一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，包括導(dǎo)航定位設(shè)備、上位機、自動轉(zhuǎn)向控制器、角位移傳感器以及轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)，所述上位機接收導(dǎo)航定位設(shè)備的車輛位置信號；上位機還與自動轉(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)行機構(gòu)完成自動轉(zhuǎn)動。所述執(zhí)行機構(gòu)包括液壓比例閥、轉(zhuǎn)向油缸、全液壓轉(zhuǎn)向器、電磁換向閥，所述液壓比例閥與全液壓轉(zhuǎn)向器并聯(lián)，所述轉(zhuǎn)向油缸分別與全液壓轉(zhuǎn)向器、液壓比例閥連接，通過電磁換向閥實現(xiàn)連接油路的切換和方向改變。該自動駕駛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)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)向控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實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)向控制系統(tǒng)。
【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，實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向的方法是，駕駛員通過一套專設(shè)的機構(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，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，駕駛員也可以利用這套機構(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行轉(zhuǎn)向行駛。
[0003]汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為兩大類:機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。機械轉(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械的。機械轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(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)動機通過動力轉(zhuǎn)向裝置提供的。但在動力轉(zhuǎn)向裝置失效時，一般還應(yīng)當(dāng)能由駕駛員獨立承擔(dān)汽車轉(zhuǎn)向任務(wù)。因此，動力轉(zhuǎn)向系是在機械轉(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，駕駛員通過機械傳動系加于轉(zhuǎn)向節(jié)的力遠不足以使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)而實現(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，往往需要實現(xiàn)無人駕駛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的發(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)向控制系統(tǒng)。
[0006]為實現(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)向控制系統(tǒng)，包括導(dǎo)航定位設(shè)備、上位機、自動轉(zhuǎn)向控制器、角位移傳感器以及轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)，所述上位機接收導(dǎo)航定位設(shè)備的車輛位置信號；上位機還與自動轉(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。
[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)行機構(gòu)包括液壓比例閥、轉(zhuǎn)向油缸、全液壓轉(zhuǎn)向器、電磁換向閥，所述液壓比例閥與全液壓轉(zhuǎn)向器并聯(lián)，所述轉(zhuǎn)向油缸分別與全液壓轉(zhuǎn)向器、液壓比例閥連接，通過電磁換向閥實現(xiàn)連接油路的切換和方向改變。
[0011]其中，還包括方向盤，方向盤安裝在立軸頂端，立軸外側(cè)設(shè)有立軸護套，所述立軸另一端與全液壓轉(zhuǎn)換器連接。
[0012]其中，還包括液壓油栗，液壓油栗一端連接液壓油箱，另一端連接兩位三通電磁換向閥，所述兩位三通電磁換向閥分別與全液壓轉(zhuǎn)換器、液壓比較閥連接。
[0013]所述轉(zhuǎn)向油缸一端連接單向閥之后，分別與全液壓轉(zhuǎn)換器、液壓比例閥連接;另一端與一電磁換向閥連接后分別與全液壓轉(zhuǎn)換器、液壓比例閥連接。
[0014]所述液壓比例閥與轉(zhuǎn)向油缸的兩個連接油路之間還設(shè)有一三位四通電磁換向閥。
[0015]所述液壓比例閥并聯(lián)設(shè)置一安全閥。
[0016]車載電源與一車載逆變器連接后，用于為步進電機、步進電機控制器、GPS、電子羅盤、角位移傳感器提供電源。
[0017]該實用新型的有益效果:
[0018]本實用新型中的自動駕駛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)是在車輛原轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上并聯(lián)加裝了一套電控液壓比例閥，將原來手動控制轉(zhuǎn)向的方向盤及全液壓轉(zhuǎn)向器，改為了電控的液壓比例電磁閥控制，該方案控制精度高，只需要很小的電流或者電壓信號就能夠完成對液壓比例閥的控制，人工轉(zhuǎn)換和自動轉(zhuǎn)換之間的切換也比較方便。
【附圖說明】
[0019]圖1是輔助轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)框圖；
[0020]圖2是輔助轉(zhuǎn)向控制結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖3是輔助轉(zhuǎn)向控制結(jié)構(gòu)傳動示意圖；
[0022]圖4是輔助轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)供電系統(tǒng)框圖；
[0023 ] 其中，1、方向盤;2、全液壓轉(zhuǎn)向器;3、兩位三通電磁換向閥；4、液壓油栗;5、液壓油箱;6、轉(zhuǎn)向油缸;7、電磁換向閥；8、安全閥；9、液壓比例閥；1、三位四通電磁換向閥；11、單向閥。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本實用新型的一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)作進一步詳盡描述:
[0025]如圖1所示，一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，包括導(dǎo)航定位設(shè)備、上位機、自動轉(zhuǎn)向控制器、角位移傳感器以及轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)，所述上位機接收導(dǎo)航定位設(shè)備的車輛位置信號;上位機還與自動轉(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)行機構(gòu)完成自動轉(zhuǎn)動。
[0026]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。
[0027]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。
[0028]如圖2、3所示，所述執(zhí)行機構(gòu)包括液壓比例閥9、轉(zhuǎn)向油缸6、全液壓轉(zhuǎn)向器2、電磁換向閥7，所述液壓比例閥9與全液壓轉(zhuǎn)向器2并聯(lián)，所述轉(zhuǎn)向油缸6分別與全液壓轉(zhuǎn)向器2、液壓比例閥9連接，通過電磁換向閥7實現(xiàn)連接油路的切換和方向改變。
[0029]其中還包括方向盤I，方向盤I安裝在立軸頂端，立軸外側(cè)設(shè)有立軸護套，所述立軸另一端與全液壓轉(zhuǎn)換器2連接。
[0030]其中，還包括液壓油栗4，液壓油栗4一端連接液壓油箱5，另一端連接兩位三通電磁換向閥3，所述兩位三通電磁換向閥3分別與全液壓轉(zhuǎn)換器2、液壓比較閥9連接。
[0031]所述轉(zhuǎn)向油缸6—端連接單向閥11之后，分別與全液壓轉(zhuǎn)換器2、液壓比例閥9連接;另一端與一電磁換向閥7連接后分別與全液壓轉(zhuǎn)換器2、液壓比例閥9連接。
[0032]所述液壓比例閥9與轉(zhuǎn)向油缸6的兩個連接油路之間還設(shè)有一三位四通電磁換向閥10 O
[0033]所述液壓比例閥9并聯(lián)設(shè)置一安全閥8。
[0034]電磁換向閥7用于控制人工轉(zhuǎn)向和自動轉(zhuǎn)向的切換，當(dāng)電磁換向閥7通電時，為自動轉(zhuǎn)向模式，系統(tǒng)中的液壓油流經(jīng)并聯(lián)加裝的液壓比例閥9，通過控制進入液壓油缸有桿腔和無桿腔的油量，執(zhí)行轉(zhuǎn)向。反之，電磁換向閥7斷電時，液壓油流經(jīng)車輛本身的全液壓轉(zhuǎn)向器2，由人工操作轉(zhuǎn)向。
[0035]如圖4所示，車載電源與一車載逆變器連接后，用于為步進電機、步進電機控制器、GPS、電子羅盤、角位移傳感器提供電源。
【主權(quán)項】
1.一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于，包括導(dǎo)航定位設(shè)備、上位機、自動轉(zhuǎn)向控制器、角位移傳感器以及轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)，所述上位機接收導(dǎo)航定位設(shè)備的車輛位置信號;上位機還與自動轉(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)行機構(gòu)完成自動轉(zhuǎn)動； 所述執(zhí)行機構(gòu)包括液壓比例閥、轉(zhuǎn)向油缸、全液壓轉(zhuǎn)向器、電磁換向閥，所述液壓比例閥與全液壓轉(zhuǎn)向器并聯(lián)，所述轉(zhuǎn)向油缸分別與全液壓轉(zhuǎn)向器、液壓比例閥連接，通過電磁換向閥實現(xiàn)連接油路的切換和方向改變。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)航定位設(shè)備包括電子羅盤和GPS，能夠?qū)崟r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。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，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)向控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括方向盤，所述方向盤安裝在立軸頂端，立軸外側(cè)設(shè)有立軸護套，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)向控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括液壓油栗，所述液壓油栗一端連接液壓油箱，另一端連接兩位三通電磁換向閥，所述兩位三通電磁換向閥分別與全液壓轉(zhuǎn)換器、液壓比較閥連接。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向油缸一端連接單向閥之后，分別與全液壓轉(zhuǎn)換器、液壓比例閥連接；另一端與一電磁換向閥連接后分別與全液壓轉(zhuǎn)換器、液壓比例閥連接。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓比例閥與轉(zhuǎn)向油缸的兩個連接油路之間還設(shè)有一三位四通電磁換向閥。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓比例閥并聯(lián)設(shè)置一安全閥。9.根據(jù)權(quán)利要求4-8任一項所述的一種自動駕駛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于，車載電源與一車載逆變器連接后，用于為步進電機、步進電機控制器、GPS、電子羅盤、角位移傳感器提供電源。
【文檔編號】B62D5/06GK205499046SQ201521124172
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年12月29日
【發(fā)明人】王麗
【申請人】天津市達昆電子科技有限公司