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1、(10)申请公布号 CN 102407875 A (43)申请公布日 2012.04.11 C N 1 0 2 4 0 7 8 7 5 A *CN102407875A* (21)申请号 201110240333.8 (22)申请日 2011.08.18 183248/2010 2010.08.18 JP 273969/2010 2010.12.08 JP B62D 1/04(2006.01) (71)申请人株式会社电装 地址日本爱知县 (72)发明人三摩纪雄 尾崎昭二 河野秀一 川村惠次 伊口整 (74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司 72002 代理人刘瑜 王英 (54) 发明名称 用。
2、于车辆的信息提供设备 (57) 摘要 一种信息提供设备包括:车辆状况检测器 (22),其用于检测车辆状况;支持信息产生部件 (23),其用于为驾驶员产生支持信息;以及在方 向盘(1)中的触感通知部件(24),其用于将所述 支持信息通知给所述驾驶员。所述方向盘包括轮 盘部件(2),所述轮盘部件(2)具有底座(2a、2b1、 8、422)、活动部分(2b1、2ab、81、421)和驱动单元 (5、6、10、40)。所述活动部分能够相对于所述底座 进行相对运动。所述驱动单元根据所述支持信息 来驱动所述活动部分。所述活动部分和所述驱动 单元提供所述触感通知部件。所述活动部分的运 动提供所述支持信息的通。
3、知。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 14 页 附图 15 页 CN 102407878 A 1/3页 2 1.一种用于车辆的信息提供设备,包括: 车辆状况检测器(22),其用于根据来自车内传感器的信息来检测车辆状况; 支持信息产生部件(23),其用于根据所述车辆状况,产生为所述车辆的驾驶员提供支 持的支持信息;以及 触感通知部件(24),其用于将所述支持信息通知给所述驾驶员, 其中所述触感通知部件(24)布置在所述车辆的方向盘(1)中, 其中所述方向盘(1)包括由所述驾驶员紧握的轮盘部件(2)。
4、, 其中所述轮盘部件(2)包括底座(2a、2b1、8、422)、活动部分(2b1、2ab、81、421)、和驱 动单元(5、6、10、40)的至少一部分, 其中所述活动部分(2b1、2ab、81、421)能够相对于所述底座(2a、2b1、8、422)进行相对 运动, 其中所述驱动单元(5、6、10、40)根据所述支持信息来驱动所述活动部分(2b1、2ab、 81、421), 其中所述活动部分(2b1、2ab、81、421)和所述驱动单元(5、6、10、40)提供所述触感通 知部件(24),以及 其中所述活动部分(2b1、2ab、81、421)的活动提供所述支持信息的通知。 2.根据权利要求1所。
5、述的信息提供设备, 其中所述支持信息产生部件(23)确定所述方向盘(1)的要被操作的操纵方向,以及 其中所述支持信息是关于所述操纵方向的信息。 3.根据权利要求1所述的信息提供设备, 其中当所述驾驶员转动所述方向盘(1)的所述底座(2a、2b1、8、422)时,所述底座(2a、 2b1、8、422)的旋转被传送到转向轴,以使得所述车辆改变驾驶方向,以及 其中所述活动部分(2b1、2ab、81、421)的相对运动不被传送到所述转向轴,从而所述 车辆不改变所述驾驶方向。 4.根据权利要求1所述的信息提供设备, 其中所述触感通知部件(24)被至少布置在两点钟和四点钟之间的范围内以及八点钟 和十点钟之。
6、间的范围内。 5.根据权利要求2所述的信息提供设备, 其中所述底座(2a、2b2、8)包括:布置在所述轮盘部件(2)中的芯杆(8);和与所述芯 杆(8)耦合并且覆盖所述轮盘部件(2)的外表面的底座外部部分(2a、2b2), 其中所述活动部分(2b1)包括活动的外部部分(2b1),所述活动的外部部分(2b1)能够 相对于所述底座外部部分(2a、2b2)相对运动,并且覆盖所述轮盘部件(2)的另一外表面, 以及 其中所述驱动单元(5、6、10)相对于所述底座外部部分(2a、2b2)和所述芯杆(8)驱动 所述活动的外部部分(2b1)。 6.根据权利要求5所述的信息提供设备, 其中所述活动的外部部分(2。
7、b1)具有波纹状表面,所述波纹状表面具有多个隆起。 7.根据权利要求5所述的信息提供设备, 其中通过一对缝隙(G1、G2)使所述活动的外部部分(2b1)和所述底座外部部分(2a、 权 利 要 求 书CN 102407875 A CN 102407878 A 2/3页 3 2b2)彼此分开,以及 其中所述驱动单元(5、6、10)使所述活动的外部部分(2b1)在所述方向盘(1)的要被 操作的所述操纵方向上移位对应于所述缝隙(G1、G2)的距离。 8.根据权利要求7所述的信息提供设备, 其中所述驱动单元(5、6、10)包括带(6)和旋转器(5、10), 其中所述带(6)根据所述支持信息来拉动所述活动。
8、的外部部分(2b1),以及 其中所述旋转器(5、10)驱动所述带(6)。 9.根据权利要求2所述的信息提供设备, 其中所述方向盘(1)还包括轮毂部件(4),所述轮毂部件(4)被布置在所述轮盘部件 (2)的中央, 其中所述底座(8)包括底座芯杆(8),所述底座芯杆(8)与所述轮毂部件(4)耦合, 其中所述活动部分(2ab、81)包括活动的芯杆(81)和外部套(2ab), 其中所述活动的芯杆(81)能够相对于所述底座芯杆(8)运动, 其中所述外部套(2ab)覆盖所述活动的芯杆(81),并且所述外部套(2ab)是由柔性材 料制成的, 其中所述活动的芯杆(81)与所述外部套(2ab)接触,使得在所述外。
9、部套(2ab)上形成 波纹状部分(33、34),以及 其中所述驱动单元(5、6、10)使所述活动的芯杆(81)相对于所述底座芯杆(8)相对地 移位,使得所述波纹状部分(33、34)的位置移位。 10.根据权利要求9所述的信息提供设备, 其中所述活动的芯杆(81)包括滚轮(32),所述滚轮(32)在所述外部套(2ab)内旋转, 以及 其中所述滚轮(32)的外围与所述外部套(2ab)的内表面一起移位,使得所述波纹状部 分(33、34)的位置移位。 11.根据权利要求9所述的信息提供设备, 其中所述驱动单元(5、6、10)包括带(6)和旋转器(5、10), 其中所述带(6)根据所述支持信息来拉动所述。
10、活动的芯杆(81),以及 其中所述旋转器(5、10)驱动所述带(6)。 12.根据权利要求1至11中的任一项所述的信息提供设备, 其中所述车辆状况检测器(22)检测所述车辆相对于障碍物的驾驶位置,以及 其中所述支持信息产生部件(23)根据所述车辆的所述驾驶位置来产生所述支持信 息。 13.根据权利要求1至11中的任一项所述的信息提供设备, 其中在所述触感通知部件(24)将所述支持信息通知给所述驾驶员之前,所述活动部 分(2b1、2ab、81、421)以微幅运动来回移位。 14.根据权利要求2所述的信息提供设备, 其中所述轮盘部件(2)还包括用于覆盖所述轮盘部件(2)的方向盘套(42), 其中所。
11、述底座(8、422)、所述活动部分(421)、和所述驱动单元(40)的所述至少一部分 被布置在所述方向盘套(42)中,以及 权 利 要 求 书CN 102407875 A CN 102407878 A 3/3页 4 其中所述活动部分(421)的运动产生所述方向盘套(42)的表面的运动,使得所述触感 通知部件(24)通知所述方向盘(1)的要被操作的所述操纵方向。 15.根据权利要求14所述的信息提供设备, 其中所述方向盘套(42)包括前侧片(421)和后侧片(422), 其中所述前侧片(421)叠放在所述后侧片(422)上, 其中所述前侧片(421)设置在所述方向盘套(42)的外侧, 其中所述驱。
12、动单元(40)的所述至少一部分被布置在所述前侧片(421)和所述后侧片 (422)之间, 其中所述后侧片(422)提供所述底座(422)的一部分,以及 其中所述前侧片(421)提供所述活动部分(421)的一部分。 16.根据权利要求15所述的信息提供设备, 其中所述驱动单元(40)是包括压电部件(40a)的聚合物分子致动器(40),所述聚合物 分子致动器(40)使所述前侧片(421)相对于所述后侧片(422)相对地移位。 17.根据权利要求1至11中的任一项所述的信息提供设备, 其中经由电缆(45)激励所述驱动单元(5、6、10、40),所述电缆(45)被布置在所述方向 盘(1)的轮辐部件(3。
13、)中。 18.根据权利要求1至11中的任一项所述的信息提供设备, 其中经由天线无线地激励所述驱动单元(5、6、10、40),所述天线被布置在所述方向盘 (1)上。 权 利 要 求 书CN 102407875 A CN 102407878 A 1/14页 5 用于车辆的信息提供设备 技术领域 0001 本发明涉及一种用于提供信息以支持车辆驾驶的信息提供设备。该设备通过方向 盘将信息传送给车辆驾驶员。 背景技术 0002 在JP-A-2008-162466和对应于US 2008/0174415的JP-A-2008-149844中描述了 信息提供设备。在JP-A-2008-162466中,其目的是提。
14、供一种通过使用振动器振动握持部分 而准确地警告车辆驾驶员的方向盘。当驾驶员操作方向盘时,该驾驶员用中指握持方向盘 的握持部分。 0003 因此,方向盘包括用于振动握持部分的振动器。振动器产生50Hz至300Hz之间范 围的振动以便振动握持部分并且通过驾驶员的皮肤感知该振动。 0004 在JP-A-2008-149844中,其目的是提供一种车辆警告装置,该车辆警告装置用于 可靠地通知驾驶员与车辆状况有关的警告信息并且容易地将该信息传送给驾驶员。因此, 车辆状况传感器检测车辆状况,并且根据车辆状况信息,警告显示器产生警告信息。另外, 根据车辆状况信息,车辆状况信息传送设备将该车辆状况信息传送给驾驶。
15、员。 0005 车辆状况信息传送设备包括触觉信息提供部件,该部件用于通过由驾驶员操作的 方向盘将关于车辆状况改变的信息作为触觉信息传送给驾驶员。当警告显示器产生警告信 息时,触觉信息提供部件运行。 0006 具体地,通过以矩阵方式布置的突起刺激驾驶员的手掌以便通过驾驶员的皮肤来 感知信息。突起的频率、冲程(stroke)和操作模式是可调节的。例如,设备向驾驶员警告 驾驶员忘记松开停车制动器的事实或关于蜿蜒驾驶的信息。 0007 握持方向盘的驾驶员手掌的触觉感测包括两种类型。一种是通过皮肤表面的感受 器官检测的肤感(skin sensibility),该感受器官被刺激从而检测刺激。另一种是通过肌。
16、 肉和/或骨骼检测的触感(tactile sensibility),力被施加到肌肉和骨骼从而检测该力。 以上设备是使用肤感的信息提供设备。 0008 例如,由于肤感因个人而不同、驾驶员的皮肤可能受损伤和/或驾驶员可能戴着 手套,所以每个驾驶员的肤感是不同的。因此,每个驾驶员的感知是不同的。因此,虽然表 示从信息提供设备传送的支持信息的刺激是相同的,但是不同的驾驶员可能以不同的方式 解读该刺激。因此,刺激的解读可能是不同的。由此,需要信息提供设备不仅利用由皮肤表 面的感受器官检测的对肤感的刺激,而且利用由肌肉和骨骼检测的触感的力。 发明内容 0009 鉴于以上描述的问题,本公开的目的是提供一种用。
17、于提供信息的信息提供设备, 所述信息用于支持车辆的驾驶。该信息提供设备准确地将支持信息传送给驾驶员,使得即 使每个驾驶员的感受性是不同的,驾驶员也能准确地解读信息。 0010 根据本公开的示例方面,用于车辆的信息提供设备包括:车辆状况检测器,其用于 说 明 书CN 102407875 A CN 102407878 A 2/14页 6 根据来自车内传感器的信息检测车辆状况;支持信息产生部件,其用于根据所述车辆状况, 产生为所述车辆的驾驶员提供支持的支持信息;以及触感通知部件,其用于将所述支持信 息通知给所述驾驶员。所述触感通知部件布置在所述车辆的方向盘中。所述方向盘包括由 所述驾驶员紧握的轮盘部。
18、件。所述轮盘部件包括底座、活动部分和驱动单元的至少一部分。 所述活动部分能够相对于所述底座进行相对运动。所述驱动单元根据所述支持信息来驱动 所述活动部分。所述活动部分和所述驱动单元提供所述触感通知部件。所述活动部分的运 动提供所述支持信息的通知。 0011 在以上的设备中,由于活动部分的运动提供支持信息的通知,所以驾驶员手的肌 肉和骨骼被刺激,从而刺激触感。因此,支持信息被准确地传送给驾驶员,且因此即使每个 驾驶员的感受性是不同的,驾驶员也能准确地解读信息。 附图说明 0012 根据参考附图做出的以下详细描述,本发明的以上和其它的目的、特征和优点将 变得更加显而易见。在附图中: 0013 图1。
19、示出了根据第一实施例的方向盘与信息提供设备一起的前视图; 0014 图2示出了由驾驶员手紧握的方向盘的一部分; 0015 图3示出了方向盘沿着图1中的线III-III的部分的横截面视图; 0016 图4示出了图1中方向盘的后视图; 0017 图5是示出根据第一实施例的信息提供设备的方框图; 0018 图6是示出由图5的信息提供设备中的支持信息产生部件执行的控制过程的流程 图; 0019 图7A示出了在道路中线附近行驶的车辆,而图7B示出了用于提示驾驶员将方向 盘向左侧转动的触感通知; 0020 图8A示出了在路肩附近行驶的车辆,而图8B示出了用于提示驾驶员将方向盘向 右侧转动的触感通知; 00。
20、21 图9示出了根据第二实施例的方向盘与信息提供设备一起的内部结构; 0022 图10示出了方向盘沿图9的线X-X的部分的横截面视图; 0023 图11示出了根据第三实施例的方向盘的内部结构的示意图; 0024 图12示出了根据第三实施例修改的方向盘的一部分; 0025 图13A和13B示出了根据第四实施例的由聚合物分子制造的压电设备的操作模 式; 0026 图14A和14B示出了根据第四实施例的用于使方向盘套与压电设备成顺时针旋转 的操作模式; 0027 图15A和15B示出了根据第四实施例的用于使方向盘套与压电设备成逆时针旋转 的操作模式; 0028 图16示出了从图17中的箭头Y17看的。
21、方向盘套的展开视图; 0029 图17示出了根据第四实施例的具有在其上缠绕的方向盘套的方向盘的透视图; 0030 图18示出了具有在其上缠绕并缝制的方向盘套的方向盘的透视图; 0031 图19A至19C示出了通过导线激励信息提供设备的各种结构;以及 说 明 书CN 102407875 A CN 102407878 A 3/14页 7 0032 图20A至20C示出了无线地激励信息提供设备的各种结构。 具体实施方式 0033 (第一实施例) 0034 将参考图1至图8B说明根据第一实施例的信息提供设备。图1示出方向盘和信 息提供设备。图2示出方向盘的轮盘部件2的部分R1的外部部分。轮盘部件2的部。
22、分R1 由驾驶员的手握持。 0035 图1中的方向盘1包括轮盘部件2、四个轮辐部件3和轮毂部件4。驾驶员用手握 持轮盘部件2的外部部分。每个轮辐部件3连接到轮盘部件2和轮毂部件4。作为方向盘 1底座的轮毂部件4附接到轮辐部件3的中央。 0036 在第一实施例中,旋转驱动器5安装在轮毂部件4中。旋转驱动器5包括其中的 驱动马达。驱动马达使轮盘部件2的外部部分的一部分在圆周方向Y1上移位。用于形成 驱动器5的一部分的作为珠链的带6安装在方向盘1中。通过驱动马达使带6在轮盘部件 2中以圆周方向Y1移位。 0037 在图1的方向盘1中,以点划线围绕的部分R1是通常由驾驶员的手握持的握持部 分7的一部分。
23、。通过轮盘部件2的外部部分的一部分提供的握持部分7是相对于该外部部 分的其它部分在圆周方向可移位的。 0038 在图2中,轮盘部件2的外部部分的所述一部分被定义为后侧外部部分2b,而轮盘 部件2的外部部分的其它部分被定义为前侧外部部分2a。后侧外部部分2b通过具有凹部 和凸部的啮合部分2c与前侧外部部分2a啮合。后侧外部部分2b能够相对于前侧外部部 分2a在图2圆周方向Y21、Y22进行运动,所述圆周方向Y21、Y22沿着轮盘部件2的外圆 周。因此,后侧外部部分2b提供触感通知部件的活动部分。 0039 后侧外部部分2b和前侧外部部分2a在方向Y21、Y22是彼此可互相运动的。为了 使后侧外部。
24、部分2b和前侧外部部分2a啮合,即为了不彼此分开,后侧外部部分2b和前侧 外部部分2a中一个的凸部与后侧外部部分2b和前侧外部部分2a中另一个的凹部啮合。 0040 包括后侧外部部分2b和前侧外部部分2a的外部部分由聚氨酯树脂或聚丙烯制 造。触感通知部件被至少布置在方向盘1中轮盘部件1的预定区域内,当车辆直行时该预 定区域由驾驶员的手握持或紧握。具体地,轮盘部件1的预定区域例如是在八点钟方向和 十点钟方向之间的范围内和在两点钟方向与四点钟方向之间的范围内。 0041 轮盘部件芯杆8被布置在轮盘部件2中。轮盘部件芯杆8提供芯杆。芯杆8包括 由钢或镁合金制造的金属圆柱体轴。在图2中,该金属圆柱体轴。
25、被示出为直的轴。实际上, 该金属圆柱体轴具有环形形状。 0042 当驾驶员转动方向盘时,轮盘部件芯杆8和前侧外部部分2a是整体可旋转的。轮 盘部件芯杆8和前侧外部部分2a的旋转通过轮辐部件3被传送到轮毂部件4。进一步地, 轮盘部件芯杆8和前侧外部部分2a的旋转被从轮毂部件4传送到转向轴(未示出)。转向 轴是连接在方向盘1和转向齿轮箱之间的轴,并且被限定为柱形轴。 0043 前侧外部部分2a与轮盘部件芯杆8集成在一起。前侧外部部分2a与轮盘部件芯 杆8集成在一起的原因是:需要将驾驶员转动方向盘1的情况下的旋转力和用于保持方向 盘1的当前状态的负荷通过轮盘部件芯杆8、轮辐部件3和轮毂部件4从前侧外。
26、部部分2a 说 明 书CN 102407875 A CN 102407878 A 4/14页 8 传送到转向轴。 0044 前侧外部部分2a在方向Y21、Y22的旋转直接影响车辆的操控性能。后侧外部部 分2b在方向Y21、Y22相对于前侧外部部分2a的旋转移位不直接影响车辆的操控性能。虽 然后侧外部部分2b通过啮合部分2c与前侧外部部分2a耦合,但是后侧外部部分2b的旋 转移位提供将支持信息传送给驾驶员的功能。根据支持信息,通过使后侧外部部分2b在轮 盘部件2的圆周方向Y21、Y22移位而产生后侧外部部分2b的旋转移位。 0045 用于产生旋转移位的后侧外部部分2b包括具有多个隆起的波纹状表面。
27、。因此,驾 驶员可以容易地紧握方向盘1的轮盘部件2。后侧外部部分2b相对于前侧外部部分2a的 旋转移位是在方向盘1完成的运动。因此,旋转移位不作为驱动力被直接传送到转向轴。 0046 当驾驶员握持轮盘部件2的前侧外部部分2a和后侧外部部分2b,并且后侧外部部 分2b在圆周方向Y21、Y22相对于前侧外部部分2a的旋转移位发生时,该旋转移位从方向 盘1传导至驾驶员的手掌或手指。 0047 在该情况中,不仅肤感被刺激,而且触感也被刺激,使得信息提供设备提示驾驶员 在旋转移位方向转动方向盘。具体地,旋转移位刺激皮肤表面的感受器官,并且还刺激触感 以便将力施加到肌肉和骨骼。因此,如之后描述地,信息提供。
28、设备提示驾驶员转动方向盘1 以便从道路的合适车道偏离的车辆的行驶位置返回到该合适车道。因此,信息提供设备通 知驾驶支持信息。 0048 接下来,将按照如下说明用于产生旋转移位的机制。在图1中,将作为驱动功率发 生器的步进马达(未示出)布置在轮毂部件4中。步进马达驱动以旋转在行星齿轮系统中 具有中空部分的太阳齿轮。另外,经由围绕太阳齿轮的行星齿轮通过太阳齿轮而使外部齿 轮旋转。在外部齿轮的外围形成用于驱动珠链6的珠链轮10。该珠链轮10用作驱动作为 带的珠链6的旋转本体。 0049 转向轴穿入步进马达的中空部分和行星齿轮系统的中空部分。具体地,步进马达 和行星齿轮系统被布置在围绕转向轴的空间中。。
29、 0050 根据步进马达的旋转而使行星齿轮系统旋转。因此,使在行星齿轮系统输出侧的 链轮10旋转。在日本专利No.3064486等中公开了使用链轮10和珠链6的驱动机制。 0051 珠链6是商业可获得的。珠链6包括具有球形的多个锁闭部分6a和钢索。锁闭 部分6a以预定间隔固定到钢索6b。用于驱动珠链6的链轮10包括用于闭锁珠链6的锁闭 部分6a的多个凹部。这些凹部布置在链轮10的外围。在两个相邻凹部之间形成具有V形 槽的突起。珠链6的钢索6b安装在突起的槽中。 0052 在图1中,当步进马达根据来自控制器的驱动信号驱动旋转太阳齿轮时,通过行 星齿轮系统使链轮10旋转以便使珠链6移位。珠链6经由。
30、轮辐部件3的内侧从轮毂部件 4的内侧被布置到轮盘部件2的内侧。 0053 作为滚轮的两个固定滑轮11、12导引珠链6,使得珠链6的从轮盘部件2突起的部 分通过轮辐部件3的内侧被引入轮毂部件4的链轮10。 0054 图3示出方向盘1沿着图1中的线III-III的部分横截面视图。如图3中所示地, 由轮盘部件2中的金属圆柱体轴提供的轮盘部件芯杆8部分地嵌入前侧外部部分2a。后侧 外部部分2b在方向盘1的圆周方向Y3的预定范围内相对于前侧外部部分2a是可滑动的。 0055 在前侧外部部分2a和后侧外部部分2b之间的中空部分2d中活动地布置珠链6。 说 明 书CN 102407875 A CN 1024。
31、07878 A 5/14页 9 珠链6被连接到后侧外部部分2b,使得后侧外部部分2b相对于前侧外部部分2a是可滑动 的。 0056 因此,当链轮10旋转且珠链6在图3的圆周方向Y3移位时,后侧外部部分2b相 对于前侧外部部分2a滑动。可滑动的后侧外部部分2b布置在固定滑轮11、12之间的300 度范围内。当驾驶员驾驶车辆时,由驾驶员紧握轮盘部件2的可滑动的后侧外部部分2b。 0057 图4示出方向盘1的后侧视图。将在固定滑轮11、12之间300度范围内的后侧外 部部分2b定义为活动的后侧外部部分2b1。该活动的后侧外部部分2b1相对于前侧外部部 分2a是可滑动的。固定的后侧外部部分2b被布置在。
32、两个固定滑轮11、12之间的60度范 围内,并且被定义为固定的后侧外部部分2b2。该固定的后侧外部部分2b2和前侧外部部分 2a互相固定,使得固定的后侧外部部分2b2相对于前侧外部部分2a是不可滑动的。 0058 因此,后侧外部部分2b包括活动的后侧外部部分2b1和固定的后侧外部部分2b2。 作为后侧外部部分2b在300度范围内的部分的活动的后侧外部部分2b1相对于前侧外部 部分2a移位,而作为后侧外部部分2b在60度范围内的其它部分的固定的后侧外部部分 2b2被固定到前侧外部部分2a。 0059 在活动的后侧外部部分2b1和固定的后侧外部部分2b2之间形成两个缝隙G1、G2。 活动的后侧外部。
33、部分2b1相对于固定的后侧外部部分2b2在300度范围内可滑动每个缝隙 G1、G2的距离。 0060 图5示出根据第一实施例的信息提供设备的方框图。图6是通过支持信息产生部 件23执行的控制过程的流程图。图7A示出在道路的中线附近行驶的车辆,而图7B示出用 于提示驾驶员向左转动方向盘的触感通知。图8A示出在路肩附近行驶的车辆,而图8B示 出用于提示驾驶员向右转动方向盘的触感通知。在图7A至8B中,车辆是右手方向盘车辆, 因此车辆在道路的左侧行驶。 0061 当车辆是左手方向盘车辆因此车辆在道路的右侧行驶时,图7A至8B中的右侧和 左侧颠倒。具体地,在图7A和图7B中,当车辆在道路中线附近行驶时。
34、,触感通知提示驾驶 员向右转动方向盘。另外,在图8A和图8B中,当车辆在路肩附近行驶时,触感通知提示驾 驶员向左转动方向盘。 0062 在图5中,车内传感器21包括用于检测车辆位置的GPS传感器,用于检测行车道 位置的行车道传感器、用于检测路肩位置的路肩传感器、用于检测设置在车辆前侧或后侧 障碍物的障碍物传感器等等。车内传感器21还包括照相机。 0063 车内传感器21的传感器信息被输入车辆状况检测部件22。车辆状况检测部件22 例如是导航设备、行车道和路肩监控器和驾驶控制器、车辆前侧和后侧监控器等等。 0064 车辆状况检测部件22的信号被传送到支持信息产生部件23。根据支持信息产生 部件2。
35、3的控制信号,对用于驱动触感通知部件24中的链轮10的步进马达进行操作。该触 感通知部件24根据控制过程确定是否需要执行触感通知。 0065 在图6中,当控制过程开始时,在步骤S1支持信息产生部件23确定是否获得了车 辆状况信息。例如,当车辆状况检测部件22是行车道和路肩监控器和驾驶控制器时,在步 骤S 1中,支持信息产生部件23确定是否获得了关于行车道或路肩的信息。 0066 图7A和图7B示出触感通知部件24执行触感通知的情况,其中通过作为车辆状况 检测部件22的行车道和路肩监控器以及驾驶控制器来监控中线25。图7A示出在道路中线 说 明 书CN 102407875 A CN 102407。
36、878 A 6/14页 10 25附近行驶的车辆26,而图7B示出用于提示驾驶员向左转动方向盘1的触感通知。通过 活动的后侧外部部分2b1的旋转移位来提供触感通知。 0067 图8A和图8B示出触感通知部件24执行触觉感知通知的情况,其中通过作为车辆 状况检测部件22的行车道和路肩监控器以及驾驶控制器来监控路肩27。图8A示出在道路 路肩27附近行驶的车辆26,而图8B示出用于提示驾驶员向右转动方向盘1的触感通知。 通过活动的后侧外部部分2b1的旋转移位来提供触感通知。 0068 在图6的步骤S1中,当获得关于行车道或路肩的信息时,在步骤S1的确定为 “是”。然后,在步骤S2,支持信息产生部件。
37、23确定是否需要执行驾驶支持。在该情况中,例 如当车辆26在比预定阈值更靠近中线25的位置行驶时,或当车辆在比预定阈值更靠近路 肩27的位置行驶时,支持信息产生部件23确定需要执行驾驶支持。 0069 在步骤S3中,根据需要执行驾驶支持的确定内容在预定项中选择触感的类型。然 后,支持信息产生部件23将控制信号输入安装在轮毂部件4中的触感通知部件24。 0070 当驱动信号被输入轮毂部件4中的步进马达时,提供触感通知部件的方向盘触感 通知控制器控制步进马达向右或向左转动预定旋转角度。然后,通过行星齿轮系统使链轮 10向右或向左旋转。由此,在预定方向使珠链6移位预定距离。 0071 因此,不使前侧。
38、外部部分2a、轮盘部件芯杆8和固定的后侧外部部分2b2移位,而 仅使活动的后侧外部部分2b1向右侧方向或左侧方向移位对应于缝隙G1、G2的距离,从而 产生活动的后侧外部部分2b1的旋转移位。将旋转力施加到握持方向盘1的驾驶员的肌肉 和/或骨骼,以便刺激驾驶员的触感以提示驾驶员向某个方向转动方向盘1。 0072 在本实施例中,不仅刺激作为手指的触觉感知感受器的帕齐尼小体(Pacini corpuscle)等,而且类似于按摩机器而使肌肉和/或骨骼运动以便刺激触感。因此,将用于 支持驾驶员驾驶车辆的支持信息通知给驾驶员。因此,即使驾驶员的手损伤,且手包裹着绷 带,或者即使驾驶员戴着手套,信息提供设备。
39、也适当地将支持信息传送给驾驶员。 0073 因此,轮盘部件2的不同于轮盘部件芯杆8的外部部分被分成后侧外部部分2b和 前侧外部部分2a。前侧外部部分2a与轮盘部件芯杆8集成在一起,从而需要通过轮盘部件 芯杆8,将用于保持方向盘1当前状态的负荷和旋转力传送到转向轴。 0074 与前侧外部部分2a相比,后侧外部部分2b具有柔性。而且,后侧外部部分2b具 有波纹状表面,该波纹状表面具有多个隆起,使得驾驶员容易地紧握方向盘1并且容易地 操作方向盘1。因此,后侧外部部分2b适用于触感通知的致动器。因此,由于作为致动器的 后侧外部部分2b的一部分相对于前侧外部部分2a是可滑动的,所以在驾驶员的手指上执 行。
40、用于建议方向盘1的旋转方向的触感通知。 0075 在本实施例中,前侧外部部分2a、固定的后侧外部部分2b2和轮盘部件芯杆8形成 轮盘部件2的底座。活动的后侧外部部分2b1形成能够相对于底座进行运动的活动部分。 0076 带6和链轮10形成驱动部件。带6与活动的后侧外部部分2b1啮合以使带6拉 动活动的后侧外部部分2b1。作为旋转本体的链轮10驱动带6。 0077 前侧外部部分2a和固定的后侧外部部分2b2形成底座的外部部分。活动的后侧 外部部分2b1形成活动部分的外部部分。轮盘部件芯杆8形成底座的芯杆。 0078 (第二实施例) 0079 图9示出根据第二实施例的信息提供设备中的方向盘1的内部。
41、结构。在图9中, 说 明 书CN 102407875 A CN 102407878 A 7/14页 11 触感通知部件的安装位置和方向盘结构与图1中的相同。 0080 在图9中,安装在方向盘1中的气囊设备、用于覆盖气囊设备的具有衬垫形状的肋 和轮辐外部部分的一部分没在图9中示出。 0081 在本实施例中,珠链6的安装范围小于图1中珠链6的安装范围。另外,除了固定 的滑轮11、12之外,作为在驱动部件侧的滚轮的两个滑轮30、31导引珠链6。因此,信息提 供设备包括四个固定的滑轮11、12、30、31。 0082 图10示出轮盘部件2的沿着图9中的线X-X的横截面。前侧外部部分2a中的聚 氨酯树脂。
42、的部分与后侧外部部分2b中的聚氨酯树脂的凹部啮合。 0083 形成缝隙G2以便使后侧外部部分2b相对于前侧外部部分2a在方向Y10上可滑 动。因此,当由珠链6拉动后侧外部部分2b时,后侧外部部分2b滑动对应于缝隙G2的距 离。因此,刺激驾驶员的触感。 0084 在本实施例中,珠链6连接到轮盘部件2的后侧外部部分2b。后侧外部部分2b的 至少一部分能够相对于前侧外部部分2a和轮盘部件芯杆(未示出)进行运动。 0085 因此,类似于第一实施例,当驾驶员转动方向盘1时,前侧外部部分2a、轮盘部件 芯杆和后侧外部部分2b的其它部分整体地旋转,以便将旋转传送到转向轴。后侧外部部分 2b的所述部分根据驾驶。
43、支持设备的支持信息相对于前侧外部部分2a滑动,以便产生后侧 外部部分2b的所述部分的旋转移位。后侧外部部分2b具有波纹状表面,该波纹状表面具 有多个隆起,当驾驶员紧握方向盘1时,每个隆起与驾驶员手掌的手指接触。因此,将转动 方向盘1的方向通知给驾驶员。 0086 (第三实施例) 0087 图11示出由驾驶员的手紧握的外部部分2ab的内侧。图11对应于图2。在图11 中,将金属圆柱体轴示出为直的轴。实际上,金属圆柱体轴具有环形形状。 0088 在图11中,外部部分2ab具有圆柱体形状且由聚氨酯树脂或聚丙烯制造。外部部 分2ab的后侧和前侧被集成。在具有管形形状的外部部分2ab中布置活动的轮盘部件。
44、芯杆 81。将图11中的活动的轮盘部件芯杆81示出为直的棒。实际上,活动的轮盘部件芯杆81 具有环形形状。轮辐芯轴38设置在轮辐部件中。 0089 活动的轮盘部件芯杆81的一部分被分成分叉部分81a、81b。在分叉部分81a、81b 中形成销32a和滚轮32。滚轮32形成运动部件,该运动部件可围绕销32a旋转。将活动的 轮盘部件芯杆81连接到珠链(未示出),使得活动的轮盘部件芯杆81在方向Y11上是可 滑动的。即使当活动的轮盘部件芯杆81移位时,轮辐芯轴38以及与该轮辐芯轴38耦合的 转向轴也不移位。此处,轮辐芯轴38布置在轮辐部件和由驾驶员紧握的轮盘部件中。在图 11中,仅示出轮辐芯轴38的。
45、一部分。 0090 滚轮32在外部部分2ab中移位,并且滚轮32的外围与外部部分2ab一起滚动,从 而滚轮32移位。因此,布置在外部部分2ab表面上的波纹状部分33、34移位。由于滚轮32 滚动并运动,所以可以通过相对小的力使滚轮32移位。 0091 转向轴与轮辐芯轴38和固定的轮盘芯杆(未示出)耦合,从而它们形成固定部 分。活动的轮盘部件芯杆81相对于该固定部分在预定范围内是相对可滑动的,从而该活动 的轮盘部件芯杆81形成活动部分。 0092 活动的轮盘部件芯杆81和固定的轮盘芯杆形成具有环形形状的轮盘芯。在活动 说 明 书CN 102407875 A CN 102407878 A 8/14。
46、页 12 的轮盘部件芯杆81和固定的轮盘芯杆之间形成对应于缝隙G1、G2的缝隙。 0093 当活动的轮盘部件芯杆81运动时,滚轮32在柔性的外部部分2ab中移位。滚轮 32的表面与外部部分2ab接触,使得在外部部分2ab外围的波纹状部分33、34运动。 0094 因此,波纹状部分33、34结合活动的轮盘部件芯杆81的移位而在方向Y11运动对 应于缝隙的距离。 0095 即使当波纹状部分33、34运动时,转向轴也不移位。当波纹状部分33、34运动时, 驾驶员手指的肌肉和/或骨骼运动,从而刺激驾驶员的触感。优选地,如图11中所示,信息 提供设备包括两个或更多的波纹状部分33、34和多个滚轮32。 。
47、0096 因此,在本实施例中,滚轮32形成波纹状部分33、34,从而滚轮32提供波纹状部分 产生部件。滚轮32设置在外部部分2ab的聚氨酯树脂中。该聚氨酯树脂相对于滚轮32是 可拉伸的。当作为波纹状部分产生部件的滚轮32运动时,轮盘部件2的波纹状部分33、34 的位置移位。此处,可以将波纹状部分33、34的尺寸,相邻的两个波纹状部分33、34之间的 距离、滚轮32的移位速度和滚轮32的移位方向设置成任意的。 0097 因此,当将触感通知的内容限制为关于方向盘旋转方向的信息并刺激触感以使得 刺激的解读相当清楚时,准确且容易地将支持信息通知给驾驶员。 0098 在第三实施例中,轮辐芯轴38形成轮盘。
48、部件2的底座。活动的轮盘部件芯杆81 形成能够相对于轮盘部件2的底座进行相对运动的活动部分。带6和链轮10形成驱动部 分。带6连接到活动的轮盘部件芯杆81。带6拉动活动的轮盘部件芯杆81,以便使活动的 轮盘部件芯杆81移位。通过链轮10驱动带6。具有管形形状的外部部分2ab形成覆盖活 动部分的柔性部件。 0099 (第四实施例) 0100 接下来,根据第四实施例的信息提供设备包括作为聚合物分子致动器的压电设 备。图13A和13B示出根据第四实施例的作为由聚合物分子制造的压电设备的软致动器40 的操作模式。图14A和14B示出用于使方向盘套42与软致动器40成顺时针方向旋转的操 作模式。在图14。
49、A和14B中,多个软致动器40排列在驾驶员侧。图15A和15B示出用于使 方向盘套42与软致动器40成逆时针方向旋转的操作模式。在图15A和15B中,多个软致 动器40排列在行驶方向侧。 0101 图16示出从图17中箭头Y17看的方向盘套42的展开视图。在片421、422上侧布 置行驶方向侧的软致动器40,并且在片421、422下侧布置驾驶员侧的软致动器40。因此, 软致动器40排列成两条线,一条在行驶方向侧,而另一条在驾驶员侧。图17示出具有在其 上缠绕的方向盘套42的方向盘1的透视图。相应地,布置在行驶方向侧的软致动器40排 列在方向盘1的后侧,而布置在驾驶员侧的软致动器40排列在方向盘1的前侧。图18示 出具有在其上缠绕且缝制的方向盘套42的方向盘1的透视图。 0102 人造肌肉是压电型人造肌肉、形状记忆合金型人造肌肉、静电型人造肌肉、压缩空 气型人造肌肉等。人造肌肉由诸如。