CN207029145U - 一种无人驾驶车辆的踏板装置及制动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种制动装置，尤其涉及一种无人驾驶车辆的踏板装置及制动装置，包括自动控制组件和人工控制组件；其中所述人工控制组件包括铰接于车架上的制动踏板，与所述制动踏板中部连接的推杆，以及安装于所述制动踏板外表面上的压力传感器；所述自动控制组件包括固定于车架上的动力元件，与所述动力元件连接的丝杠机构；以及所述丝杠机构包括一与所述动力元件输出端连接的丝杠，以及用于连接所述丝杠和所述推杆的连接件。

Description

一种无人驾驶车辆的踏板装置及制动装置

技术领域

本实用新型涉及一种制动装置，尤其涉及一种无人驾驶车辆的踏板装置及制动装置。

背景技术

无人驾驶车辆能够根据行驶环境进行自动控制车辆的制动机构。考虑到无人驾驶车辆还处于试验阶段以及各种安全因素，无人驾驶车辆必须同时具有自动控制制动装置和人工操作制动装置两种制动模式。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无人驾驶车辆的踏板装置及制动装置，解决了结构简单，快速实现人工和自动两种模式切换的制动装置，使行驶更加安全的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了技术方案为：一种无人驾驶车辆制动装置的踏板装置，包括自动控制组件和人工控制组件；其中所述人工控制组件包括铰接于车架上的制动踏板，与所述制动踏板中部连接的推杆，以及安装于所述制动踏板外表面上的压力传感器；所述自动控制组件包括固定于车架上的动力元件，与所述动力元件连接的丝杠机构；以及所述丝杠机构包括一与所述动力元件输出端连接的丝杠，以及用于连接所述丝杠和所述推杆的连接件。

进一步，所述连接件上包括一与所述丝杠互相配合的内螺纹孔；以及一用于与所述推杆固定连接的挡块。

进一步，所述人工控制组件还包括一端与所述制动踏板连接另一端固定于所述车架上的复位弹簧；以及所述制动踏板通过一铰支座活动安装于所述车架上。

进一步，所述制动踏板与所述推杆之间通过一推杆接头活动连接。

进一步，所述的制动踏板包括外表面设有所述压力传感器的脚踏本体，连接于脚踏本体右侧的曲面部分，以及连接于所述脚踏本体左侧的阻挡部；其中所述曲面部分分为上曲面和下曲面，并且所述阻挡部的高度大于踏板本体高度。

又一方面，本实用新型还提供一种无人驾驶车辆制动装置，包括如上所述的踏板装置，以及控制组件；其中所述控制组件包括一分别与所述踏板装置中的压力传感器和动力元件电性连接的控制模块，与所述控制模块电性连接的设于汽车方向盘上的手控模块，以及制动模块；所述制动模块包括与所述踏板装置中推杆一端部连接的制动机构；所述制动机构包括主制动缸，所述主制动缸包括一与所述推杆连接的主活塞；即通过所述推杆的运动带动主活塞运动。

进一步，所述控制模块包括与所述压力传感器电性连接的人工/自动切换模块和与所述动力元件电性连接的自动控制模块；所述人工/自动切换模块与所述手控模块电性连接。

进一步，所述制动机构还包括一通过管道与所述主制动缸连接的副制动鼓；所述副制动鼓包括内侧设置的中部开设有轮轴孔的制动底板，以及设于所述制动底板上的左制动蹄和右制动蹄；其中所述左制动蹄外侧安装有左摩擦片，右制动蹄外侧安装有右摩擦片；所述左制动蹄顶端通过上支撑销连接所述制动底板；所述左制动蹄底端右侧设有安装于所述制动底板上的下制动轮缸，所述下制动轮缸左侧设有第一轮缸活塞杆；以及所述右制动蹄底端通过下支撑销连接制动底板；所述右制动蹄顶端左侧设有安装于所述制动底板上的上制动轮缸，所述上制动轮缸右侧设有第二轮缸活塞杆；所述下制动轮缸和上制动轮缸均通过油管连接主制动缸。

进一步，所述上制动轮缸包括上轮缸筒体，设于所述上轮缸筒体后端的第一轮缸调节杆，与所述第一轮缸调节杆连接的设于上轮缸筒体内的第一轮缸调节活塞，以及设于所述上轮缸筒体内的一端与所述第一轮缸调节活塞连接另一端与设置在上轮缸筒体内的第一轮缸驱动活塞连接的第一轮缸制动油腔；所述上轮缸筒体侧面连接油管，所述油管连通所述第一轮缸制动油腔，所述第一轮缸驱动活塞相对于连接所述第一轮缸制动油腔的另一端连接第一轮缸活塞杆，所述第一轮缸活塞缸生出上轮缸筒体。

进一步，所述下制动轮缸包括下轮缸筒体，设于所述下轮缸筒体后端的第二轮缸调节杆，与所述第二轮缸调节杆连接的设于下轮缸筒体内的第二轮缸调节活塞，以及设于所述下轮缸筒体内的并且一端与所述第二轮缸调节活塞连接另一端与设置在下轮缸筒体内的第二轮缸驱动活塞连接的第二轮缸制动油腔；所述下轮缸筒体侧面连接油管，所述油管连通所述第二轮缸制动油腔，所述第二轮缸驱动活塞相对于连接所述第二轮缸制动油腔的另一端连接第二轮缸活塞杆，所述第二轮缸活塞缸生出下轮缸筒体。

本实用新型的有益效果为：通过设置的自动控制组件使无人驾驶汽车在正常行驶中能自动制动，通过人工控制组件中的设于制动踏板上的压力传感器，能在人工制动时传递信号给控制模块，断开自动制动的信号，当压力传感器无压力时，传递信号给人工/自动切换模块，快速切换至自动控制状态，使人工制动与自动制动互不干扰，使行驶更加安全可靠；并且采用丝杠机构，使整个制动装置结构简单，安装和维护更加方便。采用的制动踏板提高了使用者的舒适性。采用的主制动缸和副制动鼓，制动效果好，提高了制动时的制动力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的踏板装置的结构示意图；

图2是本实用新型的踏板装置中的制动踏板示意图；

图3是本实用新型的无人驾驶车辆制动装置的制动模块的结构示意图；

图4是本实用新型的制动模块的上制动轮缸的结构示意图。

图中：制动踏板1、推杆2、压力传感器3、动力元件4、丝杠5、连接件6、内螺纹孔7、挡块8、复位弹簧9、车架10、推杆接头11、铰支座12、脚踏本体13、曲面部分14、阻挡部15、控制组件16、主制动缸17、主活塞18、副制动鼓19、制动底板20、左制动蹄21、右制动蹄22、左摩擦片23、右摩擦片24、下制动轮缸25、第一轮缸活塞杆26、上支撑销27、下支撑销28、上制动轮缸 29、第二轮缸活塞杆30、上轮缸筒体31、第一轮缸调节杆32、第一轮缸调节活塞33、第一轮缸驱动活塞34、第一轮缸制动油腔35、轮轴孔36、油管37。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

实施例1：

如图1至图2所示，本实用新型提供了一种无人驾驶车辆制动装置的踏板装置，包括自动控制组件和人工控制组件；其中所述人工控制组件包括铰接于车架10上的制动踏板1，与所述制动踏板1中部连接的推杆2，以及安装于所述制动踏板1外表面上的压力传感器3；所述自动控制组件包括固定于车架10 上的动力元件4，与所述动力元件4连接的丝杠机构；以及所述丝杠机构包括一与所述动力元件4输出端连接的丝杠5，以及用于连接所述丝杠5和所述推杆2 的连接件6。采用丝杠机构，传动结构简单，便于安装和维护。

具体的，所述连接件6上包括一与所述丝杠5互相配合的内螺纹孔7；以及一用于与所述推杆2固定连接的挡块8。由于动力元件4与所述丝杠5连接，带动丝杠5转动，由于螺纹连接于丝杠5上的连接件6，使得连接件6可以在丝杠5上按螺纹方向前进和后退，所述连接件6与推杆2固定连接，从而由连接件6带动推杆2的前进后退。

所述人工控制组件还包括一端与所述制动踏板1连接另一端固定于所述车架10上的复位弹簧9；便于制动踏板1的快速复位；以及所述制动踏板1通过一铰支座12活动安装于所述车架10上。

所述制动踏板1与所述推杆2之间通过一推杆接头11活动连接。所述推杆接头11为U型结构，两侧翼部设有对称的圆孔，所述推杆接头11一端固定于所述推杆2上，另一端U型开口端与所述制动踏板1活动连接；所述制动踏板1 安装所述推杆接头11的位置设有一通孔，通过穿过所述圆孔和通孔的固定销，将所述推杆接头11活动连接于所述制动踏板1上。

如图2所示，优选的，所述的制动踏板1包括外表面设有所述压力传感器 3的脚踏本体13，连接于脚踏本体13右侧的曲面部分14，以及连接于所述脚踏本体13左侧的阻挡部15；其中所述曲面部分14分为上曲面和下曲面，并且所述阻挡部15的高度大于踏板本体高度。此设计的制动踏板1更加符合人体工程学，减小了脚掌被绊住的几率，提高了行车过程的稳定性和安全性。

可选的，所述动力元件采用例如但不限于无刷电机。

实施例2

如图3至图4所示，在实施例1的基础上，本实用新型还提供一种无人驾驶车辆制动装置，包括如实施例1所述的踏板装置，以及控制组件16；其中所述控制组件16包括一分别与所述踏板装置中的压力传感器3和动力元件4电性连接的控制模块，与所述控制模块电性连接的设于汽车方向盘上的手控模块，以及制动模块；所述制动模块包括与所述踏板装置中推杆2一端部连接的制动机构；所述制动机构包括主制动缸17，所述主制动缸17包括一与所述推杆2连接的主活塞18；即通过所述推杆2的运动带动主活塞18运动。

具体的，所述控制模块包括与所述压力传感器3电性连接的人工/自动切换模块和与所述动力元件4电性连接的自动控制模块；所述人工/自动切换模块与所述手控模块电性连接。

通过手控模块对人工/自动切换模块的控制，可以快速切换人工和自动两种控制模式，并且当处于自动控制时出现紧急情况，可以立刻踩下制动踏板，通过设于所述踏板本体13上的压力传感器3传递压力信号给所述人工/自动切换模块，快速切换至人工控制模式，停止自动控制模块运行，停止动力元件运动，紧急制动过后可以通过手控模块再次调换成自动控制行驶状态。

如图3所示，所述制动机构还包括一通过管道与所述主制动缸17连接的副制动鼓19；所述副制动鼓19包括内侧设置的中部开设有轮轴孔36的制动底板 20，以及设于所述制动底板20上的左制动蹄21和右制动蹄22；其中所述左制动蹄21外侧安装有左摩擦片23，右制动蹄22外侧安装有右摩擦片24；所述左制动蹄21顶端通过上支撑销27连接所述制动底板20；所述左制动蹄21底端右侧设有安装于所述制动底板20上的下制动轮缸25，所述下制动轮缸25左侧设有第一轮缸活塞杆26；以及所述右制动蹄22底端通过下支撑销28连接制动底板20；所述右制动蹄22顶端左侧设有安装于所述制动底板20上的上制动轮缸 29，所述上制动轮缸29右侧设有第二轮缸活塞杆30；所述下制动轮缸25和上制动轮缸29均通过油管37连接主制动缸17。

具体的，所述左摩擦片23和右摩擦片24均平行设置于副制动鼓19内壁。所述上支撑销27固定在制动底板20上，左制动蹄21绕顶端上支撑销27转动设置。所述下支撑销28固定在所述制动底板20上，右制动蹄22绕底端下支撑销28转动设置。设置的上拉簧和下拉簧便于实现制动结束后左制动蹄21和右制动蹄22的快速复位，避免左摩擦片23和右摩擦片24与副制动鼓19之间继续摩擦。

所述制动底板20上部设有上拉簧，制动底板20下部设有下拉簧，所述上拉簧两端分别于所述左制动蹄21和右制动蹄22的上端连接，所述下拉簧两端分别于所述左制动蹄21和右制动蹄22的下端连接。

具体的，所述的上制动轮缸29与所述下制动轮缸25的结构完全相同。

如图4所示，所述上制动轮缸29包括上轮缸筒体31，设于所述上轮缸筒体31后端的第一轮缸调节杆32，与所述第一轮缸调节杆32连接的设于上轮缸筒体31内的第一轮缸调节活塞33，以及设于所述上轮缸筒体31内的一端与所述第一轮缸调节活塞33连接另一端与设置在上轮缸筒体31内的第一轮缸驱动活塞34连接的第一轮缸制动油腔35；所述上轮缸筒体31侧面连接油管37，所述油管37连通所述第一轮缸制动油腔35，所述第一轮缸驱动活塞34相对于连接所述第一轮缸制动油腔35的另一端连接第一轮缸活塞杆26，所述第一轮缸活塞缸生出上轮缸筒体31。

所述下制动轮缸25包括下轮缸筒体，设于所述下轮缸筒体后端的第二轮缸调节杆，与所述第二轮缸调节杆连接的设于下轮缸筒体内的第二轮缸调节活塞，以及设于所述下轮缸筒体内的并且一端与所述第二轮缸调节活塞连接另一端与设置在下轮缸筒体内的第二轮缸驱动活塞连接的第二轮缸制动油腔；所述下轮缸筒体侧面连接油管37，所述油管37连通所述第二轮缸制动油腔，所述第二轮缸驱动活塞相对于连接所述第二轮缸制动油腔的另一端连接第二轮缸活塞杆30，所述第二轮缸活塞缸生出下轮缸筒体。

使用时通过油管37将轮缸制动油腔内压入制动液，轮缸驱动活塞机轮缸活塞杆被推动运动，轮缸活塞杆向外伸出，通过轮缸调节杆调节轮缸调节活塞的位置，从而调整轮缸活塞杆向外伸出的最大距离，防止左摩擦片23或右摩擦片 24长期磨损，于副制动鼓19之间的间隙增加，从而影响制动效果，有效的调节轮缸活塞杆的伸出长度，提高制动的灵活性。

采用主制动缸17和副制动鼓19配合使用，实现双制动轮缸的汽车制动器，结构稳固，安装便捷，左摩擦片23以及右摩擦片24抵触副制动鼓19实现制动，制动效果好，提高了制动时的稳定性，便于副制动鼓19左侧和右侧同时受到摩擦力作用，制动效果不受副制动鼓19转动方向的影响，两个制动轮缸的设置，不但控制操作精确灵活，延长了制动轮缸的使用寿命，而且提高了制动时的制动力，制动效率高，制动结束时，制动液便于及时回流，摩擦片复位快，有效调节轮缸活塞的伸出长度，提高制动的灵活性。

本实用新型的工作原理是：

在自动驾驶模式下，当踩下制动踏板1时，产生的压力通过压力传感器3 送入到人工/自动切换模块内，迅速停止自动制动模式。推杆2推动主制动缸17 内的活塞活动，主制动缸17内产生压力，实现人工制动。在制动结束时，制动踏板1被松开，并在弹簧的反力作用下回到起始位置，如果需要切换至自动制动模式，可以通过手控模块传递给人工/自动切换模块信号，开启自动控制组件，进入自动制动模式。

在自动驾驶模式中，自动控制模块输出控制信号，驱动电动机工作，通过相互配合的丝杠5和内螺纹孔的传动，挡块8带动推杆2运动，推杆2推动主制动缸17内的活塞活动，主制动缸17内产生压力，实现自动制动。在制动结束时，自动控制模块控制电动机，通过推杆2拉动制动主缸内的活塞回到起始位置。当需要切换至人工驾驶模式，可以通用手控模块传递信号给人工/自动切换模块，停止自动控制组件，进入人工驾驶模式。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种无人驾驶车辆制动装置的踏板装置，其特征在于：包括自动控制组件和人工控制组件；其中

所述人工控制组件包括铰接于车架上的制动踏板，与所述制动踏板中部连接的推杆，以及安装于所述制动踏板外表面上的压力传感器；

所述自动控制组件包括固定于车架上的动力元件，与所述动力元件连接的丝杠机构；以及

所述丝杠机构包括一与所述动力元件输出端连接的丝杠，以及用于连接所述丝杠和所述推杆的连接件。

2.根据权利要求1所述的踏板装置，其特征在于：所述连接件上包括一与所述丝杠相互配合的内螺纹孔；以及一用于与所述推杆固定连接的挡块。

3.根据权利要求2所述的踏板装置，其特征在于：所述人工控制组件还包括一端与所述制动踏板连接另一端固定于所述车架上的复位弹簧；以及

所述制动踏板通过一铰支座活动安装于所述车架上。

4.根据权利要求3所述的踏板装置，其特征在于：所述制动踏板与所述推杆之间通过一推杆接头活动连接。

5.根据权利要求4所述的踏板装置，其特征在于：所述的制动踏板包括外表面设有所述压力传感器的脚踏本体，连接于脚踏本体右侧的曲面部分，以及连接于所述脚踏本体左侧的阻挡部；其中

所述曲面部分分为上曲面和下曲面，并且所述阻挡部的高度大于踏板本体高度。

6.一种无人驾驶车辆制动装置，其特征在于：包括权利要求1-5任一所述的踏板装置，以及控制组件；其中

所述控制组件包括一分别与所述踏板装置中的压力传感器和动力元件电性连接的控制模块，与所述控制模块电性连接的设于汽车方向盘上的手控模块，以及制动模块；所述制动模块包括与所述踏板装置中推杆一端部连接的制动机构；

所述制动机构包括主制动缸，所述主制动缸包括一与所述推杆连接的主活塞；即

通过所述推杆的运动带动主活塞运动。

7.根据权利要求6所述的无人驾驶车辆制动装置，其特征在于：所述控制模块包括与所述压力传感器电性连接的人工/自动切换模块和与所述动力元件电性连接的自动控制模块；所述人工/自动切换模块与所述手控模块电性连接。

8.根据权利要求6至7任一所述的无人驾驶车辆制动装置，其特征在于：所述制动机构还包括一通过管道与所述主制动缸连接的副制动鼓；所述副制动鼓包括内侧设置的中部开设有轮轴孔的制动底板，以及设于所述制动底板上的左制动蹄和右制动蹄；其中

所述左制动蹄外侧安装有左摩擦片，右制动蹄外侧安装有右摩擦片；

所述左制动蹄顶端通过上支撑销连接所述制动底板；所述左制动蹄底端右侧设有安装于所述制动底板上的下制动轮缸，所述下制动轮缸左侧设有第一轮缸活塞杆；以及

所述右制动蹄底端通过下支撑销连接制动底板；所述右制动蹄顶端左侧设有安装于所述制动底板上的上制动轮缸，所述上制动轮缸右侧设有第二轮缸活塞杆；

所述下制动轮缸和上制动轮缸均通过油管连接主制动缸。

9.根据权利要求8所述的无人驾驶车辆制动装置，其特征在于：所述上制动轮缸包括上轮缸筒体，设于所述上轮缸筒体后端的第一轮缸调节杆，与所述第一轮缸调节杆连接的设于上轮缸筒体内的第一轮缸调节活塞，以及设于所述上轮缸筒体内的一端与所述第一轮缸调节活塞连接另一端与设置在上轮缸筒体内的第一轮缸驱动活塞连接的第一轮缸制动油腔；

所述上轮缸筒体侧面连接油管，所述油管连通所述第一轮缸制动油腔，所述第一轮缸驱动活塞相对于连接所述第一轮缸制动油腔的另一端连接第一轮缸活塞杆，所述第一轮缸活塞缸生出上轮缸筒体。

10.根据权利要求9所述的无人驾驶车辆制动装置，其特征在于：所述下制动轮缸包括下轮缸筒体，设于所述下轮缸筒体后端的第二轮缸调节杆，与所述第二轮缸调节杆连接的设于下轮缸筒体内的第二轮缸调节活塞，以及设于所述下轮缸筒体内的并且一端与所述第二轮缸调节活塞连接另一端与设置在下轮缸筒体内的第二轮缸驱动活塞连接的第二轮缸制动油腔；

所述下轮缸筒体侧面连接油管，所述油管连通所述第二轮缸制动油腔，所述第二轮缸驱动活塞相对于连接所述第二轮缸制动油腔的另一端连接第二轮缸活塞杆，所述第二轮缸活塞缸生出下轮缸筒体。