車輪制動(dòng)與轉(zhuǎn)向自動(dòng)控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)控制裝置，尤其涉及一種車輪制動(dòng)與轉(zhuǎn)向自動(dòng)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前車輛的制動(dòng)系統(tǒng)一般分為鼓剎和液壓碟剎兩種。鼓剎是采用剎車片同輪鼓之間磨擦減速的一種傳統(tǒng)剎車方式。液壓碟剎是由一個(gè)與車輪相連的剎車圓盤和圓盤邊緣的剎車鉗組成，剎車時(shí)，高壓剎車油推動(dòng)制動(dòng)塊使之夾緊剎車盤，從而產(chǎn)生制動(dòng)效果。兩種制動(dòng)系統(tǒng)均需要人工控制，操作起來費(fèi)時(shí)費(fèi)力。在遇緊急情況，常常由于駕駛?cè)朔磻?yīng)不及時(shí)造成嚴(yán)重后果。除此之外，車輛在制動(dòng)之后車輪不能轉(zhuǎn)向，也不利于避開障礙物。因此，為了克服人工控制不及時(shí)的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種自動(dòng)靈活、能夠根據(jù)前方障礙物與車輛之間的距離而實(shí)現(xiàn)車輪制動(dòng)和轉(zhuǎn)向的自動(dòng)控制裝置是十分重要的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種實(shí)用簡(jiǎn)便、自動(dòng)靈活的車輪制動(dòng)與轉(zhuǎn)向自動(dòng)控制裝置。
[0004]本實(shí)用新型提供的車輪制動(dòng)與轉(zhuǎn)向自動(dòng)控制裝置，其包括反射式光傳感器、距離傳感器、繼電器、步進(jìn)電機(jī)、車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和車輪制動(dòng)器；
[0005]所述反射式光傳感器與所述距離傳感器電連接；
[0006]所述距離傳感器與所述繼電器電連接；
[0007]所述繼電器與所述步進(jìn)電機(jī)電連接；
[0008]所述步進(jìn)電機(jī)含有第一動(dòng)力輸出軸和第二動(dòng)力輸出軸，第一動(dòng)力輸出軸與車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)相連接，第二動(dòng)力輸出軸與車輪制動(dòng)器相連接，第一動(dòng)力輸出軸、第二動(dòng)力輸出軸分別帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)以及車輪制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)車輛的車輪制動(dòng)與轉(zhuǎn)向控制。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:該裝置能通過反射式光傳感器感應(yīng)車輛前方是否存在障礙物，并將感應(yīng)信息發(fā)送給距離傳感器；距離傳感器感應(yīng)車輛與障礙物之間的距離，并根據(jù)距離信息生成控制信息，將控制信息發(fā)送給繼電器，繼電器控制是否接通步進(jìn)電機(jī)，由步進(jìn)電機(jī)的第一動(dòng)力輸出軸、第二動(dòng)力輸出軸分別驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)以及車輪制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)車輛的車輪制動(dòng)與轉(zhuǎn)向控制，在行駛過程中能有效地制動(dòng)減速并安全地避開前方障礙物，且整個(gè)過程全自動(dòng)化無需人工控制。
【附圖說明】
[0010]圖1為車輪制動(dòng)與轉(zhuǎn)向自動(dòng)控制裝置原理圖。
[0011]圖2為反射式光傳感器工作示意圖。
[0012]圖3為車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)示意圖
[0013]圖4為車輪制動(dòng)器示意圖。
[0014]圖5為車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和車輪制動(dòng)器復(fù)位的示意圖。
[0015]10-障礙物，20-反射式光傳感器，21-發(fā)光二極管，22-光敏三極管，30-距離傳感器，40-繼電器，50-步進(jìn)電機(jī)，51-步進(jìn)電機(jī)的第一動(dòng)力輸出軸，52-步進(jìn)電機(jī)的第二動(dòng)力輸出軸，60-車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，61-左車輪，62-雙搖桿機(jī)構(gòu)，63-第一復(fù)位彈簧，64-第一曲柄，65-第一傳動(dòng)齒輪，66-擺桿，67-右車輪，70-車輪制動(dòng)器，71-壓力傳感器，72-制動(dòng)輪，73-制動(dòng)帶，74-第二復(fù)位彈簧，75-制動(dòng)杠桿，76-第二曲柄，77-第二傳動(dòng)齒輪。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種車輪制動(dòng)與轉(zhuǎn)向自動(dòng)控制裝置，其包含反射式光傳感器20、距離傳感器30、繼電器40、步進(jìn)電機(jī)50、車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)60和車輪制動(dòng)器70。其中反射式光傳感器20與距離傳感器30電連接，距離傳感器30與繼電器40電連接，繼電器40與步進(jìn)電機(jī)50電連接。所述步進(jìn)電機(jī)50含有第一動(dòng)力輸出軸51和第二動(dòng)力輸出軸52，第一動(dòng)力輸出軸51與車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)60相連接，第二動(dòng)力輸出軸52與車輪制動(dòng)器70相連接，第一動(dòng)力輸出軸51、第二動(dòng)力輸出軸52分別帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)60以及車輪制動(dòng)器70實(shí)現(xiàn)車輛的車輪制動(dòng)與轉(zhuǎn)向自動(dòng)控制。
[0017]如圖2所示，反射式光傳感器20用于感應(yīng)障礙物10，其包含用于發(fā)出光的發(fā)光二極管21和接收反射光的光敏三極管22。反射式光傳感器20中的發(fā)光二極管21用于感應(yīng)障礙物，并將感應(yīng)到的信號(hào)傳遞給光敏三極管22。光敏三極管22產(chǎn)生感應(yīng)電流信號(hào)，并將電流信號(hào)傳遞給距離傳感器30。
[0018]距離傳感器30用于判斷車輛與障礙物10之間的距離。當(dāng)距離傳感器30接收到反射式光傳感器20傳來的電流信號(hào)后,其向繼電器40發(fā)出控制信號(hào),控制繼電器40的觸點(diǎn)向下移動(dòng)。
[0019]繼電器40根據(jù)接收的控制信號(hào)向上或向下移動(dòng)觸點(diǎn)，以接通或者斷開步進(jìn)電機(jī)50的電源。
[0020]步進(jìn)電機(jī)50同時(shí)作為車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)60和車輪制動(dòng)器70的動(dòng)力源以驅(qū)動(dòng)其工作。
[0021]如圖3所不,車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)60包含左車輪61,雙搖桿機(jī)構(gòu)62,第一復(fù)位彈簧63,第一曲柄64,第一傳動(dòng)齒輪65,擺桿66,右車輪67。其中雙搖桿機(jī)構(gòu)62米用倒等腰梯形四桿鉸鏈機(jī)構(gòu)，其中較長(zhǎng)的一條平行邊的兩端分別與左車輪61和右車輪67相連。且其中一個(gè)車輪所在的頂端與擺桿66的一端連接,擺桿66的另一端與第一曲柄64連接。第一曲柄64與第一傳動(dòng)齒輪65連接,第一傳動(dòng)齒輪65與步進(jìn)電機(jī)50的第一動(dòng)力輸出軸51相連。擺桿66上與第一曲柄64位置相對(duì)的地方安裝有第一復(fù)位彈簧63。
[0022]如圖4所示，車輪制動(dòng)器70包含壓力傳感器71，制動(dòng)輪72，制動(dòng)帶73，第二復(fù)位彈簧74，制動(dòng)杠桿75，第二曲柄76，第二傳動(dòng)齒輪77。其中制動(dòng)杠桿75的一端固定為固定端，一端自由運(yùn)動(dòng)為自由端。制動(dòng)杠桿75的固定端裝有制動(dòng)帶73，并通過制動(dòng)帶73與制動(dòng)輪72連接。71壓力傳感器安裝在制動(dòng)輪上。制動(dòng)杠桿75的中間略靠近自由端的地方安裝有第二曲柄76，第二曲柄76與第二傳動(dòng)齒輪77連接，第二傳動(dòng)齒輪77與步進(jìn)電機(jī)50的第二動(dòng)力輸出軸52相連。在制動(dòng)杠桿75的下方安裝有第二復(fù)位彈簧74。
[0023]如圖5所示，壓力傳感器71將電信號(hào)發(fā)送給繼電器40，控制繼電器40的觸點(diǎn)向上移動(dòng)，斷開步進(jìn)電機(jī)50的電源。
[0024]以下詳細(xì)介紹本實(shí)用新型的車輪制動(dòng)與轉(zhuǎn)向自動(dòng)控制裝置的工作原理。
[0025]當(dāng)車行駛至與前方障礙物10有一定的距離時(shí)，反射式光傳感器20中的發(fā)光二極管21發(fā)出的脈沖信號(hào)被物體反射，反射信號(hào)進(jìn)入光敏三極管22產(chǎn)生感應(yīng)電流信號(hào)，并將電流信號(hào)傳遞給距離傳感器30。
[0026]距離傳感器30接收到反射式光傳感器20的電流信號(hào)后，根據(jù)接收到的電流信號(hào)做出反應(yīng)，向繼電器40發(fā)送控制信號(hào)，使得繼電器40的觸點(diǎn)下移，接通步進(jìn)電機(jī)50的電源。
[0027]當(dāng)步進(jìn)電機(jī)50接通電源時(shí)，步進(jìn)電機(jī)50的第一動(dòng)力輸出軸51驅(qū)動(dòng)第一傳動(dòng)齒輪65旋轉(zhuǎn)。第一傳動(dòng)齒輪65逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)與之相連的第一曲柄64向左運(yùn)動(dòng),在擺桿66上產(chǎn)生一個(gè)向左的推動(dòng)力，使擺桿66向左運(yùn)動(dòng)。擺桿66向左運(yùn)動(dòng)使右車輪67向右轉(zhuǎn)過一定角度，并通過雙搖桿機(jī)構(gòu)62的傳動(dòng)使左車輪61也相應(yīng)向右轉(zhuǎn)過一定角度。同樣的，當(dāng)?shù)谝粋鲃?dòng)齒輪65順時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)與之相連的第一曲柄64向右運(yùn)動(dòng),在擺桿66上產(chǎn)生一個(gè)向右的拉力，使擺桿66向右運(yùn)動(dòng)。擺桿66向右運(yùn)動(dòng)使右車輪67向左轉(zhuǎn)過一定角度，并通過雙搖桿機(jī)構(gòu)62的傳動(dòng)使左車輪61也相應(yīng)向左轉(zhuǎn)過一定角度。
[0028]當(dāng)步進(jìn)電機(jī)50接通電源時(shí)，步進(jìn)電機(jī)50的第二動(dòng)力輸出軸52驅(qū)動(dòng)第二傳動(dòng)齒輪77旋轉(zhuǎn)。第二傳動(dòng)齒輪77帶動(dòng)與之固定的第二曲柄76產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，在制動(dòng)杠桿75上產(chǎn)生一個(gè)向下的推動(dòng)力，使制動(dòng)杠桿75向下運(yùn)動(dòng)。制動(dòng)杠桿75向下運(yùn)動(dòng)時(shí)拉動(dòng)制動(dòng)帶73抱住制動(dòng)輪72，靠制動(dòng)帶73與制動(dòng)輪72之間的摩擦力矩實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。
[0029]當(dāng)車輪制動(dòng)到一定程度時(shí)，安裝在車輪制動(dòng)器70中的壓力傳感器71產(chǎn)生感應(yīng)信號(hào)，并向繼電器40發(fā)送控制信號(hào)，使得繼電器40觸點(diǎn)上移，切斷步進(jìn)電機(jī)50的電源。
[0030]當(dāng)步進(jìn)電機(jī)50電源被切斷后，車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)60中的擺桿66便會(huì)在第一復(fù)位彈簧63的彈力作用下回到初始位置，左車輪61和右車輪67也相應(yīng)回到直線行駛狀態(tài)。同樣的，車輪制動(dòng)器70中的制動(dòng)杠桿75便會(huì)在第二復(fù)位彈簧74的彈力作用下回到初始位置，制動(dòng)帶73松開制動(dòng)輪72，實(shí)現(xiàn)復(fù)位。
[0031]本實(shí)用新型主要運(yùn)用在摩托車、玩具汽車、電動(dòng)輪椅及某些工廠里的運(yùn)輸車中。其技術(shù)效果如下:
[0032](I)能根據(jù)車輛與前方障礙物的距離來自動(dòng)控制剎車制動(dòng)；
[0033](2)能根據(jù)車輛與前方障礙物的距離來自動(dòng)控制車輛轉(zhuǎn)向；
[0034](3)裝置實(shí)用簡(jiǎn)便、效果好；
[0035]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種車輪制動(dòng)與轉(zhuǎn)向自動(dòng)控制裝置，包括:反射式光傳感器、距離傳感器、繼電器、步進(jìn)電機(jī)、車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和車輪制動(dòng)器，其中: 所述反射式光傳感器與所述距離傳感器電連接； 所述距離傳感器與所述繼電器電連接； 所述繼電器與所述步進(jìn)電機(jī)電連接； 所述步進(jìn)電機(jī)含有第一動(dòng)力輸出軸和第二動(dòng)力輸出軸，第一動(dòng)力輸出軸與車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)相連接，第二動(dòng)力輸出軸與車輪制動(dòng)器相連接，第一動(dòng)力輸出軸、第二動(dòng)力輸出軸分別帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)以及車輪制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)車輛的車輪制動(dòng)與轉(zhuǎn)向自動(dòng)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪制動(dòng)與轉(zhuǎn)向自動(dòng)控制裝置，其特征是所述車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包含左車輪、雙搖桿機(jī)構(gòu)、第一復(fù)位彈簧、第一曲柄、第一傳動(dòng)齒輪、擺桿和右車輪；其中， 所述雙搖桿機(jī)構(gòu)采用倒等腰梯形四桿鉸鏈機(jī)構(gòu)，其中較長(zhǎng)的一個(gè)桿的兩端分別與左車輪和右車輪相連； 所述雙搖桿機(jī)構(gòu)上左車輪或右車輪所在的頂端與擺桿的一端連接； 所述擺桿的另一端與第一曲柄連接； 所述第一曲柄與第一傳動(dòng)齒輪連接； 所述第一傳動(dòng)齒輪與步進(jìn)電機(jī)的第一動(dòng)力輸出軸相連； 所述第一復(fù)位彈簧安裝在擺桿上與第一曲柄位置相對(duì)的地方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪制動(dòng)與轉(zhuǎn)向自動(dòng)控制裝置，其特征是所述車輪制動(dòng)器包含壓力傳感器、制動(dòng)輪、制動(dòng)帶、第二復(fù)位彈簧、制動(dòng)杠桿、第二曲柄、第二傳動(dòng)齒輪；其中， 所述制動(dòng)杠桿一端裝有制動(dòng)帶，并通過制動(dòng)帶與制動(dòng)輪連接； 所述壓力傳感器安裝在制動(dòng)輪上； 所述第二曲柄與制動(dòng)杠桿遠(yuǎn)離制動(dòng)帶的一端連接； 所述第二傳動(dòng)齒輪一面與第二曲柄連接，另一面與步進(jìn)電機(jī)的第二動(dòng)力輸出軸相連； 所述第二復(fù)位彈簧安裝在制動(dòng)杠桿的下方。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種車輪制動(dòng)與轉(zhuǎn)向自動(dòng)控制裝置。其包括反射式光傳感器、距離傳感器、繼電器、步進(jìn)電機(jī)、車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和車輪制動(dòng)器。當(dāng)車行駛至與前方障礙物有一定的距離時(shí)，反射式光傳感器產(chǎn)生感應(yīng)電流信號(hào)，并將電流信號(hào)傳遞給距離傳感器。距離傳感器接收到反射式光傳感器的電流信號(hào)后，向繼電器發(fā)送控制信號(hào)，接通步進(jìn)電機(jī)的電源。步進(jìn)電機(jī)含有第一動(dòng)力輸出軸和第二動(dòng)力輸出軸，第一動(dòng)力輸出軸與車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)相連接，第二動(dòng)力輸出軸與車輪制動(dòng)器相連接，第一動(dòng)力輸出軸、第二動(dòng)力輸出軸分別帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)以及車輪制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)車輛的車輪制動(dòng)與轉(zhuǎn)向自動(dòng)控制。整個(gè)裝置實(shí)用簡(jiǎn)便、效果好。
【IPC分類】B60W40-02, B60W10-184, B60W10-20
【公開號(hào)】CN204296709
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420714353
【發(fā)明人】程熊豪
【申請(qǐng)人】程熊豪
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年11月25日