[发明专利]一种驾驶员风格识别数据采集系统

说明书

本发明涉及一种驾驶员风格识别数据采集系统。包括单片机、电源模块、信号输入模块、信号输出模块以及通讯模块；所述信号输入模块包括与所述单片机连接的信号调理电路、与信号调理电路连接的踏板位置信号采集电路、与信号调理电路连接的转速信号采集电路、与信号调理电路连接的转矩信号采集电路；所述信号输出模块用于为车辆输出控制信号；所述通讯模块用于与上位机通信，以传输踏板位置信号采集电路采集的踏板位置信号至上位机，由上位机实现驾驶员风格特征的提取并反馈至单片机，进而由单片机通过信号输出模块实现车辆控制。本发明可以实现驾驶风格进行识别，并且将各电路模块集成，使得整个控制单元一体化，也简化了整个电路布线。

技术领域

本发明涉及一种驾驶员风格识别数据采集系统。

背景技术

驾驶风格是驾驶员的一种习惯性操作方式，主要是指驾驶员在驾驶汽车时根据外部驾驶环境对车速、加速度、制动踏板以及行车距离的把控。不同的驾驶员的驾驶风格也各不一样，而同一个驾驶员其驾驶风格也不是固定不变的。我们通常将驾驶风格分为两大类：稳重型、激进型。不同风格的驾驶员对踏板位置幅度的要求不一样，激进型驾驶员对汽车功率需求往往较高，因此对踏板位置幅度要求较大，发动机一般在高燃油消耗率区域运行。尤其对混合动力汽车，瞬时大功率峰值请求导致发动机频繁的启停，使得燃油消耗率增加。因此驾驶风格对汽车的燃油经济性有很大的影响。在未来汽车的发展中，更加强调汽车与驾驶员的相互协调，尤其是要加强整车对不同驾驶风格的适应性，即可以准确快速识别驾驶员风格，并运用相应控制策略来均衡汽车性能、燃油效率以及驾驶员的动力需求，从而限制发动机的动力需求变化幅度。所以有必要设计一种可以识别驾驶员风格数据采集系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种驾驶员风格识别数据采集系统，通过对踏板位置，转速转矩信号采集电路、通讯电路以及相应控制电路的设计，将整个有关驾驶员风格识别的电路集成在一个电路板中，系统根据接受的加速踏板和制动踏板信号输出控制命令，同时将踏板位置信号转发给上位机用于提取驾驶风格特征参数，再通过转矩信号和转速信号获取车辆的实时行驶状态，并将车辆的实时行驶状态反馈给驾驶界面。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种驾驶员风格识别数据采集系统，包括单片机及与该单片机连接的电源模块、信号输入模块、信号输出模块以及通讯模块；所述信号输入模块包括与所述单片机连接的信号调理电路、与信号调理电路连接的踏板位置信号采集电路、与信号调理电路连接的转速信号采集电路、与信号调理电路连接的转矩信号采集电路；所述信号输出模块用于为车辆输出控制信号；所述通讯模块用于与上位机通信，以传输踏板位置信号采集电路采集的踏板位置信号至上位机，由上位机实现驾驶员风格特征的提取并反馈至单片机，进而由单片机通过信号输出模块实现车辆控制。

在本发明一实施例中，所述单片机采用MC9S12DG128B汽车级微处理器。

在本发明一实施例中，所述电源模块由24V-5V、24V-12V的BUCK降压电路组成。

在本发明一实施例中，所述通讯模块由CAN总线接口、RS232组成，其中，CAN总线接口用于实现单片机与上位机之间的通信，RS232用于实现单片机与车辆的控制器通信，以实现驾驶界面的显示功能。

在本发明一实施例中，所述踏板位置信号采集电路采用运算放大器LM358作为电压跟随器以实现阻抗匹配，同时使用稳压二极管1N4733保护电路。

在本发明一实施例中，所述转速信号采集电路采用高速光电耦合器PC817，由于转速信号为每转60个10V的脉冲信号，因此通过预定时间内的脉冲信号计数来计算转速。

在本发明一实施例中，所述转矩信号采集电路采用基准电压元件TL431和电桥搭配实现电压幅值转变，还通过运算放大器LM358以及二极管1N4733与电容并联起到稳压滤波作用。