專利名稱：一種導向機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種導向定位機構(gòu)。
《世界汽車》1999年第8期第15頁“歐洲中重型汽車電子技術(shù)發(fā)展”一文介紹，智能功率件，智能傳感器及存儲電路等在汽車發(fā)動機、變速器、制動系和轉(zhuǎn)向系等各個總成都得到了廣泛的使用，ABS制動調(diào)節(jié)系統(tǒng)也自1978年以來得到廣泛應用?！镀嚰夹g(shù)》2000年第3期第28頁“奔馳轎車的行駛穩(wěn)定性電子控制系統(tǒng)”一文介紹，電子穩(wěn)定程序(ESP)控制系統(tǒng)及6種工作模式，即普遍模式，ABS控制模式，ASR控制模式、MSR控制模式，ESP控制模式及ESP切斷模式。《世界汽車》2000年第6期第16頁《汽車防撞雷達概述》及第19頁“奔馳轎車的Distronic(DTR)雷達控制系統(tǒng)”一文介紹了雷達技術(shù)在汽車中的運用及奔馳220型系列S級轎車運用的雷達控制系統(tǒng)。目前與汽車防撞有關(guān)的技術(shù)主要有美國專利NO，3,952,303(1976年4月20日)公開了一種利用多普勒效應的模擬雷達信號處理系統(tǒng)、美國專利(1978年2月7日)NO、4,072,945、美國專利NO，4、626、850(1986年12月2日)、美國專利NO，5、302、965(1994年4月12日)、美國專利NO，5、314、037(1995年5月24日)公開一種使用激光雷達的機動車防撞系統(tǒng)、韓國卞成光的發(fā)明一機動車的防撞方法以及實現(xiàn)該方法的裝置(申請?zhí)枮?6104006、8)、專利(專利號99230230、7)、專利(專利號99215758、7)、專利(專利號99257295、9)，上述雷達控制系統(tǒng)是角度傳感器，速度傳感器、雷達傳感器，微機、單片機控制模塊等電子技術(shù)及步進電機的控制技術(shù)在汽車中的充分發(fā)揮，起了防撞、提示作用。但汽車防撞雷達存在虛警問題，這是雷達掃瞄方位角不易取值、雷達掃瞄方向、各種感知外界環(huán)境的傳感器工作時與汽車的運行軌跡相脫離所造成的。
本實用新型的目的是生產(chǎn)一種導向機構(gòu)，上述導向機構(gòu)在微處理機或單片機等控制模塊作用下能夠使安裝于上述導向機構(gòu)上的傳感裝置如激光、雷達、激光雷達、超聲波等裝置安裝于機動車上工作時具有指向上述機動車即將行駛軌跡的方向性，為上述傳感裝置安裝于機動車上工作時，能夠指向上述機動車即將行駛的軌跡提供必要的末端執(zhí)行機構(gòu)。
為達到上述目的，本實用新型所述導向機構(gòu)包括一個主動電機和一個或多個從動電機，所述的主動電機的轉(zhuǎn)動軸上連接有從動電機，上述導向機構(gòu)末端處的從動電機的轉(zhuǎn)動軸上固定連接著傳感裝置。
為達到上述目的，本實用新型所述主動電機和從動電機都是電機，所述的主動電機或從動電機可以是步進電機或者是直流伺服電機或者是交流伺服電機。
為達到上述目的，本實用新型所述主動電機的轉(zhuǎn)動軸與一個從動電機的外殼固定連接，所述主動電機的轉(zhuǎn)動軸中心線的延長線與所述從動電機的轉(zhuǎn)動軸中心線有一個垂直交點，所述從動電機可在上述主動電機的轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動帶動下以上述垂直交點為圓心繞上述主動電機的轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)時從動電機的轉(zhuǎn)動軸始終垂直于主動電機的轉(zhuǎn)動軸，上述垂直交點處可安裝有傳感裝置，所述傳感裝置可以是激光器或雷達傳感器或激光雷達，所述激光器射出的激光的光線或雷達傳感器掃瞄方位角的邊緣線或激光雷達的掃瞄線垂直于上述從動電機的轉(zhuǎn)動軸的中心線。
為達到上述目的，本實用新型所述主動電機的轉(zhuǎn)動軸與第一個從動電機的外殼固定連接，上述第一個從動電機的轉(zhuǎn)動軸與第二個從動電機的外殼固定連接，上述第一個從動電機的轉(zhuǎn)動軸中心線的延長線與所述第二個從動電機的轉(zhuǎn)動軸中心線有一個垂直交點，所述主動電機的轉(zhuǎn)動軸中心線的延長線通過上述垂直交點，所述第一個從動電機可在上述主動電機的轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動帶動下以上述垂直交點為圓心繞上述主動電機的轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)時第一個從動電機的轉(zhuǎn)動軸始終垂直于主動電機的轉(zhuǎn)動軸，所述第二個從動電機可在上述第一個從動電機的轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動帶動下以上述垂直交點為圓心繞上述第一個從動電機的轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)時第二個從動電機的轉(zhuǎn)動軸始終垂直于第一個從動電機的轉(zhuǎn)動軸，在上述垂直交點處還安裝有傳感裝置，所述傳感裝置可以是激光器或雷達傳感器或激光雷達，所述激光器射出的激光的光線或雷達傳感器掃瞄方位角的邊緣線或激光雷達掃瞄線垂直于上述第二個從動電機的轉(zhuǎn)動軸的中心線。
為達到上述目的，本實用新型所述主動電機及從動電機通過電纜與微型計算機或單片機等控制模塊及角度傳感器、速度傳感器聯(lián)系。
大家知道，機動車前輪轉(zhuǎn)角及前、后輪的側(cè)偏角決定了機動車的運動狀態(tài)及轉(zhuǎn)彎半徑，當上述機動車轉(zhuǎn)向運動進入穩(wěn)定狀態(tài)時，上述機動車車身任何一點的運動軌跡都是圓形，由于一旦前輪轉(zhuǎn)角及前、后輪的側(cè)偏角確定，則上述機動車的轉(zhuǎn)彎半徑及軌跡中心也確定，機動車車身上任何一點的運行軌跡也就確定。由上述技術(shù)方案可知，上述本實用新型的導向機構(gòu)安裝于機動車上后，在主動電機的轉(zhuǎn)動軸及從動電機的轉(zhuǎn)動軸不同轉(zhuǎn)角的配合下，安裝于從動電機轉(zhuǎn)動軸上的激光器發(fā)射出的激光光線可指向地面任何一點，要讓安裝于上述從動電機轉(zhuǎn)動軸上的激光器射出的光線在地面的射映點代表機動車車身某處即將行駛的軌跡，只要根據(jù)上述主動電機及從動電機安裝在上述機動車的位置找出相應的激光器射出的激光在地面上的射映點與所述機動車在各種狀態(tài)下車身某處即將行駛的軌跡相吻合時，上述主動電機轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)角位置及從動電機轉(zhuǎn)角位置即可，機動車運動的各種軌跡線是由機動車的本身機械特性、路面狀況、風向、風力、機動車穩(wěn)定行駛或加減速運動等因素決定的，因此，我們把反映各種因素影響下機動車運動的各種軌跡線相應的機動車本身機械特性、路面狀況、風向、風力、機動車運動狀態(tài)等指標的固有數(shù)值或用傳感器采集的數(shù)值如反映機動車前輪轉(zhuǎn)角大小的角度傳感器、速度傳感器、加速度傳感器等各種傳感器采集的數(shù)值與可反映上述機動車即將運動的軌跡線的主動電機的轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)角位置及從動電機轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)角位置的數(shù)學函數(shù)關(guān)系找出，我們根據(jù)上述數(shù)學函數(shù)關(guān)系，編程輸入微型計算機控制系統(tǒng)，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的，這里不做詳述。這樣就可實現(xiàn)根據(jù)所述機動車各種傳感器捕捉信息后傳給微型計算機控制系統(tǒng)并通過上述主動電機及從動電機的轉(zhuǎn)動使從動電機轉(zhuǎn)動軸上的激光器射出的光線在地面的射映點代表機動車車身某處的即將行駛的軌跡。所述微型計算機控制系統(tǒng)還可與速度傳感器聯(lián)系，根據(jù)所行駛的機動車的行駛速度按內(nèi)部已輸入的相對安全提示距離確定上述主動電機或從動電機的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)角位置。這樣微型計算機控制系統(tǒng)就可按內(nèi)部的程序發(fā)出脈沖信號控制所述主動電機及所述從動電機各自轉(zhuǎn)動一定角度。所以安裝于所述從動電機上的激光器射出的激光映射在路面上的光點或雷達傳感器掃瞄方位角的邊緣線或激光雷達的掃描線與地面的交點就與前面所述機動車車身某處即將行駛的軌跡吻合。
我們讓上述實用新型的導向機構(gòu)所述主動電機的轉(zhuǎn)動軸方向垂直地面指向地面或天空或平行地面指向所述機動車的前方或后方或側(cè)方。所述的主動電機和從動電機可根據(jù)機動車前輪的轉(zhuǎn)角及速度傳感器、加速度傳感器等其它類型傳感器在微機或單片機控制模塊作用下轉(zhuǎn)動，并使所述從動電機的轉(zhuǎn)動軸上的激光器指向機動車即將行駛的軌跡，這樣上述激光器即可發(fā)射出激光映射在機動車前方路面上形成光點，并代表機動車即將行駛的軌跡，這就可起很好的提示導向作用。上述從動電機轉(zhuǎn)動軸安裝雷達傳感器或激光雷達后，讓雷達傳感器掃瞄水平角邊緣線或激光雷達的掃描線與地面的交點與上述機動車即將行駛軌跡吻合，這樣就使雷達傳感器掃瞄范圍與機動車即將行駛的軌跡相聯(lián)系，因此，這樣就可減少虛警問題。因此本實用新型機動車的主動電機與從動電機的結(jié)合是一種很有效的導向定位機構(gòu)，該導向定位機構(gòu)可以使激光器、雷達、超聲波、紅外等附屬裝置的工作具有很好的方向性，所以本實用新型所述的末端執(zhí)行機構(gòu)具有很好導向功能。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
附

圖1為本實用新型第一實施例的側(cè)視圖附圖2為本實用新型第二實施例的透視示意圖附圖3為本實用新型第一實施例與機動車連結(jié)的示意圖。
如圖1所示，主動電機1的轉(zhuǎn)動軸4與一個從動電機2的外殼3固定連接，可采用焊接，所述主動電機1的轉(zhuǎn)動軸4的中心線的延長線與所述從動電機2的轉(zhuǎn)動軸5的中心線有一個垂直交點6，所述從動電機可在上述主動電機1的轉(zhuǎn)動軸4的轉(zhuǎn)動帶動下以上述垂直交點6為圓心繞上述主動電機1的轉(zhuǎn)動軸4旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)時從動電機2的轉(zhuǎn)動軸5始終垂直于主動電機1的轉(zhuǎn)動軸4，且上述垂直交點6處安裝有激光器7，所述傳感裝置可以是激光器或雷達傳感器或激光雷達，所述激光器射出的激光的光線垂直于上述從動電機2的轉(zhuǎn)動軸5的中心線。當然，上述垂直交點6處還可安裝雷達傳感器、激光雷達等傳感裝置。
如圖2所示，所述主動電機9的轉(zhuǎn)動軸10與第一個從動電機11的外殼12固定連接，上述第一個從動電機11的轉(zhuǎn)動軸13與第二個從動電機14的外殼15固定連接，上述第一個從動電機11的轉(zhuǎn)動軸13中心線的延長線與所述第二個從動電機14的轉(zhuǎn)動軸16中心線有一個垂直交點17，所述主動電機9的轉(zhuǎn)動軸10中心線的延長線通過上述垂直交點17，所述第一個從動電機11可在上述主動電機9的轉(zhuǎn)動軸10的轉(zhuǎn)動帶動下以上述垂直交點17為圓心繞上述主動電機9的轉(zhuǎn)動軸10旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)時第一個從動電機11的轉(zhuǎn)動軸13始終垂直于主動電機9的轉(zhuǎn)動軸10，所述第二個從動電機14可在上述第一個從動電機11的轉(zhuǎn)動軸13的轉(zhuǎn)動帶動下以上述垂直交點17為圓心繞上述第一個從動電機11的轉(zhuǎn)動軸13旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)時第二個從動電機14的轉(zhuǎn)動軸16始終垂直于第一個從動電機11的轉(zhuǎn)動軸13，在上述垂直交點17處安裝有激光器18，所述激光器射出的激光的光線垂直于上述第二個從動電機14的轉(zhuǎn)動軸16的中心線。當然，上述垂直交點6處還可安裝雷達傳感器、激光雷達等傳感裝置。
如圖3所示，主動電機為步進電機23，從動電機為步進電機26。所述步進電機23安裝于機動車31前部的邊緣處，實際上，上述主動電機23最好活動連接于機動車31的外殼上，與上述機動車31的前橋固定連結(jié)，并讓轉(zhuǎn)動軸25平行地面向右，步進電機26通過側(cè)邊41固定焊接于上述轉(zhuǎn)動軸25上，上述轉(zhuǎn)動軸25中心線的延長線垂直相交上述步進電機26的轉(zhuǎn)動軸30上，并且有一個相交點33，在上述相交點33處垂直焊接激光器24，上述激光器24射出的激光光線垂直于上述轉(zhuǎn)動軸30，并與上述轉(zhuǎn)動軸25的中心線在同一平面。如圖3所示，所述機動車31上還安裝有微型計算機控制系統(tǒng)28，角度傳感器27安裝于前輪轉(zhuǎn)軸上或方向盤轉(zhuǎn)動軸上。上述步進電機23受微型計算機控制系統(tǒng)28控制，所述角度傳感器27發(fā)出的信號提供給微型計算機控制系統(tǒng)28。點29為距離機動車31后輪車身處一定距離的點，如圖3所示點29是機動車31后輪轉(zhuǎn)軸中心線與上述進步電機26的轉(zhuǎn)動軸30的中心線繞上述轉(zhuǎn)動軸25旋轉(zhuǎn)的平面的垂直相交點，本實施例的目的是要讓激光器24射出的光線在地面上的射映點32代表機動車31后輪車身處旁一定距離點29即將行駛的軌跡，由于點29是與機動車31后輪距離一定距離，這樣激光器24射出的激光在地面上形成所述機動車31前方的射映光點32，這樣就可起提示導向作用，因此點32也可叫控制光點32。
實際上，當機動車穩(wěn)定低速行駛時，一旦機動車31前輪轉(zhuǎn)角確定，則點29即將行駛的軌跡也就確定，要使激光器24射出的激光在地面上機動車31前方某處的射映點32也就確定，上述轉(zhuǎn)動軸25的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)動軸30的轉(zhuǎn)角也就確定，在機動車31前輪轉(zhuǎn)角一定時，點29即將行駛的軌跡線上的每個點，對應轉(zhuǎn)動軸25及轉(zhuǎn)動軸30都有一相應的轉(zhuǎn)角位置。上述步進電機23是安裝距離地面一定的高度處，上述轉(zhuǎn)動軸25中心線與轉(zhuǎn)動軸30中心線的垂直相交點33垂直地面距離為h，上述垂直相交點33與點29在機動車31前輪轉(zhuǎn)角不同時在地面的不同軌跡線組成不同的橢圓錐體，上述不同的軌跡線在地面上的形狀都是圓形，并且是以所述機動車31后輪轉(zhuǎn)軸中心線延長線為直徑方向不同半徑的圓，每個圓都是以點29為頂點。所以，根據(jù)機動車31前輪轉(zhuǎn)角的大小，我們可以確定距離機動車31后輪車身處一定距離點29的即將行駛的軌跡線，要使上述軌跡線每個點都可由激光器24射出激光在地面上的射映點形成，我們可以找出如下數(shù)學關(guān)系，即上述機動車31前輪轉(zhuǎn)角為α，則點29的即將運動的軌跡線上每一個點都有相應唯一的轉(zhuǎn)動軸25的轉(zhuǎn)角大小及相應的轉(zhuǎn)動軸30的轉(zhuǎn)角大小，也就是說，當上述轉(zhuǎn)角α確定后，只要轉(zhuǎn)動軸25轉(zhuǎn)角一確定，轉(zhuǎn)動軸30的轉(zhuǎn)角也就確定?；蛘咧灰D(zhuǎn)動軸30的轉(zhuǎn)角確定，轉(zhuǎn)動軸25轉(zhuǎn)角也就相應確定。我們找出機動車31前輪轉(zhuǎn)角α為某一值情況下，轉(zhuǎn)動軸30的轉(zhuǎn)角大小與轉(zhuǎn)動軸25的轉(zhuǎn)角大小一一對應的控制曲線，不同的α值有不同的控制曲線，我們可以把上述不同的控制曲線輸入微型計算機控制系統(tǒng)28。還有，在上述機動車31處還可安裝速度傳感器42，根據(jù)機動車31不同的車速，會有不同的安全距離，我們把安全距離與上述機動車31車速的對應曲線及轉(zhuǎn)動軸25、轉(zhuǎn)動軸30的對應關(guān)系也輸入微型計算機控制系統(tǒng)28，這樣，我們可以實現(xiàn)根據(jù)車速微型計算機控制系統(tǒng)28確定安全距離以及上述步進電機23的轉(zhuǎn)動軸25應該轉(zhuǎn)動的角度，并發(fā)出相應的脈沖信號控制步進電機23的轉(zhuǎn)動軸25轉(zhuǎn)動一定角度，同時微型計算機控制系統(tǒng)28根據(jù)內(nèi)部的轉(zhuǎn)動軸25與轉(zhuǎn)軸30轉(zhuǎn)角控制曲線，實時發(fā)出脈沖信號控制步進電機26的轉(zhuǎn)動軸30的轉(zhuǎn)角。因此，根據(jù)機動車31的車速及前輪轉(zhuǎn)角，上述激光器24就可發(fā)射出激光并在距離上述機動車31前方的相對安全距離處的地面上形成控制光點，這樣就起了提示導向作用。同理，我們當然也可用雷達傳感器代替激光器，使雷達傳感器掃瞄邊緣線與地面的交點與上述機動車旁的點29即將運動的軌跡相吻合，我們還可用激光雷達等傳感裝置代替上述激光器24，這樣，根據(jù)上述原理，就可讓雷達傳感器掃瞄方向或激光雷達的掃描線與機動車即將行駛的軌跡聯(lián)系起來，使雷達傳感器或激光雷達報警更為準確，減少虛警。當然，根據(jù)微型計算機控制系統(tǒng)其它不同的程序，還可控制上述轉(zhuǎn)動軸25及轉(zhuǎn)動軸30作其它不同的聯(lián)動控制，使上述激光器24射出的激光在地面上形成其它特定的曲線。如圖3所示，在機動車31的另一側(cè)安裝有步進電機35，轉(zhuǎn)動軸36與步進電機37的外殼43固定連結(jié)，轉(zhuǎn)動軸36與轉(zhuǎn)動軸38有垂直交點40，在垂直交點40處垂直固定有激光器39。同理，我們可以在上述機動車31其它部位安裝不同數(shù)量的類似于上述步進電機23與步進電機26組合成的導向定位機構(gòu)，以滿足不同的需求，還可用上述本實用新型第二實施例的導向機構(gòu)安裝于上述機動車上，以滿足機動車軌跡中心前移變化時微機對電機的控制。另上述主動電機還可是交流伺服電機或直流伺服電機。
毫無疑問，本實用新型的機動車還有多種變換及改型，總之，本實用新型的保護范圍應包括那些對于本領(lǐng)域普通技術(shù)公員來說顯而易見的變換式替代以及改型。
權(quán)利要求1.一種導向機構(gòu)，其特征在于所述導向機構(gòu)包括一個主動電機和一個或多個從動電機，所述的主動電機的轉(zhuǎn)動軸上連接有從動電機，上述導向機構(gòu)末端處的從動電機的轉(zhuǎn)動軸上固定連接著傳感裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的導向機構(gòu)，其特征在于所述主動電機和從動電機都是電機，所述的主動電機或從動電機可以是步進電機或者是直流伺服電機或者是交流伺服電機。
3.如權(quán)利要求1所述的導向機構(gòu)，其特征在于所述主動電機的轉(zhuǎn)動軸與一個從動電機的外殼固定連接，所述主動電機的轉(zhuǎn)動軸中心線的延長線與所述從動電機的轉(zhuǎn)動軸中心線有一個垂直交點，所述從動電機可在上述主動電機的轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動帶動下以上述垂直交點為圓心繞上述主動電機的轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)時從動電機的轉(zhuǎn)動軸始終垂直于主動電機的轉(zhuǎn)動軸，且上述垂直交點處安裝有傳感裝置，所述傳感裝置可以是激光器或雷達傳感器或激光雷達，所述激光器射出的激光的光線或雷達傳感器掃瞄方位角的邊緣線或激光雷達的掃瞄線垂直于上述從動電機的轉(zhuǎn)動軸的中心線。
4.如權(quán)利要求1所述的導向機構(gòu)，其特征在于所述主動電機的轉(zhuǎn)動軸與第一個從動電機的外殼固定連接，上述第一個從動電機的轉(zhuǎn)動軸與第二個從動電機的外殼固定連接，上述第一個從動電機的轉(zhuǎn)動軸中心線的延長線與所述第二個從動電機的轉(zhuǎn)動軸中心線有一個垂直交點，所述主動電機的轉(zhuǎn)動軸中心線的延長線通過上述垂直交點，所述第一個從動電機可在上述主動電機的轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動帶動下以上述垂直交點為圓心繞上述主動電機的轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)時第一個從動電機的轉(zhuǎn)動軸始終垂直于主動電機的轉(zhuǎn)動軸，所述第二個從動電機可在上述第一個從動電機的轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動帶動下以上述垂直交點為圓心繞上述第一個從動電機的轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)時第二個從動電機的轉(zhuǎn)動軸始終垂直于第一個從動電機的轉(zhuǎn)動軸，在上述垂直交點處安裝有傳感裝置，所述傳感裝置可以是激光器或雷達傳感器或激光雷達，所述激光器射出的激光的光線或雷達傳感器掃瞄方位角的邊緣線或激光雷達掃瞄線垂直于上述第二個從動電機的轉(zhuǎn)動軸的中心線。
5.如權(quán)利要求1所述的導向機構(gòu)，其特征在于所述主動電機及從動電機通過電纜與微處理機或單片機等控制模塊及角度傳感器、速度傳感器聯(lián)系。
專利摘要本實用新型公開了一種導向機構(gòu)，其特征在于所述導向機構(gòu)包括一個主動電機和一個或多個從動電機，上述主動電機的轉(zhuǎn)動軸上還固定連接有從動電機，上述從動電機的轉(zhuǎn)動軸上固定連接著傳感裝置，上述主動電機與從動電機的結(jié)合為上述傳感裝置提供了良好的導向定位機構(gòu)。
文檔編號G01C21/26GK2522830SQ01276280
公開日2002年11月27日 申請日期2001年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月7日
發(fā)明者吳旭榕 申請人:吳旭榕