[發(fā)明專利]一種L3級以下自動駕駛的可接管轉(zhuǎn)向盤裝置

有效

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• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112278068B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳文葉;趙付舟;陳慶樟;谷曉晨
• 申請（專利權(quán)）人: 常熟理工學(xué)院
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張俊范

本發(fā)明公開了一種L3級以下自動駕駛的可接管轉(zhuǎn)向盤裝置，包括轉(zhuǎn)向盤、上轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向感應(yīng)部件、下轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向電機、撥動控制開關(guān)，轉(zhuǎn)向盤與上轉(zhuǎn)向柱剛性連接，轉(zhuǎn)向電機用于驅(qū)動下轉(zhuǎn)向柱轉(zhuǎn)動，撥動控制開關(guān)用于控制轉(zhuǎn)向電機的供電電路通斷，轉(zhuǎn)向感應(yīng)部件包括轉(zhuǎn)動連接的第一轉(zhuǎn)向柱與第二轉(zhuǎn)向柱，第二轉(zhuǎn)向柱設(shè)有液壓腔體，液壓腔內(nèi)設(shè)有第一活塞和第二活塞，第一活塞與第一轉(zhuǎn)向柱連接，上轉(zhuǎn)向柱與第一轉(zhuǎn)向柱剛性連接，下轉(zhuǎn)向柱與第二轉(zhuǎn)向柱剛性連接，第二活塞的活塞桿用于驅(qū)動撥動控制開關(guān)，第二活塞與第二轉(zhuǎn)向柱間連接第一彈性件，第一彈性件的彈力能克服轉(zhuǎn)向盤、上轉(zhuǎn)向柱和第一轉(zhuǎn)向柱的轉(zhuǎn)動慣量。本發(fā)明可通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤從自動駕駛狀態(tài)切換為手動。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種車輛轉(zhuǎn)向盤裝置，特別是涉及一種L3級以下自動駕駛的可接管轉(zhuǎn)向盤裝置。

背景技術(shù)

目前多數(shù)的交通事故都是由于駕駛員分心以及誤操作導(dǎo)致，而自動駕駛可以提高駕駛的安全性，改善交通效率和節(jié)省司機成本。各國都在做自動駕駛汽車的研發(fā)，自動駕駛技術(shù)還沒有完全成熟。目前市面上已有的自動駕駛汽車還處于L3級以下，無法完全脫離駕駛員的監(jiān)管。汽車處于自動駕駛狀態(tài)，如果遇到突發(fā)狀況時，需要駕駛員及時接管轉(zhuǎn)向盤時，自動駕駛模式應(yīng)該能自動終止。在自動駕駛系統(tǒng)的相關(guān)標準中也要求通過人工轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時可及時接管操作。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種L3級以下自動駕駛的可接管轉(zhuǎn)向盤裝置，在需要人工干預(yù)接管自動駕駛時，實現(xiàn)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤退出自動駕駛模式。

本發(fā)明技術(shù)方案是這樣的：一種L3級以下自動駕駛的可接管轉(zhuǎn)向盤裝置，包括轉(zhuǎn)向盤、上轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向感應(yīng)部件、下轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向電機、撥動控制開關(guān)，所述轉(zhuǎn)向盤與所述上轉(zhuǎn)向柱剛性連接，所述轉(zhuǎn)向電機用于驅(qū)動所述下轉(zhuǎn)向柱轉(zhuǎn)動，所述撥動控制開關(guān)用于控制所述轉(zhuǎn)向電機的供電電路通斷，所述轉(zhuǎn)向感應(yīng)部件包括第一轉(zhuǎn)向柱和第二轉(zhuǎn)向柱，所述第一轉(zhuǎn)向柱與所述第二轉(zhuǎn)向柱為轉(zhuǎn)動連接，所述第二轉(zhuǎn)向柱設(shè)有液壓腔體，所述液壓腔內(nèi)設(shè)有第一活塞和第二活塞，所述第一活塞與所述第一轉(zhuǎn)向柱連接，所述上轉(zhuǎn)向柱與所述第一轉(zhuǎn)向柱剛性連接，所述下轉(zhuǎn)向柱與所述第二轉(zhuǎn)向柱剛性連接，所述第二活塞的活塞桿用于驅(qū)動所述撥動控制開關(guān)，所述第二活塞與所述第二轉(zhuǎn)向柱間連接第一彈性件，所述第一轉(zhuǎn)向柱與所述第二轉(zhuǎn)向柱相對轉(zhuǎn)動時所述第一活塞在所述液壓腔內(nèi)移動且通過所述液壓腔內(nèi)的油液驅(qū)動所述第二活塞移動，所述第一彈性件的彈力能克服所述轉(zhuǎn)向盤、所述上轉(zhuǎn)向柱和所述第一轉(zhuǎn)向柱的轉(zhuǎn)動慣量。

本發(fā)明在自動駕駛狀態(tài)時，轉(zhuǎn)向電機驅(qū)動下轉(zhuǎn)向柱轉(zhuǎn)動，下轉(zhuǎn)向柱帶動第二轉(zhuǎn)向柱轉(zhuǎn)動，由于轉(zhuǎn)向盤、上轉(zhuǎn)向柱以及第一轉(zhuǎn)向柱具有較小的慣量較小，因此第一彈性件不變形，第二活塞及第一活塞位置不變，進而帶動第一轉(zhuǎn)向柱、上轉(zhuǎn)向柱及轉(zhuǎn)向盤隨動。當(dāng)人為干預(yù)轉(zhuǎn)向盤時，對轉(zhuǎn)向盤施加額外力矩，此時克服第一彈性件的彈力，第一活塞推動油液進而推動第二活塞移動，從而驅(qū)動撥動控制開關(guān)動作斷開轉(zhuǎn)向電機的供電電路，駕駛狀態(tài)由自動改為手動。

進一步地，為了提高對轉(zhuǎn)向盤微小轉(zhuǎn)動的過濾性，所述第一轉(zhuǎn)向柱通過第二彈性件與所述第一活塞連接。

進一步地，所述第一轉(zhuǎn)向柱設(shè)有撞擊頭，所述液壓腔包括相連通的第一液壓腔和第二液壓腔，所述第一活塞設(shè)置于所述第一液壓腔，所述第二活塞設(shè)置于所述第二液壓腔，所述第一液壓腔是以所述撞擊頭轉(zhuǎn)動路徑為軸線的具有缺口的環(huán)形腔。

進一步地，為了提高對轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向的響應(yīng)能力，放大轉(zhuǎn)向驅(qū)動，所述第二液壓腔的截面小于所述第一液壓腔截面。

進一步地，所述撞擊頭設(shè)有兩個，所述第一活塞設(shè)有兩個，所述撞擊頭設(shè)置于所述環(huán)形腔的缺口位置。

進一步地，所述第一彈性件為拉簧，所述第二轉(zhuǎn)向柱連接固定拉桿，所述第二活塞桿連接隨動拉桿，所述拉簧一端與所述固定拉桿連接，所述拉簧的另一端與所述隨動拉桿連接。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于：利用轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動驅(qū)動液壓油帶動活塞移動，采用機械方式觸發(fā)轉(zhuǎn)向電機電路通斷的開關(guān)，可靠性較好且能夠過濾細小的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動干擾。