一种自动驾驶汽车用数据通讯天线结构的制作方法

本发明涉及一种安全防护装置，确切地说是一种自动驾驶汽车用数据通讯天线结构。

背景技术：

目前在车辆运行中，尤其是具备自主运行能力的车辆在运行过程中，均需要对车辆运行状态进行远程检测、操控及数据交互，以达到提高车辆运行操作的安全性和可靠性，为了满足这一需要，当前车辆上均需要配备用于数据无线通讯传输的信号通讯天线，但在实际使用中发现的，当前所使用的饿信号通讯天线往往均采用的外置式通讯天线或嵌入在车辆车顶内部的嵌入式天线，虽然当前的这两类传统的通讯天线可一定程度满足车辆对简单的高频电波信号进行获取和信号发射作业的需要，但在实际使用中发现，当前所使用的传统天线在数据通讯作业时，数据通讯能力相对较差，从而导致车辆运行控制信号通讯稳定性和可靠性性均相对较差，不能有效满足车辆运行中大数据通讯作业和高速数据通讯作业的需要，从而导致车辆运行监控作业信号通讯能力差，信号通讯效率低，且在数据通讯作业中通讯信号极易受到外部复杂电磁环境干扰，从而导致当前自主运行的自动驾驶车辆运行安全性和可靠性均受到较大影响，不能有效满足车辆实际运行作业对数据通讯能力的需要，因此针对这一问题，迫切需要开发一种全新的车辆通讯天线，以满足实际使用的需要。

技术实现要素：

针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种自动驾驶汽车用数据通讯天线结构，该发明结构简单，使用能灵活方便，运行自动化程度高，一方面可有效的满足对车辆通讯天线作业能力进行灵活调整及数据通讯作业的需要，另一方面可根据通讯数据类型及数据通讯量，有针对性的选择不同类型的天线进行运行，提高数据通讯信号收发作业的可靠性和稳定性。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种自动驾驶汽车用数据通讯天线结构，包括定位底座、主旋转驱动机构、辅助旋转驱动机构、伸缩柱、平面天线、凹面天线、数据处理电路及运行控制电路，定位底座包括底盘、工作台、承载台及转台机构，其中工作台位于底盘正上方，并与底盘平行分布，工作台与底盘间通过至少四条伸缩柱相互连接，各伸缩柱均环绕底盘和工作台轴线均布，承载台共两个，均布在工作台上表面并与工作台平行分布，承载台下表面与工作台上表面间通过转台机构相互连接，主旋转驱动机构共两个，安装在工作台下表面并分别与两个承载台对应的转台机构相互连接，凹面天线共一个，通过转台机构与承载台上表面铰接，且凹面天线轴线与承载台上表面呈0°—90°夹角，平面天线通过伸缩柱安装在凹面天线正后方的承载台上，且平面天线通过辅助旋转驱动机构安装在伸缩柱上端面，并环绕伸缩柱轴线进行0°—360°角度旋转，数据处理电路及运行控制电路均安装在底盘上表面，其中数据处理电路分别与平面天线、凹面天线和车辆行车电脑电路电气连接，运行控制电路分别与主旋转驱动机构、辅助旋转驱动机构、伸缩柱、数据处理电路和车辆电源电路电气连接。

进一步的，所述的平面天线包括承载基座、伸缩连杆及天线板，所述的天线板至少两个，环绕承载基座轴线均布并通过两个伸缩连杆与承载基座侧表面相互连接，且所述的伸缩连杆两端分别与天线板后表面和承载基座侧表面铰接，所述的天线板与承载基座侧表面呈0°—60°夹角，且各天线板间相互并联，所述的承载基座下端面通过辅助旋转驱动机构与伸缩柱上端面连接。

进一步的，所述的伸缩柱和伸缩连杆均为液压伸缩杆、气压伸缩杆及电动伸缩杆中的任意一种，且所述的伸缩柱和伸缩连杆上均设行程传感器，且行程传感器与运行控制电路电气连接。

进一步的，所述的底盘和工作台间通过至少两个弹性定位垫块相互连接，且所述的弹性定位垫块环绕底盘轴线均布。

进一步的，所述的转台机构为二维转台及三维状态中的任意一种。

进一步的，所述的凹面天线外表面设至少一个角度测量仪，且所述的角度测量仪轴线与凹面天线轴线平行分布，且角度测量仪与运行控制电路电气连接。

进一步的，所述的数据处理电路包括基于fpga为基础的数据处理模块，另数据通讯串口模块、无线数据通讯模块、数据通讯总线、编码译码模块、信号放大模块及滤波模块，所述的数据通讯总线分别与括基于fpga为基础的数据处理模块数据通讯串口模块、无线数据通讯模块、编码译码模块、信号放大模块及滤波模块电气连接，且所述的滤波模块通过通讯串口模块分别与平面天线、凹面天线电气连接，通过数据通讯串口模块、无线数据通讯模块与车辆行车电脑电路电气连接。

进一步的，所述的运行控制电路为基于dsp单片机的控制电路，并设无线通讯装置、辅助电源、调压电路、电源接线端子、至少一个i/o通讯端口、至少一个串口通讯装置和至少一个继电器控制电路，并通过i/o通讯端口、无线通讯装置、串口通讯装置与主旋转驱动机构、辅助旋转驱动机构、伸缩柱、数据处理电路及车辆行车电脑电路电气连接，通过调压电路分别与车辆电源电路、辅助电源和继电器控制电路电气连接，通过继电器控制电路分别与主旋转驱动机构、辅助旋转驱动机构、伸缩柱和转台机构电气连接。

本发明结构简单，使用能灵活方便，运行自动化程度高，一方面可有效的满足对车辆通讯天线作业能力进行灵活调整及数据通讯作业的需要，另一方面可根据通讯数据类型及数据通讯量，有针对性的选择不同类型的天线进行运行，提高数据通讯信号收发作业的可靠性和稳定性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明结构示意图；

图2为平面天线结构示意图；

图3为数据处理电路电气原理图；

图4为运行控制电路电气原理图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1—3所述的一种自动驾驶汽车用数据通讯天线结构，包括定位底座1、主旋转驱动机构2、辅助旋转驱动机构3、伸缩柱4、平面天线5、凹面天线6、数据处理电路7及运行控制电路8，定位底座1包括底盘101、工作台102、承载台103及转台机构104，其中工作台102位于底盘101正上方，并与底盘101平行分布，工作台102与底盘101间通过至少四条伸缩柱4相互连接，各伸缩柱4均环绕底盘101和工作台102轴线均布，承载台103共两个，均布在工作台102上表面并与工作台102平行分布，承载台103下表面与工作台102上表面间通过转台机构104相互连接，主旋转驱动机构2共两个，安装在工作台102下表面并分别与两个承载台103对应的转台机构104相互连接，凹面天线6共一个，通过转台机构104与承载台103上表面铰接，且凹面天线6轴线与承载台103上表面呈0°—90°夹角，平面天线5通过伸缩柱4安装在凹面天线6正后方的承载台103上，且平面天线5通过辅助旋转驱动机构3安装在伸缩柱4上端面，并环绕伸缩柱4轴线进行0°—360°角度旋转，数据处理电路7及运行控制电路8均安装在底盘101上表面，其中数据处理电路7分别与平面天线5、凹面天线6和车辆行车电脑电路电气连接，运行控制电路8分别与主旋转驱动机构2、辅助旋转驱动机构3、伸缩柱4、数据处理电路5和车辆电源电路电气连接。

其中所述的平面天线5包括承载基座51、伸缩连杆52及天线板53，所述的天线板53至少两个，环绕承载基座51轴线均布并通过两个伸缩连杆52与承载基座51侧表面相互连接，且所述的伸缩连杆52两端分别与天线板53后表面和承载基座51侧表面铰接，所述的天线板53与承载基座51侧表面呈0°—60°夹角，且各天线板53间相互并联，所述的承载基座51下端面通过辅助旋转驱动机构3与伸缩柱上端面连接。

此外所述的伸缩柱4和伸缩连杆均52为液压伸缩杆、气压伸缩杆及电动伸缩杆中的任意一种，且所述的伸缩柱4和伸缩连杆52上均设行程传感器9，且行程传感器9与运行控制电路8电气连接。

本实施例中，所述的底盘101和工作台102间通过至少两个弹性定位垫块10相互连接，且所述的弹性定位垫块10环绕底盘101轴线均布，所述的转台机构104为二维转台及三维状态中的任意一种。

值得注意的是，所述的凹面天线6外表面设至少一个角度测量仪11，且所述的角度测量仪11轴线与凹面天线6轴线平行分布，且角度测量仪11与运行控制电路8电气连接。

与此同时，所述的数据处理电路7包括基于fpga为基础的数据处理模块，另数据通讯串口模块、无线数据通讯模块、数据通讯总线、编码译码模块、信号放大模块及滤波模块，所述的数据通讯总线分别与括基于fpga为基础的数据处理模块数据通讯串口模块、无线数据通讯模块、编码译码模块、信号放大模块及滤波模块电气连接，且所述的滤波模块通过通讯串口模块分别与平面天线5、凹面天线6电气连接，通过数据通讯串口模块、无线数据通讯模块与车辆行车电脑电路电气连接，所述的运行控制电路8为基于dsp单片机的控制电路，并设无线通讯装置、辅助电源、调压电路、电源接线端子、至少一个i/o通讯端口、至少一个串口通讯装置和至少一个继电器控制电路，并通过i/o通讯端口、无线通讯装置、串口通讯装置与主旋转驱动机构2、辅助旋转驱动机构3、伸缩柱4、数据处理电路5及车辆行车电脑电路电气连接，通过调压电路分别与车辆电源电路、辅助电源和继电器控制电路电气连接，通过继电器控制电路分别与主旋转驱动机构2、辅助旋转驱动机构3、伸缩柱4和转台机构104电气连接。

本发明在具体实施时，首先对定位底座、主旋转驱动机构、辅助旋转驱动机构、伸缩柱、平面天线、凹面天线、数据处理电路及运行控制电路进行组装，然后根据车辆具体结构和使用需要，首先将定位底座安装到车辆指定位置处，然后将数据处理电路及运行控制电路分别与车辆行车电脑电路和车辆电源电路，完成本发明的安装并备用。

在本发明运行作业中，首先根据通讯作业的需要，从平面天线、凹面天线中选择其中任意一个或两个同时运行，进行数据通讯作业，且当平面天线、凹面天线同时运行是，由数据处理电路对平面天线、凹面天线数据通讯进行作业项目分配，然后同时运行，各自处理不同类型的数据通讯作业需要：

其中当凹面天线在运行作业时，一方面通过转台机构驱动承载台进行旋转，调节凹面天线运行方位，另一方面调节凹面天线与承载台间连接的转台机构运行，调整凹面天线俯仰角度，对凹面天线通讯方位进行微调，提高凹面天线数据通讯能力；

当平面天线运行作业时，一方面通过转台机构驱动承载台进行旋转和通过辅助旋转驱动机构运行，调节平面天线运行方位，另一方面根据通讯需要，调整与平面天线连接的伸缩柱的高度进行调整，从而达到提高平面天线数据通讯交互作业能力的目的。

其中在平面天线、凹面天线运行作业的同时，另可通过伸缩柱调节工作台的高度，初步调整平面天线、凹面天线位置。

本发明结构简单，使用能灵活方便，运行自动化程度高，一方面可有效的满足对车辆通讯天线作业能力进行灵活调整及数据通讯作业的需要，另一方面可根据通讯数据类型及数据通讯量，有针对性的选择不同类型的天线进行运行，提高数据通讯信号收发作业的可靠性和稳定性。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。