CN113625694A - 底盘线控装置及底盘线控测试系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种底盘线控装置，包括：制动踏板执行结构，用于根据制动踏板的开度值生成对应的制动触发信号；油门踏板执行结构，用于根据油门踏板的开度值生成对应的动力触发信号；中央控制器，与制动踏板执行结构、油门踏板执行结构及车辆控制系统均连接，用于根据与车辆控制系统的通信协议将制动触发信号转换成满足通信协议需求的制动控制报文，及将动力触发信号转换成满足通信协议需求的动力控制报文，使得车辆控制系统根据制动控制报文控制车辆执行相应的制动动作，及根据动力控制报文控制车辆执行相应的动力控制动作。本申请能够实现无驾驶室智能车的底盘控制。
Description
技术领域
本发明涉及自动驾驶领域，特别是涉及一种底盘线控装置及底盘线控测试系统。
背景技术
自动驾驶汽车(Autonomous vehicles；Self-driving automobile)又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。自动驾驶汽车是现代汽车技术的革命，而车辆的底盘线控技术作为自动驾驶实施的载体，承担着重要的作用。
汽车线控技术可减少液压、机械控制装置和杠杆、轴承等金属联接件，大大降低了机械系统部件复杂性，线路布置灵活，提高了控制系统可靠性和安全性，同时线控系统可以大幅缩小占用的系统空间，进一步摆脱机械结构限制，实现复杂的控制策略以及更加理想的控制。
传统的底盘控制技术的研究主要集中在乘用车、商用车等车型，有些智能车为了扩大车内使用面积、提高空间利用率，故取消驾驶室。但具有驾驶室的智能车底盘线控研究不能涵盖无驾驶室车辆运行场景。
发明内容
基于此，有必要针对上述背景技术中的问题，提供一种底盘线控装置及底盘线控测试系统，用于实现无驾驶室智能车底盘控制。
为了实现上述目的及其他目的，本申请的一方面提供了一种底盘线控装置，包括制动踏板执行结构、油门踏板执行结构及中央控制器，制动踏板执行结构用于根据制动踏板的开度值生成对应的制动触发信号；油门踏板执行结构用于根据油门踏板的开度值生成对应的动力触发信号；中央控制器，与制动踏板执行结构、油门踏板执行结构及车辆控制系统均连接，用于根据与车辆控制系统的通信协议将制动触发信号转换成满足通信协议需求的制动控制报文，及将动力触发信号转换成满足通信协议需求的动力控制报文，使得车辆控制系统根据制动控制报文控制车辆执行相应的制动动作，及根据动力控制报文控制车辆执行相应的动力控制动作。
于上述实施例中的底盘线控装置中，制动踏板执行结构和油门踏板执行结构的设置使车辆取消原有驾驶室中的刹车和油门部分，从而扩大车辆使用空间。中央控制器将执行结构发出的信号转换成报文，有效实现底盘线控，从而大幅缩小占用的系统空间，摆脱机械结构限制，实现复杂的控制策略以及更加理想的控制。
在其中一个实施例中，制动触发信号为模拟信号；若制动踏板的开度值小于或等于第一预设阈值，制动触发信号为第一直流电平信号；若制动踏板的开度值大于第一预设阈值且小于第二预设阈值，制动触发信号与制动踏板的开度值成正比例或负比例关系变化，第一预设阈值小于第二预设阈值；若制动踏板的开度值大于或等于第二预设阈值，制动触发信号为第二直流电平信号；第二直流电平信号的幅值大于第一直流电平信号的幅值。以便于使中央控制器根据踏板的特性曲线将输出的电平模拟值转换成离散的信号值送给车辆控制系统使用，实现底盘线控。
在其中一个实施例中，动力触发信号为模拟信号；若油门踏板的开度值小于或等于第三预设阈值，动力触发信号为第三直流电平信号；若制动踏板的开度值大于第三预设阈值且小于第四预设阈值，动力触发信号与油门踏板的开度值成正比例或负比例关系变化，第三预设阈值小于第四预设阈值；若制动踏板的开度值大于或等于第四预设阈值，动力触发信号为第四直流电平信号；第四直流电平信号的幅值大于第三直流电平信号的幅值。以便于使中央控制器根据踏板的特性曲线将输出的电平模拟值转换成离散的信号值送给车辆控制系统使用，实现底盘线控。
在其中一个实施例中，第一预设阈值及第三预设阈值为1.10-1.30；及/或第二预设阈值及第四预设阈值为11.50-13.50。
在其中一个实施例中，第一直流电平信号及第三直流电平信号的幅值为1.70V-1.80V；及/或第二直流电平信号及第四直流电平信号的幅值为4.30V-4.60V。
在其中一个实施例中，通信协议为CAN总线通信协议，以便于实现底盘线控。
本申请的另一方面提供一种底盘线控测试系统，包括CAN分析仪以及任一本申请实施例中的底盘线控装置。CAN分析仪经由CAN总线与中央控制器通信互联；CAN分析仪被配置为：在制动踏板的开度值变化期间，根据接收的制动控制报文生成对应的离散制动控制信号曲线；比较离散制动控制信号曲线与制动触发信号并获取第一匹配度；若第一匹配度位于第一预设阈值范围，判定制动踏板执行结构符合要求。
于上述实施例中的存储装置中，在于车辆控制系统集成之前，通过设置CAN分析仪分析得出制动踏板执行结构完整工作周期内，信号输出的曲线的匹配度以及CAN报文的收发成功率来确保制动踏板执行结构符合实车要求，保证与实车集成安全性。
在其中一个实施例中，CAN分析仪被配置为：在油门踏板的开度值变化期间，根据接收的动力控制报文生成对应的离散动力控制信号曲线；比较离散动力控制信号曲线与动力触发信号并获取第二匹配度；若第二匹配度位于第二预设阈值范围，判定油门踏板执行结构符合要求，以便于确保油门踏板执行结构符合实车要求，保证与实车集成安全性。
在其中一个实施例中，CAN分析仪被配置为：根据制动触发信号及离散制动控制信号曲线获取第一报文收发成功率，第一报文收发成功率为离散制动控制信号曲线上的点数与第一预设数量的比值，以便于获取制动控制信号收发成功率。
在其中一个实施例中，CAN分析仪被配置为：根据动力触发信号及离散动力控制信号曲线获取第二报文收发成功率，第二报文收发成功率为离散动力控制信号曲线上的点数与第二预设数量的比值，以便于获取动力控制信号收发成功率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
图1为一实施例中底盘线控装置的结构示意图；
图2为一实施例中底盘线控装置中踏板执行结构特性曲线图；
图3为一实施例中底盘线控测试系统的结构示意图；
附图标记说明：
10、底盘线控装置；101、制动踏板执行结构；102、油门踏板执行结构；103、中央控制器；20、车辆控制系统；30、CAN分析仪。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
正如背景技术，汽车线控技术可减少液压、机械控制装置和杠杆、轴承等金属联接件，大大降低了机械系统部件复杂性，线路布置灵活，提高了控制系统可靠性和安全性，同时线控系统可以大幅缩小占用的系统空间，进一步摆脱机械结构限制，实现复杂的控制策略以及更加理想的控制。但是目前底盘控制技术的研究主要集中在乘用车、商用车等车型，而没有无驾驶室智能车的研究。
基于以上原因，请参考图1，本发明提供了一种底盘线控装置10，包括制动踏板执行结构101、油门踏板执行结构102和中央控制器103，中央控制器103与制动踏板执行结构101、油门踏板执行结构102及车辆控制系统20均连接。其中制动踏板执行结构101用于根据制动踏板的开度值生成对应的制动触发信号，油门踏板执行结构102用于根据油门踏板的开度值生成对应的动力触发信号。中央控制器103用于根据与车辆控制系统20的通信协议将制动触发信号转换成满足通信协议需求的制动控制报文，及将动力触发信号转换成满足通信协议需求的动力控制报文，使得车辆控制系统20根据制动控制报文控制车辆执行相应的制动动作，及根据动力控制报文控制车辆执行相应的动力控制动作。
作为示例，请继续参考图1，制动踏板执行结构101和油门踏板执行结构102的设置使车辆取消原有驾驶室中的刹车和油门部分，从而扩大车辆使用空间，减少了这部分的机械装置从而降低成本。中央控制器103连接车辆控制系统20，并解析车辆控制系统20中的动力系统和制动系统的控制报文。中央控制器103需要进行程序开发，根据控制报文的协议格式，将从模拟信号转换得到的离散信号填充到控制报文中，并通过与车辆系统相连的接口将控制报文发送到车辆控制系统20，有效实现底盘线控，从而大幅缩小占用的系统空间，摆脱机械结构限制，实现复杂的控制策略以及更加理想的控制。
作为示例，请继续参考图1，在本申请的一个实施例中，制动触发信号为模拟信号；若制动踏板的开度值小于或等于第一预设阈值，制动触发信号为第一直流电平信号；若制动踏板的开度值大于第一预设阈值且小于第二预设阈值，制动触发信号与制动踏板的开度值成正比例或负比例关系变化，第一预设阈值小于第二预设阈值；若制动踏板的开度值大于或等于第二预设阈值，制动触发信号为第二直流电平信号；第二直流电平信号的幅值大于第一直流电平信号的幅值。以便于使中央控制器103根据踏板的特性曲线将输出的电平模拟值转换成离散的信号值送给车辆控制系统20使用，实现底盘线控。动力触发信号为模拟信号；若油门踏板的开度值小于或等于第三预设阈值，动力触发信号为第三直流电平信号；若制动踏板的开度值大于第三预设阈值且小于第四预设阈值，动力触发信号与油门踏板的开度值成正比例或负比例关系变化，第三预设阈值小于第四预设阈值；若制动踏板的开度值大于或等于第四预设阈值，动力触发信号为第四直流电平信号；第四直流电平信号的幅值大于第三直流电平信号的幅值。以便于使中央控制器103根据踏板的特性曲线将输出的电平模拟值转换成离散的信号值送给车辆控制系统20使用，实现底盘线控。这是由于油门踏板执行机构和制动踏板执行结构101输出的使模拟信号，但输入给车辆系统的信号为离散值。故中央控制器103需要进行程序开发，根据踏板的特性曲线将输出的电平模拟值转换成离散的信号值，供车辆系统使用。
具体地，于上述实施例中的底盘线控装置10中，如踏板执行结构特性曲线图2所示，第一预设阈值及第三预设阈值为1.10-1.30；及/或第二预设阈值及第四预设阈值为11.50-13.50；第三预设阈值小于第四预设阈值；第一预设阈值小于第二预设阈值。例如，在一些实施例中，第一预设阈值可以为1.10、1.20或1.30；第三预设阈值为可以为1.10、1.20或1.30；第二预设阈值可以为11.50、12.50或13.50；第四预设阈值可以为11.50、12.50或13.50。
第一直流电平信号及第三直流电平信号的幅值为1.70V-1.80V；及/或第二直流电平信号及第四直流电平信号的幅值为4.30V-4.60V。例如，在一些实施例中，第一直流电平信号可以为1.70V、1.75V或1.80V；第三直流电平信号可以为1.70V、1.75V或1.80V；第二直流电平信号可以为4.30V、4.45V或4.60V；第四直流电平信号可以为4.30V、4.45V或4.60V。
作为示例，请继续参考图1，在本申请的一个实施例中，通信协议为CAN总线通信协议，CAN全称Controller Area Network(控制器局域网总线)，是一种用于实时应用的串行通讯协议总线，它可以使用双绞线来传输信号，是世界上应用最广泛的现场总线之一。CAN协议用于汽车中各种不同元件之间的通信，以此取代昂贵而笨重的配电线束。该协议的健壮性使其用途延伸到其他自动化和工业应用。CAN协议的特性包括完整性的串行数据通讯、提供实时支持、传输速率高达1Mb/s、同时具有11位的寻址以及检错能力。不同车辆系统中的制动系统和动力系统CAN协议均不相同且保持不变，具有唯一性，故使用CAN总线通信协议，可以保证同一个平台开发的智能车，底盘线控系统可直接移植到不同的车辆上，节省了功能开发及测试验证时间，缩短了智能车开发运营的时间周期。
作为示例，请参考图3，在本申请的一个实施例中，提供了一种底盘线控测试系统，包括CAN分析仪30以及任一本申请实施例中的底盘线控装置10。CAN分析仪30经由CAN总线与中央控制器103通信互联；CAN分析仪30被配置为：在制动踏板的开度值变化期间，根据接收的制动控制报文生成对应的离散制动控制信号曲线；比较离散制动控制信号曲线与制动触发信号并获取第一匹配度；若第一匹配度位于第一预设阈值范围，判定制动踏板执行结构101符合要求。在油门踏板的开度值变化期间，根据接收的动力控制报文生成对应的离散动力控制信号曲线；比较离散动力控制信号曲线与动力触发信号并获取第二匹配度；若第二匹配度位于第二预设阈值范围，判定油门踏板执行结构102符合要求。
具体地，根据制动触发信号及离散制动控制信号曲线获取第一报文收发成功率，第一报文收发成功率为离散制动控制信号曲线上的点数与第一预设数量的比值；根据动力触发信号及离散动力控制信号曲线获取第二报文收发成功率，第二报文收发成功率为离散动力控制信号曲线上的点数与第二预设数量的比值。在与车辆控制系统20集成之前，通过设置CAN分析仪30分析得出制动踏板执行结构101及油门踏板执行结构102的完整工作周期内，信号输出的曲线的匹配度以及CAN报文的收发成功率来确保踏板执行结构符合实车要求，保证与实车集成安全性。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种底盘线控装置，其特征在于，底盘线控装置包括：
制动踏板执行结构，用于根据制动踏板的开度值生成对应的制动触发信号；
油门踏板执行结构，用于根据油门踏板的开度值生成对应的动力触发信号；
中央控制器，与制动踏板执行结构、油门踏板执行结构及车辆控制系统均连接，用于根据与车辆控制系统的通信协议将制动触发信号转换成满足通信协议需求的制动控制报文，及将动力触发信号转换成满足通信协议需求的动力控制报文，使得车辆控制系统根据制动控制报文控制车辆执行相应的制动动作，及根据动力控制报文控制车辆执行相应的动力控制动作。
2.如权利要求1的底盘线控装置，其特征在于，制动触发信号为模拟信号；
若制动踏板的开度值小于或等于第一预设阈值，制动触发信号为第一直流电平信号；
若制动踏板的开度值大于第一预设阈值且小于第二预设阈值，制动触发信号与制动踏板的开度值成正比例或负比例关系变化，第一预设阈值小于第二预设阈值；
若制动踏板的开度值大于或等于第二预设阈值，制动触发信号为第二直流电平信号；第二直流电平信号的幅值大于第一直流电平信号的幅值。
3.如权利要求1的底盘线控装置，其特征在于，动力触发信号为模拟信号；
若油门踏板的开度值小于或等于第三预设阈值，动力触发信号为第三直流电平信号；
若制动踏板的开度值大于第三预设阈值且小于第四预设阈值，动力触发信号与油门踏板的开度值成正比例或负比例关系变化，第三预设阈值小于第四预设阈值；
若制动踏板的开度值大于或等于第四预设阈值，动力触发信号为第四直流电平信号；第四直流电平信号的幅值大于第三直流电平信号的幅值。
4.如权利要求2或3的底盘线控装置，其特征在于：
第一预设阈值及第三预设阈值为1.10-1.30；及/或
第二预设阈值及第四预设阈值为11.50-13.50。
5.如权利要求4的底盘线控装置，其特征在于：
第一直流电平信号及第三直流电平信号的幅值为1.70V-1.80V；及/或
第二直流电平信号及第四直流电平信号的幅值为4.30V-4.60V。
6.如权利要求1-3任一项的底盘线控装置，其特征在于，通信协议为CAN总线通信协议。
7.一种底盘线控测试系统，其特征在于，包括：
CAN分析仪；以及
权利要求1-6任一项的底盘线控装置；
CAN分析仪经由CAN总线与中央控制器通信互联；CAN分析仪被配置为：
在制动踏板的开度值变化期间，根据接收的制动控制报文生成对应的离散制动控制信号曲线；
比较离散制动控制信号曲线与制动触发信号并获取第一匹配度；
若第一匹配度位于第一预设阈值范围，判定制动踏板执行结构符合要求。
8.如权利要求7的底盘线控测试系统，其特征在于，CAN分析仪被配置为：
在油门踏板的开度值变化期间，根据接收的动力控制报文生成对应的离散动力控制信号曲线；
比较离散动力控制信号曲线与动力触发信号并获取第二匹配度；
若第二匹配度位于第二预设阈值范围，判定油门踏板执行结构符合要求。
9.如权利要求7的底盘线控测试系统，其特征在于，CAN分析仪被配置为：
根据制动触发信号及离散制动控制信号曲线获取第一报文收发成功率，第一报文收发成功率为离散制动控制信号曲线上的点数与第一预设数量的比值。
10.如权利要求7的底盘线控测试系统，其特征在于，CAN分析仪被配置为：
根据动力触发信号及离散动力控制信号曲线获取第二报文收发成功率，第二报文收发成功率为离散动力控制信号曲线上的点数与第二预设数量的比值。
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