CN113335368A - 一种智能汽车人机协同转向输入装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能汽车人机协同转向输入装置，包括：驾驶人输入箱，其内设置有主动滚轮、从动滚轮以及传动带；主动滚轮及从动滚轮分别连接转向管柱及第一输入轴，转向管柱用于供驾驶人输入转向转矩；驾驶人输入箱中设置能量回收单元，以回收传动带回转产生的能量；机器输入箱，其内设置有电动机，电动机连接摩擦轮组，摩擦轮组连接第二输入轴；机器输入箱内设置有速度监测器，速度监测器能检测机器转向输入速度并在速度过快时报警；耦合箱，耦合箱内设置有摩擦带，摩擦带的一端连接第一输入轴及第二输入轴上，摩擦带的另一端连接总输出轴；固定箱，用于固定于车厢内。本发明结构简单，可靠性高，能回收能量，能在机器转向输入速度过快时预警。

Description

一种智能汽车人机协同转向输入装置

技术领域

本发明涉及智能汽车技术领域，尤其涉及一种智能汽车人机协同转向输入装置。

背景技术

目前，随着现代制造业与新一代信息技术的深度融合，智能汽车已成为未来汽车工业发展的潮流和前沿。智能汽车装配有先进的车载传感器、控制器、执行器，具备复杂环境感知、规划决策、智能控制等功能，可实现辅助驾驶、部分自动驾驶、高度自动驾驶以及完全自主驾驶等不同等级的辅助控制。

智能汽车人机协同控制是指：驾驶员和智能控制系统同时控制,协同完成驾驶任务,其目的是通过人机智能的混合增强与协作,在满足驾驶员主观感受的同时,提高车辆的操控性、安全性、经济型和舒适性。

目前市场上现有的智能汽车人机协同转向输入的相关技术往往存在两大问题：一、人机协同转向输入方式过于简单，驾驶人使用过程中对合成效果体验极差；二、结构过于复杂，在没有大幅度提高合成效果的情况下使成本大大提升。另外，现有的智能汽车人机协同转向输入装置不具备能量回收能力以及不能实现对机器转向输入速度的监督，也不能有效的实现智能汽车人机协同转向输入装置的固定和安装。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单，可靠性高，能回收能量，能在机器转向输入速度过快时预警的智能汽车人机协同转向输入装置。

本发明采用以下技术方案：

一种智能汽车人机协同转向输入装置，包括：

驾驶人输入箱，所述驾驶人输入箱内设置有主动滚轮、从动滚轮以及套设于所述主动滚轮及所述从动滚轮上的传动带；所述主动滚轮及所述从动滚轮分别连接转向管柱及第一输入轴，所述转向管柱用于供驾驶人输入转向转矩，所述转向管柱及所述第一输入轴均穿设于所述驾驶人输入箱上；所述驾驶人输入箱中设置有能量回收单元，以回收所述传动带回转产生的能量；

机器输入箱，所述机器输入箱内设置有电动机，所述电动机连接摩擦轮组，所述摩擦轮组连接有第二输入轴；所述机器输入箱内设置有速度监测器，所述速度监测器能检测机器转向输入速度并在速度过快时报警；

耦合箱，所述耦合箱内设置有摩擦带，所述摩擦带一端的左右两侧套接在所述第一输入轴及所述第二输入轴上，所述摩擦带的另一端连接总输出轴；

固定箱，用于将所述智能汽车人机协同转向输入装置固定于车厢内。

可选的，所述能量回收单元包括：

运动臂，固定于所述传动带上；

位移磁铁，与所述运动臂抵接，能在所述运动臂的推动下移动；

斜导体，设于所述位移磁铁的上方且连接能量回收电路，当所述运动臂在所述传动带的带动下移动时，推动所述位移磁铁移动，所述位移磁铁磁感线切割所述斜导体以实现磁生电，感应电流经过能量回收电路进行回收。

可选的，所述能量回收电路包括：

二极管和蓄电池，所述二极管及所述蓄电池与所述斜导体串联以形成能量回收电路。

可选的，所述从动滚轮同轴连接有第一锥齿轮，所述第一输入轴与所述从动滚轮连接的一端设置有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮啮合，以使所述从动滚轮与所述第一输入轴连接。

可选的，所述摩擦轮组包括第一摩擦轮、第二摩擦轮以及第三摩擦轮；所述第二摩擦轮与所述电动机连接，所述第一摩擦轮及所述第三摩擦轮均与所述第二摩擦轮接触，所述第一摩擦轮与所述第二输入轴连接；所述速度监测器设于所述第三摩擦轮上。

可选的，所述第二输入轴与所述第一摩擦轮连接的一端设置有第三锥齿轮，所述第一摩擦轮同轴连接有第四锥齿轮，所述第三锥齿轮与所述第四锥齿轮啮合；

所述第二摩擦轮同轴连接有第五锥齿轮，所述电动机连接有传动轴，所述传动轴的末端设置有第六锥齿轮，所述第五锥齿轮与所述第六锥齿轮啮合。

可选的，所述速度监测器包括：

速度监测器外壳，设于所述第三摩擦轮上；

第二回位弹簧，其一端与所述速度监测器外壳靠近所述第三摩擦轮轮心的一端连接；

离心块，与所述第二回位弹簧的另一端连接；

顶杆，与所述离心块连接；

可动导体板，与所述顶杆连接；

报警电路，所述可动导体板能控制所述报警电路的通断。

可选的，所述耦合箱中，所述第一输入轴的末端设置有第一输入摩擦筒，所述第二输入轴的末端设置有第二输入摩擦筒，所述摩擦带一端的左右两侧分别套设于所述第一输入摩擦筒及所述第二输入摩擦筒上；

所述摩擦带的另一端套接有输出摩擦筒，所述输出摩擦筒的末端固定有第七锥齿轮，所述总输出轴与所述摩擦带连接的一端设置有第八锥齿轮，所述第七锥齿轮与所述第八锥齿轮啮合，以使所述摩擦带与所述总输出轴连接。

可选的，所述固定箱内设置有第一铁芯及第二铁芯，所述第一铁芯及所述第二铁芯的外周分别设置有第一线圈及第二线圈，所述第一线圈及所述第二线圈上分别连接有第一夹紧杆和第二夹紧杆；所述固定箱内还设置有电压控制器，所述电压控制器与所述第一线圈及所述第二线圈连接，所述电压控制器能控制所述第一线圈及所述第二线圈上的电压值增大，以使所述第一线圈与所述第二线圈相互靠近，以带动所述第一夹紧杆及所述第二夹紧杆相互夹紧。

可选的，所述电压控制器包括控制杆以及对称设于所述控制杆两侧的第一长条电阻及第二长条电阻，所述控制杆的底端设置有斜面，所述第一长条电阻及所述第二长条电阻上分别设置有用于控制电阻值的第一指针片及第二指针片，所述第一指针片及所述第二指针片分别通过左位移杆及右位移杆与所述控制杆的底端抵接；向下推动控制杆时，能推动位移杆及指针片移动，以增大长条电阻接入电路中的电阻值；所述第一长条电阻及所述第二长条电阻分别连接所述第一线圈及所述第二线圈的两端，以增大所述第一线圈及所述第二线圈的电压值。

本发明的有益之处在于：整体结构简单，可靠性较高，且便于检修；驾驶人输入箱中通过传动带进行传动，且设置了能量回收单元来回收传动带回转产生的能量，以实现能量回收，节能环保；机器输入箱中设置了速度监测器，能实时监测机器转向输入速度并在速度过快时报警，提升安全性能；固定箱能将整个智能汽车人机协同转向输入装置固定在车厢内。

附图说明

图1是本发明中智能汽车人机协同转向输入装置实施例的结构示意图；

图2是本发明中智能汽车人机协同转向输入装置实施例的主视结构示意图；

图3是本发明中智能汽车人机协同转向输入装置实施例的侧视结构示意图；

图4是本发明中驾驶人输入箱的内部结构示意图；

图5是本发明中电能回收箱的内部结构示意图；

图6是本发明中机器输入箱的内部结构示意图；

图7是本发明中速度监测器的内部结构示意图；

图8是本发明中耦合箱的内部结构示意图；

图9是本发明中固定箱的内部结构示意图；

图10是本发明中电压控制器的内部结构示意图。

图中：

1、驾驶人输入箱；2、机器输入箱；3、耦合箱；4、固定箱；5、加强连接板；6、转向管柱；7、第一输入轴；8、第二输入轴；9、第一夹紧杆；

10、第二夹紧杆；11、主动滚轮；12、传动带；13、从动滚轮；14、第一锥齿轮；15、第二锥齿轮；16、运动臂；17、位移板；18、第一回位弹簧；19、第一弹簧端块；

20、横向导轨；21、终端纵板；22、位移磁铁；23、第一斜导体；24、第一导电柱；25、第二导电柱；26、第二斜导体；27、第三导电柱；28、第四导电柱；29、电能回收箱；

30、固定端块；31、导线；32、第一二极管；33、第二二极管；34、第三二极管；35、第四二极管；36、蓄电池；37、第三锥齿轮；38、第四锥齿轮；39、第一摩擦轮；

40、第二摩擦轮；41、第五锥齿轮；42、第六锥齿轮；43、传动轴；44、联轴器；45、输出轴；46、电动机；47、电动机底板；48、信号线带；49、电动机控制器；

50、第三摩擦轮；51、固定转轴；52、速度监测器；53、第二回位弹簧；54、离心块；55、顶杆；56、可动导体板；57、第三回位弹簧；58、第二回位弹簧端块；59、左端片；

60、右端片；61、第一电源；62、蜂鸣器；63、第一输入摩擦筒；64、第二输入摩擦筒；65、摩擦带；66、输出摩擦筒；67、第七锥齿轮；68、第八锥齿轮；69、总输出轴；

70、电压控制器；71、控制杆；72、第一横臂；73、第一纵臂；74、第一线圈；75、第二横臂；76、第二纵臂；77、第二线圈；78、第一铁芯；79、第二铁芯；

80、第一引电片；81、第二引电片；82、第三引电片；83、第四引电片；84、梯形块；85、左位移杆；86、右位移杆；87、第一指针片；88、第一长条电阻；89、第二电源；

90、第一固定电阻；91、第二指针片；92、第二长条电阻；93、第三电源；94、第二固定电阻；95、第四回位弹簧；96、导向杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明提供了一种智能汽车人机协同转向输入装置。如图1至图3所示，智能汽车人机协同转向输入装置包括驾驶人输入箱1、机器输入箱2、耦合箱3和固定箱4。驾驶人输入箱1用于供驾驶员输入转向转矩。机器输入箱2用于通过机器输入箱2内的电动机46实现机器转向输入。耦合箱3用于将驾驶员输入转向转矩和机器转向输入进行合成，形成最终输出的转向转矩。固定箱4用于将整个智能汽车人机协同转向输入装置固定在车厢内，实现智能汽车人机协同转向输入装置的安装和固定。具体的，如图1所示，驾驶人输入箱1位于耦合箱3的左方，机器输入箱2位于耦合箱3的右方，固定箱4设于耦合箱3的底部，驾驶人输入箱1和机器输入箱2之间还通过加强连接板5固定。加强连接板5的左端下表面与驾驶人输入箱1的上表面固定连接，加强连接板5的右端下表面与机器输入箱2的上表面固定连接。

如图4所示，驾驶人输入箱1内设置有主动滚轮11、从动滚轮13以及套设于主动滚轮11和从动滚轮13上的传动带12。主动滚轮11和从动滚轮13分别连接转向管柱6及第一输入轴7，转向管柱6用于供驾驶人输入转向转矩，转向管柱6和第一输入轴7均穿设于驾驶人输入箱1上，以使驾驶人将转向转矩通过转向管柱6输入至驾驶人输入箱1中，并通过第一输入轴7将转向转矩传递至耦合箱3。驾驶人输入箱1中设置有能量回收单元，可以回收传动带12回转产生的能量。

进一步的，如图4所示，能量回收单元包括：

运动臂16，固定于传动带12上；

位移磁铁22，与运动臂16抵接，能在运动臂16的推动下移动；

斜导体(包括第一斜导体23和第二斜导体26)，设于位移磁铁22的上方且连接能量回收电路，当运动臂16在传动带12的带动下移动时，推动位移磁铁22移动，位移磁铁22磁感线切割斜导体以实现磁生电，感应电流经过能量回收电路进行回收。

进一步的，如图5所示，能量回收电路包括：

二极管和蓄电池36，二极管及蓄电池36与斜导体串联以形成能量回收电路。

具体的，驾驶人输入箱1中：

驾驶人输入箱1的内部左表面固定有第一弹簧端块19，第一弹簧端块19的右表面与第一回位弹簧18的左端固定连接，第一回位弹簧18的右端与位移板17的左表面固定连接，位移板17的下端左表面与运动臂16的顶端右表面接触，位移板17的顶端设置有位移磁铁22，位移板17的后表面与横向导轨20的前表面配合，位移板17能在横向导轨20上滑动，横向导轨20的右端设置有终端纵板21，终端纵板21用于对位移板17进行限位。

驾驶人输入箱1的内部上表面固定有电能回收箱29，电能回收箱29的下部自左至右依次设置有第一导电柱24、第二导电柱25、第三导电柱27、第四导电柱28，第一导电柱24、第二导电柱25的底端分别与第一斜导体23的左右端连接，第三导电柱27、第四导电柱28的底端分别与第二斜导体26的左右端连接。第一导电柱24、第四导电柱28的顶端之间通过导线31串联有第一二极管32、第二二极管33，第二导电柱25、第三导电柱27的顶端之间通过导线31串联有第三二极管34、第四二极管35，第一二极管32的右端与第三二极管34的右端之间通过导线31串联有蓄电池36，第一二极管32、第四二极管35的左端为正极，第二二极管33、第三二极管34的左端为负极。第一斜导体23、第一导电柱24、第一二极管32、蓄电池36、第三二极管34及第四二极管35为一个能量回收回路，第二斜导体26、第四导电柱28、第二二极管33、蓄电池36、第四二极管35及第三导电柱27为另一个能量回收回路。以上设置，能够实现能量回收功能，驾驶人通过转向管柱6输入旋转运动后带动主动滚轮11、传动带12、从动滚轮13运动，运动臂16随着传动带12运动并推动位移板17、位移磁铁22运动，位移磁铁22运动过程中磁感线切割第一斜导体23、第二斜导体26以实现磁生电，感应电流经过第一二极管32、第二二极管33、第三二极管34、第四二极管35的整流作用后存入到蓄电池36之中。斜导体也可以根据需要设置多个或只设置一个，在此不作限制。

从动滚轮13的中部同轴固定有第一锥齿轮14，第一输入轴7与从动滚轮13连接的一端设置有第二锥齿轮15，第一锥齿轮14与第二锥齿轮15啮合，以使从动滚轮13与第一输入轴7连接。具体的，第一锥齿轮14的右部与第二锥齿轮15的后部接触啮合，第二锥齿轮15的右端与第一输入轴7的左端固定连接，第一输入轴7的右端伸入到耦合箱3的内部。

如图6所示，机器输入箱2内设置有电动机46，电动机46连接摩擦轮组，摩擦轮组连接有第二输入轴8。机器输入箱2内设置有速度监测器52，速度监测器52能检测机器转向输入速度并在速度过快时报警。

进一步的，摩擦轮组包括第一摩擦轮39、第二摩擦轮40以及第三摩擦轮50。第二摩擦轮40与电动机46连接，第一摩擦轮39及第三摩擦轮50均与第二摩擦轮40接触，以使第二摩擦轮40带动第一摩擦轮39和第三摩擦轮50转动。第一摩擦轮39与第二输入轴8连接，第一摩擦轮39带动第二输入轴8转动，以使第二输入轴8将机器输入箱2的转向传递至耦合箱3。速度监测器52设置在第三摩擦轮50上。

进一步的，第二输入轴8与第一摩擦轮39连接的一端设置有第三锥齿轮37，第一摩擦轮39同轴连接有第四锥齿轮38，第三锥齿轮37与第四锥齿轮38啮合，以使第一摩擦轮39与第二输入轴8连接。第二摩擦轮40同轴连接有第五锥齿轮41，电动机46连接有传动轴43，传动轴43的末端设置有第六锥齿轮42，第五锥齿轮41与第六锥齿轮42啮合，以使电动机46带动第二摩擦轮40转动。

进一步的，如图7所示，速度监测器52包括：

速度监测器52外壳，设于第三摩擦轮50上；

第二回位弹簧53，其一端与速度监测器52外壳靠近第三摩擦轮50轮心的一端连接；

离心块54，与第二回位弹簧53的另一端连接；

顶杆55，与离心块54连接；

可动导体板56，与顶杆55连接；

报警电路，可动导体板56能控制报警电路的通断。

具体的，机器输入箱2中：

如图6所示，机器输入箱2的内部上表面固定有电动机底板47，电动机底板47的底端设置有电动机46，电动机46的右表面通过信号线带48与电动机控制器49的左表面电性连接，电动机46的底部动力输出端设置有输出轴45。输出轴45的底端通过联轴器44与传动轴43的顶端连接，传动轴43的底端设置有第六锥齿轮42，第六锥齿轮42的后部与第五锥齿轮41的上部接触啮合，第五锥齿轮41固定在第二摩擦轮40的中部。第二摩擦轮40的外周左部与第一摩擦轮39的外周右部接触，第一摩擦轮39的中部设置有第四锥齿轮38，第四锥齿轮38的左部与第三锥齿轮37的后部接触啮合，第三锥齿轮37的左端面与第二输入轴8的右端固定连接，第二输入轴8的左端伸入到耦合箱3的内部。

机器输入箱2的内部设置有第三摩擦轮50，第三摩擦轮50的中部设置有固定转轴51，第三摩擦轮50的外周左部与第二摩擦轮40的外周右部接触，第三摩擦轮50的上部固定有速度监测器52。如图7所示，速度监测器52的内部下表面与第二回位弹簧53的底端固定连接，第二回位弹簧53的顶端与离心块54的下表面通过焊接固定连接，离心块54的上表面设置有顶杆55，顶杆55的顶端设置有可动导体板56，可动导体板56的上表面与第三回位弹簧57的底端固定连接，第三回位弹簧57的顶端与第二回位弹簧端块58的底端固定连接，第二回位弹簧端块58固定在速度监测器52内。可动导体板56的上方设置有左端片59、右端片60，左端片59的左侧面与右端片60的右侧面之间通过导线31串联有第一电源61、蜂鸣器62。以上设置，使得本发明的智能汽车人机协同转向输入装置能够实现对机器转向输入速度的监督，当输入速度过高时进行及时的预警。电动机46工作并将动力通过输出轴45、联轴器44、传动轴43传递到第六锥齿轮42，第六锥齿轮42与第五锥齿轮41接触啮合，动力通过第二摩擦轮40分别传递到第一摩擦轮39、第三摩擦轮50。当第三摩擦轮50转速过高时，由于离心力作用，离心块54克服第二回位弹簧53的回位力向远离第三摩擦轮50轮心的方向移动，顶杆55推动可动导体板56向上运动并与左端片59、右端片60的下表面接触连通，接通报警电路，进而蜂鸣器62获电并发出蜂鸣警报，以提醒使用者当前机器转向输入转速偏高。

如图8所示，耦合箱3内设置有摩擦带65，摩擦带65一端的左右两侧套接在第一输入轴7及第二输入轴8上，摩擦带65的另一端连接总输出轴69，从而通过摩擦带65将第一输入轴7及第二输入轴8的转向合成至总输出轴69输出，也就是将驾驶人输入箱1的驾驶人转向和机器输入箱2的机器转向合成至总输出轴69输出。

进一步的，第一输入轴7的末端设置有第一输入摩擦筒63，第二输入轴8的末端设置有第二输入摩擦筒64，摩擦带65一端的左右两侧分别套设于第一输入摩擦筒63及第二输入摩擦筒64上。

摩擦带65的另一端套接有输出摩擦筒66，输出摩擦筒66的末端固定有第七锥齿轮67，总输出轴69与摩擦带65连接的一端设置有第八锥齿轮68，第七锥齿轮67与第八锥齿轮68啮合，以使摩擦带65与总输出轴69连接。

具体的，耦合箱3中：

如图8所示，耦合箱3的内部设置有摩擦带65，摩擦带65类似于一个传动皮带。摩擦带65的左上部的内周与第一输入摩擦筒63的右部外周接触，第一输入摩擦筒63的左表面与第一输入轴7的右端固定连接。摩擦带65的右上部的内周与第二输入摩擦筒64的左部外周接触，第二输入摩擦筒64的右表面与第二输入轴8的左端固定连接。摩擦带65的右下部的内周与输出摩擦筒66的左部外周接触，输出摩擦筒66的右端固定有第七锥齿轮67，第七锥齿轮67的后部与第八锥齿轮68的左部接触啮合，第八锥齿轮68的中部固定有总输出轴69。驾驶人转向输入以及机器转向输入分别通过第一输入轴7、第二输入轴8传递到摩擦带65，最后通过总输出轴69进行输出。

如图9所示，固定箱4内设置有第一铁芯78及第二铁芯79，第一铁芯78及第二铁芯79的外周分别设置有第一线圈74及第二线圈77。第一线圈74及第二线圈77上分别连接有第一夹紧杆9和第二夹紧杆10。固定箱4内还设置有电压控制器70，电压控制器70与第一线圈74及第二线圈77连接，电压控制器70能控制第一线圈74及第二线圈77上的电压值增大，以使第一线圈74与第二线圈77相互靠近，进而带动第一夹紧杆9及第二夹紧杆10相互夹紧。第一夹紧杆9及第二夹紧杆10相互夹紧即可将智能汽车人机协同转向输入装置夹设在车厢内。

进一步的，如图10所示，电压控制器70包括控制杆71以及对称设于控制杆71两侧的第一长条电阻88及第二长条电阻92，控制杆71的底端设置有斜面，第一长条电阻88及第二长条电阻92上分别设置有用于控制电阻值的第一指针片87及第二指针片91，第一指针片87及第二指针片91分别通过左位移杆85及右位移杆86与控制杆71的底端抵接。当向下推动控制杆71时，能推动位移杆及指针片移动，以增大长条电阻接入电路中的电阻值。第一长条电阻88及第二长条电阻92分别连接第一线圈74及第二线圈77的两端，当第一长条电阻88及第二长条电阻92的电阻值增加时，即可增大第一线圈74及第二线圈77的电压值。第一线圈74、第二线圈77获的电压值变大，进而产生的磁感应力越大，第一铁芯78、第二铁芯79之间的磁场吸引力越大，第一线圈74、第二线圈77分别带动第一纵臂73、第二纵臂76进行靠拢，通过第一夹紧杆9、第二夹紧杆10实现夹紧固定

具体的，固定箱4中：

固定箱4的内部设置有导向杆96，导向杆96的前表面左右两侧分别与第一纵臂73、第二纵臂76的后表面接触配合。第一纵臂73的底端与第一横臂72的右端固定连接，第一纵臂73的左端与第一夹紧杆9的顶端固定连接。第二纵臂76的底端与第二横臂75的右端固定连接，第二横臂75的右端与第二夹紧杆10的顶端固定连接。第一纵臂73的顶端设置有第一线圈74，第一线圈74包裹在第一铁芯78的中部外周，第一线圈74的上表面自左至右依次设置有第一引电片80、第二引电片81。第二纵臂76的顶端设置有第二线圈77，第二线圈77包裹在第二铁芯79的中部外周，第二线圈77的上表面自左至右依次设置有第三引电片82、第四引电片83。固定箱4的内部设置有电压控制器70，如图10，电压控制器70的上部设置有控制杆71，控制杆71的底端设置有梯形块84，梯形块84使得控制杆71的底端具有斜面。梯形块84的底端与第四回位弹簧95的顶端固定连接，第四回位弹簧95的底端与固定端块30的顶端固定连接。梯形块84的左斜面与左位移杆85的右端接触，梯形块84的右斜面与右位移杆86的左端接触。左位移杆85的左端下表面固定有第一指针片87，第一指针片87的底端与第一长条电阻88的上表面接触，第一指针片87的左端与第一长条电阻88的右端之间通过导线31串联有第二电源89、第一固定电阻90。第二电源89的左侧为正极，第一指针片87的左端与第一引电片80的顶端通过导线31电性连接。右位移杆86的右端下表面固定有第二指针片91，第二指针片91的底端与第二长条电阻92的上表面接触，第二指针片91的右端与第二长条电阻92的左端之间通过导线31串联有第三电源93、第二固定电阻94。第三电源93的左侧为正极，第二指针片91的右端与第四引电片83的顶端通过导线31电性连接。以上设计，能够实现智能汽车人机协同转向输入装置对外界基于磁力的夹紧固定功能，使用者向下按动控制杆71后，控制杆71推动梯形块84向下位移，进而使得左位移杆85向左位移、右位移杆86向右位移，进而第一长条电阻88、第二长条电阻92接入电路中的阻值变大，第一线圈74、第二线圈77获的电压值变大，进而产生的磁感应力越大，第一铁芯78、第二铁芯79之间的磁场吸引力越大，第一线圈74、第二线圈77分别带动第一纵臂73、第二纵臂76进行靠拢，通过第一夹紧杆9、第二夹紧杆10实现对外界的夹紧固定。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能汽车人机协同转向输入装置，其特征在于，包括：

驾驶人输入箱(1)，所述驾驶人输入箱(1)内设置有主动滚轮(11)、从动滚轮(13)以及套设于所述主动滚轮(11)及所述从动滚轮(13)上的传动带(12)；所述主动滚轮(11)及所述从动滚轮(13)分别连接转向管柱(6)及第一输入轴(7)，所述转向管柱(6)用于供驾驶人输入转向转矩，所述转向管柱(6)及所述第一输入轴(7)均穿设于所述驾驶人输入箱(1)上；所述驾驶人输入箱(1)中设置有能量回收单元，以回收所述传动带(12)回转产生的能量；

机器输入箱(2)，所述机器输入箱(2)内设置有电动机(46)，所述电动机(46)连接摩擦轮组，所述摩擦轮组连接有第二输入轴(8)；所述机器输入箱(2)内设置有速度监测器(52)，所述速度监测器(52)能检测机器转向输入速度并在速度过快时报警；

耦合箱(3)，所述耦合箱(3)内设置有摩擦带(65)，所述摩擦带(65)一端的左右两侧套接在所述第一输入轴(7)及所述第二输入轴(8)上，所述摩擦带(65)的另一端连接总输出轴(69)；

固定箱(4)，用于将所述智能汽车人机协同转向输入装置固定于车厢内。

2.根据权利要求1所述的智能汽车人机协同转向输入装置，其特征在于，所述能量回收单元包括：

运动臂(16)，固定于所述传动带(12)上；

位移磁铁(22)，与所述运动臂(16)抵接，能在所述运动臂(16)的推动下移动；

斜导体，设于所述位移磁铁(22)的上方且连接能量回收电路，当所述运动臂(16)在所述传动带(12)的带动下移动时，推动所述位移磁铁(22)移动，所述位移磁铁(22)磁感线切割所述斜导体以实现磁生电，感应电流经过能量回收电路进行回收。

3.根据权利要求2所述的智能汽车人机协同转向输入装置，其特征在于，所述能量回收电路包括：

二极管和蓄电池(36)，所述二极管及所述蓄电池(36)与所述斜导体串联以形成能量回收电路。

4.根据权利要求1所述的智能汽车人机协同转向输入装置，其特征在于，所述从动滚轮(13)同轴连接有第一锥齿轮(14)，所述第一输入轴(7)与所述从动滚轮(13)连接的一端设置有第二锥齿轮(15)，所述第一锥齿轮(14)与所述第二锥齿轮(15)啮合，以使所述从动滚轮(13)与所述第一输入轴(7)连接。

5.根据权利要求1所述的智能汽车人机协同转向输入装置，其特征在于，所述摩擦轮组包括第一摩擦轮(39)、第二摩擦轮(40)以及第三摩擦轮(50)；所述第二摩擦轮(40)与所述电动机(46)连接，所述第一摩擦轮(39)及所述第三摩擦轮(50)均与所述第二摩擦轮(40)接触，所述第一摩擦轮(39)与所述第二输入轴(8)连接；所述速度监测器(52)设于所述第三摩擦轮(50)上。

6.根据权利要求5所述的智能汽车人机协同转向输入装置，其特征在于，所述第二输入轴(8)与所述第一摩擦轮(39)连接的一端设置有第三锥齿轮(37)，所述第一摩擦轮(39)同轴连接有第四锥齿轮(38)，所述第三锥齿轮(37)与所述第四锥齿轮(38)啮合；

所述第二摩擦轮(40)同轴连接有第五锥齿轮(41)，所述电动机(46)连接有传动轴(43)，所述传动轴(43)的末端设置有第六锥齿轮(42)，所述第五锥齿轮(41)与所述第六锥齿轮(42)啮合。

7.根据权利要求5所述的智能汽车人机协同转向输入装置，其特征在于，所述速度监测器(52)包括：

速度监测器(52)外壳，设于所述第三摩擦轮(50)上；

第二回位弹簧(53)，其一端与所述速度监测器(52)外壳靠近所述第三摩擦轮(50)轮心的一端连接；

离心块(54)，与所述第二回位弹簧(53)的另一端连接；

顶杆(55)，与所述离心块(54)连接；

可动导体板(56)，与所述顶杆(55)连接；

报警电路，所述可动导体板(56)能控制所述报警电路的通断。

8.根据权利要求1所述的智能汽车人机协同转向输入装置，其特征在于，所述耦合箱(3)中，所述第一输入轴(7)的末端设置有第一输入摩擦筒(63)，所述第二输入轴(8)的末端设置有第二输入摩擦筒(64)，所述摩擦带(65)一端的左右两侧分别套设于所述第一输入摩擦筒(63)及所述第二输入摩擦筒(64)上；

所述摩擦带(65)的另一端套接有输出摩擦筒(66)，所述输出摩擦筒(66)的末端固定有第七锥齿轮(67)，所述总输出轴(69)与所述摩擦带(65)连接的一端设置有第八锥齿轮(68)，所述第七锥齿轮(67)与所述第八锥齿轮(68)啮合，以使所述摩擦带(65)与所述总输出轴(69)连接。

9.根据权利要求1所述的智能汽车人机协同转向输入装置，其特征在于，所述固定箱(4)内设置有第一铁芯(78)及第二铁芯(79)，所述第一铁芯(78)及所述第二铁芯(79)的外周分别设置有第一线圈(74)及第二线圈(77)，所述第一线圈(74)及所述第二线圈(77)上分别连接有第一夹紧杆(9)和第二夹紧杆(10)；所述固定箱(4)内还设置有电压控制器(70)，所述电压控制器(70)与所述第一线圈(74)及所述第二线圈(77)连接，所述电压控制器(70)能控制所述第一线圈(74)及所述第二线圈(77)上的电压值增大，以使所述第一线圈(74)与所述第二线圈(77)相互靠近，以带动所述第一夹紧杆(9)及所述第二夹紧杆(10)相互夹紧。

10.根据权利要求9所述的智能汽车人机协同转向输入装置，其特征在于，所述电压控制器(70)包括控制杆(71)以及对称设于所述控制杆(71)两侧的第一长条电阻(88)及第二长条电阻(92)，所述控制杆(71)的底端设置有斜面，所述第一长条电阻(88)及所述第二长条电阻(92)上分别设置有用于控制电阻值的第一指针片(87)及第二指针片(91)，所述第一指针片(87)及所述第二指针片(91)分别通过左位移杆(85)及右位移杆(86)与所述控制杆(71)的底端抵接；向下推动控制杆(71)时，能推动位移杆及指针片移动，以增大长条电阻接入电路中的电阻值；所述第一长条电阻(88)及所述第二长条电阻(92)分别连接所述第一线圈(74)及所述第二线圈(77)的两端，以增大所述第一线圈(74)及所述第二线圈(77)的电压值。

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