[发明专利]无人驾驶车辆转向系统及其控制方法

摘要

本发明公开了一种无人驾驶车辆转向系统及其方法，包括执行电机、方向机、电机编码器、非接触式零位检测机构、非接触式左限位检测机构、非接触式右限位检测机构、前轮绝对转角机构、前轮转角双闭环控制系统，执行电机为转向驱动机构，执行电机的输入端与方向机的输出端相连；电机编码器连接在执行电机后端输出轴上。本发明有利于提高无人驾驶车辆的转向控制精确度，并采用切换开关切换人为驾驶/自主驾驶控制过程，方便程序调试及保证紧急情况下的车辆和人员身体安全。

主权项

一种无人驾驶车辆转向系统，其特征是包括执行电机（1）、方向机（2）、电机编码器（3）、非接触式零位检测机构、非接触式左限位检测机构、非接触式右限位检测机构、前轮绝对转角机构、前轮转角双闭环控制系统，执行电机（1）为转向驱动机构，执行电机（1）的输入端与方向机（2）的输出端相连；电机编码器（3）连接在执行电机（1）后端输出轴上；非接触式零位检测机构由固定安装在右转动摆臂（12）上面的零位固定块（7）和固定安装在固定悬架（18）上的零位检测器（4）构成，当所述零位固定块（7）转动到零位检测器（4）正下方时，零位检测器（4）能够感应零位固定块（7）；非接触式左限位检测机构由固定安装在左转动摆臂（15）上面的左限位固定块（9）和固定安装在左固定悬架（19）上的左限位检测器（6）构成，当左前轮转角处于左限位状态下，左限位检测器（6）能够感应左限位固定块（9）；非接触式右限位检测机构由固定安装在右转动摆臂（12）上面的右限位固定块（8）和固定安装在右固定悬架（18）上的右限位检测器（5）构成，当右前轮转角处于右限位状态下，右限位检测器（5）能够感应右限位固定块（8）；前轮绝对转角机构，由前轮转角传感器（10）和前轮转角传感器旋转轴（16）组成，前轮转角传感器（10）本体固定安装在车底固定悬架上（17），前轮转角传感器旋转轴（16）一端与前轮转角传感器（10）想连接，另一端通过关节臂（20）与车辆梯形转向机构拉杆（13）的左右摆动杆连接；位置控制器（33）一端通过CAN电缆（32）与工控机（30）连接；执行电机（1）、电机编码器（3）以及前轮转角传感器（10）分别通过电缆与位置控制器（33）的相应接口电气连接；左、右限位检测器（5、6）和零位检测器（4）分别与位置控制器（33）的相应数字输入端电气连接；所述前轮转角双闭环控制系统由电机编码器（3）和前轮转角传感器（10）构成，电机编码器（3）反馈执行电机（1）当前位置给位置控制器（33），前轮转角传感器（10）直接检测前轮的转向角度，将转角角度闭环反馈给位置控制器（33），同时电机编码器（3）不再作为环反馈，而是作为速度闭环反馈，从而控制执行电机（1）的转速，最终位置控制器（33）控制前轮转向角度精确达到命令期望值。