CN116118847A - 方向盘、车辆和方向盘的控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种方向盘、车辆和方向盘的控制方法。方向盘包括手柄、伸缩结构和驱动结构。手柄包括相对应设置的第一手柄和第二手柄。伸缩结构包括与所述第一手柄连接的第一连接件和与所述第二手柄连接的第二连接件。驱动结构包括与所述伸缩结构连接的驱动器。所述驱动器用以通过齿轮传动驱动所述第一连接件或所述第二连接件运动，从而控制所述第一手柄和所述第二手柄在相向或相反方向上产生相对移动。其中，所述伸缩结构的运动平面和所述手柄的运动平面重合。通过这样设置，能够在不需要使用方向盘时将方向盘切换为收纳状态，减小方向盘对空间的占用，为驾驶员提供更大的活动空间，提高驾驶员的使用感受。

Description

方向盘、车辆和方向盘的控制方法

技术领域

本申请涉及车辆领域，尤其涉及一种方向盘、车辆和方向盘的控制方法。

背景技术

驾驶舱的驾驶位由于方向盘的存在，占用了驾驶位的空间。在驾驶员上下车时，容易磕碰方向盘。或者在驾驶员停车需要进行工作、书写等动作时，方向盘占用过多的空间导致驾驶员行动不便。

并且，随着人们对科技体验的要求越来越高，厂商们也纷纷针对车辆的配件进行优化，提高驾驶员和乘车员的科技体验感。

发明内容

本申请提供一种方向盘、车辆和方向盘的控制方法，以解决相关技术中的部分或者全部不足。

本申请第一方面一种方向盘，包括手柄、伸缩结构和驱动结构。手柄包括相对应设置的第一手柄和第二手柄。伸缩结构包括与所述第一手柄连接的第一连接件和与所述第二手柄连接的第二连接件。驱动结构包括与所述伸缩结构连接的驱动器。所述驱动器用以通过齿轮传动驱动所述第一连接件或所述第二连接件运动，从而控制所述第一手柄和所述第二手柄在相向或相反方向上产生相对移动。其中，所述伸缩结构的运动平面和所述手柄的运动平面重合。通过这样设置，能够在不需要使用方向盘时将方向盘切换为收纳状态，减小方向盘对空间的占用，为驾驶员提供更大的活动空间，提高驾驶员的使用感受。

进一步地，所述驱动结构包括与所述驱动器连接的驱动齿轮。其中，所述第一连接件包括与所述驱动齿轮啮合的第一齿条；和/或，所述第二连接件包括与所述驱动齿轮啮合的第二齿条。通过这样设置，能够实现一个齿轮带动第一手柄和第二手柄的同时移动，减少传动结构，有效地避免传动精度降低的问题。并且能够降低方向盘的制造成本，而且结构的简化能够整体降低方向盘的重量，能够为驾驶员提供更加舒适的驾驶体验。

进一步地，所述方向盘还包括壳体。壳体罩设所述伸缩结构和所述驱动结构，并且包括沿所述手柄的移动方向延伸的开口部，所述手柄穿设于所述开口部。通过这样设置，能够为驱动结构和伸缩结构提供遮挡，避免伸缩结构和驱动结构暴露于驾驶员和乘客的视线内，造成观感不佳的问题。

进一步地，所述方向盘还包括间隙调节结构。间隙调节结构包括在垂直于所述移动方向的方向上分布的压块、弹性件以及紧固件；所述弹性件的一端抵靠所述压块、另一端抵靠所述紧固件，并且处于压缩状态；所述压块与所述第二齿条远离所述驱动齿轮的一侧抵接，所述紧固件与所述壳体连接。通过这样设置，弹性件能够持续为压块提供自第二齿条指向驱动齿轮的力，因此能够抵消第二齿条的重力并将第二齿条压紧于驱动齿轮，有利于保持第二齿条和驱动齿轮之间的啮合关系，进而使第二手柄能够顺利地进行移动。

进一步地，所述间隙调节结构还包括润滑层。所述润滑层设置于所述压块朝向所述第二齿条的表面。通过这样设置，能够减小压块和第二齿条之间的摩擦，有利于避免摩擦产生的噪音导致对驾驶员和乘客的困扰。

进一步地，所述方向盘还包括滚动结构。所述滚动结构包括多个与所述壳体连接的滚针；多个所述滚针沿所述移动方向分布。其中，多个所述滚针与所述第一齿条远离所述驱动齿轮的一侧滚动接触；和/或，多个所述滚针与所述第二齿条远离所述驱动齿轮的一侧滚动接触。滚针的滚动接触能够减少第一齿条和第二齿条移动过程中的摩擦力，进而避免第一齿条、第二齿条和壳体的摩擦疲劳导致的材料失效。

进一步地，所述方向盘还包括壳体和限位结构。壳体罩设所述伸缩结构和所述驱动结构，并且包括沿所述手柄的移动方向延伸的开口部，所述手柄穿设于所述开口部。限位结构包括限位块和限位槽；所述限位块和所述限位槽配合。其中，所述限位块和限位槽中的一方设置于所述第一连接件朝向所述壳体的一侧，另一方设置于所述壳体朝向所述第一连接件的一侧；和/或，所述限位块和限位槽中的一方设置于所述第二连接件朝向所述壳体的一侧，另一方设置于所述壳体朝向所述第二连接件的一侧。如此，限位槽可以限制第一手柄和第二手柄的极限位置，避免在方向盘的伸缩结构和驱动结构老化后，由于传动误差的原因，导致在第一手柄和第二手柄完全打开时第一齿条、第二齿条和驱动齿轮之间脱开，使得啮合失效，进而导致方向盘无法实现收纳状态的切换。

进一步地，所述方向盘还包括锁止结构，用于锁定所述手柄的位置。其中，所述第一手柄移动到极限位置时，所述锁止结构锁定所述第一手柄的位置；和/或，所述第二手柄移动到极限位置时，所述锁止结构锁定所述第二手柄的位置。通过这样设置，可以避免人为拉扯第一手柄和第二手柄，使方向盘强行切换为打开状态而造成的驱动结构和伸缩结构的磨损。此外，还能够避免孩童玩耍方向盘并拉扯第一手柄和第二手柄的过程中驱动结构和伸缩结构夹伤孩童。

进一步地，所述方向盘还包括位置传感器，用于检测所述第一手柄和/或所述第二手柄的位置。通过这样设置，能够为控制器提供信号依据，根据第一手柄和第二手柄的实际位置来控制驱动器的运行状态，避免在驱动结构老化后，由于传动精度下降，原有的驱动参数无法使第一手柄和第二手柄运行至极限位置而导致的方向盘无法完全打开或者完全收纳。

本申请第二方面提供一种车辆，包括如前述实施例所述的方向盘。通过这样设置，能够在车辆停止时将方向盘切换为收纳状态，使得驾驶员能够在驾驶舱中拥有更多的可支配空间。此外，方向盘能够在打开状态和收纳状态之间切换的特点能够提高车辆的科技感，提高驾驶员和乘客的乘坐体验。

本申请第三方面提供一种方向盘的控制方法，应用于前述实施例所述的车辆，包括：获取车辆的启动状态；驱动结构正转；第一手柄和第二手柄在相反方向上产生相对移动。通过这样设置，车辆能够预判此时驾驶员需要使用方向盘，此时打开方向盘无需驾驶员的额外操作，使得车辆能够为驾驶员提供更加拟人化的服务，提高驾驶员的使用感受。此外，驾驶员启动车辆后，车辆能够控制方向盘自动打开，流程化的启动体验能够提高驾驶员和乘客的乘坐感受和科技感体验。

进一步地，在第一手柄和第二手柄在相反方向上产生相对移动之后，还包括：获取所述车辆的熄火状态；所述驱动结构反转；第一手柄和第二手柄在相对方向上产生相对移动。通过这样设置，驾驶员只需要通过对车辆进行熄火操作，即可以在驾驶舱获得更大的活动空间，不仅能够满足在车辆中休息时的活动空间，也能够满足驾驶员在离开驾驶舱时所需要的运动空间。

进一步地，在第一手柄和第二手柄在相对方向上产生相对移动之后，还包括：锁止结构锁定所述第一手柄和/或所述第二手柄的位置。通过这样设置，能够保持方向盘处于打开状态，即便方向盘受到了移动方向上的力，也不会被迫从打开状态切换为收纳状态。

进一步地，在第一手柄和第二手柄在相对方向上产生相对移动之后，还包括：获取所述驱动结构的扭矩；在所述驱动结构的实际扭矩大于预设值时，停止所述驱动结构。通过这样设置，能够避免在第一手柄和第二手柄相对移动的过程中夹持物品而导致收纳失败，但是驱动结构仍在继续工作而造成对驱动结构的损伤。

进一步地，在停止所述驱动结构之后，还包括：所述驱动结构正转；第一手柄和第二手柄在相反方向上产生相对移动。通过这样设置，能够在检测到方向盘有可能夹持物品或者人体时，通过马上停止方向盘的收纳并将方向盘切换为打开状态，能够帮助驾驶员将方向盘夹持的异物取出。

进一步地，在第一手柄和第二手柄在相反方向上产生相对移动之后，还包括：锁止结构锁定所述第一手柄和/或所述第二手柄的位置。通过这样设置，能够保持方向盘处于打开状态。在驾驶员或者乘客排除阻碍方向盘收纳的异物之前，方向盘都不会切换为收纳状态，从而能够避免异物对方向盘的进一步伤害，以及驾驶员和乘客在排查过程中方向盘对驾驶员和乘客产生人体伤害。

应理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本申请的方向盘的一个实施例的整体示意图，其中方向盘处于打开状态。

图2所示为图1所示的方向盘的整体示意图，其中方向盘处于收纳状态。

图3所示为本申请的方向盘的一个实施例的纵剖面示意图，其中方向盘处于打开状态。

图4所示为图3所示的方向盘的纵剖面示意图，其中方向盘处于收纳状态。

图5所示为图3所示的方向盘的横截面示意图，其中方向盘处于打开状态。

图6所示为图3所示的方向盘的横截面示意图，其中方向盘处于收纳状态。

图7所示为本申请的间隙调节结构的一个实施例的整体示意图。

图8所示为图7所示的间隙调节结构的纵剖面示意图。

图9所示为本申请的方向盘的控制方法的一个实施例的流程示意图。

图10所示为本申请的方向盘的控制方法的另一个实施例的流程示意图。

其中，100方向盘、1手柄、11第一手柄、12第二手柄、2伸缩结构、21第一连接件、211第一齿条、22第二连接件、221第二齿条、3驱动结构、31驱动齿轮、4壳体、41开口部、5间隙调节结构、51压块、52弹性件、53紧固件、531外表面、54润滑层、6限位结构、61限位槽、611第一限位表面、612第二限位表面、62限位块、7滚动结构、71滚针、Z运动平面。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的方式并不代表与本申请相一致的所有方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个，若仅指代“一个”时会再单独说明。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

参考图1至图6，本申请第一方面提供一种方向盘100，包括手柄1、伸缩结构2和驱动结构3。手柄1包括相对设置的第一手柄11和第二手柄12。伸缩结构2包括和第一手柄11连接的第一连接件21以及和第二手柄12连接的第二连接件22。驱动结构3包括和伸缩结构2连接的驱动器(未示出)。驱动器能够通过齿轮啮合传动，来驱动第一连接件21和第二连接件22。方向盘100包括打开状态和收纳状态：当第一手柄11和第二手柄12彼此远离时，方向盘100处于打开状态；当第一手柄11和第二手柄12彼此靠近时，方向盘100处于收纳状态。当驱动器驱动第一连接件21和第二连接件22远离彼此运动时，第一手柄11和第二手柄12在相反的方向上产生相对运动，此时方向盘100自收纳状态切换为打开状态。当驱动器驱动第一连接件21和第二连接件22朝向彼此运动时，第一手柄11和第二手柄12在相向方向上产生相对移动，此时方向盘100自打开状态切换为收纳状态。

通过这样设置，能够在不需要使用方向盘100时将方向盘100切换为收纳状态，减小方向盘100对空间的占用，为驾驶员提供更大的活动空间，提高驾驶员的使用感受。此外，在方向盘100自收纳状态切换为打开状态、或者在方向盘100自打开状态切换为收纳状态时，能够为驾驶员以及乘客带来更高级的科技体验，提升驾驶员和乘客的使用感受。

此外，参考图5和图6，本申请的伸缩结构2的运动平面Z设置为和手柄1的运动平面Z重合，能够在一定程度上减小方向盘100的厚度，不仅为驾驶员让出更大的活动空间，并且为方向盘100提供更精巧的外观，提高方向盘100的轻盈感和科技感。

在一些实施例中，出于美观的需求，方向盘100还包括罩设伸缩结构2和驱动结构3的壳体4，从而能够为驱动结构3和伸缩结构2提供遮挡，避免伸缩结构2和驱动结构3暴露于驾驶员和乘客的视线内，造成观感不佳的问题。为了使第一手柄11和第二手柄12能够在壳体4内部进行相对移动，壳体4包括沿手柄1的移动方向延伸的开口部41，手柄1穿设于开口部41。当方向盘100在收纳状态和打开状态之间切换时，第一手柄11和第二手柄12能够通过开口部41在壳体4中进行移动，以免壳体4和手柄1之间存在干涉。

参考图3和图4，在一些实施例中，驱动结构3包括与驱动器连接的驱动齿轮31。并且第一连接件21包括与驱动齿轮31啮合的第一齿条211、第二连接件22包括与驱动齿轮31啮合的第二齿条221。当方向盘100自收纳状态切换为打开状态时，驱动齿轮31正转，从而带动第一齿条211朝向第一手柄11的方向移动以及带动第二齿条221朝向第二手柄12的方向移动，使得第一手柄11和第二手柄12在相反的方向上移动，实现方向盘100的打开。当方向盘100自打开状态切换为收纳状态时，驱动齿轮31反转，从而带动第一齿条211朝向第二手柄12的方向移动，以及带动第二齿条221朝向第一手柄11的方向移动，使得第一手柄11和第二手柄12在相对的方向上移动，实现方向盘100的收纳。

通过设置驱动齿轮31、第一齿条211和第二齿条221，能够实现一个齿轮带动第一手柄11和第二手柄12的同时移动，减少传动结构。相比于多个传动结构的技术方案，能够有效地避免传动精度降低的问题。此外，由于传动结构精简，不仅能够降低方向盘100的制造成本，而且结构的简化能够整体降低方向盘100的重量，能够为驾驶员提供更加舒适的驾驶体验。

诚然，在其他实施例中，还可以是只有第一连接件21包括与驱动齿轮31啮合的第一齿条211，此时第二连接件22可以是固定的，或者可以是与其他和驱动齿轮31啮合的从动齿轮啮合从而进行移动等。同样地，也可以是只有第二连接件22包括与驱动齿轮31啮合的第一齿条211，本申请对此请不限制。

本领域技术人员按照实际需求调节第一齿条211和第二齿条221的长度，例如：在需要第一手柄11和第二手柄12更大程度地打开的实施例中，可以将第一齿条211和第二齿条221的长度增加；或者，在第一手柄11和第二手柄12只需要小程度地打开的实施例中，可以缩减第一齿条211和第二齿条221的长度。

以图4所示实施例为例，第一齿条211设置于驱动齿轮31的上方，因此第一齿条211能够通过自身的重力保持与驱动齿轮31的啮合关系。然而，第二齿条221设置于驱动齿轮31的下方，因此为了保证第二齿条221和驱动齿轮31的良好啮合，本申请的方向盘100还包括间隙调节结构5。结合图7和图8进行参考，间隙调节结构5包括在垂直于移动方向的方向上分布的压块51、弹性件52以及紧固件53；弹性件52的一端抵靠压块51、另一端抵靠紧固件53，并且处于压缩状态。压块51与第二齿条221远离驱动齿轮31的一侧抵接，紧固件53与壳体4连接。通过这样设置，弹性件52能够持续为压块51提供自第二齿条221指向驱动齿轮31的力，因此能够抵消第二齿条221的重力并将第二齿条221压紧于驱动齿轮31，有利于保持第二齿条221和驱动齿轮31之间的啮合关系，进而使第二手柄12能够顺利地进行移动。

此外，在一些实施例中，紧固件53的外表面531设置有外螺纹，壳体4上设置有对应的内螺纹。通过调节紧固件53在壳体4上的位置，可以调节间隙调节结构5的整体位置。例如在长时间使用方向盘100后，弹性件52老化导致弹性下降，此时可以通过调节紧固件53的位置，使得间隙调整结构整体朝向第二齿条221移动，从而调整第二齿条221和驱动齿轮31的啮合松紧度。

由于间隙调节结构5与壳体4保持固定，因此和第二齿条221之间存在相对移动。而相对移动则会在第二齿条221朝向压块51的表面、以及压块51朝向第二齿条221的表面产生摩擦，进而导致噪音等问题。因此，在一些实施例中，间隙调节结构5还包括润滑层54，润滑层54设置于压块51朝向第二齿条221的表面。通过设置润滑层54，能够减小压块51和第二齿条221之间的摩擦，有利于避免摩擦产生的噪音导致对驾驶员和乘客的困扰。并且，摩擦减小有助于避免长期摩擦导致的摩擦疲劳，因此有利于延长第二齿条221和压块51的使用寿命。如图7所示，压块51朝向第二齿条221的表面能够设置有多个沟槽，从而能够容纳更多的润滑物质，维持润滑层54的润滑效果。

实际上，第一齿条211和驱动齿轮31之间、以及第二齿条221和驱动齿轮31之间都可以设置有润滑层，从而能够使得第一手柄11和第二手柄12的运动更加地顺利，并且能够避免齿轮啮合过程中产生的机械碰撞的噪声，为驾驶员和乘客提供更加静音的科技感受。

应当说明的是，在垂直于手柄1的移动方向上，位于驱动齿轮31下方的为第二齿条221，与该齿条连接的则为第二手柄12。图3和图4所示实施例中，第二手柄12为右侧的手柄1，这应当作为示例性而非限制性的。当左侧的手柄1的齿条位于驱动齿轮31下方时，那么左侧的手柄1则为第二手柄12。

在一些实施例中，方向盘100的控制器(未示出)能够通过控制驱动器的驱动参数(例如：旋转圈数)来控制第一手柄11和第二手柄12的打开或者收纳位置。为了提高第一手柄11和第二手柄12的打开位置和收纳位置的精度，本申请的方向盘100包括位置传感器(未示出)。位置传感器用于检测第一手柄11和第二手柄12的位置，当第一手柄11和第二手柄12抵达收纳位置或者打开位置时，位置传感器能够得到对应的极限位置信号。随后位置传感器向控制器发送该与极限位置信号有关的控制信号，控制器根据该控制信号向驱动器发送驱动信号，使驱动器停止转动。而第一手柄11和第二手柄12的打开位置和收纳位置可以通过驱动器进行控制：当驱动器停止转动时，驱动齿轮31停止转动，此时第一齿条211和第二齿条221与驱动齿轮31之间的啮合传动停止，从而停止第一手柄11和第二手柄12的进一步打开或者进一步收纳。通过设置位置传感器，能够为控制器提供信号依据，根据第一手柄11和第二手柄12的实际位置来控制驱动器的运行状态，避免在驱动结构3老化后，由于传动精度下降，原有的驱动参数无法使第一手柄11和第二手柄12运行至极限位置而导致的方向盘100无法完全打开或者完全收纳。

在一些实施例中，位置传感器也可以只检测第一手柄11的位置，或者只检测第二手柄12的位置，本申请对此并不限制。

为了提高方向盘100伸缩结构2和驱动结构3之间连接的稳固性，在一些实施例中，方向盘100还包括限位结构6。限位结构6包括限位块62和与限位块62配合的限位槽61。以图3-图6所示实施例为例，限位块62分别设置于第一齿条211和第二齿条221朝向壳体4的一侧上，限位槽61设置于壳体4朝向第一齿条211和第二齿条221的一侧上。限位槽61包括第一限位表面611和第二限位表面612。当方向盘100处于收纳状态时，限位块62抵靠于第一限位表面611；当方向盘100处于打开状态时，限位块62抵靠于第二限位表面612。

如此，限位槽61可以限制第一手柄11和第二手柄12的极限位置，避免在方向盘100的伸缩结构2和驱动结构3老化后，由于传动误差的原因，导致在第一手柄11和第二手柄12完全打开时第一齿条211、第二齿条221和驱动齿轮31之间脱开，使得啮合失效，进而导致方向盘100无法实现收纳状态的切换。或者，在第一手柄11和第二手柄12已经抵达收纳位置时，由于传动误差的原因驱动齿轮31继续转动，第一手柄11和第二手柄12则可能由于齿轮啮合过度导致卡死于收纳位置，进而导致方向盘100无法实现打开状态的切换。此外，限位槽61和限位块62之间的配合能够为第一齿条211和第二齿条221的移动提供导向帮助，使第一齿条211和第二齿条221在既定的方向上移动。

应当说明的是，附图示出的限位槽61和限位块62的数量以及设置位置应当作为示例性而非限制性的。本领域技术人员可以按需设置限位槽61和限位块62的数量以及位置，例如：可以是限位块62设置于壳体4、限位槽61设置于第一齿条211或者第二齿条221；或者，可以是只在壳体4的一侧设置有限位槽61；或者，可以是只有第一齿条211或者第二齿条221对应设置有限位结构6，本申请对此并不限制。

为了使第一齿条211和第二齿条221能够平稳移动，在一些实施例中，方向盘100还包括滚动结构7。滚动结构7包括多个与壳体4连接的滚针71，并且多个滚针71沿第一手柄11和第二手柄12的移动方向分布。参考图3和图4，部分滚针71与第一齿条211远离驱动齿轮31的一侧滚动接触，并且部分滚针71与第二齿条221远离驱动齿轮31的一侧滚动接触。相比于第一齿条211和第二齿条221与壳体4接触的方案，滚针71的滚动接触能够减少第一齿条211和第二齿条221移动过程中的摩擦力，进而避免第一齿条211、第二齿条221和壳体4的摩擦疲劳导致的材料失效。相比于第一齿条211和第二齿条221悬空于壳体4中，仅与驱动齿轮31接触的方案，滚针71能够为第一齿条211和第二齿条221提供支撑力，并且能够在一定程度上起到导向作用，有利于保证第一齿条211和第二齿条221的移动方向。

应当说明的是，与第一齿条211接触的滚针71的数量和与第二齿条221接触的滚针71的数量可以相同或者不同，本申请对此并不限制。并且，在一些实施例中，也可以是只有第一齿条211对应设置有滚动结构7，或者只有第二齿条221对应设置有滚动结构7，本申请对此并不限制。

为了提高方向盘100的使用安全性，本申请的方向盘100还包括用于锁定手柄1的位置的锁止结构(未示出)。当第一手柄11和第二手柄12移动到极限位置时，锁止结构锁定第一手柄11和第二手柄12的位置。极限位置可以是收纳状态的极限位置，也可以是打开状态的极限位置。通过在打开极限位置设置锁止结构，可以提高驾驶安全性，避免驾驶员在驾驶过程中，由于意外碰撞第一手柄11或者第二手柄12或者用力挤压第一手柄11和第二手柄12而导致方向盘100切换为收纳状态造成的驾驶安全问题。在收纳极限位置设置锁止结构，可以避免人为拉扯第一手柄11和第二手柄12，使方向盘100强行切换为打开状态而造成的驱动结构3和伸缩结构2的磨损。此外，还能够避免孩童玩耍方向盘100并拉扯第一手柄11和第二手柄12的过程中驱动结构3和伸缩结构2夹伤孩童。

锁止结构可以是设置于开口部41的爪夹装置(未示出)，并且第一连接件21和第二连接件22在极限位置处设置有对应凹槽。当方向盘100打开或者收纳到极限位置时，爪夹装置卡紧于凹槽处，从而实现对第一手柄11和第二手柄12的位置限定。在方向盘100包含限位槽61和限位块62的实施例中，还可以是限位槽61靠近第一限位表面611和第二限位表面612的位置设置有锁止柱(未示出)，限位块62设置有锁止孔(未示出)。当方向盘100打开或者收纳到极限位置时，锁止孔运动到锁止柱的位置，此时锁止柱伸出，并卡死限位块62的位置，从而实现第一手柄11和第二手柄12的位置限定。或者，也可以是限位槽61设置锁止孔，限位块62设置有锁止柱，本申请对此并不限制。

实际上，锁止结构也可以是只锁定第一手柄11的极限位置，或者只锁定第二手柄12的极限位置。在第一连接件21包括第一齿条211和第二连接件22包括第二齿条221的实施例中，由于第一齿条211和第二齿条221之间存在传动关系，当第一齿条211的位置固定，第二齿条221也难以移动，因此，可以只通过锁定其中一个齿条位置来实现方向盘100打开状态和收纳状态的锁定。

基于上文所述的方向盘，本申请的第二方面提供一种车辆，包括前述实施例所述的方向盘。通过在车辆中设置本申请的方向盘，能够在车辆停止时将方向盘切换为收纳状态，使得驾驶员能够在驾驶舱中拥有更多的可支配空间。此外，方向盘能够在打开状态和收纳状态之间切换的特点能够提高车辆的科技感，提高驾驶员和乘客的乘坐体验。

方向盘与车辆的转向轴连接，在一些实施例中，转向轴还与液压伸缩结构连接。液压伸缩结构能够实现转向轴在其轴线方向的伸缩运动，进而能够实现方向盘在转向轴轴线上的伸缩运动。在该实施例中，当不需要使用方向盘时，方向盘能够自打开状态切换为收纳状态，并且通过液压伸缩结构收缩入车辆的仪表板中，进一步为驾驶员腾让更多地活动空间。当需要使用方向盘时，液压伸缩结构使转向轴沿其轴线方向延伸，使得方向盘从仪表板中伸出，随后使方向盘自收纳状态切换为打开状态，能够实现方向盘的正常使用。

参考图9，本申请的第三方面提供一种方向盘的控制方法200，能够应用于上文所述的车辆。控制方法包括：

在步骤201中，获取车辆的启动状态。

在该实施例中，启动状态可以是车辆处于点火但停止的状态，或者车辆处于熄火但是通电的状态，本申请对此并不限制。

在步骤202中，驱动结构正转。

此处所指的正转，实际上是指能够使第一连接件朝向第一手柄的方向运动、以及使第二连接件朝向第二手柄的方向运动的转动方向。

在步骤203中，第一手柄和第二手柄在相反方向上产生相对移动。

此时第一手柄和第二手柄运动远离彼此，在垂直于手柄的移动平面上，方向盘的尺寸变大，从而实现方向盘的打开。通过获取车辆的启动状态，车辆能够预判此时驾驶员需要使用方向盘，此时打开方向盘无需驾驶员的额外操作，使得车辆能够为驾驶员提供更加拟人化的服务，提高驾驶员的使用感受。

此外，驾驶员启动车辆后，车辆能够控制方向盘自动打开，流程化的启动体验能够提高驾驶员和乘客的乘坐感受和科技感体验。

在一些实施例中，在步骤203之后，还包括：锁定所述第一手柄和所述第二手柄的位置。通过锁定第一手柄和第二手柄的位置，能够保持方向盘处于打开状态，即便方向盘受到了移动方向上的力，也不会被迫从打开状态切换为收纳状态。如此，能够进一步提高方向盘的使用安全性，避免驾驶过程中方向盘的意外收纳。

诚然，在其他实施例中，也可以只锁定第一手柄的位置，或者只锁定第二手柄的位置，本申请对此并不限制。

在步骤204中，获取所述车辆的熄火状态。

熄火状态意味着驾驶员此时停车准备休息或者离开驾驶舱。当获取车辆的熄火状态时，车辆可以预判此时驾驶员不需要使用方向盘，因此可以启动方向盘的收纳状态。

在步骤205中，所述驱动结构反转。

此处所指的反转，实际上是指能够使第一连接件朝向第二手柄方向运动、以及使第二连接件朝向第一手柄方向运动的转动方向。

在步骤206中，第一手柄和第二手柄在相对方向上产生相对移动。

此时第一手柄和第二手柄运动彼此靠近，在垂直于手柄的移动平面上，方向盘的尺寸变小，从而实现方向盘的收纳。通过根据熄火状态来启动方向盘的收纳状态，驾驶员只需要通过对车辆进行熄火操作，即可以在驾驶舱获得更大的活动空间，不仅能够满足在车辆中休息时的活动空间，也能够满足驾驶员在离开驾驶舱时所需要的运动空间。

在一些实施例中，在步骤206之后，还包括步骤：锁定所述第一手柄和所述第二手柄的位置。通过锁定第一手柄和第二手柄的位置，能够保持方向盘处于收纳状态，即便方向盘受到了在移动方向上的力，也不会被迫从收纳状态切换为打开状态。如此，能够避免强行拉扯对驱动结构和伸缩结构的损坏，并且也能够避免在手动拉扯第一手柄和第二手柄的过程中驱动结构和伸缩结构可能对人体造成夹伤的问题。

诚然，在其他实施例中，也可以只锁定第一手柄的位置，或者只锁定第二手柄的位置，本申请对此并不限制。

在一些实施例中，在步骤206之后，还包括步骤：获取所述驱动结构的扭矩；在所述驱动结构的实际扭矩大于预设值时，停止驱动结构。驱动结构驱动伸缩结构进行运动的扭矩称为额定扭矩，在驱动结构的实际扭矩大于额定扭矩的例如20％、30％或者35％时，停止驱动结构。通过获取扭矩，能够通过扭矩是否大于额定扭矩来判断驱动结构的运行过程中是否存在障碍，因此能够避免在第一手柄和第二手柄相对移动的过程中夹持物品而导致收纳失败，但是驱动结构仍在继续工作而造成对驱动结构的损伤。此外，通过获取驱动结构的扭矩，能够判断方向盘是否夹到驾驶员或者乘客的身体。当扭矩过大时，停止驱动结构能够避免方向盘对物品或者身体的进一步伤害。

在该实施例中，在停止驱动结构之后，还可以包括步骤：驱动结构正转；第一手柄和第二手柄在相反方向上产生相对移动。如此，当检测到方向盘有可能夹持物品或者人体时，通过马上停止方向盘的收纳并将方向盘切换为打开状态，能够帮助驾驶员将方向盘夹持的异物取出。

在车辆包括转向轴以及与转向轴连接的液压伸缩结构的实施例中，在步骤202之前，还可以包括步骤：液压伸缩结构驱动转向轴沿轴线方向延长运动。在该实施例中，能够在车辆点火时，将收纳在仪表板中的方向盘伸出。随后再通过使第一手柄和第二手柄在相反方向上运动来实现方向盘的打开。此外，在步骤206之后，还可以包括：液压伸缩结构驱动转向轴沿轴线方向收缩运动。此时，车辆熄火后，可以先将方向盘自打开状态切换为收纳状态，再将方向盘整体收缩至仪表板中，从而能够进一步增加驾驶舱中的空间，为驾驶员提供更多的活动空间。

在一些实施例中，无需等待方向盘完全从仪表板中伸出，再将方向盘切换为打开状态，而是在液压伸缩结构运动例如80％的行程后，此时方向盘的驱动结构开始工作，将方向盘切换为打开状态。如此，多个不同机械结构的运动能够同时进行，不仅缩短方向盘的打开时间，而且多个机械结构的运动能够为驾驶员和乘客带来更高级的科技视觉和科技体验。

同样地，在方向盘收缩入仪表板中时，无需等到方向盘完全处于收纳状态，而是可以在方向盘的第一手柄和第二手柄运动例如80％的行程后，液压伸缩结构开始同步工作，同时实现方向盘的收纳和收缩。

上述针对行程描述的百分比应当作为示例性而非限制性的，本领域技术人员可以根据实际需求和期望的视觉效果设定百分比数值。但是容易理解的是，百分比数值越大，方向盘完全打开和完全收纳的时间则越长；百分比数值越小，则容易导致方向盘在打开或者收缩时和仪表板零部件的干涉，并且视觉感受较差。在本申请的一些实施例中，行程百分比数值范围大于等于60％且小于等于95％，该百分比能够为乘客和驾驶员提供较佳的科技视觉体验感，并且也能够避免部件运动过程中的干涉。

参考图10，本申请还提供另一种方向盘的控制方法300，能够应用于前述的实施例。该控制方法包括：

在步骤301中，获取车辆的启动状态。

在该实施例中，启动状态可以是车辆处于点火但停止的状态，或者车辆处于熄火但是通电的状态，本申请对此并不限制。

在步骤302中，驱动结构正转。

此处所指的正转，实际上是指能够使第一连接件朝向第一手柄的方向运动、以及使第二连接件朝向第二手柄的方向运动的转动方向。

在步骤303中，第一手柄和第二手柄在相反方向上产生相对移动。

此时第一手柄和第二手柄运动远离彼此，在垂直于手柄的移动平面上，方向盘的尺寸变大，从而实现方向盘的打开。通过获取车辆的启动状态，车辆能够预判此时驾驶员需要使用方向盘，此时打开方向盘无需驾驶员的额外操作，使得车辆能够为驾驶员提供更加拟人化的服务，提高驾驶员的使用感受。

此外，驾驶员启动车辆后，车辆能够控制方向盘自动打开，流程化的启动体验能够提高驾驶员和乘客的乘坐感受和科技感体验。

在步骤304中，锁定所述第一手柄和/或所述第二手柄的位置。

通过锁定第一手柄和第二手柄的位置，能够保持方向盘处于打开状态，即便方向盘受到了移动方向上的力，也不会被迫从打开状态切换为收纳状态。如此，能够进一步提高方向盘的使用安全性，避免驾驶过程中方向盘的意外收纳。

在步骤305中，获取所述车辆的熄火状态。

熄火状态意味着驾驶员此时停车准备休息或者离开驾驶舱。当获取车辆的熄火状态时，车辆可以预判此时驾驶员不需要使用方向盘，因此可以启动方向盘的收纳状态。

在步骤306中，所述驱动结构反转。

此处所指的反转，实际上是指能够使第一连接件朝向第二手柄方向运动、以及使第二连接件朝向第一手柄方向运动的转动方向。

在步骤307中，第一手柄和第二手柄在相对方向上产生相对移动。

此时第一手柄和第二手柄运动彼此靠近，在垂直于手柄的移动平面上，方向盘的尺寸变小，从而实现方向盘的收纳。通过根据熄火状态来启动方向盘的收纳状态，驾驶员只需要通过对车辆进行熄火操作，即可以在驾驶舱获得更大的活动空间，不仅能够满足在车辆中休息时的活动空间，也能够满足驾驶员在离开驾驶舱时所需要的运动空间。

在步骤308中，获取所述驱动结构的扭矩。

通过获取驱动结构的扭矩，可以判断此时方向盘是否夹持异物。例如在驱动结构的实际扭矩大于预设值时，可以判断此时驱动结构需要更大的扭矩才能够实现方向盘的收纳，那么也就意味着在第一手柄和第二手柄的移动方向上存在异物阻碍第一手柄和第二手柄的运动。

在步骤309中，在所述驱动结构的实际扭矩大于预设值时，停止所述驱动结构。

驱动结构驱动伸缩结构进行运动的扭矩称为额定扭矩，在驱动结构的实际扭矩大于额定扭矩的例如20％、30％或者35％时，停止驱动结构。在驱动结构扭矩大于预设值时，通过停止驱动结构，能够停止第一手柄和第二手柄的进一步运动。当异物是物品时，可以避免方向盘进一步夹持物品导致物品损坏，或者物品导致第一手柄或者第二手柄卡死，无法在进一步打开。当异物是驾驶员或者乘客的身体时，可以避免方向盘对驾驶员和乘客造成人生伤害。

在步骤310中，所述驱动结构正转。

在步骤311中，第一手柄和第二手柄在相反方向上产生相对移动。

如此，当检测到方向盘有可能夹持物品或者人体时，通过马上停止方向盘的收纳并将方向盘切换为打开状态，能够帮助驾驶员将方向盘夹持的异物取出。

在步骤312中，锁定所述第一手柄和/或所述第二手柄的位置。

通过锁定第一手柄和第二手柄的位置，能够保持方向盘处于打开状态。在驾驶员或者乘客排除阻碍方向盘收纳的异物之前，方向盘都不会切换为收纳状态，从而能够避免异物对方向盘的进一步伤害，以及驾驶员和乘客在排查过程中方向盘对驾驶员和乘客产生人体伤害。

应当说明的是，在步骤309中，若获得的驱动结构的实际扭矩小于或者等于预设值时，则无需执行步骤310、311和312，第一手柄和第二手柄继续在相对方向上产生相对移动，直至方向盘切换为收纳状态。实际扭矩小于或者等于预设值，可以判定为此时驱动结构运行过程中不存在异物或者障碍物妨碍方向盘切换为收纳状态，因此此时方向盘的第一手柄和第二手柄可以保持运动，直至完全切换为收纳状态。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本申请精神作举例说明。本申请所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做多种修改、补充、或采用类似的方法替代，但并不会偏离本申请的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

Claims (16)

1.一种方向盘，其特征在于，包括：

手柄，包括相对设置的第一手柄和第二手柄；

伸缩结构，包括与所述第一手柄连接的第一连接件和与所述第二手柄连接的第二连接件；以及

驱动结构，包括与所述伸缩结构连接的驱动器；所述驱动器用以通过齿轮啮合传动驱动所述第一连接件或所述第二连接件运动，从而控制所述第一手柄和所述第二手柄在相向或相反方向上产生相对移动；其中，所述伸缩结构的运动平面和所述手柄的运动平面重合。

2.根据权利要求1所述的方向盘，其特征在于，所述驱动结构包括与所述驱动器连接的驱动齿轮；

其中，所述第一连接件包括与所述驱动齿轮啮合的第一齿条；和/或，所述第二连接件包括与所述驱动齿轮啮合的第二齿条。

3.根据权利要求2所述的方向盘，其特征在于，所述方向盘还包括：

壳体，罩设所述伸缩结构和所述驱动结构，并且包括沿所述手柄的移动方向延伸的开口部，所述手柄穿设于所述开口部。

4.根据权利要求3所述的方向盘，其特征在于，所述方向盘还包括：

间隙调节结构，包括在垂直于所述移动方向的方向上分布的压块、弹性件以及紧固件；所述弹性件的一端抵靠所述压块、另一端抵靠所述紧固件，并且处于压缩状态；所述压块与所述第二齿条远离所述驱动齿轮的一侧抵接，所述紧固件与所述壳体连接。

5.根据权利要求4所述的方向盘，其特征在于，所述间隙调节结构还包括润滑层，所述润滑层设置于所述压块朝向所述第二齿条的表面。

6.根据权利要求3所述的方向盘，其特征在于，所述方向盘还包括：

滚动结构，所述滚动结构包括多个与所述壳体连接的滚针；多个所述滚针沿所述移动方向分布；

其中，多个所述滚针与所述第一齿条远离所述驱动齿轮的一侧滚动接触；和/或，多个所述滚针与所述第二齿条远离所述驱动齿轮的一侧滚动接触。

7.根据权利要求1所述的方向盘，其特征在于，所述方向盘还包括：

壳体，罩设所述伸缩结构和所述驱动结构，并且包括沿所述手柄的移动方向延伸的开口部，所述手柄穿设于所述开口部；

限位结构，包括限位块和限位槽；所述限位块和所述限位槽配合；

其中，所述限位块和限位槽中的一方设置于所述第一连接件朝向所述壳体的一侧，另一方设置于所述壳体朝向所述第一连接件的一侧；和/或，所述限位块和限位槽中的一方设置于所述第二连接件朝向所述壳体的一侧，另一方设置于所述壳体朝向所述第二连接件的一侧。

8.根据权利要求1所述的方向盘，其特征在于，所述方向盘还包括：

锁止结构，用于锁定所述手柄的位置；其中，所述第一手柄移动到极限位置时，所述锁止结构锁定所述第一手柄的位置；和/或，所述第二手柄移动到极限位置时，所述锁止结构锁定所述第二手柄的位置。

9.根据权利要求1所述的方向盘，其特征在于，所述方向盘还包括：

位置传感器，用于检测所述第一手柄和/或所述第二手柄的位置。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的方向盘。

11.一种方向盘的控制方法，应用于如权利要求10所述的车辆，其特征在于，包括：

获取车辆的启动状态；

驱动结构正转；

第一手柄和第二手柄在相反方向上产生相对移动。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，在第一手柄和第二手柄在相反方向上产生相对移动之后，还包括：

获取所述车辆的熄火状态；

所述驱动结构反转；

第一手柄和第二手柄在相对方向上产生相对移动。

13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，在第一手柄和第二手柄在相对方向上产生相对移动之后，还包括：

锁定所述第一手柄和/或所述第二手柄的位置。

14.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，在第一手柄和第二手柄在相对方向上产生相对移动之后，还包括：

获取所述驱动结构的扭矩；

在所述驱动结构的实际扭矩大于预设值时，停止所述驱动结构。

15.根据权利要求14所述的控制方法，其特征在于，在停止所述驱动结构之后，还包括：

所述驱动结构正转；

第一手柄和第二手柄在相反方向上产生相对移动。

16.根据权利要求11或15所述的控制方法，其特征在于，在第一手柄和第二手柄在相反方向上产生相对移动之后，还包括：

锁定所述第一手柄和/或所述第二手柄的位置。

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