CN206954207U - 一种基于电动推杆的无人驾驶汽车制动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于电动推杆的无人驾驶汽车制动机构，包括制动主缸、踏板组件、电动推杆和控制器，所述踏板组件包括制动踏板和用于将制动踏板铰接在车架上的踏板连杆，所述踏板连杆的中间设置有安装孔，所述制动主缸的活塞杆的前端与所述安装孔的侧壁相连，所述电动推杆的一端穿过所述安装孔活动穿插在活塞杆中，另一端固定安装在车架上，所述制动踏板的踏面中心设置有压力传感器，所述控制器分别与压力传感器和电动推杆电性连接。本实用新型提供了人工制动和自动制动双重制动机构，两种制动方式可以实现自由切换，确保汽车制动的准确性和安全性。

Description

一种基于电动推杆的无人驾驶汽车制动机构

技术领域

本实用新型涉及一种基于电动推杆的无人驾驶汽车制动机构，适用无人驾驶汽车制动装置领域。

背景技术

随着车辆拥有量越来越多，驾驶人员驾驶车辆的时候容易判断出错导致交通事故。无人驾驶车辆的反应速度超过人类驾驶员，可以同时处理很多信息。它的出现将人类驾驶员休息、放松，实现车辆的自动驾驶从而减少重大交通事故的发生。

目前，无人驾驶车辆技术尚未成熟，还处于从人工驾驶进入自动驾驶的过度阶段。为了安全考虑现在的无人驾驶车辆都是以人工和自动驾驶模式相互切换的方式设计的，也就是说还保留着人类驾驶员承担驾驶的能力。现有的无人驾驶汽车用制动机构是针对其驾驶模式而定的，例如自动驾驶模式即为自动制动机构工作，人工驾驶模式即为人工制动机构工作，两种驾驶模式可以通过一键切换按钮进行切换，但是在人工驾驶的时候，由于驾驶员的疲劳或者其他原因容易造成制动反应时间长，当车辆前方出现障碍物或者与前方车辆距离达到危险距离时，无法实现自动制动模式的自动切换，汽车很容易发生碰撞等安全事故，降低汽车的安全性能。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于电动推杆的无人驾驶汽车制动机构，提供了人工制动和自动制动双重制动机构，两种制动方式可以实现自由切换，确保汽车制动的准确性和安全性。

本实用新型解决上述技术问题采取的技术方案是：一种基于电动推杆的无人驾驶汽车制动机构，包括制动主缸、踏板组件、电动推杆和控制器，所述踏板组件包括制动踏板和用于将制动踏板铰接在车架上的踏板连杆，所述踏板连杆的中间设置有安装孔，所述制动主缸的活塞杆的前端与所述安装孔的侧壁相连，所述电动推杆的一端穿过所述安装孔活动穿插在活塞杆中，另一端固定安装在车架上，所述制动踏板的踏面中心设置有压力传感器，所述控制器分别与压力传感器和电动推杆电性连接。

进一步，所述踏板连杆与车架之间固定连接有一用于制动踏板复位的弹簧。

进一步，所述电动推杆包括推杆、电动机和推杆底座，所述推杆的一端安装在推杆底座上，另一端活动穿插在活塞杆中，所述电动机设置在推杆一侧的推杆底座上，所述推杆底座固定安装在车架上，所述电动机与控制器电性连接。

进一步，所述推杆的横截面尺寸小于安装孔的尺寸。

进一步，所述制动主缸包括缸体和伸缩设置在缸体内的活塞组件，所述活塞组件包括活塞和尾端连接在活塞上的活塞杆。

进一步，所述活塞杆为中空结构。

进一步，所述踏板连杆的上端连接有铰支座，所述铰支座固定安装在车架上，所述踏板连杆通过铰支座铰接在车架上。

进一步，所述安装孔的侧壁上设有一对螺栓孔，所述活塞杆的前端通过螺栓转动连接在安装孔的侧壁上。

进一步，所述控制器为单片机。

进一步，所述制动踏板的踏面上设置有防滑层。

采用了上述技术方案后，本实用新型具有以下的有益效果：本实用新型可以实现人工制动和自动制动的随意切换，并且在自动制动的过程中，控制器控制电动推杆的伸长，从而控制活塞杆对制动主缸内压力的控制，实现对无人驾驶汽车准确高效的制动。本实用新型整体结构简单，占用空间小，安装方便，并且采用人工以及自动的双重制动模式，提高了汽车的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的一种基于电动推杆的无人驾驶汽车制动机构的结构图；

图2为本实用新型的一种基于电动推杆的无人驾驶汽车制动机构的踏板组件结构图；

图中：1.制动主缸，2.电动推杆，3.控制器，4.制动踏板，5.车架，6.踏板连杆，7.安装孔，8.活塞杆，9.压力传感器，10.弹簧，11.推杆，12.电动机，13.推杆底座，14.缸体，15.活塞，16.铰支座，17.螺栓孔，18.防滑层。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-2所示，一种基于电动推杆的无人驾驶汽车制动机构，包括制动主缸1、踏板组件、电动推杆2和控制器3，所述踏板组件包括制动踏板4和用于将制动踏板4铰接在车架5上的踏板连杆6，所述踏板连杆6的中间设置有安装孔7，所述制动主缸1的活塞杆8的前端与所述安装孔7的侧壁相连，所述电动推杆2的一端穿过所述安装孔7活动穿插在活塞杆8中，另一端固定安装在车架5上，所述制动踏板4的踏面中心设置有压力传感器9，所述控制器3分别与压力传感器9和电动推杆2电性连接。

可选的，压力传感器9采用例如但不限于WH136压力传感器。

所述踏板连杆6与车架5之间固定连接有一用于制动踏板4复位的弹簧10。该弹簧10主要是用于制动踏板4被踩下时产生反力，以便驾驶人员能根据反力的大小感知踩下制动踏板4的程度，并在制动踏板4被松开的时候在弹簧10弹力的作用下及时复位。

所述电动推杆2包括推杆11、电动机12和推杆底座13，所述推杆11的一端安装在推杆底座13上，另一端活动穿插在活塞杆8中，所述电动机12设置在推杆11一侧的推杆底座13上，所述推杆底座13固定安装在车架5上，所述电动机12与控制器电性连接。推杆底座13内设置有传动机构，电动机12通过传动机构与推杆11相连，控制器3控制电动机12转动，电动机12利用传动机构带动推杆11工作，传动机构将电动机12的转动运动转换为推杆11的直线运动，从而实现车辆的制动。

可选的，上述传动机构采用例如但不限于齿轮传动机构，电动机12采用例如但不限于直流电动机。

所述推杆11的横截面尺寸小于安装孔7的尺寸，推杆11穿过安装孔7时，其外壁可以不与安装孔7的内壁接触，降低安装孔7与推杆11之间的摩擦力，方便推杆11的伸缩，提高车辆的制动效率。

所述制动主缸1包括缸体14和伸缩设置在缸体14内的活塞组件，所述活塞组件包括活塞15和尾端连接在活塞15上的活塞杆8。活塞杆8的移动带动活塞15的移动，从而使缸体14内的压力产生变化，实现车辆的制动。

所述活塞杆8为中空结构，推杆11活动穿插在活塞杆8的内部，制动结构处于原始状态即未制动状态时，推杆11靠近制动主缸1的一端贯穿整个活塞杆8的内部，即推杆11靠近制动主缸1的一端与活塞15相接触，从而在进行制动的过程中推杆11的伸长能够立即推动活塞15的移动。

所述踏板连杆6的上端连接有铰支座16，所述铰支座16固定安装在车架5上，所述踏板连杆6通过铰支座16铰接在车架6上。在驾驶人员踩下制动踏板4时，制动踏板4通过踏板连杆6围绕铰支座16转动。

所述安装孔7的侧壁上设有一对螺栓孔17，所述活塞杆8的前端通过螺栓转动连接在安装孔7的侧壁上。

所述控制器3为单片机。

可选的，单片机采用例如但不限于MCS-51单片机。

所述制动踏板4的踏面上设置有防滑层18。

可选的，防滑层18采用例如但不限于橡胶套。

无人驾驶汽车可以通过一键切换按钮来切换汽车的驾驶模式，即自动驾驶模式和人工驾驶模式，一般情况下，一键切换按钮可以设置在例如方向盘旁边的位置，方便驾驶人员进行操作，在车辆切换到自动驾驶模式时，采用自动制动模式，无人驾驶汽车上的探测器实时监测车辆前侧的障碍物情况，控制器接收探测器的信号，当出现障碍物时实现自动制动。

当车辆切换到人工驾驶模式时，采用人工自动制动模式。在人工制动模式下，探测器同样处于工作状态，当出现障碍物时，驾驶人员若及时采取制动，自动制动模式停止，若驾驶人员未及时进行制动，控制器接收信号车辆采取自动制动模式。其中，两种制动模式的具体操作方法如下：

人工制动时，驾驶员踩下制动踏板4，制动踏板4中心的压力传感器9将压力信号转换成电信号传输至控制器3中，控制器3控制电动机12不工作，继而推杆11无伸缩，在踩下制动踏板4的时候，弹簧10伸长，踏板连杆6推动活塞杆8后移，带动活塞15在缸体14后移，从而使制动主缸1内产生压力，实现人工制动。在制动结束时，制动踏板4被松开，弹簧10回缩，踏板连杆6带动制动踏板4在弹簧10弹力的作用下回复至原始位置。

自动制动模式时，控制器3可接收汽车探测器的信号，当汽车前面出现障碍物或者离前车的距离达到危险距离时，控制器3根据信号控制电动机12工作，电动机12正转，利用传动机构带动推杆11伸长，推杆11的伸长推动活塞15在缸体14内后移，使制动主缸1内产生压力，实现自动制动，并且在推杆11伸长的过程中，活塞15的后移带动活塞杆8后移，从而带动踏板连杆6和制动踏板4后移，弹簧10伸长。在制动结束后，控制器3控制电动机12反转，推杆11收缩至原始位置，弹簧10收缩，踏板连杆6带动活塞杆8以及活塞15在弹力的作用下均回至原始位置。

其中电动机12的正转是指使推杆11伸长时所转动的方向，同样其反转是指使推杆11收缩时的转动方向。

可选的，探测器采用例如但不限于超声波传感器、毫米波雷达、激光测距仪和激光雷达，该探测器可以设置在但不限于车辆的前保险杠上。

本实用新型不仅在自动驾驶模式下可以实现自动制动，而且当车辆在人工驾驶模式下驾驶人员未及时进行制动时，自动制动模式工作，实现车辆的自动制动，两种制动模式自由切换，提高了汽车的安全性能。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于电动推杆的无人驾驶汽车制动机构，其特征在于：包括制动主缸、踏板组件、电动推杆和控制器，所述踏板组件包括制动踏板和用于将制动踏板铰接在车架上的踏板连杆，所述踏板连杆的中间设置有安装孔，所述制动主缸的活塞杆的前端与所述安装孔的侧壁相连，所述电动推杆的一端穿过所述安装孔活动穿插在活塞杆中，另一端固定安装在车架上，所述制动踏板的踏面中心设置有压力传感器，所述控制器分别与压力传感器和电动推杆电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于电动推杆的无人驾驶汽车制动机构，其特征在于：所述踏板连杆与车架之间固定连接有一用于制动踏板复位的弹簧。

3.根据权利要求1所述的一种基于电动推杆的无人驾驶汽车制动机构，其特征在于：所述电动推杆包括推杆、电动机和推杆底座，所述推杆的一端安装在推杆底座上，另一端活动穿插在活塞杆中，所述电动机设置在推杆一侧的推杆底座上，所述推杆底座固定安装在车架上，所述电动机与控制器电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于电动推杆的无人驾驶汽车制动机构，其特征在于：所述推杆的横截面尺寸小于安装孔的尺寸。

5.根据权利要求1所述的一种基于电动推杆的无人驾驶汽车制动机构，其特征在于：所述制动主缸包括缸体和伸缩设置在缸体内的活塞组件，所述活塞组件包括活塞和尾端连接在活塞上的活塞杆。

6.根据权利要求5所述的一种基于电动推杆的无人驾驶汽车制动机构，其特征在于：所述活塞杆为中空结构。

7.根据权利要求1所述的一种基于电动推杆的无人驾驶汽车制动机构，其特征在于：所述踏板连杆的上端连接有铰支座，所述铰支座固定安装在车架上，所述踏板连杆通过铰支座铰接在车架上。

8.根据权利要求1所述的一种基于电动推杆的无人驾驶汽车制动机构，其特征在于：所述安装孔的侧壁上设有一对螺栓孔，所述活塞杆的前端通过螺栓转动连接在安装孔的侧壁上。

9.根据权利要求1所述的一种基于电动推杆的无人驾驶汽车制动机构，其特征在于：所述控制器为单片机。

10.根据权利要求1所述的一种基于电动推杆的无人驾驶汽车制动机构，其特征在于：所述制动踏板的踏面上设置有防滑层。