[发明专利]一种基于制动干预的电动智能车双驾双控系统及控制方法

摘要

本发明公开了一种基于制动干预的电动智能车双驾双控系统及控制方法，该系统包括电机控制器，电机控制器与能够实现原车控制信号和自动控制信号合理切换的分布式控制器相连接，分布式控制器与能够发送自动驾驶模式命令的上位机相连；该方法为嵌入式系统既接收上位机的指令，也向上位机发送底层的工作状态，根据有无制动干预，控制电子开关完成原车控制信号和自动控制信号的切换。使用本发明改造后的电动车，无论在何种行驶模式下（自动驾驶和人工驾驶），确保制动踏板的长期有效，即不影响车辆改造前的制动效果；可以通过制动干预，即踩踏制动踏板使车辆制动，并使自动控制模式下的控制方法全部失效，所有控制信号切换到原车人工驾驶方式。 1

主权项

1.一种基于制动干预的电动智能车双驾双控系统，包括电机控制器(100)，其特征在于：所述电机控制器(100)与能够实现原车控制信号和自动控制信号合理切换的分布式控制器(200)相连接，所述分布式控制器(200)与能够发送自动驾驶模式命令的上位机(300)相连；所述分布式控制器(200)包括嵌入式系统(201)、模拟信号调理电路(202)、电子开关(203)和电源系统(204)。

2.根据权利要求1所述的基于制动干预的电动智能车双驾双控系统，其特征在于：

所述嵌入式系统(201)将自动产生和原车控制信号逻辑特征完全相同的控制信号A传送给模拟信号调理电路(202)；

所述模拟信号调理电路(202)将控制信号A进行处理后产生控制信号B，所述控制信号B用于控制电子开关(203)，所述控制信号B符合电机控制器(100)电平要求，所述控制信号B完全符合原车控制信号电气和逻辑特征；

所述电子开关(203)以制动干预为切换激励源切换原车控制信号和自动控制信号，实现人工驾驶模式和自动驾驶模式的转换；

所述电源系统(204)为嵌入式系统(201)、模拟信号调理电路(202)和电子开关(203)提供相适配的电源。

3.根据权利要求2所述的基于制动干预的电动智能车双驾双控系统，其特征在于：所述模拟信号调理电路(202)还将原车制动控制信号处理成符合嵌入式系统(201)电气要求的制动控制信号并传输给嵌入式系统(201)，以作为嵌入式系统(201)双驾双控算法的激励源。

4.根据权利要求2或3所述的基于制动干预的电动智能车双驾双控系统，其特征在于：所述控制信号A包括自动档位控制信号Ⅰ、自动油门控制信号Ⅰ、自动制动控制信号Ⅰ和电子开关控制信号Ⅰ；所述控制信号B包括用于控制电机控制器(100)的自动制动控制信号Ⅱ和用于控制电子开关(203)的自动档位控制信号Ⅱ、自动油门控制信号Ⅱ、电子开关控制信号Ⅱ。

5.根据权利要求2或3所述的基于制动干预的电动智能车双驾双控系统，其特征在于：所述嵌入式系统(201)由一个或多个预先编程好以用来执行智能车底层控制任务的嵌入式微处理器组成。

6.根据权利要求2或3所述的基于制动干预的电动智能车双驾双控系统，其特征在于：所述模拟信号调理电路(202)包括原车制动控制信号调理电路、自动档位控制信号调理电路和自动油门控制信号调理电路。

7.根据权利要求6所述的基于制动干预的电动智能车双驾双控系统，其特征在于：所述原车制动控制信号调理电路包括衰减器、模拟滤波器和传输门电路，所述衰减器连接模拟滤波器，所述模拟滤波器连接传输门电路，所述传输门电路连接嵌入式系统(201)。

8.根据权利要求6所述的基于制动干预的电动智能车双驾双控系统，其特征在于：所述自动档位控制信号调理电路包括比例放大器，所述嵌入式系统(201)连接比例放大器，所述比例放大器连接电子开关(203)。

9.根据权利要求6所述的基于制动干预的电动智能车双驾双控系统，其特征在于：所述自动油门控制信号调理电路包括模拟滤波器和电流放大器，所述嵌入式系统(201)连接模拟滤波器，所述模拟滤波器连接电流放大器，所述电流放大器连接电子开关(203)。

10.根据权利要求2或3所述的基于制动干预的电动智能车双驾双控系统，其特征在于：所述电子开关(203)包括集成电子开关芯片和与集成电子开关芯片相连接的MOS管开关电路，所述MOS管开关电路至少包括一个可控的电子驱动器件。

11.根据权利要求2或3所述的基于制动干预的电动智能车双驾双控系统，其特征在于：所述电源系统(204)包括DC‑DC稳压电路，所述DC‑DC稳压电路分别与过载保护电路和静电保护和浪涌保护电路相连接。

12.根据权利要求2所述的基于制动干预的电动智能车双驾双控系统，其特征在于：所述上位机(300)通过CAN总线与嵌入式系统(201)相连接。

13.一种利用权利要求1至3任一项所述的电动智能车双驾双控系统的控制方法，其特征在于：所述嵌入式系统(201)既接收上位机的指令，也向上位机发送底层的工作状态，根据有无制动干预，控制电子开关(203)完成原车控制信号和自动控制信号的切换。

14.根据权利要求13所述的电动智能车双驾双控系统的控制方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

A、初始化分布式控制器(200)中的各模块；

B、嵌入式系统(201)通过CAN总线与上位机(300)通信握手，建立链路；

C、嵌入式系统(201)扫描车辆底层状态信息，并将状态信息发送给上位机(300)；

D、嵌入式系统(201)扫描制动干预信号并将结果传送给上位机(300)，上位机(300)接收制动干预信号状态，由嵌入式系统(201)控制电子开关(203)完成原车控制信号和自动控制信号的切换；

E、在车辆到达设定的终点或需强制停驶时，上位机(300)向嵌入式系统(201)发送相应的指令，嵌入式系统(201)根据指令控制车辆停驶，并将档位设定在空档状态。

15.根据权利要求14所述的电动智能车双驾双控系统的控制方法，其特征在于，所述步骤D具体情况为：

D.1、在制动干预下，嵌入式系统(201)控制电子开关(203)使车辆工作在人工驾驶模式下，车辆由人工控制，嵌入式系统(201)扫描车辆状态信息并发送给上位机(300)，在接收上位机(300)解除人工驾驶模式指令前始终工作在人工驾驶模式；

D.2、无制动干预或在制动干预后且上位机(300)发出解除人工驾驶模式指令情况下，嵌入式系统(201)控制电子开关(203)使车辆工作在自动驾驶模式下，嵌入式系统(201)接收上位机(300)指令，并根据指令控制车辆的档位和车速。