汽车控制系统的制作方法

本发明涉及汽车控制领域，尤其是涉及一种汽车控制系统。

背景技术：

电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小。

现在的电动汽车的电子控制系统可以分为以下四个部分：

1、发动机和动力传动集中控制系统，包括发动机集中控制系统、自动化变速控制系统、制动防抱死和牵引力控制系统等。

2、底盘综合控制和安全系统，包括车辆稳定控制系统、主动式车身姿态控制系统、巡航控制系统、防撞预警系统、驾驶员智能支持系统等。

3、智能车身电子系统，包括自动调节座椅系统、智能前灯系统、汽车夜视系统、电子门锁与防盗系统等。

4、通讯与信息/娱乐系统，包括智能汽车导航系统、语音识别系统、"ON STAR"系统(具有自动呼救与查询等功能)、汽车维修数据传输系统、汽车音响系统、实时交通信息咨询系统、动态车辆跟踪与管理系统以及信息化服务系统(含网络等)等。

虽然电动汽车相比以前增加了很多的功能，但其动力系统的思想始终是将转向的控制和转速的控制分别进行的。这样的设置方式，不能进行及时的对转向和转速进行合理分配，无法进行智能化处理，已达到最佳的节约能源的目的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供汽车控制系统，以解决现有技术中存在的技术问题。

本发明提供的汽车控制系统，包括控制终端、运动控制器和执行单元；

所述运动控制器分别与所述控制终端和所述执行单元信号连接，用于将所述控制终端发过来的信号指令转化为所述执行单元的动作指令，进而使所述执行单元进行相应的操作；

所述执行单元包括汽车转向系统和车速控制系统；

所述控制终端包括手柄操控系统和方向盘操控系统。

进一步的，所述运动控制器内设置有存储单元,用于存储行驶路径轨迹。

进一步的，汽车控制系统还包括汽车安全系统；

所述汽车安全系统包括制动系统和数据采集系统；

所述数据采集系统与所述运动控制器连接，用于将所述数据采集系统所收集到的各种数据传输给所述运动控制器；

所述运动控制器根据所述数据采集系统所收集的数据分析出需要进行停车时，发送指令给所述制动系统，用于控制意外危险。

进一步的，所述汽车转向系统包括转向电机和转向传动机构；

所述转向电机与所述运动控制器连接，用于根据所述运动控制器的控制来调节所述转向电机的工作状态；

所述转向传动机构与所述转向电机连接，用于将所述转向电机的转动状态传递给汽车的车轮，并带动所述车轮进行转动。

进一步的，所述转向电机为直线电机；

所述直线电机固定设置；

所述转向传动机构包括机械导轨、顶杆和传动杆；

所述直线电机与所述机械导轨平行设置；

所述顶杆分别设置在所述机械导轨的两端，且与所述直线电机的两端连接，能够通过所述直线电机的作用带动所述机械导轨移动；

所述传动杆设置在所述顶杆远离所述机械导轨的一侧，能够将所述直线电机的运动状态传递给所述车轮，使所述车轮转向。

进一步的，所述转向电机为力矩电机；

所述力矩电机固定设置；

所述转向传动机构包括连接杆；

所述连接杆分别设置在所述力矩电机的电机轴相对两侧，能够通过所述电机轴的转动，带动所述连接杆移动，进而带动所述车轮转向。

进一步的，所述转向系统和所述车速控制系统均与汽车的前轮连接，用于控制所述前轮的转向和转速来实现对汽车的转向和车速的控制；

或，

所述转向系统和所述车速控制系统均与汽车的后轮连接，用于控制所述后轮的转向和转速来实现对汽车的转向和车速的控制；

或，

所述转向系统与汽车的前轮连接，用于控制所述前轮的转向来实现对汽车的转向的控制；

所述车速控制系统与汽车的后轮连接，用于控制所述后轮的转速来实现对汽车的车速的控制；

或，

所述转向系统与汽车的后轮连接，用于控制所述后轮的转向来实现对汽车的转向的控制；

所述车速控制系统与汽车的前轮连接，用于控制所述前轮的车速来实现对汽车的车速的控制。

进一步的，所述车速控制系统包括加速电机和转速传动机构；

所述加速电机与所述运动控制器连接，用于根据所述运动控制器的控制来调节所述加速电机的转速；

所述转速传动机构与所述加速电机连接，用于将所述加速电机的转速传递给汽车的车轮。

进一步的，控制终端还包括无线控制终端；

所述无线控制终端与所述运动控制器线连接；

所述运动控制器分别与所述汽车转向系统和所述车速控制系统线连接。

进一步的，所述无线控制终端为遥控器、远程控制中心、PC终端或APP终端；

或，

所述无线控制终端与所述运动控制器之间通过EherCAT、wifi、4G、5G、蓝牙、红外或电台进行信号传输。

本发明提供的汽车控制系统，通过控制终端的操作，不仅能够满足人们对车辆的各种功能的需求，而且还将转速功能和转向功能通过运动控制器进行了统一的处理，已达到合理分配转向和转速的目的，进而在合理分配后，能够不仅保证了车辆的行驶安全，而且还能够极大的节省了资源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的汽车控制系统的系统原理图；

图2为本发明提供的汽车控制系统的汽车转向系统的结构示意图；

图3为本发明提供的汽车控制系统的另一种汽车转向系统的结构示意图。

附图标记：

1：车轮 2：传动杆 3：机械导轨

4：定子 5：转子 6：顶杆

7：控制器 8：力矩电机 9：连接杆

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如附图1-3所示，本发明提供了一种汽车控制系统，包括控制终端、运动控制器和执行单元；

所述运动控制器分别与所述控制终端和所述执行单元信号连接，用于将所述控制终端发过来的信号指令转化为所述执行单元的动作指令，进而使所述执行单元进行相应的操作；

所述执行单元包括汽车转向系统和车速控制系统；

所述控制终端包括手柄操控系统和方向盘操控系统。

本发明的控制系统基于机器人的运动控制技术，不仅满足了人们对车的各种功能要求，可以同时实现手把操控和方向盘操控的方式，令人们的驾驶更多的选择，也更有乐趣。并且可以不增加传感器配件就可直接实现遥控行驶和路径规划等智能功能。

在本发明中，使用控制终端对运动控制器进行控制，通过运动控制器的计算，将控制终端的控制指令转换为直线单元的控制信号，进而使执行单元进行相应的操作。

在本实施例中，执行单元包括汽车转向系统和车速控制系统，也就是说，通过控制终端，能够同时对汽车的转向和车速进行控制，进而能够使汽车在行驶过程中，能够合理的分配转向和转速所需要使用的能源，进而不仅保证了驾驶的安全性，而且还能够极大的节约了能源，提高了能源的利用率。

需要指出的是，执行单元不仅仅局限于汽车转向系统和车速控制系统，其还可以包括其他的控制系统，如车载空调、车灯控制系统、电子门锁与防盗系统、汽车导航系统、娱乐系统等，其只要能够通过运动控制器进行控制即可。

优选的实施方式为，所述运动控制器内设置有存储单元,用于存储行驶路径轨迹。

本发明的控制系统基于机器人的运动控制技术，不仅满足了人们对车的各种功能要求，可以同时实现手把操控和方向盘操控的方式，令人们的驾驶更多的选择，也更有乐趣。并且可以不增加传感器配件就可直接实现遥控行驶和路径规划等智能功能。

本实施例中，在运动控制器内设置了存储单元，其有两个作用。

一，通过在存储单元内存储预留的路径信息，运动控制器读取存储单元内的预留路径信息后，对电动汽车的各个执行单元进行协同控制，以使其能够达到按照预留路径进行行驶的目的。

二，在电动汽车行驶的过程中，存储单元将自动对行驶的路径进行记录，以便于以后进行调用。

上述的功能,我们可以称之为路径规划功能,即通过路径的输入,或轨迹记录来实现对路径的存储,进而通过运动控制器对存储的路径信息的调用而实现自动驾驶,进而可以在送货等作业中,可以将人力解放出来。

优选的实施方式为，汽车控制系统还包括汽车安全系统；

所述汽车安全系统包括制动系统和数据采集系统；

所述数据采集系统与所述运动控制器连接，用于将所述数据采集系统所收集到的各种数据传输给所述运动控制器；

所述运动控制器根据所述数据采集系统所收集的数据分析出需要进行停车时，发送指令给所述制动系统，用于控制意外危险。

在汽车进行自动驾驶的时候，为保证汽车的安全，在汽车上增设汽车安全系统，以保证其自动驾驶时的安全性能。

在本实施例中，汽车安全系统包括制动系统和数据采集系统。

数据采集系统为多个红外传感器，其可以感应周围物体的距离以及通过热源感应生命物体，进而能够有效的避免车辆与行人、与周围建筑物或其他固定物体相撞，保证了车辆的安全以及周围行人的安全。

在数据采集系统采集到周围有人或障碍物存在时，运动控制器接收到数据采集系统的信号之后给制动系统发送指令，制动系统工作，车辆停止驾驶。之后，通过运动控制器通知驾驶员进行人为干预或者运动控制器根据预输入的各种遇障碍处理情况进行相应处理操作。

需要指出的是，在本实施例中，汽车安全系统的优先级要高于自动驾驶的系统，也就是说，在汽车出现安全问题的时候，自动驾驶需要停止，被汽车安全系统接手后进行操控作业。

优选的实施方式为，所述汽车转向系统包括转向电机和转向传动机构；

所述转向电机与所述运动控制器连接，用于根据所述运动控制器的控制来调节所述转向电机的工作状态；

所述转向传动机构与所述转向电机连接，用于将所述转向电机的转动状态传递给汽车的车轮1，并带动所述车轮1进行转动。

在本实施例中，转向系统包括转向电机和转向转动机构，通过转向电机带动转向传动机构进而带动车轮1进行转向。

转向电机与运动控制器连接，运动控制器根据预存的规划路径进行转向处理，此时，运动控制器给转向电机发送转向指令，转向电机根据运动控制器的指令进行正转或反转，进而实现车辆左转或右转的目的。

优选的实施方式为，所述转向电机为直线电机；

所述直线电机固定设置；

所述转向传动机构包括机械导轨3、顶杆6和传动杆2；

所述直线电机与所述机械导轨3平行设置；

所述顶杆6分别设置在所述机械导轨3的两端，且与所述直线电机的两端连接，能够通过所述直线电机的作用带动所述机械导轨3移动；

所述传动杆2设置在所述顶杆6远离所述机械导轨3的一侧，能够将所述直线电机的运动状态传递给所述车轮1，使所述车轮1转向。

在本实施例中，转向电机为直线电机，转向传动机构包括机械导轨3、顶杆6和传动杆2。

在使用的时候，直线电机与运动控制器连接，被运动控制器进行控制，且与机械导轨3平行设置，进而在运动控制器控制直线电机作业的时候，通过机械导轨3来限定直线电机的作业轨迹，同时，取代直线电机进行受力，以保证直线电机的使用寿命。

在直线电机的两端分别与两个顶杆6的端部连接，两个顶杆6的另一端与机械导轨3的两端连接，实现直线电机与机械导轨3的同步运动。

在顶杆6远离机械导轨3的一侧设置传动杆2，将机械导轨3的动作变化为车轮1的动作，进而实现车轮1的转向。

车轮1的中心与其动力驱动转动轴转动连接，使车轮1在转动轴的作用下能够转动带动车辆移动，也能在连接杆9的作业下，使车轮1与转动轴之间产生偏转，即使车轮1轴与转动轴不同轴，进而使车辆转向。

直线电机在作业时，其定子4在车辆上不动，做直线运动的转子5，即电机轴与两根顶杆6连接，进而带动机械导轨3运动，进一步实现车辆的转向。

还可以是运动控制器与直线电机之间增设控制器7，以达到最直线电机运动的精确控制。

优选的实施方式为，所述转向电机为力矩电机8；

所述力矩电机8固定设置；

所述转向传动机构包括连接杆9；

所述连接杆9分别设置在所述力矩电机8的电机轴相对两侧，能够通过所述电机轴的转动，带动所述连接杆9移动，进而带动所述车轮1转向。

在本实施例中，转向电机为力矩电机8，且力矩电机8为至少两个，分别安装在两个前轮或两个后轮上，进而在车辆需要进行转向时，通过运动控制器分别对两个力矩电机8进行动作控制，使其同时进行正向或反向转动，进而通过设置在力矩电机8上的连接杆9来带动车辆在其转动轴上发生偏转，使车轮1轴与转动轴不同轴，以达到车辆转向的目的。

需要指出的是，在本实施例中使用的是力矩电机8进行转向驱动，其也可以是使用如前述实施例的直线电机，还可以是其他类型的电机或其他机器，也就是说，其只要能够实现通过运动控制器来对车轮1的转向进行控制即可。

优选的实施方式为，所述转向系统和所述车速控制系统均与汽车的前轮连接，用于控制所述前轮的转向和转速来实现对汽车的转向和车速的控制；

或，

所述转向系统和所述车速控制系统均与汽车的后轮连接，用于控制所述后轮的转向和转速来实现对汽车的转向和车速的控制；

或，

所述转向系统与汽车的前轮连接，用于控制所述前轮的转向来实现对汽车的转向的控制；

所述车速控制系统与汽车的后轮连接，用于控制所述后轮的转速来实现对汽车的车速的控制；

或，

所述转向系统与汽车的后轮连接，用于控制所述后轮的转向来实现对汽车的转向的控制；

所述车速控制系统与汽车的前轮连接，用于控制所述前轮的车速来实现对汽车的车速的控制。

也就是说，在本发明中，转向系统与车速控制系统可以进行单独设置，两者之间互不干涉，可以是两个都在前轮处，可以是两个都在后轮处，还可以是一个在前轮一个在后轮，安装位置可以随意，只要能够实现车轮1转弯且加减速即可。

优选的实施方式为，所述车速控制系统包括加速电机和转速传动机构；

所述加速电机与所述运动控制器连接，用于根据所述运动控制器的控制来调节所述加速电机的转速；

所述转速传动机构与所述加速电机连接，用于将所述加速电机的转速传递给汽车的车轮1。

车速控制系统包括加速电机和转速传动机构，通过运动控制器能够对加速电机的转速进行控制，而通过转速传动机构能够将加速电机的转速传递给车轮1，进而实现车辆的加速或减速。

优选的实施方式为，控制终端还包括无线控制终端；

所述无线控制终端与所述运动控制器无线连接；

所述运动控制器分别与所述汽车转向系统和所述车速控制系统线连接。

在使用的时候，可以是在车内使用手柄或方向盘对汽车进行控制，且使用线连接，其稳定性相对较高，不容易产生信号干扰，进而能够实现对运动控制器的各种数据的即时处理，保证了车辆行驶的稳定性和安全性。

还可以是在车外通过无线控制终端对汽车进行遥控驾驶，进而能够将人从汽车内解放出来，极大的提高了驾驶的视野，能够极大的提高了驾驶的安全性，尤其是在进行倒车或停入车位的时候，能够保证不会对其他车辆的刮伤。

优选的实施方式为，所述无线控制终端为遥控器、远程控制中心、PC终端或APP终端；

或，

所述无线控制终端与所述运动控制器之间通过EherCAT、wifi、4G、5G、蓝牙、红外或电台进行信号传输。

无线控制终端有很多种，在本实施例中为遥控器，但其还可以是远程控制中心、PC终端或APP终端，进而可以通过远程控制中心或电脑或手机进行远程操控，以使汽车的驾驶功能更加的丰富。

无线控制终端与运动控制器之间的信号传输协议有很多种，其包括EherCAT、wifi、4G、5G、蓝牙、红外或电台，但不限于上述几种方式，其还可以是其他类型的，只要能够实现无线信号传输即可。

本发明提供的汽车控制系统，通过无线控制终端的操作，不仅能够将人员从汽车内部解放出来，且进行人为控制，又能够保证了车辆的安全，尤其是在倒车、停车时，可以在车外进行操作，便于对车外环境进行观察，保证了车辆与行人的安全。

本发明提供的汽车控制系统，不仅满足了人们对车辆的各种功能的需求，而且还将转速功能和转向功能通过运动控制器进行了统一的处理，已达到合理分配转向和转速的目的，进而在合理分配后，能够不仅保证了车辆的行驶安全，而且还能够极大的节省了资源

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。