[发明专利]自动驾驶新能源汽车

摘要

一种自动驾驶新能源汽车，不仅自动驾驶而且自动充电，长距离白色导轨的上端与路面一致，它不占用路面，不影响交通，也不影响市容，车辆行驶中，副边受电板与长距离白色导轨在连续的动态的闭合磁通状态下的电磁感应中进行中频无线电传输，电磁辐射小、传输效率高，副边受电板在长距离白色导轨的上端是非接触耦合，不存在摩擦损耗，副边受电板自动寻找长距离白色导轨，智能控制模块精准控制副边受电板始终保持在白色导轨以内，副边受电板在机箱内自动调整水平角度和左右位置，副边受电板与长距离白色导轨耦合自动定位，车辆左右偏离车道超范围，副边受电板自动回收，城市道路6条长距离白色导轨成为城市道路充电场，充电场对每辆车自动进行识别供电、合理计费。

主权项

1.一种自动驾驶新能源汽车，由纯电动汽车、GPS卫星定位系统、电脑控制系统、识别摄像机一、激光雷达、充电场地、供电站、原边供电导轨、底盘受电机、副边受电板、识别摄像机二、红外开机信号发射头、红外关机信号发射头组成，其特征在于：所述自动驾驶新能源汽车选用任何型号的纯电动汽车(1)，所述纯电动汽车前面驾驶室仪表台设置GPS卫星定位系统(2)和电脑控制系统(3)，电脑控制系统内设置智能控制模块和智能充电模块，纯电动汽车顶端设置识别摄像机一(4)，纯电动汽车前端设置前左激光雷达和前右激光雷(5)、后端设置后左激光雷达和后右激光雷达(6)，所述GPS卫星定位系统连接所述电脑控制系统，所述识别摄像机一和所有激光雷达连接所述电脑控制系统，所述电脑控制系统设置由驾驶员控制的自动驾驶模式和人工驾驶模式，驾驶员在自动驾驶模式下，在GPS卫星定位系统中输入目的地，电脑控制系统根据识别摄像头一、各激光雷达和GPS卫星定位系统提供的路况信息，准确控制自动驾驶新能源汽车的起步、加速、减速和停车的一系列动作，不时地选择速度变换、方向变换、刹车、超车，将驾驶员送到目的地；在城市交通道路上设置充电场地，城市道路是双向车道，双向车道均设有直行车道、左转车道、右转车道，共设6条车道，每条车道的路面(62)中间设置长距离地槽，长距离地槽内设置原边供电导轨(7)，所述原边供电导轨是一根截面为方形的长条形塑料导轨，内部设置6个双原边线圈(8)，6个双原边线圈用白色塑料注塑、定位、封装成白色的原边供电导轨，简称为白色导轨，由多根白色导轨连接成长距离白色导轨，长距离白色导轨安装在所述长距离地槽内，长距离白色导轨的上端与路面一致，在路面形成黑白分明的白色线条标记，6条长距离白色导轨在城市交通道路上形成一段充电场地，所述充电场地设置供电站，供电站内设置中频中压交流电源和供电电脑，供电站经过地下电缆给长距离白色导轨内部的双原边线圈输入中频中压交流电源；所述纯电动汽车的底盘中部设置矩形安装口，矩形安装口内安装底盘受电机(9)，所述底盘受电机设置副边受电板(10)，所述副边受电板平时隐藏在底盘受电机内，副边受电板设置红外开机信号发射头和红外关机信号发射头以及识别摄像机二；纯电动汽车内后面设置蓄电池组(11)，电脑控制系统右边设置Ic卡读卡器(12)，Ic卡读卡器上插入Ic卡(13)；所述自动驾驶新能源汽车经过所述充电场地时，识别摄像机二自动寻找长距离白色导轨，长距离白色导轨到位时，所述底盘受电机驱动副边受电板下降，使副边受电板非接触耦合在长距离白色导轨上面，副边受电板经过电磁感应，输出中频中压交流电压到智能充电模块，智能充电模块输出直流电压到Ic卡读卡器，Ic卡读卡器内设置智能电度表模块，智能电度表模块的输出端连接蓄电池组充电，所述自动驾驶新能源汽车自动驾驶的路线必需经过充电场地，在城市交通道路上设置多段充电场地，使充电场地在城市网格化分布，以满足自动驾驶新能源汽车自动充电要求；所述白色导轨内部中间设置双原边线圈，所述双原边线圈设置前铁氧体芯(14)和后铁氧体芯(15)，2个铁氧体芯的大小相等，形状均为U形，2个U形铁氧体芯的开口端均向上，前铁氧体芯绕制漆包线成为前原边线圈(16)，后铁氧体芯绕制漆包线成为后原边线圈(17)，前原边线圈、后原边线圈均为单原边线圈，2个线圈的漆包线绕制方向均相同，2个线圈并联连接，2个线圈互相靠紧，前原边线圈的上下端、左右端和后原边线圈的上下端、左右端均对齐，所述白色导轨内部中间设置6个等分的双原边线圈，每一个双原边线圈的前上端设置红外接收头(18)、后端设置识别控制模块(19)，三位一体成为一个独立供电小单元，所述白色导轨的前端设置多线插头(20)、后端设置多线插座(21)，多线插头插入多线插座后具有密封防水功能，多线插头与多线插座的电源线端用电源导线连通，多线插头与多线插座的信号线端用信号导线连通，识别控制模块的输入一端连接红外接收头，识别控制模块的输入二端连接信号导线，识别控制模块的输出端与所述双原边线圈串联于电源回路中，6个独立供电小单元以及多线插头与多线插座，用白色塑料注塑、定位、封装成白色导轨，将多白色导轨的插头、插座前、后对插，紧密排列组成长距离白色导轨，长距离白色导轨引出的电源线经过地下电缆连接所述供电站中频中压交流电源的火线和地线，长距离白色导轨引出的信号线经过地下电缆连接所述供电站供电电脑的通讯端；所述充电场地是自动驾驶新能源汽车的自动供电大单元，每一个双原边线圈则是独立供电小单元，多独立供电小单元组成所述供电大单元，所述副边受电板与长距离白色导轨在耦合状态下，自动驾驶新能源汽车在行驶中，所述副边受电板前端的红外开机信号发射头照射独立供电小单元的红外接收头，经过供电电脑识别后，打开独立供电小单元给自动驾驶新能源汽车充电，副边受电板离开独立供电小单元，副边受电板后端的红外关机信号发射头照射独立供电小单元的红外接收头，使独立供电小单元自动关机，所述副边受电板与长距离白色导轨在非耦合状态下，长距离白色导轨上的所有双原边线圈均处于断电状态；所述底盘受电机设置机箱(22)，机箱四周设置外边框(23)，外边框位于汽车底盘的矩形安装口上端，由若干螺丝钉(24)将外边框紧固在矩形安装口四周的螺母孔内，机箱底部设置内边框(25)，机壳内设置拾取电能的副边受电板，所述副边受电板在机壳内能上、下、左、右移动，副边受电板的厚度与所述白色导轨的宽度相等，副边受电板的下端平面与长距离白色导轨上端平面之间在耦合时平行，并且存在很小的间隙，副边受电板下端内部中间设置12个等分的n形铁氧体芯(26)，12个n形铁氧体芯与白色导轨的U形铁氧体芯的大小、形状均相等，12个n形铁氧体芯的开口端均向下，n形铁氧体芯开口端与U形铁氧体芯开口端对齐，拼接成口字形铁氧体芯，构成口字形闭合磁通回路，n形铁氧体芯绕制漆包线成为单副边线圈(27)，所述单副边线圈与所述单原边线圈在闭合磁通回路的磁场中耦合，单原边线圈接通中频中压交流电，所述单副边线圈感应出同样的中频中压交流电，其原理如同电动车充电器中的铁氧体变压器，副边受电板内部中间设置12个单副边线圈，12个单副边线圈整齐排列成一字形，每个单副边线圈之间的距离相等，12个单副边线圈漆包线的绕制方向和匝数均相同，12个单副边线圈连接成串联电路输出，使12个单线圈连接成连续的多副边线圈(28)，所述多副边线圈的总长度等于所述双原边线圈与双原边线圈之间的距离，副边受电板用高强度塑料注塑成型，12个单副边线圈定位封装在副边受电板内部中间，多副边线圈在所述双原边线圈的磁场中前后移动时，每个单线圈都要按顺序经过前原边线圈和后原边线圈的磁场，由于单原边线圈与单副边线圈相对移动时，铁氧体芯闭合磁通回路的耦合面积发生变化，导致磁通量随之变化，造成单副边线圈感应出的中频中压交流电压是波动的，为了减少电压波动，单副边线圈与单副边线圈之间的距离大于前原边线圈与后原边线圈之间的距离，使副边线圈与原边线圈交错耦合、频率增加、感应平顺，其余不在磁场范围的单副边线圈在串联回路中由于电感量小、阻抗小、电压降小，当多副边线圈输出电压到负载时，多副边线圈仅存在直流电阻的线损；自动驾驶新能源汽车在行驶中，所述多副边线圈与连续的双原边线圈在动态的闭合磁通回路中感应出连续的中频中压交流电压输出到所述智能充电模块；所述副边受电板后端设有识别摄像机二(29)，识别摄像机二的输出线连接所述智能控制模块的相关输入端，识别摄像机二左边设置反射光电传感器一(61)、右边设置反射光电传感器二(30)、前边设置红外关机信号发射头(31)；所述副边受电板前端设有距离传感器(32)，所述距离传感器左边设置反射光电传感器三、右边设置反射光电传感器四(33)、后边设置红外开机信号发射头(34)；所述红外开机信号发射头的输出线连接所述Ic卡读卡器的输出端，所述红外关机信号发射头、反射光电传感器一、设置反射光电传感器二、反射光电传感器三、反射光电传感器四的输出线连接所述智能控制模块的相关输入端，所述副边受电板前端设有滑块(35)，滑块与所述机箱内壁前端有间隙，副边受电板后端设有微动开关(36)，微动开关连接智能控制模块的相关输入端，微动开关与所述机箱内壁后端有间隙，副边受电板在机箱内上下移动时保持前后定位，副边受电板在遇到阻力时，微动开关与机箱内壁后端产生压力使微动开关导通，副边受电板上端设有前电机架(37)，前电机架为L形，由前螺丝钉(38)固定，电机架前端焊接前电机(39)，前电机驱动轴上安装前滑轮(40)，副边受电板上端设有后电机架(41)，后电机架为L形，由后螺丝钉(42)固定，电机架后端焊接后电机(43)，后电机驱动轴上安装后滑轮(44)，前、后电机的输出线分别连接所述智能控制模块的相关输出端，所述多副边线圈的输出线连接所述智能充电模块的输入端，所述机箱内壁左前端固定卷绳电机(45)，卷绳电机的输出线连接所述智能控制模块的相关输出端，卷绳电机设有长驱动轴(46)，长驱动轴后端设置轴承(47)，轴承安装在机壳左后端，长驱动轴上固定前卷绳轮(48)，前卷绳轮内固定前拉绳(49)，前拉绳右端设有前拉绳套，前拉绳套设有中心孔，前拉绳右端穿过中心孔后由前拉绳夹固定，前拉绳套安装在机壳内壁右端的前安装孔内，长驱动轴上固定后卷绳轮(50)，后卷绳轮内固定后拉绳(51)，后拉绳右端设有后拉绳套(52)，后拉绳套设有中心孔，后拉绳右端穿过中心孔后由后拉绳夹(53)固定，后拉绳套安装在机箱内壁右端的后安装孔内，所述副边受电板上端设有前半孔(54)，前拉绳穿过前半孔支撑在前滑轮下端，所述副边受电板上端设有后半孔(55)，后拉绳穿过后半孔支撑在后滑轮下端，所述机箱左内壁设置开关红外发射头(56)、右内壁设置开关红外接收头(57)，开关红外发射头和开关红外接收头的输出线分别连接所述智能控制模块的相关输入端，所述卷绳电机反时针旋转，前、后卷绳轮将前、后拉绳收紧，所述副边受电板上升，卷绳电机顺时针旋转，前、后卷绳轮将前、后拉绳放松，所述副边受电板下降；所述自动驾驶新能源汽车开进充电场地上行驶时，所述识别摄像机二自动寻找长距离白色导轨，当识别摄像机二发现目标后，识别摄像机二向智能控制模块发出开机信号，智能控制模块驱动前、后电机，使所述前、后滑轮同时正转或者反转，前滑轮骑在前拉绳上、后滑轮骑在后拉绳上，驱动副边受电板向左或者向右移动，当副边受电板对准长距离白色导轨后，识别摄像机二指挥卷绳电机顺时针旋转，副边受电板下降，当所述副边受电板耦合面接触长距离白色导轨耦合面时，副边受电板与长距离白色导轨的摩擦阻力使微动开关靠紧机箱内壁后端，使微动开关导通，触发智能控制模块驱动卷绳电机逆时针旋转将副边受电板提升，当副边受电板提升到距离长距离白色导轨上面1mm时，距离传感器触发智能控制模块关机，卷绳电机电机停止，所述距离传感器对于短距离探测反应敏锐，使所述副边受电板与长距离白色导轨之间的耦合面距离定位在1mm左右，当车辆底盘与地面距离发生变化时，微动开关与距离传感器的位置发生变化，它们向智能控制模块发出相应的开机、关机信号，控制卷绳电机正转或者反转，驱动副边受电板上升或者下降，使所述副边受电板与长距离白色导轨之间的耦合面距离始终保持在1mm左右；所述反射光电传感器一、反射光电传感器二、反射光电传感器三、反射光电传感器四对于黑白分明的标记探测反应敏锐，控制所述前电机、后电机，使所述前滑轮、后滑轮分别正转或者反转，前滑轮骑在前拉绳上、后滑轮骑在后拉绳上，驱动副边受电板不仅可以向左或者向右移动，还可以水平角度左右旋动，所述反射光电传感器一、反射光电传感器二将副边受电板后端稳定在长距离白色导轨以内，所述反射光电传感器三、反射光电传感器四将副边受电板前端稳定在长距离白色导轨以内，当自动驾驶新能源汽车行驶中左右位移时，副边受电板始终保持在长距离白色导轨以内，使所述多副边线圈与连续的双原边线圈在动态的闭合磁通回路中保持稳定的准确的电磁感应状态；所述机箱内上端中部设置识别摄像机三(58)，当自动驾驶新能源汽车变道行驶时，识别摄像机三看到副边受电板向左偏离或者向右偏离机箱中间超出一定范围时，识别摄像机三向智能控制模块发出相应的开机信号，控制卷绳电机反转，驱动副边受电板上升，将副边受电板自动回收在机箱内上端；所述副边受电板上所有元器件的输出线汇集成一根伸缩电缆(59)，所述机箱内上端中部设置出线孔(60)，所述伸缩电缆从出线孔穿出连接到所述智能控制模块，所述识别摄像机三、开关红外发射头和开关红外接收头的输出线汇集成一根电缆从出线孔穿出连接到所述智能控制模块。