本發(fā)明涉及自主車輛領(lǐng)域，并具體涉及自主車輛的可移動(dòng)方向盤。

背景技術(shù)：

在沒有通常由人類操作者提供的一個(gè)或多個(gè)輸入(例如轉(zhuǎn)向)的情況下能夠從一個(gè)位置駕駛到另一個(gè)位置的自主車輛中，不再需要方向盤來駕駛車輛。然而，目前的車輛通常依賴方向盤以用于容納駕駛員側(cè)安全氣囊。此外，即使在旨在完全沒有人工操作者轉(zhuǎn)向輸入來被駕駛的自主車輛中，缺少方向盤和由此帶來的不能手動(dòng)轉(zhuǎn)向車輛的問題也可能導(dǎo)致車輛的潛在受困和/或操作者不能采取控制的危險(xiǎn)，例如，在由于天氣和其他原因?qū)е伦灾鞴δ軉适r(shí)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種車輛的方向盤位置控制系統(tǒng)，包括：

車輛的控制器，控制器包括處理器和存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)可由處理器執(zhí)行的指令，控制器被編程為：

接收來自至少一個(gè)傳感器的值；

基于來自傳感器的值，命令樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將方向盤從駕駛位置偏置到收起位置；和

基于來自傳感器的值展開安全氣囊，

其中方向盤被樞轉(zhuǎn)到展開的安全氣囊的空間包絡(luò)(space envelope)之外。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，彈簧負(fù)載使方向盤朝向收起位置偏置。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，方向盤通過可機(jī)電移位閂鎖保持在駕駛位置，閂鎖具有接合位置和分離位置，在接合位置中，閂鎖阻止方向盤移動(dòng)到收起位置，在分離位置中，閂鎖允許方向盤移動(dòng)到收起位置并且響應(yīng)于對(duì)樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的命令而移動(dòng)到分離位置。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中方向盤具有緊湊構(gòu)造。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中安全氣囊設(shè)置在儀表板中。

一種車輛的方向盤位置控制系統(tǒng)，包括：

車輛的控制器，控制器包括處理器和存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)可由處理器執(zhí)行的指令；

不含安全氣囊的方向盤；

方向盤固定到方向盤模塊，模塊能夠相對(duì)于儀表板在駕駛位置和收起位置之間選擇性地樞轉(zhuǎn)，在駕駛位置，方向盤位于駕駛員座椅上的乘員能夠觸及的范圍之內(nèi)，在收起位置，方向盤位于乘員能夠觸及的范圍之外；

用于檢測(cè)車輛碰撞事件的傳感器；

樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)響應(yīng)于來自控制器的命令信號(hào)選擇性地將方向盤偏置到收起位置；

控制器被編程為：

接收來自傳感器的值；

基于來自傳感器的值，命令樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將方向盤從駕駛位置偏置到收起位置；和

基于來自傳感器的值展開安全氣囊，

其中方向盤被樞轉(zhuǎn)到展開的安全氣囊的空間包絡(luò)之外。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中彈簧負(fù)載使方向盤朝向收起位置偏置。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中方向盤通過可機(jī)電移位閂鎖保持在駕駛位置，閂鎖具有接合位置和分離位置，在接合位置中，閂鎖阻止方向盤模塊移動(dòng)到收起位置，在分離位置中，閂鎖允許方向盤模塊移動(dòng)到收起位置并且響應(yīng)于對(duì)樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的命令而移動(dòng)到分離位置。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中方向盤具有緊湊構(gòu)造。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中安全氣囊設(shè)置在儀表板中。

一種用于定位方向盤的方法，包括：

接收來自傳感器的值；

基于來自傳感器的值，命令樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將方向盤從駕駛位置偏置到收起位置；和

基于來自傳感器的值來展開安全氣囊

其中方向盤被樞轉(zhuǎn)到展開的安全氣囊的空間包絡(luò)之外。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還包括采用彈簧將方向盤偏置向收起位置。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還包括用可機(jī)電移位閂鎖將方向盤保持在駕駛位置，其中閂鎖具有接合位置和分離位置，在接合位置中，閂鎖阻止方向盤移動(dòng)到收起位置，在分離位置中，閂鎖允許方向盤移動(dòng)到收起位置；并且響應(yīng)于對(duì)樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的命令而致動(dòng)閂鎖。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還包括以緊湊構(gòu)造形成方向盤。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還包括在儀表板中設(shè)置安全氣囊。

附圖說明

圖1是方向盤處于第一位置的車輛的示例性內(nèi)部座椅和方向盤設(shè)置的示意性側(cè)視圖；

圖2是圖1的示例性內(nèi)部座椅和方向盤設(shè)置的示意性側(cè)視圖，其中方向盤處于第二位置并且安全氣囊展開；

圖3是圖1的示例性內(nèi)部座椅和方向盤設(shè)置的透視圖；

圖4是圖2的示例性內(nèi)部座椅和方向盤設(shè)置的透視圖，其中方向盤處于第二位置并且安全氣囊展開；

圖5是示例性方向盤位置控制系統(tǒng)的示意圖；

圖6是用于圖5的方向盤位置控制系統(tǒng)的示例性邏輯的流程圖。

具體實(shí)施方式

可移動(dòng)的方向盤可以在駕駛位置和收起位置之間移動(dòng)?？梢苿?dòng)方向盤沒有安全氣囊。因此，駕駛員側(cè)安全氣囊安裝在除了方向盤之外的位置，例如車頂位置或儀表板位置。與前排乘客側(cè)對(duì)稱的駕駛員側(cè)設(shè)置可以用于駕駛員側(cè)安全氣囊位置和設(shè)計(jì)。這種通用性將通過使方向盤在任一位置進(jìn)行單個(gè)碰撞安全分析/程序來降低開發(fā)成本。這種系統(tǒng)的另一個(gè)好處是能夠容易地將方向盤移動(dòng)到駕駛位置，以使得當(dāng)需要或希望手動(dòng)操作時(shí)能夠手動(dòng)操作車輛。

在說明書中表述了相對(duì)定向和方向(作為示例，上、下、底部、后部、前方，后方、后面、外側(cè)、內(nèi)側(cè)、內(nèi)部，外部、左、右)，其并不是用于限制，而是為了便于讀者想象所描述的結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)實(shí)施例。

圖1和2示出了示例性車輛10的一部分，其具有部分地由車頂14和擋風(fēng)玻璃16限定的客艙12。示例性駕駛員座椅18和示例性可收起方向盤20位于客艙12中，座椅18定向在常規(guī)的前向方向。示出的方向盤20位于駕駛位置。示出的駕駛員或乘員22位于座椅18中。

方向盤10被固定到從儀表板28的儀表板區(qū)域26延伸的轉(zhuǎn)向支撐模塊24上。如圖2和4所示的處于展開模式的駕駛員安全氣囊30位于圖4所示的車輛儀表板28中或者可替代性地位于車頂中，而不是方向盤20中。由展開的安全氣囊30占據(jù)的體積可以表征為安全氣囊30的空間包絡(luò)32，如圖4中的虛線所示。方向盤20和轉(zhuǎn)向支撐模塊24可以在不需要時(shí)樞轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離駕駛員22的可觸及位置，到儀表板下側(cè)的收起位置，如圖2所示。方向盤20也可以移回到圖1所示的駕駛員可觸及的位置。在圖5的示例性示意圖中示出了樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)34，其中圖5示出了設(shè)置在模塊24和儀表板28之間的示例性方向盤位置控制系統(tǒng)35，樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)34使得轉(zhuǎn)向支撐模塊24在模塊24和方向盤20處于駕駛位置時(shí)維持并傳遞駕駛員扭矩到車輛的轉(zhuǎn)向裝置(未示出)上。在樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)34的一個(gè)示例中，方向盤和支撐模塊24朝向收起位置被彈簧偏置。樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)34的可選擇性地分離的閂鎖(未示出)將彈簧偏置的轉(zhuǎn)向支撐模塊保持在駕駛位置。一個(gè)示例性實(shí)施例采用可機(jī)電移位的閂鎖。閂鎖可以通過電控致動(dòng)器(未示出)電子地分離。樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)34，更具體地為致動(dòng)器，被電連接到電子控制單元36上。通過抵抗彈簧負(fù)載提升方向盤20直到閂鎖接合，方向盤20恢復(fù)到駕駛位置。

如果車輛轉(zhuǎn)向由常規(guī)的機(jī)械轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供，則示例性模塊24包括駕駛桿的上部。或者，如果轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，示例性模塊包括反饋馬達(dá)、傳感器38和軸承安裝短軸的組合。每種類型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將需要不同的樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)34。在本公開中不需要樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)34的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)，因?yàn)楣δ苄詷修D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在本領(lǐng)域技術(shù)人員所提供的范圍內(nèi)。

方向盤20的尺寸小于大多數(shù)常規(guī)方向盤，在一個(gè)示例性實(shí)施例中，最大外半徑約為5英寸。方向盤20可以是橢圓形或軛形，以進(jìn)一步減小其尺寸。當(dāng)方向盤20樞轉(zhuǎn)到收起位置時(shí)，其可以從轉(zhuǎn)向系統(tǒng)斷開，以使得能夠獨(dú)立于車輛車輪的轉(zhuǎn)向方向而在預(yù)定的旋轉(zhuǎn)方向中存儲(chǔ)，并且當(dāng)方向盤恢復(fù)到駕駛位置時(shí)重新定向。如果轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，則可以通過如下的控制器軟件來實(shí)現(xiàn)上述斷開和隨后的重新連接。如果轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是常規(guī)的機(jī)械轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以采用示例性離合器連接，其中離合器(未示出)在收起位置釋放并且在駕駛位置接合。離合器的接合和分離通過模塊24的樞轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)駕駛員安全氣囊30的展開被期望到或正在進(jìn)行時(shí)，方向盤20和模塊24下降并向下樞轉(zhuǎn)到收起位置，收起位置是儀表板28的下側(cè)的位置。方向盤20，如果處于駕駛位置，則脫離安全氣囊30的路徑，以允許安全氣囊30展開。當(dāng)收起時(shí)，方向盤20和模塊24不干擾安全氣囊30的展開。當(dāng)駕駛員坐在直立位置，當(dāng)方向盤20處于樞轉(zhuǎn)的收起位置時(shí)不能觸及方向盤20。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電連接到電子控制單元36，和/或可以被理解為包括電子控制單元36，電子控制單元36或者被表示為控制器或計(jì)算機(jī)。電子控制單元36還電連接到安全氣囊以及傳感器38，傳感器38可以包括例如座椅重量負(fù)載傳感器、車輛速度傳感器、指示車輛速度的變化的加速度計(jì)(其可以指示碰撞事件)以及座椅位置傳感器。傳感器38向電子控制單元36提供指示它們各自參數(shù)的電信號(hào)。同時(shí)，圖5包括代表由電線提供電連接的線，但是這種電連接可以替代地使用無線通信技術(shù)無線地制成。

電子控制單元36包括至少一個(gè)電子處理器和相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器。處理器的操作系統(tǒng)軟件存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中以供處理器訪問。此外，用于執(zhí)行某些預(yù)定任務(wù)的控制軟件保持在存儲(chǔ)器中。存儲(chǔ)器還包括緩沖區(qū)域，或更簡(jiǎn)單地，緩沖器，以便于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和操縱。電子控制單元36的精確結(jié)構(gòu)對(duì)本說明書不是關(guān)鍵的，并且是本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的。電子控制單元36由控制軟件編程，以使得方向盤20和模塊24響應(yīng)于來自傳感器38的由電子控制單元36確定為代表碰撞事件的數(shù)據(jù)而樞轉(zhuǎn)到收起位置。在示例性實(shí)施例中，當(dāng)樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)34的致動(dòng)器將閂鎖移位到分離位置時(shí)，方向盤20和模塊24樞轉(zhuǎn)到收起位置，允許彈簧對(duì)模塊24的偏置以使模塊24和方向盤20從駕駛位置到收起位置。電子控制單元36還通過軟件編程，以響應(yīng)于來自傳感器38由電子控制單元36確定的代表碰撞事件的數(shù)據(jù)來展開駕駛員安全氣囊30。

圖6的示例性邏輯示出了用于移動(dòng)或定位方向盤20的方法的步驟。從開始框42啟動(dòng)程序40。在判定框44中，基于可用于電子控制單元36的信號(hào)，確定車輛是否在“運(yùn)行”操作模式。當(dāng)車輛被確定為不處于運(yùn)行模式時(shí)，程序40移動(dòng)到結(jié)束框46。當(dāng)車輛被確定處于運(yùn)行模式時(shí)，程序40移動(dòng)到處理框48。處理框48指示電子控制單元36讀取至少一個(gè)傳感器38的值。在根據(jù)處理框48讀取傳感器38時(shí)，程序40移動(dòng)到判定框50。判定框50基于來自傳感器38的值確定是否發(fā)生了碰撞事件。當(dāng)沒有確定碰撞事件的發(fā)生時(shí)，程序移動(dòng)回到判定框44。當(dāng)確定碰撞事件的發(fā)生時(shí)，程序移動(dòng)到框52和54以展開安全氣囊30和樞轉(zhuǎn)方向盤20。確定樞轉(zhuǎn)和展開的順序以確保方向盤20不干擾安全氣囊30的展開，并且不會(huì)對(duì)駕駛員22造成碰撞的危險(xiǎn)。例如，如果已知方向盤20將在安全氣囊30完全展開之前退出空間包絡(luò)32，安全氣囊30可以與方向盤20同時(shí)或甚至在方向盤20被樞轉(zhuǎn)之前展開。

應(yīng)當(dāng)理解，包括上述說明書和附圖以及下面的權(quán)利要求的本公開旨在是說明性的而不是限制性的。在閱讀上述說明書之后，除了所提供的示例之外的許多實(shí)施例和應(yīng)用對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。應(yīng)當(dāng)參考所附權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求所享有的全部等同范圍確定本發(fā)明的范圍，而不是參考上面的說明書。除非本文另有說明或限定，否則所有權(quán)利要求術(shù)語旨在賦予其平常和通常的含義?？梢灶A(yù)期和預(yù)料的是在本文中討論的技術(shù)中將會(huì)出現(xiàn)未來的發(fā)展，并且所公開的系統(tǒng)和方法將被并入這些未來的實(shí)施例中。總之，應(yīng)當(dāng)理解，所公開的主題能夠修改和變化。