CN114228827A - 一种车辆辅助自动驾驶系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种车辆辅助自动驾驶系统，所述辅助自动驾驶系统包括软硬件系统，具体的，所述硬件系统包括左右放置的固定架a及固定架b，所述固定架b内可转动的设置有方向盘控制轴，所述方向盘控制轴的左端固定连接有限制块，所述方向盘控制轴上套设有传动滑块，所述传动滑块与所述方向盘控制轴之间花键连接且可在所述方向盘控制轴上滑动，所述传动滑块左侧面与所述限制块右侧面之间连接有顶推弹簧a，所述传动滑块的右侧面上固定连接有脱离滑块，本例旨在设计一种在发生包括但不仅限于雨天侧滑或车速过快紧急避让或车技不熟悉情况时解除方向盘控制并对车辆进行自动控制的车辆辅助自动驾驶系统。
Description
技术领域
本发明车辆自动驾驶技术领域，具体的，为一种车辆辅助自动驾驶系统。
背景技术
自动驾驶汽车又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。在20世纪已有数十年的历史，21世纪初呈现出接近实用化的趋势。
自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。
自动驾驶技术的实现需要多重系统时间相互配合实现，但是局限于技术壁垒以及使用成本，当前绝大部分汽车还无法使用自动驾驶系统，而仅有部分高级车辆内部设置有自动驾驶系统，而于2022年之前也曾报道出多次车辆自动驾驶发生驾驶事故的情况，因此当前的自动驾驶技术的安全性还需进行较大的改进；
另外，在通过人工驾驶汽车时，若发生包括但不仅限于雨天侧滑或车速过快紧急避让或车技不熟悉情况时，由于驾驶人员下意识条件反射的猛转方向盘进行避让，极易造成车辆失控反而造成更严重的事故发生，因此，本例旨在设计一种在发生包括但不仅限于雨天侧滑或车速过快紧急避让或车技不熟悉情况时解除方向盘控制并对车辆进行自动控制的车辆辅助自动驾驶系统。
发明内容
为解决上述问题，本例设计了一种车辆辅助自动驾驶系统，所述辅助自动驾驶系统包括软硬件系统，具体的，所述硬件系统包括左右放置的固定架a及固定架b，所述固定架b内可转动的设置有方向盘控制轴，所述方向盘控制轴的左端固定连接有限制块，所述方向盘控制轴上套设有传动滑块，所述传动滑块与所述方向盘控制轴之间花键连接且可在所述方向盘控制轴上滑动，所述传动滑块左侧面与所述限制块右侧面之间连接有顶推弹簧a，所述传动滑块的右侧面上固定连接有脱离滑块，所述脱离滑块与所述传动滑块之间通过连接推杆连接，所述脱离滑块右侧面上固定设置有磁体，所述固定架b的左侧端面上固定设置有可与所述磁体配合的电磁体；
所述固定架a内可转动的设置有方向轴，所述方向轴的右端固定连接有方向控制齿轮，所述方向轴与所述方向盘控制轴位于同一轴线上；
所述固定架a及所述固定架b上侧设置有固定架c，所述固定架c内设置有开口向下的控制室，所述控制室右侧壁内设置有传动槽，所述控制室内可转动的设置有转轴，所述转轴的左端延伸出所述固定架c的左侧面外并固定设置有可与所述方向控制齿轮啮合连接的传动齿轮，所述转轴的右端固定连接有可在所述控制室内转动的套轴，所述套轴上可滑动的套设有滑动套块，所述滑动套块左侧面与所述转轴之间连接有顶推弹簧b，所述滑动套块与固定设置在所述传动滑块周侧弧形壁上的齿环啮合连接且相互卡接，所述滑动套块的右侧面上设置有锥齿槽，所述传动槽内可转动的设置有转动圆块，所述转动圆块的左侧面上固定设置有可与所述锥齿槽卡接的锥齿块，所述套轴的右端与所述锥齿块固定连接；
所述转动圆块上侧设置有自动控制驱动系统，所述自动控制驱动系统启动，车辆制动系统同步启动。
可优选的：所述方向盘控制轴的右端连接于车辆控制方向盘，所述方向轴的左端连接于车辆方向控制轴，所述固定架c、所述固定架a与所述固定架b为同一整体。
可优选的：车架上固定设置有雷达探测器，所述雷达探测器分别有四组及八组安装方式，分别为固定设置于所述车架前后左右四个角以及除四个角意外的所述车架的四个面上，所述雷达探测器之间连接有软件系统，所述软件系统包括控制模块、数据传输模块、微处理器及故障处理模块，所述软件系统收集并处理所述雷达探测器探测到的物体信号并对所述自动控制驱动系统以及所述电磁体及所述磁体进行控制，进而实现对于辅助自动驾驶系统的驱动控制。
可优选的：所述方向盘控制轴包括三段分布，分别为自左向右分布的光轴及限制传动轴及方向控制输入轴，所述光轴与所述限制传动轴首尾间固定连接，所述限制传动轴与所述方向控制输入轴之间固定连接，所述限制块固定连接于所述光轴的左端；
所述传动滑块可滑动的套设于所述光轴与所述限制传动轴上，所述脱离滑块套设于所述方向控制输入轴上，位于所述限制传动轴的外侧弧形面上环形阵列且固定的设置有齿牙，所述传动滑块的套孔内侧壁上固定设置有可与所述齿牙之间左右滑动且转动卡接的内齿牙，通过所述磁体与所述电磁体之间的相互作用力可推动所述脱离滑块左右滑动，进而带动所述传动滑块在所述光轴及所述限制传动轴之间滑动，进而使得所述内齿牙与所述齿牙之间卡接或脱离，以此实现所述方向控制输入轴与所述方向轴之间的传动连接于断开，以此可解除方向盘的驱动并由所述自动控制驱动系统接手对于所述车架方向控制，所述自动控制驱动系统由所述雷达探测器探测到的信号及所述软件系统进行控制。
可优选的：所述滑动套块上开设有与所述齿环啮合的齿牙结构，该齿牙结构的左端固定连接。
可优选的：所述自动控制驱动系统包括固定设置于所述传动槽右侧内壁内的驱动电机，所述驱动电机的左端动力连接有与所述转动圆块啮合连接的驱动齿轮；
所述驱动电机受到所述软件系统的控制。
可优选的：所述方向盘控制轴与所述固定架b之间固定设置有转速传感器，所述转速传感器与所述雷达探测器之间配合并判断所述磁体与所述电磁体之间是否进行通电并产生相互作用力，所述转速传感器在所述方向盘控制轴转速达到预设值时对车辆状态进行判断，并根据正常行驶及危机情况下对于车辆方向盘控制习惯及操作习惯对预设值进行反馈设定，以此判断出在发生包括但不仅限于侧滑或紧急避让情况时对于方向盘的紧急操作，所述转速传感器在所述方向盘控制轴转速达到或大于预设值时判断为司机已无法正常对车辆方向进行控制，以此解除方向盘对车辆转向控制并由所述自动控制驱动系统配合所述雷达探测器对车辆进行方向控制。
有益效果：不同于当前已有的自动驾驶技术系统，本装置仅在车辆发生失控时对车辆进行控制并控制车辆进行停靠，较现有的自动驾驶系统，本例所设计控制系统具有技术难度较低，使用成本较低，安装方便等特点，可更加普遍的使用于车辆内且在平时不影响车辆的驾驶，而在发生进给情况时本装置可接手对车辆的控制，通过电脑控制以及雷达扫描计算车辆最优制动路线取代人体下意识的条件反射动作，具有更高的安全性。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的具体的，实施例及附图作以详细描述。
图1为本发明的一种车辆辅助自动驾驶系统的整体结构示意图；
图2为雷达探测器与车架的结构关系图；
图3为传动滑块与齿环的结构示意图；
图4为方向盘控制轴的结构示意图；
图5为四组雷达探测器的安装控制图；
图6为八组雷达探测器的安装控制图。
具体的，实施方式
下面结合图1至图6对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
本发明涉及一种车辆辅助自动驾驶系统，下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明：
本发明所述的一种车辆辅助自动驾驶系统，如附图1-附图6所示的所述辅助自动驾驶系统，所述辅助自动驾驶系统包括软硬件系统，具体的，所述硬件系统包括左右放置的固定架a133及固定架b134，所述固定架b134内可转动的设置有方向盘控制轴112，所述方向盘控制轴112的左端固定连接有限制块111，所述方向盘控制轴112上套设有传动滑块115，所述传动滑块115与所述方向盘控制轴112之间花键连接且可在所述方向盘控制轴112上滑动，所述传动滑块115左侧面与所述限制块111右侧面之间连接有顶推弹簧a113，所述传动滑块115的右侧面上固定连接有脱离滑块118，所述脱离滑块118与所述传动滑块115之间通过连接推杆117连接，所述脱离滑块118右侧面上固定设置有磁体121，所述固定架b134的左侧端面上固定设置有可与所述磁体121配合的电磁体124；
所述固定架a133内可转动的设置有方向轴102，所述方向轴102的右端固定连接有方向控制齿轮103，所述方向轴102与所述方向盘控制轴112位于同一轴线上；
所述固定架a133及所述固定架b134上侧设置有固定架c101，所述固定架c101内设置有开口向下的控制室152，所述控制室152右侧壁内设置有传动槽151，所述控制室152内可转动的设置有转轴105，所述转轴105的左端延伸出所述固定架c101的左侧面外并固定设置有可与所述方向控制齿轮103啮合连接的传动齿轮104，所述转轴105的右端固定连接有可在所述控制室152内转动的套轴107，所述套轴107上可滑动的套设有滑动套块108，所述滑动套块108左侧面与所述转轴105之间连接有顶推弹簧b106，所述滑动套块108与固定设置在所述传动滑块115周侧弧形壁上的齿环114啮合连接且相互卡接，所述滑动套块108的右侧面上设置有锥齿槽109，所述传动槽151内可转动的设置有转动圆块127，所述转动圆块127的左侧面上固定设置有可与所述锥齿槽109卡接的锥齿块128，所述套轴107的右端与所述锥齿块128固定连接；
所述转动圆块127上侧设置有自动控制驱动系统，所述自动控制驱动系统启动，车辆制动系统同步启动。
有益的，所述方向盘控制轴112的右端连接于车辆控制方向盘，所述方向轴102的左端连接于车辆方向控制轴，所述固定架c101、所述固定架a133与所述固定架b134为同一整体。
有益的，如附图1、附图2及附图5至附图6所示，车架146上固定设置有雷达探测器147，所述雷达探测器147分别有四组及八组安装方式，分别为固定设置于所述车架146前后左右四个角以及除四个角意外的所述车架146的四个面上，所述雷达探测器147之间连接于软件系统148，所述软件系统148包括控制模块、数据传输模块、微处理器及故障处理模块，所述软件系统148收集并处理所述雷达探测器147探测到的物体信号并对所述自动控制驱动系统以及所述电磁体124及所述磁体121进行控制，进而实现对于辅助自动驾驶系统的驱动控制。
有益的，如附图4所示的所述方向盘控制轴112，所述方向盘控制轴112包括三段分布，分别为自左向右分布的光轴141及限制传动轴142及方向控制输入轴144，所述光轴141与所述限制传动轴142首尾间固定连接，所述限制传动轴142与所述方向控制输入轴144之间固定连接，所述限制块111固定连接于所述光轴141的左端；
所述传动滑块115可滑动的套设于所述光轴141与所述限制传动轴142上，所述脱离滑块118套设于所述方向控制输入轴144上，位于所述限制传动轴142的外侧弧形面上环形阵列且固定的设置有齿牙143，所述传动滑块115的套孔内侧壁上固定设置有可与所述齿牙143之间左右滑动且转动卡接的内齿牙154，通过所述磁体121与所述电磁体124之间的相互作用力可推动所述脱离滑块118左右滑动，进而带动所述传动滑块115在所述光轴141及所述限制传动轴142之间滑动，进而使得所述内齿牙154与所述齿牙143之间卡接或脱离，以此实现所述方向控制输入轴144与所述方向轴102之间的传动连接于断开，以此可解除方向盘的驱动并由所述自动控制驱动系统接手对于所述车架146方向控制，所述自动控制驱动系统由所述雷达探测器147探测到的信号及所述软件系统148进行控制。
有益的，如附图1所示，所述滑动套块108上开设有与所述齿环114啮合的齿牙结构，该齿牙结构的左端固定连接。
有益的，如附图1所示的所述自动控制驱动系统，所述自动控制驱动系统包括固定设置于所述传动槽151右侧内壁内的驱动电机131，所述驱动电机131的左端动力连接有与所述转动圆块127啮合连接的驱动齿轮132；
所述驱动电机131受到所述软件系统148的控制。
有益的，所述方向盘控制轴112与所述固定架b134之间固定设置有转速传感器126，所述转速传感器126与所述雷达探测器147之间配合并判断所述磁体121与所述电磁体124之间是否进行通电并产生相互作用力，所述转速传感器126在所述方向盘控制轴112转速达到预设值时对车辆状态进行判断，并根据正常行驶及危机情况下对于车辆方向盘控制习惯及操作习惯对预设值进行反馈设定，以此判断出在发生包括但不仅限于侧滑或紧急避让情况时对于方向盘的紧急操作，所述转速传感器126在所述方向盘控制轴112转速达到或大于预设值时判断为司机已无法正常对车辆方向进行控制，以此解除方向盘对车辆转向控制并由所述自动控制驱动系统配合所述雷达探测器147对车辆进行方向控制。
初始状态时，所述传动滑块115在所述方向盘控制轴112上处于最右侧位置，所述内齿牙154与所述齿牙143之间相互卡接，所述滑动套块108在所述控制室152内最大限度右移，此时，所述锥齿块128卡接于所述锥齿槽109内，此时，通过方向盘控制所述方向盘控制轴112可带动所述方向轴102同步转动，以此对车辆方向进行控制；
在所述转速传感器126检测到所述方向盘控制轴112转速达到或超过预设值时，(所述预设值由根据正常行驶及危机情况下对于车辆方向盘不同的控制习惯及操作习惯对预设值进行反馈设定，以此判断出在发生包括但不仅限于侧滑或紧急避让情况时的最优值)，所述电磁体124通电并对所述磁体121产生向左侧的相互作用力，此时，所述脱离滑块118在作用力的推动下向左侧移动，并通过所述连接推杆117带动所述传动滑块115及所述齿环114向左侧移动，进而使得所述内齿牙154与所述齿牙143脱离卡接，此过程中，所述顶推弹簧a113逐渐被压缩，同时车辆制动系统开启；
所述传动滑块115向左侧移动过程中，所述齿环114上的齿牙通过推动所述滑动套块108上齿牙左端的连接部推动所述滑动套块108同步向左侧移动，并带动所述顶推弹簧b106压缩，同时，所述锥齿块128脱离出所述锥齿槽109外，此时，所述方向盘控制轴112与所述方向轴102之间失去传动，此时，所述驱动电机131启动并通过所述转动圆块127带动所述转轴105转动，并通过所述方向控制齿轮103带动所述方向轴102转动，并配合于所述雷达探测器147对所述车架146周侧障碍物及环境的探测以及所述软件系统148计算出的最佳结果控制所述驱动齿轮132的转角，对车辆进行控制避让停止。
本发明的有益效果：不同于当前已有的自动驾驶技术系统，本装置仅在车辆发生失控时对车辆进行控制并控制车辆进行停靠，较现有的自动驾驶系统，本例所设计控制系统具有技术难度较低，使用成本较低，安装方便等特点，可更加普遍的使用于车辆内且在平时不影响车辆的驾驶，而在发生进给情况时本装置可接手对车辆的控制，通过电脑控制以及雷达扫描计算车辆最优制动路线取代人体下意识的条件反射动作，具有更高的安全性。
通过以上方式，本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出各种改变。
Claims (7)
1.一种车辆辅助自动驾驶系统，所述辅助自动驾驶系统包括软硬件系统，所述硬件系统包括左右放置的固定架a及固定架b，所述固定架b内可转动的设置有方向盘控制轴，所述方向盘控制轴的左端固定连接有限制块，所述方向盘控制轴上套设有传动滑块，所述传动滑块与所述方向盘控制轴之间花键连接且可在所述方向盘控制轴上滑动，所述传动滑块左侧面与所述限制块右侧面之间连接有顶推弹簧a，所述传动滑块的右侧面上固定连接有脱离滑块，所述脱离滑块与所述传动滑块之间通过连接推杆连接，所述脱离滑块右侧面上固定设置有磁体，所述固定架b的左侧端面上固定设置有可与所述磁体配合的电磁体；
所述固定架a内可转动的设置有方向轴，所述方向轴的右端固定连接有方向控制齿轮，所述方向轴与所述方向盘控制轴位于同一轴线上；
所述固定架a及所述固定架b上侧设置有固定架c，所述固定架c内设置有开口向下的控制室，所述控制室右侧壁内设置有传动槽，所述控制室内可转动的设置有转轴，所述转轴的左端延伸出所述固定架c的左侧面外并固定设置有可与所述方向控制齿轮啮合连接的传动齿轮，所述转轴的右端固定连接有可在所述控制室内转动的套轴，所述套轴上可滑动的套设有滑动套块，所述滑动套块左侧面与所述转轴之间连接有顶推弹簧b，所述滑动套块与固定设置在所述传动滑块周侧弧形壁上的齿环啮合连接且相互卡接，所述滑动套块的右侧面上设置有锥齿槽，所述传动槽内可转动的设置有转动圆块，所述转动圆块的左侧面上固定设置有可与所述锥齿槽卡接的锥齿块，所述套轴的右端与所述锥齿块固定连接；
所述转动圆块上侧设置有自动控制驱动系统，所述自动控制驱动系统启动，车辆制动系统同步启动。
2.如权利要求1所述的一种车辆辅助自动驾驶系统，其特征在于：所述方向盘控制轴的右端连接于车辆控制方向盘，所述方向轴的左端连接于车辆方向控制轴，所述固定架c、所述固定架a与所述固定架b为同一整体。
3.如权利要求2所述的一种车辆辅助自动驾驶系统，其特征在于：车架上固定设置有雷达探测器，所述雷达探测器分别有四组及八组安装方式，分别为固定设置于所述车架前后左右四个角以及除四个角意外的所述车架的四个面上，所述雷达探测器之间连接有软件系统，所述软件系统包括控制模块、数据传输模块、微处理器及故障处理模块，所述软件系统收集并处理所述雷达探测器探测到的物体信号并对所述自动控制驱动系统以及所述电磁体及所述磁体进行控制。
4.如权利要求1所述的一种车辆辅助自动驾驶系统，其特征在于：所述方向盘控制轴包括三段分布，分别为自左向右分布的光轴及限制传动轴及方向控制输入轴，所述光轴与所述限制传动轴首尾间固定连接，所述限制传动轴与所述方向控制输入轴之间固定连接，所述限制块固定连接于所述光轴的左端；
所述传动滑块可滑动的套设于所述光轴与所述限制传动轴上，所述脱离滑块套设于所述方向控制输入轴上，位于所述限制传动轴的外侧弧形面上环形阵列且固定的设置有齿牙，所述传动滑块的套孔内侧壁上固定设置有可与所述齿牙之间左右滑动且转动卡接的内齿牙。
5.如权利要求3所述的一种车辆辅助自动驾驶系统，其特征在于：所述滑动套块上开设有与所述齿环啮合的齿牙结构，该齿牙结构的左端固定连接。
6.如权利要求5所述的一种车辆辅助自动驾驶系统，其特征在于：所述自动控制驱动系统包括固定设置于所述传动槽右侧内壁内的驱动电机，所述驱动电机的左端动力连接有与所述转动圆块啮合连接的驱动齿轮；
所述驱动电机受到所述软件系统的控制。
7.如权利要求6所述的一种车辆辅助自动驾驶系统，其特征在于：所述方向盘控制轴与所述固定架b之间固定设置有转速传感器，所述转速传感器与所述雷达探测器之间配合并判断所述磁体与所述电磁体之间是否进行通电并产生相互作用力，所述转速传感器在所述方向盘控制轴转速达到预设值时对车辆状态进行判断，并根据正常行驶及危机情况下对于车辆方向盘控制习惯及操作习惯对预设值进行反馈设定，以此判断出在发生包括但不仅限于侧滑或紧急避让情况时对于方向盘的紧急操作。
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
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