CN210852627U - 一种可自动控制行驶的车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可自动控制行驶的车辆，包括车架、自动转向装置、驱动制动装置、自动导航避障装置。车身控制器连接并控制自动转向装置、驱动制动装置、自动导航避障装置，车辆设置的RFID读卡器和磁钉导航仪来实现车辆的道路方向识别和动作识别，激光避障传感器检测车辆前方的障碍物，自动升降装置离地高度实时监测反馈，可以有效的保证户外行驶中，可以有效的保证户车辆外行驶中，磁导航传感器及RFID读卡器的离地高度处于20‑40mm；通过自动升降保护装置可以将磁导航传感器及RFID读卡器模块缩回到车体内部，通过驱动电机控制器和电动推杆保证电机自动行驶和制动，转向动力供给机构实现车辆在自动驾驶状态下的转向。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车领域，尤其涉及一种可自动控制行驶的车辆。
背景技术
车身控制器：body control module，简称BCM，又称为车身电脑body computer，在汽车工程中是指用于控制车身电器系统的电子控制单元ECU，是汽车的重要组成部分之一，它具备的功能如下：1)接收传感器或其他装置输入的信息，将输入的信息转变为微处理器所能接收的信号；2)存储、计算、分析处理信息，分析输出值所用的程序，存储该车型的特点参数、运算中的数据(随存随取)、存储故障信息；3)运算分析。根据信息参数求出执行命令数据，将输入的信息与标准值对比，查处故障；4)输出执行命令。将弱信号转变为执行命令，输出故障信息，自我修正。
现在一些恶劣的工业工作环境中含有如：粉尘、有毒有害物质、电磁辐射等比较危险不适合人工作业的有害物质，或者大型企业中为控制人工成本，提高生产运输效率时，装备成高度自动化的无人仓库工厂，便产生了无人化、自动化物流的需求，但是在一些特殊情况中如自动控制中心失效，特殊材料运输等，需要兼顾增加人工驾驶操作的功能需求。
针对这一问题，本实用新型设计了一种手动自动远程控制三合一车辆。 手动模式下由驾驶员手动操纵方向盘控制方向，自动模式下由车身控制器向电机控制器发送电机驱动使能CAN信号，控制电机驱动，行驶线路放置粘贴多个RFID卡片，每个RFID卡片对应的站点在系统内配置相应的动作，这些动作包括：加减速多档位车速前进、倒车、停车，远程控制模式下由车顶云台—高清摄像头加红外热能成像仪通过无线网络通信，控制远程对牵引车运行场景的监控。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中的不足之处，提供了一种可自动控制行驶的车辆。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种可自动控制行驶的车辆，包括车架：包括车身框架和底盘，所述车身框架上设有驾驶室；
自动转向装置：包括转向输入机构、转向执行机构以及转向动力供给机构；
驱动制动装置：包括电动制动机构和动力机构；
自动导航避障装置：包括RFID读卡器、磁钉导航仪和激光避障传感器；
车身控制器：连接并控制自动转向装置、驱动制动装置、自动导航避障装置。
作为优选，所述转向输入机构包括从上到下依次连接的方向盘，转向管柱、转向输入轴。
作为优选，所述转向执行机构包括前桥大链轮盘以及设置在前桥大链轮盘底部的转向轮。
作为优选，所述转向动力供给机构包括从上到下依次连接的转向伺服减速舵机、联轴器、电磁离合器、舵机转矩输出轴；所述转向输入轴底端和前桥大链轮盘齿轮链条连接，所述转向输入轴中部与舵机转矩输出轴齿轮链条连接。
作为优选，所述激光避障传感器数目为两个，分别设置在车身框架顶部和底部，所述自动导航避障装置还包括设置在车身框架上的监控云台和无线AP天线。
作为优选，所述电动制动机构包括电动推杆、制动踏板、制动总泵和连接板，所述电动推杆与制动踏板连接、所述连接板一端连接电动推杆，连接板另一端连接制动总泵。
作为优选，所述电动推杆上设有磁性限位开关。
作为优选，所述动力机构包括电子油门、驱动电机控制器、以及固定在底盘上的驱动电机、整体式后桥和后轮，电子油门与驱动电机控制器连接，驱动电机控制器与驱动电机连接，所述电子油门上设有霍尔传感器。
作为优选，所述底盘上设有多个自动升降装置，自动升降装置包括升降调节电机、旋转凸盘，升降调节杆，所述升降调节电机连接旋转凸盘，所述旋转凸盘转动带动升降调节杆上下移动，各自动升降装置与车身控制器和激光避障传感器连接。
作为优选，所述自动升降装置数目为三个，各自动升降装置保持同步升降，所述RFID读卡器和磁钉导航仪皆固定在相应的自动升降装置上。
本实用新型具备的有益技术效果是：车辆（通过）设置的RFID读卡器和磁钉导航仪来实现车辆的道路方向识别和动作识别，激光避障传感器检测车辆前方的障碍物，可以实现离地高度实时监测反馈，可以有效的保证户外行驶中，磁导航传感器及RFID读卡器的离地高度处于20-40mm；通过自动升降保护装置可以将磁导航传感器及RFID读卡器模块缩回到车体内部，通过驱动电机控制器和电动推杆保证电机自动行驶和制动，转向动力供给机构实现车辆在自动驾驶状态下的转向。
附图说明
图1是本实用新型的整体外观结构示意图；
图2是本实用新型的自动转向装置结构正视图；
图3是本实用新型的自动转向装置结构侧视图；
图4是本实用新型的转向动力供给机构结构放大图；
图5是本实用新型的电动制动机构结构示意图；
图6是本实用新型的自动升降装置和磁钉导航仪的结构示意图；
图7是本实用新型的动力机构结构示意图；
图8是本实用新型的控制原理示意图。
图9是本实用新型的自动转向流程示意图；
图10是本实用新型的制动控制流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本实用新型，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本实用新型技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本实用新型的技术方案所限定的保护范围。
如图1-8所示，一种可自动控制行驶的车辆，包括
车架：包括车身框架10和底盘11，所述车身框架上设有驾驶室101；
自动转向装置2：包括转向输入机构20、转向执行机构21以及转向动力供给机构22；
驱动制动装置：包括电动制动机构31和动力机构；
自动导航避障装置4：包括RFID读卡器41、磁钉导航仪42和激光避障传感器45；磁钉导航仪42包括磁钉导航传感器和陀螺仪。
车身控制器：连接并控制自动转向装置、驱动制动装置、自动导航避障装置和自动挂钩装置。
转向输入机构包括从上到下依次连接的方向盘201，转向管柱202、转向输入轴203。在安全环境中，可人工操作方向盘实现车辆转向。
转向执行机构21包括前桥大链轮盘210以及设置在前桥大链轮盘底部的转向轮211。
转向动力供给机构22包括从上到下依次连接的转向伺服减速舵机221、联轴器222、电磁离合器223、舵机转矩输出轴224；转向输入轴203底端和前桥大链轮盘齿轮链条连接，转向输入轴203中部与舵机转矩输出轴齿轮链条连接。在自动导航模式中，由磁钉导航传感器实时检测车身与磁钉的相对位置，配合陀螺仪计算行驶方向与磁钉路线形成的夹角算法得出需要转向舵机旋转的角度，转向由转向伺服减速舵机正转或者反转提供转向源动力，由舵机转矩输出轴链条传动带动转向输入轴，转向输入轴再将动力传动到前桥大链轮盘，实现转向变换；设置电磁离合器，在人工操作的过程中，使得伺服电机主轴和舵机转矩输出轴分离，减少电机在非工作状态下的损耗，保养并延长使用寿命；
激光避障传感器45数目为两个，分别设置在车身框架顶部和底部，自动导航避障装置还包括设置在车身框架10上的监控云台43和无线AP天线44。 远程控制模式：由车顶监控云台、高清摄像头和红外热能成像仪通过无线网络与远程中控器通信，实现远程中控器对牵引车运行场景的监控，通过远程中控器的操控界面操控实现车辆制动、驱动、转向指令的下达，牵引车配置无线接收器，将远程中控器发送过来的指令发送给车身控制器，实现远程控制车辆。
如图9所示，电动制动机构31包括电动推杆310、制动踏板311、制动总泵312和连接板313，电动推杆与制动踏板连接、连接板一端连接电动推杆，连接板另一端连接制动总泵。手动模式由驾驶员踩踏制动踏板，制动踏板带动连接杆下移，连接杆挤压制动传动杆，使制动总泵受力产生液压，制动力通过制动硬管传递到鼓式制动器实现车辆制动，同时后桥配置鼓式制动器经由手刹拉线、手刹拉杆，实现坡道驻车。
如图10所示，自动操控模式中：车辆前进的过程中，车身控制器接收到激光避障传感器发来的制动信号或者RFID读写器发送的停止点信号后，车身控制器控制电动推杆压紧制动踏板摆臂同步板，电动推杆310带磁性限位开关，能够准确的定位到制动踏板的有效行程，从而模拟出人工踩踏制动踏板的动作，实现制动或坡道驻车。
所述动力机构包括电子油门320、驱动电机控制器321、以及固定在底盘上的驱动电机34、整体式后桥35和后轮36，电子油门与驱动电机控制器连接，驱动电机控制器与驱动电机连接，所述电子油门320上设有霍尔传感器322。手动模式下通过人工踩踏电子油门，实现加减速。电子油门与电机控制器连接，驱动电机控制器与驱动电机连接，电子油门被踩后，通过电子油门踏板的霍尔传感器发送的电压值，让电机控制器知道电子油门被驾驶员踩踏的深度，从而控制电机输出功率、转速、转矩，实现对整机动力的精准控制，自动模式下由车身控制器向驱动电机控制器发送电机驱动使能CAN信号，实现电机驱动。
所述底盘11，上设有多个自动升降装置12，自动升降装置包括升降调节电机121、旋转凸盘122，升降调节杆123，所述升降调节电机连接旋转凸盘，所述旋转凸盘转动带动升降调节杆上下移动，各自动升降装置与车身控制器和激光避障传感器45连接。
所述自动升降装置数目为三个，各自动升降装置保持同步升降，所述RFID读卡器41和磁钉导航仪42皆固定在相应的自动升降装置上。在自动导航/无人驾驶模式中：避免因路障、凹凸、爬坡等外界因素对磁导航传感器及RFID读卡器造成损害；离地高度实时监测反馈，可以有效的保证户车辆外行驶中，磁导航传感器及RFID读卡器的离地高度处于20-40mm；通过自动升降保护装置可以将磁导航传感器及RFID读卡器模块缩回到车体内部，可以保证跟人工驾驶状态一样的爬坡度、大接近角。
本是实例中：车辆设置的RFID读卡器和磁钉导航仪来实现车辆的道路方向识别和动作识别，激光避障传感器检测车辆前方的障碍物，自动升降装置离地高度实时监测反馈，可以有效的保证户外行驶中，可以有效的保证户外车辆行驶中，磁导航传感器及RFID读卡器的离地高度处于20-40mm；通过自动升降保护装置可以将磁导航传感器及RFID读卡器模块缩回到车体内部，通过驱动电机控制器和电动推杆保证电机自动行驶和制动，转向动力供给机构实现车辆在自动驾驶状态下的转向。
当然，本实用新型还可以有其他多种实施例，例如在某些外国的车型中，驾驶员位置在右侧的情况下，将本方法和装置中的转向稳定控制装置安装在汽车转向主杆上，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本实用新型做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种可自动控制行驶的车辆，其特征在于，包括
车架：包括车身框架（10）和底盘（11），所述车身框架上设有驾驶室（101）；
自动转向装置（2）：包括转向输入机构（20）、转向执行机构（21）以及转向动力供给机构（22）；
驱动制动装置：包括电动制动机构（31）和动力机构；
自动导航避障装置（4）：包括RFID读卡器（41）、磁钉导航仪（42）和激光避障传感器（45）；
车身控制器：连接并控制自动转向装置、驱动制动装置和自动导航避障装置。
2.根据权利要求1所述的一种可自动控制行驶的车辆，其特征在于，所述转向输入机构包括从上到下依次连接的方向盘（201），转向管柱（202）、转向输入轴（203）。
3.根据权利要求2所述的一种可自动控制行驶的车辆，其特征在于，所述转向执行机构（21）包括前桥大链轮盘（210）以及设置在前桥大链轮盘底部的转向轮（211）。
4.根据权利要求3所述的一种可自动控制行驶的车辆，其特征在于，所述转向动力供给机构（22）包括从上到下依次连接的转向伺服减速舵机（221）、联轴器（222）、电磁离合器（223）、舵机转矩输出轴（224）；所述转向输入轴（203）底端和前桥大链轮盘齿轮链条连接，所述转向输入轴（203）中部与舵机转矩输出轴齿轮链条连接。
5.根据权利要求1所述的一种可自动控制行驶的车辆，其特征在于，所述激光避障传感器（45）数目为两个，分别设置在车身框架顶部和底部，所述自动导航避障装置还包括设置在车身框架（10）上的监控云台（43）和无线AP天线（44）。
6.根据权利要求1所述的一种可自动控制行驶的车辆，其特征在于，所述电动制动机构（31）包括电动推杆（310）、制动踏板（311）、制动总泵（312）和连接板（313），所述电动推杆与制动踏板连接、所述连接板一端连接电动推杆，连接板另一端连接制动总泵。
7.根据权利要求6所述的一种可自动控制行驶的车辆，其特征在于，所述电动推杆（310）上设有磁性限位开关。
8.根据权利要求1所述的一种可自动控制行驶的车辆，其特征在于，所述动力机构包括电子油门（320）、驱动电机控制器（321）、以及固定在底盘上的驱动电机（34）、整体式后桥（35）和后轮（36），电子油门与驱动电机控制器连接，驱动电机控制器与驱动电机连接，所述电子油门（320）上设有霍尔传感器（322）。
9.根据权利要求1所述的一种可自动控制行驶的车辆，其特征在于，所述底盘（11），上设有多个自动升降装置（12），自动升降装置包括升降调节电机（121）、旋转凸盘（122），升降调节杆（123），所述升降调节电机连接旋转凸盘，所述旋转凸盘转动带动升降调节杆上下移动，各自动升降装置与车身控制器和激光避障传感器（45）连接。
10.根据权利要求9所述的一种可自动控制行驶的车辆，其特征在于，所述自动升降装置数目为三个，各自动升降装置保持同步升降，所述RFID读卡器（41）和磁钉导航仪（42）皆固定在相应的自动升降装置上。
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Cited By (3)
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| CN112147469A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-12-29 | 国网山东省电力公司临沂供电公司 | 一种基于ai边缘计算的gis局放高频智能识别装置 |
| CN113044020A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-06-29 | 杭州豪盛电动车辆有限公司 | 一种搬运系统 |
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