一种用于车辆的辅助制动装置的制作方法

本实用新型涉及自动驾驶领域，尤其涉及一种用于车辆的辅助制动装置。

背景技术：

自动驾驶技术是近年的热点话题，在智能生活、缓解交通拥堵、提高道路安全性、减少空气污染等领域，自动驾驶将会带来颠覆性的改变。为适应自动驾驶控制的需要，传统的汽车机械结构已无法满足自动驾驶控制的要求。例如汽车的制动减速，传统汽车是驾驶员用脚踩刹车器的方式向汽车的制动系统发出命令。而自动驾驶技术则需要在无人干预的情况下由程序控制，完成减速、制动等车辆制动作。这就需要有执行装置来替代人的脚或手，来行驶车辆的减速制动和驻车制动动作。同时，又能够接受人为的紧急干预，即驾驶员可以随时执行车辆制动动作。在此背景下，一种适用于自动驾驶的辅助制动的装置应用而生。

目前的汽车制动按照制动力来源主要分为人力、机械力、伺服电控三种形式。人力制动主要适用于小型车辆；机械力主要有气动和液动两种形式，是目前汽车中普遍采用的制动力；伺服电控制动则是近些年出现的技术，其制动方式以电磁力为主，目前多用于汽车的驻车制动中。上述的三种汽车制动动力源中，只有伺服电控制动系统是比较接近自动驾驶技术应用方向。但现有汽车的伺服电控多是开关型控制，即驾驶员通过拨动“制动开关”的“开”来向车辆发出制动命令，拨动“关”，或踩动制动踏板来关闭车辆的伺服电控制动命令。

在自动驾驶技术中，汽车不仅需要在驻车制动中接受控制，在行驶中更需要接受控制，且是在受控的情况下对车辆行驶速度实时控制。因此，适用于自动驾驶的制动系统必须是连续型，现有的伺服电控已经无法满足自动驾驶的需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种用于车辆的辅助制动装置，在行驶过程中能够实时连续的对车辆制动系统进行控制，具有较高的控制精度，并且整个装置结构简单，各组件可以快速更换或变更规格参数，以实现不同车辆的不同制动控制需求。

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种用于车辆的辅助制动装置，包括：固定架、第一外壳、驱动模块、第二外壳、直线行程机构、连接件和位置反馈机构；

所述第一外壳固定在所述固定架上；

所述驱动模块容置在所述第一外壳内，所述驱动模块的固定端与所述第一外壳固定连接；

所述第二外壳与所述第一外壳的底部固定连接；

所述直线行程机构容置在所述第二外壳内，所述直线行程机构包括传动部件和伸缩杆，所述传动部件的动力输入端与所述驱动模块的动力输出端相连接，所述传动部件的动力输出端与所述伸缩杆的一端相连接；所述驱动模块通过所述传动部件驱动所述伸缩杆作直线伸缩运动；

所述连接件的一端与所述伸缩杆的另一端固定连接，所述连接件的另一端与所述车辆的制动系统相连接；

所述位置反馈机构具有联动杆，所述联动杆的一端与所述伸缩杆的另一端固定连接，所述伸缩杆伸缩时带动所述联动杆作伸缩运动。

优选的，所述第一壳体上具有第一固定孔，所述固定架上具有第二固定孔，所述第一固定孔和第二固定孔通过螺栓进行连接，从而将所述第一壳体固定在所述固定架上。

优选的，所述驱动模块接收所述车辆的控制器发送的控制信号，根据所述控制信号控制所述驱动模块的动力输出端正向转动或反向转动，从而通过所述传动部件带动所述伸缩杆作直线拉伸运动或直线收缩运动，进而通过所述连接件控制所述车辆的制动系统，同时带动所述联动杆作直线拉伸运动或直线收缩运动。

进一步优选的，所述位置反馈机构根据所述联动杆所在的位置生成反馈信号，发送给所述车辆的控制器。

优选的，所述连接件为柔性线缆或刚性连杆。

优选的，所述驱动模块为电机；所述电机的转子通过齿轮链向所述直线行程机构输出驱动力。

优选的，所述辅助制动装置安设于所述车辆的驾驶舱内。

本实用新型实施例提供的一种用于车辆的辅助制动装置，在行驶过程中能够实时连续的对车辆制动系统进行控制，具有较高的控制精度，并且整个装置结构简单，各组件可以快速更换或变更规格参数，以实现不同车辆的不同制动控制需求。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种用于车辆的辅助制动装置结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

本实用新型实施例提供的辅助制动装置应可以用于自动驾驶车辆中，是在车辆现有的制动系统上增加制动辅助机构，该机构与汽车的脚踩式制动踏板并联，实现自动控制制动和人为制动互不干涉。

图1为本实用新型实施例提供的一种用于车辆的辅助制动装置结构示意图，如图1所示，所述辅助制动装置包括固定架1、第一外壳2、驱动模块(图中未示出)、第二外壳3、直线行程机构4、连接件5和位置反馈机构6。

固定架1的作用是实现整个装置组件的相互固定，以及装置与外部设备的固定。具体的，固定架1可以由多个固定板组合而成，在固定板上设有多个固定孔，用于实现各组件的固定以及装置与外部设备的固定。

第一外壳2是指用于固定驱动模块的外壳，第一外壳2固定在固定架1上。具体的，在第一壳体上具有第一固定孔，固定架1上具有第二固定孔，第一固定孔和第二固定孔通过螺栓进行连接，从而将第一壳体固定在固定架1上。

驱动模块是指提供动力源的动力元件，容置在第一外壳2内，驱动模块具有固定端和动力输出端，驱动模块的固定端与第一外壳2固定连接，动力输出端与直线行程结构相连接。在本例中，驱动模块优选为电机，电机的转子即为动力输出端，电机的转子通过齿轮链向直线行程机构4输出驱动力。

第二外壳3是指用于固定直线行程机构4的外壳，第二外壳3也固定在支架上，并且第二外壳3与第一外壳2的底部固定连接。

直线行程机构4容置在第二外壳3内，直线行程机构4包括传动部件(图中未示出)和伸缩杆41；传动部件的作用是将驱动模块输出的驱动力传递到伸缩杆41，具体的，传动部件的动力输入端与驱动模块的动力输出端相连接，传动部件的动力输出端与伸缩杆41的一端相连接。驱动模块通过传动部件驱动伸缩杆41作直线伸缩运动，即驱动伸缩杆41向远离第二外壳3的方向作直线运动，或驱动伸缩杆41向靠近第二外壳3的方向作直线运动。

驱动伸缩杆41的另一端(外端)即为整个装置的输出连接端，用于和车辆现有制动系统连接的端口，驱动伸缩杆41的另一端通过连接件5实现与外接设备的连接，具体的，连接件5的一端与伸缩杆41的另一端固定连接，连接件5的另一端与车辆的制动系统相连接。这里的连接件5可以为柔性的制动线缆，也可以是刚性的制动连杆。为实现与有人驾驶的并发控制，优选为柔性制动线缆，柔性制动线缆具体可以为柔性钢丝(也称刹车线)，与汽车的脚踩式制动踏板并联，实现对车辆的制动控制。

位置反馈机构6的作用是实现实时的位置反馈，位置反馈机构6具有联动杆61，位置反馈机构6的联动杆61的一端与伸缩杆41的另一端固定连接，具体的，可以通过l型连接板实现联动杆61和伸缩杆41的连接，将l型连接板的一端通过螺栓固定在伸缩杆41的动力输出端，将l型连接板的一端通过螺栓固定在联动杆61的动力输入端；联动杆61的另一端设置在位置反馈机构6内，在伸缩杆41伸缩时带动联动杆61作伸缩运动，也就是说联动杆61和伸缩杆41的运动与启停是同步的，两者的运动行程也是相同的，所以通过联动杆61的位置反馈伸缩杆41的制动控制。

位置反馈机构6实时检测联动杆61的位置，可以是联动杆61任意一端的位置，根据联动杆61所在的位置信息生成反馈信号，发送给车辆的控制器100，控制器100根据反馈信号实时检查该制动装置的执行结果并作修正。

需要说明的是，这里的车辆控制器100可以是辅助制动装置内的控制器100，也可以是无人驾驶的集中控制器100。控制器100有对内和对外两大功能：对外，用于向无人驾驶系统接受车辆的制动信号和发送制动结果反馈信号。对内，一是其将外部的制动信息转换为装置内部的电机动作的启停、正反的电流信号，二是接收位置反馈机构6发出的反馈电信号，实时检查该制动装置的执行结果并作修正，同时整个制动装置的执行结果转换为无人驾驶系统可识别的信息。

本发明实施例提供的辅助制动装置可以安设于自动驾驶车辆的驾驶舱内，与车辆的制动系统相连接，当然，本领域技术人员也可以根据需要及车体结构对辅助制动装置的位置进行设定。

在对辅助制动装置结构了解的基础上，下面对其工作过程进行描述。

驱动模块接收车辆的控制器100发送的控制信号，根据控制信号控制驱动模块的动力输出端正向转动或反向转动，从而通过传动部件带动伸缩杆41作直线拉伸运动或直线收缩运动，伸缩杆41运动时，一方面通过连接件5实现车辆制动系统的控制，另一方面，带动联动杆61作直线拉伸运动或直线收缩运动，位置反馈机构6实时检测联动杆61的位置，根据联动杆61所在的位置信息生成反馈信号，发送给车辆的控制器100，控制器100根据反馈信号实时检查该制动装置的执行结果并作修正。本发明采用直线行程机构4能够精确控制伸缩杆41的步进，从而实现制动的精确控制。

在一个具体的例子中，电机接收控制器100发送的启停、正反电流及电压信号，执行启停、正反，快慢等转动动作，并向直线行程机构4输出机械力。直线行程机构4接收电机输出的启停、正反动作信息和机械力，执行前进、后退和停止动作，通过柔性制动钢丝带动制动踏板产生相应的动作，由此在行驶过程中，可以实时连续的对车辆制动系统进行控制，并且再停止状态下保持自锁定功能。

本实用新型实施例提供的一种用于车辆的辅助制动装置，在行驶过程中能够实时连续的对车辆制动系统进行控制，具有较高的控制精度，并且整个装置结构简单，各组件可以快速更换或变更规格参数，以实现不同车辆的不同制动控制需求。

在本实用新型中，术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书中的描述中，术语“一个具体的实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表达不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。