CN110775145B - 自动收缩和伸展转向柱组件的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种可伸缩转向柱组件，包括可伸缩部分。该组件还包括用于在多个区域平移和倾斜可伸缩部分的电动致动机构，每个区域限定不同的可伸缩转向柱组件的手动调节限制和倾斜位置边界。

Description

自动收缩和伸展转向柱组件的系统和方法

技术领域

本文所描述的实施例涉及一种可伸缩转向柱组件，更具体地，涉及一种自动收缩和/或伸展转向柱组件的系统和方法。

背景技术

随着自动驾驶汽车的发展，大量与驾驶员舒适性、娱乐性和功能性相关的机会也将随之发展。由于在车辆运行期间需要驾驶员操纵方向盘，因此方向盘通常被限制在标准驾驶位置。在车辆自动驾驶模式下，这些限制可能是不必要的。例如，方向盘可以缩回至收缩位置，以扩大驾驶员可用的空间。

通常，依靠自动机电系统在伸出位置和缩回位置之间平移转向柱。目前，这种系统使用模拟开关来实现具体位置，且不包括自动收缩和/或伸展功能。需要驾驶员干预来收缩或伸展转向柱。

发明内容

根据本公开的实施例，可伸缩转向柱组件包括可伸缩部分。该组件还包括用于在多个区域平移和倾斜可伸缩部分的电动致动机构，每个区域限定不同的可伸缩转向柱组件的手动调节限制和倾斜位置边界。

根据本公开的另一实施例，提供了一种控制转向柱组件的调节的方法。该方法包括检测转向柱组件的伸缩位置。该方法还包括确定伸缩位置在多个区域中的哪个区域内。该方法还包括基于伸缩位置在多个区域中的哪个区域来限定手动调节限制。

以下结合附图的描述，这些和其他优点、特征将变得更加明显。

附图说明

根据说明书描述的在权利要求中特别指出并明确地要求的发明被认为是本发明的主题。下文，结合附图进行详细说明，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更加明显，其中：

图1是转向柱组件的立体图；

图2是示出与转向柱组件的收缩和伸展位置相关联的多个区域的示意图；和

图3是示出监控转向柱组件的方法的流程图。

具体实施方式

现在，参考附图，参照具体实施例对本发明进行描述，但不限制于此。图1示出了转向柱组件10。转向柱组件10便于以可伸缩的方式平移方向盘(未示出)和转向轴14。特别有利的是，在装配有高级驾驶员辅助系统(ADAS)的客车中使用组件10，以允许车辆使用传感、转向和/或制动技术进行自动或半自动控制。当自动驾驶辅助系统激活时，在某些情况下，车辆控制不需要方向盘。方向盘和转向轴14朝向并可能缩回到仪表盘中，通过为驾驶员提供更多空间，极大地提高了用户的舒适度。例如，提供的额外空间有助于增加工作空间或腿部空间。

本文描述的实施例提供了一种当车辆处于自动或半自动驾驶模式时允许方向盘收缩的可伸缩转向柱，以及与监控和调节转向柱组件10相关联的方法。此处描述的方向盘的操作条件是标准驱动模式、自动驱动模式以及前述二者之间的转换模式。

在标准驾驶模式下，转向柱组件10延伸到将方向盘设置在驾驶员能舒服地达到的位置，以允许驾驶员完全操纵和控制方向盘。转换模式由转向柱组件10在标准和自动驾驶模式之间的组件的转换期间的运动来限定。在转换模式期间，电动致动机构12至少部分地将转向柱组件10收缩到车辆的仪表盘中。当驾驶员想要转换回到标准驾驶模式时，ADAS停用并且电动致动机构12将转向柱组件10延伸到允许驾驶员容易操纵方向盘的延伸位置。

转向柱组件10的伸出和缩回是指转向柱组件10的可伸缩部分16的平移。可伸缩部分16包括一个或多个可平移的部件。例如，除了前述方向盘和转向轴14之外，可移动部分18(在一些实施例中也可称为上护套)可相对于固定部分20(在一些实施例中可称为下护套)平移。还示出了安装支架21将转向柱组件10连接到车辆。

电动致动机构12可操作地连接到转向柱组件10的可移动部分18和固定部分20。平移组件有助于转向柱组件的自动伸缩(即平移)和倾斜(即侧倾)。设想许多不同类型的平移组件，但是仅出于示例的目的，对下面的实施例进行描述，因为该实施例不旨在进行限制。特别地，螺杆22，例如滚珠螺杆，通过一个或多个支架24可操作地联接到固定部分20。螺母，例如球状螺母，与螺杆22螺纹接合以沿着螺杆22平移。螺杆22和螺母在此处可以称为平移组件。如下文详细描述的，电动致动机构12的多个额外部件可操作地联接到螺母，并且也沿螺杆22平移。在操作过程中，电动致动机构12可相对于固定部分20以电动方式平移可移动部分18从而延伸和缩回转向柱组件10。

现在参考图2，示出了三个与转向柱组件10的定位相关的离散区域(discretearea)。第一区域可以被称为伸展区域，概括地用数字30表示。第一区域30限定了驾驶员可以完全控制转向柱组件10的可调节性的伸缩和倾斜位置的边界。换句话说，当转向柱组件10处于第一区域30时，驾驶员完全控制伸缩和/或倾斜调节。转向柱组件10位于第一区域30内是指转向柱组件10的特定部分或位置位于第一区域30内。例如，整个组件的最后面部分，例如，转向输入装置(即方向盘)可以是整个组件的限定转向柱组件10何时被认为在第一区域30中的参考点。然而，在一些实施例中，可以采用转向柱组件10的替代参考点。

第二区域可以被称为转换区域，概括地用数字40表示。第二区域40限定了驾驶员不能手动将转向柱组件10移向仪表盘(即，车辆的前部)的伸缩和倾斜位置的边界。换句话说，当转向柱组件10在第二区域40中时，驾驶员对伸缩和/或倾斜调节具有部分控制，因为他/她只能向后远离仪表盘调节转向柱组件10。转向柱组件10位于第二区域40内是指转向柱组件10的特定部分或位置位于第二区域40内。例如，整个组件的最后面部分，例如转向输入装置(即，方向盘)，可以是整个组件的限定转向柱组件10何时被认为在第二区域40中的参考点。然而，如第一区域的描述一样，在一些实施例中，可以采用转向柱组件10的替代参考点。

第三区域可以被称为收缩区域，概括地用数字50表示。第三区域50限定了驾驶员不能在任何方向手动移动转向柱组件10的伸缩和倾斜位置的边界。换句话说，当转向柱组件10处于第三区域50时，驾驶员无法控制伸缩和/或倾斜调节。转向柱组件10位于第三区域50内是指转向柱组件10的特定部分或位置位于第三区域50内。例如，整个组件的最后面部分，例如转向输入装置(即，方向盘)，可以是整个组件的限定转向柱组件10何时被认为在第三区域50中的参考点。然而，如第一和第二区域的描述一样，在一些实施例中，可以采用转向柱组件10的替代参考点。

如图2所示，每个区域30、40、50限定了转向柱组件10的逐渐变细的倾斜位置边界。倾斜位置边界用数字60表示。在收缩和伸展转向柱组件10期间沿伸缩路径定位和行进，对驾驶员的限制能够应用于安全操作和转换。基于具体应用，可对上述限制、系统响应和/或区域边界进行配置，从而提供设计灵活性。

参考图3，示出了转向柱组件10的一系列操作条件，示出了监控和/或操作转向柱组件10的方法。方框102表示检测转向柱组件10的伸缩位置。可以利用任何适合的传感器等以便于进行位置检测。检测到的位置允许在方框104处识别转向柱组件10位于哪个区域(即，第一区域30、第二区域40、第三区域50)。如果转向柱组件的伸缩位置在第一区域30内，则系统在方框106处检测转向柱组件的倾斜位置。类似地，如果转向柱组件的伸缩位置在第二区域40内，则系统在方框107处检测转向柱组件的倾斜位置。然后，系统在方框108处确定转向柱组件是否正在经历收缩转换。如果转向柱组件没有经历收缩转换，则在方框110处，系统允许驾驶员进行手动开关操作——如果在第二区域40，则进行部分手动操作，如果在第一区域，则进行完全手动操作，如以上详细描述地。如果转向柱组件正在经历收缩转换，则在方框112处，系统禁止驾驶员的手动控制能力。然后，在方框114处，系统监控转向柱组件的倾斜位置，以确保转向柱组件的倾斜位置保持在适当的倾斜位置边界60内(图2)。如果在方框116处的伸展区域中，则指令倾斜位置，如果在方框117处的第二转换区域中，则指令伸缩位置。

返回参考方框104，其中，确定伸缩位置区域，如果转向柱组件10位于第三(即，收缩)区域内，则方框118处的手动调节能力被完全禁用。然后，在方框120处，系统确定的转向柱组件是否正在经历伸展转换。如果转向柱组件未经历伸展转换，系统保持相同状态。如果转向柱组件正在经历收缩转换，则在方框122处，系统在伸展过程中以转向柱组件的优选驾驶员位置为目标。

尽管上述系统和方法包括三个离散区域，转向柱组件10可在上述离散区域移动，但是应当理解的是，在一些实施例中可以包括更多或更少的区域。例如，可以只提供两个区域，一个区域允许驾驶员具有完全或部分手动调节能力，而另一个区域可以不允许驾驶员具有或部分具有手动调节能力。类似地，可以提供更多的区域，每个区域具有不同的手动调节能力限制。

本文描述的实施例提供了一种便于安全、可靠和自动地收缩和伸展的转向柱组件10。

虽然仅结合有限数量的实施例对本发明作了详细描述，但应理解的是，本发明并不限于所公开的这些实施例。相反，本发明能够被修改为囊括此前未被描述但与本发明的范围相当的任何数量的变型、变更、替代或等同设置。另外，尽管已描述了本发明的多个实施例，但应理解的是，本发明的方案可以仅包括所描述的实施例中的一些。因此，本发明应被认为不受前文的描述所限制。

Claims (11)

1.一种可伸缩转向柱组件，包括：

可伸缩部分；和

电动致动机构，用于在全部多个区域平移和倾斜所述可伸缩部分，每个所述区域限定不同的所述可伸缩转向柱组件的手动调节限制和倾斜位置边界，

其中，所述多个区域包括第一区域、第二区域和第三区域，与所述第二区域和仪表盘之间的距离相比，所述第一区域更远离所述仪表盘，与所述第三区域和所述仪表盘之间的距离相比，所述第二区域更远离所述仪表盘，将所述可伸缩部分定位在所述第一区域中允许所述可伸缩部分的完全手动调节，将所述可伸缩部分定位在所述第二区域中允许所述可伸缩部分的部分手动调节，将所述可伸缩部分定位在所述第三区域中不允许所述可伸缩部分的手动调节；

其中，当所述可伸缩部分位于所述第二区域时，允许所述可伸缩部分远离所述仪表盘的手动调节，当所述可伸缩部分位于所述第二区域时，不允许所述可伸缩部分朝向所述仪表盘的手动调节。

2.根据权利要求1所述的可伸缩转向柱组件，其中，所述多个区域包括第一区域和第二区域，与所述第二区域和仪表盘之间的距离相比，所述第一区域更远离所述仪表盘，将所述可伸缩部分定位在所述第一区域中允许完全手动调节所述可伸缩部分，将所述可伸缩部分定位在所述第二区域中至少部分地限制所述可伸缩部分的手动调节。

3.根据权利要求1所述的可伸缩转向柱组件，其中，所述倾斜位置边界包括所述第一区域中的第一倾斜位置边界、所述第二区域中的第二倾斜位置边界和所述第三区域中的第三倾斜位置边界，所述第二倾斜位置边界比所述第一倾斜位置边界窄，所述第三倾斜位置边界比所述第二倾斜位置边界窄。

4.根据权利要求1所述的可伸缩转向柱组件，其中，所述可伸缩部分是转向柱组件的上护套。

5.一种控制转向柱组件的调节的方法，包括：

检测所述转向柱组件的伸缩位置；

确定所述伸缩位置在多个区域中的哪一个区域内；以及

基于所述伸缩位置在所述多个区域中的哪一个区域来限定手动调节限制，

其中，所述多个区域包括限定第一手动调节限制的第一区域、限定第二手动调节限制的第二区域和限定第三手动调节限制的第三区域，与所述第二区域和仪表盘之间的距离相比，所述第一区域更远离所述仪表盘，与所述第三区域和所述仪表盘之间的距离相比，所述第二区域更远离所述仪表盘，

其中，所述转向柱组件包括可伸缩部分，将所述可伸缩部分定位在所述第一区域允许所述可伸缩部分的完全手动调节，将所述可伸缩部分定位在所述第二区域允许所述可伸缩部分的部分手动调节，将所述可伸缩部分定位在所述第三区域不允许所述可伸缩部分的手动调节，

其中，所述第二区域内的所述第二手动调节限制包括允许所述可伸缩部分远离所述仪表盘的手动调节，以及不允许所述可伸缩部分朝向所述仪表盘的手动调节。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，检测所述伸缩位置包括检测所述转向柱组件的可伸缩部分的一部分的位置。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，为所述多个区域中的每一个区域限定的所述手动调节限制彼此不同。

8.根据权利要求5所述的方法，还包括当所述可伸缩部分在所述第一区域和所述第二区域中时，确定所述可伸缩部分是否正在自动伸缩。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括如果所述可伸缩部分自动伸缩，则禁用手动调节能力。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括当所述可伸缩部分处于所述第三区域时，确定所述可伸缩部分是否正在自动延伸。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括如果可伸缩部分自动延伸，则自动将所述可伸缩部分调节到驾驶员期望的位置。

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