一種無(wú)人車(chē)的縱向智能控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)人車(chē)的縱向智能控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的控制系統(tǒng)為中央控制器分別連接線控制動(dòng)子系統(tǒng)和電子油門(mén)子系統(tǒng)；中央控制器通過(guò)CAN通訊連接到CAN網(wǎng)絡(luò)中；本發(fā)明采用多種先進(jìn)技術(shù)，線控制動(dòng)技術(shù)、電子油門(mén)技術(shù)以及速度的PID閉環(huán)控制先進(jìn)算法；并可以和其他系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)各種智能駕駛功能。解決了無(wú)人車(chē)控制系統(tǒng)的縱向智能控制問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】一種無(wú)人車(chē)的縱向智能控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車(chē)的自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，特別涉及一種無(wú)人車(chē)的縱向智能控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]安全是拉動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)需求增長(zhǎng)的主要因素。每年，駕駛員們的疏忽大意都會(huì)導(dǎo)致許多事故。既然駕駛員失誤百出，汽車(chē)制造商們當(dāng)然要集中精力設(shè)計(jì)能確保汽車(chē)安全的系統(tǒng)?！盁o(wú)人”駕駛系統(tǒng)種類繁多。無(wú)人駕駛汽車(chē)是通過(guò)車(chē)載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境，自動(dòng)規(guī)劃行車(chē)路線并控制車(chē)輛到達(dá)預(yù)定目標(biāo)的智能汽車(chē)。它是利用車(chē)載傳感器來(lái)感知車(chē)輛周?chē)h(huán)境，并根據(jù)感知所獲得的道路、車(chē)輛位置和障礙物信息，控制車(chē)輛的轉(zhuǎn)向和速度，從而使車(chē)輛能夠安全、可靠地在道路上行駛。對(duì)車(chē)輛的縱向控制即是對(duì)車(chē)輛的速度進(jìn)行的控制，是實(shí)現(xiàn)無(wú)人車(chē)控制的重要環(huán)節(jié)。
[0003]為無(wú)人車(chē)的縱向控制提供一種新型的控制系統(tǒng)，協(xié)調(diào)制動(dòng)和油門(mén)的控制從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛速度智能調(diào)節(jié)是現(xiàn)有技術(shù)需要解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種無(wú)人車(chē)的縱向智能控制系統(tǒng)，協(xié)調(diào)制動(dòng)和油門(mén)的控制從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛速度智能調(diào)節(jié)。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種無(wú)人車(chē)的縱向智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的控制系統(tǒng)為中央控制器分別連接線控制動(dòng)子系統(tǒng)和電子油門(mén)子系統(tǒng)；中央控制器通過(guò)CAN通訊連接到CAN網(wǎng)絡(luò)中；
[0006]中央控制器通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)接收控制車(chē)輛目標(biāo)速度的控制命令，經(jīng)過(guò)中央控制器的控制策略和算法的實(shí)施后，控制線控制動(dòng)子系統(tǒng)和電子油門(mén)子系統(tǒng)根據(jù)目前檢測(cè)到的實(shí)際車(chē)速信號(hào)進(jìn)行制動(dòng)和油門(mén)的動(dòng)態(tài)PID閉環(huán)控制。
[0007]所述的智能控制系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)通過(guò)線控制動(dòng)子系統(tǒng)和電子油門(mén)子系統(tǒng)控制縱向控制速度為0，并進(jìn)入接收CAN命令狀態(tài)；當(dāng)中央控制器接收到加速命令的時(shí)候，中央控制器分析目標(biāo)速度、及加速度大小控制系統(tǒng)加速到目標(biāo)速度值。并根據(jù)CAN網(wǎng)絡(luò)反饋的實(shí)際車(chē)速信號(hào)動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出值E(V)，當(dāng)Ε(ν)>0時(shí)，控制線控制動(dòng)子系統(tǒng)松開(kāi)制動(dòng)，并開(kāi)始控制電子油門(mén)子系統(tǒng)，實(shí)施增大電子油門(mén)輸出；當(dāng)接收到減速命令的時(shí)候，中央控制器分析目標(biāo)速度、及減速度大小控制系統(tǒng)減速到目標(biāo)速度值，并根據(jù)CAN網(wǎng)絡(luò)反饋的實(shí)際車(chē)速信號(hào)動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出值E(V)，當(dāng)E(v)〈 = O時(shí)，開(kāi)始控制電子油門(mén)子系統(tǒng)，實(shí)施減小油門(mén)輸出，并通過(guò)線控制動(dòng)子系統(tǒng)收緊制動(dòng)。
[0008]所述的中央控制器中設(shè)有故障處理單元，故障處理單元對(duì)出現(xiàn)的故障以CAN的方式向外發(fā)送故障信息，并且通過(guò)報(bào)警顯示子系統(tǒng)給予報(bào)警。
[0009]所述的中央控制器接收人機(jī)交互子系統(tǒng)傳遞過(guò)來(lái)的駕駛?cè)藛T的操作信息。
[0010]所述的中央控制器連接電源供給子系統(tǒng)，為整個(gè)智能控制系統(tǒng)提供電源。
[0011]一種無(wú)人車(chē)的縱向智能控制系統(tǒng)，本發(fā)明采用多種先進(jìn)技術(shù)，線控制動(dòng)技術(shù)、電子油門(mén)技術(shù)以及速度的PID閉環(huán)控制先進(jìn)算法；并可以和其他系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)各種智能駕駛功能。解決了無(wú)人車(chē)控制系統(tǒng)的縱向智能控制問(wèn)題。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明；
[0013]圖1為本發(fā)明一種無(wú)人車(chē)的縱向智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0014]圖2為本發(fā)明一種無(wú)人車(chē)的縱向智能控制系統(tǒng)的控制策略示意圖；
[0015]圖3為本發(fā)明一種無(wú)人車(chē)的縱向智能控制系統(tǒng)的線控制動(dòng)子系統(tǒng)示意圖；
[0016]圖4為本發(fā)明一種無(wú)人車(chē)的縱向智能控制系統(tǒng)的電子油門(mén)子系統(tǒng)輸出特性圖；
[0017]在圖1中，1、中央控制器；2、線控制動(dòng)子系統(tǒng)；3、電子油門(mén)子系統(tǒng)；4、電源供給子系統(tǒng)；5、報(bào)警顯示子系統(tǒng)；6、人機(jī)交互子系統(tǒng)；7、CAN網(wǎng)絡(luò)；8、故障處理單元。

【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明以統(tǒng)一的CAN接口與無(wú)人車(chē)的決策控制器相連，接收來(lái)控制目標(biāo)速度命令以及反饋的實(shí)際車(chē)速信號(hào)，協(xié)調(diào)制動(dòng)和油門(mén)的控制從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛速度智能調(diào)節(jié)。本系統(tǒng)具有很強(qiáng)的靈活性和實(shí)用性，可以和其他系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)各種智能駕駛功能。
[0019]具體如圖1所示，本發(fā)明為中央控制器I分別連接線控制動(dòng)子系統(tǒng)2和電子油門(mén)子系統(tǒng)3 ;中央控制器I通過(guò)CAN通訊連接到CAN網(wǎng)絡(luò)7中；中央控制器I通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)7接收控制車(chē)輛目標(biāo)速度的控制命令，經(jīng)過(guò)中央控制器I的控制策略和算法的實(shí)施后，控制線控制動(dòng)子系統(tǒng)2和電子油門(mén)子系統(tǒng)3根據(jù)目前檢測(cè)到的實(shí)際車(chē)速信號(hào)進(jìn)行制動(dòng)和油門(mén)的動(dòng)態(tài)PID閉環(huán)控制。
[0020]中央控制器I中設(shè)有故障處理單元8，故障處理單元8對(duì)出現(xiàn)的故障以CAN的方式向外發(fā)送故障信息，并且通過(guò)報(bào)警顯示子系統(tǒng)5給予報(bào)警。中央控制器I接收人機(jī)交互子系統(tǒng)6傳遞過(guò)來(lái)的駕駛?cè)藛T的操作信息。中央控制器I連接電源供給子系統(tǒng)4，為整個(gè)智能控制系統(tǒng)提供電源。
[0021]如圖2-4所示，本發(fā)明通過(guò)人機(jī)交互子系統(tǒng)6的人機(jī)交互按鈕選擇縱向控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，在選擇無(wú)人駕駛模式后，系統(tǒng)便進(jìn)入了無(wú)人駕駛模式，此時(shí)系統(tǒng)通過(guò)線控制動(dòng)子系統(tǒng)2和電子油門(mén)子系統(tǒng)3控制縱向控制速度為0，并進(jìn)入接收CAN命令狀態(tài)。本系統(tǒng)的命令接收方式是通過(guò)統(tǒng)一的CAN接口接收控制命令，并分析接收命令的合法性，進(jìn)而由中央控制器I采用一種速度的PID閉環(huán)控制算法，輸出結(jié)果分別控制線控制動(dòng)子系統(tǒng)2和電子油門(mén)子系統(tǒng)3，并保證兩個(gè)子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作。當(dāng)接收到加速命令的時(shí)候，中央控制器I分析目標(biāo)速度、及加速度大小控制系統(tǒng)加速到目標(biāo)速度值。并根據(jù)CAN網(wǎng)絡(luò)反饋的實(shí)際車(chē)速信號(hào)動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出值E (V)，當(dāng)Ε(ν)>0時(shí)，通過(guò)線控制動(dòng)子系統(tǒng)2松開(kāi)制動(dòng)，并開(kāi)始控制電子油門(mén)子系統(tǒng)3，實(shí)施增大電子油門(mén)輸出；當(dāng)接收到減速命令的時(shí)候，中央控制器I分析目標(biāo)速度、及減速度大小控制系統(tǒng)減速到目標(biāo)速度值。并根據(jù)CAN網(wǎng)絡(luò)反饋的實(shí)際車(chē)速信號(hào)動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出值E (V)，當(dāng)E (V)〈 = O時(shí)，開(kāi)始控制電子油門(mén)子系統(tǒng)3，實(shí)施減小油門(mén)輸出，并通過(guò)線控制動(dòng)子系統(tǒng)2收緊制動(dòng)；在系統(tǒng)工作期間，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)故障，并實(shí)時(shí)的通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)以及報(bào)警顯示子系統(tǒng)5顯示故障信息。系統(tǒng)內(nèi)部故障處理單元處理出現(xiàn)的各類故障。保證系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行。
[0022]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)人車(chē)的縱向智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的控制系統(tǒng)為中央控制器(I)分別連接線控制動(dòng)子系統(tǒng)(2)和電子油門(mén)子系統(tǒng)(3);中央控制器(I)通過(guò)CAN通訊連接到CAN網(wǎng)絡(luò)(7)中； 中央控制器(I)通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)(J)接收控制車(chē)輛目標(biāo)速度的控制命令，經(jīng)過(guò)中央控制器(I)的控制策略和算法的實(shí)施后，控制線控制動(dòng)子系統(tǒng)(2)和電子油門(mén)子系統(tǒng)(3)根據(jù)目前檢測(cè)到的實(shí)際車(chē)速信號(hào)進(jìn)行制動(dòng)和油門(mén)的動(dòng)態(tài)PID閉環(huán)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人車(chē)的縱向智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的智能控制系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)通過(guò)線控制動(dòng)子系統(tǒng)(2)和電子油門(mén)子系統(tǒng)(3)控制縱向控制速度為O，并進(jìn)入接收CAN命令狀態(tài)；當(dāng)中央控制器(I)接收到加速命令的時(shí)候，中央控制器(I)分析目標(biāo)速度、及加速度大小控制系統(tǒng)加速到目標(biāo)速度值。并根據(jù)CAN網(wǎng)絡(luò)反饋的實(shí)際車(chē)速信號(hào)動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出值E(v)，當(dāng)E(V) >0時(shí)，控制線控制動(dòng)子系統(tǒng)(2)松開(kāi)制動(dòng)，并開(kāi)始控制電子油門(mén)子系統(tǒng)(3)，實(shí)施增大電子油門(mén)輸出；當(dāng)接收到減速命令的時(shí)候，中央控制器(I)分析目標(biāo)速度、及減速度大小控制系統(tǒng)(2)減速到目標(biāo)速度值，并根據(jù)CAN網(wǎng)絡(luò)反饋的實(shí)際車(chē)速信號(hào)動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出值E (V)，當(dāng)Ε(ν)〈 = 0時(shí)，開(kāi)始控制電子油門(mén)子系統(tǒng)(3)，實(shí)施減小油門(mén)輸出，并通過(guò)線控制動(dòng)子系統(tǒng)(2)收緊制動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人車(chē)的縱向智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的中央控制器(I)中設(shè)有故障處理單元(8)，故障處理單元(8)對(duì)出現(xiàn)的故障以CAN的方式向外發(fā)送故障信息，并且通過(guò)報(bào)警顯示子系統(tǒng)(5)給予報(bào)警。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人車(chē)的縱向智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的中央控制器(I)接收人機(jī)交互子系統(tǒng)(6)傳遞過(guò)來(lái)的駕駛?cè)藛T的操作信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人車(chē)的縱向智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的中央控制器(I)連接電源供給子系統(tǒng)(4)，為整個(gè)智能控制系統(tǒng)提供電源。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK104199432SQ201410494785
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】張世兵, 王陸林, 張紹勇, 陳效華 申請(qǐng)人:奇瑞汽車(chē)股份有限公司