一种智能车辆自动驾驶控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及车辆驾驶控制系统技术领域，具体的说是一种智能车辆自动驾驶控制系统。
【背景技术】
[0002]近年来，随着人工智能、自动控制等智能控制领域相关理论与技术的发展，越来越多更加有效的智能算法被设计出来，不断提升着智能车的智能控制能力，推动了智能车从遥控到半自主控制、再到全自主控制的不断发展，在智能车的发展过程中，底层自动驾驶控制系统的性能始终是影响智能车智能控制能力的关键因素之一，自动驾驶控制系统是指能够接收上层智能控制系统的指令，以控制车辆的转向、速度与挡位等运动特性的系统，自动驾驶控制系统作为所有运动动作的最终执行者，其执行效果直接影响智能车能否准确且实时地完成上层智能控制系统的控制指令，是整个智能车感知、规划、推理以及决策等智能能力的基础，是智能车辆的核心系统之一。
[0003]传统的自动驾驶控制系统机械加工非常困难，并且机械结构之间的间隙会影响控制精度，同时额外加装的电机增加能耗，且需要额外的电源系统，另外，这种对原车机械结构进行了大量的改造，容易对原车性能产生影响，当人工驾驶时，人需要克服加装电机的扭矩而增加了操作难度，且可靠性无法保证。
[0004]因此，为克服上述技术的不足而设计出一款使智能车在复杂环境下能够以自主的方式完成各种动作，操作难度低，简单可靠的一种智能车辆自动驾驶控制系统，正是发明人所要解决的问题。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种智能车辆自动驾驶控制系统，其能够满足转向、加速、制动等指令的要求，操作难度低，具有较强的可靠性与稳定性。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种智能车辆自动驾驶控制系统，其包括智能控制计算机、PIC插槽、CAN卡、CAN总线、转向控制系统、挡位控制系统、油门控制系统、制动控制系统，所述转向控制系统、挡位控制系统、油门控制系统、制动控制系统分别通过CAN总线与智能控制计算机连接。
[0007]进一步，所述转向控制系统包括方向盘、方向盘转向柱、扭矩传感器、切换开关、助力电机控制器、电机驱动器、转向助力电机、绝对式光电编码器、转向自动控制装置，所述扭矩传感器通过切换开关分别与助力电机控制器、转向自动控制装置连接，所述助力电机控制器一端通过电机驱动器与转向助力电机连接，所述助力电机控制器另一端与转向助力电机连接，所述转向助力电机与方向盘转向柱连接，所述转向助力电机通过绝对式光电编码器与转向自动控制装置连接，所述转向自动装置通过CAN总线与智能控制计算机连接。
[0008]进一步，所述油门控制系统包括油门踏板、踏板开度传感器、切换开关、油门电机控制器、油门自动控制装置、电机驱动器、油门开度电机、节气门，所述油门踏板通过踏板开度传感器与切换开关连接，所述切换开关一端与油门自动控制装置连接，所述油门自动控制装置通过CAN总线与智能控制计算机连接，所述切换开关另一侧与油门电机控制器连接，所述油门电机控制器一端通过电机驱动器与油门开度电机连接，所述油门电机控制器另一端与油门开度电机连接，所述油门开度电机与节气门连接。
[0009]进一步，所述制动控制系统包括制动踏板、制动主缸、原车ABS、制动轮缸、压力传感器、制动自动控制系统、液压制动单元，所述制动踏板与制动主缸连接，所述制动主缸与原车ABS连接，所述原车ABS与制动轮缸连接，所述制动轮缸通过压力传感器与制动自动控制系统连接，所述制动自动控制系统通过液压制动单元与制动轮缸连接，所述液压制动单元与制动主缸连接。
[0010]进一步，所述挡位控制系统包括挡位自动控制装置、步进电机驱动器、挡位步进电机、霍尔传感器、挡位丝杠结构，所述挡位自动控制装置通过步进电机驱动器与挡位步进电机连接，所述挡位步进电机与挡位丝杠结构连接，所述挡位丝杠结构通过霍尔传感器与挡位自动装置连接，所述挡位自动控制装置通过CAN总线与智能控制计算机连接。
[0011 ]本实用新型的有益效果是:
[0012]1、本实用新型转向控制系统通过使用一个单刀双掷开关，实现了转向助力电机控制器与扭矩传感器及转向自动控制系统之间连接的切换，且在转向柱上安装了 10位绝对光电编码器以实时监测转向柱的转接，使得其能够以闭环方式精确地控制转向角度。
[0013]2、本实用新型油门控制系统通过精确标定了节气门开度与两路输出电压之间的关系，实现了油门开度的精确控制，并且解决了安装节气门开度传感器较为困难、无法实现闭环控制的情况，智能控制计算机发送的期望油门开度值就可以通过这种开环的方式进行控制。
[0014]3、本实用新型通过在挡位控制系统的每个挡位位置均加装了霍尔传感器，通过尔传感器，换挡拉杆每到达一个挡位，该霍尔传感器就返回给挡位自动控制系统一个信号，通过该信号可以判断挡位拉杆是否已到达理想位置，实现系统的精确控制。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型整体结构示意图。
[0016]图2是本实用新型转向控制系统结构示意图。
[0017]图3是本实用新型油门控制系统结构示意图。
[00?8]图4是本实用新型液压制动系统结构不意图。
[0019]图5是本实用新型挡位控制系统结构示意图。
[0020]附图标记说明:1-智能控制计算机;2-PCI插槽;3-CAN卡;4-CAN总线;5-转向控制系统;6-油门控制系统;7-制动控制系统;8-挡位控制系统;51 -方向盘;52-扭矩传感器;53-切换开关;54-助力电机控制器;55-电机驱动器;56-转向助力电机;57-绝对式光电编码器；58-转向自动控制装置；59-方向盘转向柱；61-油门踏板;62-踏板开度传感器;63-切换开关;64-油门电机控制器;65-电机驱动器;66-油门开度电机;67-节气门；68_油门自动控制装置;71-制动踏板;72-制动主缸;73-原车ABS; 74-制动轮缸;75-压力传感器;76-制动自动控制装置;77-液压制动单元;81-挡位自动控制装置;82-步进电机驱动器;83-挡位步进电机;84-挡位丝杠结构;85-霍尔传感器。
【具体实施方式】
[0021]下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。
[0022]参见图1是本实用新型整体结构示意图，该系统包括智能控制计算机1、PIC插槽2、CAN卡3、CAN总线4、转向控制系统5、油门控制系统6、制动控制系统7、挡位控制系统8，转向控制系统5、油门控制系统6、制动控制系统7、挡位控制系统8分别通过CAN总线4与智能控制计算机1连接。
[0023]本实用新型系统采用分布式连接方式，四个子系统与智能控制计算机1之间的交互独立进行，互不干扰，这样可以保证某一个子系统出现异常状况时，其他子系统还可以正常工作，增强系统的可靠性，使用时，在智能控制计算机1的PCI插槽2中插入CAN卡3，通过CAN总线4与底层子系统进行交互，智能控制计算机1可对四个子控制系统发送控制命令并实时监控其执行状况，为了保证智能控制计算机1对底层子系统的绝对控制权，四个子控制系统中采用中断方式接收CAN总线4的指令。
[0024]参见图2是本实用新型转向控制系统结构示意图，转向控制系统5包括方向盘51、扭矩传感器52、切换开关53、助力电机控制器54、电机驱动器55、转向助力电机56、绝对式光电编码器57、转向自动控制装置58、方向盘转向柱59，扭矩传感器52通过切换开关53分别与助力电机控制器54、转向自动控制装置58连接，助力电机控制器54—端通过电机驱动器55与转向助力电机56连接，助力电机控制器54另一端与转向助力电机56连接，转向助力电机56与方向盘转向柱59连接，转向助力电机56通过绝对式光电编码器57与转向自动控制装置58连接，转向自动装置58通过CAN总线4与智能控制计算机1连接。
[0025]以PIC18F458单片机为核心的转向控制系统5，该自动控制系统具有10位并行数字量输入端口、两路互补为5V的模拟量输出、并带有CAN收发器PCA82C250的CAN模块，然后将原车转向自动控制装置58的输出断开，改由