一种自动驾驶转向系统及车辆技术方案

本发明专利技术提供了一种自动驾驶转向系统，通过设置于车身周围的车身传感器检测周围环境情况；通过计算处理模块接收车身传感器的检测信号，计算并输出转向信号；本系统至少同排设置的两个车轮为转向车轮，转向车轮通过固定架与车身相连接，固定架的底部固定连接回转支承的内圈，回转支承的外圈设置外齿，回转支承的外圈固定于车轮支架，车轮支架转动连接车轮，车轮由轮毂电机带动前进或后退；转向执行器接收计算处理模块发出的转向信号，能够与回转支承外圈上的外齿相啮合，带动回转支承的外圈转动；通过齿牙之间的啮合实现转向，省去了机械传动结构；由回转支承实现车辆转向，可实现更大角度的转动范围。

An Autopilot Steering System and Vehicles

The invention provides an automatic driving steering system, which detects the surrounding environment by the body sensor set around the body; receives the detection signal of the body sensor through the calculation processing module, calculates and outputs the steering signal; at least two wheels set in the same row of the system are steering wheels, and the steering wheels pass through the solid state. The fixed frame is connected with the body, the bottom of the fixed frame is fixed with the inner ring of the slewing support, the outer ring of the slewing support is fixed with the outer teeth, the outer ring of the slewing support is fixed on the wheel bracket, the wheel bracket rotates to connect the wheel, and the wheel is driven forward or backward by the hub motor; the steering actuator receives the steering signal from the calculation and processing module. No. 3 can engage with the outer teeth on the outer ring of the slewing support to drive the rotation of the outer ring of the slewing support; realize the steering through the meshing between the teeth, eliminating the mechanical transmission structure; realize the vehicle steering by the slewing support, and achieve a wider range of rotation angles.

【技术实现步骤摘要】
一种自动驾驶转向系统及车辆
本专利技术涉及汽车制造
，更进一步涉及一种自动驾驶转向系统及车辆。
技术介绍
自动驾驶汽车是一种通过处理器电脑系统实现无人驾驶的智能汽车，通过处理器电脑系统自动判别行驶路况，控制车速和转向，解放驾驶员的双手，是未来汽车发展的趋势，目前已经有众多企业正在研发自动驾驶汽车。目前的自动驾驶汽车与传统汽车结构基本相同，通过发动机经由变速箱带动车轮运动，或者由电动机经一系列传动结构带动车轮运动，由电脑系统控制车轮转向和油门大小，通过电机等转向驱动装置带动方向盘的转向轴转动，转向轴通过一系统的传统结构带动车轮转向，转向驱动装置接收由电脑系统发出的控制指令，转向系统比传统的汽车转向系统更加复杂，不利于降低车重，硬件成本高且不利于节能降耗。
技术实现思路
本专利技术提供一种自动驾驶转向系统，不需要设置复杂的传动结构，有利于降低车重和改善车内空间布局，具体方案如下：一种自动驾驶转向系统，包括：车身传感器，设置于车身周围，用于检测周围环境情况；计算处理模块，接收所述车身传感器的检测信号，计算并输出转向信号；转向车轮，至少同排设置的两个车轮为所述转向车轮，所述转向车轮包括与车身相连接的固定架，所述固定架的底部固定连接回转支承的内圈，所述回转支承的外圈设置外齿，所述回转支承的外圈固定于车轮支架，所述车轮支架转动连接车轮，所述车轮由轮毂电机带动前进或后退；转向执行器，与车体相固定，接收所述计算处理模块发出的转向信号，所述转向执行器能够与所述回转支承外圈上的外齿相啮合，带动所述回转支承的外圈转动。可选地，所述转向执行器包括固定在所述固定架上的转向电机，所述转向电机通过与其传动连接的减速机带动传动齿轮，所述传动齿轮与所述回转支承外圈的外齿相啮合。可选地，所述固定架为减震器，所述固定架的顶端与底端分别设置法兰盘，顶部的法兰盘与车架相固定，底部的法兰盘与所述车轮支架相固定。可选地，与所述车轮同心固定设置刹车盘，所述车轮支架上固定设置刹车钳；所述计算处理模块控制液压泵驱动刹车片与所述刹车盘摩擦制动。可选地，所述刹车盘通过电子助力系统提供刹车动力，所述电子助力系统包括刹车电机，所述刹车电机的输出轴带动刹车齿轮转动，所述刹车齿轮与刹车齿条啮合传动，所述刹车齿轮条由导向机构导向作平移运动，所述刹车齿条的端部连接刹车拉杆，所述刹车拉杆的一端伸入刹车总泵，所述刹车总泵向刹车油管泵送刹车油，所述刹车油管向所述刹车钳提供刹车油；所述减震器和所述回转支承的中心竖向掏空设置，所述刹车油管和所述轮毂电机的信号线从掏空孔中穿过。可选地，所述车轮支架呈“冂”字型，所述车轮支架的顶部平板上设置掏空孔；所述车轮支架底部的两侧分支分别与所述车轮的转轴相连接。可选地，所述计算处理模块结合所述车身传感器的检测信号、数字地图和GPS信号控制所述车轮转向和行驶速度。可选地，还包括方向盘和转向轴，所述转向轴上固定设置转向齿轮，所述转向齿轮啮合带动转向齿条平移，测距传感器检测所述转向齿条的位移，所述计算处理模块根据所述齿条的位移确定所述车轮的转向幅度。可选地，还包括方向盘和转向轴，所述转向轴上固定设置转向齿轮，所述转向齿轮啮合带动编码器上的齿轮旋转，所述计算处理模块根据所述编码器检测所述转向轴的转角，并确定所述车轮的转向幅度。本专利技术还提供一种车辆，包括上述任一项所述的自动驾驶转向系统。本专利技术还提供一种车辆，包括上述任一项的自动驾驶转向系统。本专利技术提供了一种自动驾驶转向系统，通过设置于车身周围的车身传感器检测周围环境情况；通过计算处理模块接收车身传感器的检测信号，计算并输出转向信号；本系统至少同排设置的两个车轮为转向车轮，转向车轮通过固定架与车身相连接，固定架的底部固定连接回转支承的内圈，回转支承的外圈设置外齿，回转支承的外圈固定于车轮支架，车轮支架转动连接车轮，车轮由轮毂电机带动前进或后退；转向执行器接收计算处理模块发出的转向信号，能够与回转支承外圈上的外齿相啮合，带动回转支承的外圈转动；通过齿牙之间的啮合实现传动，不需要通过发动机或电动机输出动力，且省去了机械传动结构；由回转支承实现车辆转向，可实现更大角度的转动范围。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术自动驾驶转向系统的逻辑框图；图2A为转向车轮一个方向的结构示意图；图2B为转向车轮另一方向的结构示意图；图3A为转向车轮各部件一个方向的爆炸结构图；图3B为转向车轮各部件另一方向的爆炸结构图；图4为电子助力系统的结构示意图；图5A为本专利技术提供的转向信号输入机构的一种结构图；图5B为齿条处于中间位置的示意图；图5C为齿条处于最右侧的示意图；图5D为齿条处于最左侧的示意图；图6为本专利技术提供的转向信号输入机构的另一种结构图。图中包括：固定架1、回转支承2、车轮支架3、车轮4、刹车盘41、刹车钳42、转向电机5、传动齿轮51、方向盘61、转向轴62、转向齿轮63、转向齿条64、测距传感器65、编码器66、刹车电机71、刹车齿轮72、刹车齿条73、刹车拉杆74、刹车总泵75、刹车油管76。具体实施方式本专利技术的核心在于提供一种自动驾驶转向系统，不需要设置复杂的传动结构，有利于降低车重和改善车内空间布局。为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本专利技术的自动驾驶转向系统进行详细的介绍说明。本专利技术提供的自动驾驶转向系统包括车身传感器、计算处理模块、转向车轮等结构，如图1所示，为本专利技术自动驾驶转向系统的逻辑框图；车身传感器设置于车身周围，可采用雷达测距传感器、超声波传感器、激光测距传感器、毫米波雷达传感器、视觉传感器、CCD传感器，转速传感器，光电传感器，电磁传感器等多种传感器的一种或多种的组合，通过车身传感器检测周围环境情况；包括行驶方向上是否有障碍物以及障碍物的距离、车道位置、是否有可变车道等各种环境信息。计算处理模块接收车身传感器的检测信号，计算并输出转向信号，控制转向执行器工作。计算处理模块可采用单片机、PLC、PAC等。如图2A和图2B所示，分别为转向车轮两种不同方向的结构示意图；图3A和图3B分别为转向车轮各部件两种不同方向的爆炸结构图；至少同排设置的两个车轮为转向车轮，也可将全部车轮均设置为转向车轮，采用本专利技术提供的车轮结构，每个车轮都可转动。转向车轮包括与车身相连接的固定架1，固定架1的顶部与车身相连，底部固定连接回转支承2的内圈，回转支承2的内圈保持相对固定，外圈可相对于内圈转动；回转支承2的外圈设置外齿，回转支承2的外圈固定于车轮支架3，车轮支架3转动连接车轮4，车轮4由轮毂电机带动前进或后退；当回转支承2的外圈相对于内圈转动时，车轮支架3和车轮4同步转动，实现车轮的转向。转向执行器与车体相连接固定，能够接收计算处理模块发出的转向信号，转向执行器能够与回转支承2外圈上的外齿相啮合，带动回转支承2的外圈转动，转向执行器是车轮转向的动力部件。本专利技术通过轮毂电机带动车辆前进或后退，不需要通过发动机或电动机输出动力，且省本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动驾驶转向系统，其特征在于，包括：车身传感器，设置于车身周围，用于检测周围环境情况；计算处理模块，接收所述车身传感器的检测信号，计算并输出转向信号；转向车轮，至少同排设置的两个车轮为所述转向车轮，所述转向车轮包括与车身相连接的固定架(1)，所述固定架(1)的底部固定连接回转支承(2)的内圈，所述回转支承(2)的外圈设置外齿，所述回转支承(2)的外圈固定于车轮支架(3)，所述车轮支架(3)转动连接车轮(4)，所述车轮(4)由轮毂电机带动前进或后退；转向执行器，与车体相固定，接收所述计算处理模块发出的转向信号，所述转向执行器能够与所述回转支承(2)外圈上的外齿相啮合，带动所述回转支承(2)的外圈转动。

【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶转向系统，其特征在于，包括：车身传感器，设置于车身周围，用于检测周围环境情况；计算处理模块，接收所述车身传感器的检测信号，计算并输出转向信号；转向车轮，至少同排设置的两个车轮为所述转向车轮，所述转向车轮包括与车身相连接的固定架(1)，所述固定架(1)的底部固定连接回转支承(2)的内圈，所述回转支承(2)的外圈设置外齿，所述回转支承(2)的外圈固定于车轮支架(3)，所述车轮支架(3)转动连接车轮(4)，所述车轮(4)由轮毂电机带动前进或后退；转向执行器，与车体相固定，接收所述计算处理模块发出的转向信号，所述转向执行器能够与所述回转支承(2)外圈上的外齿相啮合，带动所述回转支承(2)的外圈转动。2.根据权利要求1所述的自动驾驶转向系统，其特征在于，所述转向执行器包括固定在所述固定架(1)上的转向电机(5)，所述转向电机(5)通过与其传动连接的减速机带动传动齿轮(51)，所述传动齿轮(51)与所述回转支承(2)外圈的外齿相啮合。3.根据权利要求1所述的自动驾驶转向系统，其特征在于，所述固定架(1)为减震器，所述固定架(1)的顶端与底端分别设置法兰盘，顶部的法兰盘与车架相固定，底部的法兰盘与所述车轮支架(3)相固定。4.根据权利要求3所述的自动驾驶转向系统，其特征在于，与所述车轮(4)同心固定设置刹车盘(41)，所述车轮支架(3)上固定设置刹车钳(42)；所述计算处理模块控制液压泵驱动刹车片与所述刹车盘(41)摩擦制动。5.根据权利要求4所述的自动驾驶转向系统，其特征在于，所述刹车盘(41)通过电子助力系统提供刹车动力，所述电子助力系统包括刹车电机(71)，所述刹车电机(71)的输出轴带动刹车齿轮(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振勇，
申请(专利权)人：杭州天爵舞台工程有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33