CN107867315A - 可伸缩转向柱的位置检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于选择性自主车辆的可伸缩转向柱组件，其包括下部夹套。可伸缩转向柱组件还包括：柱壳体，可以在伸出位置与缩回位置之间移动。可伸缩转向柱组件还包括：多个齿，固定到下部夹套的表面。可伸缩转向柱组件又包括：行星齿轮，与多个齿啮合。可伸缩转向柱组件还包括：电位计，具有可操作地联接到齿轮的输入轴，电位计将齿轮的运动转换为对应于柱壳体的位置的电信号。

Description

可伸缩转向柱的位置检测系统
背景技术
车辆方向盘通常用于使车辆转向。当车辆配备有自主行驶辅助转向(“ADAS”)系统时，在某些行驶模式期间可以不需要方向盘。在这种情况下，例如，供方向盘附接其上的转向柱可以被缩回，以提供附加空间而使驾驶员感到舒适。
转向柱的缩回和伸出得益于确定和追踪转向柱的平移移动的柱定位系统。但是，当驾驶员手动地使转向柱从其缩回位置平移时，转向柱可能返回其预缩回位置而与ADAS系统存在明显偏离。当这种情况发生时，不利的是转向柱的轴向位置不再被柱定位系统已知。
发明内容
在本公开的一个实施例中，一种用于可伸缩转向柱组件的位置检测系统包括：轨道，具有沿着该轨道延伸的多个齿，该轨道被可操作地联接到可伸缩转向柱组件的固定部。位置检测系统还包括：齿轮，与轨道的多个齿啮合且可以沿该轨道移动。位置检测系统还包括：电测部件，可操作地联接到齿轮，以将齿轮的运动转换为对应于可伸缩转向柱组件的可伸缩部的位置的电信号，可伸缩部可以在伸出位置与缩回位置之间平移，电测部件被可操作地联接到可伸缩部。
在本公开的另一实施例中，一种用于可伸缩转向柱组件的位置检测系统包括：轨道，具有可伸缩转向柱组件的固定部的平坦表面。位置检测系统还包括：轮，与轨道接触且可沿着轨道移动。位置检测系统还包括：电测部件，可操作地联接到轮，以将轮的运动转换为对应于可伸缩转向柱组件的可伸缩部的位置的电信号，可伸缩部可以在伸出位置与缩回位置之间平移，电测部件被可操作地联接到可伸缩部。
在本公开的又一实施例中，一种用于选择性自主车辆的可伸缩转向柱组件包括下部夹套(lower jacket)。可伸缩转向柱组件还包括：柱壳体，可以在伸出位置与缩回位置之间移动。可伸缩转向柱组件还包括：多个齿，固定到下部夹套的表面。可伸缩转向柱组件还包括：行星齿轮，与多个齿啮合。可伸缩转向柱组件还包括：电位计，具有可操作地联接到齿轮的输入轴，电位计将齿轮的运动转换为对应于柱壳体的位置的电信号。
从以下结合附图的说明中，这些和其它优点和特征将变得更加显而易见。
附图说明
本说明书的结尾处的权利要求书中特别指出且清楚声明了被认为是本发明的主题。参考附图，从以下详细说明中可以清楚得到本发明的上述和其它特征和优点，在附图中：
图1是具有位置检测系统的可伸缩转向柱组件的侧向正视图；
图2是位置检测系统的立体图；以及
图3是位置检测系统的正视图。
具体实施方式
下面参考附图，其中将描述实施例，但不限制实施例，图1示出可伸缩转向柱组件10的实施例的部分。在一些实施例中，转向柱组件10是装有自主行驶辅助转向(“ADAS”)系统的车辆的一部分。转向柱组件10通常包括转向柱轴和联接到转向柱轴的转向输入设备，如方向盘(未示出)。
转向柱组件10可以在伸出位置与缩回位置之间移动。在伸出位置中，驾驶员可以在非自主行驶模式下容易地够到方向盘并提供车辆的方向控制。在缩回位置，转向柱组件10的部分(如方向盘)和方向盘所联接的上部夹套被设置成远离驾驶员而朝向仪表板或进入仪表板中，从而在自主行驶期间为驾驶员提供更多空间。特别地，转向柱组件的一个或多个可伸缩部12可以在伸出位置与缩回位置之间平移。可伸缩部12移动到缩回位置的位移产生附加的驾驶室空间，使驾驶员舒适且便于执行非行驶行为，这些行为包括但并不局限于阅读、工作、娱乐、发信息等，而车辆处于自主或半自主行驶模式。
可伸缩部12包括：上部夹套，与转向柱组件10的固定部16伸缩式接合。固定部16在这里还可以被称为转向柱组件10的下部夹套。转向柱组件10的可伸缩部12相对于固定部16伸出和缩回，从而允许可伸缩部12与固定部16之间的相对移动，以准确标示可伸缩部12的位置。
ADAS系统被构造为接收和处理与转向柱组件10的可伸缩部12的位置(例如，伸出或缩回)相关的数据。这使得当可伸缩部12在转向柱组件10的位置之间平移时，ADAS系统能够将可伸缩部12机电地移至所需位置。特别地，ADAS系统包括至少一个处理器和/或控制器18，或者类似装置，其与可伸缩部12操作性地连通。控制器18控制可伸缩部12在伸出位置与缩回位置之间的平移。
下面参考图2和图3，同时继续参考图1，示出了一种用于可伸缩转向柱组件10的位置检测系统20。位置检测系统20向ADAS系统提供数据，以允许系统继续“了解”转向柱组件10的可伸缩部12的绝对位置，从而确保组件随后适当的自主平移。
位置检测系统20包括：轨道22，具有沿其延伸的多个齿24。在一些实施例中，轨道22是与供轨道22可操作地联接其上的固定部16分离的部件。在这些实施例中，轨道22例如通过机械紧固件28或经由焊接而被可操作地联接到固定部16的外表面26。替代性地，轨道22的多个齿24可以被一体地形成到固定部16的外表面26中。
轨道22的多个齿24的尺寸和间隔被设计为便于与齿轮30的齿31啮合。齿轮30是可操作地联接到电测部件32的输入轴33的行星齿轮，电测部件32将齿轮30的旋转运动转换为与可伸缩转向柱组件10的可伸缩部12的位置对应的电信号。通过齿轮30往返移动的轨道22的每个齿24产生的电信号明确表示可伸缩部12的位置。在一些实施例中，电测部件32是电位计。这是基于可操作且固定地联接到可伸缩部12的电测部件32。在所示实施例中，电测部件32被间接地联接到转向柱组件10的一个或多个固定部。特别地，利用所示实施例中的用于保持拼合螺母的拼合螺母壳体14，电测设备32被可操作地联接到可伸缩部12。
电测部件32与ADAS系统的控制器18可操作地连通(其可以是有线的或无线的)，以向系统提供位置数据。如上所述，位置数据允许ADAS系统持续且明确地确定可伸缩部12沿着可伸缩部12的整个平移范围的位置。有利地，沿着平移范围没有位置“盲区”。附加地，位置检测系统20易于感应可伸缩部12的手动操纵，从而追踪因手动平移导致的移动。
作为上述齿啮合的替代性方案，在一些实施例中，轨道22是固定部16的外表面26的固体表面。带有橡胶轮的轮被压在电测部件32的输入轴33上且设置为与轨道22接触，以沿着轨道22旋转移动。橡胶材料(或类似材料)充分地抓住轨道22，使得轮往返移动的准确距离能够产生由电测部件32生成的电信号，从而明确表示转向柱组件10的可伸缩部12的位置。
虽然仅结合有限数量的实施例详细描述了本发明，但应该容易地理解到，本发明并不局限于这些公开的实施例。准确地说，本发明可以被修改为包含这里未描述的任何数量的变型、更改、替代或等效配置，而这些配置与本发明的精神和范围相对应。附加地，虽然已经描述了本发明的多种实施例，但应该理解的是，本发明的方案可以包括仅一部分所述实施例。因此，本发明并不视为通过上述说明来限制。

Claims (15)

1.一种用于可伸缩转向柱组件的位置检测系统，包括：
轨道，具有沿着所述轨道延伸的多个齿，所述轨道被能够操作地联接到所述可伸缩转向柱组件的固定部；
齿轮，与所述轨道的多个齿啮合且能够沿所述轨道移动；以及
电测部件，能够操作地联接到所述齿轮，以将所述齿轮的运动转换为与所述可伸缩转向柱组件的可伸缩部的位置对应的电信号，所述可伸缩部能够在伸出位置与缩回位置之间平移，所述电测部件被能够操作地联接到所述可伸缩部。
2.根据权利要求1所述的位置检测系统，其中所述轨道利用机械紧固件能够操作地联接到所述固定部。
3.根据权利要求1所述的位置检测系统，其中所述固定部包括所述可伸缩转向柱组件的下部夹套，所述下部夹套与所述固定部呈伸缩关系。
4.根据权利要求1所述的位置检测系统，其中所述电测部件包括电位计。
5.根据权利要求1所述的位置检测系统，其中所述可伸缩部是所述可伸缩转向柱的壳体的上部夹套。
6.根据权利要求5所述的位置检测系统，其中所述电测部件能够操作地联接到接收螺纹紧固件的拼合螺母。
7.根据权利要求1所述的位置检测系统，其中所述电测部件与自主行驶辅助转向系统能够操作地连通。
8.根据权利要求7所述的位置检测系统，其中所述自主行驶辅助转向系统控制所述可伸缩部在所述伸出位置与所述缩回位置之间的平移。
9.一种用于可伸缩转向柱组件的位置检测系统，包括：
轨道，具有所述可伸缩转向柱组件的固定部的平坦表面；
轮，与所述轨道接触且能够沿着所述轨道移动；
电测部件，能够操作地联接到所述轮，以将所述轮的运动转换为与所述可伸缩转向柱组件的可伸缩部的位置对应的电信号，所述可伸缩部能够在伸出位置与缩回位置之间平移，所述电测部件被能够操作地联接到所述可伸缩部。
10.根据权利要求9所述的位置检测系统，其中所述固定部包括所述可伸缩转向柱组件的下部夹套。
11.根据权利要求9所述的位置检测系统，其中所述电测部件包括电位计。
12.根据权利要求9所述的位置检测系统，其中所述可伸缩部包括上部夹套，所述上部夹套与所述固定部呈伸缩关系。
13.根据权利要求12所述的位置检测系统，其中所述电测部件能够操作地联接到接纳螺纹紧固件的拼合螺母。
14.根据权利要求9所述的位置检测系统，其中所述电测部件与自主行驶辅助转向系统能够操作地连通。
15.一种用于选择性自主车辆的可伸缩转向柱组件，包括：
下部夹套；
柱壳体，能够在伸出位置与缩回位置之间移动；
多个齿，固定到所述下部夹套的表面；
行星齿轮，与所述多个齿啮合；以及
电位计，具有能够操作地联接到所述齿轮的输入轴，所述电位计将所述齿轮的运动转换为与所述柱壳体的位置对应的电信号。
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