一种无人车的纵向智能控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种无人车的纵向智能控制系统，其特征在于：所述的控制系统为中央控制器分别连接线控制动子系统和电子油门子系统；中央控制器通过CAN通讯连接到CAN网络中；本发明采用多种先进技术，线控制动技术、电子油门技术以及速度的PID闭环控制先进算法；并可以和其他系统集成实现各种智能驾驶功能。解决了无人车控制系统的纵向智能控制问题。
【专利说明】一种无人车的纵向智能控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车的自动驾驶领域，特别涉及一种无人车的纵向智能控制系统。
【背景技术】
[0002]安全是拉动无人驾驶车需求增长的主要因素。每年，驾驶员们的疏忽大意都会导致许多事故。既然驾驶员失误百出，汽车制造商们当然要集中精力设计能确保汽车安全的系统。“无人”驾驶系统种类繁多。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。对车辆的纵向控制即是对车辆的速度进行的控制，是实现无人车控制的重要环节。
[0003]为无人车的纵向控制提供一种新型的控制系统，协调制动和油门的控制从而实现车辆速度智能调节是现有技术需要解决的问题。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，提供一种无人车的纵向智能控制系统，协调制动和油门的控制从而实现车辆速度智能调节。
[0005]为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种无人车的纵向智能控制系统，其特征在于:所述的控制系统为中央控制器分别连接线控制动子系统和电子油门子系统；中央控制器通过CAN通讯连接到CAN网络中；
[0006]中央控制器通过CAN网络接收控制车辆目标速度的控制命令，经过中央控制器的控制策略和算法的实施后，控制线控制动子系统和电子油门子系统根据目前检测到的实际车速信号进行制动和油门的动态PID闭环控制。
[0007]所述的智能控制系统在启动时通过线控制动子系统和电子油门子系统控制纵向控制速度为0，并进入接收CAN命令状态；当中央控制器接收到加速命令的时候，中央控制器分析目标速度、及加速度大小控制系统加速到目标速度值。并根据CAN网络反馈的实际车速信号动态调整输出值E(V)，当Ε(ν)>0时，控制线控制动子系统松开制动，并开始控制电子油门子系统，实施增大电子油门输出；当接收到减速命令的时候，中央控制器分析目标速度、及减速度大小控制系统减速到目标速度值，并根据CAN网络反馈的实际车速信号动态调整输出值E(V)，当E(v)〈 = O时，开始控制电子油门子系统，实施减小油门输出，并通过线控制动子系统收紧制动。
[0008]所述的中央控制器中设有故障处理单元，故障处理单元对出现的故障以CAN的方式向外发送故障信息，并且通过报警显示子系统给予报警。
[0009]所述的中央控制器接收人机交互子系统传递过来的驾驶人员的操作信息。
[0010]所述的中央控制器连接电源供给子系统，为整个智能控制系统提供电源。
[0011]一种无人车的纵向智能控制系统，本发明采用多种先进技术，线控制动技术、电子油门技术以及速度的PID闭环控制先进算法；并可以和其他系统集成实现各种智能驾驶功能。解决了无人车控制系统的纵向智能控制问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明；
[0013]图1为本发明一种无人车的纵向智能控制系统结构示意框图；
[0014]图2为本发明一种无人车的纵向智能控制系统的控制策略示意图；
[0015]图3为本发明一种无人车的纵向智能控制系统的线控制动子系统示意图；
[0016]图4为本发明一种无人车的纵向智能控制系统的电子油门子系统输出特性图；
[0017]在图1中，1、中央控制器；2、线控制动子系统；3、电子油门子系统；4、电源供给子系统；5、报警显示子系统；6、人机交互子系统；7、CAN网络；8、故障处理单元。
【具体实施方式】
[0018]本发明以统一的CAN接口与无人车的决策控制器相连，接收来控制目标速度命令以及反馈的实际车速信号，协调制动和油门的控制从而实现车辆速度智能调节。本系统具有很强的灵活性和实用性，可以和其他系统集成实现各种智能驾驶功能。
[0019]具体如图1所示，本发明为中央控制器I分别连接线控制动子系统2和电子油门子系统3 ;中央控制器I通过CAN通讯连接到CAN网络7中；中央控制器I通过CAN网络7接收控制车辆目标速度的控制命令，经过中央控制器I的控制策略和算法的实施后，控制线控制动子系统2和电子油门子系统3根据目前检测到的实际车速信号进行制动和油门的动态PID闭环控制。
[0020]中央控制器I中设有故障处理单元8，故障处理单元8对出现的故障以CAN的方式向外发送故障信息，并且通过报警显示子系统5给予报警。中央控制器I接收人机交互子系统6传递过来的驾驶人员的操作信息。中央控制器I连接电源供给子系统4，为整个智能控制系统提供电源。
[0021]如图2-4所示，本发明通过人机交互子系统6的人机交互按钮选择纵向控制系统的工作状态，在选择无人驾驶模式后，系统便进入了无人驾驶模式，此时系统通过线控制动子系统2和电子油门子系统3控制纵向控制速度为0，并进入接收CAN命令状态。本系统的命令接收方式是通过统一的CAN接口接收控制命令，并分析接收命令的合法性，进而由中央控制器I采用一种速度的PID闭环控制算法，输出结果分别控制线控制动子系统2和电子油门子系统3，并保证两个子系统的协调工作。当接收到加速命令的时候，中央控制器I分析目标速度、及加速度大小控制系统加速到目标速度值。并根据CAN网络反馈的实际车速信号动态调整输出值E (V)，当Ε(ν)>0时，通过线控制动子系统2松开制动，并开始控制电子油门子系统3，实施增大电子油门输出；当接收到减速命令的时候，中央控制器I分析目标速度、及减速度大小控制系统减速到目标速度值。并根据CAN网络反馈的实际车速信号动态调整输出值E (V)，当E (V)〈 = O时，开始控制电子油门子系统3，实施减小油门输出，并通过线控制动子系统2收紧制动；在系统工作期间，系统动态检测系统故障，并实时的通过CAN网络以及报警显示子系统5显示故障信息。系统内部故障处理单元处理出现的各类故障。保证系统的稳定、可靠的运行。
[0022]上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种无人车的纵向智能控制系统，其特征在于:所述的控制系统为中央控制器(I)分别连接线控制动子系统(2)和电子油门子系统(3);中央控制器(I)通过CAN通讯连接到CAN网络(7)中； 中央控制器(I)通过CAN网络(J)接收控制车辆目标速度的控制命令，经过中央控制器(I)的控制策略和算法的实施后，控制线控制动子系统(2)和电子油门子系统(3)根据目前检测到的实际车速信号进行制动和油门的动态PID闭环控制。
2.根据权利要求1所述的一种无人车的纵向智能控制系统，其特征在于:所述的智能控制系统在启动时通过线控制动子系统(2)和电子油门子系统(3)控制纵向控制速度为O，并进入接收CAN命令状态；当中央控制器(I)接收到加速命令的时候，中央控制器(I)分析目标速度、及加速度大小控制系统加速到目标速度值。并根据CAN网络反馈的实际车速信号动态调整输出值E(v)，当E(V) >0时，控制线控制动子系统(2)松开制动，并开始控制电子油门子系统(3)，实施增大电子油门输出；当接收到减速命令的时候，中央控制器(I)分析目标速度、及减速度大小控制系统(2)减速到目标速度值，并根据CAN网络反馈的实际车速信号动态调整输出值E (V)，当Ε(ν)〈 = 0时，开始控制电子油门子系统(3)，实施减小油门输出，并通过线控制动子系统(2)收紧制动。
3.根据权利要求1所述的一种无人车的纵向智能控制系统，其特征在于:所述的中央控制器(I)中设有故障处理单元(8)，故障处理单元(8)对出现的故障以CAN的方式向外发送故障信息，并且通过报警显示子系统(5)给予报警。
4.根据权利要求1所述的一种无人车的纵向智能控制系统，其特征在于:所述的中央控制器(I)接收人机交互子系统(6)传递过来的驾驶人员的操作信息。
5.根据权利要求1所述的一种无人车的纵向智能控制系统，其特征在于:所述的中央控制器(I)连接电源供给子系统(4)，为整个智能控制系统提供电源。
【文档编号】G05B19/418GK104199432SQ201410494785
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月24日 优先权日:2014年9月24日
【发明者】张世兵, 王陆林, 张绍勇, 陈效华 申请人:奇瑞汽车股份有限公司