[发明专利]一种用于电子导向胶轮车辆的导向转向防护系统

说明书

本申请公开了一种用于电子导向胶轮车辆的导向转向防护系统，包括传感器、CAN总线、主中心控制器MCU、整车控制器VCU、转向执行器；传感器的采集值作为整车控制器的输入，通过CAN总线将采样值传输给主中心控制器MCU；当检测到车辆处于预设风险状态场景时，主中心控制器MCU向整车控制器VCU发出对应预设防护情形的防护指令，并通过转向执行器与制动系统执行防护措施。本系统在传统车辆实现车辆导向防护的方式上进行创新，基于电子导向胶轮车智能化要求设计，采用程序逻辑智能控制的方式实现导向防护；同时本系统基于角度防护、循迹控制防护与转向控制防护等功能协调作用，保证电子导向胶轮车导向系统在自主导向控制的过程中能够保证整个过程的安全。

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，特别是涉及一种用于电子导向胶轮车辆的导向转向防护系统。

背景技术

近年来，城市轨道交通系统迅速发展，自动驾驶技术与电子控制技术推动城市轨道交通系统向智能化与网联化转型。电子导向胶轮车是城市轨道交通系统一种新的交通制式，它拥有智能化的操作系统，可以实现自动驾驶与自主导向等功能。目前电子导向胶轮车的导向系统已实现智能化，能够实现协调跟随控制、循迹控制等方面的控制。自主导向系统的设计是整车安全不可缺少重要组成部分，为了保证自主导向系统的稳定，需要为其设置导向防护系统。

现有导向防护系统主要是基于传统列车机械导向结构设计，已经难以适用于电子导向胶轮车。实用新型CN215826663U提出了一种自动驾驶汽车的转向防护装置，将机械结构直接安装在车体上，避免直接在行驶线路上安装护栏。专利CN113771840A设计了一种自动驾驶汽车导向避险控制方法，通过获取路面防撞柱的静态参数，控制车辆和防撞柱的角度，避免车辆撞击防撞柱，起到导向避障的作用。这些措施都能够起到一定的导向防护作用，但是都需要借助外部设备或装置，并且难以满足电子导向胶轮车智能化的需求。

基于此，本发明设计了一种用于电子导向胶轮车辆的导向转向防护系统，该防护系统能够满足电子导向胶轮车自主导向系统的智能化需求，切合自主导向系统的重要功能，确保电子导向胶轮车的行驶安全。

发明内容

本发明针对现有导向防护系统智能化程度低、结构复杂等问题，设计了一种用于电子导向胶轮车辆的导向转向防护系统。本系统充分考虑电子导向胶轮车的导向系统对于智能化的需求，保证导向系统在行驶过程中的稳定性与安全性。

本发明公开了一种用于电子导向胶轮车辆的导向转向防护系统，包括传感器、CAN总线、主中心控制器MCU、整车控制器VCU、转向执行器；其中，传感器的采样值作为整车控制器的输入，通过CAN总线将采样值传输给主中心控制器MCU；主中心控制器MCU对采样值进行分析，当检测到车辆处于预设风险状态场景时，主中心控制器MCU向整车控制器VCU发出对应预设防护情形的防护指令，整车控制器VCU通过转向执行器与制动系统执行防护措施；所述预设防护情形包括角度防护、循迹控制防护、转向控制防护、进程防护、速度防护、角速度防护。

进一步地，所述主中心控制器MCU用于对车辆控制模型计算、数据收发与存储控制、调度中心通讯控制；主中心控制器MCU中共有6个进程，其中，进程1为共享内存进程，负责进程间通信；进程2为VCU进程，负责与整车VCU按照协议通信并读写共享内存；进程3为EPS进程，负责与伺服驱动器、变频器按照协议进行通信并读写共享内存；进程4为RDS进程，负责与磁钉循迹系统通信并读写共享内存，同时读取惯导、角度传感器报文；进程5为HMI进程，负责实时监测各进程状态并报警，同时负责调试软件端通讯功能；进程6为CAM进程，负责实时读取摄像头的车道线及障碍物信息并读写共享内存。