该部分进行测试、对样本进行测试以及对车辆进行测试，并且会需要用于所修改部分的新的位置传感器。

一种解决方案是提供机电式反馈机构，机电式反馈机构用电控机构来替换机械式反馈机构的机械部分中的一些。虽然这些机构对它们所意图的目的是有用的，但机电式接口装置会由于缺乏到装置的“机械式感觉”而提供减弱的用户体验。当接口装置被快速地移动或操作时，极大地加剧了该机械式感觉的缺乏。然而，该机械式感觉对于给机电式接口的操作者的触觉反馈而言是重要的。因此，在本领域中需要一种机电式接口装置，其在所有操作条件下向装置的操作者提供充分的触觉反馈，并且可在不需要另外的机械部分和进行重新设计的情况下以各种配置来使用。

发明内容

提供了一种控制机电式接口的方法。机电式接口包括选择器，选择器连接到马达，马达与控制器处于电子连通，并且选择器能够在至少第一位置与第二位置之间移动。所述方法包括：由控制器命令马达将操作转矩提供在选择器上，其中，操作转矩基于选择器相对于第一和第二位置的位置；以及由控制器命令马达在近似第一位置处以及在近似第二位置处将制动转矩（detent torque）提供在选择器上，其中，仅在第一时间段内施加制动转矩。

在一个方面中，操作转矩选自操作转矩分布，操作转矩分布显示出操作转矩与选择器的位置之间的关系。

在另一方面中，操作转矩分布被配置成产生机械式制动选择器对选择器操作者的感觉。

在另一方面中，操作转矩分布在第一位置处、第二位置处以及第一和第二位置之间的中点位置处具有零操作转矩。

在另一方面中，操作转矩分布在第一位置与中点位置之间以及在中点位置与第二位置之间具有最大操作转矩。

在另一方面中，制动转矩选自制动转矩分布，当选择器在从第一位置或第二位置起的偏移量内时，制动转矩分布显示出制动转矩与选择器的位置之间的关系。

在另一方面中，以绕旋转轴线的旋转度数来测量选择器的位置，并且偏移量小于5度。

在另一方面中，偏移量近似为1.65度。

在另一方面中，制动转矩分布具有最大制动转矩，最大制动转矩大于最大操作转矩。

在另一方面中，制动转矩的变化率大于操作转矩的变化率。

在另一方面中，第一时间段近似小于500 ms。

在另一方面中，第一时间段近似为100 ms。