[发明专利]基于嵌入式的低速电动车智能驾驶控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车智能驾驶领域的技术领域，更具体地，涉及一种基于嵌入式的低速电动车智能驾驶控制系统。

背景技术

一般来说，汽车智能驾驶主要用到的技术有脉冲宽度调制（PWM），PID控制，嵌入式系统。其中，嵌入式系统开发需要开发工具和环境。由于其本身不具备自举开发能力，即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的，必须有一套开发工具和环境才能进行开发，这些工具和环境一般是基于通用计算机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。开发时往往有主机和目标机的概念，主机用于程序的开发，目标机作为最后的执行机，开发时需要交替结合进行。嵌入式系统与具体应用有机结合在一起，升级换代也是同步进行。因此，嵌入式系统产品一旦进入市场，具有较长的生命周期。

发明内容

现有技术中，系智能驾驶控制统容错机制和稳定性差，一旦主要的控制系统故障全车就会进入瘫痪。另外，安全性较差，一旦行驶途中电路出现故障难以快速反应做出保证安全的操作。

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种给智能车提供一个安全稳定的，保护车原有电路，低成本，可移植的底层控制解决方案。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是如下。

一种基于嵌入式的低速电动车智能驾驶控制系统，其包括：操作系统和多组控制单元；

其中，所述操作系统包括油门控制系统、制动控制系统和转向控制系统中的一个或多个；

所述多组控制单元中的一组为工作控制单元，其余的为候选控制单元；

所述工作控制单元控制所述操作系统工作，并按照固定的周期频率通过特定频道发送组播数据包；

所述候选控制单元监听所述工作单元发送的组播数据包信息；

当所述候选控制单元在超过规定时间仍未接收到所述工作控制单元发送的组播数据包信息时，所述候选控制单元按照预设的接管顺序接管所述工作控制单元的工作。

进一步，所述智能驾驶控制系统还包括车载传感器；所述工作控制单元根据读取到的车载传感器数据和接收上层应用的控制指令控制操作系统工作；所述候选控制单元也读取车载传感器数据。

进一步，所述油门控制系统包括：第一钢绳、第一杠杆和第一步进电机；第一钢绳与第一杠杆的一端固定所述电动车的油门踏板，另一端连接第一步进电机；所述工作控制单元控制第一步进电机转动指定步数以拉动油门踏板向下、压下或者抬起，实现对车辆加速的准确控制。

进一步，所述制动控制系统包括：第二钢绳、第二杠杆和第二步进电机；第二钢绳与第二杠杆的一端固定所述电动车的制动踏板，另一端连接第二步进电机；所述工作控制单元控制第二步进电机转动指定步数以拉动制动踏板向下、压下或者抬起，实现对车辆制动的准确控制。

进一步，在电动车的方向柱下方安装大扭矩直流电机并搭配角度传感器；控制层的程序读取传角度感器数值并转换为当前电机的转向角度，并根据预期转角和当前转角调整对电机的控制策略，利用基于分层的模糊PID控制算法使得电机转动带动原车的方向柱转动，最终实现对车辆转向角度的准确控制。

进一步，将电动车的刹车状态开关信号线、当前油门电压信号线以及车速传感器的信号线接出，通过特定控制板的接口和程序，能够获得包括刹车状态、油门电压以及当前车速等车辆当前的状态信息，从而能够为上层应用提供车辆行驶的重要数据。

进一步，所述车载传感器包括：用于测量车速的轮速传感器、用于测量制动踏板状态的电源传感器、用于测量油门电压值的传感器、用于测量方向柱转向的角度传感器、Basler相机、Velodyne16线激光雷达和/或毫米波雷达。

与现有技术相比，有益效果是：一、使用机械控制，最大程度保证安全性；二、自动驾驶模式下多套控制单元同时工作，在低成本低功耗的前提下，增加了提高安全性的备份冗余，极大程度地提高了平台的安全性和稳定性。

附图说明

图1是本发明多套控制单元协同工作示意图。

图2是本发明电动车逻辑电路。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

如图1，对原电动车的改造方式与控制机械的设计如下。