一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置,包括導(dǎo)航定位設(shè)備、上位機(jī)、自動轉(zhuǎn)向控制器、角位移傳感器以及轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu),所述上位機(jī)接收導(dǎo)航定位設(shè)備的車輛位置信號;上位機(jī)還與自動轉(zhuǎn)向控制器連接,所述自動轉(zhuǎn)向控制器接收角位移傳感器獲得的車輛轉(zhuǎn)角信號,控制轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成自動轉(zhuǎn)動。所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)、摩擦輪、彈簧,所述步進(jìn)電機(jī)與摩擦輪連接,所述摩擦輪和方向盤配合,步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動摩擦輪轉(zhuǎn)動之后帶動方向盤轉(zhuǎn)動,通過彈簧實(shí)現(xiàn)摩擦輪和方向盤的配合和脫離狀態(tài)調(diào)整。該自動駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置在現(xiàn)有汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基礎(chǔ)上改造,能夠?qū)崿F(xiàn)自動轉(zhuǎn)向和人工轉(zhuǎn)向切換。
【專利說明】
一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及車輛自動控制技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車在行駛過程中,需按駕駛員的意志經(jīng)常改變其行駛方向,即所謂汽車轉(zhuǎn)向。就輪式汽車而言,實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向的方法是,駕駛員通過一套專設(shè)的機(jī)構(gòu),使汽車轉(zhuǎn)向橋(一般是前橋)上的車輪(轉(zhuǎn)向輪)相對于汽車縱軸線偏轉(zhuǎn)一定角度。在汽車直線行駛時(shí),往往轉(zhuǎn)向輪也會受到路面?zhèn)认蚋蓴_力的作用,自動偏轉(zhuǎn)而改變行駛方向。此時(shí),駕駛員也可以利用這套機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪向相反方向偏轉(zhuǎn),從而使汽車恢復(fù)原來的行駛方向。這一套用來改變或恢復(fù)汽車行駛方向的專設(shè)機(jī)構(gòu),即稱為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(俗稱汽車轉(zhuǎn)向系)。因此,汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用是,保證汽車能按駕駛員的意志而進(jìn)行轉(zhuǎn)向行駛。
[0003]汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為兩大類:機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源,其中所有傳力件都是機(jī)械的。機(jī)械轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)三大部分組成。動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是兼用駕駛員體力和發(fā)動機(jī)動力為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系。在正常情況下,汽車轉(zhuǎn)向所需能量,只有一小部分由駕駛員提供,而大部分是由發(fā)動機(jī)通過動力轉(zhuǎn)向裝置提供的。但在動力轉(zhuǎn)向裝置失效時(shí),一般還應(yīng)當(dāng)能由駕駛員獨(dú)立承擔(dān)汽車轉(zhuǎn)向任務(wù)。因此,動力轉(zhuǎn)向系是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套動力轉(zhuǎn)向裝置而形成的。對最大總質(zhì)量在50t以上的重型汽車而言,一旦動力轉(zhuǎn)向裝置失效,駕駛員通過機(jī)械傳動系加于轉(zhuǎn)向節(jié)的力遠(yuǎn)不足以使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。故這種汽車的動力轉(zhuǎn)向裝置應(yīng)當(dāng)特別可靠。
[0004]當(dāng)前的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)均是駕駛員參與的,當(dāng)某些特殊的、惡劣的工作環(huán)境中,或者為了節(jié)省勞動力,提高工作效率,而且保證車輛使用的安全性,往往需要實(shí)現(xiàn)無人駕駛。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的發(fā)明目的是,克服現(xiàn)有技術(shù)方法的不足,提供了一種在現(xiàn)有汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基礎(chǔ)上改造,能夠?qū)崿F(xiàn)自動轉(zhuǎn)向和人工轉(zhuǎn)向切換的自動駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,提出了如下技術(shù)方案:
[0007]—種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置,包括導(dǎo)航定位設(shè)備、上位機(jī)、自動轉(zhuǎn)向控制器、角位移傳感器以及轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu),所述上位機(jī)接收導(dǎo)航定位設(shè)備的車輛位置信號;上位機(jī)還與自動轉(zhuǎn)向控制器連接,所述自動轉(zhuǎn)向控制器接收角位移傳感器獲得的車輛轉(zhuǎn)角信號,控制轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成自動轉(zhuǎn)動。
[0008]所述導(dǎo)航定位設(shè)備包括電子羅盤和GPS,能夠?qū)崟r(shí)獲得車輛確定的位置信息。所述GPS和電子羅盤將位置信息傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。
[0009]所述角位移傳感器獲得的車輛轉(zhuǎn)角信號,經(jīng)過一數(shù)據(jù)采集卡轉(zhuǎn)換之后傳輸?shù)阶詣愚D(zhuǎn)向控制器。
[0010]所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)、摩擦輪、彈簧,所述步進(jìn)電機(jī)與摩擦輪連接,所述摩擦輪和方向盤配合,步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動摩擦輪轉(zhuǎn)動之后帶動方向盤轉(zhuǎn)動,通過彈簧實(shí)現(xiàn)摩擦輪和方向盤的配合和脫離狀態(tài)調(diào)整。
[0011]所述方向盤安裝在立軸頂端,立軸外側(cè)設(shè)有立軸護(hù)套,所述立軸另一端與全液壓轉(zhuǎn)換器連接。
[0012]所述步進(jìn)電機(jī)設(shè)置在電機(jī)托架上,電機(jī)托架與電機(jī)托板連接;所述電機(jī)托板設(shè)在立軸上。
[0013]所述彈簧一端設(shè)置在電機(jī)托板上,另一端設(shè)置在步進(jìn)電機(jī)輸出端的電機(jī)托架上。
[0014]車載電源與一車載逆變器連接后,為所述步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)控制器、GPS、電子羅盤、角位移傳感器提供電源。
[0015]該實(shí)用新型的有益效果:
[0016]所述自動駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置利用步進(jìn)電機(jī)和摩擦輪來實(shí)現(xiàn)自動轉(zhuǎn)向和人工轉(zhuǎn)向的切換,不對原來車輛結(jié)構(gòu)做任何改變,改造簡單,安裝拆卸容易,步進(jìn)電機(jī)經(jīng)過控制器的細(xì)分驅(qū)動,控制精度高;模式切換也容易。
【附圖說明】
[0017]圖1是輔助轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)框圖;
[0018]圖2是輔助轉(zhuǎn)向控制結(jié)構(gòu)示意圖;
[0019]圖3是輔助轉(zhuǎn)向控制結(jié)構(gòu)傳動示意圖;
[0020]圖4是輔助轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)供電系統(tǒng)框圖;
[0021 ]其中,1、方向盤;2、立軸護(hù)套;3、電機(jī)托板;4、全液壓轉(zhuǎn)向器;5、彈簧;6、電機(jī)托架;
7、步進(jìn)電機(jī);8、摩擦輪。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置作進(jìn)一步詳盡描述:
[0023]如圖1所示,一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置,包括導(dǎo)航定位設(shè)備、上位機(jī)、自動轉(zhuǎn)向控制器、角位移傳感器以及轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu),所述上位機(jī)接收導(dǎo)航定位設(shè)備的車輛位置信號;上位機(jī)還與自動轉(zhuǎn)向控制器連接,所述自動轉(zhuǎn)向控制器接收角位移傳感器獲得的車輛轉(zhuǎn)角信號,控制轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成自動轉(zhuǎn)動。
[0024]優(yōu)選地,所述導(dǎo)航定位設(shè)備包括電子羅盤和GPS,能夠?qū)崟r(shí)獲得車輛確定的位置信息。所述GPS和電子羅盤將位置信息傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。
[0025]優(yōu)選地,所述角位移傳感器獲得的車輛轉(zhuǎn)角信號,經(jīng)過一數(shù)據(jù)采集卡轉(zhuǎn)換之后傳輸?shù)阶詣愚D(zhuǎn)向控制器。
[0026]如圖2、3所示,所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)7、摩擦輪8、彈簧5,所述步進(jìn)電機(jī)7與摩擦輪8連接,所述摩擦輪8和方向盤I配合,步進(jìn)電機(jī)7轉(zhuǎn)動帶動摩擦輪8轉(zhuǎn)動之后帶動方向盤I轉(zhuǎn)動,通過彈簧5實(shí)現(xiàn)摩擦輪8和方向盤I的配合和脫離狀態(tài)調(diào)整。
[0027]所述方向盤I安裝在立軸頂端,立軸外側(cè)設(shè)有立軸護(hù)套2,所述立軸另一端與全液壓轉(zhuǎn)換器4連接。
[0028]所述步進(jìn)電機(jī)7設(shè)置在電機(jī)托架8上,電機(jī)托架8與電機(jī)托板3連接;所述電機(jī)托板3
設(shè)在立軸上。
[0029]所述彈簧5—端設(shè)置在電機(jī)托板3上,另一端設(shè)置在步進(jìn)電機(jī)7輸出端的電機(jī)托架6上。
[0030]彈簧5是人工轉(zhuǎn)向和自動轉(zhuǎn)向模式切換裝置,當(dāng)彈簧5與電機(jī)托架6聯(lián)接拉緊時(shí),為自動轉(zhuǎn)動模式,步進(jìn)電機(jī)7輸出軸上的摩擦輪8由于彈簧5拉力作用,與方向盤I外緣摩擦傳遞轉(zhuǎn)矩,帶動方向盤I轉(zhuǎn)動,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。當(dāng)彈簧5與電機(jī)托架6脫離時(shí),步進(jìn)電機(jī)托架6與電機(jī)托板3可轉(zhuǎn)動一定角度,將托架6向遠(yuǎn)離方向盤I方向轉(zhuǎn)過一定的角度,使得摩擦輪8與方向盤I接觸脫離,執(zhí)行人工轉(zhuǎn)向模式。
[0031]如圖4所示,車載電源與一車載逆變器連接后,為所述步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)控制器、GPS、電子羅盤、角位移傳感器提供電源。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置,其特征在于,包括導(dǎo)航定位設(shè)備、上位機(jī)、自動轉(zhuǎn)向控制器、角位移傳感器以及轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu),所述上位機(jī)接收導(dǎo)航定位設(shè)備的車輛位置信號;上位機(jī)還與自動轉(zhuǎn)向控制器連接,所述自動轉(zhuǎn)向控制器接收角位移傳感器獲得的車輛轉(zhuǎn)角信號,控制轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成自動轉(zhuǎn)動; 所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)、摩擦輪、彈簧,所述步進(jìn)電機(jī)與摩擦輪連接,所述摩擦輪和方向盤配合,步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動摩擦輪轉(zhuǎn)動之后帶動方向盤轉(zhuǎn)動,通過彈簧實(shí)現(xiàn)摩擦輪和方向盤的配合和脫離狀態(tài)調(diào)整。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置,其特征在于,所述導(dǎo)航定位設(shè)備包括電子羅盤和GPS,所述GPS和電子羅盤將位置信息傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置,其特征在于,所述角位移傳感器獲得的車輛轉(zhuǎn)角信號,經(jīng)過一數(shù)據(jù)采集卡轉(zhuǎn)換之后傳輸?shù)阶詣愚D(zhuǎn)向控制器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置,其特征在于,所述方向盤安裝在立軸頂端,立軸外側(cè)設(shè)有立軸護(hù)套,所述立軸另一端與全液壓轉(zhuǎn)換器連接。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置,其特征在于,所述步進(jìn)電機(jī)設(shè)置在電機(jī)托架上,電機(jī)托架與電機(jī)托板連接;所述電機(jī)托板設(shè)在立軸上。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置,其特征在于,所述彈簧一端設(shè)置在電機(jī)托板上,另一端設(shè)置在步進(jìn)電機(jī)輸出端的電機(jī)托架上。7.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置,其特征在于,車載電源與一車載逆變器連接后,為所述步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)控制器、GPS、電子羅盤、角位移傳感器提供電源。
【文檔編號】B62D137/00GK205440522SQ201521132988
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月29日
【發(fā)明人】王麗
【申請人】天津市達(dá)昆電子科技有限公司