CN108375981B - 电磁智能车 - Google Patents
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Abstract
一种电磁智能车，包括车架和与所述车架滚动连接的车轮，包括：传感器模组，用于检测磁场强度并输出检测电压；驱动电机，设置于所述车架之上，与所述车轮通过传动结构连接并控制所述车轮进行转动；转向舵机，设置于所述车架之上，通过转向结构控制所述的车轮进行转向；处理器，分别与所述的传感器模块、驱动电机以及转向舵机连接，根据所述检测电压控制所述转向舵机以及车轮进行转向。本发明提供的电磁智能车能够根据道路的磁场强度的不同控制其进行相应的转弯、转向，实现该电磁智能车的自动智能控制，相较于现有技术中需要人为遥控控制的具有更加智能、自动的优点。
Description
技术领域
本发明涉及智能车技术领域，具体涉及一种电磁智能车。
背景技术
目前市场上各种遥控器汽车的汽车模型非常多，但是需要人为的控制，通过远程的控制终端向小车发送控制信号，进而实现控制使小车车体按照预设的轨道、道路进行前进。使人在控制小车行进的过程中得到乐趣。在这个21世纪信息革命的时代，无人驾驶技术已经日渐成熟，即不需要人为的控制车辆就可使车辆能够进行安全的行进。但是目前现有技术中，还没有将汽车模型的与无人驾驶技术相结合，实现自动行驶的汽车模型。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的汽车模型无法自动行驶所带来的缺陷。
为此，提供一种电磁智能车，包括车架和与所述车架滚动连接的车轮，包括：
传感器模组，用于检测磁场强度并输出检测电压；
驱动电机，设置于所述车架之上，与所述车轮通过传动结构连接并控制所述车轮进行转动；
转向舵机，设置于所述车架之上，通过转向结构控制所述的车轮进行转向；
处理器，分别与所述的传感器模组、驱动电机以及转向舵机连接，根据所述检测电压控制所述转向舵机以及车轮进行转向。
进一步的，
所述的传感器模组包括四个电磁传感器，分别位于所述车架的前方同一水平高度设置，包括分别设置于外侧的第一电磁传感器和第四电磁传感器，设置于中间的第三电磁传感器和第二电磁传感器，其中第一电磁传感器、第二电磁传感器、第三电磁传感器和第四电磁传感器依次排列设置；
所述的处理器分别接收所述第一电磁传感器、第二电磁传感器、第三电磁传感器和第四电磁传感器输出的第一检测电压、第二检测电压、第三检测电压和第四检测电压；
当所述的第一检测电压、第二检测电压、第三检测电压和第四检测电压呈递增状态时，所述的处理器输出第一控制信号，控制所述的转向舵机带动所述车轮向所述第一电磁传感器设置的一侧旋转；
当所述的第一检测电压、第二检测电压、第三检测电压和第四检测电压呈递减状态时，所述的处理器输出第二控制信号，控制所述的转向舵机带动所述车轮向所述第四电磁传感器设置的一侧旋转。
进一步的，
所述的传动结构包括：
变速箱，与所述驱动电机连接；
第一传动轴，与所述变速箱的第一输出端连接；
第一转动轴，其中部与所述第一传动轴的端部通过第一齿轮传动组连接，其两端分别固定连接有车轮，第一传动轴位于所述车架的后部并通过第一轴承与所述的车架滚动连接；
第二转动轴，其两端分别固定连接有车轮，第二转动轴位于所述车架的前部并通过第二轴承与所述的车架滚动连接。
进一步的，
所述的第一转动轴分别设置有用于提升第一转动轴两侧的车轮的第一升降结构和第二升降结构；
所述的第一升降结构和第二升降结构结构相同，分别包括：
第一升降轴，一侧同轴固定连接有第一齿轮，另一侧与车轮同轴固定连接；
第二齿轮，与所述第一转动轴同轴固定连接，所述的第一齿轮和第二齿轮啮合且第二齿轮位于所述第一齿轮的下部；
托环，直径大于所述第一升降轴，套设于所述第一升降轴设置；
气缸以及与所述气缸连接的活塞杆，所述的活塞杆的输出端与所述托环固定连接；
所述的气缸、活塞杆位于所述第一升降轴的上部，所述的气缸与所述车架固定连接。
进一步的，
所述的第二转动轴分别设置有用于提升第二转动轴两侧的车轮的第三升降结构和第四升降结构；
所述的第三升降结构和第四升降结构结构相同，分别包括：
第二升降轴，一侧同轴固定连接有第三齿轮，另一侧与车轮同轴固定连接；
第四齿轮，与所述第二转动轴同轴固定连接，所述的第四齿轮和第三齿轮啮合且第四齿轮位于所述第三齿轮的下部；
托环，直径大于所述第二升降轴，套设于所述第二升降轴设置；
气缸以及与所述气缸连接的活塞杆，所述的活塞杆的输出端与所述托环固定连接；
所述的气缸、活塞杆位于所述第二升降轴的上部，所述的气缸与所述车架固定连接。
进一步的，
所述的车轮包括4个，所述的车架在每个车轮的前部分别设置有对应的多个距离传感器；
所述的距离传感器以及气缸分别与所述的处理器连接；
当其中任意一个距离传感器检测到车架与地面之间的距离小于一阈值距离时，处理器输出控制信号控制与该距离传感器相对应的气缸工作，与该距离传感器对应的车轮被升高。
进一步的，
所述的转向结构包括：
设置于所述第二转动轴中部的转向轴，所述的转向轴通过齿轮与所述转向舵机的输出轴啮合；
所述的转向舵机与所述车架固定连接；
所述的第二轴承的上部设置有第三轴承，所述的第二轴承和第三轴承之间设置有连接架，所述的第三轴承水平固定于所述车架之上；
所述的车轮可通过所述第二轴承与所述车架之间实现轴向转动，所述的车轮可通过所述第三轴承与所述车架之间实现水平转动。
进一步的，
第一电磁传感器、第二电磁传感器、第三电磁传感器和第四电磁传感器分别实时获取其所在位置处的电磁强度信号；
根据所述第一电磁传感器、第二电磁传感器、第三电磁传感器和第四电磁传感器输出的电磁强度信号，对所述转向舵机进行控制，转向舵机控制车轮进行转向；
实时获取多个距离传感器与地面之间的距离信号；
根据所述多个距离传感器输出的距离信号，所述的气缸进行控制进而控制车轮进行升降。
进一步的，
所述的根据所述第一电磁传感器、第二电磁传感器、第三电磁传感器和第四电磁传感器输出的电磁强度信号，对所述转向舵机进行控制，转向舵机控制车轮进行转向，还包括：
对第一电磁传感器、第二电磁传感器、第三电磁传感器和第四电磁传感器输出的电磁强度信号进行排序；
当第一电磁传感器、第二电磁传感器、第三电磁传感器和第四电磁传感器输出的电磁强度信号逐渐递增时，控制车轮向第一电磁传感器所处位置处进行转动；
当第一电磁传感器、第二电磁传感器、第三电磁传感器和第四电磁传感器输出的电磁强度信号逐渐递减时，控制车轮向第四电磁传感器所处位置处进行转动。
进一步的，
所述的电磁智能车包括以下控制方法，
在检测到有第一障碍物时，控制智能车停止行驶，并使所述智能车偏离行驶方向一个角度，使得所述智能车能够兼顾前方路况和后方路况；
检测第一障碍物所处道路距离最近的一个能够正常行驶车道内是否存在第二障碍物；
利用毫米波雷达记录所述电磁智能车与所述第二障碍物之间的当前距离，以及预设时间间隔后再次使用毫米波雷达记录所述电磁智能车与所述第二障碍物之间的距离，根据相邻两次记录的距离变化，确定所述电磁智能车与所述第二障碍物之间的距离是增大还是减小；
在距离是增大时，控制所述电磁智能车前行驶入所述第二障碍物所在的车道，利用图像采集装置对车道线进行检测，利用毫米波雷达对障碍物进行检测，使所述智能车保持在车道线内行驶：
在距离是减小时，控制所述电磁智能车调头驶入所述第二障碍物所在的车道，重新进行行驶路径规划，并按重新规划的路径进行行驶。
本发明技术方案，具有如下优点：
1. 本发明提供的电磁智能车能够根据道路的磁场强度的不同控制其进行相应的转弯、转向，实现该电磁智能车的自动智能控制，相较于现有技术中需要人为遥控控制的具有更加智能、自动的优点。
2. 通过传动结构可实现电磁智能车的移动，即通过驱动电机、第一传动轴带动第一转动轴进行转动，同时第二转动轴会随着电磁智能车的进行跟随转动。
3. 通过第一升降结构、第二升降结构、第三升降结构及第四升降结构可分别对电磁智能车的四个车轮进行升降，当其中任意一个车轮遇到体积较大的物体进行阻挡时，可通过将四个中的任意一个车轮升起，使电磁智能车的车轮越过阻挡物。
4. 通过转向舵机可对电磁智能车的行驶方向进行控制，并且通过电磁智能车的控制方法可根据第一电磁传感器、第二电磁传感器、第三电磁传感器和第四电磁传感器分别获取的磁场强度信号进行控制，当第一电磁传感器、第二电磁传感器、第三电磁传感器和第四电磁传感器的磁场强度递增时，证明此时第四电磁传感器与道路之间的磁场发生装置最接近，则需要控制电磁智能车往其相反的方向进行转向。
5. 通过电磁智能车的控制方法可根据多个距离传感器输出的距离信号控制相应的气缸控制相应的车轮进行升降，使的该电磁智能车能够根据不同的路况进行不同的行走状态。可以三个轮子着地进行行驶，进而通过各个路障，使得该电磁智能车的适用范围更广。
6. 电磁智能车能够自动检测其所处车道內是否存在第一障碍物，并根据实际情况进行方位控制，进行转换至其它车道进行行驶，实现更加智能的自动驾驶。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。
图1为电磁智能车的结构示意图；
图2为电磁智能车的系统示意图；
图3为第一升降结构的示意图；
图4为转向结构的示意图；
图5为控制系统的结构示意图。
10、车架；20、车轮；1、驱动电机；2、变速箱；21、第一齿轮传动组；3、第一传动轴；31、第一转动轴；32、第一升降轴；41、第一升降结构；42、第二升降结构；43、第三升降结构；44、第四升降结构；5、第二转动轴；51、第二升降轴；6、转向舵机；71、第一电磁传感器；72、第二电磁传感器；73、第三电磁传感器；74、第四电磁传感器；411、第二齿轮；412、第一齿轮；413、托环；414、活塞杆；415、气缸；61、第二齿轮传动组；62、转向轴；63、第二轴承；64、第三轴承；65、第四轴承；501、升压单元；5011、供电装置；5012、第一稳压装置；5013、升压装置；5014、第二稳压装置；502、调速单元；5021、调压装置；5022、控制显示装置；503、保护单元。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，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，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装置或元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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
一种电磁智能车，如图1和图2所示其结构示意图，包括车架10和与车架10滚动连接的车轮20，车轮20优选采用塑料材质，其外部粘结有橡胶轮胎。还包括传感器模组，其用于检测磁场强度并输出检测电压。驱动电机1，设置于车架10之上，与车轮20通过传动结构连接并控制车轮20进行转动。转向舵机6，设置于车架10之上，通过转向结构控制车轮20进行转向，处理器，分别与传感器模组、驱动电机1以及转向舵机6连接，根据检测电压控制转向舵机6以及车轮20进行转向。
本发明提供的电磁智能车能够根据道路的磁场强度的不同控制其进行相应的转弯、转向，实现该电磁智能车的自动智能控制，相较于现有技术中需要人为遥控控制的具有更加智能、自动的优点。
在一个实施例中，传感器模组包括四个电磁传感器，分别位于车架10的前方同一水平高度设置，包括分别设置于外侧的第一电磁传感器71和第四电磁传感器74，设置于中间的第三电磁传感器73和第二电磁传感器72，其中第一电磁传感器71、第二电磁传感器72、第三电磁传感器73和第四电磁传感器74依次排列设置。
处理器分别接收第一电磁传感器71、第二电磁传感器72、第三电磁传感器73和第四电磁传感器74输出的第一检测电压、第二检测电压、第三检测电压和第四检测电压，其中本发明中各个电磁传感器所输出的检测电压与环境的磁场强度成正比例关系。
当第一检测电压、第二检测电压、第三检测电压和第四检测电压呈递增状态时，处理器输出第一控制信号，控制转向舵机6带动车轮20向第一传感器设置的一侧旋转。由于第一检测电压、第二检测电压、第三检测电压和第四检测电压呈递增状态证明此时第四电磁传感器74所处位置处的磁场强度较大，此时第四电磁传感器74所处电磁智能车的位置与具有能够产生磁场强度的车道、轨道的距离较近，则此时电磁车应该向位于第一电磁传感器71所处电磁车位置的相反方向进行转向，则转向舵机6控制车轮20向第一电磁传感器设置的一侧旋转，实现电磁车的转弯，防止其与车道、轨道相撞。
当第一检测电压、第二检测电压、第三检测电压和第四检测电压呈递减状态时，处理器输出第二控制信号，控制转向舵机6带动车轮20向第四传感器设置的一侧旋转。由于第一检测电压、第二检测电压、第三检测电压和第四检测电压呈递减状态证明此时第一电磁传感器71所处位置处的磁场强度较大，此时第一电磁传感器71所处电磁智能车的位置与具有能够产生磁场强度的车道、轨道的距离较近，则此时电磁车应该向位于第四电磁传感器74所处电磁车位置的相反方向进行转向，则转向舵机6控制车轮20向第四电磁传感器设置的一侧旋转，实现电磁车的转弯，防止其与车道、轨道相撞。
在一个实施例中，其中传动结构包括变速箱2与驱动电机1连接，通过变速箱2可对驱动电机1输出的动力进行变速处理。第一传动轴3与变速箱2的第一输出端连接，第一转动轴31其中部与第一传动轴3的端部通过第一齿轮传动组21连接，其两端分别固定连接有车轮20，第一传动轴3位于车架10的后部并通过第一轴承与车架10滚动连接，通过以上结构，可依次实现由驱动电机1、变速箱2、第一传动轴3至第一转动轴31之间的动力传输，实现驱动电机1带通第一转动轴31以及车轮20进行转动的目的。
第二转动轴5，其两端分别固定连接有车轮20，第二转动轴5位于车架10的前部并通过第二轴承63与车架10滚动连接。通过第二转动轴5带动电磁智能车的两个前部的车轮20进行从动，从而使整个电磁智能车能够进行移动。
在一个实施例中，如图3所示其结构示意图，第一转动轴31分别设置有用于提升第一转动轴31两侧的车轮20的第一升降结构41和第二升降结构42，第一升降结构41和第二升降结构42结构相同，分别包括，第一升降轴32，一侧同轴固定连接有第一齿轮412，另一侧与车轮20同轴固定连接；第二齿轮411，与第一转动轴31同轴固定连接，第一齿轮412和第二齿轮411啮合且第二齿轮411位于第一齿轮412的下部；托环413，直径大于第一升降轴32，套设于第一升降轴32设置；气缸415以及与气缸415连接的活塞杆414，活塞杆414的输出端与托环413固定连接；气缸415、活塞杆414位于第一升降轴32的上部，气缸415与车架10固定连接。第一升降轴32与第一转动轴31之间可通过第一齿轮412和第二齿轮411进行传动，在此过程中，通过第一转动轴31带动第一升降轴32进而带动与第一升降轴32固定的车轮20进行转动。当需要将与第一升降轴32固定的车轮20进行上升控制时，可通过气缸415带动活塞杆414进而带动托环413上升，托环413将第一升降轴32的底部托起，使第一升降轴32与第一转动轴31之间由通过齿轮啮合变为分体设置，进而将与该第一升降轴32相对应的车轮20升起，使其通过障碍物。
在一个实施例中，第二转动轴5分别设置有用于提升第二转动轴5两侧的车轮20的第三升降结构43和第四升降结构44；第三升降结构43和第四升降结构44结构相同，分别包括：第二升降轴51，一侧同轴固定连接有第三齿轮，另一侧与车轮20同轴固定连接；第四齿轮，与第二转动轴5同轴固定连接，第四齿轮和第三齿轮啮合且第四齿轮位于第三齿轮的下部；托环413，直径大于第二升降轴51，套设于第二升降轴51设置；气缸415以及与气缸415连接的活塞杆414，活塞杆414的输出端与托环413固定连接；气缸415、活塞杆414位于第二升降轴51的上部，气缸415与车架10固定连接。第二升降轴51与第二转动轴5之间可通过第三齿轮和第四齿轮进行传动，在此过程中，通过第二转动轴5带动第二升降轴51进而带动与第二升降轴51固定的车轮20进行转动。当需要将与第二升降轴51固定的车轮20进行上升控制时，可通过气缸415带动活塞杆414进而带动托环413上升，托环413将第一升降轴32的底部托起，使第二升降轴51与第二转动轴5之间由通过齿轮啮合变为分体设置，进而将与该第二升降轴51相对应的车轮20升起，使其通过障碍物。
其中第一升降结构41、第二升降结构42、第三升降结构43和第四升降结构44的结构设置相同，在附图中仅以第一升降结构41为例进行展示。
在一个实施例中，车轮20包括4个，车架10在每个车轮20的前部分别设置有对应的多个距离传感器，距离传感器以及气缸415分别与处理器连接，当其中任意一个距离传感器检测到车架10与地面之间的距离小于一阈值距离时，处理器输出控制信号控制与该距离传感器相对应的气缸415工作，与该距离传感器对应的车轮20被升高，通过以上结构，可实现对电磁智能车的智能控制，通过多个距离传感器检测出哪个车轮20的前部或附近有高于水平面的障碍物，进而控制该车轮20进行升起，使其高度高于障碍物，进而使上述的车轮20通过该障碍物，使整个车能够适应更多、更复杂的地形。
在一个实施例中，如图4所示，转向结构包括设置于第二转动轴5中部的转向轴62，转向轴62通过齿轮与转向舵机6的输出轴啮合，其中转向轴62与转向舵机6之间可通过第二齿轮传动组61连接，转向舵机6与车架10固定连接，第二轴承63的上部设置有第三轴承64，第二轴承63和第三轴承64之间设置有连接架，第三轴承64水平固定于车架10之上，车轮20可通过第二轴承63与车架10之间实现轴向转动，车轮20可通过第三轴承64与车架10之间实现水平转动。当转向舵机6需要控制电磁智能车进行转向时，转向舵机6通过控制转向轴62转动进而带动第二转动轴5进行转动，在此过程中，第二转动轴5通过第三轴承64与车架10实现水平转动。其中转向轴62通过第四轴承65与第二转动轴5滚动连接。
在一个实施例中，第一电磁传感器71、第二电磁传感器72、第三电磁传感器73和第四电磁传感器74分别实时获取其所在位置处的电磁强度信号。根据第一电磁传感器71、第二电磁传感器72、第三电磁传感器73和第四电磁传感器74输出的电磁强度信号，对转向舵机6进行控制，转向舵机6控制车轮20进行转向；实时获取多个距离传感器与地面之间的距离信号；根据多个距离传感器输出的距离信号，气缸415进行控制进而控制车轮20进行升降。
在一个实施例中，根据第一电磁传感器71、第二电磁传感器72、第三电磁传感器73和第四电磁传感器74输出的电磁强度信号，对转向舵机6进行控制，转向舵机6控制车轮20进行转向，还包括：对第一电磁传感器71、第二电磁传感器72、第三电磁传感器73和第四电磁传感器74输出的电磁强度信号进行排序；当第一电磁传感器71、第二电磁传感器72、第三电磁传感器73和第四电磁传感器74输出的电磁强度信号逐渐递增时，控制车轮20向第一电磁传感器71所处位置处进行转动；当第一电磁传感器71、第二电磁传感器72、第三电磁传感器73和第四电磁传感器74输出的电磁强度信号逐渐递减时，控制车轮20向第四电磁传感器74所处位置处进行转动。通过转向舵机6可对电磁智能车的行驶方向进行控制，并且通过电磁智能车的控制方法可根据第一电磁传感器71、第二电磁传感器72、第三电磁传感器73和第四电磁传感器74分别获取的磁场强度信号进行控制，当第一电磁传感器71、第二电磁传感器72、第三电磁传感器73和第四电磁传感器74的磁场强度递增时，证明此时第四电磁传感器74与道路之间的磁场发生装置最接近，则需要控制电磁智能车往其相反的方向进行转向。
在一个实施例中，根据多个传感器输出的距离信号，气缸415进行控制进而控制车轮20进行升降包括：判断距离信号是否低于第一预设值；若距离信号低于第一预设值，控制与低于第一预设值所对应的距离传感器及气缸415进行工作。通过电磁智能车的控制方法可根据多个距离传感器输出的距离信号控制相应的气缸415控制相应的车轮20进行升降，使的该电磁智能车能够根据不同的路况进行不同的行走状态。可以三个轮子着地进行行驶，进而通过各个路障，使得该电磁智能车的适用范围更广。
其中本发明中的车架10可以为任何形式，可以包括任意形式的壳体，其中上述的与车架10固定连接的装置不仅限于图中所出示的车架10部分，附图中的车架10部分只是进行部分示意。
在一个实施例中，电磁智能车包括以下控制方法，在检测到有第一障碍物时，控制智能车停止行驶，并使智能车偏离行驶方向一个角度，使得智能车能够兼顾前方路况和后方路况。通过毫米波雷达对第一障碍物进行检测，使得前方具有障碍物时能够被检测到。
检测第一障碍物所处道路距离最近的一个能够正常行驶车道内是否存在第二障碍物，利用毫米波雷达记录电磁智能车与第二障碍物之间的当前距离，以及预设时间间隔后再次使用毫米波雷达记录电磁智能车与第二障碍物之间的距离，根据相邻两次记录的距离变化，确定电磁智能车与第二障碍物之间的距离是增大还是减小。通过确定电磁智能车与第二障碍物之间的距离是增大还是减小确定电磁智能车相较于第二障碍物的位置关系。
在距离是增大时，控制电磁智能车前行驶入第二障碍物所在的车道，利用图像采集装置对车道线进行检测，利用毫米波雷达对障碍物进行检测，使智能车保持在车道线内行驶，其中所述的车道线是由电磁线圈铺设成的，所述的车道线可以是多条，构成所述的多个车道。当距离增大时，证明此时磁智能车与第二障碍物背向而驰，
在距离是减小时，控制电磁智能车调头驶入第二障碍物所在的车道，重新进行行驶路径规划，并按重新规划的路径进行行驶。在距离是减小时，证明此时另一个车道依旧存在第二障碍物，而对该电磁智能车进行阻挡无法使其进行移动，所以通过处理器控制转向舵机（6）使该电磁智能车进行掉头。电磁智能车能够自动检测其所处车道內是否存在第一障碍物，并根据实际情况进行方位控制，进行转换至其它车道进行行驶，实现更加智能的自动驾驶。
在一个实施例中，包括用于控制所述驱动电机的控制系统，在本实施例中驱动电机1通过蓄电池进行供电，如图5所示其结构示意图，包括：升压单元501，包括依次连接的供电装置5011、第一稳压装置5012、升压装置5013以及第二稳压装置5014，用于输出稳定的工作电压；调速单元502，与升压单元501耦接，包括依次连接的调压装置5021和控制显示装置5022，调压装置5021用于调节工作电压的值并通过控制显示装置5022将调节后的工作电压加载至驱动电机；保护单元503，用于检测电机的温度，当电机的温度达到一预设值后控制驱动电机1停止工作。
通过升压单元501可对蓄电池输出的供电电压进行升高，并通过调速单元502改变加载至驱动电机处的供电电压，达到控制驱动电机1调速使电磁智能车达到不同速度的目的。保护单元503可对电机的温度值进行检测，当电机出现过热的情况时，保护单元503控制调速单元502停止对电机加载电压，达到对其进行保护的目的。
供电装置5011包括蓄电池和与蓄电池耦接的电键，第一稳压装置5012包括第一稳压电阻R11、第二稳压电阻R12、第一稳压三极管Q11、第二稳压三极管Q12以及第一稳压电容C11，第一稳压电阻R11和第二稳压电阻R12串联接地，第一稳压电阻R11与电键S连接，第一稳压电阻R11和第二稳压电阻R12的节点耦接第一稳压三极管Q11的基极，第一稳压三极管Q11的集电极耦接第二稳压三极管Q12的发射极和基极且二者的节点耦接电键S，第二稳压三极管Q12的基极与第一稳压电容C11串联接地。
升压装置5013包括变压器T，变压器T的原线圈与第一稳压装置5012连接，变压器T的副线圈与第二稳压装置5014连接。
第二稳压装置5014包括第一稳压二极管D11、第二稳压二极管D12、第三稳压电阻R13和第二稳压电容C12，第二稳压二极管D12和第二稳压电容C12分别与变压器T副线圈的两个端头耦接，第二稳压二极管D12和第二稳压电容D12之间连接有第三稳压电阻R13，第三稳压电阻R13和第二稳压电容C12的节点通过第一稳压二极管D11与变压器T副线圈的端头耦接。
蓄电池输出的供电电压通过电压经过第一稳压装置5012进行稳压，然后加载至变压器T的原线圈，通过原线圈与副线圈的匝数不同进行变压，副线圈得到变压后的供电电压，供电电压加载至第二稳压装置5014进行稳压输出。
其中第一稳压电阻R11和第二稳压电阻R12进行分压为第一稳压三极管Q11的基极提供导通电压，第一稳压三极管Q11导通，此时第二稳压三极管Q12基极所在的回路导通且第二稳压三极管Q12的基极上电、并且第一稳压电容C11充电，第二稳压三极管Q12导通，蓄电池可将供电电压加载至变压器T的原线圈。
变压器T的副线圈接收到经过变压之后的供电电压后将输出至第一稳压二极管Q11、第二稳压二极管Q12、第三稳压电阻R13、以及第二稳压电容C1进行稳压，稳压后的供电电压加载至调速单元502。
调压装置5021包括：串联接地的第一调压电阻R21、第二调压电阻R22和第三调压电阻R23，第一调压电阻R21、第二调压电阻R22和第三调压电阻R23用于分压提供基准调速电压。
耦接的第一调压比较器U1和第一调压场效应管Q21，第一调压比较器U1的反向输入端耦接第二调压电阻R22和第三调压电阻R23的节点，第一调压比较器U1的正向输入端耦接第一限位电压，第一调压比较器U1的输出端耦接第一调压场效应管Q21的栅极，第一调压场效应管Q21的漏极耦接控制显示装置5022，第一调压场效应管Q21并联设置有第四调压电阻R24。
耦接的第二调压比较器U2和第二调压场效应管Q22，第二调压比较器U2的反向输入端耦接第二调压电阻R22和第三调压电阻R23的节点，第二调压比较器U2的正向输入端耦接第二限位电压，第二调压比较器U2的输出端耦接第二调压场效应管Q22的栅极，第二调压场效应管Q22的漏极耦接第一调压场效应管Q21的源极，第二调压场效应管Q22并联设置有第五调压电阻R25。
耦接的第三调压比较器U3和第三调压场效应管Q23，第三调压比较器U3的反向输入端耦接第二调压电阻R22和第三调压电阻R23的节点，第三调压比较器U3的正向输入端耦接第三限位电压，第三调压比较器U3的输出端耦接第三调压场效应管Q23的栅极，第三调压场效应管Q23的漏极耦接第二调压场效应管Q22的源极，第三调压场效应管Q23并联设置有第六调压电阻R26，第三调压场效应管Q23的源极接地。
控制显示装置5022包括：分别与电机并联设置的控制电容C13、第一控制二极管D14和第二控制发光二极管D13，控制电容C13分别耦接第二稳压装置5014和调压装置5021，第二控制发光二极管D13和控制电容设置有控制电阻R27，当电机工作时，第二控制发光二极管D13进行反光指示。
当第一调压场效应管Q21、第二调压场效应管Q22、第三调压场效应管Q23均处于断开的情况下时，电机和第一调压电阻R24、第二调压电阻R25以及第三调压电阻R26等效成串联设置，此时的第一限位电压、第二限位电压以及第三限位电压分别小于基准调速电压，此时驱动电机的功率达到一相对稳定最低值，其输出的扭转力最小。
当第一调压场效应管Q21和第二调压场效应管Q22处于断开、第三调压场效应管Q23处于导通情况下时，电机和第一调压电阻R24和第二调压电阻R25等效成串联设置，此时的第一限位电压、第二限位电压大于别小于基准调速电压，第三限位电压分大于基准调速电压，第三调压电阻R26被短路，此时驱动电机的功率达到一稳定值。
当第一调压场效应管Q21、第二调压场效应管Q22、第三调压场效应管Q23均处于导通的情况下时，供电电压不经过第一调压电阻R24、第二调压电阻R25以及第三调压电阻R26分压直接加载至驱动电机，此时的第一限位电压、第二限位电压以及第三限位电压分别大于基准调速电压，此时驱动电机的功率达到一相对稳定最高值，其输出的扭转力最大。
以此类推，可根据改变基准调速电压、第一限位电压、第二限位电压以及第三限位电压的电压值来对三个场效应管的导通条件进行控制，进而达到改变电机加载电压的值以及改变驱动电机电功率的目的。可以根据不同的路况，设置不同的调速电压，进而使驱动电机具有不同的工作电流及工作功率，例如当其上坡时将其输出至驱动电机处的电流调大，使其功率增高以防止其无法进行正常上坡。例如当其下坡时将其输出至驱动电机处的电流减小，使其功率减小以防止其下坡速度过大。
其中基准调速电压可通过第一调压电阻R21、第二调压电阻R22和第三调压电阻R23得到，其中第二调压电阻R22为可变电阻，可通过改变其值进而改变基准调速电压值。
例如：第一调压比较器U1的正向输入端输入的第一限位电压为2V，第一调压比较器U1的反向输入端输入的基准调速电压值为1V，此时第一限位电压大于基准调速电压，第一调压比较器U1输出高电平的电压至第一调压场效应管的栅极，第一调压场效应管Q21导通，与第一调压场效应管Q21并联设置的第一调压电阻R24被短路，无法与电机进行分压。
保护单元503包括：保护比较器U4、第一保护电阻R31、第二保护电阻R32、第三保护电阻R33、保护三极管Q31以及保护继电器KA1，保护比较器U4的正向输入端耦接一用于检测电机温度的温度传感器，反向输入端输入一保护电压；第一保护电阻R31耦接保护比较器U4的输出端，第一保护电阻R31和第二保护电阻R32串联接地且节点耦接保护三极管Q31的基极，保护三极管Q31的集电极分别串联连接有第三保护电阻R33和保护继电器KA1的继电器线圈KA1，与继电器线圈KA1配合的继电器常闭触点KA1耦接于升压单元501和调速单元502之间用于控制二者的连接关系。
保护比较器U4的正向输入端连接一温度传感器，温度传感器检测电机的温度并输出模拟量的电压值，保护比较器U4的反向输入端输入一保护电压。当温度传感器检测到电机的温度变高后其输出的电压值相对增大，当其电压值大于保护电压后，保护比较器U4输出高电平的电压信号至第一保护电阻R31，第一保护电阻R31和第二保护电阻R32进行分压使保护三极管Q31导通，继电器线圈KA1和与其串联设置的第三保护电阻R33分别上电。继电器线圈KA1控制位于升压单元501和调速单元502之间的继电器常闭触点KA1断开，驱动电机停止上电，进入停止工作状态。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (5)
1.一种电磁智能车，包括车架(10)和与所述车架(10)滚动连接的车轮(20)，其特征是，包括：
传感器模组，用于检测磁场强度并输出检测电压；
驱动电机(1)，设置于所述车架(10)之上，与所述车轮(20)通过传动结构连接并控制所述车轮(20)进行转动；
转向舵机(6)，设置于所述车架(10)之上，通过转向结构控制所述的车轮(20)进行转向；
处理器，分别与所述的传感器模组、驱动电机(1)以及转向舵机(6)连接，根据所述检测电压控制所述转向舵机(6)以及车轮(20)进行转向；
所述的传感器模组包括四个电磁传感器，分别位于所述车架(10)的前方同一水平高度设置，包括分别设置于外侧的第一电磁传感器(71)和第四电磁传感器(74)，设置于中间的第三电磁传感器(73)和第二电磁传感器(72)，其中第一电磁传感器(71)、第二电磁传感器(72)、第三电磁传感器(73)和第四电磁传感器(74)依次排列设置；
所述的处理器分别接收所述第一电磁传感器(71)、第二电磁传感器(72)、第三电磁传感器(73)和第四电磁传感器(74)输出的第一检测电压、第二检测电压、第三检测电压和第四检测电压；
当所述的第一检测电压、第二检测电压、第三检测电压和第四检测电压呈递增状态时，所述的处理器输出第一控制信号，控制所述的转向舵机(6)带动所述车轮(20)向所述第一电磁传感器设置的一侧旋转；
当所述的第一检测电压、第二检测电压、第三检测电压和第四检测电压呈递减状态时，所述的处理器输出第二控制信号，控制所述的转向舵机(6)带动所述车轮(20)向所述第四电磁传感器设置的一侧旋转；
所述的传动结构包括：
变速箱(2)，与所述驱动电机(1)连接；
第一传动轴(3)，与所述变速箱(2)的第一输出端连接；
第一转动轴(31)，其中部与所述第一传动轴(3)的端部通过第一齿轮传动组(21)连接，其两端分别固定连接有车轮(20)，第一传动轴(3)位于所述车架(10)的后部并通过第一轴承与所述的车架(10)滚动连接；
第二转动轴(5)，其两端分别固定连接有车轮(20)，第二转动轴(5)位于所述车架(10)的前部并通过第二轴承(63)与所述的车架(10)滚动连接；
所述的第一转动轴(31)分别设置有用于提升第一转动轴(31)两侧的车轮(20)的第一升降结构(41)和第二升降结构(42)；
所述的第一升降结构(41)和第二升降结构(42)结构相同，分别包括：
第一升降轴(32)，一侧同轴固定连接有第一齿轮(412)，另一侧与车轮(20)同轴固定连接；
第二齿轮(411)，与所述第一转动轴(31)同轴固定连接，所述的第一齿轮(412)和第二齿轮(411)啮合且第二齿轮(411)位于所述第一齿轮(412)的下部；
托环(413)，直径大于所述第一升降轴(32)，套设于所述第一升降轴(32)设置；
气缸(415)以及与所述气缸(415)连接的活塞杆(414)，所述的活塞杆(414)的输出端与所述托环(413)固定连接；
所述的气缸(415)、活塞杆(414)位于所述第一升降轴(32)的上部，所述的气缸(415)与所述车架(10)固定连接；
所述的第二转动轴(5)分别设置有用于提升第二转动轴(5)两侧的车轮(20)的第三升降结构(43)和第四升降结构(44)；
所述的第三升降结构(43)和第四升降结构(44)结构相同，分别包括：
第二升降轴(51)，一侧同轴固定连接有第三齿轮，另一侧与车轮(20)同轴固定连接；
第四齿轮，与所述第二转动轴(5)同轴固定连接，所述的第四齿轮和第三齿轮啮合且第四齿轮位于所述第三齿轮的下部；
托环(413)，直径大于所述第二升降轴(51)，套设于所述第二升降轴(51)设置；
气缸(415)以及与所述气缸(415)连接的活塞杆(414)，所述的活塞杆(414)的输出端与所述托环(413)固定连接；
所述的气缸(415)、活塞杆(414)位于所述第二升降轴(51)的上部，所述的气缸(415)与所述车架(10)固定连接；
所述的车轮(20)包括4个，所述的车架(10)在每个车轮(20)的前部分别设置有对应的多个距离传感器；
所述的距离传感器以及气缸(415)分别与所述的处理器连接；
当其中任意一个距离传感器检测到车架(10)与地面之间的距离小于一阈值距离时，处理器输出控制信号控制与该距离传感器相对应的气缸(415)工作，与该距离传感器对应的车轮(20)被升高；
所述的电磁智能车的控制方法包括以下，
在检测到有第一障碍物时，控制智能车停止行驶，并使所述智能车偏离行驶方向一个角度，使得所述智能车能够兼顾前方路况和后方路况；
检测第一障碍物所处道路距离最近的一个能够正常行驶车道内是否存在第二障碍物；
利用毫米波雷达记录所述电磁智能车与所述第二障碍物之间的当前距离，以及预设时间间隔后再次使用毫米波雷达记录所述电磁智能车与所述第二障碍物之间的距离，根据相邻两次记录的距离变化，确定所述电磁智能车与所述第二障碍物之间的距离是增大还是减小；
在距离是增大时，控制所述电磁智能车前行驶入所述第二障碍物所在的车道，利用图像采集装置对车道线进行检测，利用毫米波雷达对障碍物进行检测，使所述智能车保持在车道线内行驶：
在距离是减小时，控制所述电磁智能车调头驶入所述第二障碍物所在的车道，重新进行行驶路径规划，并按重新规划的路径进行行驶。
2.根据权利要求1所述的电磁智能车，其特征是：
所述的转向结构包括：
设置于所述第二转动轴(5)中部的转向轴(62)，所述的转向轴(62)通过齿轮与所述转向舵机(6)的输出轴啮合；
所述的转向舵机(6)与所述车架(10)固定连接；
所述的第二轴承(63)的上部设置有第三轴承(64)，所述的第二轴承(63)和第三轴承(64)之间设置有连接架，所述的第三轴承(64)水平固定于所述车架(10)之上；
所述的车轮(20)可通过所述第二轴承(63)与所述车架(10)之间实现轴向转动，所述的车轮(20)可通过所述第三轴承(64)与所述车架(10)之间实现水平转动。
3.根据权利要求2所述的电磁智能车，其特征是：
第一电磁传感器(71)、第二电磁传感器(72)、第三电磁传感器(73)和第四电磁传感器(74)分别实时获取其所在位置处的电磁强度信号；
根据所述第一电磁传感器(71)、第二电磁传感器(72)、第三电磁传感器(73)和第四电磁传感器(74)输出的电磁强度信号，对所述转向舵机(6)进行控制，转向舵机(6)控制车轮(20)进行转向；
实时获取多个距离传感器与地面之间的距离信号；
根据所述多个距离传感器输出的距离信号，所述的气缸(415)进行控制进而控制车轮(20)进行升降。
4.根据权利要求3所述的电磁智能车，其特征是：
所述的根据所述第一电磁传感器(71)、第二电磁传感器(72)、第三电磁传感器(73)和第四电磁传感器(74)输出的电磁强度信号，对所述转向舵机(6)进行控制，转向舵机(6)控制车轮(20)进行转向，还包括：
对第一电磁传感器(71)、第二电磁传感器(72)、第三电磁传感器(73)和第四电磁传感器(74)输出的电磁强度信号进行排序；
当第一电磁传感器(71)、第二电磁传感器(72)、第三电磁传感器(73)和第四电磁传感器(74)输出的电磁强度信号逐渐递增时，控制车轮(20)向第一电磁传感器(71)所处位置处进行转动；
当第一电磁传感器(71)、第二电磁传感器(72)、第三电磁传感器(73)和第四电磁传感器(74)输出的电磁强度信号逐渐递减时，控制车轮(20)向第四电磁传感器(74)所处位置处进行转动。
5.根据权利要求2所述的电磁智能车，其特征是：
还包括用于控制所述驱动电机的控制系统，所述的控制系统包括：
升压单元(501)，包括依次连接的供电装置(5011)、第一稳压装置(5012)、升压装置(5013)以及第二稳压装置(5014)，用于输出稳定的工作电压；
调速单元(502)，与所述升压单元(501)耦接，包括依次连接的调压装置(5021)和控制显示装置(5022)，所述的调压装置(5021)用于调节工作电压的值并通过控制显示装置(5022)将调节后的工作电压加载至驱动电机；
保护单元(503)，用于检测电机的温度，当电机的温度达到一预设值后控制驱动电机停止工作；
所述的第一稳压装置(5012)包括第一稳压电阻R11、第二稳压电阻R12、第一稳压三极管Q11、第二稳压三极管Q12以及第一稳压电容C11，所述第一稳压电阻R11和第二稳压电阻R12串联接地，所述第一稳压电阻R11与电键S连接，第一稳压电阻R11和第二稳压电阻R12的节点耦接第一稳压三极管Q11的基极，第一稳压三极管Q11的集电极耦接第二稳压三极管Q12的发射极和基极且二者的节点耦接电键S，第二稳压三极管Q12的基极与第一稳压电容C11串联接地；
所述的升压装置(5013)包括变压器T，所述变压器T的原线圈与所述第一稳压装置(5012)连接，所述变压器T的副线圈与所述第二稳压装置(5014)连接；
所述的第二稳压装置(5014)包括第一稳压二极管D11、第二稳压二极管D12、第三稳压电阻R13和第二稳压电容C12，所述的第二稳压二极管D12和第二稳压电容C12分别与副线圈的两个端头耦接，第二稳压二极管D12和第二稳压电容C12之间连接有第三稳压电阻R13，第三稳压电阻R13和第二稳压电容C12的节点通过第一稳压二极管D11与副线圈的端头耦接；
所述的调压装置(5021)包括：
串联接地的第一调压电阻R21、第二调压电阻R22和第三调压电阻R23，第一调压电阻R21、第二调压电阻R22和第三调压电阻R23用于分压提供基准调速电压；
耦接的第一调压比较器U1和第一调压场效应管Q21，第一调压比较器U1的反向输入端耦接第二调压电阻R22和第三调压电阻R23的节点，第一调压比较器U1的正向输入端耦接第一限位电压，第一调压比较器U1的输出端耦接第一调压场效应管Q21的栅极，第一调压场效应管Q21的漏极耦接控制显示装置(5022)，第一调压场效应管Q21并联设置有第四调压电阻R24；
耦接的第二调压比较器U2和第二调压场效应管Q22，第二调压比较器U2的反向输入端耦接第二调压电阻R22和第三调压电阻R23的节点，第二调压比较器U2的正向输入端耦接第二限位电压，第二调压比较器U2的输出端耦接第二调压场效应管Q22的栅极，第二调压场效应管Q22的漏极耦接第一调压场效应管Q21的源极，第二调压场效应管Q22并联设置有第五调压电阻R25；
耦接的第三调压比较器U3和第三调压场效应管Q23，第三调压比较器U3的反向输入端耦接第二调压电阻R22和第三调压电阻R23的节点，第三调压比较器U3的正向输入端耦接第三限位电压，第三调压比较器U3的输出端耦接第三调压场效应管Q23的栅极，第三调压场效应管Q23的漏极耦接第二调压场效应管的Q22源极，第三调压场效应管Q23并联设置有第六调压电阻R26，第三调压场效应管Q23的源极接地；
所述的控制显示装置(5022)包括：
分别与电机并联设置的控制电容C13、第一控制二极管D14和第二控制发光二极管D13，所述的控制电容C13分别耦接第二稳压装置(5014)和调压装置(5021)，所述的第二控制发光二极管D13和控制电容C13之间设置有控制电阻R27。
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