[实用新型]一种无人驾驶赛车加速踏板装置

说明书

本实用新型公开了一种无人驾驶赛车加速踏板装置，包括驱动部分；所述的驱动部分包括踏板底座，踏板底座上设置有轴座，轴座上通过转轴安装有加速踏板，在赛车中位于加速踏板的上方安装有伺服电机，伺服电机的输出轴上安装有齿轮；所述的赛车上还安装有直线轴承，直线轴承中沿水平方向装配有齿条座，齿条座上加工有齿条，齿条与所述的齿轮啮合；所述齿条座的端部通过吊耳连接加速踏板，与加速踏板活动式连接；所述的伺服电机接收驱动信号后驱动齿轮正转或反转，齿轮转动时通过齿条带动齿条座向前或向后移动，从而通过吊耳带动加速踏板运动。本实用新型的加速机构拆装方便，易于控制，且便于改装，能实现赛车的加速、减速控制。

技术领域

本实用新型涉及无人驾驶方程式赛车底层控制技术领域，特别涉及一种无人驾驶赛车加速踏板装置。

背景技术

大学方程式汽车大赛是由中国汽车工程学会承办，鼓励大学生制造赛车，培养学生的创新能力与团队协作能力，以新颖的方式推动汽车文化传播。大学城方程式汽车大赛可分为油车、电车、无人车三个类别。目前方程式赛车的无人驾驶模式下的加速功能实现主要是沿用原有的电动赛车技术，即利用线控技术，将加速踏板传感器的踏板位置信号经过A/D转换后传递到电机控制器，再经过不断传递，ECU发送指令驱动至电机控制器，由电机控制器完成对加速踏板的控制。此种方法存在时滞性问题，再者，无人赛车的加速装置的设计需要逐渐向彻底无人驾驶发展，因此，需要新的设计样式。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种无人驾驶赛车加速踏板装置，以减少加速机构控制的时滞性问题，提高控制可靠性。

为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案：

一种无人驾驶赛车加速踏板装置，包括驱动部分；

所述的驱动部分包括踏板底座，踏板底座上设置有轴座，轴座上通过转轴安装有加速踏板，在赛车中位于加速踏板的上方安装有伺服电机，伺服电机的输出轴上安装有齿轮；所述的赛车上还安装有直线轴承，直线轴承中沿水平方向装配有齿条座，齿条座上加工有齿条，齿条与所述的齿轮啮合；所述齿条座的端部通过吊耳连接加速踏板，与加速踏板活动式连接；

所述的伺服电机接收驱动信号后驱动齿轮正转或反转，齿轮转动时通过齿条带动齿条座向前或向后移动，从而通过吊耳带动加速踏板运动。

进一步地，所述的无人驾驶赛车加速踏板装置还包括控制部分：

所述的控制部分包括安装在加速踏板的转轴处的加速踏板角度传感器，用于实时获取加速踏板的位置信号并传递给信号处理器；

信号处理器，与赛车的CAN总线连接，用于接收CAN总线发来的期望的加速度信号，将期望的加速度信号转换成加速踏板的位置信号，并与从加速踏板角度传感器获取的加速踏板的实时位置信号进行比较，根据比较结果向电机控制器输出控制信号，电机控制器根据控制信号向伺服电机发送驱动信号，利用驱动信号控制伺服电机正转或反转对应的角度，伺服电机通过驱动部分带动加速踏板改变的角度位置，从而控制赛车加速踏板的运动；

电机控制器，用于根据信号处理器输出的控制信号控制电机转动。

进一步地，所述的根据比较结果输出控制信号，利用电机控制器控制伺服电机正转或反转对应的角度，伺服电机通过驱动部分带动加速踏板改变位置，从而控制赛车加速踏板的运动，包括：

赛车期望的加速度信号与加速踏板的位置存在对应关系，故将期望的加速度信号转换成加速踏板的位置信号之后，通过与当前加速踏板的实时位置相比，即可得出控制策略：如果期望的加速度信号对应的加速踏板的角度小于加速踏板实时位置对应的角度，则利用伺服电机控制驱动部分下压加速踏板，以提升赛车的加速度；反之，如果期望的加速度信号对应的加速踏板的角度大于加速踏板实时位置对应的角度，则利用伺服电机控制驱动部分上抬加速踏板，以减小赛车加速度。