基于道路堵车避障装置的研究

罗文华

（盐城工业职业技术学院汽车工程学院，江苏 盐城 224005）

基于道路堵车避障装置的研究

罗文华

（盐城工业职业技术学院汽车工程学院，江苏 盐城 224005）

文章提出了一种新型避障装置，该装置解决了道路拥堵及停车难的问题。主要从其液压系统及控制系统进行研究，通过单片机控制技术实现了车辆举升旋转进入或驶离某一位置。道路拥堵时，可轻松避开前后车辆，进入另一车道。停车距离小时，也能轻松旋转泊入车位。

避障装置；液压系统；单片机控制

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.11.018

CLC NO.: U463.3 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)11-49-03

引言

针对城市汽车数量急剧增多，道路堵车的现象越来越严重。有时道路的一个车道拥堵非常严重，前后车辆停靠比较近，但旁边车道没有车，这时拥堵车道上的某个车辆并不能移到另个车道，造成拥堵车道越来越堵。车辆多了也造成停车难的问题。有时有停车位，但因其停车位前后有车制约，供停车的距离很小，最终在这样的狭小空间内进行多次进、退泊车，操作不便，存在安全隐患。这里提出一种供车辆在前后有车制约的道路或停车位上实现从动轮旋转，一次性完成避障过程的装置。

1、避障装置的基本组成

以普遍的发动机前置、前轮为驱动轮、后轮为从动轮的车辆为例，该装置主要包括：两组后轮举升机构、转向轮正直检测机构、左前轮单轮制动机构、旋转动力机构、液压和油路系统、控制系统。

图1　后轮举升机构

每组后轮举升机构主要由伸缩液压缸12、支撑杆11、万向轮4、限位支架8、举升行程开关9和收缩行程开关10构成，如图1所示。

转向轮正直检测机构由霍尔传感器16、磁钢15和原车的转向系统构成，如图2所示。左前轮单轮制动机构主要由两位两通电磁阀22和压力继电器21和原车制动系统构成，如图3所示。

图2　转向轮正直检测机构

图3　左前轮单轮制动机构

旋转动力机构由原车发动机26、原车离合器和变速器27、原车主减速器28、原车差速器29、原车传动轴35、原车轮毂和原车右前轮2构成。

图4　旋转动力机构

2、避障装置的工作原理

该装置的液压和油路系统由两位两通电磁阀39，两位三通电磁阀38，三位四通电磁阀40，单向阀一43、单向阀二44，顺序阀一41、顺序阀二42，溢流阀一45、溢流阀二46、溢流阀三47和原车转向液压助力系统构成，如图5所示。

两位三通电磁阀38串联在原车转向液压助力泵与转向机37入油端油路中，其P端连接转向液压助力泵36、其A端连接三位四通电磁阀40、其B端连接转向机37入油端。两位两通电磁阀39串联在转向机37出油端和回油管油路中，其P端连接转向机出油端、其T端连接转向机回油管。三位四通电磁阀40串联在两位三通电磁阀38和伸缩液压油路中，其P端连接两位三通电磁阀38的 A端、其T端连接回油管、其A端连接伸缩液压缸12无杆腔油路中单向阀一43导通口端、其B端连接伸缩液压缸12有杆腔油路中单向阀二44导通口端。顺序阀一41和单向阀一43并联后连接在三位四通电磁阀40的A端与伸缩液压缸12无杆腔之间，顺序阀二42和单向阀二44并联后连接在三位四通电磁阀40的B端与伸缩液压缸12有杆腔之间。溢流阀一45旁接在转向液压助力泵出油管路上、溢流阀二46旁接在两伸缩液压缸无杆腔总管路上、溢流阀三47旁接在两伸缩液压缸有杆腔总管路上。

图5　液压和油路系统

该装置的控制系统（图6）利用举升、收缩行程开关和转向轮正直霍尔传感器、左前轮转速传感器和单片机控制技术来实现液压和油路控制和举升、收缩到位指示灯控制、转向轮正直指示灯控制。

图6　控制系统

3、避障装置的工作过程

当车辆前后有车堵塞时，操作程序为：（1）按下泊车（举升）按钮；（3）旋转转向盘至转向轮正直指示灯亮（4）踩下制动踏板；（5）举升到位指示灯时，挂前进档，此时左前轮单轮制动，发动机动力经差速器分配给右前轮，使车辆产生旋转动力。车尾旋转避开障碍时，踩制动停车；（6）复位泊车（收缩）按钮，收缩到位指示灯亮时，车辆恢复原来控制状态，驶离障碍，完成一次性旋转避开障碍过程。

本装置在停车侧方距离小的车位泊车时，可以将车头或车尾驶入车位，举升从动轮后旋转车身，能实现一次旋转汽车功能。

4、总结

本文提出了一种新型避障装置，该装置解决了道路拥堵及停车难的问题。主要从其液压和油路系统及控制系统进行研究，通过单片机控制技术实现了车辆旋转举升或旋转收缩进入或驶离某一位置。道路拥堵时，可轻松避开前后车辆，进入另一车道。停车距离小时，也能轻松避开左右车辆进入车位。

[1]余如，郭洪艳，陈虹.自主驾驶车辆的预测避障控制［J］.信息与控制，2015,44（1）：117-124.

[2]田鹏，李泽滔.基于单片机的红外避障系统设计［J］.自动化与仪器仪表，2015,188（6）：40-42.

[3]李红.自动泊车系统路径规划与跟踪控制研究［D］.湖南大学，2014.

Research of evadible device Based on road traffic jam

Luo Wenhua
( Yancheng Institute of industry technology School of automotive engineering, Jiangsu Yancheng 224005 )

This paper presents a new evadible device solving the problems of road congestion and parking. Mainly research the hydraulic and oil system and control system, by SCM technology to achieve the lifting or rotating the rotary vehicle entering or leaving a location shrink. By SCM control technology, achieve the vehicle entering or leaving certain location with lifting or rotating. When road congestion, the vehicle can easily avoid the front and rear vehicles into another lane. When parking distance is less, the vehicle can easily avoid left and right vehicles entering the parking spaces.

Evadible device; Hydraulic system; SCM control

U463.3

A

1671-7988(2016)11-49-03

罗文华（1965-），男，副教授，就职于盐城工业职业技术学院汽车工程学院，研究汽车：机电控制方向。

盐城市农业科技创新专项引导资金项目（YK2015029）。