汽车人机双驾系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车人机双驾系统。
【背景技术】
[0002]汽车是人们日常工作生活中不可缺少的交通工具。庞大汽车市场的兴衰也在很大程度上左右着全球经济发展。但是，汽车在安全驾驶领域存在不足之处:司机长途驾驶时很易疲劳，如果司机在驾驶时出现任何差错都可能导致人员伤亡和财产损失。根据统计数字，每个汽车大国每年都有上万人死于交通事故。所以，汽车的安全驾驶是目前极受关注的事
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[0003]随着汽车各系统电子控制技术的发展，汽车驱动系统的电子控制也已成为一项重要的基础技术，在涉及车辆纵向控制的诸多领域发挥着基础性的作用。而且，随着汽车电子控制技术的发展，越来越多的人机双驾汽车被研制出来。人机双驾是指汽车同时具有两种控制模式:手动驾驶控制模式，或者说司机控制模式和自动控制模式。这两种控制模式在车辆的运行过程中可以随时互相进行柔性、合理的切换，使车辆的运行能够更为安全，能耗更低。自动控制模式是汽车根据传感器采集到的路况和周围信息进行分析处理，然后控制汽车运行的自动驾驶模式。比如说，申请号为200910037540.6，发明名称为《便于外置安装、便于手动/自动切换的车辆自动驾驶系统》的中国专利申请文件公开了一种手动/自动切换的车辆自动驾驶系统，通过操纵切换装置可以实现汽车自动驾驶和手动驾驶的切换。但是人机双驾并不是严格意义上的自动驾驶，而且自动驾驶和人工驾驶不是简单的非此即彼，要考虑自动驾驶过程中人如何自然干预。
[0004]在现有的人机双驾技术中，虽然能够实现自动驾驶和人工驾驶之间的随意切换，但是都是利用切换装置进行切换，属于硬切换。而且，现有技术中，关于自动驾驶过程中的汽车安全方面的安全控制尚属空白。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种汽车人机双驾系统，用以解决现有技术中没有关于自动驾驶过程中的汽车安全方面的安全控制的问题。本实用新型同时提供另一种汽车人机双驾系统。
[0006]为实现上述目的，本实用新型的方案包括一种汽车人机双驾系统，包括控制器、障碍物距离检测装置、油门踏板、制动系统和驱动系统，所述控制器的第一采集信号输入端连接所述障碍物距离检测装置，控制器的第二采集信号输入端连接所述油门踏板的油门信号输出端，所述控制器控制连接所述制动系统和驱动系统。
[0007]所述障碍物距离检测装置为雷达检测装置。
[0008]所述油门踏板的油门信号输出端通过一个A/D转换装置连接所述控制器的采集信号输入端。
[0009]一种汽车人机双驾系统，包括自动控制器、纵向总成控制器、障碍物距离检测装置、油门踏板、制动系统和驱动系统，所述自动控制器的采集信号输入端连接所述障碍物距离检测装置，自动控制器的信号输出端连接所述纵向总成控制器，所述纵向总成控制器的采集信号输入端连接所述油门踏板的油门信号输出端，所述纵向总成控制器控制连接所述制动系统和驱动系统。
[0010]所述油门踏板的油门信号输出端通过一个A/D转换装置连接所述纵向总成控制器的采集信号输入端。
[0011]首先，本实用新型能够填补在汽车自动驾驶过程中的安全控制领域存在着的技术空白。而且，汽车在自动控制模式下行驶过程中，当汽车接收到制动控制信号时，响应该制动控制信号进行制动，并且控制器向驱动系统发送零油门开度强制指令，和闭锁油门信号，即汽车的驱动油门信号为0，同时汽车不响应油门信号，司机不能通过油门踏板对汽车做出任何的驱动控制。该方法能够防止汽车本该制动的情况下，由于司机的操作失误踩下油门踏板的情况的发生，有效避免了交通事故的发生和造成的人员伤亡。
【附图说明】
[0012]图1是汽车自动控制方法实施例中的汽车人机双驾系统的结构示意图；
[0013]图2是自动控制模式和司机控制模式之间的转换原理图一；
[0014]图3是自动控制模式和司机控制模式之间的转换原理图二；
[0015]图4是自动控制模式和司机控制模式之间的转换原理图三；
[0016]图5是汽车自动控制方法的原理流程图；
[0017]图6是汽车人机双驾系统另一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
[0019]汽车自动控制方法实施例
[0020]如图1所示为汽车人机双驾系统，包括自动控制器、纵向总成控制器、雷达检测装置、油门踏板、A/D转换装置、驱动系统和制动系统，其中，自动控制器的采集信号输入端连接雷达检测装置，自动控制器的信号输出端连接纵向总成控制器；油门踏板处设置有一个电子油门装置，该电子油门装置能够输出与油门踏板的开度对应的电压信号，该电子油门装置通过A/D转换装置连接到纵向总成控制器的采集信号输入端，纵向总成控制器控制连接制动系统和驱动系统。该汽车人机双驾系统中的各个组成部分之间的连接均采用CAN总线进行连接。雷达检测装置检测的信息不是汽车本身内部运行情况的各种信息，而是汽车外的信息，所以可以定义为环境信息。
[0021]自动控制器可以是下位机或者上位机，其根据雷达检测装置检测的信息计算自动驱动所需的虚拟油门开度值，并将计算出的虚拟油门开度值发动给纵向总成控制器。
[0022]在自动控制器内部的控制程序中设置若干个障碍物距离门限值，相邻两个障碍物距离门限值之间的范围对应一个速度档位，油门信号作为目标速度的控制量，油门信号与电压信号存在着一一对应的关系。当汽车与障碍物的距离处于某一个相邻两个障碍物距离门限值之间的范围时，汽车响应该某一个相邻两个障碍物距离门限值之间的范围对应的速度档位，并调节油门信号，使汽车以适当的油门信号作为控制量控制车辆处于这一速度档位；当汽车与障碍物的距离改变，并变到处于另一个相邻两个障碍物距离门限值之间的范围时，汽车响应该另一个相邻两个障碍物距离门限值之间的范围对应的速度档位，并以相应调节油门信号，以适合的油门信号作为控制量控制车辆处在这一速度档位。由于油门信号与电压信号存在一一对应的关系，所以，也可以说以适当的电压信号作为控制量控制车辆处在对应的速度档位，以达到控制车辆行驶的目的。
[0023]另外，在设置的若干个障碍物距离门限值中设定一个最小的障碍物距离门限值为制动距离门限值，当检测到的汽车与障碍物的距离L小于该制动距离门限值时，表明此时汽车距离障碍物很近，为了汽车安全，需要控制汽车制动，所以，此时自动控制器输出一个以停车为目的的制动指令信号。
[0024]也就是说，汽车在自动驾驶时，雷达检测装置实时检测汽车与障碍物的距离，自动控制器根据检测到的信息作出相应的处理:当汽车与障碍物的距离处于某一个相邻两个障碍物门限值之间的范围时，汽车以该某一个相邻两个障碍物门限值之间的范围对应的速度档位对应的速度行驶；当汽车与障碍物的距离改变，并变到处于另一个相邻两个障碍物门限值之间的范围时，汽车以该另一个相邻两个障碍物门限值之间的范围对应的速度档位对应的速度行驶；这里的汽车与障碍物的距离可能会变大，也可能会变小，当汽车与障碍物的距离变大到另一个范围时，自动控制器输出加速信号；当汽车与障碍物的距离变小到另一个范围时，自动控制器输出减速信号，减速信号可以通过减小油门实现，也可以通过施加适当的制动力进行制动实现；当汽车与障碍物的距离小于制动距离门限值时，自动控制器输出一个以停车为目的的制动指令信号。
[0025]该人机双驾系统有两种控制模式:司机控制模式和自动控制模式。司机控制模式为人工驾驶，是司机通过人为的踩下油门踏板或者制动踏板来完