CN109050689B - 一种智能调节车辆水平的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能调节车辆水平的控制系统，包括控制系统、与控制系统连接并为其供电的电力系统，所述控制系统包括依次连接的水平传感器检测装置、控制算法处理器、驱动模块、动力装置和水平调节装置，所述水平传感器检测装置检测车辆的水平状态，将数据传送给控制算法处理器，所述控制算法处理器将处理结果通过驱动模块和动力装置驱动水平调节装置调节车辆水平。本发明通过根据当前车辆行驶状态预估车辆未来行驶姿态，发出调整指令，防止突然改变车辆行驶姿态造成车辆、物品或人前倾或后仰。

Description

一种智能调节车辆水平的控制系统

技术领域

本发明涉及交通工具技术领域，特别涉及一种智能调节车辆水平的控制系统。

背景技术

近些年来，随着城市化进程的方向，私家车、公交、地铁、出租车、顺风车等交通工具基本满足了人们的出行要求，但短距出行还是以步行和共享单车为主，近几年电动平衡车的逐渐成熟，使得短路出行交通工具选择性越来越多。但是现有的交通工具由于惯性的作用，在启动时容易造成用户后仰而在刹车时会造成用户前倾，影响用车体验。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种智能调节车辆水平的控制系统，应用于三轮及以上车辆。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种智能调节车辆水平的控制系统，包括控制系统、与控制系统连接并为其供电的电力系统，所述控制系统包括依次连接的水平传感器检测装置、控制算法处理器、驱动模块、动力装置和水平调节装置，所述水平传感器检测装置检测车辆的水平状态，将数据传送给控制算法处理器，所述控制算法处理器将处理结果通过驱动模块和动力装置驱动水平调节装置调节车辆水平。

优选地，所述水平传感器检测装置包括车载陀螺仪，所述水平传感器检测装置通过车载陀螺仪检测车辆的水平状态，并将车辆在各个方向的偏移数据反馈给控制算法处理器。

优选地，所述动力装置为电机，所述驱动模块为动力装置的驱动电路。

优选地，所述水平调节装置包括电动千斤顶，所述水平调节装置一端安装在车轮连接板上，另一端安装在车辆底盘上，当驱动模块收到需要高度调节的外部信号时，驱动动力装置正向或反向旋转，控制电动千斤顶的上升或下降。

采用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

车辆在启动、加速、减速、刹车和高速行驶时，控制系统根据车辆状态做预处理，并在紧急状态启动水平调节装置，抵消车辆、物品或人的惯性，实现车辆平衡，对于平衡感较差的用户也不影响使用；该车辆在有坡度的道路上行驶时，也可以实现车辆水平行驶。

附图说明

图1为本发明功能模块图；

图2为本发明效果图，其中，图2(a)为车辆前倾效果图，图2(b)为车辆后仰效果图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进一步说明。

参照图1至图2，本发明提供一种智能调节车辆水平的控制系统，包括控制系统2、与控制系统连接并为其供电的电力系统1，所述控制系统2包括依次连接的水平传感器检测装置3、控制算法处理器4、驱动模块5、动力装置6和水平调节装置7，所述水平传感器检测装置3检测车辆的水平状态，将数据传送给控制算法处理器4，所述控制算法处理器4将处理结果通过驱动模块5和动力装置6驱动水平调节装置7调节车辆水平。

所述水平传感器检测装置3包括车载陀螺仪，所述水平传感器检测装置3通过车载陀螺仪检测车辆的水平状态，并将车辆在各个方向的偏移数据反馈给控制算法处理器4。

所述动力装置6为电机，所述驱动模块5为动力装置6的驱动电路。

所述水平调节装置7包括电动千斤顶，所述水平调节装置7一端安装在车轮连接板上，另一端安装在车辆底盘上，当驱动模块5收到需要高度调节的外部信号时，驱动动力装置6正向或反向旋转，控制电动千斤顶的上升或下降。

本发明的工作原理为：

所述水平传感器检测装置3检测车辆的水平状态，将车载陀螺仪根据车辆的水平状态产生的偏移数据反馈给控制算法处理器4，所述控制算法处理器4将处理结果发送给驱动模块5，当驱动模块5收到需要高度调节的外部信号时，驱动动力装置6正向或反向旋转，控制水平调节装置7的上升或下降，使车辆前倾或后仰，从而实现车辆重心前移或后移，调节车辆水平。

所述控制算法处理器4的处理结果，其包括：

(1)、当车辆当前或未来状态为前倾时，处理结果为---车辆前方抬升指令，由控制算法根据车辆当前和未来状态线性控制；

(2)、当车辆当前或未来状态为后仰时，处理结果为---车辆前方下降指令，由控制算法根据车辆当前和未来状态线性控制；

(3)、当车辆状态为启动时，处理结果为---车辆前方预下降指令，由控制算法根据车辆启动加速度和车重控制预下降高度；

(4)、当车辆状态为高速行驶时，处理结果为---车辆前方预抬升指令，由控制算法根据车辆当前车辆速度和车重控制预抬升高度；

车辆启动或加速过程中，控制系统2通过算法控制水平调节装置7带动车辆前端平台向下压，从而实现车辆重心前移，防止车辆在启动或加速过程中造成车辆、物品或人后仰；此处的算法控制，类似于控制算法处理器4的处理。

车辆刹车或减速过程中，控制系统2通过算法控制水平调节装置带动车辆前端平台向上抬起，从而使车辆重心后移，防止突然减速或刹车造成车辆、物品或人前倾；此处的算法控制，类似于控制算法处理器4的处理。

车辆在启动、加速、减速、刹车和高速行驶时，控制系统要做预处理，车辆在启动时，预下倾，车辆在高速行驶时，根据车辆行驶速度预上仰，从而防止车辆启动和紧急刹车瞬间，控制系统中的水平调节装置反应滞后造成调节不到位。

例如，当车重200Kg，载重50kg，行驶速度为10Km/h时，车辆减速度与前倾的关系如下表所示：

车速(m/s)	0	0.56	0.7	0.94	1.4	2.8
							急减速时间(s)	0	1	1	1	1	1
提升角度	0	3.2°	4°	5.3°	8°	16°

本发明中，控制算法处理器4的控制算法为现有技术，在此不作赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (1)

1.一种智能调节车辆水平的控制系统，其特征在于，包括控制系统、与控制系统连接并为其供电的电力系统，所述控制系统包括依次连接的水平传感器检测装置、控制算法处理器、驱动模块、动力装置和水平调节装置，所述水平传感器检测装置检测车辆的水平状态，将数据传送给控制算法处理器，所述控制算法处理器将处理结果通过驱动模块和动力装置驱动水平调节装置调节车辆水平；

所述水平传感器检测装置包括车载陀螺仪，所述水平传感器检测装置通过车载陀螺仪检测车辆的水平状态，并将车辆在各个方向的偏移数据反馈给控制算法处理器；

所述动力装置为电机，所述驱动模块为动力装置的驱动电路；

所述水平调节装置包括电动千斤顶，所述水平调节装置一端安装在车轮连接板上，另一端安装在车辆底盘上，当驱动模块收到需要高度调节的外部信号时，驱动动力装置正向或反向旋转，控制电动千斤顶的上升或下降；

所述控制算法处理器的处理策略包括：

(1)、当车辆当前或未来状态为前倾时，处理结果为---车辆前方抬升指令，由控制算法根据车辆当前和未来状态线性控制；

(2)、当车辆当前或未来状态为后仰时，处理结果为---车辆前方下降指令，由控制算法根据车辆当前和未来状态线性控制；

(3)、当车辆状态为启动时，处理结果为---车辆前方预下降指令，由控制算法根据车辆启动加速度和车重控制预下降高度；

(4)、当车辆状态为高速行驶时，处理结果为---车辆前方预抬升指令，由控制算法根据车辆当前车辆速度和车重控制预抬升高度。

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