用于自主驾驶车辆的转向系统和用于让其转向的方法
【专利摘要】本发明公开一种用于自主驾驶车辆的转向系统和让车辆转向的方法。主控制器向次转向总成发送信号，以在动力转向控制器处于第一模式时运行在第一阶段和在动力转向控制器处在第二模式时运行在第二阶段运行，以让车辆转向。主控制器向摩擦装置发送信号，以在动力转向控制器处在第一模式且次转向总成处在第一阶段时促动到脱开位置，和向摩擦装置发送信号以在动力转向控制器处在第二模式且次转向总成处在第二阶段时促动到接合位置以将方向盘固定在最初位置，以允许次转向总成让车辆转向。
【专利说明】用于自主驾驶车辆的转向系统和用于让其转向的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于自主驾驶车辆(autonomously driven vehicle)的转向系统和操纵自主驾驶车辆的方法。
【背景技术】
[0002]自主驾驶车辆被开发出来，以在没有人类司机让车辆转向时为车辆提供导航驾驶。各种部件(例如视觉传感器)被开发出来，以沿道路引导自主驾驶车辆，识别周围的车辆且将车辆保持在其路线中。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种用于自主驾驶车辆的转向系统。转向系统包括主转向总成，主转向总成包括可旋转的方向盘。转向系统还包括与主转向总成通信且具有第一模式和第二模式的动力转向控制器。转向系统进一步包括与动力转向控制器通信的主控制器。转向系统还包括与主控制器通信的次转向总成，从而主控制器向次转向总成发送信号以在动力转向控制器处于第一模式时运行在第一阶段，和在动力转向控制器处于第二模式时处于第二阶段，以让车辆转向。进而，转向系统包括联接到主转向总成的摩擦装置。摩擦装置在释放主转向总成以允许方向盘旋转的脱开位置和接合主转向总成以将方向盘固定在最初位置的接合位置之间可动。主控制器与摩擦装置通信以向摩擦装置发送信号，以在动力转向控制器处在第一模式且次转向总成处在第一阶段时时促动到脱开位置，和向摩擦装置发送信号以在动力转向控制器处在第二模式且次转向总成处在第二阶段时促动到接合位置以将方向盘固定在最初位置，以允许次转向总成让车辆转向。
[0004]本发明还提供一种操控自主驾驶车辆的方法。方法包括确定动力转向控制器处于第一模式和不同于第一模式的第二模式中的一个。主控制器发出信号表明动力转向控制器处于第一模式。响应于处于第一模式的动力转向控制器，经由主控制器向次转向总成发送信号以运行在第一阶段，从而主转向总成让车辆转向。响应于处于第一模式的动力转向控制器，经由主控制器向摩擦装置发送信号以运行在脱开位置，从而主转向总成的方向盘可旋转。主控制器发出信号表明动力转向控制器处于第二模式。响应于处于第二模式的动力转向控制器，经由主控制器向次转向总成发送信号以从第一阶段切换为运行在第二阶段，从而次转向总成让车辆转向。响应于处于第二模式的动力转向控制器，摩擦装置被从脱开位置促动到接合位置。在摩擦装置处于接合位置以将方向盘固定在最初位置时主转向总成与摩擦装置接合，从而次转向总成在处于第二阶段时让车辆转向。
[0005]本发明提供操控自主驾驶车辆的另一方法。在车辆的主转向总成中发生中断时，次转向总成运行在第二阶段以让车辆转向。在次转向总成处于第二阶段以让车辆转向时，主转向总成接合摩擦装置，以将方向盘固定在最初位置。
[0006]因而，该转向系统提供用在用于自主驾驶车辆的主转向总成的备用系统，其在一定的情况下允许次转向总成让车辆转向，例如，在主转向总成中发生中断时。例如，次转向总成将转动车辆的后车轮，以让车辆转向，而摩擦装置将方向盘固定在最初位置，从而前车轮不旋转。
[0007]附图中的详细的描述和显示是对本发明的支持和描述，而本发明的范围仅通过权利要求限定。尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是用于自主驾驶车辆的转向系统的示意性俯视图。
[0009]图2是主转向总成的示意性透视图。
[0010]图3是让图1和2的车辆转向的方法的示意性流程图。
[0011]图4是让图1和2的车辆转向的方法的示意性流程图。
【具体实施方式】
[0012]参见附图，其中相同的附图标记几幅图中指示相同的部件，图1显示了用于自主驾驶车辆12的转向系统10。进而，如图3和4所示，本发明还提供让自主驾驶车辆12转向的方法1000、2000，其将在下文描述。具体说，本文公开的让车辆12转向的转向系统10和方法1000、2000在一定的情况下提供用于车辆12主转向的备用系统。例如，该备用系统可在车辆12的主转向发生中断(interruption)时启用。
[0013]通常，自主驾驶车辆12可沿道路、街道等运动和停止，而不被人或在司机座位中的人控制或转向。换句话说，目的地可被输入或编程到自主驾驶车辆12的计算机中且车辆12将沿道路(一个或多个)等使其本身行驶且达到期望位置，而不需要人类司机手动地让车辆12转向。应理解，各种传感器、控制器等可用于将自主驾驶车辆12保持在道路上的期望路线中。
[0014]参见图1和2，转向系统10包括主转向总成14。主转向总成14沿道路(一个或多个)等对车辆12进行转向或引导，以达到期望位置。主转向总成14可包括许多部件且这些部件中的一些在下文描述。例如，主转向总成14包括可旋转的方向盘16。从而方向盘16可绕纵向轴线18旋转。通常，方向盘16被司机用于让非自主驾驶车辆转向。在一些情况，如下文所述的本文描述的，本文描述的自主驾驶车辆12的方向盘16可被抓持，以手动地让车辆12转向。例如，方向盘16可被司机接触或抓持，以在一些情况下手动地让车辆12转向，例如在车辆12的主转向中断时，如下文所述的。
[0015]转到图2，主转向总成14可包括可旋转的转向柱20。从而转向柱20可绕纵向轴线18旋转。通常，方向盘16附接到转向柱20从而方向盘16和转向柱20共同旋转。因此，方向盘16和转向柱20中的一个的旋转造成方向盘16和转向柱20中的另一个旋转。换句话说，方向盘16和转向柱20 —致地旋转。可选地，转向柱20可以是倾斜和/或伸缩转向柱20。从而转向柱20可相对于司机的座位倾斜，例如向上和向下，以将方向盘16定位在期望位置。进而，转向柱20可相对于司机座位伸缩，例如来回伸缩，以将方向盘16定位在期望位置。
[0016]通常，转向柱20可包括联接到车辆12的支架22，以支撑转向柱20。换句话说，支架22附接或安装到车辆12且支撑转向柱20，从而转向柱20可独立于支架22旋转。例如，在一些实施例中，转向柱20可相对于支架22。倾斜和/或伸缩。应理解，转向柱20可包括未在本文具体描述的其他部件。
[0017]继续参考图2，主转向总成14可包括操作性地联接到转向柱20的中间轴24，从而中间轴24和转向柱20共同旋转。换句话说，转向柱20和中间轴24—致地旋转。因此，方向盘16、转向柱20和中间轴24 —致地旋转。应理解，中间轴24可通过万向节26或任何其他合适部件(一个或多个)操作性地联接到转向柱20。
[0018]此外，继续参考图2，主转向总成14可包括转向机构28，其操作性地联接到中间轴24，中间轴24设置在转向机构28和转向柱20之间。中间轴24可通过万向节30或任何其他合适部件(一个或多个)操作性地联接到转向机构(steering gear mechanism)28。因此，例如，中间轴24的远端具有万向节26、30。转向机构28将在后文进一步描述。
[0019]转到图1，转向系统10还包括与主转向总成14通信且具有第一模式和第二模式的动力转向控制器(power steering controller)32。因此,动力转向控制器32联接到主转向总成14且监测主转向总成14。通常，第一和第二模式彼此不同。例如，第一模式可以是在主转向总成14用在第一操作状态时而第二模式可以是在主转向总成14用在第二操作状态时。第一操作状态可以是车辆12在运行而司机没有抓持方向盘16时。第二操作状态可以是在车辆12要被司机转向时，例如在已经在车辆12的主转向中出现中断时，例如主转向总成14中的中断。在后文进一步描述第一和第二操作状态。可选地，动力转向控制器32可设置在动力转向模块中，所述动力转向模块联接到主转向总成14。动力转向模块可装有其他转向部件，例如传感器等，或本文未具体描述的部件。
[0020]如示意性地在图1所示的，动力转向控制器32可实施为与车辆12的各种部件通信的数字计算机装置或多个这样的装置。在结构上，动力转向控制器32可包括至少一个微处理器34以及足够的实体非瞬时存储器36，例如只读存储器存储器(ROM)、闪存存储器、光学存储器、额外的磁性存储器等。动力转向控制器32还可包括任何所需的随机访问存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、高速时钟、模拟-数字(A/D)和/或数字-模拟(D/A)电路和任何输入/输出电路或装置以及合适的信号调制和缓冲电路。用于执行让车辆12转向的方法1000、2000的指令记录在存储器36中且经由微处理器(一个或多个)34按照需要执行。
[0021]转向系统10进一步包括与动力转向控制器32通信的主控制器38。如示意性地在图1所示的，主控制器38可实施为与车辆12的各种部件通信的数字计算机装置或多个这样的装置。在结构上，主控制器38可包括至少一个微处理器40以及足够的实体的非瞬时存储器42，例如只读存储器存储器(ROM)、闪存存储器、光学存储器、额外的磁性存储器等。主控制器38还可包括任何所需的随机访问存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、高速时钟、模拟-数字(A/D)和/或数字-模拟(D/A)电路和任何输入/输出电路或装置以及合适的信号调制和缓冲电路。用于执行让车辆12转向的方法1000、2000的指令记录在存储器42中且经由微处理器(一个或多个)40按照需要执行。可选地，主控制器38可设置在控制器模块和其他部件中，例如传感器等，或本文未具体描述的部件可设置在控制器模块中。
[0022]此外，转向系统10包括与主控制器38通信的次转向总成44，从而主控制器38向次转向总成44发出信号，以在动力转向控制器32处在第一模式时运行在第一阶段(firstphase)和在动力转向控制器32处在第二模式时运行在第二阶段，以让车辆12转向。例如，在主转向总成14用在第一操作状态从而车辆12在司机没有抓持方向盘16时被转向时，在次转向总成44处在第一阶段且动力转向控制器32处在第一模式时，次转向总成44可被启动或促动，以协助主转向总成14来让车辆12转向，或次转向总成44可被停用或不启用，从而次转向总成44不协助主转向总成14让车辆12转向。因此，在次转向总成44运行在第一阶段且动力转向控制器32处于第一模式时，主转向总成14在司机没有接触方向盘16的情况下让车辆12转向。
[0023]在一些实施例中，转向系统10可包括与次转向总成44和主控制器38通信的后转向控制器45。通常,次转向总成44通过后转向控制器45与主控制器38通信。信号可通过后转向控制器45通信到次转向总成44。如示意性地在图1所示的，后转向控制器45可实施为与车辆12的各种部件通信的数字计算机装置或多个这样的装置。在结构上，后转向控制器45可包括至少一个微处理器47以及足够的实体的非瞬时存储器49，例如只读存储器存储器(ROM)、闪存存储器、光学存储器、额外的磁性存储器等。后转向控制器45还可包括任何所需的随机访问存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、高速时钟、模拟-数字(A/D)和/或数字-模拟(D/A)电路和任何输入/输出电路或装置以及合适的信号调制和缓冲电路。用于执行让车辆12转向的方法1000、2000的指令记录在存储器49中且经由微处理器(一个或多个)47按照需要执行。可选地，后转向控制器45可设置在控制器模块和其他部件中，例如传感器等，或本文未具体描述的部件可设置在控制器模块中。
[0024]主控制器38向次转向总成44发送信号以在动力转向控制器32处在第一模式时使其处于第一阶段，和向次转向总成44发送信号以在动力转向控制器32处于第二模式时使其处于第二阶段，以让车辆12转向。因此，在主转向总成14让车辆12转向(在第一操作状态下)，次转向总成44可被停用或可不启用，以协助主转向总成14让车辆12转向。换句话说，主转向总成14首先在主转向总成14中没有中断时让车辆12转向，且次转向总成44可选地在该状态下协助主转向总成14。从而，在主转向总成14被中断(在第二操作状态下)时，次转向总成44接管对车辆12的转向且主转向总成14不对车辆12转向进行转向。因此，在主转向总成14用在第二操作状态时，次转向总成44将让车辆12转向直到司机抓持方向盘16。
[0025]次转向总成44可包括与主控制器38通信的促动器46。更具体地，后转向控制器45与促动器46通信。因此，促动器46通过后转向控制器45与主控制器38通信。从而促动器46与后转向控制器45通信,从而后转向控制器45向促动器46发送信号以在动力转向控制器32处在第一模式时运行在第一阶段和在动力转向控制器32处在第二模式时运行在第二阶段。主控制器38可向促动器46发送信号，以在动力转向控制器32处在第一模式时运行在第一阶段，从而促动器46可选地被促动以协助主转向总成14让车辆12转向。进而，主控制器38可向促动器46发送信号，以在动力转向控制器32处在第二模式时运行在第二阶段，从而促动器46被促动以让车辆12转向。另外，在如在后文进一步描述的一定的条件下，主控制器38可向促动器46发送信号以返回到运行在第一阶段。促动器46可以是电动机、电机械马达、液压装置、气动装置或任何其他合适的促动器。
[0026]参见图1和2，转向系统10还包括联接到主转向总成14的摩擦装置48。摩擦装置48在释放主转向总成14以允许方向盘16旋转的脱开位置和接合主转向总成14以将方向盘16固定在最初位置的接合位置之间可动。主控制器38与摩擦装置48通信以向摩擦装置48发送信号，以在动力转向控制器32处在第一模式且次转向总成44处在第一阶段时促动到脱开位置，和向摩擦装置48发送信号以在动力转向控制器32处在第二模式且次转向总成44处在第二阶段以允许次转向总成44让车辆12转向时促动到接合位置，以将方向盘16固定在最初位置。因此，在摩擦装置48处在脱开位置时，方向盘16可绕纵向轴线18自由地或不受限制地旋转。进而，在摩擦装置48处在接合位置时，方向盘16被固定在最初位置，从而方向盘16不能自由地旋转，且因此方向盘16的旋转被限制。应理解，通过摩擦装置48施加到主转向总成14的力或摩擦的量可被调整按照期望调整或改变。
[0027]如图1和2所示，摩擦装置48可在各种位置联接到主转向总成14。例如，在一个实施例中，摩擦装置48联接到转向柱20，从而在处于接合位置时摩擦装置48接合转向柱20，以将方向盘16固定到最初位置。作为另一例子，在一个实施例中，摩擦装置48联接到中间轴24，从而在处于接合位置时摩擦装置48接合中间轴24，以将方向盘16固定在最初位置中。作为另一例子，在一个实施例，摩擦装置48联接到转向机构28，从而在处于接合位置时摩擦装置48接合转向装置，以将方向盘16固定在最初位置。通常，在上述位置中的一个中，一个摩擦装置48联接到主转向总成14。应理解，在一个或多个上述位置中，多于一个的摩擦装置48可联接到主转向总成14。进而，摩擦装置48仅出于展示的目的示意性地显示在图1和2中且可以具有任何合适构造，例如离合器、缓冲器、磁性装置、电磁装置、摩擦板、制动设备(例如制动钳和转子制动器)、传动带驱动的摩擦装置等。
[0028]继续参考图1，主转向总成14可包括主齿条齿轮装置50，其操作性地联接到转向机构28且向外延伸到彼此相反的远端。通常，第一车轮52和第二车轮54操作性地联接到主齿条齿轮装置50的相应远端。换句话说,第一和第二车轮52、54操作性地联接到主齿条齿轮装置50。因此，在方向盘16或转向柱20旋转时，相应地，主齿条齿轮装置50运动以让第一和第二车轮52、54枢转或旋转，且让车辆12沿期望方向运动。
[0029]进而，转向机构28可包括电动机56，以在动力转向控制器32处在第一模式时，响应于方向盘16的旋转而协助让主齿条齿轮装置50运动，以让第一和第二车轮52、54枢转且让车辆12转向。因此，电动机56操作性地联接到转向机构28和主齿条齿轮装置50，以协助让方向盘16旋转。从而转向机构28的促动使得电动机56被促动，以协助让主齿条齿轮装置50运动，且由此让第一和第二车轮52、54相应运动。通常，动力转向控制器32与电动机56通信；和由此,动力转向控制器32可向电动机56发送信号，以选择性地促动。从而电动机56用作用于主转向总成14的动力转向协助。
[0030]次转向总成44可包括次齿条齿轮装置58，其向外延伸到彼此相反的远端。通常，第三车轮60和第四车轮62操作性地联接到次齿条齿轮装置58的相应远端。促动器46操作性地联接到次齿条齿轮装置58，从而在次转向总成44处在第二阶段且动力转向控制器32处在第二模式时，促动器46的促动让次齿条齿轮装置58运动，以让第三和第四车轮60、62枢转，以让车辆12转向。换句话说，在促动器46被促动时，次齿条齿轮装置58运动，以让第三和第四车轮60、62枢转或旋转，以让车辆12转向。通常，第一和第二车轮52、54设置在车辆12的前部64附近且第三和第四车轮60、62设置在车辆12的后部66附近。例如，主转向总成14可让第一和第二车轮52、54或车辆12的前车轮枢转，且次转向总成44可让第三和第四车轮60、62或车辆12的后车轮枢转。因此，独立于让第三和第四车轮60、62枢转的次转向总成44，主转向总成14用于让第一和第二车轮52、54枢转。类似地，独立于让第一和第二车轮52、54枢转的主转向总成14，次转向总成用于让第三和第四车轮60、62枢转。促动器46可在任何合适位置联接到车辆12，以与次齿条齿轮装置58协作。应理解，任何合适的次转向总成44可操作性地联接到第三和第四车轮60、62或后车轮，且利用次齿条齿轮装置58是一个合适的例子。
[0031]在摩擦装置48处在接合位置使得方向盘16固定在最初位置时且在促动器46启动或促动时，促动器46造成次齿条齿轮装置58来回运动，以让车辆12转向。由于对方向盘16进行促动以进行自调的扭矩，在次转向总成44运行在第二阶段时将方向盘16保持在最初位置能防止或最小化方向盘16的旋转。在通过允许前车轮自调而次转向总成44使得车辆12转向时，方向盘16的旋转可通过次齿条齿轮装置58抵消第三和第四车轮60、62(后车轮)的运动；因此，方向盘16被固定在最初位置，以使得这样的抵消最小化。从而在方向盘16固定在最初位置时，这模拟了司机保持或抓持方向盘16的动作。由此，在第三和第四车轮60、62(后车轮)枢转或旋转以让车辆12转向时第一和第二车轮52、54(前车轮)保持在一定的位置。
[0032]动力转向控制器32可检测主转向总成14是否在第一或第二操作状态下工作。从而动力转向控制器32向主控制器38发送信号表明主转向总成14在第一和第二操作状态哪一个下工作。例如，如果动力转向控制器32检测电动机56未促动成协助主齿条齿轮装置50和由此协助方向盘16,则动力转向控制器32向主控制器38发送信号表明主转向总成14运行在第二操作状态。电动机56可以是车辆12的主转向装置的一部分，因此，如果动力转向控制器32检测到电动机56的功能有中断，则动力转向控制器32将向主控制器38发送信号表明备用系统用于让车辆12转向。应理解，车辆12的主转向装置可包括电动机56、主齿条齿轮装置50、转向机构28、中间轴24和转向柱20中的一个或多个。简单地说，车辆12的主转向装置通常包括主转向总成14。
[0033]参见图1，转向系统10可进一步包括接触传感器68，其联接到方向盘16以检测方向盘16上的接触。通常，接触传感器68与主控制器38通信。在一定的条件下，接触传感器68与主控制器38通信，从而方向盘16上的接触向主控制器38发送信号，以通信到次转向总成44以从第二阶段切换回到第一阶段，和通信到摩擦装置48以从接合位置向回切换到脱开位置。简单地说，在动力转向控制器32处在第二模式时，一旦在方向盘16上检测到司机的接触，则方向盘16不被固定在最初位置而是司机可旋转方向盘16，以让车辆12转向。应理解，如果方向盘16被接触但是接触传感器68未向主控制器38发送表明该接触的信号，则通过摩擦装置48施加到主转向总成14的摩擦可被司机克服(override),从而司机可让车辆12转向。换句话说，被施加到主转向总成14的摩擦可将方向盘16固定在最初位置同时还允许司机克服该摩擦和转动方向盘16，以让车辆12转向(如果在方向盘16已经被触摸后摩擦装置48仍保持在接合位置的话)。进而，通常，如果摩擦装置48不从接合位置切换到脱开位置，则再次地，通过摩擦装置48施加到主转向总成14的摩擦可被司机克服，从而司机可转动方向盘16，以让车辆12转向。此外，通常，如果在动力转向控制器32处在第二模式时摩擦装置48保持在脱开位置而不是切换到接合位置，则次转向总成44仍然将切换到第二阶段且让车辆12转向；和在这种情况下，次转向总成44将补偿需要自调的前车轮。
[0034]继续参考图1，转向系统10可进一步包括与接触传感器68和主控制器38通信的方向盘控制器70。因此，在一些实施例中，在动力转向控制器32处在第二模式且在方向盘16上检测到接触时，接触传感器68将该接触通信到方向盘控制器70，且方向盘控制器70向主控制器38表明接触已经被接触传感器68检测到。因此，接触传感器68和主控制器38可直接彼此通信如图1中在它们之间的虚线示出的，或接触传感器68和主控制器38可通过方向盘控制器70彼此通信，如图1中从接触传感器68到方向盘控制器70和主控制器38的实线示出的。
[0035]如示意性地在图1所示的，方向盘控制器70可实施为与车辆12的各种部件通信的数字计算机装置或多个这样的装置。在结构上，方向盘控制器70可包括至少一个微处理器72以及足够的实体非瞬时存储器74，例如只读存储器存储器(ROM)、闪存存储器、光学存储器、额外的磁性存储器等。方向盘控制器70还可包括任何所需的随机访问存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、高速时钟、模拟-数字(A/D)和/或数字-模拟(D/A)电路和任何输入/输出电路或装置以及合适的信号调制和缓冲电路。用于执行让车辆12转向的方法1000、2000的指令记录在存储器74中且经由微处理器(一个或多个)72按照需要执行。可选地，方向盘控制器70可设置在方向盘模块和其他部件中，例如传感器等，或本文未具体描述的部件可设置在方向盘模块中。
[0036]此外，转向系统10可包括与主控制器38通信的制动器系统76。更具体地，制动器系统76可包括与主控制器38通信的制动控制器78。制动器系统76可进一步包括与主控制器38通信的制动装置80。更具体地，制动控制器78可与主控制器38和制动装置80通信。换句话说，制动装置80可通过制动控制器78与主控制器38通信。
[0037]如示意性地在图1所示的，制动控制器78可实施为与车辆12的各种部件通信的数字计算机装置或多个这样的装置。在结构上，制动控制器78可包括至少一个微处理器82以及足够的实体非瞬时存储器84，例如只读存储器存储器(ROM)、闪存存储器、光学存储器、额外的磁性存储器等。制动控制器78还可包括任何所需的随机访问存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、高速时钟、模拟-数字(A/D)和/或数字-模拟(D/A)电路和任何输入/输出电路或装置以及合适的信号调制和缓冲电路。用于执行让车辆12转向的方法1000、2000的指令记录在存储器84中且经由微处理器(一个或多个)82按照需要执行。应理解，促动器46可通过后转向控制器45和另一模块或控制器(例如制动模块或制动控制器78)与主控制器38通信，如从后转向控制器45到制动控制器78的虚线所表示的。因此，例如，主控制器38可与制动控制器78通信，以提供到促动器46的指令。
[0038]通常，在动力转向控制器32处在第一模式时，制动装置80可运行在第一制动阶段以对车辆12制动。例如，在主转向总成14工作在第一操作状态车辆12在方向盘16没有被司机抓持的情况下转向时，制动装置80运行在第一制动阶段，以停止车辆12的运动、让车辆12减速和防止车辆12运动，从而。因此，在制动装置80运行在第一制动阶段时，在司机没有接触方向盘16的情况下主转向总成14让车辆12转向。
[0039]可选地，在动力转向控制器32处在第二模式时，制动装置80可运行在第二制动阶段，以协助车辆12的转向。进而，例如，在主转向总成14工作站第二操作状态从而车辆12应被司机转向时，制动装置80可运行在第二制动阶段以协助车辆12的转向或沿道路引导车辆12。具体说，在次转向总成44于第二阶段下让车辆12转向时，制动装置80可稳定车辆12的运动或调整车辆12的运动。简单地说，在车辆12的主转向总成14已经中断时，次转向总成44和制动装置80可协作以让车辆12转向。主控制器38与制动控制器78通信，以向制动控制器78发送信号表明制动装置80应运行在哪个制动阶段。因此，制动控制器78响应于主控制器38向制动装置80发送信号以运行在第一和第二制动阶段中的一个。
[0040]转到图1，制动装置80可包括操作性地联接到第一车轮52的第一制动器86和操作性地联接到第二车轮54的第二制动器88。进而，制动装置80还可包括操作性地联接到第三车轮60的第三制动器90和操作性地联接到第四车轮62的第四制动器92。应理解，可针对具有主和次转向总成14、44的车辆12使用任何合适数量的车轮52、54、60、62。例如，第一和第二车轮52、54可以是3或4轮车辆12的前车轮，主转向总成14操作性地联接到前车轮。作为另一例子，第一车轮52可以是前车轮，主转向总成14操作性地联接到前车轮，且第二车轮54可以是2或3轮车辆12的后车轮，次转向总成44操作性地联接到后车轮(一个或多个)。作为又一例子，第三和第四车轮60、62可以是3或4轮车辆12的后车轮，次转向总成44操作性地联接到后车轮。
[0041]进而，制动器系统76可包括与第一车轮52的第一制动器86和制动控制器78通信的第一传感器94，用于在制动装置80处在第二制动阶段且次转向总成44在第二阶段下让车辆12转向时选择性地促动第一制动器86。此外，制动器系统76可包括与第二车轮54的第二制动器88和制动控制器78通信的第二传感器96，用于在制动装置80处在第二制动阶段且次转向总成44在第二阶段下让车辆12转向时选择性地促动第二制动器88。因此，第一和第二传感器94、96每一个与制动控制器78通信,从而制动控制器78向第一和/或第二传感器94、96发送信号表明第一和/或第二制动器86,88哪一个要被促动。从而在制动装置80处在第二制动阶段时，主转向总成14工作在第二操作状态，从而车辆12被处在第二阶段的次转向总成44转向，直到司机抓持方向盘16，如下文所述的。因此，可选地，第一和第二传感器94、96中之一或两者可与第一和第二制动器86、88通信，以选择性地促动，以协助处在第二阶段的次转向总成44让让车辆12沿道路转向，直到司机抓持方向盘16。应理解，第一和第二传感器94、96还可用作防抱死制动传感器，以在例如在冰上滑动时让车辆12减速等。
[0042]另外，制动器系统76可包括与第三车轮60的第三制动器90和制动控制器78通信的第三传感器98，用于在制动装置80处在第二制动阶段且次转向总成44在第二阶段下让车辆12转向时选择性地促动第三制动器90。制动器系统76可进一步包括与第四车轮62的第四制动器92和制动控制器78通信的第四传感器100，用于在制动装置80处在第二制动阶段且次转向总成44在第二阶段下让车辆12转向时选择性地促动第四制动器92。因此，第三和第四传感器98、100每一个与制动控制器78通信，从而制动控制器78向第三和/或第四传感器98、100发送信号表明第三和/或第四制动器90、92哪一个应被促动。从而在制动装置80处在第二制动阶段时，主转向总成14工作在第二操作状态，从而车辆12被处在第二阶段的次转向总成44转向，直到司机抓持方向盘16，如上所述。因此，可选地，第一和第四传感器98、100中之一或两者可与第三和第四制动器90、92通信，以选择性地促动，以协助处在第二阶段的次转向总成44沿道路让车辆12转向，直到司机抓持方向盘16。应理解，第三和第四传感器98、100还可用作防抱死制动传感器，以在例如在冰上滑动时减慢车辆12。可选地，制动控制器78和/或第一、第二、第三和第四传感器94、96、98、100可设置在制动模块中。还应理解，其他制动部件(例如传感器等)或本文未具体描述的部件可设置在制动模块中。
[0043]制动控制器78可向第一、第二、第三和第四传感器94、96、98、100中的至少一个发送信号，以在制动装置80处在第二制动阶段时促动相应第一、第二、第三和第四制动器86、88、90、92，以协助处于第二阶段时的次转向总成44让车辆12转向。换句话说，在第一传感器94被发送信号时,第一制动器86被促动,且在第二传感器96被发送信号时,第二制动器88被促动等。在摩擦装置48处于接合位置从而方向盘16固定在最初位置时，且在第一、第二、第三和第四制动器86、88、90、92中的一个或多个被促动时，形成或产生一个或多个偏航力矩，以在处于第二制动阶段时协助让车辆12转向。换句话说，一个或多个制动器扭矩偏航力矩可通过制动器系统76产生，以在制动装置80处在第二制动阶段时协助车辆12的转向。由于促动方向盘16进行自调的扭矩的存在，在制动装置80处在第二制动阶段时将方向盘16保持在最初位置能防止或最小化方向盘16的旋转。在制动装置80处在第二制动阶段时，通过允许前车轮自调，方向盘16的旋转可抵消通过86、88、90、92形成的偏航运动。因此，方向盘16被固定在最初位置以使得这样的抵消最小化。从而在方向盘16固定在最初位置时，这模拟了司机保持或抓持方向盘16的动作。由此，将方向盘16固定在最初位置允许制动装置80以最小的方向盘16的影响来协助车辆12的转向。
[0044]参见图3，本发明还提供让自主驾驶车辆12转向的方法1000，如上简要描述的。方法1000包括确定(步骤1002)动力转向控制器32处在第一模式和不同于第一模式的第二模式中的一个。如上所述，第一模式可以是主转向总成14工作在第一操作状态时，而第二模式可以是主转向总成14工作在第二操作状态时。还如上所述，例如，在方向盘16没有被司机抓持的情况下车辆12被操作时发生第一操作状态，且在车辆12要被司机转向时发生第二操作状态。
[0045]方法1000还包括向主控制器38发送信号(步骤1004)表明动力转向控制器32处在第一模式，和向主控制器38发送信号(步骤1006)表明动力转向控制器32处在第二模式。因此，主控制器38和动力转向控制器32彼此持续通信，从而主控制器38从动力转向控制器32持续接收信号，以指示动力转向控制器32处于哪个模式。取决于动力转向控制器32处于哪个模式，将确定车辆12是运行在第一操作状态还是第二操作状态。
[0046]在动力转向控制器32处在第一模式且主转向总成14工作在第一操作状态时，在该状态下，方法1000进一步包括经由主控制器38向次转向总成44发送信号(步骤1008)，以响应于处在第一模式的动力转向控制器32而运行在第一阶段，从而主转向总成14让车辆12转向。换句话说，在动力转向控制器32处在第一模式时，处在第一阶段的次转向总成44可选地被促动以协助主转向总成14让车辆12转向。更具体地，经由主控制器38向次转向总成44发送信号(步骤1008)以响应于处于第一模式的动力转向控制器32而运行在第一阶段可包括，经由与主控制器38通信的后转向控制器45向次转向总成44发送信号，以响应于处于第一模式的动力转向控制器32而运行在第一阶段，从而主转向总成14让车辆12转向。在第一操作状态，主转向总成14首先让车辆12转向且可选地被处于第一阶段的次转向总成44协助，以让车辆12转向。
[0047]进而，方法1000包括经由主控制器38向摩擦装置48发送信号(步骤1010)，以响应于处于第一模式的动力转向控制器32在脱开位置中运行,从而主转向总成14的方向盘16可旋转。换句话说，在动力转向控制器32处于第一模式时，摩擦装置48不接合主转向总成14，从而主转向总成14让车辆12转向。通常，次转向总成44和摩擦装置48每一个持续与主控制器38通信，从而主控制器38持续发送信号表明次转向总成44应运行在哪个阶段和摩擦装置48应运行于哪个位置。在处于第一阶段时且动力转向控制器32保持在第一模式时次转向总成44可被停用或启用。进而，在动力转向控制器32保持在第一模式时摩擦装置48保持在脱开位置。
[0048]在次转向总成44处于第一阶段且摩擦装置48处在脱开位置时，方向盘16可旋转。简单地说，在摩擦装置48处在脱开位置时，方向盘16可绕纵向轴线18自由地或不受限制地旋转。从而在动力转向控制器32处在第一模式时，主转向总成14运行在第一操作状态，从而车辆12在司机没有抓持方向盘16的情况下被转向，在处于第一阶段时次转向总成44可选地协助主转向总成14。因此，例如，在电动机56协助主齿条齿轮装置50的运动，且由此协助方向盘16的旋转时，动力转向控制器32将保持在第一模式且车辆12将继续行驶到其目的地而没有司机的手动转向。
[0049]在主控制器38已经被发送信号表明动力转向控制器32处在第二模式且主转向总成14工作在第二操作状态时，在该状态下，动力转向控制器32已经从第一模式切换到第二模式。例如，动力转向控制器32可在电动机56未促动成让主齿条齿轮装置50运动时从第一模式切换到第二模式。换句话说，第二模式可在车辆12的动力转向中存在中断时发生，例如主转向总成14中的中断。因此，在动力转向控制器32处在第二模式时，司机手动地让车辆12转向，如下文所述的。通常，第一模式在第二模式之前发生。
[0050]方法1000进一步包括经由主控制器38向次转向总成44发送信号(步骤1012)，以响应于处于第二模式的动力转向控制器32从第一阶段切换成运行在第二阶段，从而次转向总成44让车辆12转向。更具体地，经由主控制器38向次转向总成44发送信号(步骤1012)以响应于处于第二模式的动力转向控制器32从第一阶段切换成运行在第二阶段可包括，经由与主控制器38通信的后转向控制器45向次转向总成44发送信号，以响应于处于第二模式的动力转向控制器32从第一阶段切换成运行在第二阶段，从而次转向总成44让车辆12转向。更具体地，响应于处于第二模式的动力转向控制器32经由后转向控制器45向次转向总成44发送信号以从第一阶段切换成运行在第二阶段可包括，响应于处于第二阶段的次转向总成44和处于第二模式的动力转向控制器32，经由后转向控制器45向促动器46发送信号，以让次齿条齿轮装置58运动。因此，如上所述，次转向总成44与主控制器38持续通信，从而主控制器38持续发送信号表明次转向总成44应运行在第一阶段还是第二阶段。因此，方法1000可进一步包括，在次转向总成44处于第一和第二阶段中的一个时，让促动器46促动(步骤1014)，以让次齿条齿轮装置58运动，以枢转第三和第四车轮60、62。更具体地，对促动器46促动(步骤1014)以让次齿条齿轮装置58运动成让第三和第四车轮60、62枢转可包括，对促动器46进行促动，以在次转向总成44处在第一阶段时让次齿条齿轮装置58运动成让第三和第四车轮60、62枢转，以在方向盘16没有被司机抓持的情况下协助主转向总成14让车辆转向。进而，对促动器46促动(步骤1014)以让次齿条齿轮装置58运动成让第三和第四车轮60、62枢转可包括，对促动器46进行促动，以在车辆12的主转向总成14发生中断时且在次转向总成44处在第二阶段时让次齿条齿轮装置58运动成让第三和第四车轮60、62枢转。换句话说，在促动器46被发送信号而处于第二阶段时，促动器46促动成让次齿条齿轮装置58运动(如通过主控制器38指导)。
[0051]方法1000还包括响应于处在第二模式的动力转向控制器32将摩擦装置48从脱开位置促动(步骤1016)到接合位置。更具体地，响应于处在第二模式的动力转向控制器32而将摩擦装置48从脱开位置促动(步骤1016)到接合位置可包括，经由主控制器38向摩擦装置48发送信号，以响应于处在第二模式的动力转向控制器32而从脱开位置促动到接合位置。如上所述，摩擦装置48与主控制器38持续通信，从而主控制器38持续发出信号表明摩擦装置48应运行在哪个位置。通常，在一些实施例中，响应于处于第二模式的动力转向控制器32经由主控制器38向次转向总成44发送信号(步骤1012)以从第一阶段切换为运行在第二阶段以及响应于处于第二模式的动力转向控制器32经由主控制器38向摩擦装置48发送信号以从脱开位置促动到接合位置是通过与主控制器38通信而同时地发生的。更具体地，响应于处于第二阶段的次转向总成44经由后转向控制器45向促动器46发送信号以让次齿条齿轮装置58运动和响应于处于第二模式的动力转向控制器32经由主控制器38向摩擦装置48发送信号以从脱开位置促动到接合位置是通过与主控制器38的通信而同时地发生的。
[0052]进而，方法1000包括在摩擦装置48处于接合位置时将主转向总成14与摩擦装置48接合(步骤1018)，以将方向盘16固定在最初位置，从而在第二阶段时次转向总成44让车辆12转向。从而在一个实施例中，在摩擦装置48处于接合位置时将主转向总成14与摩擦装置48接合(步骤1018)可包括，将转向柱20与摩擦装置48接合，以将方向盘16固定在最初位置。在另一实施例中，在摩擦装置48处于接合位置时将主转向总成14与摩擦装置48接合(步骤1018)可包括，将中间轴24与摩擦装置48接合，以将方向盘16固定在最初位置。在又一实施例中，在摩擦装置48处于接合位置时将主转向总成14与摩擦装置48接合(步骤1018)可包括，将转向机构28与摩擦装置48接合，以将方向盘16固定在最初位置。
[0053]如上所述，在摩擦装置48处于接合位置从而方向盘16被固定在最初位置时，次转向总成44可让车辆12转向。因此，在促动器46被启动或促动时，促动器46使得次齿条齿轮装置58来回运动，以让车辆12转向。由于对方向盘16进行促动以进行自调的扭矩，在次转向总成44运行在第二阶段时将方向盘16保持在最初位置能防止或最小化方向盘16的旋转。通过允许前车轮自调，在次转向总成44运行在第二阶段以让车辆12转向时，方向盘16的旋转可抵消后车轮的运动；因此，方向盘16被固定在最初位置以使得这样的抵消最小化。从而，在方向盘16被固定时最初位置，这模拟了司机保持方向盘16以允许次转向总成44在第二阶段中让车辆12转向，直到司机实际接触或抓持方向盘16，如下文所述的。由此，在摩擦装置48处于接合位置而次转向总成44处于第二阶段时，随着第三和第四车轮60、62(后车轮)枢转或转动以让车辆12转向，第一和第二车轮52、54(前车轮)保持在一定的位置。
[0054]方法1000可进一步包括将接触传感器68联接(步骤1020)到方向盘16，接触传感器68与主控制器38通信。此外,方法1000可包括,在动力转向控制器32处于第二模式时经由接触传感器68检测(步骤1022)方向盘16上的接触。方法1000还可包括在动力转向控制器32处于第二模式时经由接触传感器68向主控制器38发送信号(步骤1024)表明在方向盘16上检测接触。例如，在动力转向控制器32处于第二模式时在司机接触、接合或抓持方向盘16时，接触传感器68检测方向盘16上的该接触或抓持且向主控制器38发送信号表明方向盘16正被接触或抓持。应理解,可通过方向盘控制器70向主控制器38发送信号表明接触传感器68是否检测方向盘16上的接触。因此，经由接触传感器68向主控制器38发送信号(步骤1024)表明接触被检测可包括，经由方向盘控制器70向主控制器38发送信号表明通过接触传感器68在方向盘16上检测接触。直到在方向盘16上检测接触且被通信到主控制器38，次转向总成44才会继续运行在第二阶段以让车辆12转向且摩擦装置48才会继续运行在接合位置。
[0055]在通过接触传感器68检测接触且司机已经手动接管对车辆12的转向同时动力转向控制器32保持在第二模式时，在该状态下，方法1000可包括，在动力转向控制器32处于第二模式时，响应于方向盘16上的接触，经由主控制器38向次转向总成44发送信号(步骤1026)，以从第二阶段向回切换到运行在第一阶段。更具体地，响应于方向盘16上的接触经由主控制器38向次转向总成44发送信号(步骤1026)以从第二阶段向回切换到运行在第一阶段可包括，在动力转向控制器32处于第二模式时响应于方向盘16上的接触经由与主控制器38通信的后转向控制器45向次转向总成44发送信号以从第二阶段向回切换到运行在第一阶段。甚至更具体地，响应于方向盘16上的接触经由后转向控制器45向次转向总成44发送信号以从第二阶段向回切换到运行在第一阶段可包括，在动力转向控制器32处于第二模式时响应于方向盘16上的接触经由后转向控制器45向促动器46发送信号，以将运行从第二阶段向回切换到第一阶段。因此，在次转向总成44切换回到第一阶段时，次转向总成44不再主要用于让车辆12转向。从而，例如，在次转向总成44切换回到第一阶段时，后车轮可选地协助让车辆12转向。
[0056]进而，方法1000可包括在动力转向控制器32处于第二模式时响应于方向盘16上的接触将摩擦装置48从接合位置促动(步骤1028)回到脱开位置。更具体地，响应于方向盘16上的接触将摩擦装置48从接合位置促动(步骤1028)回到脱开位置可包括，在动力转向控制器32处于第二模式时，响应于方向盘16上的接触，经由主控制器38向摩擦装置48发送信号，以从接合位置促动回到脱开位置。通常，在一些实施例中，响应于方向盘16上的接触经由后转向控制器45向次转向总成44发送信号以从第二阶段切换回到运行在第一阶段和响应于方向盘16上的接触经由主控制器38向摩擦装置48发送信号以从接合位置促动回到脱开位置是通过与主控制器38的通信同时发生的。更具体地，响应于方向盘16上的接触经由后转向控制器45向促动器46发送信号以将运行从第二阶段切换回到第一阶段和响应于方向盘16上的接触经由主控制器38向摩擦装置48发送信号以从接合位置促动回到脱开位置通过主控制器38通信而同时发生。因此，在摩擦装置48回到脱开位置时，司机可旋转方向盘16以手动地让车辆12转向，且在次转向总成44回到在第一阶段运行时，可选地第三和第四车轮60、62可枢转以协助让车辆12转向。
[0057]方法1000可进一步包括在摩擦装置48处在脱开位置时将主转向总成14和摩擦装置48脱开(步骤1030)，以在次转向总成44返回到运行在第一阶段时允许方向盘16旋转。从而在一个实施例中，将主转向总成14与摩擦装置48脱开(步骤1030)可包括，在摩擦装置48处在脱开位置时将转向柱20和摩擦装置48脱开，以在次转向总成44返回到运行在第一阶段时允许方向盘16旋转。在另一实施例中，将主转向总成14与摩擦装置48脱开(步骤1030)可包括在摩擦装置48处在脱开位置时将中间轴24与摩擦装置48脱开，以在次转向总成44返回到运行在第一阶段时允许方向盘16旋转。在另一实施例中，将主转向总成14与摩擦装置48脱开(步骤1030)可包括，在摩擦装置48处在脱开位置时将转向机构28与摩擦装置48脱开，以在次转向总成44返回到运行在第一阶段时允许方向盘16旋转。因此，如上所述，在摩擦装置48处于脱开位置时，司机可让方向盘16旋转以手动地让车辆12转向同时动力转向控制器32保持在第二模式。从而在司机手动地用方向盘16让车辆12转向时第一和第二车轮52、54枢转，而在次转向组件运行在第一阶段时第三和第四车轮60、62可选地可协助让车辆12转向。
[0058]可选地，方法1000可进一步响应于处于第一模式的动力转向控制器32经由主控制器38向制动装置80发送信号(步骤1032)，以运行在第一制动阶段。因此，通常，制动装置80与主控制器38持续通信从而主控制器38持续发送信号表明制动装置80运行在哪个制动阶段。在动力转向控制器32保持在第一模式时制动装置80保持在第一制动阶段。因此，制动装置80用于在主转向总成14运行为让车辆12转向时减慢和停止车辆12，且由此，制动装置80处在第一制动阶段且动力转向控制器32处在第一模式。从而在动力转向控制器32处于第一模式时车辆12将继续行驶到其目的地而没有被司机的手动转向。
[0059]方法1000可选地进一步包括响应于处于第二模式的动力转向控制器32经由主控制器38向制动装置80发送信号(步骤1034)，以从第一制动阶段切换以选择性地运行在第二制动阶段，从而在处于第二阶段时制动装置80协助次转向总成44让车辆12转向。更具体地，响应于处于第二模式的动力转向控制器32经由主控制器38向制动装置80发送信号(步骤1034)以从第一制动阶段切换为选择性地运行在第二制动阶段可包括，响应于处于第二模式的动力转向控制器32经由主控制器38向制动控制器78发送信号以启动制动装置80，以运行在第二制动阶段。因此，如上所述，制动装置80与主控制器38持续通信，从而主控制器38持续发送信号表明制动装置80运行在哪个制动阶段。应理解,在动力转向控制器32处于第二模式时制动装置80可运行在第一制动阶段。
[0060]进而，方法1000可包括响应于处于第二制动阶段的制动装置80促动(步骤1036)第一、第二、第三和第四制动器中的一个或多个，以协助次转向总成44在第二阶段中的车辆12转向。因此，响应于处于第二制动阶段的制动装置80促动(步骤1036)第一、第二、第三和第四制动器86、88、90、92中的一个或多个可包括，促动第一、第二、第三和第四制动器86、88、90、92中的一个或多个，以产生至少一个偏航力矩，以在车辆12的主转向中发生中断时，在第二阶段中协助次转向总成44让车辆12转向。在方向盘16上检测接触时，制动装置80向回切换到第一制动阶段，从而制动装置80不再协助对车辆12的转向。从而例如在制动装置80处于第一制动阶段时，制动器86、88、90、92可减慢或停止车辆12。应理解，向制动装置80发送信号(步骤1034)和促动(步骤1036)第一、第二、第三和第四制动器86、88、90、92中的一个或多个可在动力转向控制器32处于第二模式时经由接触传感器68向主控制器38发送信号(步骤1024)表明在方向盘16上检测接触之前发生。
[0061]本发明进一步提供让自主驾驶车辆12转向的另一方法2000，如简要如上所述的。方法2000包括在车辆12的主转向总成14中发生中断时让次转向总成44运行(步骤2002)在第二阶段，以让车辆12转向。更具体地，在车辆12的主转向总成14中发生中断时，运行(步骤2002)次转向总成44以让车辆12转向可包括，促动所述促动器46，以让次齿条齿轮装置58运动，以枢转车辆12的第三和第四车轮60、62(后车轮)，以让车辆12转向。简单地说，在主转向总成14发生中断时，次转向总成44让车辆12转向。
[0062]方法2000还包括，在次转向总成44处于第二阶段以让车辆12转向时，将主转向总成14与摩擦装置48接合(步骤2004)以将方向盘16固定在最初位置。因此例如主转向总成14枢转第一和第二车轮52、54或前车轮，且此外，次转向总成44枢转第三和第四车轮60、62或后车轮。更具体地，在次转向总成44运行在第二阶段以让车辆12转向时，将主转向总成14与摩擦装置48接合(步骤2004)以将方向盘16固定在最初位置可包括，将转向柱20、中间轴24和转向机构28中的一个与摩擦装置48接合，以将方向盘16固定在最初位置。因此，在一个实施例中，将主转向总成14与摩擦装置48接合(步骤2004)可包括将转向柱20与摩擦装置48接合，以将方向盘16固定在最初位置。在另一实施例中，将主转向总成14与摩擦装置48接合(步骤2004)可包括将中间轴24与摩擦装置48，以将方向盘16固定在最初位置。在另一实施例中，将主转向总成14与摩擦装置48接合(步骤2004)可包括将转向机构28与摩擦装置48，以将方向盘16固定在最初位置。
[0063]应理解，图3和4的流程图所示的执行方法1000、2000的顺序或次序是出于展示的目的且其他顺序或次序也在本发明的范围内。例如，将接触传感器68联接(步骤1020)到方向盘16可在确定(步骤1002)动力转向控制器32处于第一模式和不同于第一模式的第二模式中的一个之前发生。还应理解，方法1000、2000可包括未在图3和4的流程图中具体示出的其他特征。此外，方法2000可包括方法1000的特征，例如确定动力转向控制器32处于第一模式和第二模式中的一个，主控制器38可发送信号和被发送信号，次转向总成44可发送信号和被发送信号，摩擦装置48可被发送信号和被促动，接触传感器68可联接到方向盘16和检测/发送信号，主转向总成14可被脱开，制动装置80和制动控制器78每一个可发送信号和被发送信号，等。
[0064]尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。
【权利要求】
1.一种用于自主驾驶车辆的转向系统，该系统包括: 主转向总成，包括可旋转的方向盘； 动力转向控制器，与主转向总成通信且具有第一模式和第二模式； 主控制器，与动力转向控制器通信； 次转向总成，与主控制器通信，从而主控制器向次转向总成发出信号，以在动力转向控制器处在第一模式时运行在第一阶段，和在动力转向控制器处在第二模式时运行在第二阶段运行，以让车辆转向；和 摩擦装置，联接到主转向总成且在释放主转向总成以允许方向盘旋转的脱开位置和接合主转向总成以将方向盘固定在最初位置的接合位置之间可动，其中主控制器与摩擦装置通信，以在动力转向控制器处于第一模式且次转向总成处于第一阶段时向摩擦装置发送信号以促动到脱开位置，和在动力转向控制器处于第二模式且次转向总成处于第二阶段以允许次转向总成让车辆转向时向摩擦装置发送信号以促动到接合位置，以将方向盘固定在最初位置。
2.如权利要求1所述的系统，其中主转向总成包括可旋转的转向柱，方向盘附接到转向柱，从而方向盘和转向柱共同旋转。
3.如权利要求2所述的系统，其中摩擦装置联接到转向柱，从而在接合位置时摩擦装置接合转向柱，以将方向盘固定在最初位置。
4.如权利要求2所述的系统，其中主转向总成包括操作性地联接到转向柱的中间轴，从而中间轴和转向柱共同旋转。
5.如权利要求4所述的系统，其中摩擦装置联接到中间轴，从而在接合位置时摩擦装置接合中间轴，以将方向盘固定在最初位置。
6.如权利要求4所述的系统，其中主转向总成包括操作性地联接到中间轴的转向机构，中间轴设置在转向机构和转向柱之间。
7.如权利要求6所述的系统，其中摩擦装置联接到转向机构，从而在接合位置时摩擦装置接合转向机构，以将方向盘固定在最初位置。
8.如权利要求6所述的系统，其中主转向总成包括主齿条齿轮装置，其操作性地联接到转向机构且向外延伸到彼此相反的远端，第一车轮和第二车轮操作性地联接到主齿条齿轮装置的相应远端，且其中，转向机构包括电动机，以在动力转向控制器处于第一模式时响应于方向盘的让第一和第二车轮枢转和让车辆转向的旋转而协助主齿条齿轮装置运动，其中动力转向控制器与该电动机通信。
9.如权利要求1所述的系统，其中次转向总成通过后转向控制器与主控制器通信，且其中次转向总成包括与后转向控制器通信的促动器，从而后转向控制器向促动器发送信号，以在动力转向控制器处在第一模式时运行在第一阶段和在动力转向控制器处在第二模式时运行在第二阶段。
10.如权利要求9所述的系统，其中次转向总成包括向外延伸到彼此相反的远端的次齿条齿轮装置，第三车轮和第四车轮操作性地联接到次齿条齿轮装置的相应远端，且促动器操作性地联接到次齿条齿轮装置，从而在次转向总成处于第二阶段且动力转向控制器处于第二模式时促动器的促动让次齿条齿轮装置运动，以让第三和第四车轮枢转，以让车辆转向。
【文档编号】B62D1/02GK104044629SQ201410094162
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2013年3月14日
【发明者】K.L.罗索尔, D.M.西德罗斯基, R.W.勒舒克, S.R.科洛斯, J.T.祖泽尔斯基, E.L.拉斐尔, Y-C.唐, S.R.帕斯特 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司