一种PRT车辆的转向控制方法、系统及装置与流程

一种prt车辆的转向控制方法、系统及装置
技术领域
1.本发明涉及一种“凹”型轨道交通的转向控制方法，具体涉及一种prt(personal rapid transit，个人快速公交)车辆在转向时的车辆稳定控制的方法、系统及装置。


背景技术：

2.prt(personal rapid transit，个人快速公交)车辆是一种由计算机智能控制、无人驾驶、在专用封闭的“凹”型轨道网络上运行的个性化交通工具，是一种城市轻型“凹”型轨道的新型交通工具。由于使用场景要求，prt车辆一般具有车辆和“凹”型轨道小型化特点，以降低建设和使用成本。在小型化“凹”型轨道上车辆附轨和转向就成为难题。
[0003] 针对现有专利1：一种prt悬挂列车的转向架结构及含有该转向架结构的运行系统（cn 207617731 u），该实用新型公开了一种prt悬挂列车的转向架结构，转向架结构采用一字型构架主体，因此使整个转向架结构具有很小的横 向尺寸，进而也能够有效缩小悬挂式单轨交通系统中行走梁的横向尺寸。但该实用新型的缺点是非抱轨式结构，转向架都为立轴铰接。
[0004]
针对现有专利2：一种行走转向装置和智能prt交通“凹”型轨道车（cn 113212462 a），该发明公开的转向机构包括动力元件、第一转向臂、第二转向臂和联动元件；所述联动元件用于驱动所述第一转向臂在所述底盘左侧落下的同时驱动所述第二转向臂在所述底盘右侧抬起，或驱动所述第一转向臂在所述底盘左侧抬起的同时驱动所述第二转向臂在所述底盘右侧落下。该发明的缺点是依然存在制动箱体无法布置的问题。


技术实现要素：

[0005]
本发明针对prt车辆转向设计。车辆侧部设置了四个导向轮机构，当车辆正常行使时，侧部导向轮与“凹”型轨道不接触。当车辆与前进动行轨迹发生偏离时，导向轮与“凹”型轨道侧部发生接触，支撑车辆防止车辆脱轨，同时导向轮机构上的压力传感器将信号传递给转向稳定控制器，控制器分析通过反馈信号对车辆转向机构发出控制指令，转向机构对车辆的运行方向进行修正，从而保证车辆正常行驶。
[0006]
作为第一方面，本发明提供了一种prt车辆的转向控制方法，所述方法步骤如下：启动车辆转向稳定系统，实时获取导向轮上的压力传感器采集的压力值，导向轮安装于车辆的车轮轴承的任意一端；当压力传感器监测到的压力值超过预设的压力阈值，车辆转向稳定系统控制转向系统，对车辆的运行姿态进行修正；当所述压力传感器监测到的压力值低于压力阈值时，车辆转向稳定系统释放对转向系统的控制。
[0007]
结合第一方面，在其可能发生的任何情况下的第一种情况为，当压力传感器监测到的压力值超过预设的压力阈值，车辆转向稳定系统控制车辆内置的圆盘式阻尼器，通过调整圆盘式阻尼器内的阻尼块的位置，控制车辆重心向转向时的惯性的反方向偏移，抵消
转向时车辆的惯性，从而减少车辆因为转向而发生的偏移，保持转向时车辆的平稳性；当压力传感器监测到的压力值低于压力阈值，车辆转向稳定系统控制车辆内置的圆盘式阻尼器内的阻尼块复位，使车辆的重心复位；所述车辆转向稳定系统预设有压力值与阻尼块位置的数据映射，车辆转向稳定系统根据获取的实时压力值数据，选取对应的阻尼块位置数据，对其阻尼块进行定位控制。
[0008]
结合第一方面或上述第一种情况，在其可能发生的任何情况下的第二种情况为，所述车辆转向稳定系统的启动条件为：车辆前部的轨道识别装置实时识别其识别区域内的车辆前方的“凹”型轨道的走向，当识别到车辆前方的“凹”型轨道发生变向时，启动车辆转向稳定系统；当识别到车辆前方的“凹”型轨道完成变向时，即弯道变为直道时，使转向稳定系统进入待机状态。
[0009]
作为第二方面，本发明公开了一种prt车辆的转向控制系统，包括：转向稳定控制器，用于在车辆转向稳定系统启动时，获取车辆的车轮轴承处设置的导向轮上的压力传感器传输的实时压力数据，进行数据处理后获取圆盘式阻尼器内置的阻尼块的预设位置，并进行定位；压力传感器，用于实时监控车轮与“凹”型轨道内侧壁之间的压力值，并传输至转向稳定控制器；导向轮，用于减小车轮与“凹”型轨道内壁的摩擦及调整车辆稳定性。
[0010]
结合第二方面，在其可能发生的任何情况下的第三种情况为，所述导向轮包括：所述车辆的前部车轮轴承的两端分别设置有带压力传感器的导向轮；或车辆的后部车轮轴承的两端分别设置有带压力传感器的导向轮；或车辆的前部车轮轴承的左端及后部车轮轴承的右端分别设置有带压力传感器的导向轮；或车辆的前部车轮轴承的右端及后部车轮轴承的左端分别设置有带压力传感器的导向轮；或车辆的前部车轮轴承的两端及后部车轮轴承的两端共设置四个带压力传感器的导向轮。
[0011]
结合第二方面或第三种情况，在其可能发生的任何情况下的第四种情况为，所述系统还包括圆盘式阻尼器，转向稳定控制器根据压力传感器采集的实时压力值进行数据处理，选取对应的阻尼块的预设位置，并控制阻尼块进行定位，用于通过改变车辆重心来抵消车辆转向时的惯性，调整车辆稳定性。
[0012]
结合第二方面或上述第三种或第四种情况，在其可能发生的任何情况下的第五种情况为，所述系统还包括：轨道识别系统，用于触发转向稳定控制器，轨道识别系统实时识别车辆前方的“凹”型轨道方向，当识别到车辆前方的“凹”型轨道发生变向时，触发转向稳定控制器；当识别到车辆前方的“凹”型轨道完成变向时，使转向稳定控制器进入待机状态。
[0013]
作为第三方面，本发明公开了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或多个程序指令，所述程序指令被处理器执行时，完成第一方面的任意一项方法。
[0014]
作为第四方面，本发明公开了一种prt车辆，所述车辆安装有第三方面所述的存储介质及按照存储介质内指令运行的上述系统。
[0015]
本发明的有益效果是：通过本发明，保证了车辆运行过程中跑偏时的稳定性，通过导向轮上设置的传感器感知车辆跑偏信息，将车辆跑偏信号传递给转向稳定控制器，控制器向圆盘式阻尼器发
送指令，对车辆运行姿态进行修正，从而保证车辆的稳定运行。
附图说明
[0016]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0017]
图1为“凹”型轨道截面图；图2为导向轮结构示意图；图3为圆盘式阻尼器结构示意图；图4为prt车辆转向控制系统结构图。
[0018]
附图标识：1
‑“
凹”型轨道，2-车辆，3-导向轮，4-压力传感器，5-圆盘式阻尼器，6-阻尼块，7-转向稳定控制器。
具体实施方式
[0019]
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例。
[0020]
实施例1：本发明提供了一种prt车辆的转向控制方法，其特征在于，所述方法步骤如下：启动车辆转向稳定系统，实时获取前后轮轴上的四个导向轮上的压力传感器采集的压力值；当压力传感器监测到的压力值超过预设的压力阈值，车辆转向稳定系统控制转向系统，对车辆的运行姿态进行修正；比如车辆在转向过程中向左发生偏移，则车辆转向稳定系统控制转向系统，使车轮向右打方向，从而抵消偏移产生的惯性，使车辆的偏移量减小，保持车辆的稳定性；当车辆的偏移量减小时，压力传感器监测到的压力值也随之减少，当所述压力传感器监测到的压力值低于压力阈值时，车辆转向稳定系统释放对转向系统的控制。
[0021]
如图1所示，本发明所采用的轨道为“凹”形轨道，车辆在轨道槽中间运行，车辆前、后车轮轴承的两侧布置有四个导向轮，用于减小车轮与“凹”型轨道内壁的摩擦及调整车辆稳定性。当车辆运行方向偏离正常轨迹时，出现跑偏时，导向轮会与轨道侧部接触，从而压迫压力传感器，产生压力值的变化。
[0022]
实施例2：在实施例1的基础上，本实施例提供了一种prt车辆的转向控制方法的改进，所述方法步骤如下：车辆前部的轨道识别装置实时识别车辆前方的“凹”型轨道，当识别到车辆前方的“凹”型轨道发生变向时，启动车辆转向稳定系统。
[0023]
启动车辆转向稳定系统，与车辆的车轮轴承处设置的导向轮上的压力传感器保持实时数据通信，实时获取压力传感器传输的导向轮与“凹”型轨道内侧之间的压力值。
[0024]
当压力传感器监测到的压力值超过预设的压力阈值，车辆转向稳定系统控制车辆
内置的圆盘式阻尼器，通过调整圆盘式阻尼器内的阻尼块的位置，控制车辆重心向转向时的惯性的反方向偏移，抵消转向时车辆的惯性，从而减少车辆因为转向而发生的偏移，保持转向时车辆的平稳性。所述车辆转向稳定系统预设有压力值与阻尼块位置的数据映射，车辆转向稳定系统根据获取的实时压力值数据，选取对应的阻尼块位置数据，对其阻尼块进行定位控制。
[0025]
当压力传感器监测到的压力值低于压力阈值，证明车辆稳定性恢复至正常状态。此时车辆转向稳定系统控制车辆内置的圆盘式阻尼器内的阻尼块复位，使车辆的重心复位。
[0026]
当识别到车辆前方的“凹”型轨道完成变向时，即弯道变为直道时，使转向稳定系统进入待机状态，直至下次再次识别到“凹”型轨道发生变向后启动转向稳定系统。
[0027]
本实施例中车辆的前部车轮轴承的两端及后部车轮轴承的两端共设置四个带压力传感器的导向轮。同理，也可以按照如下方案设置带压力传感器的导向轮：所述车辆的前部车轮轴承的两端分别设置有带压力传感器的导向轮；或车辆的后部车轮轴承的两端分别设置有带压力传感器的导向轮；或车辆的前部车轮轴承的左端及后部车轮轴承的右端分别设置有带压力传感器的导向轮；或车辆的前部车轮轴承的右端及后部车轮轴承的左端分别设置有带压力传感器的导向轮。
[0028]
如图2所示，导向轮的支架上设置有压力传感器，会反馈信号给车辆转向稳定系统，车辆转向稳定系统的车辆转向稳定控制器通过处理传感器信号分析车辆跑偏位置，反馈阻尼块位置信号给车辆转向稳定控制器，车辆转向稳定控制器对阻尼块的位置进行调整，使车辆修正到预设的运行轨迹当中。
[0029]
如图3所示，所述圆盘式阻尼器内主要由一个可拆卸式圆形盒体，盒体中间设置有传动轴承，所述传动轴承由电机带动，固定于传动轴承上的阻尼块在电机的带动下进行移位。移动到预设位置时，电机锁止，进而使阻尼块一同锁止定位，直至转向稳定系统再次控制进行位置调整。阻尼块在不同位置上可以控制车辆的整体重心发生偏移，偏向向转向惯性的反方向偏移的一侧。避免车辆在转向时因为惯性作用，接触轨道的车轮需要承受过大压力，对车轮的结构及使用寿命都会有极大的影响，甚至可能造成车辆侧翻。
[0030]
车辆转向稳定系统的启动主要是依靠车前的轨道识别装置的控制。轨道识别装置可以实时识别车辆前方的“凹”型轨道的走向。如果是识别范围内的“凹”型轨道是直线走向，则轨道识别装置不启动车辆转向稳定系统或使其处于待机状态。一旦发现识别范围内的“凹”型轨道的走向向左或向右偏移，则判定车辆进入转向，此时轨道识别装置启动车辆转向稳定系统，对车辆的稳定性进行控制。
[0031]
实施例3如图4所示，本发明公开了一种prt车辆的转向控制系统，所述转向控制系统包括一种prt车辆的转向控制装置，所述启动状态的转向控制装置根据压力传感器的实时压力值，对圆盘式阻尼器内置的阻尼块进行定位。所述转向控制系统还包括轨道识别系统，所述轨道识别系统实时识别其识别区域内的车辆前方的“凹”型轨道的走向，即是否直行或是向左、向右进行转向。从而控制所述转向控制装置的启动及待机。
[0032]
其中一种prt车辆的转向控制装置，包括：转向稳定控制器，用于在车辆转向稳定系统启动时，依据上述方法，获取车辆的车
轮轴承处设置的导向轮上的压力传感器传输的实时压力数据，进行数据处理后获取圆盘式阻尼器内置的阻尼块的预设位置，并进行定位；压力传感器，用于实时监控车轮与“凹”型轨道之间的压力值，并传输至转向稳定控制器；圆盘式阻尼器，转向稳定控制器根据压力传感器的实时压力值进行数据处理，选取其圆盘式阻尼器内置的阻尼块的预设位置，并进行定位，用于抵消车辆转向时的惯性。
[0033]
轨道识别装置，用于触发转向稳定控制器，轨道识别装置实时识别其识别区域内的车辆前方的“凹”型轨道走向，当识别到车辆前方的“凹”型轨道发生变向时，触发转向稳定控制器；当识别到车辆前方的“凹”型轨道完成变向时，使转向稳定控制器进入待机状态。
[0034]
应理解，上述实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解为在阅读本发明的内容后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动和修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。