[发明专利]一种融合视觉识别技术的汽车线控转向系统及其控制方法

权利要求书

1.一种融合视觉识别技术的汽车线控转向系统，其特征在于，包括：视觉采集模块、视觉处理模块、转向路径规划模块、车辆状态采集模块、转向控制模块、通知与警报模块以及转向执行模块；

所述视觉采集模块包括第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和图像采集卡，所述第一摄像头设置在车身前端的前围板中央，第二摄像头和第三摄像头对称排列在车身后端的后围板两侧，摄像头用于采集车辆前后实时路面信息及障碍物的图像信息，并传输给图像采集卡；所述图像采集卡控制摄像头的快门速度、曝光时间，并将摄像头拍摄的模拟图像信息转化为数字图像信息数据流，传输给视觉处理模块；

所述视觉处理模块包括图像处理卡，专用集成电路以及车载通讯单元；图像处理卡用于获取图像采集卡传输的数字图像信息数据流，并对数据流进行实时压缩处理，存储于专用集成电路中；专用集成电路对上述数据流进行图像识别处理，检测路面及障碍物情况，并通过车载通讯单元与转向路径规划模块进行通讯；

所述车辆状态采集模块用于获取车辆实时状态下的参数，并将参数传递给转向路径规划模块和转向控制模块；

所述转向路径规划模块根据车辆状态采集模块及视觉处理模块传递的信息，进行实时的转向路径规划，并将规划后的转向路径信息传递给转向控制模块；

所述转向控制模块输入端连接车辆状态采集模块、转向路径规划模块以及转向执行模块，输出端连接通知与警报模块以及转向执行模块，用于控制汽车转向工作模式；

所述转向执行模块根据转向控制模块输入信号，执行汽车转向动作；

所述通知与警报模块与转向控制模块连接，用于语音播报系统转向干预情况及视频显示障碍物位置及汽车转向路径,包括语音播报装置、显示装置；

所述转向执行模块采用双电机线控转向装置；

所述转向执行模块包括：方向盘、路感总成、第一电机总成、第二电机总成、转向横拉杆、转向梯形、转向车轮；

方向盘连接路感总成，所述路感总成包括：转向轴、转向管柱、扭杆、路感电机、第三转速传感器及蜗轮蜗杆；驾驶员通过方向盘输入的作用力经过转向轴作用于扭杆上；路感电机输出端通过第三转速传感器与蜗轮蜗杆连接，蜗轮蜗杆安装在转向管柱上；路感电机输出的反馈作用力依次经过蜗轮蜗杆、转向管柱，传递至方向盘；

所述第一电机总成包括：第一电机、第一螺母，第一丝杆、第一转速传感器；

所述第二电机总成包括：第二电机、第二螺母、第二丝杆、第二转速传感器；

所述第一电机、第一转速传感器、第一螺母及第一丝杆依次连接，第一丝杆固定安装在转向横拉杆上；所述第二电机、第二转速传感器、第二螺母及第二丝杆依次连接，第二丝杆固定安装在转向横拉杆上；第一电机和第二电机输出的旋转运动分别经第一、第二螺母及第一、第二丝杆转换并进行叠加，输出为转向横拉杆的位移运动；

转向横拉杆两端分别通过转向梯形连接转向车轮，将转向横拉杆的位移转化为转向车轮的转向角，完成车辆转向动作。

2.根据权利要求1所述的融合视觉识别技术的汽车线控转向系统，其特征在于，所述车辆状态采集模块包括：角度传感器、位移传感器、转矩传感器、车速传感器、横摆角速度传感器及激光雷达；所述角度传感器安装在方向盘下方与转向管柱的连接处，用于测量驾驶员输入方向盘的转角；位移传感器安装在转向横拉杆上，通过测量转向横拉杆输出位移获取前轮输出转角；转矩传感器安装在转向管柱上，获取驾驶员得到的反馈转矩；车速传感器安装在汽车变速箱的输出轴上，用于测量车速；横摆角速度传感器安装在汽车中控台下方，用于测量车辆的横摆角速度；激光雷达安装在汽车前保险杠上，用于测量障碍物的三维位置信息。