CN117222568A - 具有方向盘组件的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有方向盘组件的车辆(1)，包括控制单元(8)和位于转向柱(9)上的、连接到控制单元(8)的、能够从转向位置(L)定位到安全位置(S)的方向盘(4)。根据本发明，该方向盘组件包括连接到控制单元(8)的调节单元(7)，至少用于将位于转向柱(9)上的方向盘(4)从转向位置(L)定位到安全位置(S)，并且该方向盘组件被构造成在从转向位置(L)定位到安全位置(S)时振动。

Description

具有方向盘组件的车辆
技术领域
本发明涉及一种具有方向盘组件的车辆，包括控制单元和位于转向柱上的、连接到控制单元的、能够从转向位置定位到安全位置的方向盘。
背景技术
从DE 198 60 804A1中已知在具有仪表盘和方向盘的机动车辆中的驾驶员安全气囊的布置。在仪表盘中安装至少一个折叠的驾驶员安全气囊，该驾驶员安全气囊可以通过气体发生器填充，并且可以通过仪表盘的安全气囊出口在驾驶员前面展开。
发明内容
本发明的目的是指定具有方向盘组件的车辆。
根据本发明，该目的由具有权利要求1所述特征的车辆实现。
本发明的有利的设计方案是从属权利要求的主题。
一种具有方向盘组件的车辆，包括控制单元和位于转向柱上的、连接到控制单元的、能够从转向位置定位到安全位置的方向盘。方向盘组件包括连接到控制单元的调节单元，至少用于将位于转向柱上的方向盘从转向位置定位到安全位置。此外，方向盘组件被构造成在从转向位置定位到安全位置时振动。
通过振动方向盘组件，特别是方向盘，当方向盘从转向位置定位到安全位置时，提醒车辆用户，特别是车辆的驾驶员将双手从方向盘上松开。这可以最大限度地避免车辆用户在方向盘定位到安全位置时被拉到仪表板的方向，如果他/她用双手握住方向盘。
在实施方案中，控制单元被构造成在自动驾驶操作启动时和/或在驾驶员安全气囊即将触发之前，激活用于将方向盘从转向位置定位到安全位置的调节单元。
如果由于自动驾驶操作的激活而将方向盘定位到安全位置，则方向盘不再突出到乘客舱中，从而为车辆用户创造了更大的移动空间。
如果由于车辆即将发生碰撞而将方向盘定位到安全位置，则分配给车辆用户的驾驶员安全气囊基本上可以不受阻碍地自由展开以占据其作用位置。这可以优化驾驶员安全气囊对车辆用户的保护效果。
方向盘的振动可以确保在发生事故时或事故发生前不久，车辆用户将双手从方向盘上松开，因为车辆用户的手柄不足以将方向盘保持在转向位置。例如，振动可以是脉动的。
在构造方案中，调节单元在构造中包括耦合到电动机的牵引元件，使得调节单元是可逆的。因此，方向盘可以多次定位到安全位置并返回到转向位置，而不影响调节单元的任何功能。
在替代或另外的实施方案中，调节单元包括耦合到烟火气体发生器的牵引元件。当烟火气体发生器被触发时，牵引力作用在牵引元件上，特别是以绳索的形式作用，使得方向盘可以从转向位置定位到安全位置。例如，如果确定车辆即将发生碰撞，并且需要在驾驶员安全气囊触发之前的最短时间内将方向盘定位到安全位置，则选择此实施方案。这最大限度地保证了驾驶员安全气囊的畅通无阻地展开。
方向盘组件的改进方案规定，转向柱的阻挡部/挡板和/或机械导向装置相对于套管构造成，当方向盘从转向位置定位到安全位置时，产生方向盘组件的振动，特别是方向盘的振动。因此，不需要布置单独的功能元件来产生振动。此外，不需要相应地铺设电缆来传输控制信号和向功能元件提供电能。
特别是，在可能的改进方案中，在转向柱和/或套管上设置并且/或者成形有用于产生振动的阻挡元件。在这种情况下，阻挡元件可以被构造成转向柱和套管之间的齿部，使得当方向盘定位到安全位置时，转向柱及其齿部沿着套管的齿部引导，从而使方向盘振动。
替代地或另外地，在另一构造方案中，与方向盘和/或转向柱耦合的振动马达被构造成在方向盘组件特别是方向盘从转向位置定位到安全位置时产生其振动。例如，如果车辆具有车道保持辅助装置，则可以使用现有的振动马达，使得方向盘在定位时从转向位置振动到安全位置，从而使车辆用户将双手从方向盘上松开。
在另一实施方式中，为了使方向盘在驾驶员安全气囊触发之前立即定位到安全位置，控制单元与碰撞传感器耦合。如果碰撞传感器确定车辆即将发生碰撞，则碰撞传感器立即向控制单元发送相应的信号，以便将方向盘定位在安全位置，并且方向盘在定位时振动。
在替代或另外的实施方式中，控制单元耦合到用于自动驾驶操作的辅助系统，使得控制单元在辅助系统激活时产生控制信号，并相应地驱动调节单元以将方向盘从转向位置定位到安全位置。
附图说明
下面参考附图更详细地解释本发明的实施例。
在附图中：
图1示意性地示出了车辆的一部分，车辆用户坐在车辆座位上，
图2示意性地示出了车辆的放大部分，车辆用户握住车辆的方向盘，
图3示意性地示出了具有调节装置的方向盘组件，
图4示意性地示出了具有烟火气体发生器的方向盘组件和处于转向位置的方向盘的剖面图，
图5示意性地示出了触发时带有烟火气体发生器的方向盘组件的剖面图，
图6示意性地示出了当振动方向盘定位到安全位置时方向盘组件的剖面图，
图7示意性地示出了当处于安全位置时具有振动方向盘的方向盘组件的剖面图，
图8示意性地示出了方向盘位于转向位置的方向盘组件的第一另一实施方式的剖面图，
图9示意性地示出了具有振动方向盘的方向盘组件的第一另一实施方式的剖面图，当其定位到安全位置时，
图10示意性地示出了当处于安全位置时具有振动方向盘的方向盘组件的第一另一实施方式的剖面图，
图11示意性地示出了方向盘位于转向位置的方向盘组件的第二另一实施方式的剖面图，
图12示意性地示出了具有振动方向盘的方向盘组件的第二另一实施方式的剖面图，当其定位到安全位置时；并且
图13示意性地示出了当处于安全位置时具有振动方向盘的方向盘组件的第二另一实施方式的剖面图。
在所有附图中相互对应的部分都用相同的附图标记标示。
具体实施方式
图1示出了车辆1的一部分，车辆用户2坐在车辆座位3上。图2示出了车辆1的放大部分，车辆用户2坐在车辆座位3上。车辆1处于手动驾驶操作，并且车辆用户2在双手中握有车辆1的方向盘4以执行转向移动。
通常，已知分配给车辆用户2的驾驶员安全气囊5，如图1和图2中以高度简化的方式示出，集成到方向盘4中，特别是方向盘套。驾驶员安全气囊5因此从方向盘4的中心展开，其中，驾驶员安全气囊5的动态展开撕开未示出的安全气囊盖，并且释放也未示出的外壳的安全气囊出口。驾驶员安全气囊5从该安全气囊出口展开并占据其作用位置。驾驶员安全气囊5通常至少部分地支撑在方向盘轮缘4.1上，以产生约束力。
或者，驾驶员安全气囊5也可以集成到车辆1的仪表板6中，驾驶员安全气囊5从其中展开。驾驶员安全气囊5在方向盘4上展开。根据图1和图2所示的实施例，驾驶员安全气囊5集成到仪表板6中。
替代地，驾驶员安全气囊5可以设置在仪表板6的下侧和/或周边，例如在车顶区域和/或车辆1的内部整流罩中。
这种包括驾驶员安全气囊5的安全气囊系统通常被布置为使得在车辆1的碰撞中具有用于手动驾驶操作的车身定位的车辆用户2在很大程度上通过驾驶员安全气囊5处于其作用位置的驾驶员安全气囊而受到保护。
此外，通常已知车辆1具有用于车辆1的自动驾驶操作的辅助系统。其中，车辆用户2基本上将其驾驶任务完全交给车辆1，即辅助系统，使得车辆用户2可以采取不同的座位位置并进行不同的活动。
如果车辆用户2具有不同的座位位置，例如朝向未示出的乘客座位，则存在这样一种风险，即在碰撞的情况下，驾驶员安全气囊5的作用位置仅对车辆用户2提供有限的伤害保护，例如，因为车辆用户2和驾驶员安全气囊5之间的距离太大。
以下描述了方向盘组件的各种实施方式，其包括调节单元7和控制单元8，其被构造成用于在车辆1的自动驾驶操作启动时和/或在驾驶员安全气囊5触发之前将方向盘4从图3至图5、图8和图11所示的转向位置L定位到图7、图10和图13所示的安全位置S。此外，转向组件被构造成在定位方向盘4时从转向位置L振动到安全位置S。
在转向位置L中，方向盘4相对于车辆用户2定位，使得后者能够相对舒适地抓住方向盘4以执行转向移动。
在安全位置S中，方向盘4以相对靠近仪表板6或位于仪表板6中的方式定位。由此，集成在仪表板6中的驾驶员安全气囊5可以跨越方向盘4展开，其中，方向盘4不构成驾驶员安全气囊5展开的障碍。
图3示出了具有方向盘4、固定有方向盘4的转向柱9、转向柱9分段运行在其中的套管10和调节装置11的转向组件。借助于调节装置11，可以在转向柱9和套管10的方向上调节方向盘4，以及调节方向盘4相对于车辆用户2的角度。
图4至图7示出了方向盘组件的实施方式，其具有用于将方向盘4从转向位置L定位到安全位置S的调节单元7。
在该实施方式中，调节单元7包括烟火气体发生器12和绳索形式的牵引元件13。其中，牵引元件13的一端连接到转向柱9，另一端连接到气体发生器12。
如果特别是根据来自车辆1的碰撞传感器的检测到的信号，确定车辆1即将发生超过预测碰撞严重程度的预定阈值的碰撞，则将相应的信号发送到耦合到调节单元7的控制单元8。
借助于随后产生的来自控制单元8的信号，在驾驶员安全气囊5触发之前立即激活调节单元7，使得带有方向盘4的转向柱9被拉入。
根据图4至图7所示的实施方式，调节单元7是不可逆地设计的。
根据控制单元8的信号点燃气体发生器12，由此牵引力作用于牵引元件13，方向盘4占据其安全位置S。因此，方向盘4加速远离车辆用户2。
为了在将方向盘4定位到安全位置S时产生转向组件的振动，转向柱9具有环形构造的导向元件9.1。在套管10的内表面上构造伸入套管10的空腔的阻挡元件10.1。
如果转向柱9由于作用在牵引元件13上的牵引力而被拉入套管10中，则导向元件9.1沿着阻挡元件10.1滑动。因此，带有固定在其上的方向盘4的转向柱9在从转向位置L定位到安全位置S时发生振动。拉入过程中的振动如图6和图7中的虚线所示。
替代地或另外地，针对气体发生器12可设置用于将方向盘4从转向位置L可逆地定位到安全位置S的电动机。其中，电动机特别被构造成直线电机，并且牵引元件13的相对端部连接到电动机。当电动机被激活时，其产生作用于牵引元件13的牵引力，以将转向柱9拉入套管10。
图8至图10示出了方向盘组件的第一另一实施方式，其中，带有方向盘4的转向柱9的定位也借助于气体发生器12和牵引元件13。
在第一另一实施方式中，提供了产生方向盘4的振动的振动马达14，特别是电动凸轮/偏心器14.1。为此，振动电机14，特别是其偏心器14.1，与转向柱9耦合。当振动马达14由于控制单元8的信号而被激活时，偏心器14.1旋转，使转向柱9和设置在其上的方向盘4振动。特别地，转向柱9通过这样构造的偏心器14.1升降，由此产生振动。再次，转向柱9和方向盘4的振动用虚线表示。例如，该振动马达14可以是车辆1的车道保持辅助装置的一部分，并且在从转向位置L定位到安全位置S时用于振动方向盘4。
例如，用于产生触觉警告的振动马达14可以在方向盘4的定位发生之前被激活。
方向盘组件的第二另一实施方式如图11至图13所示。
在方向盘组件的第二另一实施方式中，信号连接到控制单元8的气体发生器12’集成到套管10中。
密封元件15设置在转向柱9的自由端部，使得套管10在转向柱9的区域内被构造成压力室。气体发生器12’也位于该压力室内。
如果来自控制单元8的信号被提供给气体发生器12’，则该发生器被点燃，从而释放气体并增加压力室中的压力。由于作用在密封元件15上并因此作用在转向柱9上的压力的增加，带有方向盘4的转向柱9从转向位置L定位到安全位置S。
为了在方向盘4的定位时产生振动，在第二另一实施方式中提供了一个相互啮合的齿部。为此，在转向柱9的预定区域和套管10的内表面的预定区域中布置或形成在转向位置L中相互啮合的齿形元件16。
当转向柱9与方向盘4一起被拉入时，转向柱9的齿形元件16沿着套管10的齿形元件16滑动，使得转向柱9和方向盘4振动，如虚线所示。
在替代的构造方案中，可提供具有成形阻挡元件10.1的螺旋形和/或锯齿形导向装置。
如上所述，方向盘4从转向位置L到安全位置S的定位可以通过烟火气体发生器12、12’进行，但也可以通过电动、电磁、气动和/或液压进行。
还可以设想，定位所需的气体压力通过旁路从安全气囊(例如膝部安全气囊)提供，作为调节单元7的一部分。

Claims (9)

1.一种具有方向盘组件的车辆(1)，包括控制单元(8)和位于转向柱(9)上的、连接到所述控制单元(8)的、能够从转向位置(L)定位到安全位置(S)的方向盘(4)，其特征在于，所述方向盘组件包括连接到所述控制单元(8)的调节单元(7)，至少用于将位于所述转向柱(9)上的所述方向盘(4)从所述转向位置(L)定位到所述安全位置(S)，并且所述方向盘组件被构造成在从所述转向位置(L)定位到所述安全位置(S)时振动。
2.根据权利要求1所述的车辆(1)，
其特征在于，所述控制单元(8)被构造成在自动驾驶操作启动时和/或在驾驶员安全气囊(5)即将触发之前，激活用于将所述方向盘(4)从所述转向位置(L)定位到所述安全位置(S)的所述调节单元(7)。
3.根据权利要求1或2所述的车辆(1)，
其特征在于，所述调节单元(7)包括耦合到电动机的牵引元件(13)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的车辆(1)，
其特征在于，所述调节单元(7)包括耦合到烟火气体发生器(12，12’)的牵引元件(13)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的车辆(1)，
其特征在于，所述转向柱(9)的阻挡部和/或机械导向装置相对于套管(10)构造成，当所述方向盘(4)从所述转向位置(L)定位到所述安全位置(S)时，产生所述方向盘(4)的振动。
6.根据权利要求5所述的车辆(1)，
其特征在于，在所述转向柱(9)和/或所述套管(10)上设置并且/或者成形有用于产生振动的阻挡元件(10.1)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的车辆(1)，
其特征在于，与所述方向盘(4)和/或所述转向柱(9)耦合的振动马达(14)被构造成在所述方向盘(4)从所述转向位置(L)定位到所述安全位置(S)时产生其振动。
8.根据前述权利要求中任一项所述的车辆(1)，
其特征在于，所述控制单元(8)耦合到碰撞传感器。
9.根据前述权利要求中任一项所述的车辆(1)，
其特征在于，所述控制单元(8)耦合到用于自动驾驶操作的辅助系统。
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