一种快速拆装的模块化自动驾驶车辆的制作方法

本实用新型涉及自动驾驶车辆技术领域，尤其涉及一种快速拆装的模块化自动驾驶车辆。

背景技术：

现有的自动驾驶低速车辆能够应用的场景十分有限，大多数只能针对特定的单一场景，例如自动驾驶低速快递车只能用于封闭园区内快递站点到收货人的快递派送，如果有其他的功能需求，例如派送快餐等，现有车辆无法满足保温等特定需求，则需要重新开发设计新的一款自动驾驶车辆。

目前自动驾驶技术发展迅速，尤其在低速车辆自动驾驶产品开发和相应场景的商业落地方面竞争十分激烈，现有的产品开发模式主要是针对不同场景开发研制不同的车型，从底盘到自动驾驶套件，再到特定功能需求，都需要重新开发。这种产品的研发模式存在周期长、成本高、难以进行系列化扩展等缺点，难以适应自动驾驶的发展现状。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种模块化自动驾驶车辆，将自动驾驶低速车辆划分为三大模块，模块之间采用统一的电气接口和机械接口，不同模块之间可以任意搭配组合，并可以快速拆装，可以实现针对不同场景的自动驾驶低速车辆的快速方案验证和产品研发，从而大大降低新产品的研发周期和费用。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种模块化自动驾驶车辆，包括：所述模块化自动驾驶车辆包括底盘模块1、自动驾驶模块2和业务功能模块3；

所述底盘模块1包括底盘框架1-1和设置于所述底盘框架1-1上表面的第一电气接口1-2、导向定位柱1-3、自动驾驶模块止退装置1-4、业务模块导轨1-5和业务模块止退装置1-6；所述业务模块止退装置1-6设置在所述业务模块导轨1-5上；

自动驾驶模块2包括模块框架2-1、底盘电气接口2-2、定位孔2-3、底盘止退接口2-4和业务模块电气接口2-5；其中模块框架2-1呈n型，横跨于底盘模块1上方，通过所述模块框架2-1连接底盘模块1和业务功能模块3；

业务功能模块3包括业务模块主体3-1，第二电气接口3-2，滑槽3-3和第二止退接口3-4；所述电气接口3-2设置在所述业务功能模块3的顶面，所述滑槽3-3和第二止退接口3-4设置在所述业务功能模块3的底面，且所述第二止退接口3-4设置在所述滑槽3-3内；

其中，自动驾驶模块2的定位孔2-3与底盘模块1的导向定位柱1-3的形状、位置匹配设置，底盘电气接口2-2与第一电气接口1-2的形状、位置匹配设置，自动驾驶模块止退装置1-4与底盘止退接口2-4的形状、位置匹配设置；

业务功能模块3的滑槽3-3与底盘模块1的业务模块导轨1-5的形状、位置匹配设置，第二电气接口3-2与业务模块电气接口2-5的形状、位置匹配设置；业务模块止退装置1-6与第二止退接口3-4的形状、位置匹配设置。

优选的，所述自动驾驶模块止退装置1-4包括第一底座1-4.1和设置在所述第一底座1-4.1上的第一止退块1-4.2、第一转轴1-4.3、第一推杆1-4.4和第一弹簧1-4.5；

自动驾驶模块2装配在底盘模块1上的过程中，底盘止退接口2-4与自动驾驶模块止退装置1-4的第一止退块1-4.2的斜面接触，在重力作用下向下挤压第一止退块1-4.2，第一止退块1-4.2绕第一转轴1-4.3向内旋转，同时压缩第一弹簧1-4.5，自动驾驶模块2下落到位后，第一弹簧1-4.5恢复伸长状态，第一止退块1-4.2在第一弹簧1-4.5的弹力作用下反向绕第一转轴1-4.3向外旋转，第一止退块1-4.2进入底盘止退接口2-4内锁紧自动驾驶模块2。

进一步优选的，所述自动驾驶模块2从底盘模块1上拆卸时，自动驾驶模块止退装置1-4的第一推杆1-4.4受到按压作用力，压缩第一弹簧1-4.5，同时带动第一止退块1-4.2绕第一转轴1-4.3向内旋转，第一止退块1-4.2从底盘止退接口2-4内退出。

优选的，所述业务模块止退装置1-6包括第二底座1-6.1和设置在第二底座1-6.1上的第二止退块1-6.2、第二转轴1-6.3、第二推杆1-6.4和第二弹簧1-6.5；

业务功能模块3推入底盘模块1和自动驾驶模块2之间时，底盘模块1的业务模块导轨1-5滑入滑槽3-3，业务功能模块3的第二电气接口3-2滑入自动驾驶模块2的业务模块电气接口2-5滑槽；

随着业务功能模块3的推入，业务功能模块3与底盘模块1的业务模块止退装置1-6接触，滑槽3-3的挤压业务模块止退装置1-6的第二止退块1-6.2，第二止退块1-6.2绕第二转轴1-6.3向下旋转并压缩第二弹簧1-6.5；

业务功能模块3推入到位后与导轨1-5的限位块接触，第二弹簧1-6.5伸长，第二止退块1-6.2反向绕第二转轴1-6.3向上旋转，进入业务功能模块3的第二止退接口3-4中。

进一步优选的，业务功能模块3拆卸时，业务模块止退装置1-6的第二推杆1-6.4受到向内按压的力，压缩第二弹簧1-6.5，第二止退块1-6.2向下绕第二转轴1-6.3旋转，第二止退块1-6.2从第二止退接口3-4中脱出。

优选的，所述底盘模块1还包括动力子系统模块1-7。所述自动驾驶模块2还包括车辆操控子系统模块2-6。

优选的，所述第一电气接口1-2、导向定位柱1-3、自动驾驶模块止退装置1-4、业务模块导轨1-5、业务模块止退装置1-6、底盘电气接口2-2、定位孔2-3、底盘止退接口2-4、业务模块电气接口2-5、第二电气接口3-2，滑槽3-3和第二止退接口3-4分别为一个或多个。

优选的，所述业务功能模块为物流配送箱。

本实用新型实施例提供的模块化自动驾驶车辆，通过将主要功能进行模块化划分设计，分为底盘模块、自动驾驶模块和业务功能模块，并统一模块之间的接口，使得针对不同应用场景的自动驾驶低速车辆能够按照需求实现各功能模块的快速组装和拆卸，很方便的对同一场景的不同需求进行车辆产品的系列化扩展，拓展车辆的使用边界，有利于车辆研发效率的提高，能够大大缩短研发周期。同时，可以另外，多种车型共用同一底盘模块，可以提升底盘的复用率，在很大程度上降低底盘等共用模块的成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的快速拆装的模块化自动驾驶车辆的组装结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的底盘模块结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的自动驾驶模块结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的业务功能模块结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的自动驾驶模块与底盘模块组装结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的自动驾驶模块止退装置在锁紧状态和开锁状态的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的业务模块与底盘模块、自动驾驶模块组装结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的业务模块止退装置在锁紧状态和开锁状态的结构示意图。

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快速拆装的模块化自动驾驶车辆，图1为本实用新型实施例提供的快速拆装的模块化自动驾驶车辆的组装结构示意图，模块化自动驾驶车辆包括底盘模块1、自动驾驶模块2和业务功能模块3。

图2为本实用新型实施例提供的底盘模块结构示意图；底盘模块1包括底盘框架1-1和设置于底盘框架1-1上表面的第一电气接口1-2、导向定位柱1-3、自动驾驶模块止退装置1-4、业务模块导轨1-5和业务模块止退装置1-6；底盘框架1-1用于承载底盘自身设备，并为自动驾驶模块2和业务功能模块3提供搭载平台。业务模块止退装置1-6设置在业务模块导轨1-5上；第一电气接口1-2用于电气联通和信息交互；导向定位柱1-3用于自动驾驶模块安装时的导向定位和止转；自动驾驶模块止退装置1-4用于自动驾驶模块的快速拆装和锁紧止退；业务模块导轨1-5用于业务功能模块3的滑动拆装更换；业务模块止退装置1-6用于业务功能模块3的快速拆装和锁紧止退。底盘模块1还包括动力子系统模块1-7，可以主要包括电池、驱动系统、转向系统等功能子系统。

图3为本实用新型实施例提供的自动驾驶模块结构示意图；自动驾驶模块2包括模块框架2-1、底盘电气接口2-2、定位孔2-3、底盘止退接口2-4和业务模块电气接口2-5；其中模块框架2-1呈n型，横跨于底盘模块1上方，通过模块框架2-1连接底盘模块1和业务功能模块3；

底盘电气接口2-2位于模块框架2-1的n型结构两端的底部，用于与底盘模块1的电气联通和信息交互；定位孔2-3位于模块框架2-1的n型结构两端的底部，用于自动驾驶模块2安装到底盘模块1上时的定位和止转；优选的包括主定位孔和副定位孔；底盘止退接口2-4位于模块框架2-1前后底部的两侧，用于自动驾驶模块1的快速拆装和锁紧止退；业务模块电气接口2-5，位于模块框架2-1顶部内测，业务模块电气接口2-5的前端有滑槽引导，用于与业务功能模块3进行电气联通和信息交互。自动驾驶模块2还包括车辆操控子系统模块2-6，可以主要包括车身控制系统、业务功能控制系统、感知系统等功能子系统。

图4为本实用新型实施例提供的业务功能模块结构示意图；业务功能模块3包括业务模块主体3-1，第二电气接口3-2，滑槽3-3和第二止退接口3-4；电气接口3-2设置在业务功能模块3的顶面，滑槽3-3和第二止退接口3-4设置在业务功能模块3的底面，且第二止退接口3-4设置在滑槽3-3内。

业务功能模块3主要针对不同的应用场景实现特定的业务功能，同时满足与其他模块的标准化接口要求，以实现对不同业务需求的快速产品响应，并利于产品的系列化研发。业务模块主体3-1，针对不同的运营场景形式可不同，例如物流运输的场景，可以定制不同规格格口的货柜功能模块，以满足不同尺寸货物的运输配送，也可以更换为带有保温功能的货柜以满足外卖送餐业务的需求；电气接口3-2，与自动驾驶模块2进行电气联通和信息交互；滑槽3-3，用于业务功能模块3与底盘模块1的快速拆装；止退接口3-4，用于业务功能模块3的快速拆装和锁紧止退。

上述第一电气接口1-2、导向定位柱1-3、自动驾驶模块止退装置1-4、业务模块导轨1-5、业务模块止退装置1-6、底盘电气接口2-2、定位孔2-3、底盘止退接口2-4、业务模块电气接口2-5、第二电气接口3-2，滑槽3-3和第二止退接口3-4可以根据需要分别设置为一个或多个。优选的，可以如图1-图4所示的方式设置。

图5为本实用新型实施例提供的自动驾驶模块与底盘模块组装结构示意图；图6为本实用新型实施例提供的自动驾驶模块止退装置在锁紧状态和开锁状态的结构示意图；下面结合图2、3、5、6，说明组装过程中各结构的适配关系。

自动驾驶模块2的定位孔2-3与底盘模块1的导向定位柱1-3的形状、位置匹配设置，底盘电气接口2-2与第一电气接口1-2的形状、位置匹配设置，自动驾驶模块止退装置1-4与底盘止退接口2-4的形状、位置匹配设置；

自动驾驶模块止退装置1-4包括第一底座1-4.1和设置在第一底座1-4.1上的第一止退块1-4.2、第一转轴1-4.3、第一推杆1-4.4和第一弹簧1-4.5；

在将自动驾驶模块2装配到底盘模块1上时，通过导向定位柱1-3的引导，底盘电气接口2-2与第一电气接口1-2自动对齐对接，自动驾驶模块止退装置1-4与底盘止退接口2-4自动对齐。在装配过程中，底盘止退接口2-4与自动驾驶模块止退装置1-4的第一止退块1-4.2的斜面接触，在重力作用下向下挤压第一止退块1-4.2，第一止退块1-4.2绕第一转轴1-4.3向内旋转，同时压缩第一弹簧1-4.5，自动驾驶模块2下落到位后，第一弹簧1-4.5恢复伸长状态，第一止退块1-4.2在第一弹簧1-4.5的弹力作用下反向绕第一转轴1-4.3向外旋转，第一止退块1-4.2进入底盘止退接口2-4内锁紧自动驾驶模块2，防止其向上脱出。与此同时，定位孔2-3与导向定位柱1-3配合限制其余方向的自由度，防止自动驾驶模块2前后、左右方向平移或旋转，底盘电气接口2-2与第一电气接口1-2自动对接到位导通。

在自动驾驶模块2从底盘模块1上拆卸时，自动驾驶模块止退装置1-4的第一推杆1-4.4受到按压作用力，压缩第一弹簧1-4.5，同时带动第一止退块1-4.2绕第一转轴1-4.3向内旋转，第一止退块1-4.2从底盘止退接口2-4内退出，达到开锁状态，从而取消对自动驾驶模块2上下方向的限制，自动驾驶模块2即可吊装取下，电底盘电气接口2-2与第一电气接口1-2随之脱开。

图7为本实用新型实施例提供的业务模块与底盘模块、自动驾驶模块组装结构示意图；图8为本实用新型实施例提供的业务模块止退装置在锁紧状态和开锁状态的结构示意图。下面结合图2、3、4、7、8，说明组装过程中各结构的适配关系。

业务功能模块3的滑槽3-3与底盘模块1的业务模块导轨1-5的形状、位置匹配设置，第二电气接口3-2与业务模块电气接口2-5的形状、位置匹配设置；业务模块止退装置1-6与第二止退接口3-4的形状、位置匹配设置。

业务模块止退装置1-6包括第二底座1-6.1和设置在第二底座1-6.1上的第二止退块1-6.2、第二转轴1-6.3、第二推杆1-6.4和第二弹簧1-6.5；

业务功能模块3推入底盘模块1和自动驾驶模块2之间时，底盘模块1的业务模块导轨1-5滑入滑槽3-3，业务功能模块3的第二电气接口3-2滑入自动驾驶模块2的业务模块电气接口2-5滑槽；

随着业务功能模块3的推入，业务功能模块3与底盘模块1的业务模块止退装置1-6接触，滑槽3-3的挤压业务模块止退装置1-6的第二止退块1-6.2，第二止退块1-6.2绕第二转轴1-6.3向下旋转并压缩第二弹簧1-6.5；

业务功能模块3推入到位后与导轨1-5的限位块接触，业务功能模块3不能继续向右移动，此时第二弹簧1-6.5伸长，第二止退块1-6.2反向绕第二转轴1-6.3向上旋转，进入业务功能模块3的第二止退接口3-4中，达到锁紧状态，防止业务功能模块3退出。业务模块导轨1-5与滑槽3-3配合限制业务功能模块3其余方向的自由度，防止业务功能模块3前后、上下方向的平移或旋转。随着业务功能模块3的推入到位，第二电气接口3-2与业务模块电气接口2-5自动对接直到导通。

当业务功能模块3拆卸时，业务模块止退装置1-6的第二推杆1-6.4受到向内按压的力，压缩第二弹簧1-6.5，第二止退块1-6.2向下绕第二转轴1-6.3旋转，第二止退块1-6.2从第二止退接口3-4中脱出，由此取消对业务功能模块3向左方向的限制，业务功能模块3即可以按图示方向从右向左从整车上退出，同时第二电气接口3-2与业务模块电气接口2-5随之脱开。

本实用新型实施例提供的模块化自动驾驶车辆，通过将主要功能进行模块化划分设计，分为底盘模块、自动驾驶模块和业务功能模块，并统一模块之间的接口，使得针对不同应用场景的自动驾驶低速车辆能够按照需求实现各功能模块的快速组装和拆卸，很方便的对同一场景的不同需求进行车辆产品的系列化扩展，拓展车辆的使用边界，有利于车辆研发效率的提高，能够大大缩短研发周期。同时，可以另外，多种车型共用同一底盘模块，可以提升底盘的复用率，在很大程度上降低底盘等共用模块的成本。

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。