一种基于主动安全的智能汽车驾驶系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于主动安全的智能汽车驾驶系统，包括防侧翻执行机构、控制模块、气体发生模块和传感器单元，所述防侧翻执行机构对称安装于车架两侧，包括机构壳体、射出支撑物的射出机构、旋转驱动机构、气口开关机构、重心转移机构和平移传动机构，所述机构壳体固定安装在所述车架上且其靠近车体外侧一端为半圆结构，所述旋转驱动机构包括固定筒壳和转动连接在所述固定筒壳内的可转动容器，所述气体发生模块设于所述可转动容器中，所述可转动容器两端对称设置有电控出气门。本发明专利技术通过多种反侧翻动作连续被执行从而达到优于现有技术的防侧翻效果，同时射出的支撑物侧向实际伸出长度较小，减少发生二次妨害几率的同时，防侧翻效果也较好。

【技术实现步骤摘要】
一种基于主动安全的智能汽车驾驶系统
本专利技术属于自动驾驶系统领域，涉及一种基于主动安全的智能汽车驾驶系统。
技术介绍
目前在自动驾驶
，针对转弯可能导致的侧翻事故主要采用主动悬架、差速制动、主动转向、底盘一体化控制等方法实现车辆侧倾角的调整，达到防止侧翻的目的。这当中需要检测侧向加速度、侧倾角并计算横向载荷转移率作为启动各防侧翻执行机构的判断指标。但是在转弯过程中由于较低的地形障碍对车轮造成侧向阻碍时，会导致横向载荷转移率急剧增大，此时就需要能快速施加与侧翻方向相反的回正力矩的执行机构，以在测定侧倾角达到阈值时立即反应，避免侧翻时无法及时实现防侧翻动作。目前产生回正力矩的方式有喷气反冲、移动重心和射出支撑物辅助支撑的多种方式。其中辅助支撑能持续提供与侧翻方向相反的支撑力，在合适的支撑角度下能较好地实现防侧翻效果，但缺点是射出的支撑物由于射出的角度和距离不易确定，并容易对汽车行驶安全造成二次妨害。由于汽车存在侧翻风险时车身在一定侧倾角下才启动支撑物射出，这时辅助支撑的支撑点由于发射位置较低会导致支撑点靠近障碍物上的侧翻支点，导致回正力矩较小。其次是侧倾角较大时支撑物的发射方向与汽车横向方向夹角需要有较小的夹角，否则支撑点会进一步接近侧翻支点，但这样导致射出后支撑物横向伸出距离较大，当汽车回正后容易在车辆移动中与人或物体发生碰撞，造成二次伤害。此外目前在采用多种方式进行防侧翻的驾驶系统中，多采用多个执行机构独立控制，这是因为这些执行机构的防侧翻动作不同，难以集成化通过统一的动力源以较简单的控制方式依次实现各个动作，因此这导致多动作防侧翻结构需要多个动力装置和独立启动装置实现，这会增加车架上各执行机构的布置难度，提高了控制的复杂度，在遇到障碍物导致的快速侧翻过程中，容易发生控制偏差导致多个防侧翻动作未能及时依次被执行，影响了防侧翻效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于主动安全的智能汽车驾驶系统，以解决现有技术缺乏将喷气、调整重心和辅助支撑等多个防侧翻机构集成在一起的无人驾驶系统，导致防侧翻机构布置困难、防侧翻过程辅助支撑的支撑物射出后容易发生支撑点距离侧翻支点过近或横向伸出距离较长，从而影响防侧翻可靠性和之后汽车行驶安全的技术问题。所述的基于主动安全的智能汽车驾驶系统，包括防侧翻执行机构、控制模块、气体发生模块和传感器单元，所述传感器单元用于检测车身的侧倾角和侧向加速度，所述防侧翻执行机构对称安装于车架两侧，包括机构壳体、射出支撑物的射出机构、旋转驱动机构、气口开关机构、重心转移机构和平移传动机构，所述机构壳体固定安装在所述车架上且其靠近车体外侧一端为半圆结构，所述旋转驱动机构包括固定在所述机构壳体内的固定筒壳和通过驱动轴转动连接在所述固定筒壳内的可转动容器，所述气体发生模块设于所述可转动容器中，所述可转动容器两端对称设置的电控出气门用于在解锁时喷气驱动所述可转动容器旋转根据所述传感器单元测得的转弯方向控制对应的所述电控出气门打开，所述驱动轴上固定连接所述可转动容器和位于所述机构壳体外的转动件，所述固定筒壳具有受到高压时可破坏的封闭门，所述半圆结构上设有喷气口并在所述驱动轴向上转动后能被所述转动件中间的封板封住，所述射出机构设于所述机构壳体上，所述平移机构包括水平移动驱动所述重心转移机构的平移组件和传动连杆，所述传动连杆两端分别铰接到所述转动件的端面和所述平移组件，所述重心转移机构包括被驱动后向一侧转动的转移连杆，所述转移连杆被驱动后向一侧转动从而驱动所述车架向一侧偏移。优选的，所述封板上设有弧形导向凸起，所述圆弧结构的圆弧面上设有与所述弧形导向凸起滑动配合的弧形导槽，在初始状态下，所述封板位于所述喷气口下方，所述弧形导向凸起到所述弧形导槽的上端的距离小于所述弧形导向凸起到所述弧形导槽下端的距离，所述传动连杆与所述转动件之间连接的铰轴在所述弧形导向凸起转动的过程中均位于所述驱动轴的上方或均位于所述驱动轴的下方。优选的，所述平移组件包括横向设置滑动插入所述机构壳体内侧一端的滑动杆、固定在所述车架上的导向套、固定在所述滑动杆下面的驱动架和与所述传动连杆端部转动连接的传动轴，所述传动轴与所述滑动杆固定连接，所述驱动架包括横向伸出并与所述转移连杆的上端连接的驱动杆，所述车架的横梁下面固定连接有安装座，所述转移连杆与所述安装座之间通过转轴转动连接，所述转移连杆下端铰接在车桥上。优选的，所述半圆结构的下部靠外侧设有射出口，所述射出机构包括支撑物和夹紧止逆结构，所述支撑物包括支撑杆和固定在所述支撑杆端部的端板，初始状态下所述端板设于所述射出口中并通过密封结构密封，所述夹紧止逆结构包括止逆结构、固定件和支撑导套，所述固定件具有伸到所述支撑导套两侧的伸出部，所述伸出部设有能相对伸入所述支撑导套压住所述支撑杆的一对电控顶紧装置，所述支撑杆穿过所述支撑导套。优选的，所述夹紧止逆结构包括沿长度方向布设在支撑杆侧面的若干止逆凸起、对称设在所述支撑导套两侧的止逆壳和滑动连接在所述止逆壳内的止逆锁块，所述止逆锁块插入所述套管的端部具有与所述止逆凸起相配合的结合部，所述电控顶紧装置上起顶紧作用的伸缩杆在顶紧状态下顶在所述止逆锁块上，所述电控顶紧装置的固定部分与所述止逆锁块之间通过套在所述伸缩杆外的压簧连接。优选的，所述固定筒壳两端设有与所述驱动轴配合的轴孔，所述轴孔内表面和所述驱动轴在此处的侧面都设有相互接触的摩擦面，所述摩擦面用于阻止所述可转动容器在所述气体发生模块未启动前相对所述固定筒壳转动。优选的，所述机构壳体内设有垂直隔板，所述垂直隔板将所述机构壳体分为具有所述旋转驱动机构的气室和与所述滑动杆滑动插接的滑杆容纳室，所述滑杆容纳室设有与所述滑动杆滑动插接配合的内侧滑杆套，在横向方向上所述滑杆容纳室不小于所述滑动杆朝所述车体外侧可移动的最大行程。本专利技术的技术效果：1、本方案在汽车转弯时预先调整可转动容器两端电控出气门的开闭，为突发的侧翻危险做准备。当车体发生比较严重的侧倾时能快速启动气体发生装置，两侧防侧翻执行机构只需要同时启动气体发生装置，无需更多动力装置输入动力，减少了动力装置对车体中空间的占用，提高了执行机构的集成程度，设置更加方便。防侧翻执行机构依次完成车架远离侧翻支点并改变车架部分倾角，在远离侧翻支点的一侧进行喷气反冲，以及当车体侧倾角进一步增大时的射出支撑物进行辅助支撑等一系列动作。多种动作的连续执行能达到更好的防侧翻效果，如喷气反冲动作在车架移动后，因此喷气位置距离侧翻支点较远，产生的回正力矩更大，从而提高防侧翻效果。2、本方案中车架不仅向侧翻方向相反一侧移动，而且车架的倾斜方向也向侧翻方向相反的一边变化，减小了车架朝侧翻方向的倾角，位于侧翻方向同向的防侧翻执行机构的位置也较高。因此在射出支撑物时，射出的起始位置较高，因此支撑距离侧翻支点位置相对现有技术较远。同时在射出支撑物时，实际车体的倾角较小因此支撑物的射出方向可以相对车体横向具有较大的下倾角。这样当车体回正后，射出的支撑物侧向实际伸出长度较小，减少发生二次妨害几率的同时，防侧翻效果也较好。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于主动安全的智能汽车驾驶系统，包括防侧翻执行机构、控制模块、气体发生模块(35)和传感器单元，所述传感器单元用于检测车身的侧倾角和侧向加速度，其特征在于：所述防侧翻执行机构对称安装于车架(1)两侧，包括机构壳体(7)、射出支撑物的射出机构(6)、旋转驱动机构、气口开关机构(3)、重心转移机构(4)和平移传动机构(5)，所述机构壳体(7)固定安装在所述车架(1)上且其靠近车体外侧一端为半圆结构(73)，所述旋转驱动机构包括固定在所述机构壳体(7)内的固定筒壳(36)和通过驱动轴(31)转动连接在所述固定筒壳(36)内的可转动容器(32)，所述气体发生模块(35)设于所述可转动容器(32)中，所述可转动容器(32)两端对称设置的电控出气门(38)用于在解锁时喷气驱动所述可转动容器(32)旋转根据所述传感器单元测得的转弯方向控制对应的所述电控出气门(38)打开，所述驱动轴(31)上固定连接所述可转动容器(32)和位于所述机构壳体(7)外的转动封板(33)，所述固定筒壳(36)具有受到高压时可破坏的封闭门(37)，所述半圆结构(73)上设有喷气口(71)并在所述驱动轴(31)向上转动后能被所述转动封板(33)的中间部分封住，所述射出机构(6)设于所述机构壳体(7)上，所述平移机构包括水平移动驱动所述重心转移机构(4)的平移组件和传动连杆(34)，所述传动连杆(34)两端分别铰接到所述转动封板(33)的端面和所述平移组件，所述重心转移机构(4)包括被驱动后向一侧转动的转移连杆(41)，所述转移连杆(41)被驱动后向一侧转动从而驱动所述车架(1)向一侧偏移。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于主动安全的智能汽车驾驶系统，包括防侧翻执行机构、控制模块、气体发生模块(35)和传感器单元，所述传感器单元用于检测车身的侧倾角和侧向加速度，其特征在于：所述防侧翻执行机构对称安装于车架(1)两侧，包括机构壳体(7)、射出支撑物的射出机构(6)、旋转驱动机构、气口开关机构(3)、重心转移机构(4)和平移传动机构(5)，所述机构壳体(7)固定安装在所述车架(1)上且其靠近车体外侧一端为半圆结构(73)，所述旋转驱动机构包括固定在所述机构壳体(7)内的固定筒壳(36)和通过驱动轴(31)转动连接在所述固定筒壳(36)内的可转动容器(32)，所述气体发生模块(35)设于所述可转动容器(32)中，所述可转动容器(32)两端对称设置的电控出气门(38)用于在解锁时喷气驱动所述可转动容器(32)旋转根据所述传感器单元测得的转弯方向控制对应的所述电控出气门(38)打开，所述驱动轴(31)上固定连接所述可转动容器(32)和位于所述机构壳体(7)外的转动封板(33)，所述固定筒壳(36)具有受到高压时可破坏的封闭门(37)，所述半圆结构(73)上设有喷气口(71)并在所述驱动轴(31)向上转动后能被所述转动封板(33)的中间部分封住，所述射出机构(6)设于所述机构壳体(7)上，所述平移机构包括水平移动驱动所述重心转移机构(4)的平移组件和传动连杆(34)，所述传动连杆(34)两端分别铰接到所述转动封板(33)的端面和所述平移组件，所述重心转移机构(4)包括被驱动后向一侧转动的转移连杆(41)，所述转移连杆(41)被驱动后向一侧转动从而驱动所述车架(1)向一侧偏移。


2.根据权利要求1所述的一种基于主动安全的智能汽车驾驶系统，其特征在于：所述转动封板(33)上设有弧形导向凸起，所述圆弧结构的圆弧面上设有与所述弧形导向凸起滑动配合的弧形导槽(72)，在初始状态下，所述转动封板(33)的中间部分位于所述喷气口(71)下方，所述弧形导向凸起到所述弧形导槽(72)的上端的距离小于所述弧形导向凸起到所述弧形导槽(72)下端的距离，所述传动连杆(34)与所述转动封板(33)之间连接的铰轴在所述弧形导向凸起转动的过程中均位于所述驱动轴(31)的上方或均位于所述驱动轴(31)的下方。


3.根据权利要求2所述的一种基于主动安全的智能汽车驾驶系统，其特征在于：所述平移组件包括横向设置滑动插入所述机构壳体(7)内侧一端的滑动杆(52)、固定在所述车架(1)上的导向套(51)、固定在所述滑动杆(52)下面的驱动架(54)和与所述传动连杆(34)端部转动连接的传动轴(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：时培成，杨爱喜，高立新，肖平，潘之杰，梁涛年，张荣芸，王金桥，陈现敏，杨胜兵，马永富，马康，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34