一种无人车电气控制系统的制作方法

文档序号:11894413阅读:373来源:国知局

本实用新型涉及一种无人车电气控制系统,属于无人车控制技术领域。



背景技术:

无人驾驶车辆,因为节能环保,且能有效避免因人为因素造成的各种交通事故,且适于在多种环境下工作,将会是汽车工业一个新的发展方向。电气控制系统,是无人车的核心部件,采集路上的各种路障和交通信号,采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号,对其进行分析判断后,控制下层各个部件控制器的动作,驱动车辆正常行驶。

无人驾驶方面,对安全的需求是其增长的主要因素,毫无疑问需要一种能确保汽车安全的系统。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,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。因此对沿途信号的精确采集、对车辆的速度控制以及对车辆方向的控制,是实现无人车电气控制系统的关键点,但是现有技术中,对无人车信号的采集仍然比较粗略,因而无法保证无人车安全有效的行驶。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于,提供一种无人车电气控制系统,它可以解决当前技术中存在的问题,提供一种精确采集信号和保障无人车安全行驶的无人车电气控制系统。

为解决上述技术问题,本实用新型采用如下的技术方案:一种无人车电气控制系统,包括整车控制器、底盘控制系统和车厢控制系统,所述底盘控制系统包括能量管理系统、行走系统、制动系统、转向助力系统和胎压检测系统,所述车厢控制系统包括灯具控制模块、喇叭控制模块、空调控制模块、无线充电控制模块和触摸屏控制模块,所述整车控制器通过自身I/O点和CAN网络分别连接能量管理系统、行走系统、制动系统、转向助力系统、胎压检测系统、灯具控制模块,喇叭控制模块,空调控制模块,无线充电控制模块和触摸屏控制模块。

前述的一种无人车电气控制系统,还包括无线通信模块和车载电脑语音系统,所述的无线通信模块分别连接整车控制器和车载电脑语音系统,从而可以在控制终端输出信号到车载电脑语音系统,方便对车内乘客发送各种信息。

优选的,所述无线通信模块采用4G模块或无线WIFI模块,无线连接方式多样,可适应多种不同情形,应用方式更为灵活。

前述的一种无人车电气控制系统中,所述制动系统,包括减速电机、线控刹车装置和踏板刹车装置,所述减速电机、线控刹车装置和踏板刹车装置均连接整车控制器,从而在行车制动功能主要通过驱动电机反向旋转及堵转实现;整车断电后,电机自动抱死,实现驻车制动;紧急制动、大坡道满载停车、电机失效及其他时候,通过线控刹车装置和踏板刹车装置实现主动制动,通过多种制动方式保障了无人车的制动安全性能。

前述的一种无人车电气控制系统中,所述转向助力系统包括转向助力电机和转角编码器,所述转向助力电机和转角编码器均连接整车控制器,所述转角编码器设于转向柱和两侧车轮边,转向助力电机采用DC35A/65A型号,通过K-Line或者CAN总线通讯,从而实现对转向轴扭矩大小和方向的精确感应和控制,实现了对转向的精准控制。

前述的一种无人车电气控制系统中,还包括激光雷达、超声波雷达和毫米波雷达,所述激光雷达、超声波雷达和毫米波雷达均通过CAN总线连接整车控制器,从而实现对路上障碍和行人车辆的精确感应,激光雷达是根据激光遇到障碍后的折返时间,计算目标与自己的相对距离,还可以准确测量视场中物体轮廓边沿与设备间的相对距离,这些轮廓信息组成所谓的点云并绘制出3D环境地图,精度可达到厘米级别,测量角度可360度旋转,探测范围可达到100m;汽车毫米波雷达有不受天气情况和夜间的影响的特点,具有远距离探测、夜间工作、全天候工作、车速测量等能力,温度稳定性强;不受气候影响,在雨雪、烟雾等恶劣环境下依然正常工作,从而实现了全方位全天候对障碍的准确测量。

优选的,所述超声波雷达采用型号为UC500-30GM-E6R2-V15(2m)或采用型号为UC2000-30GM-E6R2-V15(0.5m)的雷达,超声波雷达主要用于短距离高精度测量,使用多个超声波雷达从而避免了超声波雷达的死角问题。

前述的一种无人车电气控制系统中,还包括视频摄像头,所述视频摄像头通过CAN总线连接整车控制器,从而可以侦测信号灯等其他障碍。

前述的一种无人车电气控制系统中,还包括GPS模块,所述GPS模块连接整车控制器,从而可以对车辆定位,实现导航自动驾驶功能。

与现有技术相比,本实用新型通过利用整车控制器、底盘控制系统和车厢控制系统,所述底盘控制系统包括能量管理系统、行走系统、制动系统、转向助力系统和胎压检测系统,所述车厢控制系统包括灯具控制模块、喇叭控制模块、空调控制模块、无线充电控制模块和触摸屏控制模块,所述整车控制器通过自身I/O点和CAN网络分别连接能量管理系统、行走系统、制动系统、转向助力系统、胎压检测系统、灯具控制模块,喇叭控制模块,空调控制模块,无线充电控制模块和触摸屏控制模块,从而可以实现电气控制系统更精确的采集信号,进而保障无人车安全行驶。此外,还可以在控制终端输出信号到车载电脑语音系统,方便对车内乘客发送各种信息;通过多种制动方式保障了无人车的制动安全性能;转向精确,采集路障信号全面且没有死角;可以侦测信号灯等其他障碍,还可以对车辆定位,实现了导航自动驾驶功能。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施例的结构连接示意图。

附图标记:1-整车控制器,2-底盘控制系统,3-车厢控制系统,4-能量管理系统,5-行走系统,6-制动系统,7-转向助力系统,8-胎压检测系统,9-灯具控制模块,10-喇叭控制模块,11-空调控制模块,12-无线充电控制模块,13-触摸屏控制模块,14-无线通信模块,15-车载电脑语音系统,16-减速电机,17-线控刹车装置,18-踏板刹车装置,19-转向助力电机,20-转角编码器,21-激光雷达,22-超声波雷达,23-毫米波雷达,24-视频摄像头,25-GPS模块。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

具体实施方式

本实用新型的实施例1:一种无人车电气控制系统,如图1所示,包括整车控制器1、底盘控制系统2和车厢控制系统3,所述底盘控制系统2包括能量管理系统4、行走系统5、制动系统6、转向助力系统7和胎压检测系统8,所述车厢控制系统3包括灯具控制模块9、喇叭控制模块10、空调控制模块11、无线充电控制模块12和触摸屏控制模块13,所述整车控制器1通过自身I/O点和CAN网络分别连接能量管理系统4、行走系统5、制动系统6、转向助力系统7、胎压检测系统8、灯具控制模块9、喇叭控制模块10、空调控制模块11、无线充电控制模块12和触摸屏控制模块13。还包括无线通信模块14和车载电脑语音系统15,所述的无线通信模块14分别连接整车控制器1和车载电脑语音系统15。所述无线通信模块采用4G模块或无线WIFI模块。所述制动系统6,包括减速电机16、线控刹车装置17和踏板刹车装置18,所述减速电机16、线控刹车装置17和踏板刹车装置18均连接整车控制器1。所述转向助力系统7包括转向助力电机19和多个转角编码器20,所述转向助力电机19和转角编码器20均连接整车控制器1,所述转角编码器20设于转向柱上和两侧车轮边。还包括激光雷达21、超声波雷达22和毫米波雷达23,所述激光雷达21、超声波雷达22和毫米波雷达23均通过CAN总线连接整车控制器1。所述超声波雷达22采用型号为UC500-30GM-E6R2-V15或UC2000-30GM-E6R2-V15的雷达。还包括视频摄像头24,所述视频摄像头24通过CAN总线连接整车控制器1。还包括GPS模块25,所述GPS模块25连接整车控制器1。

本实用新型的实施例2:一种无人车电气控制系统,包括整车控制器1、底盘控制系统2和车厢控制系统3,所述底盘控制系统2包括能量管理系统4、行走系统5、制动系统6、转向助力系统7和胎压检测系统8,所述车厢控制系统3包括灯具控制模块9、喇叭控制模块10、空调控制模块11、无线充电控制模块12和触摸屏控制模块13,所述整车控制器1通过自身I/O点和CAN网络分别连接能量管理系统4、行走系统5、制动系统6、转向助力系统7、胎压检测系统8、灯具控制模块9、喇叭控制模块10、空调控制模块11、无线充电控制模块12和触摸屏控制模块13。

本实用新型的实施例3:一种无人车电气控制系统,包括整车控制器1、底盘控制系统2和车厢控制系统3,所述底盘控制系统2包括能量管理系统4、行走系统5、制动系统6、转向助力系统7和胎压检测系统8,所述车厢控制系统3包括灯具控制模块9、喇叭控制模块10、空调控制模块11、无线充电控制模块12和触摸屏控制模块13,所述整车控制器1通过自身I/O点和CAN网络分别连接能量管理系统4、行走系统5、制动系统6、转向助力系统7、胎压检测系统8、灯具控制模块9、喇叭控制模块10、空调控制模块11、无线充电控制模块12和触摸屏控制模块13。还包括无线通信模块14和车载电脑语音系统15,所述的无线通信模块14分别连接整车控制器1和车载电脑语音系统15。所述无线通信模块采用4G模块或者无线WIFI模块。

本实用新型的实施例4:一种无人车电气控制系统,包括整车控制器1、底盘控制系统2和车厢控制系统3,所述底盘控制系统2包括能量管理系统4、行走系统5、制动系统6、转向助力系统7和胎压检测系统8,所述车厢控制系统3包括灯具控制模块9、喇叭控制模块10、空调控制模块11、无线充电控制模块12和触摸屏控制模块13,所述整车控制器1通过自身I/O点和CAN网络分别连接能量管理系统4、行走系统5、制动系统6、转向助力系统7、胎压检测系统8、灯具控制模块9、喇叭控制模块10、空调控制模块11、无线充电控制模块12和触摸屏控制模块13。所述制动系统6,包括减速电机16、线控刹车装置17和踏板刹车装置18,所述减速电机16、线控刹车装置17和踏板刹车装置18均连接整车控制器1。

本实用新型的实施例5:一种无人车电气控制系统,包括整车控制器1、底盘控制系统2和车厢控制系统3,所述底盘控制系统2包括能量管理系统4、行走系统5、制动系统6、转向助力系统7和胎压检测系统8,所述车厢控制系统3包括灯具控制模块9、喇叭控制模块10、空调控制模块11、无线充电控制模块12和触摸屏控制模块13,所述整车控制器1通过自身I/O点和CAN网络分别连接能量管理系统4、行走系统5、制动系统6、转向助力系统7、胎压检测系统8、灯具控制模块9、喇叭控制模块10、空调控制模块11、无线充电控制模块12和触摸屏控制模块13。所述转向助力系统7包括转向助力电机19和多个转角编码器20,所述转向助力电机19和转角编码器20均连接整车控制器1,所述转角编码器20设于转向柱上和两侧车轮边。

本实用新型的实施例6:一种无人车电气控制系统,包括整车控制器1、底盘控制系统2和车厢控制系统3,所述底盘控制系统2包括能量管理系统4、行走系统5、制动系统6、转向助力系统7和胎压检测系统8,所述车厢控制系统3包括灯具控制模块9、喇叭控制模块10、空调控制模块11、无线充电控制模块12和触摸屏控制模块13,所述整车控制器1通过自身I/O点和CAN网络分别连接能量管理系统4、行走系统5、制动系统6、转向助力系统7、胎压检测系统8、灯具控制模块9、喇叭控制模块10、空调控制模块11、无线充电控制模块12和触摸屏控制模块13。还包括激光雷达21、超声波雷达22和毫米波雷达23,所述激光雷达21、超声波雷达22和毫米波雷达23均通过CAN总线连接整车控制器1。

本实用新型的实施例7:一种无人车电气控制系统,包括整车控制器1、底盘控制系统2和车厢控制系统3,所述底盘控制系统2包括能量管理系统4、行走系统5、制动系统6、转向助力系统7和胎压检测系统8,所述车厢控制系统3包括灯具控制模块9、喇叭控制模块10、空调控制模块11、无线充电控制模块12和触摸屏控制模块13,所述整车控制器1通过自身I/O点和CAN网络分别连接能量管理系统4、行走系统5、制动系统6、转向助力系统7、胎压检测系统8、灯具控制模块9、喇叭控制模块10、空调控制模块11、无线充电控制模块12和触摸屏控制模块13。还包括视频摄像头24,所述视频摄像头24通过CAN总线连接整车控制器1。还包括GPS模块25,所述GPS模块25连接整车控制器1。

本实用新型的实施例8:一种无人车电气控制系统,包括整车控制器1、底盘控制系统2和车厢控制系统3,所述底盘控制系统2包括能量管理系统4、行走系统5、制动系统6、转向助力系统7和胎压检测系统8,所述车厢控制系统3包括灯具控制模块9、喇叭控制模块10、空调控制模块11、无线充电控制模块12和触摸屏控制模块13,所述整车控制器1通过自身I/O点和CAN网络分别连接能量管理系统4、行走系统5、制动系统6、转向助力系统7、胎压检测系统8、灯具控制模块9、喇叭控制模块10、空调控制模块11、无线充电控制模块12和触摸屏控制模块13。还包括GPS模块25,所述GPS模块25连接整车控制器1。

本实用新型的一种实施例的工作原理:

本实用新型主要由整车控制器1、底盘控制系统2、车厢控制系统3三个部分组成。

底盘控制系统2包括用来管理电池的能量管理系统4、汽车基本的行走系统5、用来刹车的制动系统6、管理转向角度大小的转向助力系统7和胎压检测系统8,其中制动系统6包括减速电机16、线控刹车装置17和踏板刹车装置18,行车制动功能主要通过驱动减速电机16反向旋转及堵转实现;整车断电后,电机自动抱死,实现驻车制动;紧急制动、大坡道满载停车、电机失效及其他时候,通过线控刹车装置17和踏板刹车装置18实现主动制动;转向助力系统7包括转向助力电机19和转角编码器20,转角编码器20设于转向柱上和两侧车轮边,转向助力电机19采用DC35A/65A型号,可以实现对转向的精准控制。

车厢控制系统3包括自动控制闪灯的灯具控制模块9、喇叭控制模块10、空调控制模块11、用来接汽车无线充电板的无线充电控制模块12和触摸屏控制模块13,扩展了车辆的性能。

无线通信模块14采用4G模块或者无线WIFI模块,接收主控室输出的信号到车载电脑语音系统15和整车控制器1。

激光雷达21根据激光遇到障碍后的折返时间测算距离,精度可达到厘米级别,测量角度可360度旋转,探测范围可达到100m;汽车毫米波雷达23有不受天气情况和夜间的影响的特点,具有远距离探测、夜间工作、全天候工作、车速测量等能力,温度稳定性强,不受气候影响,在雨雪、烟雾等恶劣环境下依然正常工作,从而实现了全方位全天候对障碍的准确测量;超声波雷达22采用型号为UC500-30GM-E6R2-V15(2m)或UC2000-30GM-E6R2-V15(0.5m)的雷达,主要用于短距离高精度测量,使用多个超声波雷达从而避免了超声波雷达的死角问题。

视频摄像头24通可以侦测信号灯、标识牌等其他障碍。GPS模块25从而可以对车辆定位,实现导航自动驾驶功能。

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