CN107499409A - 平衡车架、汽车及车架平衡方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供的平衡车架、汽车及车架平衡方法的有益效果是：平衡车架包括车架主体、距离传感器、控制器、多个平衡调节器以及多个车轮。距离传感器设置在车架主体的行进方向的一端，距离传感器与控制器耦合，控制器与平衡调节器耦合，平衡调节器与多个车轮相对应，平衡调节器设置在对应的车轮与车架主体之间，平衡调节器可以调节车轮与车架主体之间的距离。在路况较好时，车架主体与地面可以保持较小的间距行驶，有利于提高汽车的操纵性，若距离传感器检测到车架主体与地面的距离变化时，可以将其发送给控制器，控制器发送控制指令至平衡调节器，以使平衡调节器调节车轮与车架主体间的距离，避免造成车架底盘的磕碰。
Description
技术领域
本发明涉及车辆领域，具体涉及一种平衡车架、汽车及车架平衡方法。
背景技术
现有的汽车为了使得车辆重心降低，提高车辆的操作性能，往往会降低车辆的底盘，从而减少汽车底部空气的流过，增大行驶中的下压力，提高了抓地力，更适应于空气动力学。
然而较低的底盘往往对路况的要求较高，若路况较差则容易磕伤车辆的底盘，若对路况有较高的要求则往往限制了汽车的行驶范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种平衡车架、汽车及车架平衡方法，其旨在改善现有的汽车难以在操作性能与行驶范围之间兼得的问题。
本发明提供一种技术方案：
所述平衡车架包括车架主体、距离传感器、控制器、多个平衡调节器以及多个车轮，所述距离传感器设置于所述车架主体的行进方向的一端，所述距离传感器与所述控制器耦合，所述控制器与所述平衡调节器耦合，所述多个平衡调节器与多个车轮相对应，每个平衡调节器设置于对应的车轮与所述车架主体之间，所述平衡调节器用于调节对应的车轮与所述车架主体之间的距离。
在本发明较佳的实施例中，所述平衡调节器包括第一连接杆、第一滚轮以及第二滚轮，所述第一连接杆的两端分别设置有第一滚轮和第二滚轮，所述第一连接杆的一端通过第一滚轮与车轮的圆心转动连接，所述第一连接杆的另一端通过第二滚轮与所述车架主体转动连接。
在本发明较佳的实施例中，所述平衡调节器包括第二连接杆以及第三滚轮，所述第二连接杆的一端设置有第三滚轮，所述第二连接杆的远离所述第三滚轮的一端开设有滑槽，所述滑槽的延伸方向与第二连接杆的长度方向相一致，所述车架主体的侧面设置有与所述滑槽相匹配的凸块，所述第二连接杆的一端通过滑槽与凸块相匹配的方式滑动连接，所述第二连接杆的另一端通过第三滚轮与车轮的圆心转动连接。
在本发明较佳的实施例中，所述距离传感器为红外距离传感器。
在本发明较佳的实施例中，所述距离传感器为超声波距离传感器。
在本发明较佳的实施例中，所述控制器为单片机或PLC。
本发明还提供了一种汽车，所述汽车包括上述的平衡车架。
在本发明较佳的实施例中，所述汽车的前轮依次通过第二滚轮、第一连接杆以及第一滚轮与所述平衡车架连接。
在本发明较佳的实施例中，所述汽车的后轮依次通过第三滚轮以及第二连接杆与所述平衡车架连接。
本发明还提供一种车架平衡方法，所述方法包括：距离传感器实时检测地面与所述车架主体之间的距离，并将获得的距离数据发送给控制器；控制器实时接收所述距离数据，并判断当前距离数据是否与先前距离数据存在差值；若是，控制器发送控制信号至所述平衡调节器，使所述平衡调节器移动以增大所述车轮与车架主体之间的距离。
本发明实施例提供的平衡车架、汽车及车架平衡方法的有益效果是：平衡车架包括车架主体、距离传感器、控制器、多个平衡调节器以及多个车轮。距离传感器设置在车架主体的行进方向的一端，距离传感器与控制器耦合，控制器与平衡调节器耦合，平衡调节器与多个车轮相对应，平衡调节器设置在对应的车轮与车架主体之间，平衡调节器可以调节车轮与车架主体之间的距离。在路况较好时，车架主体与地面可以保持较小的间距行驶，有利于提高汽车的操纵性，若距离传感器检测到车架主体与地面的距离变化时，可以将其发送给控制器，控制器发送控制指令至平衡调节器，以使平衡调节器调节车轮与车架主体间的距离，避免造成车架底盘的磕碰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明第一实施例提供的平衡车架的结构示意图；
图2为本发明第一实施例提供的平衡车架经过凸起路面的行驶示意图；
图3为本发明第一实施例提供的平衡车架经过凹陷路面的行驶示意图；
图4为本发明第二实施例提供的平衡车架的结构示意图；
图5为本发明第二实施例提供的平衡车架的结构示意图；
图6为本发明第三实施例提供的车架平衡方法的流程图。
图标：100-平衡车架；110-车架主体；120-距离传感器；140-平衡调节器；141-第一连接杆；142-第一滚轮；143-第二滚轮；144-第二连接杆；145-第三滚轮；150-车轮。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
第一实施例
请参见图1，图1示出了本发明第一实施例提供的平衡车架100，平衡车架100包括车架主体110、距离传感器120、控制器、多个平衡调节器140以及多个车轮150。
车架主体110具体可以为长方体状结构，且车架主体110为金属车架主体110。距离传感器120设置于车架主体110的行进方向的一端，距离传感器120用于检测距离传感器120与地面之间的距离。
距离传感器120与控制器(图未示)连接，控制器与平衡调节器140耦合。平衡调节器140的数量与车轮150的数量相同，例如，对于汽车来说，车轮150的数量为四个，则平衡调节器140的数量也为四个。
每个平衡调节器140设置于对应的车轮150与上述的车架主体110之间。平衡调节器140可以调节车轮150与车架主体110之间的距离。
平衡调节器140包括第一连接杆141、第一滚轮142以及第二滚轮143。第一连接杆141的两端分别设置有第一滚轮142和第二滚轮143，请参见图1。第一连接杆141的一端通过第一滚轮142与车轮150的圆心转动连接，第一连接杆141的另一端通过第二滚轮143与车架主体110转动连接。
距离传感器120可以利用飞行时间法来检测物体的距离，其中，飞行时间法通过发射特别短的信号，并且测量此信号从发射到被物体反射回来的时间，并测时间间隔来计算该距离传感器120与物体之间的距离。具体地，距离传感器120可以为红外距离传感器120以及超声波距离传感器120。红外距离传感器120可以根据红外信号从发射到被物体反射回来的时间来判断红外距离传感器120与地面之间的距离；超声波距离传感器120可以根据超声波从发射到被物体反射回来的时间来判断超声波距离传感器120与地面之间的距离。
本发明第一实施例的工作原理为：
距离传感器120实时检测该距离传感器120与地面之间的距离，并将检测到的距离数据发送给控制器。控制器接收距离数据，并将接收到的实时数据与先前数据进行比较。若接收到的实时数据小于该实时数据前面的先前数据，即路面出现如图2示出的凸起时，则控制器发送控制信号至靠近凸起的平衡调节器140，使第二滚轮143顺时针转动，从而使第一连接杆141远离车架主体110，从而抬高车架主体110与地面之间的距离，避免了由于车架主体110与地面之间的距离太低，而导致地面的凸起造成车架主体110的磕碰。
当上述平衡调节器140对应的车轮150通过地面的凸起后，该平衡调节器140的第二滚轮143逆时针转动，使得第一连接杆141靠近车架主体110，控制器再发送控制信号至车辆后轮的平衡调节器140，使得与后轮对应的平衡调节器140的第二滚轮143顺时针转动，从而使第一连接杆141远离车架主体110，从而抬高车架主体110与地面之间的距离。
将接收到的实时数据与先前数据进行比较，若接收到的实时数据大于该实时数据前面的先前数据，即路面出现如图3示出的凹陷时，则控制器发送控制信号至靠近凹陷的平衡调节器140，使第二滚轮143顺时针转动，从而使第一连接杆141远离车架主体110，第一连接杆141远离车架主体110，恰好可以填充凹陷下去的高度，请参见图3，使得车架主体110在经过凹陷路面时，车架主体110保持平稳。
本发明第一实施例通过控制器给平衡调节器140发送信号，从而实现平衡调节器140的第二滚轮143的转动，从而使得车架主体110与地面的距离变大，以使该车架主体110经过地面的凸起时不容易被磕碰，经过地面的凹陷时，可以保持车架主体110的平稳。
第二实施例
请参见图4，图4示出了本发明第二实施例提供的平衡车架100，该平衡车架100包括车架主体110、距离传感器120、控制器、多个平衡调节器140以及多个车轮150。
车架主体110具体可以为长方体状结构，且车架主体110为金属车架主体110。距离传感器120设置于车架主体110的行进方向的一端，距离传感器120用于检测距离传感器120与地面之间的距离。
距离传感器120与控制器(图未示)连接，控制器与平衡调节器140耦合。平衡调节器140的数量与车轮150的数量相同，例如，对于汽车来说，车轮150的数量为四个，则平衡调节器140的数量也为四个。
每个平衡调节器140设置于对应的车轮150与上述的车架主体110之间。平衡调节器140可以调节车轮150与车架主体110之间的距离。
平衡调节器140包括第二连接杆144以及第三滚轮145，第二连接杆144的一端设置有所述第三滚轮145，第二连接杆144的远离第三滚轮145的一端开设有滑槽(图未示)，滑槽的延伸方向与第二连接杆144的长度方向一致。车架主体110的侧面设置有与滑槽相匹配的凸块(图未示)。第二连接杆144的一端通过滑槽与凸块相匹配的方式滑动连接，第二连接杆144的另一端通过第三滚轮145与车轮150的圆心转动连接。
请参见图3和图4，图3和图4共同示出的汽车中，汽车的前轮可以依次通过第二滚轮143、第一连接杆141以及第一滚轮142与所述平衡车架100连接，汽车的后轮可以依次通过第三滚轮145以及第二连接杆144与所述平衡车架100连接。
本发明第二实施例的工作原理为：
距离传感器120实时检测该距离传感器120与地面之间的距离，并将检测到的距离数据发送给控制器。控制器接收距离数据，并将接收到的实时数据与先前数据进行比较。若接收到的实时数据大于该实时数据前面的先前数据，即路面出现如图4示出的凹陷时，控制器发送相应的控制信号至平衡调节器140，以使平衡调节器140的第二连接杆144伸长，使得与该平衡调节器140对应的车轮150远离车架主体110，且该车轮150的远离的距离恰好可以填充凹陷下去的高度，请参见图5，使得车架主体110在经过凹陷路面时，车架主体110保持平稳。
第三实施例
请参见图6，图6示出了本发明第三实施例提供的一种车架平衡方法，该方法包括：
步骤S110，距离传感器120实时检测地面与所述车架主体110之间的距离，并将获得的距离数据发送给控制器。
距离传感器120可以实时检测地面与车架主体110之间的距离，具体是检测地面与该距离传感器120之间的距离，并且把检测到的距离数据发送给控制器。
步骤S120，控制器实时接收所述距离数据，并判断当前距离数据是否与先前距离数据存在差值。
控制器实时接收距离传感器120传递的距离数据，并且将接收到的实时数据与上一个数据进行比较，判断两者之间是否存在差值。由于地面可能会发生小幅度的颠簸，因此较小幅度的差值可以忽略，具体可以判断该实时获得的距离数据与先前获得的距离数值的差值是否超过预设阈值。
步骤S130，若是，控制器发送控制信号至所述平衡调节器140，使所述平衡调节器140移动以增大所述车轮150与车架主体110之间的距离。
若实时获得的距离数据与先前获得的距离数值的差值超过预设阈值，则控制器控制平衡调节器140移动，以增大车轮150与车架主体110之间的距离，可以通过顺时针转动第二滚轮143来改变车轮150与车架主体110之间的距离，也可以通过移动第二连接杆144来改变车轮150与车架主体110之间的距离。
本发明实施例提供的平衡车架100、汽车及车架平衡方法的有益效果是：平衡车架100包括车架主体110、距离传感器120、控制器、多个平衡调节器140以及多个车轮150。距离传感器120设置在车架主体110的行进方向的一端，距离传感器120与控制器耦合，控制器与平衡调节器140耦合，平衡调节器140与多个车轮150相对应，平衡调节器140设置在对应的车轮150与车架主体110之间，平衡调节器140可以调节车轮150与车架主体110之间的距离。在路况较好时，车架主体110与地面可以保持较小的间距行驶，有利于提高汽车的操纵性，若距离传感器120检测到车架主体110与地面的距离变化时，可以将其发送给控制器，控制器发送控制指令至平衡调节器140，以使平衡调节器140调节车轮150与车架主体110间的距离，避免造成车架底盘的磕碰。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种平衡车架，其特征在于，所述平衡车架包括车架主体、距离传感器、控制器、多个平衡调节器以及多个车轮，
所述距离传感器设置于所述车架主体的行进方向的一端，所述距离传感器与所述控制器耦合，所述控制器与所述平衡调节器耦合，所述多个平衡调节器与多个车轮相对应，每个平衡调节器设置于对应的车轮与所述车架主体之间，所述平衡调节器用于调节对应的车轮与所述车架主体之间的距离。
2.根据权利要求1所述的平衡车架，其特征在于，所述平衡调节器包括第一连接杆、第一滚轮以及第二滚轮，所述第一连接杆的两端分别设置有第一滚轮和第二滚轮，所述第一连接杆的一端通过第一滚轮与车轮的圆心转动连接，所述第一连接杆的另一端通过第二滚轮与所述车架主体转动连接。
3.根据权利要求1所述的平衡车架，其特征在于，所述平衡调节器包括第二连接杆以及第三滚轮，所述第二连接杆的一端设置有第三滚轮，所述第二连接杆的远离所述第三滚轮的一端开设有滑槽，所述滑槽的延伸方向与第二连接杆的长度方向相一致，所述车架主体的侧面设置有与所述滑槽相匹配的凸块，所述第二连接杆的一端通过滑槽与凸块相匹配的方式滑动连接，所述第二连接杆的另一端通过第三滚轮与车轮的圆心转动连接。
4.根据权利要求1所述的平衡车架，其特征在于，所述距离传感器为红外距离传感器。
5.根据权利要求1所述的平衡车架，其特征在于，所述距离传感器为超声波距离传感器。
6.根据权利要求1所述的平衡车架，其特征在于，所述控制器为单片机或PLC。
7.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求2-6任一项所述的平衡车架。
8.根据权利要求7所述的汽车，其特征在于，所述汽车的前轮依次通过第二滚轮、第一连接杆以及第一滚轮与所述平衡车架连接。
9.根据权利要求7所述的汽车，其特征在于，所述汽车的后轮依次通过第三滚轮以及第二连接杆与所述平衡车架连接。
10.一种车架平衡方法，其特征在于，所述方法包括：
距离传感器实时检测地面与所述车架主体之间的距离，并将获得的距离数据发送给控制器；
控制器实时接收所述距离数据，并判断当前距离数据是否与先前距离数据存在差值；
若是，控制器发送控制信号至所述平衡调节器，使所述平衡调节器移动以增大车轮与车架主体之间的距离。
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