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专利号: 2019109401950
申请人: 合肥工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.无人驾驶方程式赛车的安全控制系统,其特征在于,其包括安装在无人驾驶方程式赛车上的安全控制装置以及遥控所述安全控制装置的遥控器(2);

所述遥控器(2)设置有用于持续产生第一信号的第一信号产生器(21)、用于无线发送所述第一信号的第一无线信号发送器(23)、以及控制所述第一信号产生器(21)与所述第一无线信号发送器(23)之间信号传输的第一信号开关(22);

所述安全控制装置包括接收所述第一信号的信号控制电路、受控于所述信号控制电路的紧急制动机构;

所述紧急制动机构包括高压气源总成(1)、电磁阀总成(5)、紧急制动踏板总成(4);紧急制动踏板总成(4)包括制动踏板(45)、气动控制单元;电磁阀总成(5)控制高压气源总成(1)是否对所述气动控制单元输出气源,所述气动控制单元根据所述气源驱动制动踏板(45)对无人驾驶方程式赛车进行制动;

所述信号控制电路包括电源VCC1、电源VCC2、无线受控继电器K2、继电器、无线受控继电器K1;电源VCC1、无线受控继电器K2和继电器的线圈K3串联成电性回路,继电器的开关S4、电源VCC2、无线受控继电器K1、电磁阀总成(5)串联成又一电性回路;

无人驾驶方程式赛车在比赛过程中,所述安全控制系统采用的安全控制方法包括以下步骤:

无人驾驶方程式赛车启动比赛程序后,在所述遥控器(2)上闭合所述第一信号开关(22),使所述第一无线信号发送器(23)传输来自所述第一信号产生器(21)的第一信号;

无线受控继电器K1、无线受控继电器K2根据所述第一信号均得电而闭合,使电源VCC1对线圈K3供电,线圈K3得电使开关S4闭合,开关S4的闭合使电源VCC2对电磁阀总成(5)供电,电磁阀总成(5)得电后阻断高压气源总成(1)对所述气动控制单元的气源输出;

当无人驾驶方程式赛车在比赛过程中需要进行人为紧急制动时,在所述遥控器(2)上打开所述第一信号开关22,使所述第一无线信号发送器23中断传输所述第一信号;

无线受控继电器K1与无线受控继电器K2因失去所述第一信号而均失电断开,无线受控继电器K1与无线受控继电器K2中任一者的断开均会导致电磁阀总成(5)失电而断开,电磁阀总成(5)失电后恢复高压气源总成(1)对所述气动控制单元的气源输出;

所述气动控制单元根据所述气源而启动。

2.如权利要求1所述的无人驾驶方程式赛车的安全控制系统,其特征在于,所述气动控制单元为制动气缸(412),所述制动气缸(412)的安装端与固定在无人驾驶方程式赛车前舱车架上的吊耳连接。

3.如权利要求2所述的无人驾驶方程式赛车的安全控制系统,其特征在于,所述紧急制动踏板总成(4)还包括制动底板(41)和支撑杆(42),所述制动底板(41)设置在无人驾驶方程式赛车的前舱底部车架上,所述支撑杆(42)竖立且转动设置在所述制动底板(41)的顶部,所述支撑杆(42)的一侧与所述制动气缸(412)的伸出轴活动连接。

4.如权利要求3所述的无人驾驶方程式赛车的安全控制系统,其特征在于,紧急制动踏板总成(4)还包括两个制动油缸(43)、两个连接叉(44)、平衡杆(46)、连接杆(47)、螺杆(49)和U型接头(411),两个所述制动油缸(43)相对设置在所述支撑杆(42)与所述制动气缸(412)之间的所述制动底板(41)的顶部;两个所述连接叉(44)杆部的底端分别固定在相应的所述制动油缸(43)顶部的活塞上;所述平衡杆(46)设置在两个所述连接叉(44)之间的所述支撑杆(42)上;所述连接杆(47)的两端分别转动架设在两个所述连接叉(44)的叉部上,且所述连接杆(47)与所述平衡杆(46)之间相对固定;所述螺杆(49)的一端与所述连接杆(47)螺纹插接,所述U型接头(411)的U形开口端与所述螺杆(49)的相对另一端活动连接,所述U型接头(411)的相对另一端与所述制动气缸(412)的伸出轴固定相连。

5.如权利要求4所述的无人驾驶方程式赛车的安全控制系统,其特征在于,所述螺杆(49)与所述U型接头(411)之间设置有鱼眼轴承(410),所述鱼眼轴承(410)的一端与所述螺杆(49)螺纹插接,所述鱼眼轴承(410)的相对另一端与所述U型接头(411)的U形开口端转动连接;

其中,所述螺杆(49)的两端与所述连接杆(47)和所述鱼眼轴承(410)之间还通过锁紧螺母(48)锁紧固定。

6.如权利要求1所述的无人驾驶方程式赛车的安全控制系统,其特征在于,所述高压气源总成(1)包括储气瓶(11)、气瓶头阀(12)和压力调节装置(13),所述气瓶头阀(12)安装在所述储气瓶11的出气口上并与所述电磁阀总成(5)连接;所述压力调节装置(13)设置在所述气瓶头阀(12)上,用于调整所述储气瓶(11)的气体输出压力。

7.如权利要求1所述的无人驾驶方程式赛车的安全控制系统,其特征在于,所述遥控器(2)还设置用于产生第二信号的第二信号产生器(27)、用于无线发送所述第二信号的第二无线信号发送器(24)、以及控制所述第二信号产生器(27)与所述第二无线信号发送器(24)之间信号传输的第二信号开关(26);所述第二信号用于驱动处于待驶状态的无人驾驶方程式赛车启动。

8.如权利要求7所述的无人驾驶方程式赛车的安全控制系统,其特征在于,所述第一信号开关(22)采用自锁型开关;所述第二信号开关(26)采用点动型开关。

9.如权利要求1所述的无人驾驶方程式赛车的安全控制系统,其特征在于,所述电磁阀总成(5)包括气动电磁阀(51)以及安装在所述气动电磁阀(51)上的气动接头(52),所述气动电磁阀(51)通过气动接头(52)与所述气动控制单元相连通。

10.一种无人驾驶方程式赛车的安全控制系统的安全控制方法,其应用于权利要求1至

9任意一项所述的无人驾驶方程式赛车的安全控制系统,其特征在于,所述安全控制方法包括如下步骤:

无人驾驶方程式赛车启动比赛程序后,在所述遥控器(2)上闭合所述第一信号开关(22),使所述第一无线信号发送器(23)传输来自所述第一信号产生器(21)的第一信号;

无线受控继电器K1、无线受控继电器K2根据所述第一信号均得电而闭合,使电源VCC1对线圈K3供电,线圈K3得电使开关S4闭合,开关S4的闭合使电源VCC2对电磁阀总成(5)供电,电磁阀总成(5)得电后阻断高压气源总成(1)对所述气动控制单元的气源输出;

当无人驾驶方程式赛车在比赛过程中需要进行人为紧急制动时,在所述遥控器(2)上打开所述第一信号开关(22),使所述第一无线信号发送器(23)中断传输所述第一信号;

无线受控继电器K1与无线受控继电器K2因失去所述第一信号而均失电断开,无线受控继电器K1与无线受控继电器K2中任一者的断开均会导致电磁阀总成(5)失电而断开,电磁阀总成(5)失电后恢复高压气源总成(1)对所述气动控制单元的气源输出;

所述气动控制单元根据所述气源而启动。