[发明专利]一种自动驾驶汽车用自动切换式方向盘结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车转向装置，确切地说是一种自动驾驶汽车用自动切换式方向盘结构。

背景技术

方向盘是车辆控制方向用的重要设备，对车辆运行的安全性和可靠性起着极为重要的作用，但随着当期汽车自动化驾驶系统及智能驾驶系统的推广和普及，具备无人驾驶能力的汽车使用量越来越大，但在实际使用中发现，当前具备自动驾驶能力的车辆中，所使用的方向盘设备均采用传统结构，虽然可以满足转向作业的需要，但当车辆处于自动运行过程中，车内人员依然可以通过对方向盘进行操控而达到对车辆运行路线进行调整，从而极易导致车辆自动运行系统对方向操控作业和驾驶人员对方向盘操控作业时对车辆运行路线控制产生矛盾，从而严重影响车辆运行安全性和可靠性，尤其是当车辆在自动驾驶状态下，因车内人员对方向盘的误操作，更是会对车辆运行安全性和可靠性造成严重的影响，因此针对这一问题，需要开发一种发明的车辆方向盘结构，以满足实际使用的需要。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种自动驾驶汽车用自动切换式方向盘结构，该发明结构简单，使用灵活方便，安装、维护便捷，运行精度高，一方面可根据使用需要，灵活在车辆自动驾驶和人工驾驶状态下进行切换，并在自动驾驶状态下，确保车内人员因误操作等驱动方向盘时而导致的车辆运行状态改变和失控，另一方面在方向盘运行作业时，可有效的提高方向盘转向驱动作业精度，从而极大的提高了车辆运行操控作业的可靠性和安全性。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种自动驾驶汽车用自动切换式方向盘结构，包括传动轴、电磁离合器、方向盘及控制器，方向盘与传动轴间通过电磁离合器相互连接并同轴分布，电磁离合器与控制器电气连接，控制器嵌于方向盘内并分别与电磁离合器和车辆行车电脑电路电气连接，方向盘包括轮圈、轮辐、轮毂、连接轴，轮辐分别与轮圈和轮毂相互连接，且轮圈、轮辐、轮毂同轴分布，轮毂位于轮辐正下方，并与连接轴前端相互连接，轮毂与连接轴相互同轴分布，连接轴末端通过棘轮机构与电磁离合器相互连接。

进一步的，所述的电磁离合器上设至少一个到位传感器，且各到位传感器分别与控制器电气连接。

进一步的，所述的传动轴和方向盘的连接轴上设角度传感器，各角度传感器分别与控制器电气连接。

进一步的，所述的轮辐与轮圈、轮毂为一体式结构，或轮辐通过定位销分别与轮圈、轮毂相互连接。

进一步的，所述的轮圈、轮辐均包括承载龙骨、弹性垫层及外蒙皮，所述的弹性垫层包覆在承载龙骨外，所述的外蒙皮包覆在弹性垫层外，所述的外蒙皮上均布若干透孔，所述的透孔直径为0.01—1毫米，且透孔总面积为外蒙皮表面面积的20%—70%。

进一步的，所述的轮辐包括连接臂及承载基座，所述的连接臂至少两条，环绕承载基座轴线分布在承载基座外表面，且连接臂与承载基座轴线呈0°—90°夹角，所述的承载基座包括承载槽及密封盖，所述的承载槽和密封盖相互连接构成密闭腔体结构，所述的承载槽为横截面呈“凵”槽状结构，所述的控制器嵌于承载槽内，且所述的密封盖与控制器对应位置处设操作孔。

进一步的，所述的控制器包括承载壳、控制电路、辅助驱动电源、显示器、信号指示灯及操作键，其中所述的承载壳为密闭腔体结构，所述的承载壳内设至少一条隔板，将承载壳内自下向上分为电源腔和操控腔，所述的辅助驱动电源嵌于电源腔内并与控制电路电气连接，所述的控制电路、显示器、信号指示灯及操作键均位于操控腔内，控制电路分别与显示器、信号指示灯、操作键、电磁离合器电气连接。

进一步的，所述的控制电路为基于DSP、FPGA芯片的自动控制电路，并设至少一个串口通讯装置、至少一个调压电路、至少一个继电器控制电路和一个数据通讯总线。

进一步的，所述的辅助驱动电源括蓄电池组、充放电控制器及电源接线端子，所述的充放电控制器分别与蓄电池组、电源接线端子电气连接，并通过电源接线端子与汽车电源电路电气连接。

本发明结构简单，使用灵活方便，安装、维护便捷，运行精度高，一方面可根据使用需要，灵活在车辆自动驾驶和人工驾驶状态下进行切换，并在自动驾驶状态下，确保车内人员因误操作等驱动方向盘时而导致的车辆运行状态改变和失控，另一方面在方向盘运行作业时，可有效的提高方向盘转向驱动作业精度，从而极大的提高了车辆运行操控作业的可靠性和安全性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明结构示意图；

图2为轮辐结构示意图；