CN114987597B - 自动回正的折叠方向盘及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动回正的折叠方向盘及车辆。该自动回正的折叠方向盘包括转向组件、翻折机构、回正机构和伸缩机构，转向组件包括转向管柱和管柱壳体，转向管柱可转动地设置在管柱壳体内；翻折机构连接在转向管柱的上端与方向盘之间，以使方向盘相对于转向组件折叠和打开；回正机构位于管柱壳体内，回正机构分别设置在管柱壳体和转向管柱上，以使方向盘自动回正到原始位置；伸缩机构与管柱壳体的下端相连，以使转向组件伸出和缩回。本发明能够独立自动地完成方向盘的隐藏过程，使用方便，智能化和自动化程度更高。

Description

自动回正的折叠方向盘及车辆

技术领域

本发明涉及汽车方向盘技术领域，尤其涉及一种自动回正的折叠方向盘及车辆。

背景技术

随着量产车自动驾驶等级逐渐提高，用户对智能驾驶需求也越来越高，方向盘在自动驾驶汽车中依然保留。若自动驾驶汽车中的方向盘在自动驾驶模式下可以自动折叠伸缩隐藏，则可以节省车内空间，拓展车内人员的可活动空间。

现有方向盘可以伸缩，但伸缩量很小，且方向盘的轮辐不可折叠，完全不足以隐藏方向盘。自动驾驶汽车专用方向盘可以伸缩或轮辐折叠，但在进行折叠伸缩之前，需要将方向盘回正到原始位置，以方便将方向盘很好地隐藏起来以及当切换到人工驾驶时，方便驾驶员的后续操作。当方向盘处于原始位置时，汽车可以朝正前方直行。

但现有的自动驾驶汽车专用方向盘不能进行自动回正，需要人主动转动方向盘使方向盘回正到原始位置，使用不够方便，智能化和自动化程度有待提升。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种自动回正的折叠方向盘，自动回正的折叠方向盘能够独立自动地完成方向盘的隐藏过程，使用方便，智能化和自动化程度更高。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种自动回正的折叠方向盘，包括：

转向组件，所述转向组件包括转向管柱和管柱壳体，所述转向管柱可转动地设置在所述管柱壳体内；

翻折机构，所述翻折机构连接在所述转向管柱的上端与方向盘之间，以使所述方向盘相对于所述转向组件折叠和打开；

回正机构，所述回正机构位于所述管柱壳体内，所述回正机构分别设置在所述管柱壳体和所述转向管柱上，以使所述方向盘自动回正到原始位置；

伸缩机构，所述伸缩机构与所述管柱壳体的下端相连，以使所述转向组件伸出和缩回。

根据本发明的一些实施例，所述回正机构包括：

第一驱动组件，所述第一驱动组件与所述转向管柱相连，用于驱动所述转向管柱正转和反转；

第一检测组件，所述第一检测组件分别设置在所述管柱壳体和所述转向管柱上，用于检测所述方向盘相对于所述原始位置的转动方向及转动整圈数，所述第一驱动组件根据所述第一检测组件的检测结果驱动所述转向管柱逆向转动；

第二检测组件，所述第二检测组件分别设置在所述管柱壳体和所述转向管柱上，用于检测所述方向盘是否回正到所述原始位置；当所述方向盘回正到所述原始位置时，所述第一驱动组件停止驱动。

根据本发明的一些实施例，所述第一检测组件用于检测所述方向盘相对于所述原始位置是发生了正转以及正转整圈数还是反转以及反转整圈数；若发生了正转，则所述第一驱动组件驱动所述转向管柱反转，直至所述方向盘回正到所述原始位置；若发生了反转，则所述第一驱动组件驱动所述转向管柱正转，直至所述方向盘回正到所述原始位置。

根据本发明的一些实施例，所述第一检测组件包括：

第一遮挡片，所述第一遮挡片呈半圆形，所述第一遮挡片同轴固定在所述转向管柱上；

第一光电传感器和第二光电传感器，所述第一光电传感器和所述第二光电传感器设置在所述管柱壳体的相对两侧上，且在所述方向盘处于所述原始位置时均不被所述第一遮挡片遮挡，且均与所述第一遮挡片的半圆切开线邻近；

若当所述方向盘从所述原始位置发生正转时，所述第一遮挡片遮挡所述第一光电传感器，所述第一光电传感器被触发，检测出所述方向盘正转及正转整圈数，则当所述方向盘需要回正时，所述第一驱动组件根据所述第一光电传感器检测出的正转信号驱动所述转向管柱反转；

若当所述方向盘从所述原始位置发生反转时，所述第一遮挡片遮挡所述第二光电传感器，所述第二光电传感器被触发，检测出所述方向盘反转及反转整圈数，则当所述方向盘需要回正时，所述第一驱动组件根据所述第二光电传感器检测出的反转信号驱动所述转向管柱正转。

根据本发明的一些实施例，所述第二检测组件包括：

第二遮挡片，所述第二遮挡片呈圆形且具有缺口，所述第二遮挡片同轴固定在所述转向管柱上，

第三光电传感器，所述第三光电传感器固定在所述管柱壳体上，在所述方向盘处于所述原始位置时，所述第三光电传感器与所述缺口正对；

当所述第一驱动组件根据所述第一光电传感器检测出的正转信号驱动所述转向管柱反转，所述转向管柱转动所述正转整圈数后，待所述缺口的位置与所述第三光电传感器对应，则所述方向盘回正到所述原始位置；

当所述第一驱动组件根据所述第一光电传感器检测出的反转信号驱动所述转向管柱正转，所述转向管柱转动所述反转整圈数后，待所述缺口的位置与所述第三光电传感器对应，则所述方向盘回正到所述原始位置。

根据本发明的一些实施例，所述第一驱动组件包括：

步进电机，所述步进电机固定在所述管柱壳体上，

第一齿轮组件，所述第一齿轮组件分别连接在所述步进电机和所述转向管柱的下端上。

根据本发明的一些实施例，所述翻折机构包括：

支架，所述支架固定在所述转向管柱的上端；

翻折转轴，所述翻折转轴可转动地支撑在所述支架上且两端分别固定在所述方向盘的轮辐上；

第二驱动组件，所述第二驱动组件连接在所述支架和所述翻折转轴之间，用于驱动所述翻折转轴正转和反转。

根据本发明的一些实施例，所述第二驱动组件包括：

翻折驱动电机，所述翻折驱动电机固定在所述支架上；

第二齿轮组件，所述第二齿轮组件连接在所述翻折驱动电机和所述翻折转轴之间。

根据本发明的一些实施例，所述伸缩机构为滚珠丝杠驱动机构。

根据本发明实施例的自动回正的折叠方向盘，可以适用于各种无人驾驶汽车，具有如下优点，第一、可以实现方向盘的自动回正、自动折叠、自动缩回，即本发明的自动回正的折叠方向盘能够独立自动地完成方向盘的隐藏过程，通过隐藏方向盘增加了无人驾驶汽车车内人员的可活动空间，提高车辆使用舒适度；第二、本发明实施例的自动回正的折叠方向盘可以实现自动回正，不需要人员去反复判断方向盘相对于原始位置的转动角度和转动方向盘手动回正，有利于提高无人驾驶汽车的智能化和自动化程度，使用体验感更好；第三、可以与各种无人驾驶汽车仪表相匹配，结构简单，适用范围广。

本发明的另一个目的在于提出一种车辆，包括根据本发明实施例的自动回正的折叠方向盘。

相对于现有技术，本发明的车辆具有的优势与本发明实施例的自动回正的折叠方向盘具有的优势相同，这里不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例自动回正的折叠方向盘的结构示意图。

图2是根据本发明实施例自动回正的折叠方向盘处于折叠状态下的结构示意图。

图3是根据本发明实施例中翻折机构的结构示意图。

图4是根据本发明实施例中回正机构的结构示意图。

图5是根据本发明实施例中第一检测组件的结构示意图。

图6是根据本发明实施例中第二检测组件的结构示意图。

图7是根据本发明实施例中第一遮挡片和第二遮挡片的结构示意图。

图8是根据本发明实施例中伸缩机构的第一结构示意图。

图9是根据本发明实施例中伸缩机构的第二结构示意图。

附图标记说明：

自动回正的折叠方向盘1000 转向组件1 转向管柱101 管柱壳体102 轴承1021管柱骨架1022 侧边连接块1023 翻折机构2 支架201 翻折转轴202 第二驱动组件203 翻折驱动电机2031 第二齿轮组件2032 第三齿轮20321 第四齿轮20322 转轴衬套204 回正机构3 第一驱动组件301 步进电机3011 第一齿轮组件3012 第一齿轮30121 第二齿轮30122 支撑架3013 第一检测组件302 第一遮挡片3021 第一光电传感器3022 第二光电传感器3023 第二检测组件303 第二遮挡片3031 缺口30311 第三光电传感器3032 伸缩机构4 滚珠丝杠驱动机构401 蜗轮蜗杆电机4011 底板4012 直线导轨滑块4013 滚珠丝杠4014底座盖板4015 直线导轨4016 方向盘5

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考图1-图9并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-图9所示，根据本发明实施例的自动回正的折叠方向盘1000，包括转向组件1、翻折机构2、回正机构3和伸缩机构4，转向组件1包括转向管柱101和管柱壳体102，转向管柱101可转动地设置在管柱壳体102内；翻折机构2连接在转向管柱101的上端与方向盘5之间，以使方向盘5相对于转向组件1折叠和打开；回正机构3位于管柱壳体102内，回正机构3分别设置在管柱壳体102和转向管柱101上，以使方向盘5自动回正到原始位置；伸缩机构4与管柱壳体102的下端相连，以使转向组件1伸出和缩回。

具体而言，如图3所示，转向组件1包括转向管柱101和管柱壳体102，转向管柱101可转动地设置在管柱壳体102内。转向管柱101的一端连接有方向盘5，驾驶员在转动方向盘5时，转向管柱101会随之同步同轴发生转动，当转向管柱101发生转动时，也可以带动方向盘5转动。管柱壳体102的设置，一方面可以为转向管柱101以及管柱壳体102内的其它部件提供安装位，另一方面还可以起到保护作用，减少其他部件对转向管柱101以及管柱壳体102内的其它部件造成影响的可能。转向管柱101可转动地设置在管柱壳体102内，具体地，管柱壳体102内设置有轴承1021，转向管柱101通过轴承1021转动安装在管柱壳体102内。

如图3所示，翻折机构2连接在转向管柱101的上端与方向盘5之间，以使方向盘5相对于转向组件1折叠和打开。如图1所示，方向盘5处于打开状态，此时驾驶员可以正常通过方向盘5来控制车辆的转向；如图2所示，方向盘5处于折叠状态，将方向盘5折叠起来可以方便地缩回隐藏方向盘5。方向盘5相对于转向组件1可转动，从而实现方向盘5的折叠和打开。

回正机构3位于管柱壳体102内，回正机构3分别设置在管柱壳体102和转向管柱101上，以使方向盘5自动回正到原始位置。需要说明的是，车辆可以向正前方直行时，方向盘5所处的位置为方向盘5的原始位置。在隐藏折叠方向盘5前将方向盘5回正，一方面，在将方向盘5折叠后，可以很好地将方向盘5隐藏起来；另一方面，从自动模式切换到人工驾驶模式时，方向盘5是处于回正状态，方便驾驶员的后续操作。本发明的自动回正的折叠方向盘1000通过设置回正机构3来实现方向盘5的自动回正，不需要人员去反复判断方向盘5相对于原始位置的转动角度和转动方向盘5手动回正，提高了汽车无人驾驶的智能化和自动化程度，使用更加方便，使用体验感更好。

伸缩机构4与管柱壳体102的下端相连，以使转向组件1伸出和缩回。可以理解的是，伸缩机构4可以使转向组件1伸出和缩回，由于方向盘5通过翻折机构2固定在转向管柱101上，回正机构3设置在管柱壳体102内，因此伸缩机构4可以使方向盘5伸出和缩回，当伸缩机构4带动方向盘5缩回时，可以实现对方向盘5的隐藏。

下面给出本发明实施例的自动回正的折叠方向盘1000的使用过程。

当需要将方向盘5隐藏起来时，首先通过回正机构3将方向盘5自动回正到原始位置，然后通过翻折机构2使方向盘5相对于转向组件1折叠，最后通过伸缩机构4带动回正折叠后的方向盘5缩回，完成方向盘5的隐藏过程。通过隐藏方向盘5，增加了无人驾驶汽车车内人员的可活动空间，提高车辆使用舒适度；在隐藏方向盘5的过程中，方向盘5可以自动实现回正，不需要人员去反复判断方向盘5相对于原始位置的转动角度和转动方向盘5手动回正，有利于提高无人驾驶汽车的智能化和自动化程度，使用体验感更好。当需要使用方向盘5时，首先控制伸缩机构4带动处于回正折叠状态的方向盘5伸出，然后通过翻折机构2使方向盘5相对于转向组件1打开，方向盘5就可以回复到正常的使用状态。

根据本发明实施例的自动回正的折叠方向盘1000，可以适用于各种无人驾驶汽车，具有如下优点，第一、可以实现方向盘5的自动回正、自动折叠、自动缩回，即本发明的自动回正的折叠方向盘1000能够独立自动地完成方向盘5的隐藏过程，通过隐藏方向盘5增加了无人驾驶汽车车内人员的可活动空间，提高车辆使用舒适度；第二、本发明实施例的自动回正的折叠方向盘1000可以实现自动回正，不需要人员去反复判断方向盘5相对于原始位置的转动角度和转动方向盘5手动回正，有利于提高无人驾驶汽车的智能化和自动化程度，使用体验感更好；第三、可以与各种无人驾驶汽车仪表相匹配，结构简单，适用范围广。

根据本发明的一些实施例，回正机构3包括第一驱动组件301、第一检测组件302和第二检测组件303，第一驱动组件301与转向管柱101相连，用于驱动转向管柱101正转和反转。可以理解的是，第一驱动组件301驱动转向管柱101转动，则方向盘5也会跟随发生转动，若方向盘5顺时针转动为正转，则方向盘5逆时针转动为反转；方向盘5逆时针转动为正转，则方向盘5顺时针转动为反转。

第一检测组件302分别设置在管柱壳体102和转向管柱101上，用于检测方向盘5相对于原始位置的转动方向及转动整圈数。方向盘5相对于原始位置的转动方向即方向盘5发生了正转还是反转，方向盘5的转动整圈数是指方向盘5转动了几圈即转动了几个360°，当方向盘5的转动角度小于360°，方向盘5的转动整圈数为0；当方向盘5的转动角度大于360°但小于720°，方向盘5的转动整圈数为1；当方向盘5的转动角度大于720°但小于900°，则方向盘5的转动整圈数为2。

第一驱动组件301根据第一检测组件302的检测结果驱动转向管柱101逆向转动。具体地，若第一检测组件302检测方向盘5相对于原始位置是发生了正转以及正转整圈数，则第一驱动组件301根据第一检测组件302的检测结果和第二检测组件303的检测结果，驱动转向管柱101反转，直至方向盘5回正到原始位置；若第一检测组件302检测方向盘5相对于原始位置是发生了反转以及反转整圈数，则第一驱动组件301根据第一检测组件302的检测结果和第二检测组件303的检测结果，驱动转向管柱101正转，直至方向盘5回正到原始位置。

第二检测组件303分别设置在管柱壳体102和转向管柱101上，用于检测方向盘5是否回正到原始位置；当方向盘5回正到原始位置时，第一驱动组件301停止驱动。需要说明的是，第一驱动组件301通过转向管柱101驱动方向盘5转动回正到原始位置时，首先根据第一检测组件302检测到的转动整圈数逆向转动，转向管柱101转动的圈数与转动整圈数相等后，再根据第二检测组件303判断方向盘5是否回正到原始位置。例如，方向盘5相对于原始位置的转动角度为540°，则方向盘5的转动总圈数为1，当反向盘逆向转动1圈后，再根据第二检测组件303的检测结果，判断方向盘5是否回正的原始位置。

根据本发明的一些实施例，如图4和图5所示，第一检测组件302包括第一遮挡片3021、第一光电传感器3022和第二光电传感器3023，第一遮挡片3021呈半圆形，第一遮挡片3021同轴固定在转向管柱101上。可以理解的是，转向管柱101转动时，会带动第一遮挡片3021同轴同向转动。

第一光电传感器3022和第二光电传感器3023设置在管柱壳体102的相对两侧上，且在方向盘5处于原始位置时均不被第一遮挡片3021遮挡，且均与第一遮挡片3021的半圆切开线邻近。需要说明的是，第一光电传感器3022和第二光电传感器3023与第一遮挡片3021的半圆切开线邻近，如图5所示，是指第一光电传感器3022和第二光电传感器3023与第一遮挡片3021的半圆切开线之间具有一定距离，且第一光电传感器3022和第二光电传感器3023不被第一遮挡片3021遮挡处于刚好不触发的状态，即只要方向盘5从原始位置转动一个很小的角度，转动方向对应一侧的第一光电传感器3022和第二光电传感器3023就会被触发，产生信号变化。

若当方向盘5从原始位置发生正转时，第一遮挡片3021遮挡第一光电传感器3022，第一光电传感器3022被触发，检测出方向盘5正转及正转整圈数，则当方向盘5需要回正时，控制器控制第一驱动组件301根据第一光电传感器3022检测出的正转信号驱动转向管柱101反转，来完成方向盘5的回正过程；

若当方向盘5从原始位置发生反转时，第一遮挡片3021遮挡第二光电传感器3023，第二光电传感器3023被触发，检测出方向盘5反转及反转整圈数，则当方向盘5需要回正时，控制器控制第一驱动组件301根据第二光电传感器3023检测出的反转信号驱动转向管柱101正转，来完成方向盘5的回正过程。

这里对如何检测正转总圈数和反转总圈数作一下说明，这里以第一光电传感器3022为例，当方向盘5从原始位置发生正转时，第一光电传感器302由不被第一遮挡片3021遮挡转化为被第一遮挡片3021遮挡，第一光电传感器302被触发，信号发生一次变化，当方向盘5继续转动超过180°时，第一光电传感器302由被第一遮挡片3021遮挡转化为不被第一遮挡片3021遮挡，信号再次发生变化，当方向盘5继续转动超过360°时，第一光电传感器302由不被第一遮挡片3021遮挡转化为被第一遮挡片3021遮挡，信号又一次发生变化，从而可以判断方向盘5已转动超过一圈，方向盘5转动超过两圈的判断方法以此类推，第二光电传感器3023检测反转总圈数和方法与第一光电传感器3022检测正转总圈数的方法相同。

根据本发明的一些实施例，如图4、图6和图7所示，第二检测组件303包括第二遮挡片3031和第三光电传感器3032。第二遮挡片3031呈圆形且具有缺口30311，第二遮挡片3031同轴固定在转向管柱101上，也就是说，转向管柱101在转动时，第二遮挡片3031会随着转向管柱101同轴同向转动。第三光电传感器3032固定在管柱壳体102上，在方向盘5处于原始位置时，第三光电传感器3032与缺口30311正对；从而可以根据第三光电传感器3032的信号以及第一光电传感器3022和第二光电传感器3023检测到的转动整圈数判断，方向盘5是否回正到位。

当第一驱动组件301根据第一光电传感器3022检测出的正转信号驱动转向管柱101反转，转向管柱101转动正转整圈数后，待缺口30311的位置与第三光电传感器3032对应，则方向盘5回正到原始位置；当第一驱动组件301根据第一光电传感器3022检测出的反转信号驱动转向管柱101正转，转向管柱101转动反转整圈数后，待缺口30311的位置与第三光电传感器3032对应，则方向盘5回正到原始位置。可以理解的是，由于方向盘5在转动时，可以相对于原始位置逆时针转动两圈半(即900°)，又可以相对于原始位置顺时针转动两圈半(即900°)，因此，若方向盘5在自动回正到原始位置之前，已经转动的转动圈数超过一圈或两圈，则在方向盘5回正的过程中，缺口30311会不只一次地与第三光电传感器3032对应，因此在自动回正的过程中，可以根据第一光电传感器3022或第二光电传感器3023检测到的转动整圈数，先控制转向管柱101转动，使转向管柱101的转动圈数等于第一光电传感器3022或第二光电传感器3023检测到的转动整圈数，在这个转动过程中，缺口30311和第三光电传感器3032对应时，第三光电传感器3032产生的变化信号会被忽略，然后转向管柱101会继续转动，直至第二遮挡片3031上的缺口30311与第三光电传感器3032对应，则方向盘5已经回正到原始位置。综上，本发明实施例的自动回正的折叠方向盘1000实现了自动回正，无需人工转动判断和转动方向盘使方向盘5回正，提高了无人驾驶汽车的自动化程度。

根据本发明的一些实施例，如图4所示，第一驱动组件301包括步进电机3011和第一齿轮组件3012，步进电机3011固定在管柱壳体102上，第一齿轮组件3012分别连接在步进电机3011和转向管柱101的下端上。例如，步进电机3011可以通过支撑架3013螺接固定在管柱壳体102上，第一齿轮组件3012包括第一齿轮30121和第二齿轮30122，第一齿轮30121固定在步进电机3011的输出轴上，第二齿轮30122固定在转向管柱101上，第一齿轮30121和第二齿轮30122啮合。当第一驱动组件301工作时，步进电机3011驱动第一齿轮30121转动，第一齿轮30121与第二齿轮30122啮合以带动第二齿轮30122转动，第二齿轮30122转动会使转向管柱101发生同步同轴转动，最终带动方向盘5转动。本实施例的结构简单，紧凑，易于实现。

根据本发明的一些实施例，如图2所示，翻折机构2包括支架201、翻折转轴202和第二驱动组件203，支架201固定在转向管柱101的上端；翻折转轴202可转动地支撑在支架201上且两端分别固定在方向盘5的轮辐上；第二驱动组件203连接在支架201和翻折转轴202之间，用于驱动翻折转轴202正转和反转。结构简单紧凑，可以很好地实现方向盘5的折叠和打开。具体地，翻折机构2包括支架201、翻折转轴202和第二驱动组件203，支架201和转向管柱101的上端螺接，支架201的对称轴垂直于转向管柱101，支架201上对称设置有两个转轴衬套204，翻折转轴202贯穿两个转轴衬套204可转动地支撑在支架201上，翻折转轴202的中心轴线与转向管柱101的中心轴线垂直，翻折转轴202设置在方向盘5的径向方向上，翻折转轴202的两端与方向盘5轮辐螺接，装配操作简单，结构稳定。

根据本发明的一些实施例，第二驱动组件203包括翻折驱动电机2031和第二齿轮组件2032，翻折驱动电机2031固定在支架201上；第二齿轮组件2032连接在翻折驱动电机2031和翻折转轴202之间，以使翻折驱动电机2031可以通过第二齿轮组件2032驱动翻折转轴202转动，进而驱动方向盘5折叠或打开。具体而言，第二齿轮组件2032包括第三齿轮20321和第四齿轮20322，第三齿轮20321固定在翻折驱动电机2031的输出轴上，第四齿轮20322固定在翻折转轴202上且与翻折转轴202同轴设置，第三齿轮20321和第四齿轮20322啮合，以实现翻折驱动电机2031通过第二齿轮组件2032驱动方向盘5转动折叠或打开。

根据本发明的一些实施例，伸缩机构4为滚珠丝杠驱动机构401。滚珠丝杠驱动机构401包括底板4012、直线导轨4016、滚珠丝杠4014、直线导轨滑块4013、固定支座、蜗轮蜗杆电机4011、侧边连接块1023和底座盖板4015，直线导轨4016与滚珠丝杠4014平行设置，且均固定在底板4012上，直线导轨滑块4013与直线导轨4016滑动连接且与滚珠丝杠4014螺纹连接，直线导轨滑块4013上还设置有固定支座，侧边连接块1023固定设置在直线导轨滑块4013上，蜗轮蜗杆电机4011用于驱动滚珠丝杠4014转动，进而通过直线导轨滑块4013带动侧边连接块1023上下移动，底座盖板4015用于盖设在底板4012、直线导轨4016、滚珠丝杠4014和直线导轨滑块4013上，可以起到防尘作用，有利于延长滚珠丝杠4014组件的使用寿命。

具体地，管柱壳体102的下端设置有管柱骨架1022，所述管柱骨架1022的下端连接在侧边连接块1023。

下面用一个具体的例子来说明本发明的自动回正的折叠方向盘1000。

在该具体的例子中，如图1至图9所示，自动回正的折叠方向盘1000包括转向组件1、翻折机构2、回正机构3和伸缩机构4，转向组件1包括转向管柱101和管柱壳体102，转向管柱101可转动地设置在管柱壳体102内；

翻折机构2连接在转向管柱101的上端与方向盘5之间，以使方向盘5相对于转向组件1折叠和打开；翻折机构2包括支架201、翻折转轴202和第二驱动组件203，支架201固定在转向管柱101的上端；翻折转轴202可转动地支撑在支架201上且两端分别固定在方向盘5的轮辐上；第二驱动组件203连接在支架201和翻折转轴202之间，用于驱动翻折转轴202正转和反转。第二驱动组件203包括翻折驱动电机2031和第二齿轮组件2032，翻折驱动电机2031固定在支架201上；第二齿轮组件2032连接在翻折驱动电机2031和翻折转轴202之间。支架201上有设有衬套，翻折转轴202通过衬套可转动地支撑在支架201上。

回正机构3位于管柱壳体102内，回正机构3分别设置在管柱壳体102和转向管柱101上，以使方向盘5自动回正到原始位置；回正机构3包括第一驱动组件301、第一检测组件302和第二检测组件303。第一驱动组件301与转向管柱101相连，用于驱动转向管柱101正转和反转；第一驱动组件301包括步进电机3011和第一齿轮组件3012，步进电机3011固定在管柱壳体102上，第一齿轮组件3012分别连接在步进电机3011和转向管柱101的下端上，步进电机3011通过支撑架3013螺接固定在管柱壳体102上。

第一检测组件302用于检测方向盘5相对于原始位置是发生了正转以及正转整圈数还是反转以及反转整圈数；若发生了正转，则第一驱动组件301驱动转向管柱101反转，直至方向盘5回正到原始位置；若发生了反转，则第一驱动组件301驱动转向管柱101正转，直至方向盘5回正到原始位置。第一检测组件302包括第一遮挡片3021、第一光电传感器3022和第二光电传感器3023，第一遮挡片3021呈半圆形，第一遮挡片3021同轴固定在转向管柱101上；第一光电传感器3022和第二光电传感器3023设置在管柱壳体102的相对两侧上，且在方向盘5处于原始位置时均不被第一遮挡片3021遮挡，且均与第一遮挡片3021的半圆切开线邻近；

若当方向盘5从原始位置发生正转时，第一遮挡片3021遮挡第一光电传感器3022，第一光电传感器3022被触发，检测出方向盘5正转及正转整圈数，则当方向盘5需要回正时，第一驱动组件301根据第一光电传感器3022检测出的正转信号驱动转向管柱101反转；

若当方向盘5从原始位置发生反转时，第一遮挡片3021遮挡第二光电传感器3023，第二光电传感器3023被触发，检测出方向盘5反转及反转整圈数，则当方向盘5需要回正时，第一驱动组件301根据第二光电传感器3023检测出的反转信号驱动转向管柱101正转。

第二检测组件303分别设置在管柱壳体102和转向管柱101上，用于检测方向盘5是否回正到原始位置；当方向盘5回正到原始位置时，第一驱动组件301停止驱动。第二检测组件303包括第二遮挡片3031和第三光电传感器3032，第二遮挡片3031呈圆形且具有缺口30311，第二遮挡片3031同轴固定在转向管柱101上，第三光电传感器3032固定在管柱壳体102上，在方向盘5处于原始位置时，第三光电传感器3032与缺口30311正对。当第一驱动组件301根据第一光电传感器3022检测出的正转信号驱动转向管柱101反转，转向管柱101转动正转整圈数后，待缺口30311的位置与第三光电传感器3032对应，则方向盘5回正到原始位置；当第一驱动组件301根据第一光电传感器3022检测出的反转信号驱动转向管柱101正转，转向管柱101转动反转整圈数后，待缺口30311的位置与第三光电传感器3032对应，则方向盘5回正到原始位置。

伸缩机构4与管柱壳体102的下端相连，以使转向组件1伸出和缩回。伸缩机构4为滚珠丝杠驱动机构401。

该具体例子的自动回正的折叠方向盘1000中的各功能部件与上文中对应的功能部件作用相同，在此不再赘述。

该具体的例子的工作过程包括方向盘5回正折叠缩回过程和方向盘5伸出打开过程。

在将方向盘5隐藏起来之前，经过车主的操控，方向盘5的停留位置很有可能偏离原始位置。因此，在折叠方向盘5之前，第一检测组件302会一直检测所述方向盘5相对于所述原始位置的转动方向及转动整圈数，以便在车辆进入自动驾驶模式或需要将方向盘5隐藏起来时，确定方向盘5应该正转回正还是反转回正以及应该转动的整圈数，然后第一驱动组件301控制转向管柱101逆向转动，使得方向盘5回正到原始位置，然后第二驱动组件203会驱动翻折转轴202转动，从而带动方向盘5发生翻折，最后滚珠丝杠驱动机构401带动方向盘5、转向组件1、翻折机构2、回正机构3缩回，完成方向盘5回正折叠缩回过程。

当需要使用方向盘5时，首先控制滚珠丝杠驱动机构401带动方向盘5、转向组件1、翻折机构2、回正机构3向上移动，然后控制第二驱动组件203驱动翻折转轴202转动，使得方向盘5相对于转向管柱101打开，就完成方向盘5伸出打开过程。方向盘5完成伸出打开过程后，方向盘5是处于原始位置处的，从而有利于方便驾驶员的后续操作。

可以理解的是，本发明实施例的自动回正的折叠方向盘1000是通过存储有控制程序的控制器来实现自动控制的。

该具体例子的自动回正的折叠方向盘1000，可以适用于各种无人驾驶汽车，具有如下优点，第一、可以实现方向盘5的自动回正、自动折叠、自动缩回，即本发明的自动回正的折叠方向盘1000能够独立自动地完成方向盘5的隐藏过程，通过隐藏方向盘5增加了无人驾驶汽车车内人员的可活动空间，提高车辆使用舒适度；第二、本发明实施例的自动回正的折叠方向盘1000可以实现自动回正，不需要人员去反复判断方向盘5相对于原始位置的转动角度和转动方向盘5手动回正，有利于提高无人驾驶汽车的智能化和自动化程度，使用体验感更好；第三、可以与各种无人驾驶汽车仪表相匹配，结构简单，适用范围广。

本发明的另一个目的在于提出一种车辆，包括根据本发明实施例的自动回正的折叠方向盘1000。

相对于现有技术，本发明的车辆具有的优势与本发明实施例的自动回正的折叠方向盘1000具有的优势相同，这里不再赘述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自动回正的折叠方向盘，其特征在于，包括：

转向组件(1)，所述转向组件(1)包括转向管柱(101)和管柱壳体(102)，所述转向管柱(101)可转动地设置在所述管柱壳体(102)内；

翻折机构(2)，所述翻折机构(2)连接在所述转向管柱(101)的上端与方向盘(5)之间，以使所述方向盘(5)相对于所述转向组件(1)折叠和打开；

回正机构(3)，所述回正机构(3)位于所述管柱壳体(102)内，所述回正机构(3)分别设置在所述管柱壳体(102)和所述转向管柱(101)上，以使所述方向盘(5)自动回正到原始位置；

伸缩机构(4)，所述伸缩机构(4)与所述管柱壳体(102)的下端相连，以使所述转向组件(1)伸出和缩回；

其中，所述回正机构(3)还包括：第一驱动组件(301)，所述第一驱动组件(301)与所述转向管柱(101)相连，用于驱动所述转向管柱(101)正转和反转；第一检测组件(302)，所述第一检测组件(302)分别设置在所述管柱壳体(102)和所述转向管柱(101)上，用于检测所述方向盘(5)相对于所述原始位置的转动方向及转动整圈数，所述第一驱动组件(301)根据所述第一检测组件(302)的检测结果驱动所述转向管柱(101)逆向转动；

所述第一检测组件(302)用于检测所述方向盘(5)相对于所述原始位置是发生了正转以及正转整圈数还是反转以及反转整圈数；若发生了正转，则所述第一驱动组件(301)驱动所述转向管柱(101)反转，直至所述方向盘(5)回正到所述原始位置；若发生了反转，则所述第一驱动组件(301)驱动所述转向管柱(101)正转，直至所述方向盘(5)回正到所述原始位置；

所述第一检测组件(302)包括：

第一遮挡片(3021)，所述第一遮挡片(3021)呈半圆形，所述第一遮挡片(3021)同轴固定在所述转向管柱(101)上；

第一光电传感器(3022)和第二光电传感器(3023)，所述第一光电传感器(3022)和所述第二光电传感器(3023)设置在所述管柱壳体(102)的相对两侧上，且在所述方向盘(5)处于所述原始位置时均不被所述第一遮挡片(3021)遮挡，且均与所述第一遮挡片(3021)的半圆切开线邻近；

若当所述方向盘(5)从所述原始位置发生正转时，所述第一遮挡片(3021)遮挡所述第一光电传感器(3022)，所述第一光电传感器(3022)被触发，检测出所述方向盘(5)正转及正转整圈数，则当所述方向盘(5)需要回正时，所述第一驱动组件(301)根据所述第一光电传感器(3022)检测出的正转信号驱动所述转向管柱(101)反转；

若当所述方向盘(5)从所述原始位置发生反转时，所述第一遮挡片(3021)遮挡所述第二光电传感器(3023)，所述第二光电传感器(3023)被触发，检测出所述方向盘(5)反转及反转整圈数，则当所述方向盘(5)需要回正时，所述第一驱动组件(301)根据所述第二光电传感器(3023)检测出的反转信号驱动所述转向管柱(101)正转。

2.根据权利要求1所述的自动回正的折叠方向盘，其特征在于，所述回正机构(3)包括：

第二检测组件(303)，所述第二检测组件(303)分别设置在所述管柱壳体(102)和所述转向管柱(101)上，用于检测所述方向盘(5)是否回正到所述原始位置；当所述方向盘(5)回正到所述原始位置时，所述第一驱动组件(301)停止驱动。

3.根据权利要求2所述的自动回正的折叠方向盘，其特征在于，所述第二检测组件(303)包括：

第二遮挡片(3031)，所述第二遮挡片(3031)呈圆形且具有缺口(30311)，所述第二遮挡片(3031)同轴固定在所述转向管柱(101)上，

第三光电传感器(3032)，所述第三光电传感器(3032)固定在所述管柱壳体(102)上，在所述方向盘(5)处于所述原始位置时，所述第三光电传感器(3032)与所述缺口(30311)正对；

当所述第一驱动组件(301)根据所述第一光电传感器(3022)检测出的正转信号驱动所述转向管柱(101)反转，所述转向管柱(101)转动所述正转整圈数后，待所述缺口(30311)的位置与所述第三光电传感器(3032)对应，则所述方向盘5回正到所述原始位置；

当所述第一驱动组件(301)根据所述第二光电传感器(3023)检测出的反转信号驱动所述转向管柱(101)正转，所述转向管柱(101)转动所述反转整圈数后，待所述缺口(30311)的位置与所述第三光电传感器(3032)对应，则所述方向盘(5)回正到所述原始位置。

4.根据权利要求1所述的自动回正的折叠方向盘，其特征在于，所述第一驱动组件(301)包括：

步进电机(3011)，所述步进电机(3011)固定在所述管柱壳体(102)上，

第一齿轮组件(3012)，所述第一齿轮组件(3012)分别连接在所述步进电机(3011)和所述转向管柱(101)的下端上。

5.根据权利要求1所述的自动回正的折叠方向盘，其特征在于，所述翻折机构(2)包括：

支架(201)，所述支架(201)固定在所述转向管柱(101)的上端；

翻折转轴(202)，所述翻折转轴(202)可转动地支撑在所述支架(201)上且两端分别固定在所述方向盘(5)的轮辐上；

第二驱动组件(203)，所述第二驱动组件(203)连接在所述支架(201)和所述翻折转轴(202)之间，用于驱动所述翻折转轴(202)正转和反转。

6.根据权利要求5所述的自动回正的折叠方向盘，其特征在于，所述第二驱动组件(203)包括：

翻折驱动电机(2031)，所述翻折驱动电机(2031)固定在所述支架(201)上；

第二齿轮组件(2032)，所述第二齿轮组件(2032)连接在所述翻折驱动电机(2031)和所述翻折转轴(202)之间。

7.根据权利要求1所述的自动回正的折叠方向盘，其特征在于，所述伸缩机构(4)为滚珠丝杠驱动机构(401)。

8.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至7中任意一项所述的自动回正的折叠方向盘。

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