CN110667688A - 一种基于近场通信技术的磁悬浮智能方向盘 - Google Patents
一种基于近场通信技术的磁悬浮智能方向盘 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种基于近场通信技术的磁悬浮智能方向盘，磁悬浮底座装置在整体模组架构底座上；方向盘及悬浮底座分别设有上磁铁和下磁铁，方向盘悬浮于磁悬浮底座上方；方向盘还设有多个水平磁性柱，悬浮底座上设有多个用于吸引磁性柱的水平线圈，水平线圈中电流大小发生变化时水平磁性柱带动方向盘本体发生转动；上磁铁和下磁铁相互排斥，使方向盘本体悬浮起来；利用磁悬浮原理将汽车方向盘悬浮在磁悬浮底座上，使汽车方向盘可随意伸缩，并通过近场通信技术，控制信号在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换，从而便于驾驶者切换无人驾驶和人工驾驶模式，可充分提升驾驶仓内的空间利用率，并提高驾驶体验感，充分表现了现代智能驾驶的乐趣。
Description
技术领域
本发明公开一种基于近场通信技术的磁悬浮智能方向盘，方向盘采用无接触式磁悬浮方式，属于汽车方向盘技术领域。
背景技术
现在无人驾驶技术逐渐普及，无人驾驶车辆是智能车辆的一种，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶的目的，方便了人们的生活。现阶段L4级无人驾驶的车辆同时也具备方向盘操作的驾驶功能，但由于受到机械摩擦的限制，导致方向盘转速慢，使操作上有限制性，同时也缺乏灵活性和便捷性。当前，在无人驾驶的模式下，传统的方向盘会占用车辆驾仓的空间，限制驾驶者的活动，驾驶体验感大大降低。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于近场通信技术的磁悬浮智能方向盘，将方向盘通过磁力悬浮于座舱，并通过无线电力传输进行供电，从而提升了人工驾驶及无人驾驶模式切换时的驾驶体验。
本发明所述的一种基于近场通信技术的磁悬浮智能方向盘，其技术解决方案如下：
包括方向盘本体和磁悬浮底座及主机屏幕；磁悬浮底座通过整体支撑架构与整体模组架构底座固定连接；主机屏幕位于磁悬浮底座的上部，用于显示车辆及操作信息；方向盘本体设有轴线垂直向下的上磁铁，悬浮底座设有与上磁铁极性相同的下磁铁，方向盘本体悬浮于磁悬浮底座上方；方向盘本体上设有多个水平磁性柱，悬浮底座上设有多个用于吸引磁性柱的水平线圈，水平线圈所在平面与水平磁性柱所在平面平行，水平磁性柱的垂直投影位于水平线圈的内侧，水平线圈中电流大小发生变化时水平磁性柱带动方向盘本体发生转动；上磁铁和下磁铁相互排斥，使方向盘本体悬浮起来；水平线圈通电后对水平磁性柱产生吸引，产生旋转力矩，使水平磁性柱发生转动。
所述的一种基于近场通信技术的磁悬浮智能方向盘，磁悬浮底座上设有磁场传感器和竖直线圈，磁场传感器用于检测水平磁性柱的位置，竖直线圈位于上磁铁下方，竖直线圈的轴线方向竖直向上，当通过竖直线圈的电流大小发生变化时，竖直线圈通过吸引上磁铁来调整方向盘本体的前后、左右位置，从而消除方向盘本体在水平方向上受到的干扰，使方向盘整体保持相对的平衡；当通过水平线圈的电流不再发生变化，方向盘本体处于悬浮状态；当方向盘本体平衡在在参考位置时受到外界的扰动，就会偏离其参考位置，这时磁场传感器便会检测出方向盘本体偏离参考位置的位移，然后通过近场通信技术将这一控制信号在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换，从而调节竖直线圈产生控制磁力，从而驱动方向盘本体返回到稳定的平衡位置，确保方向盘本体始终能处于相对稳定的平衡状态，达到悬浮效果。
本发明所述的一种基于近场通信技术的磁悬浮智能方向盘，竖直线圈在磁悬浮底座内等角度均布。
本发明所述的一种基于近场通信技术的磁悬浮智能方向盘，方向盘本体内设有电池和与电池相连的接收感应线圈，磁悬浮底座内设有发送感应线圈，发送感应线圈通电后产生磁场，接收感应线圈内产生感应电流对电池充电。
本发明所述的一种基于近场通信技术的磁悬浮智能方向盘，上磁铁和下磁铁均为永磁铁，水平磁性柱为永磁铁、电磁铁或者磁性材料制成。
本发明的积极效果在于：利用磁悬浮原理将汽车方向盘悬浮在磁悬浮底座上，使汽车方向盘可随意伸缩，并通过近场通信技术，控制信号在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换，从而便于驾驶者切换无人驾驶和人工驾驶模式，可充分提升驾驶仓内的空间利用率，并提高驾驶体验感，充分表现了现代智能驾驶的乐趣。
附图说明
图1 是本发明的结构示意图；
图中，1、主机屏幕；2、方向盘本体；3、水平磁性柱；4、上磁铁；5、磁悬浮底座；6、接收感应线圈；7、竖直线圈；8、发送感应线圈；9、水平线圈；10、下磁铁；11、整体支撑架构；12、整体模组架构底座；13、磁场传感器。
具体实施方式
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的，本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
实施例1
参考图1所示，本发明提供的基于近场通信技术的磁悬浮智能方向盘，包括方向盘本体2、磁悬浮底座5、整体模组架构底座12、整体支撑架构11及主机屏幕1；磁悬浮底座5通过整体支撑架构11与整体模组架构底座12固定连接；方向盘本体2设有轴线垂直向下的上磁铁4，磁悬浮底座5设有与上磁铁4极性相同的下磁铁10，方向盘本体2悬浮于磁悬浮底座5的侧上方。
方向盘本体2上设有多个水平磁性柱3，水平磁性柱3的轴线方向与上磁铁4的轴线方向垂直；磁悬浮底座5上设有多个用于吸引水平磁性柱3的水平线圈9；水平线圈9所在平面与水平磁性柱3所在平面平行；水平磁性柱3的垂直投影位于水平线圈9的内侧，水平线圈9中电流大小发生变化时水平磁性柱3带动方向盘本体2发生转动；上磁铁4、下磁铁10和水平磁性柱3均为永磁铁；
磁悬浮底座5上还设有磁场传感器13和竖直线圈7，磁场传感器13用于检测水平磁性柱3的位置；竖直线圈7位于水平磁性柱3和上磁铁4的下方，竖直线圈7的轴线方向竖直向上，竖直线圈7用于调整上磁铁4的位置，当通过竖直线圈7的电流大小发生变化时，水平磁性柱3带动方向盘本体2发生转动。
方向盘本体2内设有电池和与电池相连的接收感应线圈6，磁悬浮底座5内设有发送感应线圈8，发送感应线圈8通电后产生磁场，接收感应线圈6内产生感应电流对电池充电。竖直线圈7在磁悬浮底座5内等角度均布。
Claims (5)
1.一种基于近场通信技术的磁悬浮智能方向盘，其特征在于：包括方向盘本体和磁悬浮底座及主机屏幕；磁悬浮底座通过整体支撑架构与整体模组架构底座固定连接；主机屏幕位于磁悬浮底座的上部，用于显示车辆及操作信息；方向盘本体设有轴线垂直向下的上磁铁，悬浮底座设有与上磁铁极性相同的下磁铁，方向盘本体悬浮于磁悬浮底座上方；方向盘本体上设有多个水平磁性柱，悬浮底座上设有多个用于吸引磁性柱的水平线圈，水平线圈所在平面与水平磁性柱所在平面平行，水平磁性柱的垂直投影位于水平线圈的内侧，水平线圈中电流大小发生变化时水平磁性柱带动方向盘本体发生转动；上磁铁和下磁铁相互排斥，使方向盘本体悬浮起来；水平线圈通电后对水平磁性柱产生吸引，产生旋转力矩，使水平磁性柱发生转动。
2.如权利要求1所述的一种基于近场通信技术的磁悬浮智能方向盘，其特征在于：
磁悬浮底座上设有磁场传感器和竖直线圈，磁场传感器用于检测水平磁性柱的位置，竖直线圈位于上磁铁下方，竖直线圈的轴线方向竖直向上，当通过竖直线圈的电流大小发生变化时，竖直线圈通过吸引上磁铁来调整方向盘本体的前后、左右位置，从而消除方向盘本体在水平方向上受到的干扰，使方向盘整体保持相对的平衡；当通过水平线圈的电流不再发生变化，方向盘本体处于悬浮状态；当方向盘本体平衡在在参考位置时受到外界的扰动，就会偏离其参考位置，这时磁场传感器便会检测出方向盘本体偏离参考位置的位移，然后通过近场通信技术将这一控制信号在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换，从而调节竖直线圈产生控制磁力，从而驱动方向盘本体返回到稳定的平衡位置，确保方向盘本体始终能处于相对稳定的平衡状态，达到悬浮效果。
3.如权利要求2所述的一种基于近场通信技术的磁悬浮智能方向盘，其特征在于：竖直线圈在磁悬浮底座内等角度均布。
4.如权利要求2所述的一种基于近场通信技术的磁悬浮智能方向盘，其特征在于：方向盘本体内设有电池和与电池相连的接收感应线圈，磁悬浮底座内设有发送感应线圈，发送感应线圈通电后产生磁场，接收感应线圈内产生感应电流对电池充电。
5.如权利要求1或2所述的一种基于近场通信技术的磁悬浮智能方向盘，其特征在于：上磁铁和下磁铁均为永磁铁，水平磁性柱为永磁铁、电磁铁或者磁性材料制成。
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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| CN110667688A true CN110667688A (zh) | 2020-01-10 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113696726A (zh) * | 2020-05-22 | 2021-11-26 | 上海汽车集团股份有限公司 | 一种汽车及其可移动位置的中控台 |
| CN114056417A (zh) * | 2021-12-11 | 2022-02-18 | 西安合众思壮导航技术有限公司 | 一种用于方向盘系统的无线通讯方法 |
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2019
- 2019-11-12 CN CN201911102817.9A patent/CN110667688A/zh active Pending
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