CN208947298U - 一种新型的无人驾驶方程式赛车制动装置 - Google Patents
一种新型的无人驾驶方程式赛车制动装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种新型的无人驾驶方程式赛车制动装置，包括DSP数字信号处理器、电机控制器、伺服电机、制动踏板驱动机构和压力传感器；DSP数字信号处理器的输入端与CAN总线信号连接，油压传感器设置于制动系统的液压管路中，油压传感器输出端与DSP数字信号处理器输入端信号连接，电机控制器输入端与DSP数字信号处理器输出端连接，伺服电机的输入端与电机控制器输出端连接，齿轮与伺服电机输出轴固定连接，齿条固定于齿条座上且与齿轮啮合，制动踏板与齿条座一端转动连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种车辆控制技术，特别是一种新型的无人驾驶方程式赛车制动装置。
背景技术
现有的无人驾驶方程式赛车系统分为感知层、规划层和执行层，其中感知层和规划层主要完成环境探测、路径规划、指令下达等任务，而执行层则是实现对车辆的直接控制。制动系统作为执行层的一部分，与无人驾驶方程式赛车的安全行驶密切相关。目前国内已有的几支无人方程式车队对制动系统的改装主要着眼于利用恰当的机构代替人脚驱动踏板，但是由于空间狭窄、可靠性要求高，机械改装的难度比较大。因此迫切需要设计一种体积小、维护方便、可靠性高的新型制动装置。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种新型的无人驾驶方程式赛车制动装置，该装置成本较低、体积小、拆装方便、可靠性高。
实现本发明目的的技术方案为：一种新型的无人驾驶方程式赛车制动装置，包括DSP数字信号处理器、电机控制器、伺服电机、制动踏板驱动机构和压力传感器；DSP数字信号处理器的输入端与CAN总线信号连接，油压传感器设置于制动系统的液压管路中，油压传感器输出端与DSP数字信号处理器输入端信号连接，电机控制器输入端与DSP数字信号处理器输出端连接，伺服电机的输入端与电机控制器输出端连接，齿轮与伺服电机输出轴固定连接，齿条固定于齿条座上且与齿轮啮合，制动踏板与齿条座一端转动连接。
采用上述装置，制动踏板包括踏板、连接臂、吊耳；连接臂下端固定于踏板的上端面，连接臂上端设置吊耳，吊耳通过杆端轴承(0)与齿条座一端连接。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：利用伺服电机控制的齿轮副直接控制现有的制动踏板，响应时间更短，工作可靠性好，且无需改动车辆上现有的制动系统，体积小、结构简单，机械改装方便快捷。
下面结合说明书附图对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本新型的无人驾驶方程式赛车制动装置结构示意图。
图2为制动踏板驱动器局部结构示意图。
图3为齿条座底部滑槽示意图。
具体实施方式
结合图1至图3，一种新型的无人驾驶方程式赛车制动装置，其特征在于，包括制动踏板1、DSP数字信号处理器3、电机控制器4、伺服电机5、齿轮6、齿条7、齿条座8、直线轴承9、油压传感器11。DSP数字信号处理器3的输入端与CAN总线信号连接。油压传感器11设置于制动系统的液压管路中，油压传感器11输出端与DSP数字信号处理器3输入端信号连接。电机控制器4输入端与DSP数字信号处理器3输出端连接。伺服电机5的输入端与电机控制器4输出端连接。齿轮6与伺服电机5输出轴固定连接，齿条7固定于齿条座8上的齿条滑槽12内，并保证配合紧密不松动，齿条7且与齿轮6啮合。制动踏板1与齿条座8一端转动连接。直线轴承固定在驾驶舱内，齿条座8与直线轴承9匹配。制动踏板1包括踏板、连接臂、吊耳2，连接臂下端固定于踏板的上端面，连接臂上端设置吊耳2，吊耳2通过杆端轴承10与齿条座8一端连接。
本实用新型涉及的装置是在电动方程式赛车原有制动机构的基础上加以改装的方案，利用了原有的制动踏板1进行制动，因此制动踏板驱动机构的安装应以齿条座8与制动踏板1正交为宜。伺服电机5通过壳体安装在驾驶舱上部。直线轴承9安装驾驶舱上部相应位置。油压传感器11为压电式压力传感器，其设置在车辆原有制动系统的液压管路中，油压传感器11获取液压管路中制动液的油压，即测得制动系统压力信号。
本实用新型的控制逻辑如下：
CAN总线向DSP数字信号处理器3发送期望的制动系统油压信号，DSP数字信号处理器3将接收的期望油压信号与油压传感器11反馈的制动系统油压信号比较，向电机控制器4发送驱动信号，电机控制器4接收到驱动信号后驱动伺服电机6转动一定角度，通过踏板驱动机构改变液压管路中的油压，油压传感器 11测得制动系统油压信号作为反馈值构成闭环控制系统，进行车辆制动。
本新型的无人驾驶方程式赛车制动装置具体工作过程如下：
增大制动力过程：规划层通过CAN总线向DSP数字信号处理器3发送当前所需的制动压力信号(该压力信号值高于油压传感器10反馈的制动压力信号)， DSP数字信号处理器3接收该指令后，向电机控制器4发送信号驱动伺服电机5 顺时针旋转一定角度，带动齿条7向左移动，与齿条7配合的齿条座8带动杆端轴承10向左移动，杆端轴承10向左移动过程中，通过踏板连接吊耳2带动制动踏板1向左移动(类似于驾驶员踩踏制动踏板1)，制动系统油压逐渐升高，油压传感器11向CAN总线发送的制动系统压力信号反馈于DSP数字信号处理器3，与期望的制动压力信号比较后给伺服电机控制器4发送驱动信号，从而完成车辆降速的控制。
降低制动力过程：规划层通过CAN总线向DSP数字信号处理器3发送当前所需的制动压力信号(该压力信号值低于油压传感器11反馈的制动压力信号)， DSP数字信号处理器3接收该指令后，向电机控制器4发送信号驱动伺服电机5 逆时针旋转一定角度，带动齿条7向右移动，与齿条7配合的齿条座8带动杆端轴承10向右移动，杆端轴承10向右移动过程中，通过踏板连接吊耳2带动制动踏板1向右移动(类似于驾驶员松开制动踏板1)，制动系统油压逐渐降低，油压传感器11向CAN总线发送的制动系统压力信号反馈于DSP数字信号处理器3，与期望的制动压力信号比较后给伺服电机控制器4发送驱动信号，从而完成降低车辆制动力的控制。
Claims (4)
1.一种新型的无人驾驶方程式赛车制动装置，其特征在于，包括制动踏板(1)、DSP数字信号处理器(3)、电机控制器(4)、伺服电机(5)、齿轮(6)、齿条(7)、齿条座(8)、油压传感器(11)；其中
DSP数字信号处理器(3)的输入端与CAN总线信号连接，
油压传感器(11)设置于制动系统的液压管路中，
油压传感器(11)输出端与DSP数字信号处理器(3)输入端信号连接，
电机控制器(4)输入端与DSP数字信号处理器(3)输出端连接，
伺服电机(5)的输入端与电机控制器(4)输出端连接，
齿轮(6)与伺服电机(5)输出轴固定连接，
齿条(7)固定于齿条座(8)上且与齿轮(6)啮合，
制动踏板(1)与齿条座(8)一端转动连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，制动踏板(1)包括踏板、连接臂、吊耳(2)；
连接臂下端固定于踏板的上端面，
连接臂上端设置吊耳(2)，
吊耳(2)通过杆端轴承(10)与齿条座(8)一端连接。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括直线轴承(9)，直线轴承固定在驾驶舱内，齿条座(8)与直线轴承(9)匹配。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，齿条座(8)与制动踏板(1)正交。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110450628A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-11-15 | 广东工业大学 | 一种无人驾驶赛车加速踏板装置 |
| WO2021208235A1 (zh) * | 2020-04-16 | 2021-10-21 | 新石器慧通（北京）科技有限公司 | 无人驾驶交通工具及其制动系统的安全检测方法 |
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