阅读说明：本技术 一种基于物联网的具有防护功能的无人驾驶汽车 (Unmanned vehicle with protection function based on Internet of things ) 是由 郗丹丹 于 2019-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种基于物联网的具有防护功能的无人驾驶汽车包括底座、车身和四个车轮,所述底座的下方设有急停机构,所述车身的四侧均设有防护机构,所述急停机构包括支撑组件和两个拦截组件,所述拦截组件包括连通口、电磁铁、金属块、拦截板和斜块,所述防护机构包括防护板、驱动组件、阀门、气囊、连接管、气包和两个限位组件,该基于物联网的具有防护功能的无人驾驶汽车,通过急停机构使汽车迅速停在原地,避免汽车因惯性滑出而导致轮胎磨损,不仅如此,通过防护机构对行人和车体都起到保护作用,且可以反复使用,提高了实用性。(The invention relates to an unmanned vehicle with a protection function based on the Internet of things, which comprises a base, a vehicle body and four wheels, wherein an emergency stop mechanism is arranged below the base, protection mechanisms are arranged on four sides of the vehicle body, the emergency stop mechanism comprises a supporting component and two intercepting components, each intercepting component comprises a communicating port, an electromagnet, a metal block, an intercepting plate and an inclined block, and each protection mechanism comprises a protection plate, a driving component, a valve, an air bag, a connecting pipe, an air bag and two limiting components.)

一种基于物联网的具有防护功能的无人驾驶汽车

技术领域

本发明涉及无人驾驶汽车领域，特别涉及一种基于物联网的具有防护功能的无人驾驶汽车。

背景技术

无人驾驶汽车是一种智能汽车，也可以称之为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。它是利用车载传感器来感知车辆周围环境的，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。无人驾驶汽车集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体，是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物，也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志，在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。

现有的无人驾驶汽车在高速行驶过程中，如果紧急刹车，车辆还是会向前滑动一段距离，滑动过程中会对轮胎造成极大的磨损，存在一定的安全隐患，不仅如此，虽然车内有安全气囊，但也只能在汽车遭到撞击时弹出，保护车内人员，且只能使用一次，对撞上来的行人并没有防护措施，也无法避免汽车本身遭到撞击而造成的损坏，降低了实用性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的具有防护功能的无人驾驶汽车。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的具有防护功能的无人驾驶汽车包括底座、车身和四个车轮，所述车身固定在底座的上方，所述车轮与底座的下方连接，所述底座的下方设有急停机构，所述车身的四侧均设有防护机构，所述车身内设有PLC和信号收发装置；

所述急停机构包括支撑组件和两个拦截组件，所述支撑组件位于底座的下方的中心处，两个拦截组件分别位于两个前轮的前方和两个后轮的前方；

所述拦截组件包括连通口、电磁铁、金属块、拦截板和斜块，所述电磁铁固定在底座内的底部，所述金属块抵靠在电磁铁的下方，所述连通口位于底座的下方，所述金属块通过拦截板与斜块固定连接，所述拦截板穿过连通口，所述斜块的靠近车轮的一侧的高度小于斜块的另一侧的高度，所述电磁铁与PLC电连接；

所述防护机构包括防护板、驱动组件、阀门、气囊、连接管、气包和两个限位组件，两个限位组件分别位于防护板的一侧的上方和下方，所述防护板通过限位组件与车身连接，所述驱动组件设置在上方的限位组件的下方，所述驱动组件与阀门连接，所述气囊固定在车身上，所述防护板的远离车身的一侧设有凹口，所述气包的一侧与凹口的内壁固定连接，所述气囊通过连接管与气包连通，所述阀门设置在连接管的靠近气囊的一端。

作为优选，为了防止车轮滑行，所述支撑组件包括电机、丝杆、移动板和四个限位单元，所述电机固定在底座内的顶部，所述丝杆竖向设置，所述电机与丝杆的顶端传动连接，所述底座的下方设有通孔，所述丝杆的底端穿过通孔，所述移动板位于通孔的下方，所述移动板上设有螺孔，所述移动板通过螺孔与丝杆连接，所述螺孔内设有与丝杆匹配的螺纹，所述限位单元与移动板连接，所述电机与PLC电连接。

作为优选，为了防止移动板脱离丝杆，所述丝杆的底端设固定有限位板。

作为优选，为了限制移动板的移动方向，所述限位单元包括限位杆和缓冲块，所述底座的下方设有四个限位孔，所述限位杆竖向设置，所述限位杆的顶端位于底座内，所述限位杆的底端穿过限位孔与缓冲块固定连接，所述限位杆与移动板固定连接。

作为优选，为了对支撑组件落地起到缓冲作用，所述缓冲块的制作材料为橡胶。

作为优选，为了驱动阀门打开，所述驱动组件包括齿条、齿轮、转轴和固定单元，所述齿条固定在防护板的靠近车身的一侧，所述齿轮通过固定单元与车身连接，所述齿轮与齿条啮合，所述齿轮通过转轴与阀门固定连接，所述齿轮与转轴同轴设置。

作为优选，为了使转轴的位置保持不变，所述固定单元包括轴承和连接杆，所述轴承的外圈通过连接杆与车身固定连接，所述转轴与轴承的内圈固定连接。

作为优选，为了防止防护板脱落，所述齿条的上方设有防滑单元，所述防滑单元包括固定块与防滑块，所述防滑块固定在齿条的上方，所述固定块与上方的限位组件连接，所述防滑块抵靠在固定块的靠近车身的一侧。

作为优选，为了限制防护板的移动方向，所述限位组件包括限位杆和弹簧，所述防护板的靠近车身的一侧设有两个凹孔，所述限位杆的一端设置在凹孔内，所述限位杆的另一端与车身固定连接，所述弹簧套设在限位杆上，所述弹簧的两端分别与防护板和车身固定连接，所述固定块固定在上方的限位杆上。

作为优选，为了检测车距，所述车身上设有距离传感器，所述距离传感器与PLC电连接。

本发明的有益效果是，该基于物联网的具有防护功能的无人驾驶汽车，通过急停机构使汽车迅速停在原地，与现有的急停机构相比，该急停机构可以减少汽车因惯性滑出而对轮胎造成的磨损，不仅如此，通过防护机构对行人和车体都起到保护作用，与现有的防护机构相比，该防护机构可以反复使用，设计巧妙，提高了实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于物联网的具有防护功能的无人驾驶汽车的结构示意图；

图2是本发明的基于物联网的具有防护功能的无人驾驶汽车的拦截组件结构示意图；

图3是本发明的基于物联网的具有防护功能的无人驾驶汽车的支撑组件的结构示意图；

图4是本发明的基于物联网的具有防护功能的无人驾驶汽车的防护机构的结构示意图；

图5是图4的A部放大图；

图中：1.底座，2.车身，3.车轮，4.电磁铁，5.金属块，6.拦截板，7.斜块，8.防护板，9.阀门，10.气囊，11.连接管，12.气包，13.齿条，14.齿轮，15.转轴，16.轴承，17.连接杆，18.固定块，19.防滑块，20.插杆，21.弹簧，22.电机，23.丝杆，24.移动板，25.限位板，26.限位杆，27.缓冲块，28.距离传感器。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种基于物联网的具有防护功能的无人驾驶汽车包括底座1、车身2和四个车轮3，所述车身2固定在底座1的上方，所述车轮3与底座1的下方连接，所述底座1的下方设有急停机构，所述车身2的四侧均设有防护机构，所述车身2内设有PLC和信号收发装置；

PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。

实际上，所述底座1内设有驱动装置和刹车装置，所述驱动装置与车轮3传动连接，汽车行驶过程中，驱动装置控制滚轮转动，从而带动底座1和车身2移动，在需要紧急停车的情况下，急停机构会将底座1略微抬升，刹车装置再控制车轮3停止转动，防护机构可在无法避免撞击的情况下，保护行人并减少车身2的损坏。

所述急停机构包括支撑组件和两个拦截组件，所述支撑组件位于底座1的下方的中心处，两个拦截组件分别位于两个前轮的前方和两个后轮的前方；

如图2所示，所述拦截组件包括连通口、电磁铁4、金属块5、拦截板6和斜块7，所述电磁铁4固定在底座1内的底部，所述金属块5抵靠在电磁铁4的下方，所述连通口位于底座1的下方，所述金属块5通过拦截板6与斜块7固定连接，所述拦截板6穿过连通口，所述斜块7的靠近车轮3的一侧的高度小于斜块7的另一侧的高度，所述电磁铁4与PLC电连接；

需要紧急停车时，PLC控制电磁铁4停止通电，金属块5、拦截板6和斜块7受到重力落到地上，此时汽车的车轮3还未停止转动，会顺着斜块7的斜面向上移动，直到抵靠在拦截板6上，在电磁铁4停止通电的同时，PLC控制支撑组件向下移动，抬起底座1，使车轮3不再与地面接触，然后再由刹车装置控制车轮3停止转动，这样可避免汽车急刹后向前滑动，从而减少对车轮3的磨损。

如图4所示，所述防护机构包括防护板8、驱动组件、阀门9、气囊10、连接管11、气包12和两个连接组件，两个连接组件分别位于防护板8的一侧的上方和下方，所述防护板8通过连接组件与车身2连接，所述驱动组件设置在上方的连接组件的下方，所述驱动组件与阀门9连接，所述气囊10固定在车身2上，所述防护板8的远离车身2的一侧设有凹口，所述气包12的一侧与凹口的内壁固定连接，所述气囊10通过连接管11与气包12连通，所述阀门9设置在连接管11的靠近气囊10的一端。

当防护板8遭到撞击时，防护板8会向靠近车身2的方向移动，从而通过驱动组件将阀门9打开，气囊10受到来自防护板8的压力，使内部的气体迅速穿过连接管11进入到气包12内，气包12膨胀可对行人起到保护作用，而防护机构本身也能起到缓冲作用，减少撞击力对车身2造成的损坏。

如图3所示，所述支撑组件包括电机22、丝杆23、移动板24和四个限位单元，所述电机22固定在底座1内的顶部，所述丝杆23竖向设置，所述电机22与丝杆23的顶端传动连接，所述底座1的下方设有通孔，所述丝杆23的底端穿过通孔，所述移动板24位于通孔的下方，所述移动板24上设有螺孔，所述移动板24通过螺孔与丝杆23连接，所述螺孔内设有与丝杆23匹配的螺纹，所述限位单元与移动板24连接，所述电机22与PLC电连接。

作为优选，为了防止移动板24脱离丝杆23，所述丝杆23的底端设固定有限位板25。

作为优选，为了限制移动板24的移动方向，所述限位单元包括限位杆26和缓冲块27，所述底座1的下方设有四个限位孔，所述限位杆26竖向设置，所述限位杆26的顶端位于底座1内，所述限位杆26的底端穿过限位孔与缓冲块27固定连接，所述限位杆26与移动板24固定连接。

紧急停车时，PLC控制电机22驱动丝杆23转动，移动板24向下移动，通过限位杆26带动缓冲块27抵靠在地面上，从而将底座1和车身2抬起，这样即使车轮3仍在转动，也能使汽车停在原地，该支撑组件也可在汽车维修时使用，便于工作人员检测汽车的下部。

作为优选，为了对支撑组件落地起到缓冲作用，所述缓冲块27的制作材料为橡胶。

橡胶可增大缓冲块27与地面之间的摩擦力，使汽车迅速停在原地，同时也能在缓冲块27接触地面时起到缓冲作用。

如图5所示，所述驱动组件包括齿条13、齿轮14、转轴15和固定单元，所述齿条13固定在防护板8的靠近车身2的一侧，所述齿轮14通过固定单元与车身2连接，所述齿轮14与齿条13啮合，所述齿轮14通过转轴15与阀门9固定连接，所述齿轮14与转轴15同轴设置。

防护板8受到撞击时，带动齿条13移动，由于齿轮14与齿条13啮合，齿轮14会跟着转动，通过转轴15带动阀门9打开，使气囊10内的气体穿过连接管11进入到气包12内，从而使防护机构起到防护作用。

作为优选，为了使转轴15的位置保持不变，所述固定单元包括轴承16和连接杆17，所述轴承16的外圈通过连接杆17与车身2固定连接，所述转轴15与轴承16的内圈固定连接。

轴承16使转轴15的位置保持不变，连接杆17可阻挡气囊10向上移动，防止气囊10被齿轮14或齿条13戳破。

作为优选，为了防止防护板8脱落，所述齿条13的上方设有防滑单元，所述防滑单元包括固定块18与防滑块19，所述防滑块19固定在齿条13的上方，所述固定块18与上方的连接组件连接，所述防滑块19抵靠在固定块18的靠近车身2的一侧。

作为优选，为了限制防护板8的移动方向，所述连接组件包括插杆20和弹簧21，所述防护板8的靠近车身2的一侧设有两个凹孔，所述插杆20的一端设置在凹孔内，所述插杆20的另一端与车身2固定连接，所述弹簧21套设在插杆20上，所述弹簧21的两端分别与防护板8和车身2固定连接，所述固定块18固定在上方的插杆20上。

插杆20限制了防护板8的移动方向，弹簧21在防护板8受到撞击时起到缓冲作用，由于防滑块19抵靠在固定块18上，可在防护板8未受到撞击时，防止弹簧21将防护板8弹出而导致插杆20脱离凹孔。

作为优选，为了检测车距，所述车身2上设有距离传感器28，所述距离传感器28与PLC电连接。

距离传感器28检测车距，并发送信号给PLC，当车距小于规定的车距时，急停机构控制汽车停在原地。

汽车行驶过程中，驱动装置控制滚轮转动，从而带动底座1和车身2移动，需要紧急停车时，PLC控制电磁铁4停止通电，金属块5、拦截板6和斜块7受到重力落到地上，此时汽车的车轮3还未停止转动，会顺着斜块7的斜面向上移动，直到抵靠在拦截板6上，在电磁铁4停止通电的同时，PLC控制支撑组件向下移动，抬起底座1，使车轮3不再与地面接触，然后再由刹车装置控制车轮3停止转动，这样可避免汽车急刹后向前滑动，从而减少对车轮3的磨损，当防护板8遭到撞击时，防护板8会向靠近车身2的方向移动，从而通过驱动组件将阀门9打开，气囊10受到来自防护板8的压力，使内部的气体迅速穿过连接管11进入到气包12内，气包12膨胀可对行人和车身2起到保护作用。

与现有技术相比，该基于物联网的具有防护功能的无人驾驶汽车，通过急停机构使汽车迅速停在原地，与现有的急停机构相比，该急停机构可以减少汽车因惯性滑出而对轮胎造成的磨损，不仅如此，通过防护机构对行人和车体都起到保护作用，与现有的防护机构相比，该防护机构可以反复使用，设计巧妙，提高了实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。