[發明專利]一種自動駕駛汽車線控方向盤控制系統及方法

在審

• 申請號: 202111570638.5
• 申請日: 2021-12-21
• 公開（公告）號: CN114475769A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 徐希;蔡營;汪豐;王永峰;楊彥鼎
• 申請（專利權）人: 東風悅享科技有限公司
• 主分類號: B62D1/28
• 分類號: B62D1/28;B60R16/023;B60K26/02;B60K20/02;B60T7/06
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 周偉

一種自動駕駛汽車線控方向盤控制系統，包括方向盤總成和設置于自動駕駛車輛上的方向盤控制器，所述方向盤總成包括：方向盤、油門剎車踏板裝置和檔位搖桿裝置；所述方向盤控制器包括電源模塊、CAN收發模塊、控制模塊和USB通信模塊，本發明能夠在車輛研發初期、自動駕駛系統故障時、需要進行相關人工調試等情況時，具備一套完整的人工干預控制系統，且能滿足高速情況的調試，方向盤轉向的行程較長，能夠對車輛轉向進行精準控制，也可以較為安全地實現人為控制，本發明既能夠滿足臨時控車的需求，實現即插即拔，又能夠在高速行駛時達到安全控制的目的，進一步提升自動駕駛車輛的安全性。

技術領域

本發明屬于汽車智能控制技術領域，特別涉及一種自動駕駛汽車線控方向盤控制系統及方法。

背景技術

當前汽車智能化已經得到了井噴式的發展，在L4及以上級別的自動駕駛中，駕駛系統已可以完全接管駕駛職責，甚至取消方向盤等多余的人工控制部件，完成真正意義上的自動駕駛。但在某些特殊情況，例如車輛研發初期、自動駕駛系統故障時、需要進行相關人工調試等情況時，仍然需要一套完整的人工干預控制系統，目前較多的采用外置遙控器等方式實現人為控制，但遙控器的缺點在于其不能滿足高速情況的調試，并且遙控器轉向的手柄行程較短，無法滿足車輛轉向的精準控制，且在高速調試過程中使用遙控手柄控制極不安全，因此迫切的需要一種類似于方向盤的控制方式，既能夠完成初期的調試需求，也可以較為安全地實現人為控制。本發明就成功地解決了該問題，一種自動駕駛汽車線控方向盤控制系統既能夠滿足臨時控車的需求，實現即插即拔，又能夠在高速行駛時達到安全控制的目的。

發明內容

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種自動駕駛汽車線控方向盤控制系統，包括方向盤總成和設置于自動駕駛車輛上的方向盤控制器，所述方向盤總成包括：方向盤、油門剎車踏板裝置和檔位搖桿裝置；所述方向盤控制器包括電源模塊、CAN收發模塊、控制模塊和USB通信模塊，其中電源模塊用于降壓和穩壓，將汽車整車9-16的電壓轉換為各模塊所需的5V電壓和3.3V電壓，并將輸出電壓穩定在±0.1V以內；CAN收發模塊的作用為將控制模塊的控制指令收發CAN總線上的報文，并且報文符合相應的信號矩陣協議；USB通信模塊用于將方向盤發送的數據轉換為并口通信的數據呈遞給控制模塊；控制模塊用于將收到的方向盤的指令數據做出正確的判斷和控制邏輯，并通過SPI通信將指令發給CAN收發模塊；

作為優選，方向盤總成與方向盤控制器的通信方式為USB通信。

作為優選，所述方向盤總成中包含存儲裝置，可存儲方向盤數據以及方向盤數據所對應的控車指令。

作為優選，所述方向盤可往左或右打方向，所述方向盤上有使能按鈕和失能按鈕，分別對應著使能方向盤和失能方向盤；

作為優選，所述油門剎車踏板裝置包含剎車踏板和油門踏板，分別用于控制車輛加速和減速；

作為優選，所述檔位搖桿裝置為四檔位搖桿，前端為R檔，中間為N檔，左下為D檔，右下為P檔，用于實現車輛的檔位控制。

作為優選，所述檔位搖桿裝置中R檔對應倒車檔位，N檔對應空檔檔位，D檔對應前進檔位，P檔對應駐車檔位。

作為優選，所述控制模塊使用的單片機為STM32F103RBT6；

本發明提供一種自動駕駛汽車線控方向盤控制方法，包括：

步驟一：提前定義好方向盤數據并寫入方向盤總成中；

步驟二：當需要方向盤控車時，踩剎車，并按下使能按鈕，此時，方向盤總成發出控車請求，方向盤控制器接收到該控車請求，并發出允許控車指令，此時方向盤總成接管整車；

步驟三：所述方向盤總成根據需要，進行方向盤、油門剎車踏板裝置和檔位搖桿裝置的操作；

步驟四：所述方向盤總成發送方向盤數據至所述方向盤控制器；

步驟五：所述方向盤控制器中的控制模塊將收到的方向盤數據做出正確的判斷和控制邏輯，通過SPI通信將指令發給CAN收發模塊；