[发明专利]一种可折叠式无人驾驶车辆方向盘总成机构和控制方法

说明书

本发明公开一种可折叠式无人驾驶车辆方向盘总成机构，包括依次相连的方向盘部件、转向轴部件以及转向横拉杆部件，方向盘部件的转矩经转向轴部件传递至转向横拉杆部件并实现车辆转向，方向盘部件的方向盘包括铰接相连的上辐条和下辐条，上辐条和下辐条铰接位置设有左侧电机和右侧电机同步驱动下辐条相对上辐条摆动，下辐条中部与中间端辐条一端相连，中间端辐条另一端通过电磁机构与方向盘中部磁性相连并保持动力传递，本发明还公开了一种使用可折叠式无人驾驶车辆方向盘总成机构的控制方法。相对现有技术，本发明技术方案具有安全可靠、功能丰富等优点，可有效使方向盘将无人/有人驾驶模式切换可实现折叠并保证其工作可靠。

技术领域

本发明涉及无人驾驶技术领域，特别涉及一种可折叠式无人驾驶车辆方向盘总成机构和控制方法。

背景技术

按照美国汽车工程师学会(SAE)J3016对自动驾驶等级标准，自动驾驶的级别可分为L0-L5，共6个级别。随着无人驾驶技术、高级辅助驾驶系统(ADAS)逐渐受到汽车制造商青睐并加大投入较多资源去研究SAE L3甚至L4的无人驾驶汽车。

由于部分汽车用户对于驾驶体验还是有颇大需求以及处于安全等因素考虑，汽车方向盘依然会保留在SAE L3甚至L4无人汽车上，然而无人驾驶模式下，方向盘在整个驾驶舱内的布置会显得多余且会占用较多的车内空间，另外方向盘应该在有人驾驶和无人驾驶的工况下具有较大的外观变化，方便驾驶员能轻易地分辨出汽车正处于的驾驶状态。

现有技术的无人驾驶车辆的专用方向盘的结构方案在实际工作效果和时滞性方面均存在不少问题，例如中国专利(申请号201621347366.7)，该专利技术方案通过油压和支撑杆等传动机构实现方向盘可伸缩，但方向盘伸缩量不足以提醒驾驶员车辆所处的实际状态；中国专利(申请号201810829156.9)则利用限位块、卡座、螺纹杆等机构配合，提出了可折叠隐藏的方向盘技术方案，然而此专利技术方案在实际运作的效果并不能满足实时性要求。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种安全可靠、功能丰富的可折叠式无人驾驶车辆方向盘总成机构，本发明还公开了一种使用可折叠式无人驾驶车辆方向盘总成机构的控制方法，旨在设计可适配于SAE L3甚至LV4无人汽车的方向盘，使方向盘将无人/有人驾驶模式切换可实现折叠并保证其工作可靠。

为实现上述目的，本发明提出的一种可折叠式无人驾驶车辆方向盘总成机构，包括依次相连的方向盘部件、转向轴部件以及转向横拉杆部件，方向盘部件的转矩经转向轴部件传递至转向横拉杆部件并实现车辆转向，方向盘部件的方向盘包括铰接相连的上辐条和下辐条，上辐条和下辐条铰接位置设有左侧电机和右侧电机同步驱动下辐条相对上辐条摆动，下辐条中部与中间端辐条一端相连，中间端辐条另一端通过电磁机构与方向盘中部磁性相连并保持动力传递。

优选地，所述方向盘部件旋转输出端与伺服电机的转子相连，伺服电机的定子与所述转向轴部件顶端相连，转子相对定子旋转并使方向盘部件旋转回正。

优选地，所述转向轴部件外周设有驱动电机与车架固定相连，驱动电机的旋转端与驱动齿轮相连并驱动，转向轴部件的中部传动轴包括两段分离的轴段，轴端设有花键齿与轴套轴向移动套卡相连，轴套外周设有齿条与驱动齿轮啮合传动。

优选地，所述转向轴部件底端设有转向电机，转向电机的壳体与所述转向横拉杆部件固定相连，转向电机的旋转轴端与第一转向轮相连，第一转向轮通过皮带与第二转向轮相连转动，转向轴部件轴末端与第二转向轮固定相连并可驱动转向横拉杆部件进行转向。

优选地，所述电磁机构为片状式电磁吸附机构。

本发明还公开一种使用所述可折叠式无人驾驶车辆方向盘总成机构的控制方法，包括以下步骤：