一种无人驾驶汽车速度控制装置及无人驾驶汽车的制作方法

本实用新型涉及无人驾驶汽车技术领域，具体涉及一种无人驾驶汽车速度控制装置及无人驾驶汽车。

背景技术：

无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车，它是利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶，集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体，是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物，也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志，在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。

目前无人驾驶汽车的速度控制装置在应用中可控性和精确性均不高，而且没有对油门和刹车的位置进行监控反馈；而在自动驾驶模式下，档位切换较为繁琐。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服背景技术的不足之处，而提供一种无人驾驶汽车速度控制装置，包括机械手、第一摆臂、第二摆臂、固定座、油门踏板、油门连接杆、刹车踏板和刹车连接杆，所述固定座上设有驱动件，所述第一摆臂一端与所述机械手连接，所述第一摆臂另一端通过所述油门连接杆与所述油门踏板连接，所述第二摆臂一端与所述机械手连接，所述第二摆臂另一端通过所述刹车连接杆与所述刹车踏板连接，所述机械手与所述驱动件连接。所述机械手通过所述刹车连接杆和所述油门连接杆对应与所述刹车踏板和所述油门踏板连接，并由所述驱动件驱动所述机械手进而控制对无人驾驶汽车的所述刹车踏板和所述油门踏板的输入，实现对无人驾驶汽车速度的可控性和精准性的控制，而且不影响切换至手动模式下的正常驾驶。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述驱动件为高精度伺服电机，所述驱动件与所述第一摆臂、所述第二摆臂之间均设有减速机。采用高精度伺服电机使所述无人驾驶汽车速度控制装置的控制精度大大提升，而减速机在满足输出扭矩的情况下，可以有效降低电机转速。

所述机械手上设有编码器。通过所述编码器反馈的制动行程，精确控制对所述刹车踏板的输出。

所述刹车踏板上设有第一传感器。通过所述第一传感器反馈的刹车力进而控制相应速度时所述机械手给予所述刹车踏板相对应的输出。

所述机械手上还设有第二传感器。通过所述第二传感器反馈的车辆速度控制所述机械手采取相应的自动操作。

一种无人驾驶汽车档位控制装置，包括换档机械手、控制系统和档位，所述换档机械手包括直线支架、伺服电机和连接导杆，所述伺服电机安装在所述直线支架上，并与所述连接导杆连接，所述连接导杆与所述档位可活动连接，所述连接导杆与所述控制系统电连接。所述控制系统下达换档命令后，所述伺服电机驱动所述导向连杆，所述换档机械手直线移动到达指定档位位置，此时伺服电机停止转动并锁定，实现档位的自动换档操作。

所述伺服电机为直线伺服电机，所述档位为直线型档位，包括驻车档、行车档和倒档。所述直线伺服电机驱动所述导向连杆沿直线移动，在直线型档位之间移动，有效减少所述导向连杆行程，自动换档操作简单便捷。

一种无人驾驶汽车，包含上述的速度控制装置和档位控制装置。安装了上述速度控制装置和档位控制装置的无人驾驶汽车，在使用自动驾驶时，速度和档位控制不但精准度高，而且反应快速灵敏。

附图说明

图1是本实用新型速度控制装置结构示意图；

图2是本实用新型档位控制装置结构示意图；

图3是图1局部放大图；

图中：1.机械手，2.驱动件，3.固定座，4.油门踏板，41.油门连接杆（41），5.刹车踏板，51.刹车连接杆，6.控制系统，7.编码器，8.第一传感器，9.第二传感器，10.换档机械手，21.第一摆臂，22.第二摆臂，23.减速机，30.档位，31.驻车档，32.行车档，33.倒车档，11.直线支架，12.伺服电机，13.连接导杆。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，同时通过说明使本实用新型的优点更加清楚和容易理解。

如图1所示，本实用新型一种无人驾驶汽车速度控制装置，包括机械手1、第一摆臂21、第二摆臂22、固定座3、油门踏板4、油门连接杆41、刹车踏板5和刹车连接杆51，所述固定座3上设有驱动件2，所述第一摆臂21一端与所述机械手1连接，所述第一摆臂21另一端通过所述油门连接杆41与所述油门踏板4连接，所述第二摆臂22一端与所述机械手1连接，所述第二摆臂22另一端通过所述刹车连接杆51与所述刹车踏板5连接，所述机械手1与所述驱动件2连接。本具体实施例中，所述机械手1通过所述刹车连接杆51和所述油门连接杆41与所述刹车踏板5和所述油门踏板4对应连接，并由所述驱动件2驱动所述机械手1动作，进而控制对无人驾驶汽车的所述刹车踏板5和所述油门踏板4的输入，实现对无人驾驶汽车速度的精准控制，而且不影响切换至手动模式的正常驾驶。

如图1所示，本具体实施例中，所述驱动件2为高精度伺服电机，所述驱动件2与所述第一摆臂21、第二摆臂22之间均设有减速机23。所述驱动件2采用高精度伺服电机使所述无人驾驶汽车的速度控制装置控制精度得到大大提升，所述减速机23保证了在满足输出扭矩的情况下，可以有效降低伺服电机的转速，延长了高精度伺服电机的使用寿命。

如图1所示，本具体实施例中，所述机械手1上设有编码器7。所述速度控制装置通过所述编码器7将其制动行程反馈给控制系统，从而精确控制所述机械手1对所述刹车踏板5的相应输出。

如图1所示，本具体实施例中，所述刹车踏板5上设有第一传感器8。所述速度控制装置通过所述第一传感器8反馈所述刹车踏板5上的刹车力进而控制相对应的速度时所述机械手1给予所述刹车踏板5相对应的输出。

如图1所示，本具体实施例中，所述机械手1上还设有第二传感器9。所述速度控制装置通过所述第二传感器9反馈的所述无人驾驶汽车的实时速度，进而根据系统的设定，通过控制系统控制所述机械手1采取相应的自动操作。

如图1所示，本具体实施例中，一种无人驾驶汽车档位控制装置，包括换档机械手10、控制系统6和档位30，所述换档机械手10包括直线支架11、伺服电机12和连接导杆13，所述伺服电机12安装在所述直线支架11上，并与所述连接导杆13连接，所述连接导杆13与所述档位30可活动连接，所述连接导杆13与所述控制系统6电连接。所述速度控制装置的控制系统下达换档命令后，所述伺服电机12驱动所述导向连杆13，此时，所述换档机械手10直线移动到达指定的档位30位置，所述伺服电机12停止转动并锁定，即实现了所述档位30的自动换档操作。

如图1所示，本具体实施例中，所述伺服电机12为直线伺服电机，所述档位30为直线型档位，包括驻车档31、行车档32和倒档33。所述直线伺服电机驱动所述导向连杆13沿直线移动，在直线型档位30之间移动，有效减少所述导向连杆13行程，自动换档操作简单便捷。

如图1所示，本具体实施例中，一种无人驾驶汽车，安装了上述的速度控制装置和档位控制装置。安装了上述所述速度控制装置和所述档位控制装置的无人驾驶汽车，在使用自动驾驶时，速度控制和自动档位控制不但精准度高，而且反应快速灵敏。

为了更好的说明本实用新型的工作原理，下面以牵引车福特猛禽F150汽车为例予以说明：

牵引车福特猛禽F150汽车为自动档汽车，其速度控制主要为汽车的油门和刹车进行控制。本具体实施例在汽车室内加装油门踏板4及刹车踏板5的执行机构来进行机械上的速度控制。所述机械手1通过对所述油门踏板4和所述刹车踏板5施加输入，然后根据所述编码器7、所述第一传感器8和第二传感器9将所检测的数据实时反馈给所述速度控制装置的控制系统，进而得到所述机械手1在自动驾驶时的位置控制、力控制和速度控制值，其控制精度高，且反应快速灵敏。

牵引车福特猛禽F150的所述档位30切换为直线往复，所述档位30切换主要用于：

（a）驻车：从其他档位切换到P档；

（b）倒车：从P档或者N档切换到R档；

（c）行车：从其它档到D档；

（d）暂停：从其它档到N档。

本具体实施例中，当汽车进入自动驾驶模式时，所述档位30切换及行车过程简化为：

（a）行车准备：P档切换到D档（刹车保持状态）；

（b）行车过程：位置在D档，并按照所述控制系统6命令行车；

（c）准备停车：减速至车停稳，然后从D档切换到P档。

本具体实施例中，所述档位30切换采用由直线伺服电机驱动的直线型自动换档机械手实现，所述档位30路线为直线往复，简化了换档路线，自动操作更加便捷。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴。