可移置的转向盘安全系统及相关方法与流程

本申请是序列号为14/792,076的申请的部分延续案，该序列号的申请于2015年7月6日提交，标题为“可移置的气囊垫安全系统及相关方法”(displaceableairbagcushionsafetysystemsandrelatedmethods)，该序列号的申请的全部内容通过引用方式并入本文。

技术实现要素：

即使使用了当前的气囊系统，与斜向载荷车辆碰撞相关联的损伤也常常难以减轻。例如，在这种碰撞过程中，由于乘员上滚离或滑出气囊垫，胸部和/或头部损伤常常发生，并且安全带系统可能不能够提供足够的约束来防止这样的损伤。

本发明人因此确定，需要提供克服现有技术的一个或多个上述局限和/或其他局限的系统和方法。例如，本发明人已确定，通过在某些实施例中提供可以与气囊系统协同操作来移动转向盘和/或另一结构(气囊垫从此处退出以解释碰撞的方向)的位置的安全系统，气囊垫防止损伤，特别是针对斜向碰撞的损伤的能力可以改善。

因此，在某些实施例和实施中，可以在由碰撞事件引起的气囊垫展开之前和/或展开期间重新定位气囊垫。在优选的实施例和实施中，可通过移置车辆的转向盘重新定位气囊垫，该转向盘可容纳气囊垫。在某些此类实施例和实施中，移置的方向和/或距离可以通过评估碰撞的位置、角度、力和/或其他特征而确定。在某些实施例中，该转向盘或其他气囊垫外罩的角度也可以，或者可替代地，由于碰撞事件而改变。这种倾斜的程度可以基于某些实施例中的碰撞特征来确定。

在根据某些实施例的车辆安全系统的一个更具体的示例中，系统可以包括第一传感器，如加速计，被配置成至少检测与车辆碰撞的第一方向分量，如碰撞的横向方向分量；以及转向盘致动器，被配置成响应于来自至少第一传感器的信号，以与碰撞的横向方向分量相反的方向横向移动车辆转向盘。可以提供气囊垫，该气囊垫可被配置成展开之后，定位在与由转向盘致动器引起的横向移动相对应的位置。

某些实施例可以包括第二传感器，被配置成检测与车辆碰撞的第二方向分量。在某些这样的实施例中，第一传感器可以以第一角度定向，第二传感器可以以与第一角度偏离的第二角度定向。在某些这样的实施例中，第一角度可以与第二角度偏离约90度。

在某些实施例中，转向盘致动器可进一步被配置成，响应于来自至少第一传感器的信号而倾斜车辆转向盘。在某些此类实施例中，转向盘致动器可进一步被配置成响应于来自至少第一传感器的信号，以与碰撞方向相对应的方向横向地倾斜车辆转向盘。

在根据某些实施例的车辆的一个具体的示例中，车辆可包括转向盘；气囊垫，被配置成在与转向盘的位置相对应的位置展开；以及车辆安全系统。车辆安全系统可以包括被配置成检测车辆碰撞的传感器；被配置成响应于检测到碰撞横向移动转向盘的转向盘致动器；以及气囊垫，气囊垫被配置成在展开之后定位在与由转向盘致动器引起的横向移动相对应的位置。

在某些实施例中，传感器可以被配置成确定碰撞的角度。在某些实施例中，这可以从碰撞的横向分量得到，这也可能由该传感器和/或其他传感器确定。

某些实施例还可以包括车辆计算机系统，车辆计算机系统可被配置成接收来自传感器的信号，并且在检测到碰撞的预定的特征(如碰撞事件的阈值横向分量)时，将信号发送到转向盘致动器，以横向移动车辆转向盘。该车辆计算机系统还可被配置成计算转向盘所需的横向移动距离。转向盘致动器可被配置成响应于检测到碰撞，将转向盘横向移动与所需的横向移动距离相对应的一段距离。

在某些实施例中，转向盘致动器可被配置成沿与碰撞的横向分量相反的方向移动转向盘。

在根据某些实施的在车辆碰撞事件期间用于调整气囊垫位置的方法的示例中，该方法可以包括采样传感器以确定碰撞事件的横向分量；利用碰撞事件的横向分量确定横向移动方向；将信号发送到致动器，其中所述信号包括横向移动方向；以及以与所确定的横向移动方向相对应的横向方向移动气囊垫外罩。

某些实施还可以包括确定碰撞事件的横向分量是否超过预定阈值。

在某些实施中，采样传感器以确定碰撞事件的横向分量的步骤可以包括：采样第一传感器以确定碰撞事件的x分量，以及采样第二传感器以确定碰撞事件的y分量。在某些此类实施方式中，x分量与y分量偏离90度，或者至少约90度。

某些实施还可以包括使用碰撞事件的横向分量计算所需的横向移动距离。

在某些实施中，发送到致动器的信号还可以包括所需的横向移动距离。

在某些实施中，气囊垫外罩可以定位在转向盘中，且致动器可以包括转向盘致动器。某些此类实施还可以包括以与所确定的横向移动方向相反的横向方向倾斜转向盘。在某些这样的实施中，可以计算倾斜角，并且倾斜转向盘的步骤可以包括以该倾斜角倾斜转向盘。

在根据某些实施例的车辆安全系统的另一具体示例中，系统可以包括转向盘，转向盘被配置成定位在第一操作配置和第二展开配置之间，其中，在第二配置中，转向盘相对于第一配置横向定位，并且其中转向盘被配置成重新定位在第一配置和第二配置之间；以及转向盘致动器，其被配置成将转向盘从第一配置横向移动到第二配置。

在某些实施例中，转向盘致动器可以包括弹簧、活塞和多个齿轮中的至少一个。在某些转向盘致动器包括弹簧的实施例中，转向盘致动器还可包括启动器，例如烟火释放机构。启动器可以被配置成将弹簧保持在压缩配置中，并且在致动启动器时释放弹簧。当释放弹簧时，弹簧可以被配置成将转向盘从第一配置重新定位到第二配置。

在某些实施例中，转向盘致动器可以包括活塞，以及烟火装置，烟火装置与活塞耦合，使得当展开烟火装置时，活塞推动转向盘从第一配置到第二配置。在某些这样的实施例中，系统可以被配置，使得当展开烟火装置时，活塞进一步被配置成使转向盘与转向柱轴解耦。某些实施例还可以包括转向盘轴；以及连接器，其被配置成使转向盘轴耦合到转向柱轴，其中，当展开烟火装置时，活塞被配置成在推动转向盘从第一配置到第二配置之前，使转向盘轴与转向柱轴解耦。

在某些实施例中，系统可以被配置为使得转向盘在第一配置和第二配置中可操作地耦合到车辆的车轮。

在根据某些实施例的车辆安全系统的另一具体示例中，系统可以包括转向盘和与转向盘耦合的气囊垫。该系统还可以包括用于横向移置气囊垫的工具，例如用于横向移置转向盘的工具，以及用于展开用于横向移置气囊垫的工具的工具，例如烟火启动器或其他的启动器。

在某些实施例中，用于横向移置转向盘的工具可以包括弹簧；以及烟火释放机构，其中，烟火释放机构被配置成将弹簧保持在压缩配置中，并且当致动烟火释放机构时释放弹簧，并且其中，当释放弹簧时，弹簧被配置成横向移置转向盘。在某些这样的实施例中，横向移置转向盘的工具还可以包括先导齿轮；以及与先导齿轮耦合的转向盘轴齿轮，其中，当致动烟火释放机构时，弹簧被配置成使转向盘轴齿轮与先导齿轮解耦。

在某些实施例中，用于横向移置转向盘的工具可以包括活塞；以及烟火装置，烟火装置与活塞耦合，使得当展开烟火装置时，活塞以横向方向推动转向盘。某些实施例还可以包括转向盘轴。在某些这样的实施例中，活塞可被配置成使转向盘轴与车辆的转向柱轴耦合。

某些实施例还可以包括用于将转向盘轴耦合到转向柱轴的连接器。在某些这样的实施例中，活塞可以包括叉形斜坡结构，叉形斜坡结构被配置成使转向盘轴与转向柱轴解耦。

某些实施例还可以包括一个或多个传感器。这样的一个或多个传感器可以被配置成检测碰撞事件的预定特征，例如碰撞事件的阈值横向分量，并且当检测到碰撞事件的预定特征时，发送信号以横向移置气囊垫。

在根据某些实施例的车辆安全系统的另一示例中，系统可以包括转向盘致动器，转向盘致动器被配置成与车辆转向盘耦合，其中，当与转向盘耦合时，转向盘致动器被配置成将车辆转向盘重新定位在第一操作配置和第二展开配置之间，其中在第二配置中，转向盘相对于第一配置横向定位。该致动器可以包括例如一个或多个弹簧、活塞和/或齿轮。该系统还可以包括耦合到转向盘致动器的启动器，例如烟火启动器，其被配置成接收信号，并且在接收到信号时启动转向盘致动器，使得车辆转向盘从第一配置重新定位到第二配置。

在某些实施例中，启动器可以被配置成在接收到指示斜向碰撞事件发生的信号时启动转向盘致动器。

在本文一个实施例中公开的特点、结构、步骤，或特征可以以任何合适的方式被组合在一个或多个可供选择的实施例中。

附图说明

描述了本公开的非限制性和非详尽的实施例，包括参照附图的本公开的各种实施例，其中：

图1是示出根据一个实施例的车辆的示意图，该车辆包括具有气囊垫和用于横向移动气囊垫的工具的车辆安全系统。

图2是示意图，示出在涉及横向分量的斜向碰撞事件期间的图1的车辆。

图3是示意图，示出在涉及与图2的碰撞事件的横向分量相反的横向分量的另一斜向碰撞事件期间的图1的车辆。

图4是描述根据某些实施在气囊垫展开之前和/或气囊垫展开期间移置气囊垫的方法的示例的流程图。

图5a是车辆安全系统的实施例的横截面图，该车辆安全系统包括用于在碰撞事件之前或期间横向移动转向盘的转向盘致动器。

图5b是图5a的车辆安全系统的显示转向盘致动器的后续展开的横截面图。

图6a是车辆安全系统的另一实施例的横截面图，该车辆安全系统包括用于在碰撞事件之前或碰撞事件期间横向移动转向盘的转向盘致动器。

图6b是图6a的车辆安全系统的显示转向盘致动器的后续展开的横截面图。

图7a是车辆安全系统的又一实施例的横截面图，该车辆安全系统包括用于在碰撞事件之前或碰撞事件期间横向移动转向盘的转向盘致动器。

图7b和7c是示出图7a的车辆安全系统的在转向盘致动器展开的各个中间阶段期间的横截面图。

图7d是图7a-7c的车辆安全系统的显示转向盘致动器的后续展开的横截面图。

图8a是车辆安全系统的又一实施例的横截面图，该车辆安全系统包括用于在碰撞事件之前或碰撞事件期间横向移动转向盘的转向盘致动器。

图8b是图8a的车辆安全系统的显示后续展开的横截面图。

图9是车辆安全系统的另一实施例的横截面图。

具体实施方式

下面提供了符合本公开的各种实施例的设备、系统和方法的详细描述。虽然描述了几个实施例，但是应当理解，本公开不限于所公开的任何具体实施例，而是包括许多替代方案、修改和等效方案。另外，虽然在下面的描述中阐述了许多具体细节，以期透彻理解本文公开的实施例，但是某些实施例可以在没有部分或全部这些细节的情况下实施。此外，为了清楚起见，对相关技术中已知的某些技术材料未作详细说明，以避免不必要地模糊本公开。

本文公开了有关在由碰撞事件引起的气囊垫展开之前和/或气囊垫展开期间重新定位气囊垫的设备、方法和系统。在优选的实施例和实施中，可以通过移置车辆的转向盘来重新定位气囊垫，该转向盘可以容纳气囊垫。在某些这样的实施例和实施中，可以通过评估碰撞的位置、角度、力和/或其他特征来确定移置的方向和/或距离。在某些实施例中，转向盘或其他气囊垫外罩的角度也可以，或者可替代地因碰撞事件而改变。可基于某些实施例中的碰撞特征确定这种倾斜的程度。

最好参照附图来理解本公开的实施例，其中，相同的部分可以由相同的数字标出。容易理解的是，如本文附图中概括地描述和说明的，所公开的实施例的组件可以以各种不同的配置进行布置和设计。因此，以下对本公开的设备和方法的实施例所作的详细描述，并不旨在限制所要求的本公开的范围，而是仅表示本公开的可能的实施例。此外，方法的步骤未必需要以任何特定顺序执行，或者甚至未必需要顺序地执行，这些步骤也未必仅执行一次，除非另有规定。现在将参照附图对某些优选实施例和实施的更多细节进行更详细的描述。

图1描述了车辆100，车辆100包括第一传感器110和第二传感器120。传感器110和120可被配置成检测和/或预测车辆碰撞事件的各种特征，如碰撞角度相对于例如气囊垫或车辆100上的某些其他固定点的方向。传感器110和120可以包括例如加速计或其他合适的传感器，例如压力传感器、声音传感器、振动传感器等。在某些实施例中，第一传感器110可以包括第一传感轴，第二传感器120可以包括与第一传感轴偏离的第二传感轴。在某些此类实施例中，第一传感轴可以与第二传感轴偏离90度，或者至少约90度。

例如，在某些实施例中，第一传感器110可以与横向或“x”轴方向对齐，而第二传感器120可以与前向或“y”轴方向对齐。通过比较来自传感器110和120的信号，可以确定碰撞的方向。当然，碰撞的其他特征，例如与碰撞相关的强度或力，可以通过传感器110、120和/或其他传感器获得。在某些实施例中，还可以提供预碰撞传感器，例如相机、雷达和/或激光。还考虑了其他实施例，在这些实施例中提供单传感器或一组传感器。

车辆100还包括转向盘130，转向盘130包括气囊垫外罩135。虽然本文公开的优选实施例可能对驾驶员侧气囊系统特别有用，因此可以与被配置成从转向盘130展开的气囊系统一起使用，但是还考虑了其他实施例，在这些实施例中将气囊垫外罩定位在车辆100的另一部分中或另一部分上。

气囊垫外罩致动器，例如转向盘致动器140，可以与气囊垫外罩135和/或转向盘130耦合。致动器140可以包括，例如，滚珠螺杆、导轨、线性致动器、齿条和小齿轮装置、马达、齿轮等。在某些实施例中，致动器140可以包括烟火组件，烟火组件可用于在足够小的时间窗口内提供足够的力，从而在碰撞事件之前和/或碰撞事件期间重新定位气囊垫。在某些这样的实施例中，烟火致动器可以包括，例如，具有推杆和活塞的气动气缸，其可被配置成沿轨道系统横向地引导转向盘130和/或气囊垫外罩135。在某些实施例中，可以使用同一烟火装置来展开气囊垫，并提供足够的力以重新定位转向盘130/气囊垫外罩135。

在某些实施例中，计算机系统150可用于协调在检测碰撞事件和/或致动致动器140时所涉及的各种信号。在某些实施例中，计算机系统150可以包括电子设备160和存储器170。电子设备160可以包括例如一个或多个处理器、通信接口等，正如本领域普通技术人员将理解的。存储器170可以包括随机存取存储器(ram)和/或非暂时性计算机可读存储介质。在某些实施例中，存储器170可由技术人员或用户编程或以其他方式操纵，例如，输入例如一个或多个变量，从而改变安全系统的操作。例如，在某些实施例中，根据例如车辆乘员的高度、重量和/或偏好，用户可以改变致动器140的预期行程距离或改变致动器140的预期展开特征。

在某些实施例中，系统的一个或多个参数，例如致动器140的行程距离和/或转向盘130的倾斜角度，可能与碰撞的特定特征例如碰撞角度的横向分量相关联。在这样的实施例中，可以使用查找表等来快速地将距离、角度等与碰撞特征相关联。在其它实施例中，可以在碰撞期间实时执行更复杂的计算，并且可以相应地实时调整安全系统的参数。

在某些实施例中，计算机系统150可以是车辆100的已有的计算机系统。或者，计算机系统150可以是在碰撞事件期间或碰撞事件之前用于移置气囊垫的安全系统的特定部分。在某些这样的实施例中，计算机系统150可以被配置成与现有的车辆计算机系统相互作用。计算机系统150的各种组件可以利用硬件、软件、固件和/或其任何组合来实施。

图2描述了从车辆右侧发生斜向碰撞事件f1之后的车辆100。如此图中所示，碰撞事件相对于迎面碰撞具有θ度的碰撞角，迎面碰撞具有零度的碰撞角。碰撞可以由x分量或横向分量和y分量或前向分量组成，如图所示。在某些实施例中，传感器110/120中的一个可以被配置成感测碰撞的x分量，而传感器110/120中的另一个可以被配置成感测碰撞的y分量。

在检测到碰撞的角度和/或其他特征时，可向致动器140发送信号，这可能导致转向盘130和/或气囊垫外罩135的移动。在某些实施例中，如上所述，在碰撞期间可以连续发送信号，以便可对致动器140进行实时调整。在优选实施例中，致动器140可被配置成以与碰撞的横向分量方向相反的方向相对于乘员横向移动转向盘130和/或气囊垫外罩135。换句话说，由于图2中的碰撞是从右到左的方向(从图的视角)，致动器140已经移动了转向盘130，从而在从左到右方向上已经移动了气囊垫外罩135。更具体地，致动器140已经将转向盘130向右横向地移动了一段距离“d”。

在某些实施例中，距离d可以在大约25毫米和大约150毫米之间。在某些实施例中，距离d可以基于所计算的碰撞角度之比(例如，比值y/x)和/或驾驶员/乘员与气囊/转向盘之间的距离，该距离可以基于乘员尺寸、座椅位置等。例如，对于15-25度的普通碰撞角(y/x)，乘员到充气的气囊垫的距离可以在大约100毫米到大约300毫米之间。对于15度的碰撞角，对于位置距离气囊垫100mm处的乘员，距离d可以是约27mm；对于位置距离气囊垫300mm处的乘员，距离d可以是约80mm。对于离气囊在100mm到300mm之间的乘员距离，距离d可根据在27mm至80mm之间的乘员/气囊的距离线性变化。

如另一示例，在25度的碰撞角度的情况下，对于位于距气囊垫100mm处的乘员，距离d可以是约47mm，对于位于距气囊垫300mm处的乘员，距离d可以是约140mm。对于离气囊在100mm到300mm之间的乘员距离，距离d可根据在47至140mm之间的乘员/气囊距离线性变化。当然，并非所有的实施例都必须如此精确。因此，某些实施例可以包括多个“步骤”或预配置的阈值以及距离d，和/或安全系统的其他参数，可以依赖于碰撞的特征和/或乘员的位置/特点在这些阈值之间变化。

在所描述的实施例中，已从转向盘130展开了气囊垫138。因为已经沿着与碰撞的横向分量相反的方向横向移动了转向盘130，所以气囊垫138处于更好的位置，以保护乘员(在所描述的实施例中的驾驶员)免受斜角碰撞的某些常见问题方面的影响，例如乘员滚离或滑出。此外，气囊垫138将处于更好的位置，以便在气囊垫138内的更中心位置容纳乘员的头部。

在某些实施例中，致动器140，或不同的致动器也可以或者可替代地，被配置成倾斜转向盘130和/或气囊垫外罩135。此外，优选地进行这种倾斜以使气囊垫138处于更好的位置，以吸收来自斜角碰撞的碰撞力。因此，关于图2所示的碰撞，因为碰撞具有向左的横向分量，所以致动器140被配置成以与转向盘130的横向移动方向相反的横向方向使转向盘130倾斜。换句话说，鉴于转向盘130向右移动，使其向左倾斜一个角度φ。

图3描述了另一斜向碰撞事件f2发生时的车辆100，其中碰撞的横向分量指向相对图2所示的相反的方向。因此，碰撞事件f2具有向右的横向分量。如该图中所示，碰撞事件f2具有相对于正面碰撞的θ度的碰撞角。由于碰撞事件f2的横向分量向右，致动器140将转向盘130向左横向移动一段距离移“d”来将其重新定位。此外，转向盘130在与横向移动距离相反方向倾斜。因此，转向盘130已被向左横向移动，且向右倾斜一个角度φ。此外，这个位置可能更适合允许气囊垫138防止在碰撞事件f2期间对位于气囊垫138前方的乘员造成损伤。

图4是描述根据某些实施的在展开气囊垫之前或展开气囊垫期间移置气囊垫的方法400的流程图。在步骤410，检测或预测碰撞事件。在某些实施中，该步骤可以包括使用一个或多个传感器，例如来自图1-图3的传感器110和120。在预测碰撞的实施中，可以使用预碰撞传感器，如相机、雷达和/或激光。

步骤420可包括采样一个或多个传感器以评估碰撞的特征。在某些实施中，步骤420可以包括使用与在步骤410使用的传感器相同的传感器，或至少是相同的传感器的一子集的传感器。在某些实施中，步骤410和420可以组合成单个步骤。换句话说，在某些实施中可以通过一个或多个采样传感器来检测碰撞。

步骤430包括确定碰撞的横向分量。因此，例如，在某些实施中，可将来自一个或多个传感器的一个或多个信号发送到计算机系统，如计算机系统150，其可用于评估或计算碰撞的横向分量。

在步骤430之后，在某些实施中，可以在步骤440将碰撞的横向分量(或碰撞角和/或碰撞力/严重度)与阈值进行比较，以确定是否移动气囊垫。例如，在某些实施中，用于激发气囊垫移动的阈值可以与用于展开气囊垫的触发值相同。在其他实施中，系统可以是可逆的。换句话说，在气囊垫展开之前，可以触发转向盘/气囊垫移动。在某些这样的实施中，这种触发可以基于预测的、预碰撞的传感器。

因此，在某些实施和实施例中，致动器(例如致动器140)可被配置成在检测到任何碰撞事件或具有足够力的碰撞事件时移动转向盘和/或气囊。如果碰撞事件也足以触发气囊垫展开，那么该垫将处于更好的位置以吸收对乘员的碰撞。另一方面，如果碰撞事件未能触发气囊垫展开，则致动器可被配置成使转向盘和/或气囊模块返回到其原始位置。可替代地，在这样的事件之后，可以手动使转向盘和/或气囊模块返回到其原始位置。

如果未达到或超过阈值横向分量，方法400可前进到步骤480，此时可展开气囊。另一方面，如果已经达到或超过碰撞的阈值横向分量，这可能表明在横向方向上有足够大的力/严重程度的斜向碰撞，方法400可以前进到步骤450。

步骤450可包括计算横向移动距离。例如，在某些实施中，步骤450可以包括利用在步骤430确定的碰撞的横向分量来确定气囊垫(或外罩或其他物体，如与该垫耦合的转向盘)所需的横向移动距离。然而，还考虑了其他实施，在这些实施中可省略步骤450。换句话说，标准距离可用于所有碰撞事件，或者至少用于达到横向分量阈值或其他阈值的所有碰撞事件。

步骤460可包括计算倾斜角。对于移动转向盘以完成气囊垫的移动的实施中，如上所述，可根据碰撞的横向分量在预期方向/角度倾斜转向盘。虽然在某些实施中可以计算特定角，该角可对应于在碰撞的特定横向方向和/或横向分量的碰撞的严重程度，但是考虑了其他实施，在这些其他实施中可以将固定的倾斜角用于所有碰撞，或者至少用于达到步骤440的阈值的所有碰撞。此外，还考虑了其他实施，在这些实施中，可以仅横向地移动转向盘/气囊垫，且不需要倾斜。

在步骤460之后，在步骤470可以将信号发送到致动器，以横向移动和/或倾斜转向盘或用于容纳气囊垫的另一组件。在某些实施中，同一致动器可以用于横向移动和倾斜转向盘/气囊垫。在某些实施中，用于展开气囊垫的致动器也可用于横向移动和/或倾斜转向盘/气囊垫。

方法400可接着继续前进到步骤480，以展开气囊垫。如上所述，在某些实施中，气囊和致动器的展开可以同时进行。在某些实施中，转向盘/气囊垫外罩在展开/致动之后可以手动地或自动地返回到其原始位置。

图5a和5b描述了车辆安全系统500的实施例的示例，车辆安全系统500包括转向盘致动器510和用于启动转向盘致动器510的启动器560。启动转向盘致动器510导致转向盘512重新定位在第一操作配置和第二展开配置之间。图5a描述了第一配置中的转向盘512，图5b描述了第二配置中的转向盘512。如图5b所示，在第二配置中，转向盘512相对于第一配置横向定位。如前所述，以这种方式，在接收到信号例如表示斜角碰撞事件(在一些实施例中为特定阈值力和/或横向碰撞分量的斜角碰撞事件)的信号时，启动器560可以被配置成展开，以便使转向盘512从图5a所示的第一配置重新定位到图5b所示的第二配置，如图5b中的箭头所示。

车辆安全系统500还可包括气囊模块550，气囊模块550被配置成展开气囊垫552。在某些实施例中，转向盘512可与气囊模块550耦合，气囊模块550包括气囊垫552，使得转向盘512的重新定位也重新定位气囊垫552。然而，还考虑了其他实施例，在这些实施例中，车辆安全系统500可以被配置成仅重新定位气囊垫552而不重新定位转向盘512。

如图5a和5b所示，转向盘致动器510包括转向盘轴514，利用双u形接头连接器将转向盘轴514与转向柱轴516耦合。更具体地，上u形接头518允许绕转向盘轴514枢转，而下u形接头520允许绕转向柱轴516枢转。下u形接头518的轴522可滑动地被容置，例如以套叠方式被容置在上u形接头518的类似轴524内。图5a和5b中所描述的实施例对于连接已经具有下u形接头的车辆(例如许多具有倾斜转向盘配置的车辆)尤其有用。

当然，对于本领域普通技术人员来说，在获得本公开的益处之后，各种可替代的配置将是显而易见的。例如，在可替代的实施例中，轴524可替代地被容置在轴522内。如另一示例，虽然u形接头518和520应当被认为是用于将转向盘可枢转地耦合到转向柱以允许横向移置转向盘的工具的示例，但是可以使用这种工具的其他示例，例如万向接头、波纹管联轴器、cv接头等。

在某些此类实施例中，使用上u形接头和下u形接头或另外的用于将转向盘可枢转地耦合到转向柱上的工具，可以允许车辆的转向系统在转向盘致动器展开之后保持功能。例如，在图5a和5b所示的实施例中，在转向盘致动器510对转向盘512进行横向移置之后，转向盘512仍然功能地耦合到车辆的车轮，使得驾驶员能够在转向盘移置系统500展开之后保持车辆的转向控制。

通过将转向盘轴514定位在轴承532内，该轴承532被容纳和可滑动地容置在致动外罩530内形成的腔室内，使转向盘轴514与致动外罩530耦合。在所描述的实施例中，致动外罩530包括具有单腔室的气缸。然而，还考虑了可替代的实施例，在这些实施例中，致动外罩530可能有不同的形状和/或可能包括多个腔室，如下所述。

可以类似地将一个或多个弹簧或其他用于平移转向盘的工具定位在致动外罩530内。例如，在所描述的实施例中，弹簧540可以容纳在致动外罩530内。弹簧540可以处于压缩状态，并且可以保持在转向盘轴514的一侧。

弹簧540可由烟火装置或另外类似的启动器560致动。例如，在某些实施例中，可由穿过弹簧540的中心的杆将弹簧540保留在其压缩配置中，该杆可以与轴承532或另一组件如板耦合，所述另一组件可以定位在致动外罩530内和/或耦合到转向盘轴514。启动器560可被配置成释放该杆，或者可被配置成在接收到例如信号(如指示或预测碰撞事件，例如在一些实施例中的斜角碰撞事件)时，从其压缩配置中释放弹簧540。

在接收到这种信号时或者在致动启动器560时释放弹簧540，这力横向推动转向盘轴514。如图5b所示，这种力使上u型接头518和下u型接头520分别枢转，从而允许转向盘轴514在仍然耦合到转向柱轴516的同时横向移动。在某些实施例中，这甚至在图5b所示的后致动配置情形下可以允许转向力连续地传递到车辆的车轮，。

虽然图5a和5b中描述的实施例显示转向盘512被横向向左移动，但是考虑了其他实施例，在这些实施例中，转向盘512可以被配置成被向右推动。在某些这样的实施例中，转向盘512可被配置成依赖于横向碰撞事件期间碰撞的方向而被向右或向左推动。例如，在某些实施例中，可以使用两个致动气缸或使用具有两个相邻轨道的更宽的致动气缸。在某些这样的实施例中，可以使用两个单独的弹簧和/或两个单独的启动器，在转向盘轴514的每侧各一个。弹簧、轨道中的一者或者二者，和/或轴可包括斜坡结构，和/或系统可被配置，例如使得转向盘轴514在一侧的弹簧释放时在轴和/或轨道内近端或远端移动，以避开在展开时在相对侧的弹簧。图8a、图8b和图9描述了被配置成依赖于横向碰撞事件期间碰撞的方向被向左或向右推动的系统的示例，下文对此作了更详细的讨论。

图6a和6b描述了车辆安全系统600的实施例的另一示例，车辆安全系统600包括转向盘致动器610和用于启动转向盘致动器610的启动器660。与车辆安全系统500一样，启动转向盘致动器610导致转向盘612在第一操作配置和第二展开配置之间重新定位。图6a描述了第一配置中的转向盘612，图6b描述了第二配置中的转向盘612。再次地，如图6b所示，在第二配置中，转向盘612相对于第一配置横向定位，这可以是在斜角碰撞事件期间从气囊模块650展开气囊垫652的优选位置。

同样如图6a和6b所示，转向盘致动器610包括与转向柱轴616耦合的765。然而，转向盘致动器610与转向盘致动器510在几个方面有所不同。例如，转向盘致动器610包括致动外罩630，致动外罩630包括多个腔室。另外，转向盘致动器610包括多个齿轮，这些齿轮可用于根据需要将扭矩传递到系统和/或车辆中的各种组件。

更具体地，致动外罩630包括两个腔室，即弹簧腔室635和齿轮腔室637。弹簧腔室635可以起到与致动外罩530的单个腔室相似的作用。因此，弹簧腔室635可以允许弹簧640在转向盘轴614的一侧以压缩状态容纳在致动外罩630的弹簧室635内。弹簧640可以类似地由烟火装置或另一类似的启动器660致动。在某些实施例中，这可能发生在启动器660收到此种信号时，例如表示存在斜角碰撞事件或者具有特定特征的斜角碰撞事件的信号。一旦释放了弹簧640，转向盘轴614被横向推动(从图6a和6b的视角看是向左)，如图6b中的箭头所示。

在所描述的实施例中，齿轮腔室637被配置成容纳三个单独的齿轮，它们彼此功能耦合。更具体地，在图6a所示的第一或操作配置中，先导齿轮670与转向柱轴齿轮672接合。先导齿轮670也与转向盘轴齿轮674接合。在某些实施例中，转向柱轴齿轮672和转向盘轴齿轮674都具有相同直径和数量的齿，使得在转动先导齿轮670时，转向柱轴齿轮672和转向盘轴齿轮674都以相同的速度转动。然而，考虑了替代的实施例，在这些替代的实施例中，这些齿轮上的齿的直径和/或数量不需要匹配。此外，各种其它类型的齿轮可以在这种配置中工作，例如斜齿轮、成角的齿轮齿、弹簧加载齿轮等。此外，可以在各种其他考虑的实施例中使用不同数量的齿轮。

在标准的操作配置中，当转向盘612旋转时，转向盘轴齿轮674旋转，这转而引起先导齿轮670旋转。由于与转向柱轴齿轮672接合，先导齿轮670的旋转导致转向柱轴616旋转。

然而，在展开启动器660之后，释放弹簧640的力使转向盘轴614与转向柱轴616解耦，并使转向盘轴614横向移动，以将转向盘612和气囊垫652重新定位在更优选的位置，以防止触发展开转向盘致动器610的碰撞事件，不论是通过直接感测这种碰撞事件还是通过基于使用例如一个或多个传感器(如传感器110和120)来预测这种碰撞事件。图6b示出了在展开转向盘致动器610之后的这种配置。为了促进转向盘轴614在弹簧腔室635内的平移，一个或多个轴承632可以被容纳在弹簧腔室635内并且被可滑动地容置在弹簧腔室635内。

虽然图6a和6b中描述的实施例示出了转向盘612被横向向左移动，但是考虑了其他实施例，在这些实施例中，转向盘612可以被配置成被向右推动，或者可以被配置成取决于横向碰撞事件期间碰撞的方向被向右或向左推动，如上所述。

某些实施例可以被配置，使得在展开转向盘致动器610之后，转向盘轴614可以再次与转向柱轴616耦合。因此，例如，卡扣配合凹凸元件可被配置成延伸自和/或形成于转向盘轴614和/或转向柱轴616的连接部分内，以促进这种重新耦合。可替换地，或者此外，弹簧640可以被配置成被压缩或者以其他方式复位，使得转向盘轴614在展开之后与转向柱轴616重新对齐。在其他实施例中，系统600可以被配置为使得转向盘致动器610在展开之后不能复位，或者需要车辆制造商或合适的技工进行专业复位。

在某些实施例中，齿轮止动675(例如固定齿轮齿)可以位于弹簧腔室635的端部的弹簧腔室635内，与启动器660相对。齿轮止动675可以被配置成防止转向盘612在其平移配置时被旋转。这可以有助于避免驾驶员在碰撞事件期间试图使用转向盘，因为在某些实施例中，由于转向盘轴614与转向柱轴616解耦，转向盘612在这种配置中可能缺乏功能性。

图7a-图7d描述了车辆安全系统700的实施例的又一示例，该车辆安全系统700包括转向盘致动器710和用于启动转向盘致动器710的启动器760。再次地，启动转向盘致动器710导致转向盘712在第一操作配置和第二展开配置之间重新定位，使得在特定碰撞事件(如斜角或横向碰撞事件)时，气囊垫752可在更优选的位置从气囊模块750展开。图7a描述了第一配置中的转向盘712，图7d描述了第二配置中的转向盘712。图7b和7c描述了展开转向盘致动器710期间的中间阶段。

系统700包括与转向柱轴716耦合的转向盘轴714。转向盘致动器710包括致动外罩730，致动外罩730具有活塞腔室735，活塞740可滑动地容置在活塞腔室735内。可包括烟火装置的启动器760可操作地与活塞740耦合，使得在展开启动器760时，由启动器760产生的气体朝着转向盘轴714和转向柱轴716推动活塞740。

然而，转向盘轴714被配置成与转向柱轴716解耦，活塞740被配置成使转向盘轴714与转向柱轴716解耦。更具体地，转向盘轴714包括连接器715，用于将转向盘轴714耦合到转向柱轴716。连接器715还可以被配置成促进转向盘轴714与转向柱轴716解耦。

在所描述的实施例中，活塞740包括斜坡结构765，斜坡结构765从活塞740的端部面向轴714和716延伸。斜坡结构765可以是叉形的，以便允许至少一部分斜坡结构765经过转向柱轴716并与转向盘轴714接合，从而使转向盘轴714与转向柱轴716解耦。

图7b描述了展开的初始阶段。如图所示，斜坡结构765正与连接器715接合，并且将连接器715连同转向盘轴714和转向盘712一起向上推动，如图7b的箭头所示。斜坡结构765的成角的形状使这种结构的端部与连接器715的底部接合，并提供这种向上的力。此外，如上所述，提供一个叉形的结构或分支斜坡结构，允许在斜坡结构通过转向柱轴716时提供这种向上的力。

如图7b所示，可以在外罩730中设置凹槽737以适应连接器715。在某些实施例中，凹槽737可以是渐缩的，使得连接器715由于上述向上的力而被楔入凹槽737。在某些这样的实施例中，由于这种渐缩引起的摩擦配合可以将转向盘712锁定在适当位置，以防止驾驶员在展开后转动转向盘712。通过提供横向的力和向上的力，对于某些配置来说，本实施例可能是优选的，因为在某些情况下，除了横向移动气囊垫外，可能优选将气囊垫朝向驾驶员/乘员移动。

如图7c所示，一旦凹槽737已完全容纳连接器715，活塞740就可以推动转向柱轴力716偏离转向盘轴714，从而横向推动转向盘712、气囊模块750和气囊垫752。

图7d描述了在转向盘致动器710完全展开之后的系统700。在这种配置中，安全气囊垫752可能处于更好的位置，以便在发生某些碰撞事件(如横向碰撞事件或斜角碰撞事件)时提供保护。虽然图7a-图7d中描述的实施例示出了转向盘712被横向向右移动，但是还考虑了其他实施例，在这些实施例中，转向盘712可被配置成被向左推动，或可被配置成如上所述根据横向碰撞事件期间碰撞的方向，被向左或向右推动。

此外，本文描述的几个具体实施例被配置成平移或移动转向盘，以导致相关联的气囊垫的移动，考虑了其他实施例，在这些实施例中，使用本文公开的一个或多个发明原理移动气囊模块和/或气囊垫，而无需也移动车辆转向盘。因此，本文公开的各种转向盘致动器中的每一个(包括致动器510、610和710)应当被认为是用于横向移置气囊垫的工具的示例。由于这些示例性致动器中的每一个还被配置成横向移置气囊垫，因此它们还应当被认为是用于横向移置转向盘的工具的工具的示例。此外，本文公开的每个启动器应当被认为是用于展开用于横向移置气囊垫和/或转向盘的工具的工具的示例。

图8a是车辆安全系统800的另一实施例的横截面图，车辆安全系统800包括转向盘致动器810，转向盘致动器810用于在碰撞事件之前或碰撞事件期间横向移动转向盘。车辆安全系统800被配置成允许转向盘根据碰撞的方向和/或碰撞事件的其他特征向左或向右移动。

更具体地说，车辆安全系统800包括转向盘致动器810，转向盘致动器810包括由缆绳813组成的滑轮系统，缆绳813在相对的滑轮809a和809b之间延伸。缆绳813的相对的两端耦合到转向柱轴816，转向柱轴816可以定位在轴承总成817中。在一些实施例中，缆绳813可以通过压接工艺或者可以使用螺栓、其他紧固件或任何其他合适的工艺和/或耦合工具耦合到转向柱轴816。因此，在所描述的实施例中，缆绳813在耦合点815a和815b处被压接到转向柱轴816。

转向盘致动器810还包括致动外罩830，致动外罩830具有活塞腔室835，活塞840可滑动地容置在活塞腔室835内。两个相对的启动器860a/860b都可操作地与活塞840耦合，使得在展开一个启动器时，由各启动器860a/860b生成的气体推动活塞840朝着相对的启动器方向移动。因此，启动器860a的展开推动活塞840向右(从图8a的视角)移动。类似地，启动器860b的展开推动活塞840向左移动，如图8b所示。

由于活塞840与缆绳813耦合，缆绳813与转向柱轴816耦合，从而活塞840与伴随的转向盘(未示出)耦合，因此活塞840在一个方向上的移动导致转向柱轴816和伴随的转向盘在相反的方向移动。当然，对于本领域普通技术人员来说，在获得本公开的益处之后，各种替代实施例将是显而易见的。例如，缆绳813可以用带子、皮带或其他类似的用于将力从活塞840传递到转向盘的工具代替。

如上所述，对于某些碰撞事件，可优选将转向盘与气囊垫和/或模块一起以第一方向横向移动，对于其他碰撞事件，可优选将转向盘以另一个方向移动。因此，启动器860a和860b可以被配置成在接收到表示特定碰撞事件的特定信号时独立地致动。

图9是车辆安全系统900的另一实施例的横截面图。车辆安全系统900类似于车辆安全系统700，除了特别示出的用于允许在两个相反方向中的任意一个方向移动转向盘912的特定元件之外。更具体地，车辆安全系统900包括转向盘致动器910，并且与车辆安全系统800一样，包括用于启动转向盘致动器910的两个相对的启动器960a和960b。启动转向盘致动器910导致转向盘912在第一操作配置和第二展开配置之间重新定位，使得在特定碰撞事件(如斜倾角碰撞事件或横向碰撞事件)时，可以在更优选的位置从气囊模块950展开气囊垫。图9描述了处于第一配置的转向盘912，尽管没有具体描述其他配置，但它们可能类似于在图7a-图7d中描述的那些配置，除了依赖于展开的是哪一启动器，转向盘912可以向右或向左移动。

系统900还包括转向盘轴914，转向盘轴914与转向柱轴916耦合。转向盘致动器910包括致动外罩930，致动外罩930具有活塞腔室935，活塞腔室935内滑动地容置两个相对的活塞940a和940b。在一些实施例中，如果需要的话，相对的活塞940a和940b可以改为定位在独立的活塞腔室中。

启动器960a和960b分别与活塞940a和940b可操作地耦合，使得在展开各启动器960a/960b时，由各启动器产生的气体朝着转向盘轴914和转向柱轴916推动各活塞940a/940b。

与转向盘轴714一样，转向盘轴914进一步被配置成与转向柱轴916解耦，并且活塞940a和/或940b可以被配置成使转向盘轴914与转向柱轴916解耦。更具体地，转向盘轴914包括连接器915，连接器915用于将转向盘轴914耦合到转向柱轴916，该连接器915还可被配置成促使转向盘轴914与转向柱轴916解耦。

在图9所示的实施例中，活塞940a和940b中的每一个分别包括斜坡结构965a和965b。斜坡结构965a和965b可以是叉形的，以便允许各斜坡结构965a/965b中的至少一部分通过转向柱轴916并与转向盘轴914接合，从而使转向盘轴914与转向柱轴916解耦。

因此，在展开启动器960a时，活塞940a被向右推动，斜坡结构965a使连接器915将转向盘轴914与转向柱轴916解耦，并允许活塞940a向右推动转向盘912。类似地，在展开启动器960b时，活塞940b被向左推动，斜坡结构965b使连接器915将转向盘轴914与转向柱轴916解耦，并允许活塞940b向左推动转向盘912。

参照各种实施例和实施对上述说明书进行了描述。然而，本领域普通技术人员将理解，在不背离本公开的范围的情况下，可以进行各种修改和改变。例如，各种操作步骤以及用于执行操作步骤的组件可以基于特定应用或考虑到与系统的操作相关联的任意数量的成本函数以各种方式实施。因此，任何一个或多个步骤可以被删除、修改或与其他步骤组合。此外，本公开应被视为说明性的而不是限制性的，并且所有这样的修改都旨在包括在其范围内。同样地，上面描述了关于各种实施例的益处、其他优点和问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案以及任何可能导致任何益处、优点或解决方案出现或变得更明显的元素都不应被解释为关键的、必需的或基本的特征或元素。

本领域技术人员将理解，在不背离本发明的基本原理的情况下，可以对上述实施例的细节作出许多改变。本发明的范围应仅由权利要求确定。