一種無人駕駛汽車換檔器執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開一種無人駕駛汽車換檔器執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制方法，其包括：采集TCU模塊發(fā)來的報文信號；分析報文信號以得到駕駛模式信息、檔位信息；若駕駛模式信息為自動駕駛模式，則根據(jù)報文信號的檔位信息控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)切換相應(yīng)檔位；若駕駛模式信息為手動駕駛模式，則根據(jù)換檔器的檔位信息控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)切換相應(yīng)檔位。本發(fā)明專利技術(shù)可使得無人駕駛汽車在無人駕駛模式和手動駕駛模式之間無縫切換，不同的駕駛模式對應(yīng)不同的控制模式。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及無人駕駛汽車
，尤其涉及一種無人駕駛汽車換檔器執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制方法。
技術(shù)介紹
無人駕駛汽車是目前智能汽車的主要發(fā)展方向。無人駕駛汽車通常具備無人駕駛和有人駕駛兩種駕駛模式，當(dāng)路況合適時，可開啟無人駕駛模式，當(dāng)路況復(fù)雜時則可隨時切換至有人駕駛模式。現(xiàn)有的無人駕駛汽車的研發(fā)方向均集中在路線識別、圖像處理、路況識別等方向。但是無人駕駛和有人駕駛之間切換過程的控制以及由此產(chǎn)生的對于換檔器檔位的控制則鮮有人問津。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提出一種可在無人駕駛和有人駕駛模式之間切換同時保證安全性能的無人駕駛汽車換檔器執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制方法。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是，提出一種無人駕駛汽車換檔器執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制方法，其包括：采集TCU模塊發(fā)來的報文信號；分析報文信號以得到駕駛模式信息、檔位信息；若駕駛模式信息為自動駕駛模式，則根據(jù)報文信號的檔位信息控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)切換相應(yīng)檔位；若駕駛模式信息為手動駕駛模式，則根據(jù)換檔器的檔位信息控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)切換相應(yīng)檔位。進(jìn)一步地，在自動駕駛模式下，還包括采集實時駕駛檔位信息，并將實時駕駛檔位信息反饋至TCU模塊。進(jìn)一步地，在自動駕駛模式下，還包括每隔預(yù)設(shè)時間檢測是否收到TCU模塊發(fā)來的報文信號，若未收到則控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)切換至N檔。進(jìn)一步地，通過CAN總線采集TCU模塊發(fā)來的報文信號。進(jìn)一步地，還包括分析報文信號以得到油門角度信息；若駕駛模式信息為自動駕駛模式，將報文信號的油門角度信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號輸送至EMS模塊；若駕駛模式為手動駕駛模式，則將實際油門踏板角度通過模擬開關(guān)模塊輸送至EMS模塊。進(jìn)一步地，所述駕駛檔位采集模塊包括第十三電容C13、穩(wěn)壓二極管Z1、第十四電阻R14、第十三電阻R13，所述第十三電容C13一端接地另一端接入穩(wěn)壓二極管Z1負(fù)極，穩(wěn)壓二極管Z1正極接地，第十四電阻R14一端接入穩(wěn)壓二極管負(fù)極另一端串聯(lián)第十三電阻R13后接入電源。進(jìn)一步地，無人駕駛汽車換檔器執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括：執(zhí)行電機(jī)；同步帶傳動機(jī)構(gòu)；所述同步帶傳動機(jī)構(gòu)包括第一同步輪、第二同步輪以及同步帶，所述第二同步輪直徑大于第一同步輪直徑；所述第一同步輪與執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)傳動軸連接；絲桿；所述絲桿與第二同步輪連接；螺母；套設(shè)于絲桿上，可隨絲桿轉(zhuǎn)動而橫向移動；軟軸連接結(jié)構(gòu)，設(shè)置于螺母上。進(jìn)一步地，還包括盒體，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)、絲桿與軟軸連接結(jié)構(gòu)均位于盒體內(nèi)；所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)設(shè)置于盒體下方；所述絲桿與軟軸連接結(jié)構(gòu)同軸設(shè)置。進(jìn)一步地，所述第二同步輪外側(cè)設(shè)置有直徑大于第二同步輪的固定盤；所述固定盤形成有多個通孔；還包括擋板、橫軸與固定塊，所述橫軸穿過通孔，所述固定塊設(shè)置于橫軸兩端且與擋板固定，所述擋板對應(yīng)固定盤位置開設(shè)有通槽。本專利技術(shù)可使得無人駕駛汽車在無人駕駛模式和手動駕駛模式之間無縫切換，不同的駕駛模式對應(yīng)不同的控制模式。同時，本專利技術(shù)的無人駕駛汽車換檔器執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有噪音小、精度高的優(yōu)點。附圖說明圖1為無人駕駛汽車換檔器執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的電路框圖；圖2為駕駛檔位采集模塊的電路原理圖；圖3為本專利技術(shù)無人駕駛汽車換檔器執(zhí)行機(jī)構(gòu)一視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本專利技術(shù)無人駕駛汽車換檔器執(zhí)行機(jī)構(gòu)一視角另一視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式以下是本專利技術(shù)的具體實施例并結(jié)合附圖，對本專利技術(shù)的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本專利技術(shù)并不限于這些實施例。請參照圖1，無人駕駛汽車換檔器執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)由控制模塊、CAN總線模塊、駕駛檔位采集模塊、換檔器、霍爾傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)構(gòu)成。無人駕駛汽車內(nèi)部TCU(TransmissionControlUnit)與控制模塊之間通過CAN總線模塊傳輸信號。本實施例中TCU與控制模塊之間的報文首字節(jié)為OXO1時，表示由控制模塊控制換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作，此時第三字節(jié)表示檔位信號。0表示N；1表示P；2表示R；3表示D；4表示S。當(dāng)首字節(jié)為0X02時，表示駕駛模式，第二字節(jié)為0表示手動控制模式，1表示自動控制模塊。通過上述通訊方式使得控制模塊能判斷車輛的實時狀態(tài)。當(dāng)車輛處于自動控制模式即無人駕駛模式時，控制模塊根據(jù)上述字節(jié)表示的檔位信號控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)實現(xiàn)RPND檔位切換，同時將駕駛檔位采集模塊采集到的當(dāng)前檔位通過CAN總線模塊反饋至車輛TCU。當(dāng)車輛處于手動控制模式即未處于無人駕駛模式時，控制模塊此時不接收TCU發(fā)來的檔位信號，而是通過換檔器自身的霍爾傳感器檢測當(dāng)前PRND檔位位置，并將當(dāng)前PRND檔位位置發(fā)送至控制模塊，控制模塊根據(jù)換檔器發(fā)來的檔位信號控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)動作實現(xiàn)PRND檔位切換。手動駕駛模式下，換檔器內(nèi)部霍爾傳感器信號采集電路為常規(guī)電路，本實施例不再贅述。自動駕駛模式下，駕駛檔位采集模塊的電路圖如圖2所示。本實施例中，駕駛檔位采集模塊包括第十三電容C13、穩(wěn)壓二極管Z1、第十四電阻R14、第十三電阻R13，所述第十三電容C13一端接地另一端接入穩(wěn)壓二極管Z1負(fù)極，穩(wěn)壓二極管Z1正極接地，第十四電阻R14一端接入穩(wěn)壓二極管負(fù)極另一端串聯(lián)第十三電阻R13后接入電源。本實施例中，僅使用一條線路即可采集PRND四個檔位信號。為了安全，當(dāng)自動駕駛模式下，CAN總線模塊與車輛TCU之間的信號傳輸中斷超過預(yù)設(shè)時間后，控制模塊直接控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)將檔位切換至N檔。本實施例中，控制模塊采用S9S08DZ60型號單片機(jī)。本實施例還可在自動駕駛模式和手動駕駛模式下切換控制油門。油門角度由汽車EMS(EngineManagementSystem)發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)控制。油門角度為模擬信號，在自動駕駛模式下，TCU通過CAN總線模塊發(fā)送至控制模塊的油門角度報文信息先被控制模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，而后由數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號輸送至EMS系統(tǒng)進(jìn)而改變油門角度。在手動駕駛模式下，油門角度信號則直接通過模擬開關(guān)輸送至EMS系統(tǒng)。本實施例中，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊優(yōu)選采用MAX522芯片，模擬開關(guān)模塊優(yōu)選采用CD4053BCM芯片。上述無人駕駛汽車換檔器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制方法為：采集TCU模塊發(fā)來的報文信號；分析報文信號以得到駕駛模式信息、檔位信息；若駕駛模式信息為自動駕駛模式，則根據(jù)報文信號的檔位信息控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)切換相應(yīng)檔位；若駕駛模式信息為手動駕駛模式，則根據(jù)換檔器的檔位信息控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)切換相應(yīng)檔位。在自動駕駛模式下，還包括采集實時駕駛檔位信息，并將實時駕駛檔位信息反饋至TCU模塊。在自動駕駛模式下，還包括每隔預(yù)設(shè)時間檢測是否收到TCU模塊發(fā)來的報文信號，若未收到則控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)切換至N檔。還包括分析報文信號以得到油門角度信息；若駕駛模式信息為自動駕駛模式，將報文信號的油門角度信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號輸送至EMS模塊；若駕駛模式為手動駕駛模式，則將實際油門踏板角度通過模擬開關(guān)模塊輸送至EMS模塊。請參照圖3、圖4，圖3和圖4是上述汽車換檔器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。該汽車換檔器執(zhí)行機(jī)構(gòu)除包括上述執(zhí)行電機(jī)200外，還包括盒體100、同步帶傳動機(jī)構(gòu)300、絲桿400、螺母500以及軟軸連接結(jié)構(gòu)600構(gòu)成。盒體100大致呈L形，執(zhí)行電機(jī)200設(shè)置與L形盒體底部，絲桿400與軟軸連接結(jié)構(gòu)600同軸設(shè)置于L形盒體上側(cè)。同步帶傳動本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種無人駕駛汽車換檔器執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制方法，其特征在于：包括：采集TCU模塊發(fā)來的報文信號；分析報文信號以得到駕駛模式信息、檔位信息；若駕駛模式信息為自動駕駛模式，則根據(jù)報文信號的檔位信息控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)切換相應(yīng)檔位；若駕駛模式信息為手動駕駛模式，則根據(jù)換檔器的檔位信息控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)切換相應(yīng)檔位。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種無人駕駛汽車換檔器執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制方法，其特征在于：包括：采集TCU模塊發(fā)來的報文信號；分析報文信號以得到駕駛模式信息、檔位信息；若駕駛模式信息為自動駕駛模式，則根據(jù)報文信號的檔位信息控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)切換相應(yīng)檔位；若駕駛模式信息為手動駕駛模式，則根據(jù)換檔器的檔位信息控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)切換相應(yīng)檔位。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人駕駛汽車換檔器執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制方法，其特征在于：在自動駕駛模式下，還包括采集實時駕駛檔位信息，并將實時駕駛檔位信息反饋至TCU模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人駕駛汽車換檔器執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制方法，其特征在于：在自動駕駛模式下，還包括每隔預(yù)設(shè)時間檢測是否收到TCU模塊發(fā)來的報文信號，若未收到則控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)切換至N檔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人駕駛汽車換檔器執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制方法，其特征在于：通過CAN總線采集TCU模塊發(fā)來的報文信號。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人駕駛汽車換檔器執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制方法，其特征在于：還包括分析報文信號以得到油門角度信息；若駕駛模式信息為自動駕駛模式，將報文信號的油門角度信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號輸送至EMS模塊；若駕駛模式為手動駕駛模式，則將實際油門踏板角度通過模擬開關(guān)模塊輸送至EMS模塊。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人駕駛汽車換檔器執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制方法...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陸丹申，姜偉東，謝凱杰，任瑤，應(yīng)全平，
申請(專利權(quán))人：寧波高發(fā)汽車控制系統(tǒng)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江;33