[发明专利]自动转向方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及控制技术领域，尤其涉及一种应用于农业机械的自动导航控制系统中的自动转向方法及装置。

背景技术

随着农业劳动生产率不断提高，农业机械向着大型化的方向发展。自动导航技术作为农业智能装备的一种核心技术不仅可以保证精确的作业行距和作业方向，并且可以长时间作业无需常规标记，在降低手动技术需求的同时，提高了作业精度以及提高了工作效率。此外，还可减少重复作业，加快作业进度，节约时间，从而降低成本，减轻驾驶人员的工作负荷。农业机械自动导航技术已经在农作物耕种管收等环节上广泛应用。

转向操控技术是实现自动导航的基础，主要通过自动转向机构完成。自动转向机构通过控制系统的作用不断调整前轮偏角来实现预定轨迹。目前，农用车辆的转向系统大致分为电液控制和电动机控制2种方式。其主要方式有改装原有转向部分的自动转向执行机构、不改变原有转向部分的自动转向执行机构2种方式。一般情况下，电液控制多采用改装原有转向部分的自动转向执行机构的方式实现，电动机控制转向对应不改变原有转向部分的自动转向执行机构。

当前大多数现代农业机械采用液压转向系统，因此转向机构的自动控制大多是通过改装现有的液压转向系统来实现。改装现有液压系统一般由两种方式。方式1：在原有转向油路基础上并联安装电液比例方向阀实现电液转向控制，同时在原有油路上增加3个手动切换阀实现手动转向和自动转向的切换。方式2：将原有转向油路的开芯式转向器总成更换成闭芯式转向器总成，在此基础上并联安装的电液比例方向阀实现电液转向控制，同时在原有油路上增加优先阀，通过优先阀和闭芯式转向器总成联合作用实现自动转向与手动转向无缝自动切换和自动转向失效时手动转动方向盘实现人工驾驶。

方式1具有结构简单，安装简便等优点，但是无法实现农业机械的自动转向与手动转向无缝自动切换，同时在自动转向失效时无法通过人工转动方向盘自动切换到人工驾驶方式。方式2可以实现自动转向与手动转向无缝自动切换和自动导航控制失效时人工转动方向盘实现人工驾驶；但由于大多数现代农业机械采用开芯式转向器总成，在改装需要将原有开芯式转向器总成更换成闭芯式转向器总成，改装操作复杂，同时受转向器总成安装空间限制，没有优先阀加装空间，导致改装失败。

鉴于此，如何提供一种不需更换原有转向器总成就能够实现农业机械的自动转向与手动转向无缝自动切换，同时在自动转向失效时通过人工转动方向盘能够实现自动切换到手动的人工驾驶方式的农业机械自动转向方法及装置成为当前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种自动转向方法及装置，不需更换原有转向器总成就能够实现农业机械的自动转向与手动转向无缝自动切换，同时在自动转向失效时通过人工转动方向盘能够实现自动切换到手动的人工驾驶方式。

第一方面，本发明提供一种自动转向装置，用于农业机械，所述农业机械包括：开芯式液压转向器和转向油缸，所述装置包括：

第一传感器，用于获取导向轮转角信息；

第二传感器，与所述开芯式液压转向器的P口连接，用于获取油压传感信号；

控制器，与所述第一传感器、所述第二传感器、驱动模块分别连接，用于获取第一传感器中的导向轮转角信息和第二传感器中的油压传感信号，读取、解析控制指令，根据所述控制指令、所述导向轮转角信息和所述油压传感信号控制驱动模块进行自动转向或手动转向；

驱动模块，接受控制器的控制进行农业机械自动转向或手动转向。

可选地，所述根据所述控制指令、所述导向轮转角信息和所述油压传感信号控制驱动模块进行自动转向或手动转向，具体为：

判断控制指令是转向指令还是停止转向指令，若控制指令是停止指令，控制器控制驱动模块停止自动转向；若控制指令是转向指令，判断油压传感信号是低电平信号还是高电平信号或脉冲信号,若油压传感信号是低电平信号，根据控制指令和导向轮转角信息计算控制量，根据控制量控制驱动模块,进而自动转向；若油压传感信号是高电平信号或脉冲信号，控制器控制驱动模块停止自动转向，进而进行手动转向。

可选地，所述控制器还包括：

人机交互终端，用于显示农业机械是自动转向还是手动转向。

可选地，所述驱动模块,包括：

电液比例方向阀,与电磁阀、所述开芯式液压转向器、所述转向油缸分别连接，用于控制油液的流向和流速，以使所述转向油缸的活塞伸缩进而自动转向；

电磁阀,用于控制油液是否流入所述电液比例方向阀；

可选地，所述电液比例方向阀,与电磁阀、所述开芯式液压转向器、所述转向油缸分别连接，具体为：