專利名稱：汽車全自動變向方法及所用裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車全自動變向方法及所用裝置，屬于機械及自動控制領域。
背景技術：
目前國內外現有的倒車技術大多為輔助倒車系統，如倒車雷達、倒車影像 等。輔助倒車系統只是對倒車起到了一定的幫助，沒有從根本上解決問題，倒車 過程對駕駛者的要求還是比較高，在某些狹窄的路段甚至根本不能倒車。而且因 為視覺盲區，也可能發生碰撞等安全問題。
發明內容
本發明目的就在于克服現有技術之不足而提供一種汽車全自動變向方法及 所用裝置，通過原地改變汽車車身的方向，使得汽車無需大范圍的空間來實現變 向，只需在原地即可自動實現變向。
實現本發明目的采用的技術方案是 一種汽車全自動變向方法，通過從設置 在汽車底盤下的安置腔內伸出支架將汽車頂起，在伸出過程中支架會自動移動到 汽車倒車時刻的重心位置，然后控制懸空的汽車車身向期待的方向旋轉直至到達
所需方位，然后支架收縮，在收縮過程中支架會自動歸位到安置腔的正下方以便 支架能收縮到安置腔內，致使汽車變向為所需方向。
一種汽車全自動變向裝置，該裝置包括控制按鈕、控制器、壓力傳感器、 步進電機、滑軌、滾珠絲杠副、模塊和支架，汽車底盤上設置有滑軌，步進電機 固定在滑軌上，與滾珠絲杠副的螺桿通過齒輪連接，滾珠絲杠副的螺桿通過軸承 固定在滑軌上，滾珠絲杠副的螺母固定在模塊上，模塊與滑軌為滑動連接，滾珠 絲杠副可以驅動模塊在滑軌上滑動，支架與模塊之間為可伸縮連接，控制按鈕與 控制器連接、控制器與壓力傳感器、步進電機和模塊連接，壓力傳感器安裝在四 個車輪處。
所述的模塊內包括花鍵軸、花鍵軸軸套、內花鍵錐齒輪、液壓缸、電機、減 速機、止推軸承等，內花鍵錐齒輪套在花鍵軸上與減速機上的錐齒輪配合，電機 通過電機座固定在花鍵軸軸套左側，減速機固定在模塊底部，電機通過聯軸器與
3減速機連接，液壓缸上端吊耳鉸接在花鍵軸軸套右側，液壓缸下端與橫架右端鉸 接，橫架左端套在花鍵軸底端，花鍵軸底端通過螺紋與支架固定。
模塊放置在滑軌上，滑軌固定在底盤上，位于汽車內部，滑軌底部的汽車底 盤上開有滑動口用于花鍵軸的移動和伸出，花鍵軸軸端固定的支架位于汽車底盤 下面設置的支架安置腔內，沒有變向時，支架緊貼在安置腔內不會影響汽車底盤 的最小離地間隙。
控制器上接有壓力傳感器，壓力傳感器安裝在四個車輪處。需要變向時，壓 力傳感器將汽車的壓力數據傳輸給控制器，控制器分析出汽車的重心位置，并控 制步進電機驅動滾珠絲杠副將模塊移動到汽車的重心處。
本系統展示在駕駛者面前的只是一個控制按鈕，汽車變向時，將按鈕按下， 此時按鈕上的指示燈為紅色，等待幾秒鐘，待指示燈變為綠色后(這幾秒鐘內車 輛自動經過了支架半伸出、重心調整、支架完全伸出將車輛頂起這三個步驟)， 按需要的方向扭動按鈕，車輛開始旋轉，轉到滿意的角度后將按鈕旋回中位，車 輛停止旋轉，將按鈕彈起，指示燈再次變為紅色，等待幾秒鐘指示燈變回綠色后
(這幾秒鐘內車輛自動經過了支架半收縮、橫向回位、完全收縮這三個步驟)， 整個變向過程完成。本過程也可以進行車外遙控控制。
本發明方法簡單實用，改變了現有必須通過汽車車輪實現變向(尤其是倒車) 過程中需要較大空間的問題，本方法只需在原地即可實現汽車的任意角度自動變 向。此外，本發明裝置結構簡單，使用方便，可以精確、高效地自動控制汽車實 現變向。且該裝置對汽車的其它功能均無影響。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。 圖l是本發明方法流程示意圖。 圖2是本發明控制部分結構框圖。 圖3是模塊的結構示意圖。 圖4是本發明結構示意圖。 圖5是本發明底盤視圖。
圖中，l.滾珠絲杠座，2.滾珠絲杠，3.吊耳，4.液壓缸，5.止推軸承，6.橫 架，7.支架，8.油孔，9.花鍵軸，10.絲杠傳動齒輪，ll.花鍵軸軸套，12.電機底座，13.電機，14.減速機，15.減速機底座，16.錐齒輪，17.內花鍵錐齒輪， 18.模塊，19.滑軌，20.汽車底盤，21.滑動口， 22.支架安置腔。
具體實施例方式
本發明汽車全自動變向方法是通過從設置在汽車底盤下的安置腔內伸出支 架將汽車頂起，在伸出過程中支架會自動移動到汽車倒車時刻的重心位置，然后 控制懸空的汽車車身向期待的方向旋轉直至到達所需方位，然后支架收縮，在收 縮過程中支架會自動歸位到安置腔的正下方以便支架能收縮到安置腔內，致使汽
車變向為所需方向。具體操作步驟如圖l所示A開始變向準備，B支架半伸出
并自動調整至重心位置，C支架完全伸出將汽車頂起并完成旋轉變向，D支架半 收回并移回安置腔正下方，E支架完全收回安置腔內，整個變向過程完成。
本發明提供的汽車全自動變向裝置，該裝置包括控制按鈕、控制器、壓力傳 感器、步進電機、滑軌、滾珠絲杠副、模塊和支架，汽車底盤上安裝有滑軌19， 步進電機固定在滑軌上，步進電機與滾珠絲杠副的螺桿通過齒輪連接，滾珠絲杠 副的螺桿通過軸承固定在滑軌上，滾珠絲杠副的螺母固定在模塊上，模塊與滑軌 為滑動連接，滾珠絲杠副可以驅動模塊在滑軌上滑動，支架與模塊之間為可伸縮 連接，控制按鈕與控制器連接、控制器與壓力傳感器、步進電機和模塊連接，壓 力傳感器安裝在四個車輪處。
所述的模塊結構如圖3所示，包括花鍵軸9、液壓缸4和滾珠絲杠2，轉動 模塊的頂端設有滾珠絲杠螺母固定座1，滾珠絲杠2左端設有絲杠傳動齒輪10， 控制器通過步進電機與絲杠傳動齒輪連接;花鍵軸底端通過橫架6與支架7連接， 液壓缸4通過吊耳3鉸接在花鍵軸軸套11上，液壓缸4與橫架6鉸接。
花鍵軸9外裝有花鍵軸軸套11，花鍵軸軸套11外通過電機座12裝有電機 13，且花鍵軸軸套11外通過減速機座15裝有減速機14。減速機14通過錐齒輪 16、內花鍵錐齒輪17與花鍵軸連接。。
本發明汽車全自動變向裝置的結構示意圖如圖4所示。模塊安裝在滑軌19 上，滑軌底部的汽車底盤20上開有滑動口 21，支架7位于安置腔22內，安置 腔設置在汽車底盤下部。
模塊放置在滑軌上，滑軌固定在底盤上，位于汽車內部，滑軌底部的汽車底 盤上開有滑動口用于花鍵軸的移動和伸出，花鍵軸軸端固定的支架位于汽車底盤下面設置的支架安置腔內，液壓缸的作用力直接作用在橫架上，支架的伸出和收 回是通過橫架的傳動實現的，需要倒車時，液壓缸首先將支架半伸出，之后壓力 傳感器將汽車的壓力數據傳輸給控制器，控制器分析出汽車的重心位置，并通過 步進電機驅動滾珠絲杠將模塊移動到汽車倒車時刻的重心位置，然后控制液壓缸 將支架繼續伸出直至將汽車頂起，然后控制按鈕通過控制器控制電機13的正、 反轉實現汽車的左、右旋轉，轉到滿意方位后，控制器將控制液壓缸半收縮，然 后控制步進電機驅動滾珠絲杠將模塊移回模塊安置腔的正下方，最后控制液壓缸 將支架完全收回至支架安置腔內，整個變向過程完成。
本發明的控制部分結構框圖如圖2所示，控制按鈕、步進電機、模塊和壓力 傳感器均與控制器連接，本實施例選擇單片機作為控制器。以倒車為例，將控制 按鈕按下，此時按鈕上的指示燈為紅色，等待幾秒鐘，待指示燈變為綠色后(這 幾秒鐘內控制器控制支架半伸出、重心調整、支架完全伸出將車輛頂起這三個步 驟)，然后按需要的方向扭動按鈕，汽車開始旋轉，轉到滿意的角度后將按鈕旋 回中位，車輛停止旋轉，將按鈕彈起，指示燈再次變為紅色，等待幾秒鐘指示燈 變回綠色后(這幾秒鐘內控制器控制支架半收縮、橫向回位、完全收縮這三個步 驟)，整個倒車過程完成。本過程也可以進行車外遙控控制。
權利要求
1.一種汽車全自動變向方法，其特征在于通過從設置在汽車底盤下的安置腔內伸出支架將汽車頂起，然后控制懸空的汽車車身向期待的方向旋轉直至到達所需方位，然后支架收縮，致使汽車變向為所需方向。
2. 根據權利要求1所述的汽車全自動變向方法，其特征在于支架在伸出過程中，控制支架 移動到汽車倒車時刻的重心位置。
3. —種汽車全自動變向裝置，其特征在于該裝置包括控制按鈕、控制器、壓力傳感器、步 進電機、滑軌、滾珠絲杠副、模塊和支架，汽車底盤上設置滑軌，步進電機固定在滑軌上， 步進電機與滾珠絲杠副的螺桿通過齒輪連接，滾珠絲杠副的螺桿通過軸承固定在滑軌上，滾 珠絲杠副的螺母固定在模塊上，模塊與滑軌為滑動連接，滾珠絲杠副可以驅動模塊在滑軌上 滑動，支架與模塊之間為可伸縮連接，控制按鈕與控制器連接，控制器與壓力傳感器、步進 電機和模塊連接，壓力傳感器安裝在四個車輪處。
4. 根據權利要求3所述的汽車全自動變向裝置，其特征在于模塊內包括花鍵軸、花鍵軸軸 套、內花鍵錐齒輪、液壓缸、電機、減速機、止推軸承等，內花鍵錐齒輪套在花鍵軸上與減 速機上的錐齒輪配合，電機通過電機座固定在花鍵軸軸套左側，減速機固定在模塊底部，電 機通過聯軸器與減速機連接，液壓缸上端吊耳鉸接在花鍵軸軸套右側，液壓缸下端與橫架右 端鉸接，橫架左端套在花鍵軸底端，花鍵軸底端通過螺紋與支架固定。
5. 根據權利要求3述的汽車自動變向裝置，其特征在于模塊放置在滑軌上，滑軌同定在底 盤上，位于汽車內部，滑軌底部的汽車底盤上開有滑動口用于花鍵軸的移動和伸出，花鍵軸 底端固定的支架位于汽車底盤卜面設置的支架安置腔內。
全文摘要
本發明涉及一種車輛變向方法及所用裝置，是通過從汽車底盤伸出支架將汽車頂起，控制懸空的汽車車身旋轉直至到達所需方位，然后支架收縮，致使汽車變向為所需方向。本發明所用裝置具體可概括為通過控制器控制重心調節、升降、旋轉三個工作部分完成汽車全自動變向，重心調節部分主要由步進電機、滑軌、模塊和滾珠絲杠副組成，升降和旋轉部分均位于模塊內部，升降部分主要由液壓缸、橫架、花鍵軸、花鍵軸軸套、支架等組成，旋轉部分主要由電機、減速機、錐齒輪、內花鍵齒輪、花鍵軸、花鍵軸軸套組成。本發明方法簡單實用，改變了現有必須通過汽車車輪實現變向，尤其是倒車過程中需要較大空間、操作復雜的問題。
文檔編號B62D15/00GK101565056SQ20091006143
公開日2009年10月28日 申請日期2009年4月7日 優先權日2009年4月7日
發明者禹 杜 申請人:禹 杜