CN208233042U - 一种综合行驶环境的车辆自适应控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种综合行驶环境的车辆自适应控制系统，包括安装在车辆上用于检测行驶路况及障碍物距离的传感器，传感器将采集到的信号传输至车载电脑，所述的车载电脑分别连接显示系统和单片机，显示系统用于对信号的数值进行显示，单片机内存储有各个采集信号的阈值，单片机分别连接刹车控制器和驱动调节控制器，刹车控制器通过自动刹车系统执行刹车任务，驱动调节控制器通过电控分动器执行动力分配任务，继而实现两轮驱动与四轮驱动的切换。本实用新型能够根据车辆行驶道路条件变换驱动形式并在紧急情况下实现自动刹车，继而有效提高车辆的经济性、动力性、舒适性、操作性和安全性。

Description

一种综合行驶环境的车辆自适应控制系统

技术领域

本实用新型属于车辆制造领域，具体涉及一种综合行驶环境的车辆自适应控制系统。

背景技术

随着电子技术在汽车上的应用，人们除了对汽车安全性提出更高的要求外，对汽车的舒适性能、节能环保性能以及智能化的要求也越来越高。特别是在当今智能汽车和新能源汽车的问世后，汽车的保有量逐年剧增，人们在追求出行和生活品质的同时，车辆在行驶过程中的环保与经济性显得也尤为重要。在当前的乘用车领域，前轮驱动汽车无疑是最常见的。采用前轮驱动虽然有很多优点，但它也有明显不足，那就是在驱动和操控上难以克服的缺陷。首先，前轮作为驱动轮，当加速时车的重心后移，前桥的负荷降低，前轮更容易打滑，不利动力输出。其次，由于车上沉重的部件都集中在前桥之前，导致前后桥车重的分布比例失衡。沉重的车头会降低入弯的敏捷度，容易诱发转向不足。再有，前驱车的前轮既负责转向，还要负责驱动，工作负担重，势必导致前轮力不从心。而对于现有的四轮驱动汽车，虽然性能优越，但是在平直道路上行驶时，会造成能源不必要的浪费。如何实现车辆在平直道路上的前驱或者后驱，在山区、泥泞、冰雪和沙坑环境下的四驱是亟待解决的问题。

在行驶安全方面，当前车突然刹车或后车速度突然增加使得两车距离过小时，驾驶员如果没有及时制动，极容易出现追尾等事故。随着车辆智能化程度的提高，需要设计一种自动刹车系统，在必要的情况下自动完成刹车操作，保障车辆在行驶途中的安全性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种综合行驶环境的车辆自适应控制系统，能够根据车辆行驶道路条件变换驱动形式并在紧急情况下实现自动刹车，继而有效提高车辆的经济性、动力性、舒适性、操作性和安全性。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

包括安装在车辆上用于检测行驶路况及障碍物距离的传感器，传感器将采集到的信号传输至车载电脑，所述的车载电脑分别连接显示系统和单片机，显示系统用于对信号的数值进行显示，单片机内存储有各个采集信号的阈值，单片机分别连接刹车控制器和驱动调节控制器，刹车控制器通过自动刹车系统执行刹车任务，驱动调节控制器通过电控分动器执行动力分配任务，继而实现两轮驱动与四轮驱动的切换。

所述用于检测行驶路况的传感器分别包括：安装在车辆底盘上的激光测距传感器、加速度传感器和坡度传感器；安装在车身上的温度传感器、湿度传感器、风量传感器、日照传感器、车速传感器以及图像传感器；以及，安装在车轮上的转速传感器。

激光测距传感器采用双脉冲激光测距传感器，加速度传感器采用线性加速度惯性传感器，坡度传感器采用三轴输出的倾角传感器；车速传感器为霍尔车速传感器，转速传感器为霍尔式轮速传感器。

所述用于检测障碍物距离的传感器采用双频测距传感器，在车辆的前、后部均有布置。

所述的单片机采用16位的MC9S12XS128单片机。

所述的单片机上设置有声光报警装置。

所述的刹车控制器为SPT-K控制器，驱动调节控制器为SAF-XC164CS控制器。

车载电脑与单片机和显示系统之间及单片机与控制器之间均通过CAN总线连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：通过传感器在车辆运行途中检测行驶路况及障碍物距离，车载电脑获取到这些信息后通过显示系统实时显示，供驾驶员观察，同时车载电脑将上述信息传送给单片机，单片机将收到的信息与内存中的阈值比较，根据不同的行驶路况执行动力分配任务，实现两轮驱动与四轮驱动的切换，当障碍物距离小于设定阈值时启动自动刹车系统执行刹车任务。本实用新型在原来机械多轴驱动装置的基础上，通过单片机对电控分动器的控制，实现车辆在行驶过程中的驱动方式自动平顺切换，使驾驶员具有良好的操纵性，提高了车辆的舒适性和安全性，满足人们高品质的出行要求。

附图说明

图1本实用新型的整体结构示意图；

附图中：1-车辆底盘传感器；2-车身传感器；3-车轮传感器；4-车载电脑；5-单片机；6-显示系统；7-刹车控制器；8-驱动调节控制器；9-电控分动器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

参见图1，本实用新型综合行驶环境的车辆自适应控制系统，包括安装在车辆上用于检测行驶路况及障碍物距离的传感器，传感器将采集到的信号传输至车载电脑4，车载电脑4分别连接显示系统6和单片机5，显示系统6用于对信号的数值进行显示，单片机5内存储有各个采集信号的阈值，单片机5分别连接刹车控制器7和驱动调节控制器8，刹车控制器7通过自动刹车系统执行刹车任务，驱动调节控制器8通过电控分动器9执行动力分配任务，继而实现两轮驱动与四轮驱动的切换。

其中，用于检测行驶路况的传感器分别包括：

(1)安装在车辆底盘上的激光测距传感器、加速度传感器和坡度传感器；

激光测距传感器采用双脉冲激光测距传感器，加速度传感器采用线性加速度惯性传感器，坡度传感器采用三轴输出的倾角传感器；

(2)安装在车身上的温度传感器、湿度传感器、风量传感器、日照传感器、车速传感器以及图像传感器；车速传感器为霍尔车速传感器。

(3)安装在车轮上的转速传感器，转速传感器为霍尔式轮速传感器。

用于检测障碍物距离的传感器采用双频测距传感器，在车辆的前、后部均有布置，车辆前部设置有两组，车辆后部设置有一组。通过CAN总线将车辆与障碍物之间的距离和车速信息传递至显示系统和单片机来判断车辆距离是否小于预警距离和安全距离、行车速度是否小于预警车速和安全车速来控制自动刹车系统来确保汽车安全行驶。

当车速大于报警车速、距离小于报警距离时系统会发出声光警报提示驾驶员制动；当车速大于安全车速、距离小于安全距离时系统启动自动刹车系统，并开启危险报警灯。

单片机5采用16位的MC9S12XS128单片机。单片机5上设置有声光报警装置。刹车控制器7为SPT-K控制器，驱动调节控制器8为SAF-XC164CS控制器。

本实用新型的车载电脑4与单片机5和显示系统6之间，以及单片机5与两个控制器之间均通过CAN总线连接，当系统节点较多或信号传输距离较远时，可以使用不止一个控制器组网，节省接线、提高可靠性、并且灵活性和可扩展性大大加强。

本实用新型利用传感器采集车辆运行的环境信息，车载电脑获取到这些信息后通过显示系统实时显示，供驾驶员观察，同时车载电脑将上述信息传送给单片机，单片机将接收到的信息与内存中的阈值比较，若路面平整且干湿度适中，可以采取两驱(2WD)的驱动形式；如有坡度且坡度较大或者高速时可以选择(4WD)，增加汽车的爬坡能力，使驾驶员具有良好的驾驶操纵性和行驶循迹性；如若在冰雪和泥洼路面等坏路面或无路地区，控制器启动四驱(4WD)模式，可以提高车辆低速通过性，提高经济性。

Claims (8)

1.一种综合行驶环境的车辆自适应控制系统，其特征在于：包括安装在车辆上用于检测行驶路况及障碍物距离的传感器，传感器将采集到的信号传输至车载电脑(4)，所述的车载电脑(4)分别连接显示系统(6)和单片机(5)，显示系统(6)用于对信号的数值进行显示，单片机(5)内存储有各个采集信号的阈值，单片机(5)分别连接刹车控制器(7)和驱动调节控制器(8)，刹车控制器(7)通过自动刹车系统执行刹车任务，驱动调节控制器(8)通过电控分动器(9)执行动力分配任务，继而实现两轮驱动与四轮驱动的切换。

2.根据权利要求1所述综合行驶环境的车辆自适应控制系统，其特征在于，所述用于检测行驶路况的传感器分别包括：安装在车辆底盘上的激光测距传感器、加速度传感器和坡度传感器；安装在车身上的温度传感器、湿度传感器、风量传感器、日照传感器、车速传感器以及图像传感器；以及，安装在车轮上的转速传感器。

3.根据权利要求2所述综合行驶环境的车辆自适应控制系统，其特征在于：激光测距传感器采用双脉冲激光测距传感器，加速度传感器采用线性加速度惯性传感器，坡度传感器采用三轴输出的倾角传感器；车速传感器为霍尔车速传感器，转速传感器为霍尔式轮速传感器。

4.根据权利要求1所述综合行驶环境的车辆自适应控制系统，其特征在于：所述用于检测障碍物距离的传感器采用双频测距传感器，在车辆的前、后部均有布置。

5.根据权利要求1所述综合行驶环境的车辆自适应控制系统，其特征在于：所述的单片机(5)采用16位的MC9S12XS128单片机。

6.根据权利要求1或5所述综合行驶环境的车辆自适应控制系统，其特征在于：所述的单片机(5)上设置有声光报警装置。

7.根据权利要求1所述综合行驶环境的车辆自适应控制系统，其特征在于：所述的刹车控制器(7)为SPT-K控制器，驱动调节控制器(8)为SAF-XC164CS控制器。

8.根据权利要求1所述综合行驶环境的车辆自适应控制系统，其特征在于：车载电脑(4)与单片机(5)和显示系统(6)之间及单片机(5)与控制器之间均通过CAN总线连接。