[發明專利]一種無人駕駛車輛轉向裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201010104800.X
• 申請日: 2010-02-01
• 公開（公告）號: CN101758855A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 梅濤;張衛忠;梁華為;李碧春;祝輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: B62D6/00
• 分類號: B62D6/00;B62D5/04;B62D1/02;B62D113/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.無人駕駛車輛轉向裝置，其特征是具有：

一電機(3)，為轉向驅動機構；

一相互嚙合的蝸輪(6)和蝸桿(5)，所述蝸桿(5)與電機(3)的輸出軸直接聯接；

一電磁離合器(7)，以所述蝸輪(6)與電磁離合器的主動端(7A)固聯；以所述電磁離合器的被動端(7B)與方向盤轉向柱(10)固聯；

一夾具(1)，與轉向柱支架(9)固聯，作為電機(3)的固定支架，使電機(3)與蝸桿(5)為同軸，并使蝸桿(5)與蝸輪(6)的軸線為垂直；

一非接觸式零位檢測機構，由固定設置在夾具(1)上、位于電磁離合器側部的零位傳感器(8)和固定設置在電磁離合器外周的零位傳感器觸頭(11)構成，所述零位傳感器觸頭(11)能夠在方向盤轉向柱(10)轉動時通過零位傳感器(8)上的感應凹槽；

一限位機構，由固定設置在車架(17)上的限位傳感器(13)和固聯在車輪轉向節(15)上的限位傳感器撥片(14)構成，限位狀態下的限位傳感器撥片(14)能夠觸動限位傳感器(13)；

一編碼器(4)，連接于所述電機(3)后端的輸出軸上。

2.根據權利要求1所述的無人駕駛車輛轉向裝置，其特征是所述夾具(1)是以設置在其上的“V”形口夾持在轉向柱支架(9)上，以固聯在夾具(1)上的側板(2)作為電機(3)的固定支架。

3.權利要求1所述無人駕駛車輛轉向裝置的轉向絕對零位的標定方法，其特征是：

車輛保持絕對直線行駛時，方向盤轉向柱(10)所對應的位置為絕對零位，設定方向盤轉向柱(10)在絕對零位下的車輛的前進方向為Y軸；

設定零位傳感器(8)所在位置為參考零位，零位傳感器(8)與所述方向盤轉向柱(10)的中心的連線為Y’軸；Y軸與Y’軸之間的夾角為定值α；

方向盤轉向柱絕對零位的標定過程為：

首先手動使方向盤轉向柱(10)處于車輛直線行駛狀態，然后使電磁離合器(7)通電吸合，并且電機(3)開始正轉，方向盤轉向柱(10)帶動零位傳感器觸頭(11)逆時針轉動，直至零位傳感器觸頭(11)到達參考零位，此時零位傳感器(8)輸出參考零位檢測信號，電機(3)從參考零位開始反轉并帶動方向盤轉向柱(10)順時針轉動，當電機(3)帶動方向盤轉向柱反向轉過α角度時，標定此時方向盤轉向柱(10)所處的位置為絕對零位。

4.權利要求1所述無人駕駛車輛轉向裝置的自動轉向控制方法，其特征是：

首先使電磁離合器(7)通電吸合，車輛處于自動駕駛模式，然后進行轉向絕對零位的標定并使車輛處于絕對零位位置，當車輛需要轉向時，給出轉向指令，電機(3)運行，帶動方向盤轉向柱(10)開始轉動，方向盤轉向柱(10)轉到所需要的位置之后，電機(3)停止，完成無人駕駛車輛的自動轉向；轉向過程中，若限位傳感器(13)被觸發，則電機(3)停止運行；

所述轉向絕對零位的標定方法是：

車輛保持絕對直線行駛時，方向盤轉向柱(10)所對應的位置為絕對零位，設定方向盤轉向柱(10)在絕對零位下的車輛的前進方向為Y軸；

設定零位傳感器(8)所在位置為參考零位，零位傳感器(8)與所述方向盤轉向柱(10)的中心的連線為Y’軸；Y軸與Y’軸之間的夾角為定值α；

方向盤轉向柱絕對零位的標定過程為：

首先手動使方向盤轉向柱(10)處于車輛直線行駛狀態，然后使電磁離合器(7)通電吸合，并且電機(3)開始正轉，方向盤轉向柱(10)帶動零位傳感器觸頭(11)逆時針轉動，直至零位傳感器觸頭(11)到達參考零位，此時零位傳感器(8)輸出參考零位檢測信號，電機(3)從參考零位開始反轉并帶動方向盤轉向柱(10)順時針轉動，當電機(3)帶動方向盤轉向柱反向轉過α角度時，標定此時方向盤轉向柱(10)所處的位置為絕對零位。