CN216128319U - 一种汽车及其前舱操控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车的前舱操控系统，包括转向管柱(5)、固定于所述转向管柱(5)上端的方向盘(7)、安装于所述转向管柱(5)的上部且位于所述方向盘(7)下方的组合开关模块，以及与所述转向管柱(5)的下部连接可驱动其上下移动的第一驱动装置，所述转向管柱(5)移动可带动所述组合开关模块的底面与主仪表台接触。该前舱操控系统的方向盘和组合开关模块可以伸缩，副仪表台可以前后移动，便于在自动驾驶模式下，提供给驾驶员更大的空间和舒适的阅读距离。本实用新型还公开了一种包括上述前舱操控系统的汽车，其有益效果与前舱操控系统的有益效果相同。

Description

一种汽车及其前舱操控系统

技术领域

本实用新型涉及汽车自动驾驶领域，特别是涉及一种前舱操控系统。此外，本实用新型还涉及一种包括上述前舱操控系统的汽车。

背景技术

SAE将自动驾驶分为六个等级，从L0至L5，数值越高代表自动驾驶的成熟度越高。L0为无自动化，L1为驾驶支援，L2位部分自动化，L3为有条件自动化，L4为高度自动化，L5为完全自动化。对于L3和L4来说，驾驶员可以完全委托系统进行操控车辆，又可以接管系统人为控制测量。

目前的乘用车上，方向盘模块和副仪表台都是相对固定的。方向盘模块整体只能在有限的空间内进行调整角度和伸缩距离，以适应不同身材驾驶员的操控。而这种结构在实现L3和L4级别自动驾驶的情况下，不能够给驾驶人员提供更大空间和更加舒适的座舱。

因此，如何设计一种方向盘、组合开关以及副仪表台的操控系统，来满足自动驾驶模式下舒适需求，成为目前本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种前舱操控系统，该前舱操控系统的方向盘和组合开关模块可以伸缩，副仪表台可以前后移动，便于在自动驾驶模式下，提供给驾驶员更大的空间和舒适的阅读距离；本实用新型的另一目的是提供一种包括上述前舱操控系统的汽车，其有益效果与前舱操控系统的有益效果相同。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种汽车的前舱操控系统，包括转向管柱、固定于所述转向管柱上端的方向盘、安装于所述转向管柱的上部且位于所述方向盘下方的组合开关模块，以及与所述转向管柱的下部连接可驱动其上下移动的第一驱动装置，所述转向管柱移动可带动所述组合开关模块的底面与主仪表台接触。

优选地，所述组合开关模块包括能够套装于所述转向管柱且上端具有凹槽的组合开关本体、套装于所述转向管柱且安装于所述凹槽内的输出模块，以及连接于所述凹槽和输出模块之间的弹簧，所述输出模块与转向管柱为相对固定连接，所述输出模块可在所述凹槽内上下移动。

优选地，所述输出模块的底面具有盲孔，所述弹簧的上端固定于所述盲孔的底面上，下端固定于所述凹槽的表面上。

优选地，所述输出模块的底面能够与所述凹槽的表面接触。

优选地，所述转向管柱的侧壁设置有凸筋，所述组合开关本体的底面抵接于所述凸筋上。

优选地，所述凸筋与主仪表台之间的距离等于组合开关本体的最大移动距离。

优选地，所述方向盘的下端具有螺纹孔，所述转向管柱的上端具有与所述螺纹孔相配合的螺纹柱。

优选地，还包括副仪表台模块，所述副仪表台模块包括副仪表台本体、固定于所述副仪表台本体下部的丝杆，以及与所述丝杆连接用于驱动所述丝杆前后移动的第二驱动装置。

优选地，所述第一驱动装置和第二驱动装置均包括电机、安装于所述电机输出轴上的主动齿轮、与所述主动齿轮相啮合的传动带，以及与所述传动带相啮合的从动齿轮，所述从动齿轮的连接孔处具有内螺纹，所述转向管柱的下部具有与内螺纹相配合的外螺纹，所述转向管柱和丝杆分别套装于各自从动齿轮的连接孔中。

本实用新型还提供一种汽车，包括车本体以及安装于所述车本体的前舱操控系统，所述前舱操控系统具体为上述任一项所述的前舱操控系统。

本实用新型所提供的前舱操控系统，包括转向管柱、方向盘、组合开关模块以及第一驱动装置。转向管柱沿竖向设置，方向盘固定于转向管柱的上端。组合开关模块安装于转向管柱的上部，组合开关模块位于方向盘的下方。第一驱动装置与转向管柱的下部连接，第一驱动装置可驱动转向管柱上下移动。转向管柱上下移动带动方向盘和组合开关模块上下移动。组合开关模块的下面为主仪表台，转向管柱移动可带动组合开关模块的底面与主仪表台接触，到达组合开关模块的极限下移位置。

应用本实用新型实施例所提供的技术方案，适用于L3以上等级的自动驾驶车辆，根据驾驶方式的不同，驾驶员可以调整方向盘组合开关模块的位置，当采用正常驾驶模式时，使方向盘和组合开关模块相对主仪表台距离较远，与驾驶员距离较近，不同身材的驾驶员可以按照常规、舒适的方式操控车辆。当采用自动驾驶模式时，使方向盘和组合开关模块相对主仪表台距离较近，与驾驶员距离较远，能够给驾驶人员提供更大空间和更加舒适的座舱。

本实用新型还提供一种汽车，包括车本体以及安装于车本体的前舱操控系统，该前舱操控系统具体为上述任一种前舱操控系统。由于上述的前舱操控系统具有上述技术效果，具有该前舱操控系统的汽车也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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为本实用新型中一种具体实施方式所提供的前舱操控系统中方向盘和组合开关模块的示意图；

图2为前舱操控系统中副仪表台模块的示意图。

附图中标记如下：

主动齿轮1、电机2、传动带3、从动齿轮4、转向管柱5、组合开关本体6、方向盘7、输出模块8、弹簧9、副仪表台本体10、丝杆11。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种前舱操控系统，该前舱操控系统的方向盘和组合开关模块可以伸缩，副仪表台可以前后移动，便于在自动驾驶模式下，提供给驾驶员更大的空间和舒适的阅读距离；本实用新型的另一核心是提供一种包括上述前舱操控系统的汽车，其有益效果与前舱操控系统的有益效果相同。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1至图2，图1为本实用新型中一种具体实施方式所提供的前舱操控系统中方向盘和组合开关模块的示意图；图2为前舱操控系统中副仪表台模块的示意图。

在一种具体实施方式中，本实用新型所提供的前舱操控系统，包括转向管柱5、固定于转向管柱5上端的方向盘7、安装于转向管柱5的上部且位于方向盘7下方的组合开关模块，以及与转向管柱5的下部连接可驱动其上下移动的第一驱动装置，转向管柱5移动可带动组合开关模块的底面与主仪表台接触。

上述结构中，前舱操控系统包括转向管柱5、方向盘7、组合开关模块以及第一驱动装置。转向管柱5沿竖向设置，方向盘7固定于转向管柱5的上端。组合开关模块安装于转向管柱5的上部，组合开关模块位于方向盘7的下方。第一驱动装置与转向管柱5的下部连接，第一驱动装置可驱动转向管柱5上下移动。转向管柱5上下移动带动方向盘7和组合开关模块上下移动。组合开关模块的下面为主仪表台，转向管柱5移动可带动组合开关模块的底面与主仪表台接触，到达组合开关模块的极限下移位置。

应用本实用新型实施例所提供的技术方案，适用于L3以上等级的自动驾驶车辆，根据驾驶方式的不同，驾驶员可以调整方向盘7组合开关模块的位置，当采用正常驾驶模式时，使方向盘7和组合开关模块相对主仪表台距离较远，与驾驶员距离较近，不同身材的驾驶员可以按照常规、舒适的方式操控车辆。当采用自动驾驶模式时，使方向盘7和组合开关模块相对主仪表台距离较近，与驾驶员距离较远，能够给驾驶人员提供更大空间和更加舒适的座舱。

在上述具体实施方式的基础上，组合开关模块包括能够套装于转向管柱5且上端具有凹槽的组合开关本体6、套装于转向管柱5且安装于凹槽内的输出模块8，以及连接于凹槽和输出模块8之间的弹簧9，输出模块8与转向管柱5为相对固定连接，输出模块8可在凹槽内上下移动。

上述结构中，组合开关模块包括组合开关本体6、输出模块8以及弹簧9，输出模块8包含时钟弹簧9及转角传感器等部件。

组合开关本体6的上端具有凹槽，输出模块8安装于凹槽内，输出模块8与凹槽的侧壁为间隙配合，输出模块8可在凹槽内上下移动。弹簧9连接于凹槽和输出模块8之间，也就是输出模块8压于弹簧9上，当输出模块8在凹槽移动时弹簧9对输出模块8具有弹性力。

输出模块8套装于转向管柱5，输出模块8与转向管柱5为相对固定连接，转向管柱5上下移动带动输出模块8上下移动。同时，方向盘7和转向管柱5固定装配在一块，转向管柱5上下移动同时带动方向盘7上下移动。

组合开关本体6通过输出模块8套装于转向管柱5，组合开关本体6和时钟弹簧9及转角传感器等输出模块8间可以相对运动，也就是转向管柱5和组合开关本体6可相对运动。

当采用自动驾驶模式时，方向盘7及组合开关模块通过第一驱动装置向主仪表台靠近，当组合开关本体6的下部与主仪表台接触时，方向盘7和输出模块8仍然能够压缩弹簧9向主仪表台移动一定距离，使方向盘7和组合开关模块相对主仪表台距离更近，与驾驶员距离更远，能够给驾驶人员提供更大空间和更加舒适的座舱。

进一步优化上述技术方案，输出模块8的底面具有盲孔，弹簧9的上端固定于盲孔的底面上，下端固定于凹槽的表面上，弹簧9的上端内置于盲孔中，当弹簧9压缩时，弹簧9可以压缩至盲孔中，以此可以使进一步使方向盘7和组合开关模块相对主仪表台距离更近，与驾驶员距离更远，能够给驾驶人员提供更大空间和更加舒适的座舱。

进一步地，压缩弹簧9，直至输出模块8的底面与凹槽的表面接触，此时弹簧9完全内置于盲孔中，输出模块8止位到组合开关本体6的凹槽底面，到达极限下移位置，方向盘7和组合开关模块相对主仪表台距离最近，与驾驶员距离最远，驾驶人员的活动空间最大。

另一种较为可靠的实施例中，在上述任意一个实施例的基础之上，转向管柱5的侧壁设置有凸筋，组合开关本体6的底面抵接于凸筋上，凸筋支撑组合开关本体6，易于组合开关本体6安装、定位。

进一步优化上述技术方案，凸筋与主仪表台之间的距离等于组合开关本体6的最大移动距离，也就是当组合开关本体6向下移动至最大距离时，组合开关本体6的底部正好与主仪表台接触，对组合开关本体6进行双重限位；并且，结构较为紧凑，节省空间。

本实用新型所提供的前舱操控系统，在其它部件不改变的情况下，方向盘7的下端具有螺纹孔，转向管柱5的上端具有与螺纹孔相配合的螺纹柱，连接方便，易于拆卸。输出模块8与转向管柱5可以通过螺钉、关卡等方式进行固定，都在本实用新型的保护范围内。

另一种较为可靠的实施例中，在上述任意一个实施例的基础之上，还包括副仪表台模块，副仪表台模块包括副仪表台本体10、丝杆11以及第二驱动装置，丝杆11固定于副仪表台本体10的下部，副仪表台和丝杆11固定装配在一块。丝杆11沿横向设置，第二驱动装置与丝杆11连接，用于驱动丝杆11前后移动，实现副仪表台前后移动。

当采用正常驾驶模式时，使副仪表台相对主仪表台距离较近，与驾驶员距离较远，便于浏览副仪表台的信息。当采用自动驾驶模式时，使副仪表台相对主仪表台距离较远，与驾驶员距离较近，更加方便操作、浏览副仪表台屏幕上的信息，如上网、浏览视频等。

进一步优化上述技术方案，第一驱动装置和第二驱动装置均包括电机2、安装于电机2输出轴上的主动齿轮1、与主动齿轮1相啮合的传动带3，以及与传动带3相啮合的从动齿轮4，从动齿轮4的连接孔处具有内螺纹，转向管柱5的下部具有与内螺纹相配合的外螺纹，转向管柱5和丝杆11分别套装于各自从动齿轮4的连接孔中。

上述结构中，第一驱动装置和第二驱动装置均包括电机2、主动齿轮1、传动带3以及从动齿轮4，主动齿轮1安装于电机2输出轴上，传动带3与主动齿轮1相啮合，从动齿轮4与传动带3相啮合，从动齿轮4的连接孔处具有内螺纹，转向管柱5的下部具有与内螺纹相配合的外螺纹，转向管柱5和丝杆11分别套装于各自从动齿轮4的连接孔中。当电机2转动时，通过主动齿轮1、传动带3、从动齿轮4带动转向管柱5和丝杆11转动，实现方向盘7与组合开关模块沿着转向管柱5上下移动，副仪表台模块沿着丝杆11水平前后移动，结构简单，传动稳定。需要说明的是，上述第一驱动装置和第二驱动装置的结构只是一种优选的实施方式，并不是唯一的，上述结构中的传送带可以用齿轮、齿条替代；齿轮传动也可以替换为链轮传动；除了使用电机2以外，还可以采用液压或气动方式实现，都在本实用新型的保护范围内。

基于上述实施例中提供的前舱操控系统，本实用新型还提供了一种汽车，该汽车包括车本体以及安装于车本体的前舱操控系统，其中前舱操控系统为上述实施例中任意一种前舱操控系统。由于该汽车采用了上述实施例中的前舱操控系统，所以该汽车的有益效果请参考上述实施例。该汽车的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的汽车及其前舱操控系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种汽车的前舱操控系统，其特征在于，包括转向管柱(5)、固定于所述转向管柱(5)上端的方向盘(7)、安装于所述转向管柱(5)的上部且位于所述方向盘(7)下方的组合开关模块，以及与所述转向管柱(5)的下部连接可驱动其上下移动的第一驱动装置，所述转向管柱(5)移动可带动所述组合开关模块的底面与主仪表台接触。

2.根据权利要求1所述的前舱操控系统，其特征在于，所述组合开关模块包括能够套装于所述转向管柱(5)且上端具有凹槽的组合开关本体(6)、套装于所述转向管柱(5)且安装于所述凹槽内的输出模块(8)，以及连接于所述凹槽和输出模块(8)之间的弹簧(9)，所述输出模块(8)与转向管柱(5)为相对固定连接，所述输出模块(8)可在所述凹槽内上下移动。

3.根据权利要求2所述的前舱操控系统，其特征在于，所述输出模块(8)的底面具有盲孔，所述弹簧(9)的上端固定于所述盲孔的底面上，下端固定于所述凹槽的表面上。

4.根据权利要求3所述的前舱操控系统，其特征在于，所述输出模块(8)的底面能够与所述凹槽的表面接触。

5.根据权利要求2所述的前舱操控系统，其特征在于，所述转向管柱(5)的侧壁设置有凸筋，所述组合开关本体(6)的底面抵接于所述凸筋上。

6.根据权利要求5所述的前舱操控系统，其特征在于，所述凸筋与主仪表台之间的距离等于组合开关本体(6)的最大移动距离。

7.根据权利要求1所述的前舱操控系统，其特征在于，所述方向盘(7)的下端具有螺纹孔，所述转向管柱(5)的上端具有与所述螺纹孔相配合的螺纹柱。

8.根据权利要求1-7任一项所述的前舱操控系统，其特征在于，还包括副仪表台模块，所述副仪表台模块包括副仪表台本体(10)、固定于所述副仪表台本体(10)下部的丝杆(11)，以及与所述丝杆(11)连接用于驱动所述丝杆(11)前后移动的第二驱动装置。

9.根据权利要求8所述的前舱操控系统，其特征在于，所述第一驱动装置和第二驱动装置均包括电机(2)、安装于所述电机(2)输出轴上的主动齿轮(1)、与所述主动齿轮(1)相啮合的传动带(3)，以及与所述传动带(3)相啮合的从动齿轮(4)，所述从动齿轮(4)的连接孔处具有内螺纹，所述转向管柱(5)的下部具有与内螺纹相配合的外螺纹，所述转向管柱(5)和丝杆(11)分别套装于各自从动齿轮(4)的连接孔中。

10.一种汽车，包括车本体以及安装于所述车本体的前舱操控系统，其特征在于，所述前舱操控系统具体为权利要求1至9任一项所述的前舱操控系统。

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