一种低成本无人驾驶赛车车身侧倾角实时测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种低成本无人驾驶赛车车身侧倾角实时测量装置，包括车架，可摆动安装于车架两侧的两个悬架，以及传感器；悬架包括一端与车架铰接的上摇杆和下摇杆，两端分别与上摇杆和下摇杆的另一端铰接的车轮边立柱，一端与上摇杆的另一端铰接的推杆，与车架和推杆的另一端铰接的摇块，两端分别与摇块和车架铰接的连杆，以及套设于连杆上的弹簧；弹簧的两端分别顶压车架和摇块，传感器设于连杆上且用于测量弹簧的长度；在两个车轮边立柱摆动时，车轮边立柱通过推杆推动摇块摆动而使摇块压缩或释放弹簧，传感器实时测量而得到两个弹簧的长度，从而得到车身侧倾角的大小，具有结构简单、测量准确性高和成本低的有益效果。结构简单、测量准确性高和成本低的有益效果。结构简单、测量准确性高和成本低的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本无人驾驶赛车车身侧倾角实时测量装置


[0001]本技术涉及一种赛车倾角实时测量装置，尤其是指一种低成本无人驾驶赛车车身侧倾角实时测量装置。

技术介绍

[0002]在无人赛车运动过程中，赛车的车身侧倾角会给高速行驶赛车带来车辆悬架的载荷转移，使左右两侧的轮胎横向侧偏力不同，影响赛车的行驶，同时车身侧倾角的增大会增强或减弱车轮的转向力，造成转向不足或转向过度。
[0003]目前已有的车身侧倾角测量主要采用两种方式：1、采用惯性传感器(如陀螺仪、车载IMU)进行测量；为达到测量精度，传感器价格比较高经济性差，并且通常只能测量车辆质心的侧偏角。2、利用侧向动力学进行侧倾估计需要通过车辆侧倾模型间接估计，由于常常忽略悬架结构非线性特性、车辆动力学模型的简化以及观测噪声的影响，必须要在计算复杂化和精确程度之间做抉择。
[0004]张辉,杨永强,庄文盛,等.基于激光的车辆动态侧倾角测量[J].激光与红外,2017,47(2):133
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136.DOI:10.3969/j.issn.1001
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5078.2017.02.001。该文章中采用了两个激光束和一个图像识别摄像头，如图1所示，激光束A、B发射垂直于车身的一字激光束，在地面上形成两条平行的激光线，同时位于两个激光中间的摄像头C会实时识别两条激光线，根据激光线于摄像头之间的位置关系做计算，可求出车身的侧倾角，但是在车辆底盘加装激光束和摄像头，结构布置相对复杂，且摄像头识别激光线受路面的平整度的影响很大，导致测量的结果准确性低。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于针对上述问题，提供一种结构简单、测量准确性高和成本低的无人驾驶赛车车身侧倾角实时测量装置。
[0006]本技术的目的可采用以下技术方案来达到：
[0007]一种低成本无人驾驶赛车车身侧倾角实时测量装置，包括车架，可摆动安装于车架两侧且相对于车架的中心对称设置的两个悬架，以及安装于悬架上且用于测量距离的传感器；所述悬架包括一端与车架铰接的上摇杆和下摇杆，两端分别与上摇杆和下摇杆的另一端连接的铰接的车轮边立柱，一端与上摇杆的另一端铰接的推杆，与车架和推杆的另一端铰接的摇块，两端分别与摇块和车架铰接的连杆，以及套设于连杆上的弹簧；所述弹簧的两端分别顶压车架和摇块，所述传感器设于连杆上且用于测量弹簧的长度；在两个车轮边立柱摆动时，车轮边立柱通过推杆推动摇块摆动而使摇块压缩或释放弹簧，传感器实时测量而得到两个弹簧的长度。
[0008]作为一种优选的方案，所述上摇杆设为两个，且两个上摇杆的一端固定连接在一起，两个上摇杆的另一端与车架铰接；
[0009]作为一种优选的方案，所述下摇杆设为两个，且两个下摇杆的一端固定连接在一
起，两个下摇杆的另一端与车架铰接。
[0010]作为一种优选的方案，两个所述上摇杆形成的平面与两个下摇杆形成的平面相互平行。
[0011]作为一种优选的方案，所述摇块为三角摇块，三角摇块的三个角分别与推杆、车架和连杆铰接。
[0012]作为一种优选的方案，所述传感器为激光测距仪。
[0013]实施本技术，具有如下有益效果：
[0014]1、本技术在车轮边立柱摆时，在上摇杆和下摇杆的限制作用下，车轮边立柱驱动上摇杆、下摇杆和推杆摆动，进而推杆推动摇块压缩或释放弹簧，使弹簧缩短或伸长。传感器实时测量弹簧的长度，从而获得车架两侧的两个弹簧的长度的变化情况，从而得到车身侧倾角的大小，具有结构简单、测量准确性高和成本低的优点。
[0015]2、本技术通过测量弹簧的长度变化得出车辆的实时侧倾角并与悬架的最大侧倾角作比较，可以判断无人赛车所处的行驶状态以及可控安全程度，同时基于赛车悬架参数可以通过实时测量的车身侧倾角对车辆行驶状态参数做动态调整，在每种行驶状态下对应一些稳定赛车状态的操作，确保车辆在无人驾驶运动中的安全性，同时可以对车辆可能侧翻的情况做预警。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本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。
[0017]图1是现有技术的结构示意图。
[0018]图2是本技术低成本无人驾驶赛车车身侧倾角实时测量装置的结构示意图。
[0019]图3是图2的结构简化图。
[0020]图4是图3的车身侧倾时的结构简化图。
[0021]图5是本技术低成本无人驾驶赛车车身侧倾角实时测量装置的车身侧倾角的判定流程框图。
具体实施方式
[0022]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0023]实施例
[0024]参照图2至图4，本实施例涉及测量装置，包括车架1，可摆动安装于车架1两侧且相对于车架1的中心对称设置的两个悬架2，以及安装于悬架2上且用于测量距离的传感器3；所述悬架2包括一端与车架1铰接的上摇杆21和下摇杆22，两端分别与上摇杆21和下摇杆22的另一端铰接的车轮边立柱23，一端与上摇杆21的另一端铰接的推杆24，与车架1和推杆24
的另一端铰接的摇块25，两端分别与摇块25和车架1铰接的连杆26，以及套设于连杆26上的弹簧27；所述弹簧27的两端分别顶压车架1和摇块25，所述传感器3设于连杆26上且用于测量弹簧27的长度；在两个车轮边立柱23摆动时，车轮边立柱23通过推杆24推动摇块25摆动而使摇块25压缩或释放弹簧27，传感器3实时测量而得到两个弹簧27的长度。所述车轮边立柱23包括左车轮边立柱231和右车轮边立柱232。
[0025]在车轮边立柱23摆动时，在上摇杆21和下摇杆22的限制作用下，车轮边立柱23驱动上摇杆21、下摇杆22和推杆24摆动，进而推杆24推动摇块25压缩或释放弹簧27，使弹簧27缩短或伸长。传感器3实时测量弹簧27的长度，从而获得车架1两侧的两个弹簧27的长度的变化情况，从而得到车身侧倾角的大小，具有结构简单、测量准确性高和成本低的优点。
[0026]所述上摇杆21设为两个，且两个上摇杆21的一端固定连接在一起，两个上摇杆21的另一端与车架1铰接。上摇杆21包括左上摇杆211和右上摇杆212，左上摇杆211和右上摇杆212分别铰接于车架1的两侧，且左上摇杆211和右上摇杆212对称设置。
[0027]所述下摇杆22设为两个，且两个下摇杆22的一端固定连接在一起，两个下摇杆22的另一端与车架1铰接。下摇杆22包括左下摇杆221和右下摇杆22本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本无人驾驶赛车车身侧倾角实时测量装置，其特征在于，包括车架，可摆动安装于车架两侧且相对于车架的中心对称设置的两个悬架，以及安装于悬架上且用于测量距离的传感器；所述悬架包括一端与车架铰接的上摇杆和下摇杆，两端分别与上摇杆和下摇杆的另一端铰接的车轮边立柱，一端与上摇杆的另一端铰接的推杆，与车架和推杆的另一端铰接的摇块，两端分别与摇块和车架铰接的连杆，以及套设于连杆上的弹簧；所述弹簧的两端分别顶压车架和摇块，所述传感器设于连杆上且用于测量弹簧的长度；在两个车轮边立柱摆动时，车轮边立柱通过推杆推动摇块摆动而使摇块压缩或释放弹簧，传感器实时测量而得到两个弹簧的长度。2.根据权利要求1所述的一种低成本无人驾驶赛车车身侧倾角实时测量装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳林，刘德梁，章培坚，赵元阳，姚婷妮，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：