一种自动驾驶车速控制装置以及方法

    专利查询2025-04-12  13


    本发明涉及自动驾驶的,尤其涉及一种自动驾驶车速控制装置以及方法。


    背景技术:

    1、近年来,无人驾驶技术逐渐成为了热门话题。车载辅助驾驶机器人能够在很大程度上缓解人们的疲劳,降低交通事故的发生率,提升通行效率,为人们乘车出行提供了有效的安全保障、良好的出行体验。

    2、现有的控制系统多数采用分层式结构,分为上位控制器与下位控制器两部分,核心算法为p id控制算法。上位控制器根据速度与距离的切换公式作为输入求出期望加速度。下位控制器根据上层输出的期望加速度按照提前制定好的标定表输出油门开度与刹车开度,控制车辆的速度,实现车速追踪。

    3、当中,标定表需要人工制作,且复杂性增加,需要独立设计和调试上位机和下位机控制器,增加了开发和维护的难度,由于系统结构的复杂性导致系统输出有延迟,难以对机器人做到快速控制。


    技术实现思路

    1、针对以上现有技术所存在的问题,本发明提出一种自动驾驶车速控制装置,能够简化作业流程,实现对于车速的快速有效控制。

    2、本申请还提出一种自动驾驶车速控制方法。

    3、根据本申请的第一方面实施例的一种自动驾驶车速控制装置,应用于车辆驾驶舱,包括:

    4、执行装置,包括驱动部、传动部以及踏板连接部,传动部连接驱动部和踏板连接部,驱动部驱动连接传动部,以使得踏板连接部能够沿靠近或者远离驱动部的方向移动,踏板连接部用于与车辆驾驶舱内的油门踏板或者刹车踏板相连接;

    5、行程感应装置,设在执行装置的一侧,行程感应装置用于检测传动部或者踏板连接部的移动位置;

    6、上位机,用于实时监视测机器人执行过程,传输标定表数据和运行指令,起监督和控制作用;

    7、plc控制器,用于接收车辆车速,接收行程感应装置的检测信号,并根据所述检测数据控制所述驱动部的工作速度。

    8、根据本发明实施例的自动驾驶车速控制装置,至少具有如下有益效果:

    9、在行驶过程中,本发明实施例的踏板连接部能够在驱动部的动力作用下将来往复移动,当中,车辆驾驶舱踏板可以包括油门踏板和刹车踏板,利用踏板连接部的推拉动作能够实现对于车辆驾驶舱踏板的按压以及复位,从而分别完成踩油门以及踩刹车的动作;在此基础上,本发明实施例还配置了行程感应装置、上位机以及plc控制器,plc控制器接收到行程感应装置反馈的踏板连接部移动位置信号后进行决策判断,plc控制器发出指令以控制执行装置的启停,进而实现车辆速度控制。本发明实施例将上位机与plc控制器交互结合,将数据计算集中在下位机,使得系统结构的复杂程度大大减轻,有利于实现数据的快速检测以及传输。

    10、可选地,执行装置还包括若干转动连接件,驱动部和传动部之间、传动部和踏板连接部之间分别通过对应的转动连接件连接。

    11、可选地,驱动部包括驱动电机,传动部包括丝杆导轨和滑块,驱动电机驱动连接丝杆导轨并带动丝杆导轨转动,滑块旋接在丝杆导轨上,且滑块与踏板连接部连接。

    12、可选地,踏板连接部包括安装架和连接杆,连接杆连接安装架和滑块,安装架用于与汽车驾驶舱的踏板连接。

    13、可选地,转动连接件为万向节,滑块与连接杆之间、连接杆与安装架之间通过对应的万向节连接。

    14、可选地,传动部还包括皮带传动机构,皮带传动机构包括主动轮、从动轮以及皮带,主动轮与驱动电机的电机轴同轴连接,从动轮与丝杆导轨同轴连接,皮带绕设在主动轮和从动轮上。

    15、可选地,行程感应装置包括光电传感器,光电传感器设在滑块的一侧,且光电传感器的检测头朝向丝杆导轨。

    16、可选地,上位机与plc控制器之间、plc控制器与驱动部之间分别通过以太网连接。

    17、根据本申请的第二方面实施例的一种应用于上述自动驾驶车速控制装置的控制方法,该方法包括:

    18、上位机生成5分钟0-120km的加减速map数据发送给plc;

    19、plc根据接收到的数据控制车辆运行,并采集实时数据;

    20、上位机根据上述行程数据使用rnn神经网络学习加减速特性参数;

    21、根据学习好的目标车辆汽车特性模型制作相应的测试数据并保存、发送给plc;

    22、plc自动标定行程零点;

    23、通过上位机将标定表的数据导入至plc控制器,plc控制器根据上位机的指令对所述自动驾驶车速控制装置启动自适应巡航控制,自适应巡航控制的过程中执行标定表的数据,在所述执行装置执行数据时结合p id控制进行实时控制测试过程,执行完成后将测试数据保存。

    24、可选地,上述方法还包括:

    25、所述上位机利用所述plc控制器检测到的检测数据,所述上位机对自适应巡航控制过程进行实时检测;

    26、plc控制器根据检测数据输出自动驾驶车速控制装置的可移动行程;

    27、收集自动驾驶车速控制装置的实时车速,并将车速数据反馈至plc控制器。



    技术特征:

    1.一种自动驾驶车速控制装置,其特征在于,应用于车辆驾驶舱,包括:

    2.根据权利要求1所述的自动驾驶车速控制装置,其特征在于,所述执行装置还包括若干转动连接件,所述驱动部和所述传动部之间、所述传动部和所述踏板连接部之间分别通过对应的所述转动连接件连接。

    3.根据权利要求2所述的自动驾驶车速控制装置,其特征在于,所述驱动部包括驱动电机,所述传动部包括丝杆导轨和滑块,所述驱动电机驱动连接所述丝杆导轨并带动所述丝杆导轨转动,所述滑块旋接在所述丝杆导轨上,且所述滑块与所述踏板连接部连接。

    4.根据权利要求3所述的自动驾驶车速控制装置,其特征在于,所述踏板连接部包括安装架和连接杆,所述连接杆连接所述安装架和所述滑块,所述安装架用于与汽车驾驶舱的踏板连接。

    5.根据权利要求4所述的自动驾驶车速控制装置,其特征在于,所述转动连接件为万向节,所述滑块与所述连接杆之间、所述连接杆与所述安装架之间通过对应的所述万向节连接。

    6.根据权利要求3所述的自动驾驶车速控制装置,其特征在于,所述传动部还包括皮带传动机构,所述皮带传动机构包括主动轮、从动轮以及皮带,所述主动轮与所述驱动电机的电机轴同轴连接,所述从动轮与丝杆导轨同轴连接,所述皮带绕设在所述主动轮和所述从动轮上。

    7.根据权利要求3所述的自动驾驶车速控制装置,其特征在于,所述行程感应装置包括光电传感器,所述光电传感器设在所述滑块的一侧,且所述光电传感器的检测头朝向所述丝杆导轨。

    8.根据权利要求1所述的自动驾驶车速控制装置,其特征在于,所述上位机与所述plc控制器之间、所述plc控制器与所述驱动部之间分别通过以太网连接。

    9.一种自动驾驶车速控制方法,应用于一种自动驾驶车速控制装置,其特征在于,包括:

    10.根据权利要求9所述的自动驾驶车速控制方法,其特征在于,还包括


    技术总结
    本申请涉及一种自动驾驶车速控制装置以及方法,系统包括执行装置、行程感应装置、上位机以及PLC控制器;上位机实时监视测机器人执行过程,传输标定表数据和运行指令,起监督和控制作用,PLC控制器接收数据,反馈到上位机中;PLC控制器控制驱动电机转速,接收行程感应装置的检测信号;将上位机与PLC控制器交互结合,将数据计算集中在下位机,使得系统结构的复杂程度大大减轻,有利于实现数据的快速检测以及传输。

    技术研发人员:王海龙,宴聪,邓聪
    受保护的技术使用者:广东工业大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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