專利名稱：汽車智能自動行駛及防盜系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠自動控制行駛中的汽車，通過限速道路時，自動限速；行 駛中能夠自動定速保持；在遇到障礙物的一定距離時，自動減速、制動的安全自動行 駛裝置，適用于汽車工業(yè)的汽車智能自動行駛及防盜系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，公知的汽車減速、制動都是采用人工操作的方式，當(dāng)駕駛員目測到會發(fā) 生危險事故的障礙物時，減油門，踩制動踏板。往往有些駕駛員會有僥幸心理，冒險 嘗試通過。在一些限速通行的道路上，也會有駕駛員超速行駛。交通管理部門，都是 采取事后處罰的辦法，進(jìn)行警告駕駛員。現(xiàn)在，有些汽車安裝的巡航控制系統(tǒng)(ccs)，
只是局限性的恒速功能，系人為預(yù)置產(chǎn)生的效果，不能夠跟隨車速隨機保持，沒有實 時智能控制。很多狀況是當(dāng)汽車遇到障礙物時，由于駕駛員反應(yīng)遲鈍，而貽誤制動時
機，造成攆車，甚至車毀人亡！而防盜裝置，普遍用鑰匙、磁卡的插取方式，或者遙
控器加鎖的方式，都極易被復(fù)制、拷貝、盜碼。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有汽車工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種智能化管理、規(guī)范及約 束駕駛行為，能夠隨時植入交通管理門的安全管理指令，在鵬通行的道路上自動限 速，能夠跟隨車速隨機保持當(dāng)前行駛車速，自動按照安全車速、安全車距行駛，在遇 到危險障礙物時自動減速、制動的智能化汽車自動行駛及防盜系統(tǒng)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下
采用單片機、ARM或DSP微處理器帶有液晶中文S^界面(含遙控接收器及步 進(jìn)電機驅(qū)動器)(以下簡稱:CPU)、遙控編碼器、激光測距傳感器、車速表、旋轉(zhuǎn)編碼 器、搖把式拉桿、檔位傳感器，共同構(gòu)成汽車智能化自動行駛管理系統(tǒng)。CPU接收 遙控編碼器、激光測距傳感器、車速表、旋轉(zhuǎn)編碼器的信號，經(jīng)過運算分析后，指令 兩臺步進(jìn)電機，分別執(zhí)行控制節(jié)氣門、制動總泵泵閥，達(dá)到限速、定速、減速、制動 目的。步進(jìn)電機能夠接收數(shù)字信號，實時快速地進(jìn)《f各種復(fù)雜運動。其定位精度十分 方便地控制在0.01亳米。遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人工定位精度。而且，步進(jìn)電機的動作反應(yīng)時間， 能夠控制在0.1秒左右，也是人工動作無法實現(xiàn)的。利用數(shù)字化信息管理模式，使用 數(shù)字控制方法，能夠消除人為不利因素，極大增強汽對f駛的安全性能。在汽車生產(chǎn) 中，將這套智能化管理裝置，融入整車裝配，具有十分可靠的安全保障。確保汽車在 行駛中能夠避免車毀人亡的撞車事故。為了保證本發(fā)明使用安全，CPU用鍵盤設(shè)置
3開機密碼及后臺數(shù)據(jù)加密的方法，只開放汽車怠速參數(shù)調(diào)整及行駛最高車速設(shè)置，其
他參數(shù)能夠接受交通管理部門査驗。CPU開機密碼設(shè)計為使用十六位鍵盤操作，只
有密碼通過，汽車才能夠被駕駛，才能夠智能化自動行駛。這樣的設(shè)計，加強了汽車 防盜性能，即使破壞車門進(jìn)入車內(nèi)，也無法駕駛汽車。其防盜密碼，能夠由交通管理
部門提供修改服務(wù)。下面按照本發(fā)明的各個控制單元及部件功能分別詳細(xì)說明
一、 微處理器的芯片內(nèi)核能夠選擇采用三種單片機、ARM、 DSP。內(nèi)置的 遙控接收器及步進(jìn)電機驅(qū)動器，能夠選用的品種非常多，只要保證使用功能即可。采 用C語言編寫各部分的程序，設(shè)置密fl馬，防止隨意改變安全程序參數(shù)。實現(xiàn)同一個目 標(biāo)，不同的程序員編寫的程序，可能會有所不同。因此，這里不對源程序進(jìn)行描述。 下面簡單介紹幾種微處理器芯片內(nèi)核
單片機(Single Chip Microcomputer)是微型計算機的一個重要分支，能夠 針對某一應(yīng)用場合要求而設(shè)計的效率結(jié)構(gòu)最緊湊、性能高、價格低廉的專用計箅機系 統(tǒng)。通常指8位和16位單片機。
ARM處理器，在低功耗和多媒體信息處理方面，有十分強大的優(yōu)勢，可以認(rèn)為 是32位單片機。
DSP (Digital Signal Processor)是一種獨特的微處理器，也稱數(shù)字信 號處理器，是一種特別適合于進(jìn)行數(shù)字信號處理運算的器件，能夠?qū)崟r快速地實現(xiàn)各 種大量數(shù)字信號處理算法，具有可編程性，其實時運行速度可達(dá)每秒數(shù)千萬條的復(fù) 雜指令程序，而且，處理數(shù)字信息量功能特別強大。
本發(fā)明采用單片機作為CPU內(nèi)核，包括輸入輸出信號邏輯電路、遙控編碼發(fā)射
與接收電路、步進(jìn)電機細(xì)分驅(qū)動電路，都使用c語言編寫的程序，實現(xiàn)了汽車智能化
自動行駛及防盜系統(tǒng)控制。步進(jìn)電機采用64細(xì)分驅(qū)動，其旋轉(zhuǎn)位移精度達(dá)到0.01 亳米，動作反應(yīng)時間達(dá)到0.1秒。遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人工控制水平。
二、 遙控編碼器接收部分內(nèi)置于CPU設(shè)備機箱里,發(fā)射部分歸屬交通管理部門， 設(shè)置統(tǒng)一的頻率發(fā)射、接收頻點。能夠統(tǒng)一接收交通管理部門的公共限速指令信號。 限速范圍的程序，預(yù)先植入CPU。限速范圍分為數(shù)檔，由遙控編碼器接收到的編碼 信號，提供給CPU自動選擇確認(rèn)。遙控編 馬器的限速信號對人工設(shè)置的I^I數(shù)據(jù)有 強制復(fù)位的功能。因此，人工設(shè)置的最高通行車速超過,道路的最離車速時，CPU 首選接收到的限速公共信號，自動限制汽車通行速度。只要CPU判斷認(rèn)為安全的狀 態(tài)，就許可人工加速，否則加速無效。腳踏加油踏板，其下面的旋轉(zhuǎn)編碼器信號傳送 給CPU， CPU經(jīng)過運箅后，輸出數(shù)字信號，指令步進(jìn)電機按加油程序動作，達(dá)到加 速目的。但是，加速的最大值是CPU接收遙控編碼器的信號后，而選中的步進(jìn)電機
4安全運動程序。例如，當(dāng)汽車進(jìn)入離速公路入口處，有交通管理部門在此發(fā)出一個相 應(yīng)的遙控編碼器指令信號，CPU收到這個指令，即輸出相應(yīng)的工作指令，選定步進(jìn)
電機的本次工作方案，步進(jìn)電機就能夠準(zhǔn)確地執(zhí)行其運動范圍，控制節(jié)氣門嚴(yán)格在最 大范圍內(nèi)工作，從而限制車速。只有離開這個限速路段時，接收到遙控編碼器的解除 信號后，就能夠按照其它速度行駛。
三、 旋轉(zhuǎn)編碼器可以使用四個。其中兩個分別置于加油踏板及制動踏板支桿支點
處，并且與旋轉(zhuǎn)編碼器的主軸緊密連接,帶動主軸旋轉(zhuǎn),為必須配置的信號檢測單元； 另外兩個分別安裝在加油及制動步進(jìn)電機的后端，監(jiān)測步進(jìn)電機是否安全工作，可以 不用。加油踏板不用傳統(tǒng)機械式的推(拉)桿，只需要聯(lián)動旋轉(zhuǎn)編碼器主軸。制動踏板 保留原有傳統(tǒng)機械推(拉)桿不變，增加旋轉(zhuǎn)編碼器。當(dāng)駕駛員分別腳踏加油踏板、 制動踏板時，各自的位移量由旋轉(zhuǎn)編碼器轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號傳到CPU,經(jīng)過運箅分 析，輸出工作指令，控制兩臺步進(jìn)電機分別朝某個方向旋轉(zhuǎn)，帶動搖把式推(拉)桿， 分別調(diào)節(jié)節(jié)氣門及制動總泵泵閥，車速必然能夠限制在設(shè)計好的安全的工作范圍。就
是說，加油踏板下的旋轉(zhuǎn)編fl馬器有效工作前提是受到制動旋轉(zhuǎn)編碼器信息制約、遙 控編碼器信息制約、車速表信息制約、激光測距傳感器信息制約、檔位信息制約。制 動踏板下的旋轉(zhuǎn)編碼器，為始終有效工作，不受任何信息制約，CPU實時采集其位 移信號，并及時指令制動工作的步進(jìn)電機朝著制動方向旋轉(zhuǎn)并保^^與人工制動同步動 作，同時加油的步進(jìn)電機則朝向減小節(jié)氣門的方向運動。
為確保制動功能的萬無一失，設(shè)計了人工制動與自動制動能夠雙管齊下、又能夠 各自獨立工作的結(jié)構(gòu)。保持人工制動總泵的結(jié)構(gòu)不變，再增加一個自動制動總泵并聯(lián) 到分路式油壓(氣壓)系統(tǒng)中。實際上，自動制動總泵，總是提前于人工制動總泵的 0.3秒以上，滟后的人工制動，僅僅起到"后備軍"的作用。當(dāng)自動制動系統(tǒng)發(fā)生故
障失效以后，人工制動仍然有效，更好地完善了制動安全性能。
加油踏板與制動踏板下面兩個旋轉(zhuǎn)編碼器檢測到的位移數(shù)值，與對應(yīng)的兩個步進(jìn) 電機的旋轉(zhuǎn)角度，有各自的比例值，分別控制節(jié)氣門的開虔大小、制動總泵的壓力大 小，實現(xiàn)定速、限速、減速、制動目的。
四、 激光測距傳感器需要兩個，分別安裝在車頭、車尾，自動判斷汽車前進(jìn)、后
退的安全距離，測距范圍能夠在0.3—300米之內(nèi)。激光測距傳感器能夠輸出數(shù)字信 號，將車身與前后障礙物的距離信息，提供CPU進(jìn)行運算分析，并且與轉(zhuǎn)速表數(shù)據(jù) 作比較，實時選定合適的安全工作程序。汽車前進(jìn)時，安裝在車頭的激光測距傳感器 能，開始工作，而車尾的激光測距傳感器自動關(guān)閉。汽車倒退時，激光測距傳感器的 工作與之相反。這是由于檔位傳感器的制約作用。
5激光測距傳感器獲得"距離"數(shù)據(jù)，CPU經(jīng)過運算、分析、比較得出汽車的安
全速度、安全距離之間的安全比例數(shù)據(jù)，以此指令步進(jìn)電機的運動在合適的工作范圍， 也就是許可人工加油加速的最大范圍。這樣，汽車就能夠保樹于駛在安全速度內(nèi)，并
且能夠保持安全距離。駕駛員即使用力踩踏加油踏板，CPU默認(rèn)加油踏板下的旋轉(zhuǎn)
編碼器的數(shù)值，只能夠在最大值以下有效。駕駛員就無法超過規(guī)定車速行駛。下面舉
例說明
假設(shè)一輛安裝了本發(fā)明的汽車，車速為120公里/小時，耍求安全車距要在120 米以上。此時，位于汽車車身前方的激光測距傳感器，能夠?qū)⑵嚺c前方障礙物(包 括行駛中的車輛)的距離實時傳到CPU。 CPU依據(jù)車速表的速度值，自動選定加油 踏板下面旋轉(zhuǎn)編碼器的最大有效值，指令控制節(jié)氣門的加油步進(jìn)電機，只能運動在最 大位移的合適位置，使^n剩于駛在120公里/小時的范圍內(nèi)。當(dāng)汽車前方有障礙物 而接近安全值時，CPU發(fā)出減速或制動的指令，同時指令兩臺步進(jìn)電機執(zhí)行減速、 制動的程序，各自履行自動控制節(jié)氣門及制動總泵泵閥，也可以同時人工制動。當(dāng)駕 駛員疲勞或反應(yīng)遲鈍時，CPU按照規(guī)定的安全行駛程序超前于人工制動動作0.3秒， 有效地減小制動距離，充分體現(xiàn)出"智能自動行駛"的優(yōu)越性。
如果設(shè)置車距在0.3米(或其它距離都能夠預(yù)先設(shè)置)為最小極限距離，那么， 汽車到達(dá)這個車距時，CPU將會自動采取減速、制動程序，致使汽車無法前進(jìn)、后 退而停止。即使兩輛裝有相同激光測距傳感器的汽車迎面行駛，各自都會即時啟動減 速、制動程序。加油步進(jìn)電機控制節(jié)氣門接近或處于怠速狀態(tài)，另一臺步進(jìn)電機則執(zhí) 行推(拉)制動總泵泵閥，執(zhí)行減速、停車動作。在CPU的程序中，車速與安全車 距，任何狀態(tài)下，都表達(dá)為固定的比例關(guān)系。因此，汽車行駛中，CPU的程序能夠 自動指令加油步進(jìn)電機與制動步進(jìn)電機工作在符合標(biāo)準(zhǔn)的運動范圍。
汽剩f駛的任何狀態(tài)，CPU默認(rèn)制動踏板下的旋轉(zhuǎn)編碼器數(shù)值始終有效，隨時 啟動減速、制動程序。此時，自動制動與人工制動互相沒有干擾，能夠同時完成制動， 或者分別各自完成制動任務(wù)。這樣的設(shè)計，主要為了雙保險,增強汽剩f駛安全性能。
五、車速表應(yīng)當(dāng)能夠輸出模擬量，例如是電壓或電流。最好使用能夠輸出數(shù)字 量信號的車速表。無論是什么信號，CPU都能夠進(jìn)行處理，指令步進(jìn)電機按照規(guī)定
的安全程序工作。
六、安裝在步進(jìn)電機后出軸上的旋轉(zhuǎn)編 馬器，能夠識別旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角度。旋
轉(zhuǎn)編碼器能夠檢測步進(jìn)電機是否丟步，CPU輸出驅(qū)動信號，就能及時修正步進(jìn)電機
誤差。通常，這兩臺旋轉(zhuǎn)編碼器，可以省去不用。只是步進(jìn)電機的輔助器件，監(jiān)測其 是否正常工作。步進(jìn)電機發(fā)生故障，a^汽車的車速將會不合理，cpu就會依據(jù)旋
6轉(zhuǎn)編碼器的不合理信息，發(fā)出警告，提醒駕駛員箝要檢修。
七、加油步進(jìn)電機選用混合式57BYGH系列，制動步進(jìn)電機選用混合式 86BYGH系列，能夠保證汽車在劇烈振動、顛簸時，有足夠的保持轉(zhuǎn)矩而不丟步， 保持準(zhǔn)確動作。兩臺步進(jìn)電機，分別安裝在節(jié)氣門附近、制動總泵附近。兩臺步進(jìn)電
機的出軸均裝有mm，推(拉)桿的一端固定于mm,另一端分別連接到節(jié)氣門、制
動總泵泵閥。推(拉)桿都能夠隨搖把轉(zhuǎn)動，位移一定長度的行程，控制節(jié)氣門的開 度與制動總泵的制動壓力，達(dá)到調(diào)整車速及制動目的。推(拉)桿均為不易變形的細(xì) 鋼棒。通常，步進(jìn)電機在合理的負(fù)載狀態(tài)下，始終沒有累計誤差，旋轉(zhuǎn)角度 與程序指令輸出的脈沖數(shù)始終保持一定的比例。例如，步距角為1.8°的步進(jìn)電機， 接收200個脈沖，旋轉(zhuǎn)360度。CPU的控制程序就是按照這個規(guī)律而編寫的。步進(jìn) 電機用于本發(fā)明，主要進(jìn)行正反旋轉(zhuǎn)、準(zhǔn)確定位、產(chǎn)生保持轉(zhuǎn)矩(即自鎖功能)幾種 工作狀態(tài)。汽車定速保持，就是利用步進(jìn)電機的自鎖功能。即加油步進(jìn)電機控制節(jié)氣 門，到達(dá)某個位置斷開脈沖而加電。此時，步進(jìn)電機就獲得保持轉(zhuǎn)矩，不受汽車顛簸、 振動等外部因素的干擾，穩(wěn)住節(jié)氣門，也就保持了汽剩f駛車速不變。即使腳踏加油 踏板，也是無效的。但是，制動踏板隨時動作都有效，能夠人工制動，或者CPU指 令制動步進(jìn)電機，執(zhí)行自動制動。
八、 CPU置于一個堅固的金屬盒內(nèi)，能夠加鉛封、數(shù)據(jù)加密碼方式，接受交通 管理部門的驗證及修正。但是，汽車怠速參數(shù)開放、最小安全距離可以適當(dāng)加大、最 高車速能夠預(yù)設(shè)，駕駛員能夠自行調(diào)整。但是，當(dāng)CPU接收到公共限速信息時，以 公共限速信息的最高車速，代替人工預(yù)設(shè)的最高車速。
九、 汽剩f駛在在某個車速狀態(tài)，按一次定速按鈕，則無需腳踏加油踏板，自動 保持當(dāng)前車速，即定速保持功能。之后，有下列情形之一，定速保持功能立即失效 1、腳踏制動踏板一次；2、按一次釋放按鈕；3、汽車接近前進(jìn)安全距；4、公共限 速的車速低于定速保持的車速，CPU接收到公共限速信息時。車速保持功能失效， 只是本次而言。定速保持失效后必須腳踏加油踏板，才能夠?qū)崿F(xiàn)加速及正常行駛。下 次，能夠重復(fù)上述自動定速保持程序。CPU還提供各種最高車速的預(yù)置功能，但是, 交通管理部門的公共限速信息，對其有優(yōu)先制約作用。就是說，CPU的程序，在任 何狀態(tài)下，首先以遙控接收器的信息確定汽對f駛的最高速度。只要沒有接收到交通 管理部門的公共限速信息，汽車就能夠按照預(yù)先設(shè)置的最高車速行駛。最高車速的控 制，是通過加油步進(jìn)電機控制節(jié)氣門的最大開度位置來實現(xiàn)的。也就是控制加油步進(jìn) 電機工作的最大行程。CPU的程序表達(dá)為控制輸出驅(qū)動加油步進(jìn)電機的脈沖數(shù)。
十、檔位傳感器選用磁敏元件。將六個磁敏採頭分別裝置于1、 2、 3、 4、 5、
7R的方位，在換檔手柄上的合適位置安裝一塊磁鐵，掛檔或空檔的信息，分別以"0" 或者"1"的方式告知CPU。對于手動檔汽車，各個檔位的順序信號，經(jīng)過CPU的 判斷，確定相應(yīng)的行駛最高車速。而自動檔汽車，檔位傳感器的信號，只耍獲取前進(jìn)、 后退、空檔三個信號。檔位信號，能夠使CPU輸出開關(guān)信號，由繼電器或開關(guān)三極 管執(zhí)行開關(guān)車頭、車尾的激光測距傳感器。例如，當(dāng)置于空檔位，前后撖光測距傳感 器全部關(guān)閉。無論哪種汽車，CPU采集到的檔位信號，都能夠自動選擇默認(rèn)的最高 車速。但是，在行駛過程中，只要接收到交通管理部門的公共限速信息，CPU即選
擇公共限速信息所規(guī)定的最高車速。
十一、上述各部分的自動程序動作，都能夠用中文在液晶屏上a^,也能夠以
語音方式播報，吿知駕5史員。例如在沒有輸入正確密碼時，提示"請輸入正確密碼"； 密碼輸入正確，提示"請系好安全帶，謹(jǐn)慎駕駛!"；在遇到障礙物時，提示"請注意， 開始減速"、"請注意，開始制動"；離開障礙物時，提示"可以加速行駛，請注意安 全!"
十二、設(shè)計十六位鍵盤操作，輸入密碼、設(shè)置數(shù)據(jù)。密碼需要六位(或更多位)， 無法復(fù)制、拷貝，完全由駕駛員操作鍵盤輸入。密碼如果多次不通過，CPU就啟動 防盜程序，指令步進(jìn)電機復(fù)位，將節(jié)氣門關(guān)閉，執(zhí)行完全制動。發(fā)動機無法啟動，四 個車輪全部處于制動狀態(tài)。由于步進(jìn)電機必須由驅(qū)動程序指令，轉(zhuǎn)子才能夠轉(zhuǎn)動，執(zhí) 行安全駕駛動作。即使是汽車維修專業(yè)人士，如果沒有驅(qū)動程序指令的支持，對于裝 備了本發(fā)明的汽車亦無法維修、駕駛。只有輸入密碼通過，CPU才能夠輸出安全駕
駛的程序指令。 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明第一個實施實施例的剖面構(gòu)造圖。圖2是本發(fā)明第二個實施例的剖 面構(gòu)造圖。圖3是本發(fā)明第三個實施例的剖面構(gòu)造圖。圖4是檔位信號采集結(jié)構(gòu)圖。
圖中l(wèi).微處理器，即CPU， 2.十六位鍵盤，3.鵬，4.節(jié)氣門推(拉)桿， 5.節(jié)氣門，6. MM座，7.加油步進(jìn)電機，8.步進(jìn)電機轉(zhuǎn)子軸，9 .旋轉(zhuǎn)編糊券，10. 加油步進(jìn)電機信號線，ll.定速皿，12.制動步進(jìn)電機信號線，13.步進(jìn)電機轉(zhuǎn)子軸，
14. 旋轉(zhuǎn)編碼器，15.制動步進(jìn)電機，16.自動制動總泵，17.自動制動推(拉)桿，
15. 自座，19.mm， 20.人工制動總泵，21.人工制動推(拉)桿，22.振動旋 轉(zhuǎn)編碼器主軸，23.旋轉(zhuǎn)編碼器，24.制動踏板支架，25.制動踏板，26.壓力傳感器導(dǎo) 線，27.釋放按鈕，28.液晶中文顯示屏，29.加油踏板，30.加油旋轉(zhuǎn)編碼器，31.加 油旋轉(zhuǎn)編碼器導(dǎo)線，32.十六位鍵盤，33. CPU, 34.定速鄉(xiāng)，35.釋放M， 36. 液晶中文顯示屏，37.制動信號采集端口， 38.制動旋轉(zhuǎn)編碼器安裝法蘭，39.制動旋
8轉(zhuǎn)編碼器主軸，40.制動踏板支架，41.加油踏板支架，42.加油旋轉(zhuǎn)編碼器主軸，43. 旋轉(zhuǎn)編碼器安裝法蘭，44.制動踏板，45.制動旋轉(zhuǎn)編碼器，46.制動旋轉(zhuǎn)編碼器導(dǎo)線， 47.后置撖光測距傳感器，48.后置撖光測距傳感器導(dǎo)線，49.前置激光測距傳感器導(dǎo) 線，50.前置激光測距傳感器，51. CPU， 52.變速箱，53.1檔磁敏傳感器，54. 3 檔磁敏傳感器，55.5檔磁敏傳感器，56.CPU, 57.R檔磁敏傳感器58.4檔磁敏傳 感器59.2檔磁敏傳感器，60.換檔手柄上的磁鐵。
具體實施例方式
在圖1中，CPU(1)能夠接收交通管理部門的限速信號，指令制動步進(jìn)電機U5) 開始制動減速，同時，加油步進(jìn)電機(7)開始控制節(jié)氣門開度，只能夠在最高限制 車速位置以內(nèi)運行，即限速功能開始有效。當(dāng)CPU(1艘收到交通管理部門的解除限 速信息，加油步進(jìn)電機(7)能夠按照其它車速控制節(jié)氣門，安全行駛。CPU (1) 的十六位鍵盤(2),能夠預(yù)置各種最高車速的信息及密碼輸入。自動制動推(拉)桿 (17)由制動步進(jìn)電機(15)執(zhí)行位移動作，達(dá)到制動目的。人工制動推(拉)桿 (20)與自動制動推(拉)桿(17)，可以同時動作，也可以分別動作。，雖把座(6) 與mm座(18)都是與步進(jìn)電機轉(zhuǎn)子軸緊密配合連接，搖把(3)與mSl (4)都能 夠分別:ftM^E座(6)與Mffil座(18)中轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)編碼器的主軸(22)與制動踏板 支架(24)為緊密配合連接，帶動制動旋轉(zhuǎn)編碼器主軸(22)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的幅度由 制動踏板(25)決定。編碼器(9)與編碼器(14)，實時監(jiān)控加油步進(jìn)電機(7)與 制動步進(jìn)電機(15)是否安全工作。
在圖2中，加油旋轉(zhuǎn)編碼器主軸(42)與加油踏板支架(41)為緊密配合連接， 同時轉(zhuǎn)動。制動旋轉(zhuǎn)編碼器(45)固定于安裝法蘭(38),加油旋轉(zhuǎn)編碼器(30)固 定于安裝法蘭(43)。在汽剩于駛中，按一次定速按鈕(34)，汽車能夠自動保持當(dāng) 前車速行駛，無需腳踏加油蹐板。當(dāng)制動踏板(44)有腳踏位移時，制動旋轉(zhuǎn)編碼器 (45)立即將信號傳到制動信號采集靖口 (37)， CPU就選擇減速、制動程序。制 動信號采集端口 (37)還能夠接收其它控制信息。也可以按一次釋放按鈕(35),釋 放定速保持。制動旋轉(zhuǎn)編碼器(45)，制約加油旋轉(zhuǎn)編碼器(30)的使能作用。
在圖3中，前置激光測距傳感器(50)與后置激光測距傳感器(47)，能夠自動 開啟與關(guān)閉，能夠?qū)崟r檢測到各種障礙物距離，包括行駛中的汽車、行人，反應(yīng)速度 為0.1秒。能貌條測距信息提供給CPU (51)，選定合適的安全行駛程序。
在圖4中，換檔手柄上的磁鐵(60),靠近一檔磁敏探頭(53)， CPU (56) 就知道汽車需要前進(jìn)，程序自動指令步進(jìn)電機在安全工作范圍運動。其它各個檔位， 均如此工作。
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權(quán)利要求
1. 一種汽車智能自動行駛及防盜系統(tǒng)，由位于加油踏板及制動踏板支架支點處的旋轉(zhuǎn)編碼器感知駕駛員的動作，激光測距傳感器感知汽車與障礙物之間的安全距離，車速表感知行車速度，通過微處理器運算分析后，指令步進(jìn)電機按照安全程序工作，操控汽車能夠自動限速、定速、減速、制動。輸入密碼通過，才能夠駕駛汽車，實現(xiàn)防盜。其特征是人工加油及人工制動信息由旋轉(zhuǎn)編碼器采集，交給微處理器運算分析，協(xié)調(diào)汽車自動限速、定速、減速、制動，程序指令步進(jìn)電機帶動搖把式推(拉)桿控制節(jié)氣門及制動總泵泵閥，實現(xiàn)自動行駛，同時允許人工制動。
2. 根據(jù)權(quán)利耍求l所述的汽車智能自動行駛及防盜系統(tǒng)，其特征是汽車通 過限速路段時自動接收交通管理部門的公共限速信息與解除限速信息，并且制約 駕駛員預(yù)先設(shè)置的限速信息，自動行駛在安全車速、安全車距范圍。
3. 根據(jù)權(quán)利耍求l所述的汽車智能自動行駛及防盜系統(tǒng)，其特征是微處理 器的后臺數(shù)據(jù)保密，只能接受交通管理部門的驗證及修正，但怠速數(shù)據(jù)、限速數(shù) 據(jù)及定速保持?jǐn)?shù)據(jù)開放，便于駕駛員調(diào)整怠速及定速保持。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的汽車智能自動行駛及防盜系統(tǒng)，其特征是微處理 器運算分析旋轉(zhuǎn)編碼器、車速表、激光測距傳感器及交通管理部門公共限速信息 的數(shù)據(jù)，自動選定安全車速、安全車距，駕駛員無法故意超速，也無法故意減小 汽車與障礙物的安全距離。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的汽車智能自動行駛及防盜系統(tǒng)，其特征是加油踏 板及制動踏板的支架支點安裝在旋轉(zhuǎn)編碼器的主軸上,帶動旋轉(zhuǎn)編碼器主軸旋轉(zhuǎn)， 實時采集加油踏板及制動踏板的位移信息，給微處理器運箅分析。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的汽車智能自動行駛及防盜系統(tǒng)，其特征是激光測距傳感器安裝在車頭和車尾，由微處理器指令自動開啟、關(guān)閉，實時采mn車與障礙物的距離，給微處理器運算分析。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的汽車智能自動行駛及防盜系統(tǒng)，其特征是汽剩亍 駛在某個車速時，按一次定速按鈕，利用步進(jìn)電機自鎖，穩(wěn)住節(jié)氣門，即自動保 持當(dāng)前車速，自動行駛，無霈腳踏加油踏板，并能夠人工解除或自動解除。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的汽車智能自動行駛系統(tǒng)，其特征是各個動作指令 都以文字顯示或語音播報，吿知駕駛員。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的汽車智能自動行駛及防盜系統(tǒng)，其特征是使用t 六位鍵盤輸入密碼， 一次性密碼通過，允許駕駛，否則，微處理器啟動防盜程序， 自動關(guān)閉節(jié)氣門，并且完全制動，無法駕駛。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車智能自動行駛及防盜系統(tǒng)，其特征是人工 制動總泵與自動制動總泵共同連接到液壓制動或氣壓制動回路中。
全文摘要
一種能夠控制汽車在通過限速道路時自動限速，行駛中隨時確定保持當(dāng)前車速而無需腳踏加油踏板；遇到障礙物時，根據(jù)車速及安全距離自動減速或者制動的汽車智能自動行駛及防盜系統(tǒng)。利用兩個旋轉(zhuǎn)編碼器分別檢測加油踏板、制動踏板位移而感知駕駛員的動作；激光測距傳感器感知汽車與前后障礙物之間的安全距離；車速表感知車速。采集信號由微處理器運算分析后，采用智能化方法，自動選定安全工作程序，指令步進(jìn)電機運動來操控汽車行駛在安全車速、車距范圍，保證汽車與障礙物有一個安全距離。能夠接收交通管理部門的公共限速信息與解除公共限速信息。能夠接受交通管理部門的數(shù)據(jù)驗證與修正。駕駛員無法人為超速，也無法故意減少安全距離。
文檔編號B60T7/12GK101510097SQ20081002062
公開日2009年8月19日 申請日期2008年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月15日
發(fā)明者翔 胡 申請人:南京步進(jìn)電機廠;胡 翔