CN211568076U - 一种用于自动驾驶车辆的可伸缩线控方向盘 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于自动驾驶车辆的可伸缩线控方向盘，包括转向盘模块、ECU控制单元以及前轮转向模块，转向盘模块和ECU控制单元之间以及ECU控制单元和前轮转向模块之间分别通过线束双向通信；所述ECU控制单元还通过CAN总线与车辆控制器相连接。本实用新型能够更精准地控制车辆转动，并且还能够在智能驾驶模式下隐身于车身内，提高自动驾驶车辆的外部协调性。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动驾驶汽车技术领域，特别是一种应用于自动驾驶汽车中的方向盘。
背景技术
在车辆智能化、车流密集化、交通场景复杂化、加上人们审美独特化的今天，车辆的易操控性及智能化设计显得尤为重要。目前，自动驾驶车辆上用的是电动助力EPS方向盘助力转向，此种结构的方向盘与转动装置之间必须设置转向轴等传动机构，存在控制不够灵便、接收指令到转动车轮存在延时、控制不够精准等缺陷，从而给自动驾驶车辆的控制增加了困难。另外，目前车辆方向盘在智能驾驶模式下仍然矗立在原始位置，不能伸缩到仪表台内，与车辆仪表台等镶嵌于一体，应用到自动驾驶车辆上不够美观，不能给人科技感、酷炫感。
实用新型内容
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种适用于自动驾驶车辆的可伸缩式线控方向盘，能够更精准地控制车辆转动，并且还能够在智能驾驶模式下隐身于车身内，提高自动驾驶车辆的外部协调性。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。
一种用于自动驾驶车辆的可伸缩线控方向盘，包括转向盘模块、ECU控制单元以及前轮转向模块，转向盘模块和ECU控制单元之间以及ECU控制单元和前轮转向模块之间分别通过线束双向通信；所述ECU控制单元还通过CAN 总线与车辆控制器相连接。
上述一种用于自动驾驶车辆的可伸缩线控方向盘，所述转向盘模块包括升降电机、回正电机、方向盘以及方向盘转角传感器，所述方向盘通过连杆与升降电机直连，升降电机与回正电机的转向杆嵌入式固连；所述方向盘转角传感器设置在回正电机的转动杆上；所述方向盘转角传感器的输出端连接至ECU控制单元的输入端，ECU控制单元的输出端分别与升降电机和回正电机的受控端连接。
上述一种用于自动驾驶车辆的可伸缩线控方向盘，所述前轮转向模块包括转向执行电机、传动杆、前车轮以及前轮转角传感器，转向执行电机通过传动杆与前车轮轴连接，前轮转角传感器设置在前车轮下摆臂上；所述前轮转角传感器的输出端连接ECU控制单元的输入端，ECU控制单元的输出端与转向执行电机的受控端连接。
由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。
本实用新型相比传统的液压、电子方向盘具有更好的操控稳定性，由线控传输电信号控制转动相比由转向柱转向轴等机械机构传动加电子助力、液压助力，在瞬间转向的情况下，ECU控制单元可以直接控制转向执行电机以及前车轮动作，减少延迟，转动效率更高，响应时间更短，更加高效、安全与灵便；并且线控方向盘还可减少传统电子、液压转向机构所带来的噪音、震动及碰撞等危险，提高了舒适性以及安全性。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图；
图2为本实用新型的结构示意图。
其中：1.方向盘，2.升降电机，3.回正电机，4.方向盘转角传感器，5.ECU 控制单元，6.转向执行电机，7.前轮转角传感器，8.前车轮，9.车辆控制器。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。
一种用于自动驾驶车辆的可伸缩线控方向盘，其结构如图2所示，包括转向盘模块、ECU控制单元以及前轮转向模块，转向盘模块和ECU控制单元之间以及ECU控制单元和前轮转向模块之间分别通过线束双向通信；所述ECU控制单元还通过CAN总线与车辆控制器相连接。
转向盘模块用于在人工模式下，控制车辆的行驶；包括升降电机2、回正电机3、方向盘1以及方向盘转角传感器4，其中方向盘1通过连杆与升降电机2 直连，升降电机动作带动方向盘相对于车体上下运动，方便在自动驾驶模式下方向盘缩回到车体仪表套内；升降电机2与回正电机3的转向杆嵌入式固连，回正电机为方向盘和升降电机提供回正动力，协助方向盘回正；方向盘转角传感器4设置在回正电机的转动杆上，用于采集方向盘旋转的方向及角度；所述方向盘转角传感器的输出端连接至ECU控制单元的输入端，ECU控制单元的输出端分别与升降电机和回正电机的受控端连接，如图1和图2所示。
前轮转向模块用于在ECU控制单元的指令下动作，带动车辆行走；包括转向执行电机6、传动杆、前车轮8以及前轮转角传感器7，转向执行电机通过传动杆与前车轮轴连接，转向执行电机动作驱动前车轮进行转向；前轮转角传感器设置在前车轮下摆臂上，用于采集前车轮转向的角度；所述前轮转角传感器的输出端连接ECU控制单元的输入端，ECU控制单元的输出端与转向执行电机的受控端连接，如图1和图2所示。
ECU控制单元对采集的传感器信号进行分析处理，结合车辆控制器传输的当前的驾驶模式及车辆运动状态，向升降电机、回正电机及转向执行电机发送工作命令，控制三个电机的工作。
本实用新型的工作原理为：进入智能驾驶模式时，升降电机接收ECU控制单元的指令，将方向盘缩回到仪表套内，方向盘不再随车轮转动；方向盘收回后，ECU控制单元接收车辆控制器的指令(通过整车CAN网络传输的指令)对前轮转向模块进行控制，通过控制转向执行电机动作，使前车轮转向。当为人工驾驶模式时，升降电机接收ECU控制单元的指令，将方向盘伸出，当驾驶员转动方向时，ECU控制单元通过方向盘转角传感器获取方向盘转动的角度数据即驾驶员的转向意图来精准控制转向执行电机转动车轮，同时回正电机接收ECU控制单元反馈回的电信号，以产生相应的方向盘回正力矩提供给驾驶员相应的路感信号。
本实用新型采用可伸缩的设计，应用于自动驾驶的车辆上，可以在智能驾驶模式下将方向盘灵活安置于车辆仪表套内，减少了车内空间的占用，显得更加的协调，增加了车辆的科技感、未来感。
Claims (2)
1.一种用于自动驾驶车辆的可伸缩线控方向盘，其特征在于：包括转向盘模块、ECU控制单元以及前轮转向模块，转向盘模块和ECU控制单元之间以及ECU控制单元和前轮转向模块之间分别通过线束双向通信；所述ECU控制单元还通过CAN总线与车辆控制器相连接；所述转向盘模块包括升降电机(2)、回正电机(3)、方向盘(1)以及方向盘转角传感器(4)，所述方向盘(1)通过连杆与升降电机(2)直连，升降电机(2)与回正电机(3)的转向杆嵌入式固连；所述方向盘转角传感器(4)设置在回正电机的转动杆上；所述方向盘转角传感器的输出端连接至ECU控制单元的输入端，ECU控制单元的输出端分别与升降电机和回正电机的受控端连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶车辆的可伸缩线控方向盘，其特征在于，所述前轮转向模块包括转向执行电机(6)、传动杆、前车轮(8)以及前轮转角传感器(7)，转向执行电机通过传动杆与前车轮轴连接，前轮转角传感器设置在前车轮下摆臂上；所述前轮转角传感器的输出端连接ECU控制单元的输入端，ECU控制单元的输出端与转向执行电机的受控端连接。
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| CN201921488579.5U CN211568076U (zh) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | 一种用于自动驾驶车辆的可伸缩线控方向盘 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110525506A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-12-03 | 阿尔法巴人工智能(深圳)有限公司 | 一种用于自动驾驶车辆的可升缩线控方向盘 |
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2019
- 2019-09-09 CN CN201921488579.5U patent/CN211568076U/zh active Active
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