用于自主车辆的可移除方向盘和踏板的制作方法

本发明涉及车辆设备领域，并且更具体地，涉及一种用于自主车辆的可移除方向盘和踏板。

背景技术：

在能够从一个位置驾驶到另一个位置而通常没有由人类操作者提供的一个或多个输入(例如转向)的自主车辆中，不再需要方向盘来驾驶车辆。然而，现有车辆通常依靠方向盘来容纳驾驶员侧面安全气囊。此外，缺少方向盘可能使得更难以将车辆置于驾驶员的控制下而妨碍车辆开发。在车辆开发期间期望驾驶员控制以便例如包括评估车辆对极端动态操纵例如快速车道变化的响应。不能手动操纵车辆可能导致将测试驾驶员置于更高的风险，因为在自主控制下进行的这种操纵或者使用诸如操纵杆的不熟悉的电子控制来进行这样的操纵更难以适度或中止。此外，一些车主可能更喜欢熟悉具有方向盘的车辆，或者可能需要方向盘以允许车辆乘员假想控制，即使方向盘在自主模式中不活动。

技术实现要素：

根据本发明，提供一种用于车辆的仪表板总成，包含：

仪表板，仪表板限定可与驾驶员座椅位置对齐的接收凹槽，并且凹槽可由可移除转向模块和可移除填充模块中的每一个选择性地填充；

可移除转向模块，其包括：

转向模块基座，

方向盘支撑件，该方向盘支撑件固定到转向模块基座，

方向盘，该方向盘可旋转地固定到方向盘支撑件上，以及

方向盘连接器，该方向盘连接器用于将方向盘连接到车辆转向致动器；以及

包括填充模块基座的可移除填充模块。

根据本发明的一个实施例，仪表板包括设置在其中的安全气囊并且转向模块包括设置在方向盘中的安全气囊。

根据本发明的一个实施例，填充模块包括设置在其中的安全气囊并且转向模块包括设置在方向盘中的安全气囊。

根据本发明的一个实施例，填充模块包括包含有内饰板的储存室。

根据本发明的一个实施例，其中：

可移除转向模块包括固定到转向模块基座的可选择性地接合的转向模块安装件的第一部分，

转向模块安装件的第二部分包含进车辆仪表板中，第一部分和第二部分将转向模块配合地固定到仪表板，以及

可移除填充模块包括可选择性地接合的填充模块安装件的第一部分，填充模块安装件的第一部分大体上与转向模块安装件的第一部分相同，该填充模块安装件的第一部分以及转向模块安装件的第二部分将填充模块配合地固定到仪表板。

根据本发明的一个实施例，还包含踏板模块。

根据本发明的一个实施例，方向盘连接器是机械连接器。

根据本发明，提供一种具有仪表板总成的车辆：

仪表板限定与驾驶员座椅位置对齐的接收凹槽并且凹槽可由可移除转向模块和可移除填充模块中的每一个选择性地填充；

可移除转向模块包括：

转向模块基座，

方向盘支撑件，方向盘支撑件固定到转向模块基座，

方向盘，方向盘可旋转地固定到方向盘支撑件上，以及

方向盘连接器，方向盘连接器用于将方向盘连接到车辆转向致动器；以及

可移除填充模块包括填充模块基座。

根据本发明的一个实施例，仪表板包括设置在其中的安全气囊并且转向模块包括设置在方向盘中的安全气囊。

根据本发明的一个实施例，填充模块包括设置在其中的安全气囊并且转向模块包括设置在方向盘中的安全气囊。

根据本发明的一个实施例，填充模块包括包含内饰板的储存室。

根据本发明的一个实施例，其中：

可移除转向模块包括固定到转向模块基座的可选择性地接合的转向模块安装件的第一部分，

转向模块安装件的第二部分包含进车辆仪表板中，第一部件和第二部件将转向模块配合地固定到仪表板，以及

可移除填充模块包括可选择性地接合的填充模块安装件的第一部分，填充模块安装件的第一部分大体上与转向模块安装件的第一部分相同，该填充模块安装件的第一部分以及转向模块安装件的第二部分将填充模块配合地固定到仪表板。

根据本发明的一个实施例，还包含踏板模块。

根据本发明的一个实施例，方向盘连接器是机械连接器。

根据本发明，提供一种形状大体上与仪表板中的凹槽互补的可移除转向模块，包含：

转向模块基座；

方向盘支撑件，方向盘支撑件固定到转向模块基座；

方向盘，方向盘可旋转地固定到方向盘支撑件，

可选择性地接合的模块安装件的第一部分，该可选择性地接合的模块安装件的第一部分固定到基座，

方向盘连接器，该方向盘连接器将方向盘选择性地连接到车辆转向致动器。

根据本发明的一个实施例，该可移除转向模块还包括设置在方向盘中的安全气囊。

根据本发明的一个实施例，该可移除转向模块还包含踏板模块。

根据本发明的一个实施例，方向盘连接器是机械连接器。

根据本发明的一个实施例，方向盘连接器是电连接器。

附图说明

图1是车辆的示例性驾驶员座椅和方向盘以及地板控制踏板装置的示意性侧视图，其中方向盘和地板控制踏板处于安装位置；

图2是图1的示例性驾驶员座椅和方向盘以及地板控制踏板装置的示意性侧视图，其中安全气囊展开；

图3是移除了方向盘和地板控制踏板的车辆的示例性驾驶员座椅装置的示意性侧视图；

图4是安全气囊处于展开的图3的示例性驾驶员座椅装置的示意性侧视图；

图5是图1的示例性内部座椅和方向盘装置的立体图；

图6是图3的示例性内部座椅和仪表板装置的立体图；

图7是示例性转向模块的立体图；

图8是示例性填充模块的立体图；

图9是示例性仪表板凹槽(niche)的立体放大图。

具体实施方式

可移除方向盘可以在已安装的驾驶位置和与车辆分离的收起位置之间移动。示例性方向盘包括安全气囊。因此，当移除方向盘时，驾驶员侧面安全气囊安装在除了在方向盘使用时之外的位置。在一个示例性配置中，方向盘模块用包括安全气囊的填充模块替代。系统结构用于开发目的使得能够使用方向盘，并且使得能够容易地提供方向盘作为客户要求的选项。

相对定向和方向(作为示例，上面、下面、底部、后部、前面、后面、向后、外侧、内侧、向内、向外、向右、向右)在本说明书中不作为限制，以便于读者描绘所描述的结构的至少一个实施例。

图1、图2和图5示出了具有方向盘24和部分地由车顶14和挡风玻璃16以及地板17限定的客舱12的示例性车辆10的一部分。示例性仪表板18设置在就座区域和挡风玻璃16之间。驾驶员座椅20设置在客舱12的就座区域中的驾驶员座椅位置中。座椅20以常规的面向前的方向定向。示例性可移除方向盘模块22设置在仪表板18的接收凹槽23中。如图9最佳的所示，凹槽23位于仪表板18中以便与驾驶员座椅位置对准并且可以由可移除转向模块22和可移除填充模块38中的每一个选择性地填充(参见图6)。

如图7所示的方向盘模块22包括转向模块基座25，转向模块基座25形成为配合在凹槽23内，并且成形为与仪表板18的其余部分外观上互补并且一致。示例性基座25与仪表板18大体上线对线配合。内饰板为基部25提供了令人愉快的外观。方向盘24安装到模块22的方向盘支撑件26上。支撑件26包括可旋转特征部件(未示出)。示例性的可旋转特征部件包括短轴承支撑轴，或者替代地，具有与方向盘24固定接合的附接特征的轴承。方向盘安全气囊28以众所周知的方式设置在方向盘24中。安全气囊28在图2中示出为处于充气状态。在座椅20中示出了驾驶员乘员29。可选择性地接合的转向模块安装件包含在可移除方向盘模块22和车辆仪表板18中，提供将模块22固定到仪表板18的手段。安装件可以包括例如滑动接合特征部件，在滑动接合特征部件中，基座25具有可固定到基座25上的轨道30，轨道30由接收通道31可滑动地接收(如图9最佳的所示)，接收通道31可固定到仪表板18。销或螺纹紧固件(未示出)穿过轨道30和通道31、处于已安装位置的锁定模块22。轨道30可以被表征为转向模块安装件的第一部分，并且通道30可以被表征为转向模块安装件的第二部件。替代的安装件(未示出)包括模块22中的对准的孔和接收螺纹紧固件的凹槽23的壁。安装件的精确种类对于本发明不是关键的。

转向模块安装件通过如方向盘连接器的附加接口元件来补充。方向盘连接器的性质取决于方向盘24是否通过转向柱机械地连接到转向致动器，或者还是仅通过如线控转向系统用线连接。

当方向盘24机械地连接到车辆转向致动器时，示例性模块22包括转向柱的上部(未示出)。转向柱的上部与下转向柱部分的连接器使得能够将模块的转向柱的上部附接到保持在车辆中的转向柱的下部并且从保持在车辆中的转向柱的下部分离。这种连接器的示例包括可滑动地接合的花键轴和套筒组合，或者替代地，连接转向柱的上部和转向柱的下部的万向节。另外，当具有机械连接的方向盘24的模块22被移除时，需要补偿方向盘移除的惯性。这种补偿可以通过在柱的下部安装旋转惯性质量和/或通过用于转向系统致动器的软件补偿惯性变化来实现。多针连接器将安全气囊28与车辆电信号总线(未示出)电连接。

当转向系统是线控转向系统时，示例性模块22包括反馈马达、传感器和安装到轴承的短轴的组合。如多针插头和插座连接器的示例性电连接器设置在模块22和仪表板18之间并且用作方向盘连接器。在图7中示出了由来自基座25的电线延伸的连接器的模块侧面33。模块侧面33与连接器的仪表板侧面35配合，如图9所示。电连接器为安全气囊28和线控转向系统提供电连接。随着从仪表板18移除模块22，连接器与从模块侧面33拔出的仪表板侧面35断开，并且随着模块22的安装，连接器与插入到模块侧面33的仪表板侧面35相连接。每种类型的转向系统需要兼容的方向盘连接器。移除和重新安装模块22的方便性和容易性的适当水平还取决于模块22的使用。当模块22仅用于车辆开发并且安装和移除限于少量开发车辆时，存在较少使连接器容易或方便的需要。在这种情况下，具有全系列工具和动力设备的高技术的技术人员通常可用于安装和取出模块22。在本发明中不需要连接器的精确细节，因为独立于所使用的转向系统类型的性质，功能连接器的设计在本领域技术人员的技术范围内提供。

与模块22相关联的示例性可移除踏板模块32可移除地固定到车辆地板17以将其保持在向前位置。将模块32固定到地板17的替代方案包括螺纹紧固件和弹簧负载的卡扣接合特征部件。模块32包括加速器踏板34和制动踏板36。通过包含进模块32中的电子位移传感器检测踏板34和36的位移。如多针连接器的电连接器将模块32与车辆信号总线连接。模块32还包括反向于第一方向上的踏板运动并且将踏板恢复到起始位置以模拟与制动系统和驱动马达的机械连接的位移控制特征部件。用于加速器踏板34的示例性位移控制特征部件是弹簧。可选特征部件是由编程以模拟加速器踏板阻力和恢复力的软件操作的电致动器。制动踏板36的示例性控制特征部件是弹簧和气体阻尼器的组合。可选特征部件是由编程以模拟制动踏板阻力和恢复力的软件操作的电致动器。

图3、图4和图6示出了具有代替可移除方向盘模块22的示例性可移除填充模块38并且移除了踏板模块32的车辆10的一部分。在图8中最佳地示出了填充模块38包括形成为装配在凹槽23内并且成形为与仪表板18的其余部分外观上互补并且一致的填充模块基座39。示例性基座39与仪表板18大体上线对线配合。示例性模块38包括设置在上部内饰板41下方的仪表板安全气囊40。图4示出了仪表板安全气囊40。模块38的下部包括下部内饰板42。板42可以包含进用于集成进模块38中的手套箱存储室44的可枢转门中。可选择性地接合的大体上与转向模块安装件相同并且在示例性实施例中包括与轨道30相同的填充模块安装轨道46的填充模块安装件(未示出)包含进用于由通道31和固定模块38接收到仪表板18中的可移除填充模块38中。轨道46可以被表示为填充模块安装件的第一部分。

替代实施例(未示出)的方向盘模块22和填充模块38较小，因为它们不包括模块22和38的上部，模块22和38的上部对应于其中设置有安全气囊40的模块38的部分。可移除填充模块38包括下部内饰板42和基座39，可选地包括手套箱44。安全气囊40不包括在填充模块中而是永久地安装在仪表板18中。当方向盘模块22安装在仪表板18中时，驾驶员侧面有两个安全气囊：一个在方向盘中且一个在仪表板中。存储在电子控制单元(未示出)中的系统逻辑当安装有安全气囊28的方向盘24时停用安全气囊40。

如本文所使用的，修饰形容词的副词“大体上”意指因为材料、加工、制造、传感器测量、计算、处理时间、通信时间等形状、结构、测量、值、计算等可偏离精确描述的几何形状、距离、测量、值、计算等。

应当理解，包括上面的描述和附图以及下面的权利要求的本发明旨在是说明性的而不是限制性的。在阅读上述描述之后，除了所提供的示例之外的许多实施例和应用对于本领域技术人员将是显而易见的。应当确定本发明的范围，而不是参考上面的描述，而是应当参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定。除非本文另有说明或限定，否则所有权利要求术语旨在赋予其平常和普通的含义。预期和预期在本文中所讨论的技术中将会出现未来的发展，并且所公开的系统和方法将被并入这些未来的实施例中。总之，应当理解，所公开的主题能够修改和变化。