[发明专利]一种普适的主动驾驶改装车

说明书

本发明公开了一种普适的主动驾驶改装车，包括线控转向系统、电子油门控制系统、线控刹车系统、UWB无线测距及定位系统、与各系统电路连接的主控系统，所述的线控转向系统包括电路连接的转向助力电机、电机控制器、增量式光电编码器，所述的转向助力电机输出端通过减速机构与转向柱驱动连接，所述增量式光电编码器设置在连接方向盘的转向柱上；所述电子油门控制系统的输出端并联有与主控系统电路连接的外接控制电源；所述的线控刹车系统包括刹车踏板、推杆电机，电机控制器、套筒。本发明从较低成本及较高的可行性和安全性出发，给出了可移植到大多数车辆的主动驾驶改装方案，实现自动驾驶改装的同时不影响车辆的正常驾驶的目的。

技术领域

本发明涉及一种普适的主动驾驶改装方法，具体涉及对车辆线控转向、电子油门及线控刹车三项的技术改装，以及dSPACE工控机的应用。

技术背景

在节约能源构建可持续发展经济的大环境下，汽车的各种技术飞速发展。为了乘客的舒适与安全以及进一步探寻车辆节能的潜力，车载辅助系统孕育而生。从电动助力转向到辅助刹车系统，车载辅助系统无不朝向智能化与自动化发展，而这些发展的最终目标就是生产出能够实现完全自动驾驶的汽车。为了顺应发展的潮流，企业以及高校都在加大对无人驾驶技术研究的投入，而目前无人驾驶的实施实验平台较为匮乏。

除过谷歌、特斯拉等大公司，现有的无人驾驶车辆大多是在已有车辆的基础上改装而来的。对已有车辆的无人驾驶改装涉及到一个车辆选型的问题，目前较为成功的无人驾驶车辆大多改装来自纯电动汽车或者混动车，这是因为这类汽车大多有一套较为完善的线控刹车系统。但是配备有成熟线控刹车系统意味着车辆的购买价格将会偏高，这一点限制了部分科研团队的发展，尤其是限制了院校科研团队的成果转化。此外，部分无人驾驶车辆的改装过程严重地破坏了车辆的原有结构，使得车辆无法正常驾驶，本发明致力于在保持车辆可驾驶性的前提下，实现无人驾驶改装。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种对现有车辆进行无人驾驶改装的技术方案，主要侧重实现对不含线控刹车系统车辆的刹车控制。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种普适的主动驾驶改装车，包括线控转向系统、电子油门控制系统、线控刹车系统、UWB无线测距及定位系统、与各系统电路连接的主控系统，

所述的线控转向系统包括电路连接的转向助力电机、电机控制器、增量式光电编码器，所述的转向助力电机输出端通过减速机构与转向柱驱动连接，所述增量式光电编码器设置在连接方向盘的转向柱上，用于测出转向柱的实际转角大小经电机控制器反馈至主控系统，所述电机控制器用于控制转向助力电机执行相应方向的转向动作；

所述的电子油门控制系统的输出端并联有与主控系统电路连接的外接控制电源，用于向所述输出端额外输入一个相对于地线的控制电压信号；

所述的线控刹车系统包括刹车踏板、推杆电机，电机控制器、套筒，所述推杆电机通过电机支架固定在车体上并与电机控制器电路连接，所述套筒的一端与刹车踏板中部通过铰链连接，另一端套在所述推杆电机的输出轴上；

所述的UWB无线测距及定位系统用于测量车辆位置与状态信息并传输给主控系统；

所述的主控系统用于根据车辆位置与状态信息和所需的转向角及速度信息实时控制线控转向系统、电子油门控制系统及线控刹车系统。

进一步地，所述电机控制器还用于在控制转向助力电机执行相应方向的转向动作过程中，根据所测实际转角大小与所需转角大小的差值实时地控制转向助力电机调整转向柱的转向角。

进一步地，所述控制电压信号的电压范围为0.5V～4.2V。

进一步地，所述推杆电机的输出轴移动行程比刹车踏板铰链设置处的移动行程长5mm。

进一步地，所述推杆电机的最大推力为1000N，速度为12mm/s。