一種自動(dòng)駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自動(dòng)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(dòng)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(chē)輛位置信號(hào)；上位機(jī)還與自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制器連接，所述自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制器接收角位移傳感器獲得的車(chē)輛轉(zhuǎn)角信號(hào)，控制轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。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(pán)配合，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)之后帶動(dòng)方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)彈簧實(shí)現(xiàn)摩擦輪和方向盤(pán)的配合和脫離狀態(tài)調(diào)整。該自動(dòng)駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置在現(xiàn)有汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基礎(chǔ)上改造，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)向和人工轉(zhuǎn)向切換。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種自動(dòng)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(chē)輛自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種自動(dòng)駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車(chē)在行駛過(guò)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(chē)轉(zhuǎn)向。就輪式汽車(chē)而言，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)轉(zhuǎn)向的方法是，駕駛員通過(guò)一套專(zhuān)設(shè)的機(jī)構(gòu)，使汽車(chē)轉(zhuǎn)向橋(一般是前橋)上的車(chē)輪(轉(zhuǎn)向輪)相對(duì)于汽車(chē)縱軸線偏轉(zhuǎn)一定角度。在汽車(chē)直線行駛時(shí)，往往轉(zhuǎn)向輪也會(huì)受到路面?zhèn)认蚋蓴_力的作用，自動(dòng)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(chē)恢復(fù)原來(lái)的行駛方向。這一套用來(lái)改變或恢復(fù)汽車(chē)行駛方向的專(zhuān)設(shè)機(jī)構(gòu)，即稱(chēng)為汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(俗稱(chēng)汽車(chē)轉(zhuǎn)向系)。因此，汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用是，保證汽車(chē)能按駕駛員的意志而進(jìn)行轉(zhuǎn)向行駛。
[0003]汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為兩大類(lèi):機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動(dòng)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(dòng)機(jī)構(gòu)三大部分組成。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是兼用駕駛員體力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系。在正常情況下，汽車(chē)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(dòng)機(jī)通過(guò)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置提供的。但在動(dòng)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(chē)轉(zhuǎn)向任務(wù)。因此，動(dòng)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(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置而形成的。對(duì)最大總質(zhì)量在50t以上的重型汽車(chē)而言，一旦動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置失效，駕駛員通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)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(chē)的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置應(yīng)當(dāng)特別可靠。
[0004]當(dāng)前的汽車(chē)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(dòng)力，提高工作效率，而且保證車(chē)輛使用的安全性，往往需要實(shí)現(xiàn)無(wú)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(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基礎(chǔ)上改造，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)向和人工轉(zhuǎn)向切換的自動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(chē)輛位置信號(hào)；上位機(jī)還與自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制器連接，所述自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制器接收角位移傳感器獲得的車(chē)輛轉(zhuǎn)角信號(hào)，控制轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0008]所述導(dǎo)航定位設(shè)備包括電子羅盤(pán)和GPS，能夠?qū)崟r(shí)獲得車(chē)輛確定的位置信息。所述GPS和電子羅盤(pán)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(chē)輛轉(zhuǎn)角信號(hào)，經(jīng)過(guò)一數(shù)據(jù)采集卡轉(zhuǎn)換之后傳輸?shù)阶詣?dòng)轉(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(pán)配合，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)之后帶動(dòng)方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)彈簧實(shí)現(xiàn)摩擦輪和方向盤(pán)的配合和脫離狀態(tài)調(diào)整。
[0011]所述方向盤(pán)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(chē)載電源與一車(chē)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(pán)、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(dòng)駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置利用步進(jìn)電機(jī)和摩擦輪來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)向和人工轉(zhuǎn)向的切換，不對(duì)原來(lái)車(chē)輛結(jié)構(gòu)做任何改變，改造簡(jiǎn)單，安裝拆卸容易，步進(jìn)電機(jī)經(jīng)過(guò)控制器的細(xì)分驅(qū)動(dòng)，控制精度高;模式切換也容易。
【附圖說(shuō)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(dòng)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(pán);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(duì)本實(shí)用新型的一種自動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(chē)輛位置信號(hào);上位機(jī)還與自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制器連接，所述自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制器接收角位移傳感器獲得的車(chē)輛轉(zhuǎn)角信號(hào)，控制轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0024]優(yōu)選地，所述導(dǎo)航定位設(shè)備包括電子羅盤(pán)和GPS，能夠?qū)崟r(shí)獲得車(chē)輛確定的位置信息。所述GPS和電子羅盤(pán)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(chē)輛轉(zhuǎn)角信號(hào)，經(jīng)過(guò)一數(shù)據(jù)采集卡轉(zhuǎn)換之后傳輸?shù)阶詣?dòng)轉(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(pán)I配合，步進(jìn)電機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)摩擦輪8轉(zhuǎn)動(dòng)之后帶動(dòng)方向盤(pán)I轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)彈簧5實(shí)現(xiàn)摩擦輪8和方向盤(pán)I的配合和脫離狀態(tài)調(diào)整。
[0027]所述方向盤(pán)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(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)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(pán)I外緣摩擦傳遞轉(zhuǎn)矩，帶動(dòng)方向盤(pán)I轉(zhuǎn)動(dòng)，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(dòng)一定角度，將托架6向遠(yuǎn)離方向盤(pán)I方向轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，使得摩擦輪8與方向盤(pán)I接觸脫離，執(zhí)行人工轉(zhuǎn)向模式。
[0031]如圖4所示，車(chē)載電源與一車(chē)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(pán)、角位移傳感器提供電源。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自動(dòng)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(dòng)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(chē)輛位置信號(hào);上位機(jī)還與自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制器連接，所述自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制器接收角位移傳感器獲得的車(chē)輛轉(zhuǎn)角信號(hào)，控制轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)； 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(pán)配合，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)之后帶動(dòng)方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)彈簧實(shí)現(xiàn)摩擦輪和方向盤(pán)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(dòng)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(pán)和GPS，所述GPS和電子羅盤(pán)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(dòng)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(chē)輛轉(zhuǎn)角信號(hào)，經(jīng)過(guò)一數(shù)據(jù)采集卡轉(zhuǎn)換之后傳輸?shù)阶詣?dòng)轉(zhuǎn)向控制器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自動(dòng)駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置，其特征在于，所述方向盤(pán)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(dòng)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(dòng)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(dòng)駕駛轉(zhuǎn)向控制裝置，其特征在于，車(chē)載電源與一車(chē)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(pán)、角位移傳感器提供電源。
【文檔編號(hào)】B62D137/00GK205440522SQ201521132988
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年12月29日
【發(fā)明人】王麗
【申請(qǐng)人】天津市達(dá)昆電子科技有限公司