一种车辆角度转向控制系统的制作方法

本实用新型属于车辆控制技术领域，涉及对于车辆转向的控制，特别是设定转向角度并且要求稳定转向的车辆角度转向控制系统。

背景技术：

随着信息技术和人工智能的发展，无人车技术的进步与发展越来越迅速。无人车作为未来的研究方向，其对于汽车行业甚至是交通运输业有着深远的影响。无人车的来临将能够解放人类的双手，降低发生交通事故发生的频率，保证了人们的安全。同时随着无人车的推广，车辆稳定转向技术研究具有非常重要的意义。

通过公开专利文献的检索，尚未发现与本专利申请相类似的公开专利文献。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种稳定可靠的车辆角度转向控制系统，可实现车辆以任意设定角度稳定转向，减小转向误差，防止由于转弯操作不当所造成的事故。

本实用新型实现目的的技术方案是：

一种车辆角度转向控制系统，包括角度检测装置、双路速度检测装置、驱动装置和控制装置，上述四个装置固装在车辆上；控制装置接收角度装置的角度信息和速度装置的速度信息，通过运算控制驱动装置；双路速度检测装置将速度和转向信息上传给控制装置。

而且，所述车辆下底前部安装有一对全向轮，后部安装有一对驱动后轮，在驱动后轮之间的电机转轴上安装双路速度检测装置；前述全向轮的所有的转动部位都使用轴承，满足车辆的前进以及车辆的差速转弯。

而且，所述角度检测装置水平安装在车辆中心，检测360°角度朝向，通过串口方式将角度信息传输到控制装置。

而且，所述双路速度检测装置的霍尔检测模块安装在车辆后部的驱动后轮的电机尾部，码盘安装在电机转轴上，包括两个霍尔编码器，通过采集一段时间双路旋转编码器输出两组A/B相位差90度的脉冲,这两组脉冲测量转速,并判断旋转的方向。

而且，所述控制装置安装在车辆前部，通过串口实时接收角度信息，并用单片机对接收到的角度信息进行处理，控制驱动装置使电机进行差速转向，同时用单片机采集速度信息，通过PID算法使电机保持平稳转速，以达到稳定转向的目的。

而且，所述驱动装置安装在车辆后部，采用双路直流电机驱动，接受控制装置的信号，调节电机的转速。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本系统包括角度检测装置、双路速度检测装置、驱动装置和控制装置，所述角度检测装置通过时刻检测角度信息，通过串口将角度信息上传给控制装置，控制装置根据和设定的角度进行对比，控制驱动装置进行差速转向，双路速度检测装置控制转向的速度和转向的稳定性，当角度检测装置达到控制装置设定角度时，驱动装置控制电机停止转动，提高了转向系统的可靠性，使无人车或转向机构更加准确、稳定。

2、本系统的角度检测装置可检测360度的角度，每10毫秒上传角度信息给控制装置，保证了角度上传的时效性，减少角度误差的出现，以达到转向的准确性。双路速度检测装置将检测到的速度信息传输给控制装置，转向时控制装置可稳定控制驱动装置，使电机稳定转弯，不会出现快速转弯的情况。

3、本系统驱动电机安装在车辆后部，后驱方式转向时可提高转角精度，前轮采用全向轮，安装在车辆前部。全向轮可实现任意方向的平移，可以进行任何复杂的弧线运动，当后轮差速转向时，前轮可此时可以横向移动，达到稳定转向的目的。

附图说明

图1为本实用新型的控制系统框图；

图2为本实用新型安装在车辆上的位置图；

图3为图2的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图、通过具体实施例对本实用新型做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种车辆角度转向控制系统，其控制模块的连接如图1所示，包括角度检测装置103、双路速度检测装置102、驱动装置104和控制装置101，控制装置接收角度装置的角度信息和速度装置的速度信息，通过运算控制驱动装置；双路速度检测装置将速度和转向信息上传给控制装置，上述四个装置固装在车辆201上；车辆下底前部安装有一对全向轮202，后部安装有驱动后轮，在驱动后轮之间的电机转轴上安装双路速度检测装置，以保证重心稳定，达到转向稳定的目的；全向轮安装在车辆前部，其所有的转动部位都使用轴承，可适应大部分地面，可实现任意方向的平移，进行任何复杂的弧线运动，满足车辆的前进以及车辆的差速转弯。

上述四个装置在车辆上的安装位置及功用如图2、3所示。

1、角度检测装置，水平安装在车辆中心，该装置可检测出360°角度朝向，达到检测任意方向的目的；每10毫秒采集一次角度信息，保证了角度上传的时效性，可实时了解车辆角度朝向，通过串口方式将角度信息传输到控制装置，以实现与所述控制装置进行通信，减少角度误差的出现，以达到转向的准确性。

2、双路速度检测装置，其霍尔检测模块安装在车辆后部的驱动后轮的电机尾部，码盘安装在电机转轴上，包括两个霍尔编码器，通过采集一段时间双路旋转编码器输出两组A/B相位差90度的脉冲,这两组脉冲可以测量转速,并判断旋转的方向，通过将速度和转向信息上传给控制装置，控制装置通过算法控制驱动装置，使电机稳定转弯，不会出现快速转弯的情况。

3、控制装置，安装在车辆前部，通过串口实时接收角度信息，并用单片机对接收到的角度信息进行处理，控制驱动装置使电机进行差速转向，同时用单片机采集速度信息，通过PID算法使电机保持平稳转速，以达到稳定转向的目的。

4、驱动装置，安装在车辆后部，采用双路直流电机驱动，可对电机进行加速、减速、正转、反转的控制，驱动装置接受控制装置的信号，调节电机的转速，使电机在转向的过程不会产生较大的误差，从而使转向机构稳定、可靠，实现精准稳定转向。