專利名稱：遠程控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及遠程控制系統(tǒng)，尤其但不排除其它地涉及汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其 包括用戶操作的可移動輸入裝置；根據(jù)經(jīng)由所述可移動輸入裝置提供的輸入受到 控制的受控的可移動裝置；以及經(jīng)由所述用戶操作的可移動輸入裝置將觸覺反饋提 供給所述用戶的裝置。
背景技術：
汽車產(chǎn)業(yè)將越來越多的關注放在線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方面。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)被理解為 在方向盤和車輪之間不再有機械連接的系統(tǒng)。而是將轉(zhuǎn)向輸入給予與方向盤連接的 電子傳感器，并隨后根據(jù)藉由液壓或電氣伺服發(fā)動機的轉(zhuǎn)向輸入操縱車輪?？墒∪?經(jīng)由轉(zhuǎn)向柱的機械連接。轉(zhuǎn)向柱的省去是尤為有利的，因為省去轉(zhuǎn)向柱特別使左座 或右座駕駛的汽車配置更為簡單，并增加駕駛員的安全性。關于后者，不僅限于被 動的安全，即在撞車事件中轉(zhuǎn)向柱對駕駛員不再造成潛在的威脅，而且涉及主動的 安全，例如ESP、撞車規(guī)避、停車輔助。
省去方向盤和車輪之間的機械連接的一個主要缺點是失去了從車輪經(jīng)由方向 盤至駕駛員的即時反饋。駕駛員因此放松對車輪行為的感覺，例如是否因為車輪在 滑溜表面上已喪失抓地能力而沒有轉(zhuǎn)向動作是可行的，或者是否因為車輪受到例如 路邊石的障礙物的阻擋而無法轉(zhuǎn)向或不應轉(zhuǎn)向。另外，道路表面對施加于方向盤的 力的速度依賴反作用喪失。
已嘗試通過將反作用力引至方向盤以將尤其車輪的速度依賴反作用的印象給 予駕駛員，從而克服這種缺陷。
兩個這類系統(tǒng)可從EP-A-1445171和US-B-6659218獲知。然而，這兩個系統(tǒng) 的重要方面是針對線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失效，這兩個系統(tǒng)保留了轉(zhuǎn)向柱。轉(zhuǎn)向柱被分成 兩部分，它們在正常情況下脫開，但線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失效的情況下嚙合以實現(xiàn)傳統(tǒng)的 轉(zhuǎn)向。在EP-A-1445171中，轉(zhuǎn)向反作用發(fā)動機經(jīng)由將轉(zhuǎn)向反作用力傳遞給方向盤的蝸輪組機構連接于一個部分，即方向盤的軸。轉(zhuǎn)向發(fā)動機經(jīng)由另一蝸輪組機構連 接于另一部分，即輸出軸。兩蝸輪組機構均為可逆的，并且能沿任一方向傳遞力。
在US-B-6659218中，沒有提到任何有關蝸輪組機構可逆性的內(nèi)容。然而，本領域 內(nèi)技術人員會將其認為是必要的，因為在線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失效情況下轉(zhuǎn)向柱的兩部分 嚙合時，蝸輪組機構或者會影響傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向。
除這些系統(tǒng)保留了轉(zhuǎn)向柱并因此不能克服前面提到的所有問題這一事實外， 應當注意所引入的反作用力不反映方向盤的實際動作。具體地說，這些系統(tǒng)因此不 一定產(chǎn)生與車輪受到障礙物的阻擋或妨礙的前述情形對應的反作用力。另外，它們 不阻止駕駛員過遠或過快地移動方向盤。此外，這類系統(tǒng)是不理想的，因為所產(chǎn)生 的反作用力可以非常容易地對系統(tǒng)形成新的轉(zhuǎn)向輸入。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種遠程控制系統(tǒng)，它克服這個和其它的問題。 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，通過一種遠程控制系統(tǒng)解決這些問題，該遠程控制
系統(tǒng)包括用戶操作的可移動輸入裝置；根據(jù)經(jīng)由所述可移動輸入裝置提供的輸入 受到控制的受控的可移動裝置；以及經(jīng)由所述用戶操作的可移動輸入裝置將觸覺反 饋提供給所述用戶的裝置，其特征在于，所述提供觸覺反饋的裝置包括自鎖裝置， 用來實行所述可移動輸入裝置的運動，從而響應所述受控移動裝置的實際運動移動 所述可移動輸入裝置。
通過將自鎖裝置作為阻動機構引入，輸入裝置自身起初利用與作用于其上的 反作用力對應的反作用力抵抗使其移動的任何嘗試。結(jié)果，輸入裝置起初保持靜止。 然而，施加于其上的力被檢測，并且系統(tǒng)因此嘗試移動受控裝置。如果受控裝置移 動，則自鎖裝置本身根據(jù)所述受控裝置的運動來實現(xiàn)輸入裝置受控裝置的運動。因 此，如果受控裝置移動，則輸入裝置相應從動，給予用戶他自己移動輸入裝置的印 象。因此，這實際上提供一種在受控裝置和輸入裝置之間的反饋連接，給用戶的感 覺與傳統(tǒng)機械連接一樣。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，問題是通過在遠程控制系統(tǒng)中提供觸覺反饋的方法 解決的，所述遠程控制系統(tǒng)包括具有自鎖裝置的用戶操作的可移動輸入裝置；以 及根據(jù)經(jīng)由所述可移動輸入裝置提供的輸入受到控制的受控的可移動裝置，所述方 法包括檢測施加于用戶操作的輸入裝置的用戶輸入；如有可能，根據(jù)所述用戶輸 入移動所述受控裝置；根據(jù)所述受控裝置的實際運動，借助所述自鎖裝置移動所述 用戶可移動輸入裝置。
通過這種方法向用戶建立反饋。這種反饋涉及輸入裝置至受控裝置的實際運 動的直接響應，并由此將已知來自傳統(tǒng)機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的感覺傳遞給用戶。
根據(jù)較佳實施例，用戶操作的可移動裝置是從由操縱桿、方向盤和踏板構成 的組中選擇的。方向盤和操縱桿已廣泛地用于操縱諸如汽車、卡車或叉車等自動車 輛，而操縱桿和踏板同樣為飛機控制所采納。
根據(jù)另一較佳實施例，受控的可移動裝置是自動車的車輪。本發(fā)明非常適用 于汽車的車輪控制。汽車尤為受到關注，因為用戶一般不具有例如象飛行員那樣高 深的技術，因此更重要的是向普通用戶傳遞道路接觸的感覺，用戶藉此感受到與傳 統(tǒng)機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相似的感覺。
根據(jù)一更佳的實施例，所述阻礙所述可移動輸入裝置運動的裝置是自鎖齒輪， 而所述解除所述阻礙的裝置是耦合于所述自鎖齒輪的電動機。自鎖齒輪及其特性是 公知的。因此在根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中實現(xiàn)這類齒輪并不復雜。
在這方面尤佳地，所述自鎖齒輪是蝸輪組。蝸輪組的使用利于備用系統(tǒng)的使用。
由此根據(jù)又一較佳實施例，所述蝸輪組的蝸桿連接于兩個電動機。通過將兩 個電動機連接于蝸桿，例如其每端連接于一個電動機，即使在一個電動機失效的情 況下仍可控制車輛并且獲得正確的反饋。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的較佳實施例中，自鎖裝置借助電動機移動。在該方法 中使用電動機較佳，因為電動機能夠例如借助計算機容易地受到控制。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的又一較佳實施例中，受控的可移動裝置是自動車的車 輪。盡管適用于無數(shù)操縱領域，然而該方法尤其適用于機車，這主要因為方向盤和 與方向盤的機械連接的組合已如此廣泛以致于當今大多數(shù)用戶都對其非常熟悉。
在該方法的尤佳實施例中，用戶輸入被檢測并作為輸入信號傳送至控制裝置。 所述控制裝置將第一控制信號傳遞給受控的可移動裝置，測量受控的可移動裝置響 應第一控制信號的運動并將其作為反饋信號反饋給控制裝置，控制裝置基于所述反 饋信號將第二控制信號傳遞給所述自鎖裝置，而自鎖裝置根據(jù)第二控制信號移動。
這考慮到諸如汽車、飛機中的實際裝置和遠程控制裝置的方法的簡單實現(xiàn)。


下面基于非限定性實施例并參照示意圖對本發(fā)明進行更為詳細的說明。在附 圖中
圖1是實現(xiàn)為汽車中線控轉(zhuǎn)向的發(fā)明的示意圖2是使用電動機實現(xiàn)為飛機中線控飛行的發(fā)明的示意圖3是使用液壓發(fā)動機實現(xiàn)為飛機中線控飛行的發(fā)明的示意圖4是用于圖1-圖3的附圖標記的圖例；
圖5以兩個流程圖示出根據(jù)本發(fā)明的方法。
具體實施例方式
在對本發(fā)明不同實施例的下面說明中，相同的附圖標記用作不同實施例中相 應的部件。另外，以虛線繪出的部分代表基本與以實線繪出的系統(tǒng)部分對應的備用 系統(tǒng)部分。為了避免不必要的重復，僅當它們在以實線繪出的系統(tǒng)部分的描述中所 必須參照的情形下，才對以虛線繪出的部分進行說明。
圖1是實現(xiàn)在諸如汽車、叉車或卡車等自動車中的根據(jù)本發(fā)明的線控轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)的示意圖。
自動車具有以方向盤形式出現(xiàn)的用戶操作的可移動輸入裝置1。輸入裝置1
被安裝在方向盤軸2上。力矩傳感器3和位置傳感器4被安裝成與方向盤軸2相連。 另外，自鎖裝置5被安裝成與方向盤軸2相連。在所示實施例中，自鎖裝置包括含 蝸輪6和蝸桿7的自鎖蝸輪。蝸輪6剛性連接于方向盤軸2。蝸桿的一端剛性連接 于發(fā)動機8，較佳為電動機。為了安全，蝸桿7的另一端較佳地連接于形成備用系 統(tǒng)部分的另一電動機8'，這將在下面予以說明。
自動車還具有受控的可移動裝置9，它以一對車輪的形式出現(xiàn)。這里要注意， 本領域內(nèi)技術人員可以知道車輪的實際數(shù)量對本發(fā)明并不重要，因為自動車一般由 一輪、兩輪或四輪驅(qū)動。在所述實施例中，車輪借助例如電動機的轉(zhuǎn)向發(fā)動機ll、 通過安裝在發(fā)動機軸13上的副齒輪12、經(jīng)由傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向齒條10工作。與發(fā)動機軸 13相連的還有力矩傳感器13和位置傳感器14。
根據(jù)本發(fā)明，用戶操作的可移動輸入裝置1和受控的可移動裝置9之間的機
械連接是不需要的。而是僅經(jīng)由控制裝置15耦合這兩個部分?？刂蒲b置15從力矩
傳感器3、 13和位置傳感器4、 14接受信號并對發(fā)動機8、 ll產(chǎn)生控制信號。信號 較佳為電信號，但至少一些信號可用光代替。
在圖5中通過兩個流程圖示出系統(tǒng)的操作。參照圖1和圖5，系統(tǒng)的操作如下。 首先假設駕駛員想要轉(zhuǎn)動自動車的車輪，駕駛員通過施力而試圖轉(zhuǎn)動自動車的方向 盤l (圖5中的方框101)。在這方面應當注意，貫穿本說明書，轉(zhuǎn)動車輪9指車 輪9用于轉(zhuǎn)向的橫向運動，而不是車輪9的旋轉(zhuǎn)運動。這種情形下的力轉(zhuǎn)化成方向 盤軸2上的力矩，在下文中稱其為方向盤軸力矩。方向盤軸力矩由力矩傳感器3 測得(圖5中的方框102)，并經(jīng)由傳輸線30作為輸入信號傳至控制裝置15。然 而，駕駛員由于自鎖裝置5而不能實際地轉(zhuǎn)動方向盤1，其中蝸桿7阻礙蝸輪6以 致于阻礙方向盤軸2的任何轉(zhuǎn)動。較佳地基于測得的方向盤軸力矩，控制裝置15 計算送至轉(zhuǎn)向發(fā)動機ll的第一控制信號(圖5中的方框103)以經(jīng)由齒條10和安 裝在轉(zhuǎn)向發(fā)動機軸16上的副齒輪12使車輪9轉(zhuǎn)動。第一控制信號經(jīng)由傳輸線31 被送至轉(zhuǎn)向發(fā)動機或其驅(qū)動單元(未示出)(圖5中的方框104)。轉(zhuǎn)向發(fā)動機11 較佳為電動機或液壓發(fā)動機。在轉(zhuǎn)向發(fā)動機11的發(fā)動機軸16上產(chǎn)生的力矩藉由力 矩傳感器13測得，并經(jīng)由傳輸線32發(fā)送給控制裝置15 (圖5中的方框105)。下 文中，這種力矩被稱為轉(zhuǎn)向發(fā)動機力矩。
測得的轉(zhuǎn)向發(fā)動機力矩被發(fā)送至控制裝置15 (圖5中的虛線106)，這確保 轉(zhuǎn)向發(fā)動機產(chǎn)生與方向盤軸力矩對應的轉(zhuǎn)向發(fā)動機力矩(圖5中的方框107)。本 領域技術人員將理解，方向盤力矩和轉(zhuǎn)向發(fā)動機力矩之間的這種對應關系較佳為正 比關系，但也可以是對數(shù)關系、指數(shù)關系，呈離散值或取決于車輪位置或車輛速度。
另外，測量輸出軸16的轉(zhuǎn)動位置(圖5中的方框108)，并經(jīng)由傳輸線33 將其作為反饋信號發(fā)送至控制裝置。該轉(zhuǎn)動位置與轉(zhuǎn)向齒條10的位置并因此與車 輪的位置對應。因此可以確定車輪在轉(zhuǎn)向發(fā)動機11的影響下或外部影響下是否轉(zhuǎn) 動或轉(zhuǎn)動多少度。如果車輪例如由于被路邊石阻擋而無法轉(zhuǎn)動，這被控制裝置15 測得。另外，可以確定何時車輪9已到達不能和不允許超過的極限位置。此外，可 獲得方向盤軸2的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)向發(fā)動機軸16的轉(zhuǎn)角之間的非比例關系，例如取決于 汽車的速度。這一取決于速度的關系允許方向盤軸2小的移動，轉(zhuǎn)化成作為停車輔 助的車輪9以低速作大的移動，并允許方向盤軸2以高速作大的移動，轉(zhuǎn)化成車輪 的較小移動，以提高汽車在高速下的穩(wěn)定性。在這類情形下，方向盤力矩和轉(zhuǎn)向發(fā) 動機力矩之間的對應關系也可以不成比例。
在任一情形下，控制裝置15監(jiān)視由轉(zhuǎn)向發(fā)動機11產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向發(fā)動機力矩(圖
5中的虛線106)并保持與由駕駛員施加于方向盤1的方向盤力矩對應的值。由轉(zhuǎn)
向發(fā)動機11產(chǎn)生的力矩必須既不超過也不低于與用戶在方向盤上的輸入對應的 值。
現(xiàn)在，當車輪9基于對方向盤1的輸入或由于外部影響開始向左或向右轉(zhuǎn)動 時(圖5中的方框108)，這將通過位置傳感器14被檢測出(圖5中的方框109)， 并將其作為反饋信號經(jīng)由傳輸線33送至控制裝置15?？刂蒲b置隨后(圖5中的方 框110)對連接于蝸桿7的發(fā)動機8計算或產(chǎn)生第二控制信號。在經(jīng)由傳輸線34 發(fā)送自控制裝置15的第二控制信號的影響下，發(fā)動機隨后經(jīng)由蝸桿7和蝸輪6根 據(jù)車輪9的運動而轉(zhuǎn)動方向盤軸2 (圖5中的方框lll)。為了檢測方向盤l轉(zhuǎn)過 多遠，通過位置傳感器4檢測方向盤軸2的位置(圖5中的方框112)，并經(jīng)由傳 輸線35將其反饋給控制裝置15 (圖5中的虛線113)，從而使控制裝置15確保方 向盤1僅轉(zhuǎn)過與車輪9的轉(zhuǎn)動對應的角度。如前所述，方向盤軸2和車輪9的實際 運動之間的關系不需要是線性的，因此方向盤軸2和轉(zhuǎn)向發(fā)動機軸16之間的關系 也不需要是線性的。因此當車輪9轉(zhuǎn)動時，方向盤1在發(fā)動機8的影響下移動(圖 5中的方框114)，給駕駛員予方向盤在他施加于它的力矩的影響下移動的表象。 事實上，駕駛員自身實際無法移動方向盤l，只是必需拉緊蝸輪6和蝸桿7之間的 任何松弛并使它們保持嚙合狀態(tài)，這產(chǎn)生反力矩，抵消他所施加的力矩。在這點上， 要注意通常根本不應當有任何松弛，因為就路面抓地和路面狀況而言，反饋感覺的 很大部分依賴于方向盤1的力和位置的非常小的變化。
如果車輪9在由轉(zhuǎn)向發(fā)動機11產(chǎn)生的力矩的作用下不轉(zhuǎn)動，例如因為其中一 個車輪9受到路邊石的阻擋，位置傳感器不將任何信號傳遞給控制裝置或傳遞指示 車輪9不移動的信號。如何將車輪9不移動的信息傳給控制裝置15僅為發(fā)信問題， 它落在本領域內(nèi)技術人員的知識范圍內(nèi)。較佳地，系統(tǒng)在位置傳感器14連續(xù)測量 實際位置，并將信息發(fā)送至控制裝置15。如果車輪9不移動，則沒有控制信號被 提供給電動機8。結(jié)果蝸桿7不移動和阻礙蝸輪6的運動，由此抵消由駕駛員施加 于方向盤l的任何力矩。顯然，方向盤l、方向盤軸2、蝸輪6和蝸桿7的尺寸均 被設計成抵抗由駕駛員施加的任何力矩或力，或當發(fā)生施力或力矩作用時不至斷 裂。當車輪9被阻動時，這種感覺被傳遞給駕駛員，由于他無法轉(zhuǎn)動方向盤l。
如果在駕駛過程中，車輪9碰到較小的障礙物，這種碰撞會在內(nèi)建于懸掛結(jié) 構的自動校正使車輪9平直前暫時轉(zhuǎn)動車輪9。這種運動將由位置傳感器14檢測
出，并經(jīng)由傳輸線33發(fā)送至控制裝置15?？刂蒲b置15由此計算對發(fā)動機8的控 制信號，該控制信號隨后經(jīng)由傳輸線33被發(fā)送至發(fā)動機8。發(fā)動機8隨后運作自 鎖機構，并轉(zhuǎn)動方向盤l。由此形成對駕駛員的反饋。隨著車輪9重新平直，新的 位置信號將被測出，控制裝置15使方向盤1跟隨重新平直，由此將連續(xù)反饋提供 給駕駛員。
同樣，當由駕駛員施加于方向盤l的力矩轉(zhuǎn)化成由轉(zhuǎn)向發(fā)動機ll產(chǎn)生的、允 許其以給定速率轉(zhuǎn)動車輪9的力矩時，發(fā)動機8以相應速率移動方向盤1。方向盤 1由此僅以與作為由駕駛員施加于方向盤1的力矩的響應的車輪9實際移動的速率 對應的速率移動。由于駕駛員將力矩施加于方向盤l，他獲得他正在移動方向盤l 的印象，但實際上他自己根本無法移動方向盤l。
在方向盤1能通過發(fā)動機8對應駕駛員的輸入而移動的情形下，為使控制裝 置15記住發(fā)動機8響應線路34上的控制信號而使方向盤1實際移動多大程度，位 置傳感器4檢測這種運動并經(jīng)由傳輸線35將其傳給控制裝置15。
為使系統(tǒng)免于故障，可復制前面給出的整個系統(tǒng)，除了由于汽車的構造需要 被兩個系統(tǒng)共用的那些部件，即方向盤l、方向盤軸2、車輪9和轉(zhuǎn)向齒條10。這 些部件以虛線再現(xiàn)，不再詳細說明。然而應當理解，不管是發(fā)動機8還是其相應的 雙發(fā)動機結(jié)構，發(fā)動機8'連接于一個相同的蝸桿7，而不是每個發(fā)動機8、 8'都具 有與蝸輪6嚙合的蝸桿。盡管后者也是可行的，但前者是優(yōu)選的。其原因是在發(fā)動 機8、 8'中的一個或者因為自身或者因為控制它的裝置而失效的情況下，由于剩下 的那個起作用的發(fā)動機能夠經(jīng)由蝸桿7轉(zhuǎn)動失效的那個發(fā)動機,蝸桿7不鎖定蝸輪 6。
因此在操作過程中， 一個系統(tǒng)的失效將不阻止轉(zhuǎn)向。顯然，在失效情況下， 應當采取安全預防措施。這些安全預防措施可以包括只允許以非常低的速度驅(qū)動汽 車，直到備用系統(tǒng)恢復為止。應當注意，較佳情況是使兩備用系統(tǒng)同時和獨立地工 作。
盡管在前面的闡述中，阻動裝置被描述為自鎖蝸輪組，然而也可使用其它裝 置，例如從US-A-2906143中獲知的諧振傳動裝置。
圖2示出實現(xiàn)于飛機中的本發(fā)明，尤其用于控制其升降舵。 這里，輸入裝置是控制桿21。為簡明起見，控制桿21被圖示為僅具有一根與 飛機的尾翼28中的升降舵對應的轉(zhuǎn)軸24。本領域內(nèi)技術人員應當知道，控制桿21 一般也可沿橫向移動，并且應當知道如何對這種橫向移動實施本發(fā)明。
控制桿21藉由鉸鏈機構24連接于螺紋軸27。螺紋軸可通過例如游動螺母結(jié) 構由蝸輪組驅(qū)動而往復運動，所述游動螺母具有形成蝸輪組的蝸輪7的外螺紋。應 當注意游動螺母僅相對螺紋軸27移動。除其轉(zhuǎn)動外，它實際上是靜止的，相反螺 紋軸27移動。與螺紋軸27連接地安裝有將必要的信息提供給控制裝置15的力傳 感器3和位置傳感器4?？刂蒲b置15為發(fā)動機22提供第一控制信號，發(fā)動機22 較佳為電動機。發(fā)動機22經(jīng)由齒輪組23、 25向上和向下移動升降舵29，齒輪25 連接于升降舵29。這種運動是由與齒輪23例如連接設置的位置傳感器14檢測出 的。該位置傳感器14經(jīng)由傳輸線31為控制裝置15提供反饋信號?？刂蒲b置15 為電動機8產(chǎn)生第二控制信號，該信號隨后藉由蝸桿6驅(qū)動蝸輪7，即游動螺母。 控制桿21由此根據(jù)升降舵29的移動而移動。控制桿21的這種移動與升降舵是否 因發(fā)動機響應于至控制桿21的要求輸入而移動或者是否外力(例如風壓)移動升 降舵29無關。
圖3示出實現(xiàn)在飛機中的本發(fā)明，尤其通過液壓裝置控制其升降舵29。
在本實施例中，升降舵29借助杠桿41移動，通過連接于杠桿41的直線液壓 驅(qū)動器40對杠桿41施力。盡管未示出，對升降舵29的每個移動方向使用一個直 線液壓驅(qū)動器是較佳的。直線液壓驅(qū)動器的液壓力是經(jīng)由閥43從壓力源42提供的， 所述閥43受來自控制裝置15的第一控制信號控制。與直線液壓驅(qū)動器相連地安裝 有力傳感器13和位置傳感器14。此外，與前述實施例相同，位置傳感器將反饋信 號提供給控制裝置15，控制裝置15根據(jù)受控裝置的實際移動來移動輸入裝置，從 而提供反饋。由于螺紋軸和游動螺母結(jié)構，飛行員自己并不能移動控制桿21。
本領域內(nèi)技術人員應當理解，諸實施例的特征的組合，例如電氣裝置和液壓 裝置的使用、不同類型的阻動機構、不同類型的共同使用的輸入裝置都可結(jié)合使用。
還應當注意，前述實施例僅為如何實現(xiàn)這一系統(tǒng)的簡單示例，實際的汽車轉(zhuǎn) 向裝置和飛機的控制面板可以遠比所示內(nèi)容復雜的方式構造，而不偏離僅根據(jù)受控 裝置的實際移動而移動輸入裝置的創(chuàng)新性理念。在這點上，還應當注意，受控裝置 的實際運動不一定暗示受控裝置是實體的。本發(fā)明也可適用于例如在模擬器或計算 機游戲中來自虛擬障礙物的虛擬影響。
本發(fā)明因此提供一種反饋方法，其中僅受控裝置的實際移動導致輸入裝置的 移動。換句話說，自鎖機構由用戶本身來阻礙所述可移動輸入裝置的運動。然而， 自鎖裝置與操作所述自鎖裝置的裝置結(jié)合使用，以響應所述受控的可移動裝置的實 際運動解除所述阻動。 位置傳感器4 自鎖裝置5 蝸輪6 蝸桿7
發(fā)動機8， 8' 受控的可移動裝置9 轉(zhuǎn)向齒條10 轉(zhuǎn)向發(fā)動機ll 副齒輪12 力矩傳感器13 位置傳感器14 控制裝置15 轉(zhuǎn)向發(fā)動機軸16 控制桿21 發(fā)動機22 齒輪組23， 25 轉(zhuǎn)軸24 螺紋軸26 尾翼28 升降舵29 傳輸線30 傳輸線31 傳輸線32 傳輸線33 傳輸線34 傳輸線35
杠桿40
直線液壓驅(qū)動器41 液壓源42 閥4權利要求
1.一種遠程控制系統(tǒng)，包括用戶操作的可移動輸入裝置；根據(jù)經(jīng)由所述可移動輸入裝置提供的輸入受到控制的受控的可移動裝置；經(jīng)由所述用戶操作的可移動輸入裝置將觸覺反饋提供給所述用戶的裝置；其特征在于，所述提供觸覺反饋的裝置包括實現(xiàn)所述可移動輸入裝置運動的自鎖裝置，以響應所述受控的可移動裝置的實際運動來移動所述可移動的輸入裝置。
2. 如權利要求1所述的遠程控制系統(tǒng)，其特征在于，用戶操作的可移動裝置 是從由操縱桿、方向盤和踏板構成的組中選擇的。
3. 如權利要求1所述的遠程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述受控的可移動裝置 是從由自動車的車輪、飛機的襟翼、副翼、升降舵或方向舵構成的組中選擇的。
4. 如權利要求1所述的遠程控制系統(tǒng)，其特征在于，阻斷所述可移動輸入裝 置的運動的所述裝置是自鎖齒輪，并且解除所述阻斷的所述裝置是耦合于所述自鎖 齒輪的電動機。
5. 如權利要求4所述的遠程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述自鎖齒輪是蝸輪組。
6. 如權利要求5所述的遠程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述蝸輪組的蝸桿連接 于兩個電動機。
7. —種在遠程控制系統(tǒng)中提供觸覺反饋的方法，所述遠程控制系統(tǒng)包括帶自 鎖裝置的用戶操作的可移動輸入裝置和根據(jù)經(jīng)由所述可移動輸入裝置提供的輸入 受到控制的受控的可移動裝置，所述方法包括檢測施加于用戶操作的輸入裝置的用戶輸入； 如果可能，根據(jù)所述用戶輸入移動所述受控的裝置；根據(jù)所述受控的裝置的實際運動，借助所述自鎖裝置移動所述用戶可移動輸 入裝置。
8. 如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述用戶輸入是力或力矩。
9. 如權利要求7或8任何一項所述的方法，其特征在于，所述自鎖裝置借助 電動機移動。
10. 如權利要求7 — 9任何一項所述的方法，其特征在于，所述受控的可移動 裝置是自動車的車輪。
11. 如權利要求7—10任何一項所述的方法，其特征在于，檢測用戶輸入并將其作為輸入信號發(fā)送至控制裝置，所述控制 裝置將第一控制信號傳遞給受控的可移動裝置；受控的可移動裝置響應所述第一控制信號的運動被測量并作為反饋信號反饋 給控制裝置；控制裝置基于所述反饋信號將第二控制信號傳遞給所述自鎖裝置；以及 所述自鎖裝置根據(jù)第二控制信號移動。
全文摘要
一種遠程控制系統(tǒng)，包括用戶操作的可移動輸入裝置和根據(jù)經(jīng)由所述可移動輸入裝置提供的輸入受到控制的受控的可移動裝置。所述遠程控制系統(tǒng)具有經(jīng)由所述用戶操作的可移動輸入裝置向所述用戶提供觸覺反饋的裝置。用于提供觸覺反饋的裝置包括實現(xiàn)所述可移動輸入裝置的運動的自鎖裝置，以響應所述受控的可移動裝置的實際運動移動所述可移動輸入裝置。
文檔編號B62D137/00GK101370701SQ200580052482
公開日2009年2月18日 申請日期2005年11月30日 優(yōu)先權日2005年11月30日
發(fā)明者斯文·埃根費爾德 申請人:斯文·埃根費爾德