一種智能車輛自動駕駛控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及車輛駕駛控制系統技術領域，具體的說是一種智能車輛自動駕駛控制系統。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著人工智能、自動控制等智能控制領域相關理論與技術的發展，越來越多更加有效的智能算法被設計出來，不斷提升著智能車的智能控制能力，推動了智能車從遙控到半自主控制、再到全自主控制的不斷發展，在智能車的發展過程中，底層自動駕駛控制系統的性能始終是影響智能車智能控制能力的關鍵因素之一，自動駕駛控制系統是指能夠接收上層智能控制系統的指令，以控制車輛的轉向、速度與擋位等運動特性的系統，自動駕駛控制系統作為所有運動動作的最終執行者，其執行效果直接影響智能車能否準確且實時地完成上層智能控制系統的控制指令，是整個智能車感知、規劃、推理以及決策等智能能力的基礎，是智能車輛的核心系統之一。
[0003]傳統的自動駕駛控制系統機械加工非常困難，并且機械結構之間的間隙會影響控制精度，同時額外加裝的電機增加能耗，且需要額外的電源系統，另外，這種對原車機械結構進行了大量的改造，容易對原車性能產生影響，當人工駕駛時，人需要克服加裝電機的扭矩而增加了操作難度，且可靠性無法保證。
[0004]因此，為克服上述技術的不足而設計出一款使智能車在復雜環境下能夠以自主的方式完成各種動作，操作難度低，簡單可靠的一種智能車輛自動駕駛控制系統，正是發明人所要解決的問題。
【實用新型內容】
[0005]針對現有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種智能車輛自動駕駛控制系統，其能夠滿足轉向、加速、制動等指令的要求，操作難度低，具有較強的可靠性與穩定性。
[0006]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種智能車輛自動駕駛控制系統，其包括智能控制計算機、PIC插槽、CAN卡、CAN總線、轉向控制系統、擋位控制系統、油門控制系統、制動控制系統，所述轉向控制系統、擋位控制系統、油門控制系統、制動控制系統分別通過CAN總線與智能控制計算機連接。
[0007]進一步，所述轉向控制系統包括方向盤、方向盤轉向柱、扭矩傳感器、切換開關、助力電機控制器、電機驅動器、轉向助力電機、絕對式光電編碼器、轉向自動控制裝置，所述扭矩傳感器通過切換開關分別與助力電機控制器、轉向自動控制裝置連接，所述助力電機控制器一端通過電機驅動器與轉向助力電機連接，所述助力電機控制器另一端與轉向助力電機連接，所述轉向助力電機與方向盤轉向柱連接，所述轉向助力電機通過絕對式光電編碼器與轉向自動控制裝置連接，所述轉向自動裝置通過CAN總線與智能控制計算機連接。
[0008]進一步，所述油門控制系統包括油門踏板、踏板開度傳感器、切換開關、油門電機控制器、油門自動控制裝置、電機驅動器、油門開度電機、節氣門，所述油門踏板通過踏板開度傳感器與切換開關連接，所述切換開關一端與油門自動控制裝置連接，所述油門自動控制裝置通過CAN總線與智能控制計算機連接，所述切換開關另一側與油門電機控制器連接，所述油門電機控制器一端通過電機驅動器與油門開度電機連接，所述油門電機控制器另一端與油門開度電機連接，所述油門開度電機與節氣門連接。
[0009]進一步，所述制動控制系統包括制動踏板、制動主缸、原車ABS、制動輪缸、壓力傳感器、制動自動控制系統、液壓制動單元，所述制動踏板與制動主缸連接，所述制動主缸與原車ABS連接，所述原車ABS與制動輪缸連接，所述制動輪缸通過壓力傳感器與制動自動控制系統連接，所述制動自動控制系統通過液壓制動單元與制動輪缸連接，所述液壓制動單元與制動主缸連接。
[0010]進一步，所述擋位控制系統包括擋位自動控制裝置、步進電機驅動器、擋位步進電機、霍爾傳感器、擋位絲杠結構，所述擋位自動控制裝置通過步進電機驅動器與擋位步進電機連接，所述擋位步進電機與擋位絲杠結構連接，所述擋位絲杠結構通過霍爾傳感器與擋位自動裝置連接，所述擋位自動控制裝置通過CAN總線與智能控制計算機連接。
[0011 ]本實用新型的有益效果是:
[0012]1、本實用新型轉向控制系統通過使用一個單刀雙擲開關，實現了轉向助力電機控制器與扭矩傳感器及轉向自動控制系統之間連接的切換，且在轉向柱上安裝了 10位絕對光電編碼器以實時監測轉向柱的轉接，使得其能夠以閉環方式精確地控制轉向角度。
[0013]2、本實用新型油門控制系統通過精確標定了節氣門開度與兩路輸出電壓之間的關系，實現了油門開度的精確控制，并且解決了安裝節氣門開度傳感器較為困難、無法實現閉環控制的情況，智能控制計算機發送的期望油門開度值就可以通過這種開環的方式進行控制。
[0014]3、本實用新型通過在擋位控制系統的每個擋位位置均加裝了霍爾傳感器，通過爾傳感器，換擋拉桿每到達一個擋位，該霍爾傳感器就返回給擋位自動控制系統一個信號，通過該信號可以判斷擋位拉桿是否已到達理想位置，實現系統的精確控制。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型整體結構示意圖。
[0016]圖2是本實用新型轉向控制系統結構示意圖。
[0017]圖3是本實用新型油門控制系統結構示意圖。
[00?8]圖4是本實用新型液壓制動系統結構不意圖。
[0019]圖5是本實用新型擋位控制系統結構示意圖。
[0020]附圖標記說明:1-智能控制計算機;2-PCI插槽;3-CAN卡;4-CAN總線;5-轉向控制系統;6-油門控制系統;7-制動控制系統;8-擋位控制系統;51 -方向盤;52-扭矩傳感器;53-切換開關;54-助力電機控制器;55-電機驅動器;56-轉向助力電機;57-絕對式光電編碼器；58-轉向自動控制裝置；59-方向盤轉向柱；61-油門踏板;62-踏板開度傳感器;63-切換開關;64-油門電機控制器;65-電機驅動器;66-油門開度電機;67-節氣門；68_油門自動控制裝置;71-制動踏板;72-制動主缸;73-原車ABS; 74-制動輪缸;75-壓力傳感器;76-制動自動控制裝置;77-液壓制動單元;81-擋位自動控制裝置;82-步進電機驅動器;83-擋位步進電機;84-擋位絲杠結構;85-霍爾傳感器。
【具體實施方式】
[0021]下面結合具體實施例，進一步闡述本實用新型，應理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內容之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落在申請所附權利要求書所限定的范圍。
[0022]參見圖1是本實用新型整體結構示意圖，該系統包括智能控制計算機1、PIC插槽2、CAN卡3、CAN總線4、轉向控制系統5、油門控制系統6、制動控制系統7、擋位控制系統8，轉向控制系統5、油門控制系統6、制動控制系統7、擋位控制系統8分別通過CAN總線4與智能控制計算機1連接。
[0023]本實用新型系統采用分布式連接方式，四個子系統與智能控制計算機1之間的交互獨立進行，互不干擾，這樣可以保證某一個子系統出現異常狀況時，其他子系統還可以正常工作，增強系統的可靠性，使用時，在智能控制計算機1的PCI插槽2中插入CAN卡3，通過CAN總線4與底層子系統進行交互，智能控制計算機1可對四個子控制系統發送控制命令并實時監控其執行狀況，為了保證智能控制計算機1對底層子系統的絕對控制權，四個子控制系統中采用中斷方式接收CAN總線4的指令。
[0024]參見圖2是本實用新型轉向控制系統結構示意圖，轉向控制系統5包括方向盤51、扭矩傳感器52、切換開關53、助力電機控制器54、電機驅動器55、轉向助力電機56、絕對式光電編碼器57、轉向自動控制裝置58、方向盤轉向柱59，扭矩傳感器52通過切換開關53分別與助力電機控制器54、轉向自動控制裝置58連接，助力電機控制器54—端通過電機驅動器55與轉向助力電機56連接，助力電機控制器54另一端與轉向助力電機56連接，轉向助力電機56與方向盤轉向柱59連接，轉向助力電機56通過絕對式光電編碼器57與轉向自動控制裝置58連接，轉向自動裝置58通過CAN總線4與智能控制計算機1連接。
[0025]以PIC18F458單片機為核心的轉向控制系統5，該自動控制系統具有10位并行數字量輸入端口、兩路互補為5V的模擬量輸出、并帶有CAN收發器PCA82C250的CAN模塊，然后將原車轉向自動控制裝置58的輸出斷開，改由