一种智能汽车底层纵向控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种智能汽车底层纵向控制系统，该系统用于接收车载电脑的纵向控制指令，根据纵向控制指令进行智能汽车底层纵向控制；所述纵向控制系统包括远程I/O模块、CAN卡、推杆电机以及档位控制器；所述远程I/O模块代替ACC自主巡航系统中的手柄，当纵向控制系统开始工作时，远程I/O模块根据所接收到的车载电脑控制指令，模拟ACC自主巡航系统中的手柄向智能汽车发送模拟量信息；所述CAN卡接收到车载电脑纵向控制指令后，将所述纵向控制指令发送到智能车辆的CAN总线，对智能车辆的油门、刹车和档位进行控制；本发明能够使得智能汽车实现自主驾驶。
【专利说明】
一种智能汽车底层纵向控制系统
技术领域
[0001]本发明属于自动控制的技术领域，具体涉及一种智能汽车底层纵向控制系统。
【背景技术】
[0002]随着经济和社会发展，人们对车辆智能化的要求越来越高。如何将驾驶员从驾驶动作中解放出来，提高乘车体验，同时保证交通行驶中车辆的安全性，成为人们关注的热点。自动驾驶是车辆智能化要实现的目标之一，许多车企、互联网公司和科研单位都在积极进行自动驾驶的研究。自动驾驶的技术发展划分为三个阶段，即部分自动驾驶、高度自动驾驶以及完全自动驾驶。从目前来看，尽管各个企业、单位的步伐不一，但都在向完全自动驾驶迈进。
[0003]目前，智能汽车的无人驾驶技术大多处于试验阶段，平台纵向控制系统自动化程度有待提高。部分研究机构采用电机控制方式控制油门、刹车，机械结构复杂，控制效果不稳定。而平台的底层纵向控制系统是智能汽车能够稳定运行的重要技术基础与保障，对智能汽车底层纵向控制系统进行研究具有重要的实际应用价值。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供了一种智能汽车底层纵向控制系统，能够接收车载电脑控制指令，使得智能汽车底层实现纵向自主驾驶。
[0005]—种智能汽车底层纵向控制系统，该系统所适用的智能汽车具有ACC自主巡航系统，该系统用于接收车载电脑的纵向控制指令，根据纵向控制指令进行智能汽车底层纵向控制；
[0006]所述纵向控制系统包括远程I/O模块、CAN卡、推杆电机以及档位控制器；
[0007]所述远程I/O模块代替ACC自主巡航系统中的手柄，当纵向控制系统开始工作时，远程I/O模块根据所接收到的车载电脑控制指令，模拟ACC自主巡航系统中的手柄向智能汽车发送模拟量信息；
[0008]所述CAN卡接收到车载电脑纵向控制指令后，将所述纵向控制指令发送到智能车辆的CAN总线，对智能车辆的油门、刹车和档位进行控制；
[0009]其中档位的控制由推杆电机以及档位控制器实现;档位控制器读取CAN总线上的档位控制信息，进而控制推杆电机的行程带动档位杆的运动实现换挡操作。
[0010]进一步地，所述纵向控制系统还包括驱动板和传动杆，档位控制器通过驱动板驱动推杆电机运动，推杆电机安装在档位杆后方中央扶手箱内，推杆电机通过传动杆与档位杆固连。
[0011]有益效果:
[0012]1、本发明利用远程I/O模块代替ACC自主巡航手柄，并通过以太网CAN卡给CAN总线发送控制量，实现了智能车辆的纵向自主驾驶控制，安全性高。
[0013]2、本发明中档位控制器控制推杆电机，带动档位运动，从而利用档位控制器取代手动换挡。
[0014]3、本发明可充分利用具有ACC自主巡航系统的智能汽车进行改装，经改装后的智能汽车基本不破坏原车车型设计，外形美观。
【附图说明】
[0015]图1为本发明中一种智能汽车底层平台纵向控制系统连接关系示意图。
[0016]图2为本发明中一种智能汽车底层平台纵向控制系统的档位电机硬件设计效果图。
[0017]图3为底板结构图；
[0018]图4为三角支架结构图；
[0019]图5为板间支架结构图；
[0020]图6为横杆结构图；
[0021]图7为传动杆结构图；
[0022]图8为套筒结构图；
[0023]其中，1-底板，2-三角支架，3-板间支架，4-横杆，5-传动杆，6_套筒。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
[0025]如图1所示，本发明提供了一种智能汽车底层纵向控制系统;该控制系统用于接收车载电脑纵向控制指令，根据车辆纵向控制指令进行底层纵向控制，实现纵向路径跟踪;所述智能汽车具有ACC自主巡航系统。
[0026]纵向控制系统包括远程I/O模块、CAN卡、推杆电机以及档位控制器。
[0027]具有ACC自主巡航系统的汽车，可以通过拨拉ACC自主巡航手柄，设定跟随速度，开启ACC自主巡航功能。
[0028]所述远程I/O模块通过以太网与车载电脑相连，代替ACC自主巡航系统中的手柄。ACC自主巡航系统中的手柄一般有On/CanceI/Set三个选择位。On为开启ACC自主巡航功能，Cancel为关闭ACC自主巡航功能，Set可设定ACC自主巡航速度。拨拉ACC自主巡航系统中的手柄到不同选择位，相当于向智能汽车发送不同模拟电压值。当纵向控制系统开始工作时，远程I/O模块模拟ACC自主巡航系统中的手柄向智能汽车发送On-Set-On的模拟电压值信息，模拟拨拉ACC自主巡航手柄的操作，实现开关ACC自主巡航、设定ACC自主巡航速度的功能。CAN卡通过以太网与车载电脑相连，并且CAN卡通过CAN总线与智能汽车底层控制相连，CAN卡接收车载电脑纵向控制指令，并将所述纵向控制指令发送给智能车辆的CAN总线。汽车CAN总线对车内所有底层数据进行统一收发管理。当ACC自主巡航功能关闭时，汽车ECU不会对CAN总线的油门、刹车控制量信息做出响应。当远程I/O模块发送On-Set-On模拟电压值信息、开启ACC自主巡航功能后，汽车CAN总线将接收到的油门量、刹车量发送至相应车辆ECU，进而控制智能车辆的油门、刹车;将接收到的档位控制量发送至档位控制器，进而控制智能车辆的档位。
[0029]所述档位的控制由推杆电机以及档位控制器实现;档位控制器读取CAN总线上的档位控制信息。当发生档位控制信息改变且车辆速度为零时，档位控制器通过控制推杆电机的行程带动档位杆的运动实现换挡操作。
[0030]本实施例中，所述纵向控制系统还包括驱动板和传动杆，档位控制器通过驱动板驱动推杆电机运动，推杆电机安装在档位杆后方中央扶手箱内，充分利用已有结构进行固定，推杆电机通过传动杆与档位杆固连。
[0031]如图2所示，纵向控制系统的档位硬件结构包括底板I，三角支架2，板间支架3，横杆4，传动杆5，套筒6。
[0032]底板I如图3所示，大小与中央扶手箱底部大小相同，通过螺丝与中央扶手箱底部固定；
[0033]三角支架2如图4所示，左右各一件，通过螺丝与底板I固定；
[0034]板间支架3如图5所示，通过螺丝与三角支架2固定，起稳定支架的作用；
[0035]横杆4如图6所不，横截面圆直径与推杆电机固定孔大小一致，长度与底板I宽度一致，穿过推杆电机固定孔，通过螺纹与两件三角支架2固定；
[0036]传动杆5如图7所示，一侧通过螺丝与推杆电机的推杆固定，一侧通过螺丝与套筒6固定；
[0037]套筒6如图8所示，套筒内径大小与档位杆吻合，通过传动杆拉动套筒，可带动档位杆运动。
[0038]其中，底板1、三角支架2、板间支架3安装在中央扶手箱内，档位电机通过横杆4驾于两件三角支架2之间；传动杆5—侧与推杆电机的推杆固连，一侧通过螺丝与套筒6固定；当推杆电机运动时，推杆做直线勾速运动，通过传动杆拉动套筒，可带动档位杆运动。
[0039]综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种智能汽车底层纵向控制系统，该系统所适用的智能汽车具有ACC自主巡航系统，其特征在于，该系统用于接收车载电脑的纵向控制指令，根据纵向控制指令进行智能汽车底层纵向控制； 所述纵向控制系统包括远程I/O模块、CAN卡、推杆电机以及档位控制器； 所述远程I/O模块代替ACC自主巡航系统中的手柄，当纵向控制系统开始工作时，远程I/O模块根据所接收到的车载电脑控制指令，模拟ACC自主巡航系统中的手柄向智能汽车发送模拟量信息； 所述CAN卡接收到车载电脑纵向控制指令后，将所述纵向控制指令发送到智能车辆的CAN总线，对智能车辆的油门、刹车和档位进行控制； 其中档位的控制由推杆电机以及档位控制器实现;档位控制器读取CAN总线上的档位控制信息，进而控制推杆电机的行程带动档位杆的运动实现换挡操作。2.如权利要求1所述的一种智能汽车底层纵向控制系统，其特征在于，所述纵向控制系统还包括驱动板和传动杆，档位控制器通过驱动板驱动推杆电机运动，推杆电机安装在档位杆后方中央扶手箱内，推杆电机通过传动杆与档位杆固连。
【文档编号】G05D1/02GK105946565SQ201610363091
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】肖烜, 郭翔, 王新宇, 张鲁, 李博, 时潮
【申请人】北京理工大学