CN111717268A - 具有多种驾驶位置的车辆 - Google Patents

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Abstract

在本发明中提供了车辆、转向系统和车辆(10)的转向组件。根据一个实施例，转向系统(12)包括相对于车辆(10)基本在从一侧到另一侧方向上定向的轨道(16)。从一侧到另一侧方向可以与地面大致水平并且与车辆(10)的面向前方向大致垂直。转向系统(12)还包括适于沿着轨道(16)横向滑动的方向盘(14)。在其它实施例中，本发明提供一种车辆(10)，其包括适于相对于车辆(10)定位在横向可变位置的方向盘组件(12)，由此方向盘组件(12)还适于使驾驶员能够从车辆(10)的左侧和车辆(10)的右侧手动操作车辆(10)。

Description

具有多种驾驶位置的车辆
技术领域
本发明总体上针对汽车领域。更具体地，本发明涉及转向组件，其中，在制造和使用情况下，车辆的方向盘可被移动到多个位置以用于手动操作。
背景技术
目前，车辆可以被制造用于规则和政策可能各异的各个国家。例如，在某些国家/地区，车辆在道路的右侧行驶，而在其他国家/地区，车辆在道路的左侧行驶。为了在车辆在道路右侧驾驶的国家中使用，车辆通常在其左侧制造有方向盘。相反，在车辆在道路左侧行驶的国家/地区中，车辆通常在其右侧制造有方向盘。
此外，在汽车制造领域，近来大量的研究和开发集中在自主驾驶车辆(autonomousvehicles，简称AVs)的技术上，该技术也可称为自动驾驶车辆(automatic drivingvehicles，简称ADV)、自驾驶车辆或无人驾驶车辆。美国机动车工程师学会(SAE)已开发出一种方法来定义可以控制车辆的不同级别的驾驶自主性。例如，级别0定义为完全人为操作的模式，其中驾驶员控制车辆操作的所有方面(例如转向，加速，制动等)，尽管该级别还可以包括可以发出警告以辅助人类驾驶员驾驶的自动化系统。在该系列的相反端，级别5被定义为无需人工干预的全自主模式。实际上，级别5有时可以定义为机器人出租车模式或即使没有人类乘员也可以自动驾驶车辆的模式。在某些情况下，可能制造5级车辆而没有方向盘或其他人机接口控制设备。
SAE自动化定义的级别1-4包括人控制操作和计算机控制操作的各种组合。级别1涉及人控制，但可能包括一些自动化辅助，例如巡航控制、泊车辅助、车道保持辅助等。级别2定义为一种自主模式，在该模式下，自动系统可以完全控制车辆(例如转向，加速，制动等)，但是通常要求驾驶员始终保持警惕，以便必要时进行干预。级别3是一种模式，其中驾驶员可以“移开眼睛”并且自动系统可以控制车辆。驾驶员可以在有限的时间内进行干预，以提供级别3的输入。级别4是一种模式，驾驶员可以“放心”，自动系统可以完全控制车辆。在这种模式下，可能不存在人控制或将人控制限制在某些条件下，例如在没有规定的空间区域内驾驶、在交通拥堵条件下做出人的决策等。
因此，当今市场上有多种制造车辆的方式，可以解决多种不同的驾驶情况。例如，当以人控制的模式(例如，级别0-2)操作车辆时，可以根据车辆驾驶所在国家/地区的规则将驾驶员定位在车辆的左侧或右侧。如果将车辆配置为以更高的自动化模式使用(例如级别3-5)，则方向盘、加速器和制动踏板不一定必须由人类驾驶员定期使用，并且在某些情况下，人类不一定会坐在常规的驾驶位置。
因此，在设计车辆内的手动驾驶位置时需要灵活性以适应上述各种驾驶情况。另外，需要一种车辆设计，其在对驾驶员和乘员是方便的、易于操作且安全的方式下允许这种灵活性。
发明内容
因此，本发明包括车辆和转向组件，其允许方向盘被定位在多个横向位置处以由人类操作员进行控制。在一个实施例中，提供了一种车辆的转向系统，其中，该转向系统包括相对于车辆基本在从一侧到另一侧方向上定向的轨道。从一侧到另一侧方向可以被定义为与地面基本水平并且与车辆的向前方向基本垂直。转向系统还包括适于沿着轨道横向滑动的方向盘。
根据另一个实施例，车辆由基本定向在面向前方向上的前/后轴线限定。车辆可以包括基本沿着垂直于车辆的前/后轴线的横向轴线设置的横向轨道。车辆还可以包括适于沿着横向轨道横向滑动的方向盘组件。
根据又一个实施例，本发明还提供一种具有方向盘组件的车辆，该方向盘组件适于相对于车辆定位在横向可变的位置。方向盘组件可以进一步适于使驾驶员能够至少从车辆的左手侧或车辆的右手侧手动操作车辆。
附图说明
本发明旨在参考各个附图示出和描述各种实施例，其中相似的附图标记用于表示相似的系统或组装部件/方法或算法步骤。各个系统的所示部件不一定按比例绘制。
图1是示出根据本发明各种实施例的具有转向组件的车辆的内部的面向前的视图，该转向组件具有定位成用于左侧方向盘模式(left-hand steering mode)的可横向移动的方向盘；
图2是示出根据各种实施例的具有图1所示的转向组件的车辆的内部的面向前的视图，该转向组件具有定位成用于右侧方向盘模式(right-hand steering mode)的可横向移动的方向盘；
图3是示出根据各种实施例的具有图1所示的转向组件的车辆的内部的面向前的视图，该转向组件具有定位在中央位置用于自动驾驶的可横向移动的方向盘；
图4是示出根据各种实施例的用于车辆的地板垫的顶视图，该地板垫具有形成在其中的加速致动器装置和减速致动器装置；
图5是示出根据各种实施例的车辆地板面板的顶视图，该地板面板与图4的地板垫一起使用；
图6A是示出根据各种实施例的另一地板垫的顶视图，该另一地板垫具有形成在其中的加速致动器装置和减速致动器装置；
图6B是示出根据各种实施例的加速致动器装置和分离的减速致动器装置的视图；
图7是示出根据各种实施例的车辆的另一地板面板的顶视图，该地板面板与图6A的地板垫或图6B的加速器装置和减速器装置结合使用；
图8是示出根据各个实施例的具有连接于转向组件的转向柱壳体的显示装置的转向组件的侧视图；
图9是示出根据各种实施例的图8的转向组件的前视图；
图10是示出根据各种实施例的图1-3的车辆的内部的面向前的视图，具有与图1-3所示的转向组件结合使用的安全气囊系统；
图11是示出根据各种实施例的具有连接于转向组件的转向柱壳体的换挡装置的转向组件的局部截面侧视图；
图12是示出根据各种实施例的图11的转向组件的前视图；
图13是示出根据各种实施例的具有两个固定的手动转向位的车辆的面向前的视图；
图14是示出根据各种实施例的具有多个手动转向位和可横向移动座椅的车辆的面向前的视图；
图15是示出根据各种实施例与图14的车辆一起使用的可横向移动的换挡装置的顶视图。
具体实施方式
根据本发明，描述了各种实施例，其中，方向盘可以移动到车辆的左侧、车辆的右侧以及它们之间的位置。这就能够在驾驶规则可能各异的不同国家(例如，车辆在道路的右侧驾驶或在道路的左侧驾驶)操作(或制造)车辆。
此外，由于人类驾驶员的驾驶位置或手动转向位的灵活性，本发明中描述的转向组件可以配置成与至少部分地控制车辆的操作(例如转向、加速、刹车等)的自动系统一起使用。在这些自动驾驶条件下，可以移开本文所述的转向组件的方向盘。
除了方向盘定位之外，本发明中描述的车辆还可以包括可以移动到不同位置以允许人类驾驶员从这些各种手动转向位操作车辆的其他车辆设备。例如，如果将方向盘移至车辆的左侧以供在左前座中的驾驶员使用，则可移动的加速和制动控制装置也可以移至前地板面板的左侧，以便驾驶员还可以根据需要控制车辆的加速和减速。如下所述，其他设备也可以在车辆内移动，以将这些额外的车辆部件保持在建好的驾驶员位内或附近。
因此，本发明的实施例在驾驶员位(driver stations)或手动转向位(manualsteering stations)的定位方面提供了很大的灵活性，以允许驾驶员在车辆处于人可控制的模式时安全地操作车辆。另一个优点是，当车辆以主要是自动的模式操作时，尽管需要时仍可从任何合适的位置接近控制装置，但这些控制装置能从人类乘员移开以提高乘员的舒适度，例如在越野情况下手动驾驶车辆，手动驾驶到可以对车辆进行维修、换油等的港区(bay)或其他工作区和/或可能需要人工干预的其他情况。
例如，控制系统(例如转向系统、加速系统和制动系统)可以配置为“线控驱动(drive-by-wire)”系统，其中，这些系统包括手动致动元件(例如方向盘、加速致动器、减速致动器等)，但这些元件可能不是必须直接连接于用于控制车辆的机械部件。不是直接连接于机械致动器，手动致动元件可以提供电输出信号，所述电输出信号可以通过专用的电导体系统或通过无线通信协议进行通信。这些电输出信号因此可以被传送到相关联的机械致动器，所述机械致动器被配置为执行控制车辆的物理操作。
尽管描述了本发明的实施例用于其中驾驶员位于车辆的前排座椅中的人类驾驶情况，但是应当注意，控制装置可以位于车辆上的任何位置。因此，驾驶员可能能够从车辆内部甚至车辆外部的任何位置控制转向、加速和制动。
图1示出了根据一些实施例的车辆10的内部的面向前的视图。在该实施例中，车辆10包括具有可横向移动的方向盘14的转向组件12或转向系统。如图1所示，方向盘14定位成在左侧方向盘情况下操作以建立左侧手动转向位。左侧方向盘场景或左侧手动转向位可以被定义为这样一种模式，即，其中方向盘14通常定位在车辆10的左侧(即，左舷侧(portside))，以由位于车辆10内部的前部左侧上的左侧座椅中的驾驶员进行操作。左侧方向盘模式通常与其中车辆在道路右侧行驶的国家/地区中使用的车辆相关联。
除了方向盘14之外，转向组件12还包括形成在仪表板18中的轨道16。轨道16可以相对于车辆10所搁置的地面基本水平地设置。轨道16也可以基本沿从车辆10的一侧到另一侧的方向(例如，左右方向)设置。因此，轨道16可大体上沿着大致垂直于车辆10向前方向的路径或轴线附近放置。在一些实施例中，轨道16可沿直线、弯曲路径或在车辆10的左侧(即，左舷侧)与车辆10的右侧(即，右舷侧(starboard side))之间的任何合适路径定向。
因此，轨道16允许方向盘14和转向组件12的相关部件沿其路径移动，以根据各种模式或手动驾驶位来定位方向盘14。方向盘14可以在车辆制造过程中移动，并且可以设置在用于左侧方向盘模式或右侧方向盘模式的预定位置处。然而，根据其他实施例，方向盘14可以在车辆制造或车辆购买事件之后由用户移动以用于转向组件12的售后设置。
在图1中除了其它部件，也示出了具有换挡装置22的中控台20。换挡装置22允许驾驶员在手动或半手动模式下切换车辆10的挡位。当换挡装置22定位在中控台20上时可以适合于在左侧驾驶模式或右手驾驶模式下的驾驶员使用。
根据其中结合有本发明的转向组件12的车辆10的类型，换挡装置22可以具有各种构造。例如，如果车辆10具有手动变速器，则换挡装置22可以包括适于以上/下和一侧到另一侧的方式移动的换挡轴。对于自动变速器，换挡装置22可以具有更线性的换挡运动，并且可以包括泊车(“P”)，倒车(“R”)，空挡(“N”)和驱动(“D”)挡位。在具有自动变速器的车辆的一些实施例中，换挡装置22可以进一步包括特定的挡号(例如4、3、2等)。在如图1所示的左侧驾驶模式下，驾驶员通常可以使用他或她的右手来使用换挡装置22来换挡。如图2所示的右手驾驶模式下，驾驶员通常可以用他或她的左手换挡。
车辆10可以进一步适于包括显示面板24，其位于仪表板18的后端处，邻近前挡风玻璃26或风挡玻璃。显示面板24可适于包括发光二极管(LED)、液晶显示器(LCD)、灯或其他合适的光和图像显示元件，以用于将多种类型的信息可视地传达给驾驶员。例如，显示面板24可以适于显示车辆10的运行状况、车辆10的侧视图、来自面向后的摄像头的后视图、地图等。
在其他实施例中(例如，以下参照图8和图9描述的实施例)，显示在显示面板24上的全部或部分信息可以可选地显示在其他显示装置上。根据图1的实施例，显示面板24可以相对于车辆10在面向后的方向上设置以便面对驾驶员。
显示面板24可包括在显示面板24的左端上的左后视图像28和在显示面板24的右端上的右后视图像30。左后视图像28适于显示当驾驶员观看在左前门的前部上位于车辆10外部的传统后视镜时驾驶员通常可以看到的图像。右后视图像30可以适于示出当驾驶员观看在右前门的前部上位于车辆10外部的传统后视镜时驾驶员通常可以看到的图像。车辆10可以包括面向后的摄像机，其定位在传统后视镜通常可以放置的位置处，以捕获被显示为显示在显示面板24上的左右后视图像28、30的图像。根据一些实施例，左、右后视图像28、30可以适于在相同位置(即，在显示面板24的最左端和最右端处)处显示在显示面板24上。
仪表板显示器32可以具有用于向驾驶员显示某些类型信息的任何合适的构造。例如，仪表板显示器32可以包括各种仪表的图形图像和/或可以包括实际的仪表或传感器。仪表板显示器32可以包括速度计34(或速度计的图像)，转速计36(或转速计的图像)，燃料表38(或燃料计的图像)，发动机温度表40(或发动机温度表的图像)等。在一些实施例中，仪表板显示器32可适于显示更少或更多的图1所示的仪表/传感器。例如，仪表板显示器32可以进一步包括时间显示器，外部温度显示器，电池电量计和/或其他显示器。
根据与显示代表实际仪表和传感器的图像有关的一些实施例，显示面板24可以适于在显示面板24上的不同位置处显示仪表板显示器32。特别地，显示面板24可以适于在方向盘14的定位后面的位置显示仪表板显示器32的图像。因此，如图1所示，如果方向盘14位于车辆10的左侧上，则仪表板显示器32可以显示在方向盘14的正后方，以增加驾驶员对仪表板显示器32的可见度。
显示面板24还可在其上包括一个或多个附加显示器42。例如，附加显示器42的一些配置可以包括道路地图、方向、指南针指示、方向指示等，用于将驾驶指示传达给驾驶员以驾驶至特定目的地。在一些实施例中，附加显示器42可以包括蜂窝或移动电话信息。另一附加显示42可以包括关于车辆10附近的天气状况或天气预报和/或车辆10的客舱内一个或多个区域的状况(例如温度)的信息。
图2示出了图1的车辆10内部的另一面向前的视图。在该附图中，示出了转向组件12，其具有位于仪表板18中的轨道16上的用于右侧方向盘模式的可横向移动的方向盘14。右侧方向盘模式可以被定义为这样的模式，即：方向盘14通常定位在车辆10的右侧(即右舷侧)，以由位于车辆10的右前座椅中的驾驶员进行操作。在该模式下，手动驾驶位建立在车辆10的右侧。右侧方向盘模式或右侧手动驾驶位通常与在道路左侧驾驶车辆的国家中使用的车辆相关联。
在图2中所示的右手驾驶模式下，中央控制台20上的换挡装置22允许处于手动驾驶或半手动驾驶模式的驾驶员通常使用驾驶员的左手来切换车辆10的挡位。如上所述，根据其他实施例，换挡装置22可以包括其他可选的换挡机构和挡位选择。
此外，如图2所示，显示面板24还可以包括显示在轨道16右侧上在方向盘14的定位后面的位置处的仪表板显示器32。因此，当车辆10由右侧位置处的驾驶员手动操作时，仪表板显示器32可以在显示面板24的右侧在方向盘14的正后方或附近显示以增加驾驶员对仪表板显示器32的可见度。一个或多个附加显示器42可以相对于图1所示的设置在显示面板24上重新设置以适应仪表板显示器32的定位。
图3示出了车辆10内的另一个面向前的视图，其中转向组件12的方向盘14设置在中央位置。例如，如果车辆10被装备为以完全或部分自主模式用作无人驾驶或自动驾驶车辆(AV)，则方向盘14可从车辆10的左前座椅或右前座椅内的乘员面前被移离。当被配置为AV时，车辆10可以适于使得轨道16和/或仪表板18使方向盘14能够收缩(collapse)或向下折叠并且隐藏在仪表板18内。
图3中所示的设置也可以用在具有中央前座、在车辆10的前排中的长凳座或者能定位在中央位置的可横向移动座椅(例如，如下面关于图14所描述)的车辆中。此外，由于有可能从中央位置操作车辆10，如在本发明中所描述的转向组件12的实施方式中可能的那样，可以省略如图1和2所示的车辆10的中央控制台20，从而为居中位置的驾驶员提供足够的腿部空间，并允许驾驶员操作车辆10的地板面板上的踏板或其他合适的加速致动器装置和减速致动器装置(例如，如关于图4-7的描述)。
如图3所示，车辆10还可适于使得显示面板24包括在方向盘14位置后面的中央位置处显示的仪表盘显示器32。因此，当驾驶员从该中央位置手动操作车辆10时，驾驶员可以容易地看到仪表板显示器32。同样，在这种设置中，显示面板24可以是位于仪表板显示器32的左侧上的一个或多个附加显示器42和/或位于仪表板显示器32的右侧上的一个或多个附加显示器42。
根据一些实施例，方向盘14可以包括一个或多个选择器44或其他类型的选择部件，以允许驾驶员选择用于驾驶车辆的自主水平。例如，选择器44可以允许驾驶员根据车辆10上可用的模式从自主驾驶模式的SAE定义的级别0到级别5中选择任何级别。可以使用选择器44进行其他选择。
因此，根据一些实施例，车辆10可以配备有相对于车辆10基本上在一侧到另一侧(side-to-side)方向上定向的轨道16。一侧到另一侧方向可以被定义为相对于车辆10停在其上的地面的基本水平方向，并且可以基本垂直于车辆10的向前方向。除了轨道16，车辆10还可以包括适于沿轨道16横向滑动的方向盘14。
车辆10可以以第一模式或第二模式操作，第一模式被定义为完全人操作模式，第二模式定义为驾驶员辅助模式、自主模式、自动驾驶模式、自驾驶模式或无驾驶员模式。当在第二模式下操作时，方向盘14可以适于被固定在沿着轨道16的中央位置(图3)。此外，在第二模式下，方向盘14可以适于被收缩在车辆10的仪表板或仪表盘18下方。
在一些实施例中，车辆10还可包括与仪表板18相邻定位的显示面板24。显示面板24可适于在显示面板24上与方向盘14沿着横向轨道16的定位相对应的位置处显示仪表板图像32。仪表盘图像32可以包括车辆的至少一种运行状态(例如，车速34，每分钟转数的发动机速度36，燃料水平38，发动机温度40)等。
关于具有可横向移动的方向盘14的转向组件12的实施例，如上所述并且如图1-3所示，车辆10还可适于包括与转向组件12结合使用的附加车辆设备，以在不同位置建立手动驾驶位。例如，通过允许驾驶员从车辆10内的各个横向位置手动操作车辆10，其他车辆系统(例如，用于控制车辆10的加速和减速的系统)也可以根据需要具有移动的能力。
以下描述的车辆系统可以允许在制造期间定位在各个位置处，然后可以永久地固定在某些位置处。在可选实施例中，以下描述的车辆系统可以在售后场景中由用户重新放置。因此，用户能够使车辆系统移动以适用于从左侧位置、从右侧位置或从中央位置驾驶的各种驾驶模式。此外，在上面描述的转向组件12和以下描述的各种车辆系统的一些实施例中，可以在最左位置与最右位置之间的任何位置处建立许多手动驾驶位。
图4示出了具有转向组件的车辆的地板垫50的实施例的顶视图，该转向组件允许方向盘被定位在多个横向(即，从一侧到另一侧)位置处。在该实施例中，地板垫50包括形成在地板垫50中的加速致动器装置52和减速致动器装置54。
加速致动器装置52可适于作为加速器踏板、压力感测垫、液压致动传感器、气动致动传感器，或任何其他合适类型的踏板、垫或传感器，用以接收由驾驶员施加(例如，使用驾驶员的脚)到踏板、垫或传感器的压力输入。除了用于接收压力输入的加速致动器装置52的机械方面之外，加速致动器装置52还可以包括机械和/或电输出，以控制施加到车辆的发动机或电动机的动力以使车辆加速。
同样，减速致动器装置54也可以任何合适的形式适配为踏板、压力感测垫、液压系统、气动系统、传感器等。减速致动器装置54还能够检测压力输入和与机械车辆系统(例如，制动系统，用于将动能转换成电能的电动机系统，或其他减速系统)相关联以使车辆减速或停止。
根据各种实施例，加速致动器装置52和减速致动器装置54可被配置为线控驱动(drive-by-wire)装置，其利用电信号将控制指令传输到可用于增加或减小车辆速度的各种机械致动器。这些线控驱动装置可以被定义为用于加速和制动的“线控加速(accelerate-by-wire)”和“线控减速(decelerate-by-wire)”装置。
图5示出了车辆的地板面板60的一部分的顶视图，其中可以使用图4的地板垫50。地板面板60可包括通信点，在该通信点处，加速致动器装置52和减速致动器装置54可传输感测到的压力信号。地板面板60的通信点可包括用于与控制器52、54通信的一行导电触点或无线接收器。
加速度信号接收器62被配置成以连续的方式从加速致动器装置52接收电信号(例如，无线地或经由电导体)。在基于由加速致动器装置52感测到的当前压力量接收持续的加速信号时，加速信号接收器62可适于连续地将加速信号传输至内燃发动机的化油器或其他燃料控制装置或传输至用于增加电动机功率(即，当车辆配置为电动或混合动力车辆时)的控制器。
此外，地板面板60可以包括减速信号接收器64，该接收器可以适合于以连续方式从减速致动器装置54接收电信号(例如，无线地或通过电导体)。当接收正在进行的减速信号时，减速信号接收器64可被配置成将指令传输到相关的制动系统和/或其他减速系统以使车辆减速或停止。
如图5所示，加速信号接收器62和减速信号接收器64可沿着地板面板60成对设置。例如，第一对接收器62、64可在其左侧并入地板面板60中以限定允许将地板垫50定位在左侧位置(在此处于左侧驾驶模式的车辆驾驶员可以操作车辆)的位置(例如，左侧手动驾驶位)。此外，在地板面板60的右侧处，第二对接收器62、64可以被结合到地板面板60中以限定允许将地板垫50定位在右侧位置(在此处于右手驾驶模式的车辆驾驶员可以操作车辆)的位置。也参照图5，其他接收器可以在左侧位置与右侧位置之间并入地板面板60中，以使得地板垫50定位在沿着地板面板60的各个横向位置处。
在一些实施例中，接收器62、64可以适于使得每个接收器都能够从加速致动器设备52或减速致动器设备54中的任一个接收信号。因此，可以在控制器52、54与接收器62、64之间传递信号，指示控制器52、54是否适于监视加速度或减速度，以便接收器将知道正在接收什么类型的信号。
加速致动器装置52和减速致动器装置54可以包括位于地板垫50下侧上的电触点，所述电触点与地板面板60上的电触点相对应，以实现致动器装置52、54与接收器62、64之间的电连通。除了电触点之外，地板垫50的下侧和地板面板60的顶部还可包括锁定和/或定位构件，用于使地板垫50与地板面板60正确对齐，从而使电触点能够接合。锁定和/或定位构件可以包括相应的卡扣、相应的磁体或其他构件，以使垫子50与地板面板60之间能够正确对准和连接。接收器62、64还适于包括配置成向适当的机电致动器传达加速和减速信号的电路。
图6A示出了地板垫70的另一实施例，该地板垫70具有形成在其中的加速致动器装置72和减速致动器装置74。在该实施例中，加速致动器装置72和减速致动器装置74可适于包括与根据图4描述的各个致动器装置52、54相同或相似的压力感测部件。然而，该实施例可以不同于图4的实施例，不同之处在于，地板垫70还可包括电导体76、78，其用于电传递分别由致动器装置72、74获得的加速和减速信号。导体76、78的端部可分别包括电连接器80、82，其配置为将控制器72、74连接于车辆的电路，该电路能接收控制信号并向相应的机械和/或电气系统提供致动指令以增加或减小车速。为了避免在加速控制与减速控制的标识之间存在任何差异，连接器80、82可以具有不同的连接特性，使得仅加速致动器装置72可以与车辆的相应加速系统通信，并且仅减速致动器装置74可以与车辆的相应减速系统通信。
图6B示出了可选实施例，其中，加速致动器装置86和减速致动器装置88未结合在地板垫(例如，地板垫50、70)内。根据该实施例，加速致动器装置86和减速致动器装置88可以被修改为可单独移动的部件，并且可以被设置在车辆地板面板上的任何合适位置处。在类似于图6A的实施例的设置中，控制器86、88还可包括电导体90、92，用于电传递指示来自驾驶员的压力感测输入的信号。导体90、92的端部还可分别包括电连接器94、96(例如，其可适于包括不同的形状因数以避免混淆加速和减速信号)。连接器94、96可适于与车辆上的相应连接器连接。
图7示出了车辆的地板面板100的另一实施例的顶视图。在该实施例中，地板面板100可以适于用在车辆中与图6A的地板垫70和/或图6B的致动器86、88相关联。地板面板100可包括：第一兼容电连接器102，其用于经由连接器80、94与加速致动器装置72、86连接；以及第二兼容电连接器104，其用于经由连接器82、96与减速致动器装置74、88连接。
第一对连接器102、104在地板面板100的左侧处示出，以适用于配置成从车辆的左侧操作车辆的驾驶员。在地板面板100的右侧处示出了另一对连接器102、104，以适用于配置成从车辆的右侧操作车辆的驾驶员。在一些实施例中，地板面板100可包括附加的成对连接器102、104，用于使得从车辆中的基本上任何横向位置进行脚致动的加速和减速控制。
因此，实际上可以在沿着车辆的一侧到另一侧方向的任何横向位置处建立手动驾驶位(即，驾驶员和驾驶控制设备所处的位置)。在一些实施例中，参照图1至图3描述的转向组件12的方向盘14可以首先定向在期望位置处以建立驾驶员位。然后，可以根据由方向盘14的位置定义的已建立的驾驶员位来定位参照图4-7描述的脚致动的加速和减速致动器的各种实施例。当然，可以以任何顺序设置这些系统以定义驾驶员位。
图8是示出转向组件110的一个实施例的侧视图，其中，转向组件110包括附接于转向组件110的转向柱壳体114的显示装置112。在一些实施例中，显示装置112可以通过支架构件116连接于转向柱壳体114。支架构件116可包括旋转元件117，允许用户在向前或向后方向上倾斜显示装置112。
转向组件110可以通过轨道(图8中未显示)连接于车辆的仪表板118，以允许从一侧到另一侧移动(即，进入或离开图8的页面)。因此，使用者可以将转向组件110的方向盘120设置在期望的横向位置。通过方向盘120从一侧到另一侧的可变定位，显示装置112可以适于作为具有实际仪表和/或传感器的仪表板，或者在其他实施方式中可以适于显示模仿仪表板的图像。因此，不管方向盘120的位置如何，驾驶员都可以看到由与方向盘120一起移动的显示装置112显示的车辆运行状态(例如，速度，发动机速度，燃料水平等)。
转向柱壳体114可以包括用于使方向盘120旋转的轴。即使转向组件110可以是线控转向装置，轴也可以包括使得方向盘120具有齿条齿轮转向系统的感觉的结构。作为线控转向组件，转向柱壳体114可以包括用于感测方向盘120旋转的机电元件，并且提供可以被传递到转向致动器以使车辆10的车轮转向的电信号。在一些实施例中，电信号可以经由轨道或轨道内的电触点被传送到转向致动器。
在一些实施例中，转向组件110可包括锁定装置122。锁定装置122可适于在沿横向轨道16的固定位置处锁定转向柱壳体114和/或转轮(runner)(例如，以下参照图11描述的转轮168)。锁定装置122可包括用于在轨道16或仪表板118内或上楔入或施加锁定部件的杆和/或其他部件。
图9是根据各种实施例示出图8的转向组件110的前视图。在该实施例中，显示设备112可以适于作为仪表板，包括速度表或速度指示器、转速计、燃料表、温度表、功率表、挡位指示器和/或其他指示器或仪表。根据其他实施例，显示设备112可以包括更少或更多的指示器或仪表，如图9所示。由于支架116可以直接连接于与方向盘120一起移动的转向柱壳体114，所以显示设备112可以同样地相应地移动，使得显示设备112相对于所建立的手动驾驶位就位，从而使驾驶员能够从任何手动驾驶位的驾驶员位置轻松查看车辆的运行特性。
通过将显示装置112结合在转向柱壳体114上，参照图8和图9所示，可能不需要图1所示的仪表板显示图像32。因此，图8和图9所示的显示装置112可补充或替换图1所示的显示设备24的全部或部分。
图10示出了图1的车辆10的内部视图，并且示出了与可横向移动的转向组件(例如，图1的转向组件12，图8-9的转向组件110等)结合使用的安全气囊系统130的实施例。安全气囊系统130可适于包括遍及车辆10设置的多个安全气囊。在该实施例中，安全气囊系统130可包括设置在车辆10的车顶136中的左车顶安装安全气囊132、中央车顶安装安全气囊133和右车顶安装安全气囊134。安全气囊系统130还可包括设置在车辆10的仪表板18中的左仪表板安装安全气囊138、中心仪表板安装安全气囊140和右仪表板安装安全气囊142。此外，根据一些实施例，安全气囊系统130可包括设置在方向盘14中的方向盘安装安全气囊144。
安全气囊系统130可以包括控制电路，该控制电路用于检测方向盘14沿横向轨道16的位置，从而限定手动驾驶位。在该实施例中，可以定义三个驾驶员位，但是在其他实施例中，例如基于安全气囊的数量和位置，可以限定更多或更少的驾驶员位。如图10所示的三个驾驶员位可以包括左驾驶员位、中央驾驶员位和右驾驶员位，从而方向盘14可以固定在左侧位置、中央位置或右位置。安全气囊系统130的控制电路可以被配置为基于操作模式或基于所建立的驾驶员位来展开某些安全气囊。
因此，安全气囊系统130可适于在通常会触发一个或多个安全气囊的车辆碰撞的情况下展开某些安全气囊。例如，在左手动驾驶位模式中，响应于碰撞事件，可展开左车顶安装安全气囊132、左仪表板安装安全气囊138和/或方向盘安装安全气囊144。对于中央驾驶员位模式，可响应于碰撞事件而展开中央车顶安装安全气囊133、中央仪表板安装安全气囊140和/或方向盘安装安全气囊144。另外，对于右驾驶员位模式，可响应于碰撞事件而展开右车顶安装安全气囊134，右仪表板安装安全气囊142和/或方向盘安装安全气囊144。安全气囊系统130可根据这些安全气囊或其他安全气囊的定位使用其他展开策略。
图11示出了转向组件150的一个实施例的侧视图，其局部以剖视图示出，并且图12是示出图11的转向组件150的前视图。在图11至图12所示的实施例中，转向组件150可包括方向盘152，其可沿仪表板中的轨道横向或从一侧到另一侧移动。由于方向盘在横向上的可变定位，有时可能要求驾驶员从所建立的手动驾驶位换挡。因此，转向组件150可包括附接于转向组件150的转向柱壳体156的换挡装置154。这样，换挡装置154可适于与方向盘152一起移动，使得操作车辆的驾驶员可以根据需要换挡。转向柱壳体156还可包括用于指示车辆当前所在挡位的挡位指示器158。
还在图11中示出轨道系统160，其可以用于转向组件的各种实施例中的任何一个(例如，图1所示的转向组件12，图8-9的转向组件110和/或图11的转向组件150)。无论如何，该实施例中的轨道系统160可以包括在车辆内沿横向设置的轨道162，该轨道可以类似于图1-3中所示的轨道16。轨道系统160还可以包括配置为在轨道162的腔室166内滑动的转轮164。转轮164还可以用作配重，以平衡转向柱壳体156和方向盘152的重量。为了使方向盘152易于沿横向运动，腔室166可包括润滑脂或油以减少与转轮164的摩擦。为了进一步减小摩擦，转轮164和/或腔室166可包括球轴承。
轨道系统160还可包括从转轮164延伸到转向柱壳体156的臂168。轨道162的内部也可以涂上润滑脂，以减少与臂168的摩擦。此外，轨道162/或臂168可包括球轴承以进一步减小摩擦。
轨道系统160的臂168的端部可以包括铰链170，用于允许方向盘152根据驾驶员的喜好向前或向后倾斜。当以期望的角度倾斜时，可以使用任何合适的锁定装置将方向盘152锁定在期望的角度。此外，当方向盘152已经沿着轨道162定位在期望的或预定的横向位置处时，转向组件150可以进一步包括用于在该位置处锁定方向盘152的另一锁定装置(例如，图8所示的锁定装置122)，以使方向盘152在使用过程中保持稳定，并防止方向盘152不小心离开所需位置或手动驾驶位。
图13是示出了从配置有可横向移动的方向盘的车辆180的前排座椅的后方观看的面向前的视图。在该实施例中，车辆180可以包括左前座椅182和右前座椅184，其中座椅182、184被牢固地安装到车辆180的地板186。因此，左前座椅182可以被认为是定义用于从左侧手动驾驶车辆180的左驾驶员位并且右前座椅184可以被认为是定义用于从右侧手动驾驶车辆180的右驾驶员位。中央位置可用于AV模式。
根据一些实施例，车辆180可以适于包括具有换挡装置190的中央控制台188。换挡装置190可以定位成使得任一驾驶员位中的驾驶员可以操作换挡装置190。因此，换挡装置190以及座椅182、184可以在车辆180内具有固定位置。
图14示出了具有可横向移动的方向盘的车辆200的可选实施例。车辆200在图14中示出是从前排座椅的后面向前看的视图。在该实施例中，车辆200可包括左前座椅202和右前座椅204。然而，根据该实施例，座椅202、204中的一个或两个可适于从一侧到另一侧移动并定位在车辆200内的不同横向位置处。根据本发明的一些可选实施例，座椅202、204可以由从车辆200内部的一侧延伸到另一侧的长座椅代替。
车辆200的地板206可包括安装在其上的座椅轨道208。座椅轨道208可限定基本水平的路径，该路径可基本平行于方向盘(例如，方向盘14、120、152)适于在其上滑动的轨道(例如，轨道16、162)。左前座椅202可以包括滑动基座210，该滑动基座210被配置为使得左前座椅202能够沿着座椅轨道208在横向上移动。同样，右前座椅204可以包括滑动基座212，其被配置为能够使右前座椅204可沿座椅轨道208在横向上移动。在一些实施例中，座椅轨道208可适于设置为两个或更多个轨道，以实现两个或更多个座椅的横向运动。
根据各种实施例，车辆200可以配置成不具有中央控制台，例如图1所示的中央控制台20或图13所示的中央控制台188。代替地，车辆200可以配备有可横向滑动的中央控制台和/或可横向滑动的换挡装置(例如，如图15所描述的)，以使得不管驾驶员位的横向位置如何，驾驶员都能够将换挡装置置于便于使用的期望位置。
如关于图14进一步描述的，车辆200可以是大型车辆，例如卡车，公共汽车，休闲车(RV)，露营车等。这样，如果车辆200在前排座椅中包括足够的空间，则可在左座椅202与右座椅204之间安装第三座椅。因此，两个或多个座椅可适于横向滑动以相对于已建立的手动驾驶位定位座椅。在一些实施例中，沿着座椅轨道208可以具有足够的空间，以使得左座椅202和右座椅204中的至少一个可以定位在最左位置与最右位置之间的任何位置处。因此，可以建立任何可能数量的驾驶员位。
类似于将方向盘14、120、152相对于其可沿着滑动的轨道16、162固定或锁定的动作，滑动基座210、212可包括锁定装置，用于一旦座椅已沿着座椅轨道208对应于方向盘的定位正确地定位，则将座椅202、204锁定到位。例如，滑动基座210、212可包括一个或多个锁定装置，其具有用于将锁定构件楔入或施加在座椅轨道208和/或地板206中或抵靠其上的杠杆、棘轮构件和/或其他部件。
图15示出了可横向移动的换挡组件220的实施例的顶视图，其可与图14的车辆200结合使用。在该实施例中，可横向移动的换挡组件220可包括适于与换挡装置224一起使用的控制台222。控制台222可沿换挡器轨道(shifter track)226横向地移动，由此换挡装置224可沿换挡器轨道226横向地移动。因此，控制台222可包括任何合适的释放机构以使得控制台222沿着换挡器轨道226移动和/或锁定机构以在将控制台222沿着换挡器轨道226定位在期望位置时将其锁定就位。换挡器轨道226可以沿着车辆200的地板206在滑动方向上定向，由此滑动方向可以基本上平行于座椅轨道208，接收器线62、64和/或方向盘轨道16、162，使得方向盘、加速致动器、减速致动器、座椅和换挡装置可基本上以整体方式从一侧到另一侧移动。
换挡装置224可以包括具有按钮230的手柄228。当按下按钮230时，驾驶员可以通过沿换挡轨道(gear track)232移动手柄228以设定代表各种挡位(例如P、R、N、D、4、3和2)的位置来换挡。根据车辆的不同，可以包括更少、更多或其他的挡位。由于换挡装置224的可移动性，手柄228可能不直接连接于用于换挡的机械致动器。相反，换挡装置224可以电感测手柄228的位置，并且将信号电发送至机电装置以致动换挡。因此，换挡装置224可以适于作为“线控换挡(shift-by-wire)”装置。在这方面，本发明中描述的车辆和转向组件可包括具有电控致动元件的若干系统，使得这些致动元件用于涉及“线控转向”、“线控加速”、“线控制动”和“线控换挡”中的一个或多个场景。
因此，当根据确定的驾驶员位位置将驾驶员座椅(例如，座椅202、204)移动到期望位置时，控制台222和换挡装置224也可以被移动以使驾驶员能够容易地够到换挡装置224以根据需要换挡。驾驶员座椅(即，座椅202或座椅204)的定位和换挡装置224的定位可以与本发明中描述的各种转向组件(例如，转向组件12、110或150)的方向盘(例如，方向盘14、120或152)的定位相协调。方向盘、驾驶员座椅和换挡装置的协调定位还可以与加速致动器装置(例如，加速致动器装置52、72或86)和减速致动器装置(例如，减速致动器装置54、74或88)的定位相协调。因此，可以通过协调这些各种部件的横向定位来建立驾驶员位，以在任何期望的位置处以手动模式驾驶车辆。
尽管在此参考优选实施例及其具体示例示出和描述了本发明，但是对于本领域普通技术人员而言显而易见的是，其他类似的实施例和示例可以执行类似的功能和/或实现类似的结果。所有这些等同或类似的实施例和示例应被认为在本发明的精神和范围内，由此被预期，并且意图被以下非限制性权利要求覆盖。

Claims (15)

1.一种车辆(10)的转向系统，所述转向系统包括：
相对于车辆(10)从一侧到另一侧定向的轨道组件(16)，所述从一侧到另一侧定向相对于地面是水平的并且相对于车辆的面向前方向是垂直的；和
方向盘组件(12)，其可移动地耦接于所述轨道组件(16)，并适于沿着所述轨道组件(16)从一侧到另一侧横向滑动，并沿着所述轨道组件(16)固定在中央位置、左侧位置和右侧位置的多个位置。
2.根据权利要求1所述的转向系统，其中，将所述方向盘组件(12)固定在左侧位置能使驾驶员从车辆(10)的左侧手动操作车辆(10)，并且将所述方向盘组件(12)固定在右侧位置能使驾驶员从车辆(10)的右侧手动操作车辆(10)。
3.根据权利要求1所述的转向系统，其中，所述方向盘组件(12)适于固定在所述中央位置、所述左侧位置和所述右侧位置的所有位置。
4.根据权利要求1所述的转向系统，其中，所述方向盘组件(12)适于在制造过程中和制造之后的其中之一沿所述轨道组件(16)从一侧到另一侧横向移动。
5.根据权利要求1所述的转向系统，其中，所述车辆(10)适于以第一模式或第二模式操作，所述第一模式被定义为完全由人操作的模式，并且所述第二模式被定义为驾驶员辅助模式、自主模式、自动驾驶模式、自驾驶模式或无人驾驶模式。
6.根据权利要求5所述的转向系统，其中，当在所述第二模式下操作时，所述方向盘组件(12)适于沿着所述轨道组件(16)固定在中央位置。
7.根据权利要求6所述的转向系统，其中，所述方向盘组件(12)适于收缩在所述车辆(10)的仪表板(18)的下方和适于从所述车辆(10)的仪表板(18)延伸出。
8.一种车辆(10)的踏板系统，所述踏板系统包括：
加速致动器装置(52)和减速致动器装置(54)中的一个或多个，所述加速致动器装置(52)和减速致动器装置(54)中的一个或多个包括压力感测垫，所述压力感测垫适于在邻近所述车辆(10)的方向盘组件(12)的位置处设置在车辆(10)的地板垫(50)和地板部件之一内或上。
9.根据权利要求8所述的踏板系统，其中，所述加速致动器装置(52)和所述减速致动器装置(54)中的一个或多个包括具有压力感测垫的组合加速和减速装置。
10.根据权利要求8所述的踏板系统，其中，所述压力感测垫通过电链路、气动链路和压缩空气链路之一耦接于所述车辆(10)的加速系统和减速系统中的一个或多个。
11.一种由大致沿面向前方向定向的前/后轴线限定的车辆(10)，所述车辆(10)包括：
横向轨道组件(16)，其基本上沿着垂直于所述车辆(10)的前/后轴线的横向轴线设置；和
方向盘组件(12)，其适于沿着所述横向轨道组件(16)横向滑动。
12.根据权利要求11所述的车辆(10)，其中，所述方向盘组件(12)适于沿着所述横向轨道组件(16)被固定在中央位置、左侧位置和右侧位置的多个位置。
13.根据权利要求11所述的车辆(10)，还包括加速致动器装置(52)和减速致动器装置(54)中的一个或多个，所述加速致动器装置(52)和减速致动器装置(54)中的一个或多个适于连同所述方向盘组件(12)的横向滑动运动可移动地定位。
14.根据权利要求13所述的车辆(10)，其中，所述加速致动器装置(52)和所述减速致动器装置(54)中的一个或多个包括压力感测垫、气动致动传感器或液压致动传感器，并且被设置在车辆的地板垫(50)或地板部件中或上。
15.根据权利要求11所述的车辆(10)，其中，所述方向盘组件(12)包括适于相对于转向柱壳体(114)旋转的方向盘(14)，所述转向柱壳体连接于适于沿着所述横向轨道组件(16)滑动的转轮(168)。
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