一種基于多軸無軌電車循跡跟蹤系統(tǒng)及具有其的電車的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及電動汽車技術領域，特別是設及一種基于多軸無軌電車循跡跟蹤 系統(tǒng)及具有其的電車。
【背景技術】
[0002] 自上世紀70年代起，伴隨著智能技術的迅速發(fā)展，無人駕駛汽車在世界各國受到 重視，也逐步取得了突破性進展。汽車智能化已經(jīng)在汽車輔助駕駛和交通安全領域起到了 越來越重要的作用。公共交通現(xiàn)在已經(jīng)成為城市交通最重要的一部分，其中地鐵作為快速、 便捷的交通工具而受到各大城市的歡迎。而地鐵由于修建成本高、工期長等原因只在大城 市中普及，中小城市W及大城市的偏遠郊區(qū)則無力修建。解決城市的快速而大運量的公共 交通將會大大提升城市的運行效率和經(jīng)濟效益。因此多軸無軌電車的研究便應運而生。同 時，電車作為綠色無污染的新能源汽車，將是未來汽車的發(fā)展方向。作為新型汽車，無軌電 車可W在普通道路上沿固定軌跡行駛，但是如何實現(xiàn)多軸無軌車的循跡跟蹤仍然是技術上 的最大難點。
[0003] 因此，希望有一種技術方案來克服或至少減輕現(xiàn)有技術的至少一個上述缺陷。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型的目的在于提供一種基于多軸無軌電車循跡跟蹤系統(tǒng)來克服或至少 減輕現(xiàn)有技術中的至少一個上述缺陷。
[000引為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種基于多軸無軌電車循跡跟蹤系統(tǒng)，所述多 軸無軌電車包括至少=節(jié)車輪組件，每一節(jié)車輪組件包括車軸W及所述車軸兩端的車輪， 所述基于多軸無軌電車循跡跟蹤系統(tǒng)包括車輪驅(qū)動裝置、信息采集裝置和計算機控制器， 其中：每一所述車輪驅(qū)動裝置驅(qū)動連接一所述車輪，所述信息采集裝置設于車輛上，用于采 集各車軸狀態(tài)信息和實際輪速;所述計算機控制器連接所述信息采集裝置，并用于根據(jù)所 述車軸狀態(tài)信息、預期路徑和預設車軸輪速控制所述車輪驅(qū)動裝置，W使各所述車輪的實 際輪速達到期望輪速。
[0006] 進一步地，相鄰的兩所述車輪組件中的所述車軸通過較接桿連接，所述信息采集 裝置還用于采集每一所述車軸與該車軸連接的較接桿之間的夾角，所述計算機控制器還用 于根據(jù)其中一所述車輪組件的預設車軸輪速W及該車輪組件中的車軸與其連接的較接桿 之間的夾角，獲得其它所述車輪組件的車軸的期望輪速。
[0007] 進一步地，所述基于多軸無軌電車循跡跟蹤系統(tǒng)還包括繼電器，所述繼電器連接 在所述計算機控制器與所述車輪驅(qū)動裝置中的電機控制器之間，用于接收所述計算機控制 器發(fā)出的高低電平信號，W控制所述電機控制器中的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)檔位。
[0008] 進一步地，所述信息采集裝置包括導航子模塊和輪速檢測子模塊，其中：所述導航 子模塊設在所述車輛上，用于檢測各所述車軸狀態(tài)信息并輸入到所述計算機控制器;所述 輪速檢測子模塊設在所述車輪驅(qū)動裝置上，用于檢測車輪的實際輪速并輸入到所述計算機 控制器。
[0009] 進一步地，所述信息采集裝置還包括角度計，所述角度計設在每一所述車軸與該 車軸連接的較接桿之間，用于采集所述車軸與該車軸連接的較接桿之間的夾角。
[0010] 本實用新型還提供一種電車，所述電車包括如上所述的基于多軸無軌電車循跡跟 蹤系統(tǒng)。
[0011] 應用本實用新型提供的技術方案后，通過信息采集裝置采集各車軸狀態(tài)信息和實 際輪速，并通過計算機控制器根據(jù)車軸狀態(tài)信息、預期路徑和預設車軸輪速獲得與各車軸 相對應的車輪的期望輪速，再根據(jù)期望輪速、實際輪速和車輛控制指令調(diào)整輸送給車輪驅(qū) 動裝置的驅(qū)動信號，W使各所述車輪的實際輪速達到期望輪速，及時準確地糾正車輛的偏 移，使電車平穩(wěn)地行駛，并且使得每軸電車都能較好地跟蹤軌跡而不受或少受前后車軸的 影響，進而解決了在無軌情況下多軸獨立車輛的橫向控制，為多軸車輛的行駛提供了技術 支撐。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本實用新型所應用的多軸無軌電車中各車軸的輪速關系示意圖；
[0013] 圖2為圖1中的一車輪組件與預期路徑之間的關系示意圖；
[0014] 圖3為本實用新型一優(yōu)選實施方式的基于多軸無軌電車循跡跟蹤系統(tǒng)的原理示意 圖；
[0015] 圖4為圖3中計算機控制器的原理示意圖；
[0016] 圖5為圖4中控制模塊的原理示意圖。
[0017] 附圖標記：
[001 引
【具體實施方式】
[0019] 在附圖中，使用相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能 的元件。下面結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明。
[0020] 在本實用新型的描述中，術語"中也'、"縱向"、"橫向"、"前"、"后左"、"右"、"豎 直"、''水平"、''頂"、''底"''內(nèi)"、''外"等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置 關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必 須具有特定的方位、W特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型保護范圍的 限制。
[0021] 本實用新型中，W車輛的前進方向為參照方向，車輛的前進方向的左側為下文中 的"左"，車輛的前進方向的右側為下文中的"右"。
[0022] 如圖1和圖2所示，本實施方式所提供的基于多軸無軌電車循跡跟蹤系統(tǒng)中的多軸 無軌電車的車身較長，且由多節(jié)車輪組件組成，其具體包括至少=節(jié)車輪組件，每一節(jié)車輪 組件包括車軸AW及車軸A兩端的車輪(右輪Bl和左輪B2)，相鄰的兩車輪組件中的車軸A通 過較接桿C連接。圖1和圖2中的多軸無軌電車是由=節(jié)兩輪車輪組件組合在一起的，每一 節(jié)的車輪組件中的右輪Bl和左輪B2均為獨立的驅(qū)動輪，且與自身車軸A始終保持垂直，并外 接供電設備整車，沒有方向盤，轉(zhuǎn)彎時主要依靠右輪Bl和左輪B2的輪速差進行。
[0023] 如圖3所示，所述基于多軸無軌電車循跡跟蹤系統(tǒng)包括車輪驅(qū)動裝置1、信息采集 裝置2和計算機控制器3,其中：車輪驅(qū)動裝置1包括電機控制器11和輪穀電機12,每個輪穀 電機12,都有一個電機控制器11與之對應。每一車輪驅(qū)動裝置巧E動連接一所述車輪，即每 一個右輪Bl和左輪B2都獨立由一個輪穀電機12驅(qū)動，W保證車軸A兩端的右輪Bl和左輪B2 之間的輪速差，從而使得該車軸A按照預設的輪速和方向運動，進而在車身沒有安裝方向盤 的情況下實現(xiàn)電子差速運動和轉(zhuǎn)向。
[0024] 信息采集裝置2設于車輛上，用于采集各車軸狀態(tài)信息和實際輪速。信息采集裝置 2的輸出端連接計算機控制器3的輸入端，計算機控制器3用于接收信息采集裝置2采集到的 各車軸狀態(tài)信息和實際輪速，并根據(jù)所述車軸狀態(tài)信息、預期路徑和預設車軸A輪速獲得與 各車軸A相對應的車輪的期望輪速，再根據(jù)所述期望輪速、所述實際輪速和車輛控制指令調(diào) 整輸送給車輪驅(qū)動裝置1的驅(qū)動信號，W使各所述車輪的實際輪速達到期望輪速。
[002引上述"狀態(tài)信息"至少包括位置信息和朝向信息。
[0026] 通過上述實施方式，可W使得各所述車輪的實際輪速達到期望輪速，及時準確地 糾正車輛的偏移，使電車平穩(wěn)地行駛，并且使得每軸電車都能較好地跟蹤軌跡而不受或少 受前后車軸的影響。
[0027] 作為信息采集裝置2的一種優(yōu)選實施方式，信息采集裝置2包括導航子裝置和輪速 檢測子模塊，其中：導航子裝置設在車輛的相應的車軸A上，導航子裝置用于采集車軸A的狀 態(tài)信息并輸出。導航子裝置的輸出端連接計算機控制器3的輸入端，導航子裝置將采集到的 車軸A的狀態(tài)信息輸出給計算機控制器3。本實施方式中，導航子裝置包括GI^移動站和基準 站，其中:GPS移動站設在每一根車軸A上，GPS移動站的輸出端和GPS基準站的輸出端均與差 分模塊的輸入端信號連接，差分模塊的輸出端與計算機控制器3的輸入端連接。由于單點 (一個)GPS定位會存在相對偏差，因此，本實施方式通過兩個GI^聯(lián)合定位則可W消除相對 偏差的影響，提高相對定位精度。GPS基準站和GPS移動站同時接收來自衛(wèi)星的GPS信號，基 準站位置固定不變。GPS移動站安裝在每一根車軸A上，隨車運動。運行時分別得到自身的 經(jīng)締度信息，由于單點GPS得到的經(jīng)締度存在固定誤差，所W通過差分模塊對移動站和基準 站的經(jīng)締度信息做差分運算，可W得到移動站相對于基準站的位置信息，從而獲得車軸A的 狀態(tài)信息。差分模塊可W采用相應的差分電路實現(xiàn)。
[0028] 作為信息采集裝置2的另一種優(yōu)選實施方式，信息采集裝置2還包括輪速檢測子裝 置，輪速檢測子模塊設在車輪驅(qū)動裝置1上，用于檢測車輪的實際輪速并輸入到計算機控制 器3。例如:輪速檢測子裝置設在左輪的輪穀電機和右輪的輪穀電機上，輪