CN215944298U - 一种无人驾驶电子油门改装系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人驾驶电子油门改装系统，包括控制模块和用于与车身控制器通信的通信模块。其中，控制模块分别与通信模块、车辆的电子油门踏板的信号输出端和电子油门线束接口相连。在进行无人驾驶时，远程控制平台下达指令车身控制器上，再由车身控制器转发至控制模块上控制模块输出事先记录的电子油门踏板的输出信号至电子油门线束接口，即可控制车辆的油门量，实现电子油门的功能；在人工驾驶时，转发电子油门踏板的输出信号至电子油门线束接口即可。可见，本实用新型保留原来油门踏板的功能，也能轻易地实现在无人驾驶时准确的模拟油门踏板的功能。

Description

一种无人驾驶电子油门改装系统

技术领域

本实用新型涉及无人驾驶技术领域，特别涉及一种无人驾驶电子油门改装系统。

背景技术

无人驾驶车辆是目前的一个技术研究热点。油门负责车辆的动力输出，是无人驾驶的重要控制部分。如果对现有车辆进行无人化研究改造，油门的改装是必不可少的。如今，市面上的车辆基本都是电子油门。实现对改装车的油门控制主要依靠厂家开发控制协议的方法。但是，该方法的实现需要厂家配合开发控制协议，较为难实现。而且，对车辆进行无人化改造，也不能完全舍弃人工驾驶的方式。换言之，对油门进行改装，既要保留原来油门踏板的功能，也要在无人驾驶时准确地模拟油门踏板的功能。然而，现有技术中还未存在能够实现上述功能的油门系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种无人驾驶电子油门改装系统，既保留原来油门踏板的功能，也能轻易地实现在无人驾驶时准确的模拟油门踏板的功能。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种无人驾驶电子油门改装系统，包括控制模块和用于与车身控制器通信的通信模块；

所述控制模块分别与通信模块、车辆的电子油门踏板的信号输出端和电子油门线束接口相连。

进一步地，所述控制模块包括控制器、模数转换器和数模转换器；

所述控制器分别与所述通信模块、所述模数转换器和所述数模转换器相连，所述模数转换器与电子油门踏板的信号输出端相连，所述数模转换器与电子油门线束接口相连。

进一步地，所述控制器与所述数模转换器通过I2C总线相连。

进一步地，还包括第一接口；

所述模数转换器通过所述第一接口与电子油门踏板的信号输出端相连。

进一步地，还包括第二接口；

所述数模转换器通过所述第二接口与电子油门线束接口相连。

进一步地，所述通信模块与车身控制器的通信方式为控制器局域网络通信。

进一步地，所述通信模块包括通信芯片、共模滤波器、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容和供电电源；

所述通信芯片与所述控制器相连，所述通信芯片的CANH引脚通过所述共模滤波器的第一线圈同时与所述第一电阻的一端和所述第一电容的一端相连，所述通信芯片的CANL引脚通过所述共模滤波器的第二线圈同时与所述第二电阻的一端和所述第二电容的一端相连，所述第三电容的一端同时与所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端相连，所述共模滤波器与所述第一电阻的连接处用于接入来自所述车身控制器的CANH信号，所述共模滤波器与所述第二电阻的连接处用于接入来自所述车身控制器的CANL信号，所述供电电源同时与所述通信芯片的供电电压输入引脚、所述第四电容的一端和所述第五电容的一端相连；

所述通信芯片的接地引脚、所述第一电容的另一端、所述第二电容的另一端、所述第三电容的另一端、所述第四电容的另一端和所述第五电容的另一端均接地。综上所述，本实用新型的有益效果在于：提供一种无人驾驶电子油门改装系统，通过在原车辆的电子油门踏板和电子油门线束接口之间接入控制模块，接收并记录电子油门踏板的输出信号；在进行无人驾驶时，远程控制平台下达指令车身控制器上，再由车身控制器转发至控制模块上控制模块输出事先记录的电子油门踏板的输出信号至电子油门线束接口，即可控制车辆的油门量，实现电子油门的功能；在人工驾驶时，转发电子油门踏板的输出信号至电子油门线束接口即可。可见，本实用新型保留原来油门踏板的功能，也能轻易地实现在无人驾驶时准确的模拟油门踏板的功能。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种无人驾驶电子油门改装系统的系统框图；

图2为本实用新型实施例的一种无人驾驶电子油门改装系统的通信模块的具体电路连接示意图。

标号说明：

1、控制模块；2、通信模块；3、车身控制器；4、车辆的电子油门踏板；5、电子油门线束接口；6、控制器；7、模数转换器；8、数模转换器；9、第一接口；10、第二接口；11、远程控制平台；

C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容；C4、第四电容；C5、第五电容；

L1、共模滤波器；

R1、第一电阻；R2、第二电阻；

U1、通信芯片；

VCC、供电电源。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1和图2，一种无人驾驶电子油门改装系统，包括控制模块1和用于与车身控制器3通信的通信模块2；

所述控制模块1分别与通信模块2、车辆的电子油门踏板4的信号输出端和电子油门线束接口5相连。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：提供一种无人驾驶电子油门改装系统，通过在原车辆的电子油门踏板4和电子油门线束接口5之间接入控制模块1，接收并记录电子油门踏板的输出信号；在进行无人驾驶时，远程控制平台11下达指令车身控制器3上，再由车身控制器3转发至控制模块1上控制模块1输出事先记录的电子油门踏板的输出信号至电子油门线束接口5，即可控制车辆的油门量，实现电子油门的功能；在人工驾驶时，转发电子油门踏板的输出信号至电子油门线束接口5即可。可见，本实用新型保留原来油门踏板的功能，也能轻易地实现在无人驾驶时准确的模拟油门踏板的功能。

进一步地，所述控制模块1包括控制器6、模数转换器7和数模转换器8；

所述控制器6分别与所述通信模块2、所述模数转换器7和所述数模转换器8相连，所述模数转换器7与电子油门踏板的信号输出端相连，所述数模转换器8与电子油门线束接口5相连。

从上述描述可知，控制器6通过模数转换器7将电子油门踏板输出的模拟信号转换成数字信号，以便于自身对该信号进行相应地记录和处理。相应地，在需要进行油门控制时，控制器6通过数模转换器8将自身输出的数字信号转换成适用于电子油门线束接口5接收的模拟信号，从而完成对车辆的油门量的控制。由此，

进一步地，所述控制器6与所述数模转换器8通过I2C总线相连。

从上述描述可知，I2C总线只需要一根数据线和一根时钟线即可实现控制器6与数模转换器8之间的数据通信，其在硬件结构上简化了走线设计，具有极低的电流消耗，可抗高噪声干扰。

进一步地，还包括第一接口9；

所述模数转换器7通过所述第一接口9与电子油门踏板的信号输出端相连。

从上述描述可知，油门改装系统在使用时只需将电子油门踏板的信号输出端接线插入第一接口9，即可实现与模数转换器7相连，使得油门改装系统安装方便，能够适用于任何带电子油门的车辆的无人驾驶改装设计。

进一步地，还包括第二接口10；

所述数模转换器8通过所述第二接口10与电子油门线束接口5相连。

从上述描述可知，油门改装系统设有第二接口10，用于将车辆上的电子油门线束接口5连入数模转换器8，使得硬件设施之间的连接简单方便，能够适用于任何带电子油门的车辆的无人驾驶改装设计。

进一步地，所述通信模块2与车身控制器3的通信方式为控制器6局域网络通信。

从上述描述可知，通信模块2将控制模块1连入整车的控制器6局域网络之中，用于方便操作人员在远程通过车身控制器3向控制模块1下达命令。控制器6局域网络通信的结构简单，传输的实时性也比较高。

进一步地，所述通信模块2包括通信芯片U1、共模滤波器L1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和供电电源VCC；

所述通信芯片U1与所述控制器6相连，所述通信芯片U1的CANH引脚通过所述共模滤波器L1的第一线圈同时与所述第一电阻R1的一端和所述第一电容C1的一端相连，所述通信芯片U1的CANL引脚通过所述共模滤波器L1的第二线圈同时与所述第二电阻R2的一端和所述第二电容C2的一端相连，所述第三电容C3的一端同时与所述第一电阻R1的另一端和所述第二电阻R2的另一端相连，所述共模滤波器L1与所述第一电阻R1的连接处用于接入来自所述车身控制器3的CANH信号，所述共模滤波器L1与所述第二电阻R2的连接处用于接入来自所述车身控制器3的CANL信号，所述供电电源VCC同时与所述通信芯片U1的供电电压输入引脚、所述第四电容C4的一端和所述第五电容C5的一端相连；

所述通信芯片U1的接地引脚、所述第一电容C1的另一端、所述第二电容C2的另一端、所述第三电容C3的另一端、所述第四电容C4的另一端和所述第五电容C5的另一端均接地。

从上述描述可知，上述为通信模块2的具体电路设计。共模滤波器L1可用于消除信号中的干扰部分，增加通信的稳定性。第四电容C4和第五电容C5均为旁路电容，可滤除信号中的高频噪声。请参照图1，本实用新型的实施例一为：

一种无人驾驶电子油门改装系统，如图1所示，包括控制模块1和用于与车身控制器3通信的通信模块2。其中，控制模块1分别与通信模块2、车辆的电子油门踏板4的信号输出端和电子油门线束接口5相连。通信模块2与车身控制器3的通信方式为控制器6局域网络通信。

本实施例子的一个具体的应用过程为：

在无人驾驶车辆的行驶过程中，操作人员若想要改变车辆的油门量，可通过远程控制平台11发出指令至车身控制器3上。车身控制器3则通过控制器6局域网络将指令转发至控制模块1上。控制模块1在收到指令后，便开始向车辆的电子油门线束接口5输出控制信号。其中，控制信号可以是事先采集电子油门踏板的输出信号并进行模拟得到。

应当知晓的是，本实施例和以下实施例的改进主要在于对车辆的电子油门踏板4和电子油门线束接口5之间增设控制模块1等结构设计，至于远程控制平台11下达指令、控制模块1采集和模拟电子油门踏板的输出信号以及向电子油门线束接口5输出控制信号的方法，通过现有的计算方法和编程设计即可实现，在本实施例和以下实施例不进行赘述。

请参照图1，本实用新型的实施例二为：

一种无人驾驶电子油门改装系统，在上述实施例一的基础上，如图1所示，还包括第一接口9和第二接口10。控制模块1包括控制器6、模数转换器7和数模转换器8。其中，控制器6分别与通信模块2、模数转换器7和数模转换器8相连。控制器6与数模转换器8通过I2C总线相连。模数转换器7通过第一接口9与电子油门踏板的信号输出端相连。数模转换器8通过第二接口10与电子油门线束接口5相连。并且，控制器6的具体型号为FS32K116。在其他等同实施例中，控制器6还可以采用其他具有数据处理能力的芯片。

在本实施例中，电子油门踏板输出的模拟信号由模数转换器7转换成数字信号，并发送给控制器6。相应地，控制器6在向电子油门线束接口5输出控制信号是数字信号，需要由数模转换器8进行转换。并且，本实施例子的油门改装系统采用的接口化的结构设计，在对车辆进行无人驾驶的油门系统改装时，只需将原车辆上的电子油门踏板的信号输出端和电子油门线束接口5对应接入第一接口9和第二接口10即可，对与一般带电子油门的车辆都能够适用，安装方便，接线简单。

请参照图2，本实用新型的实施例三为：

一种无人驾驶电子油门改装系统，在上述实施例一或二的基础上，如图2所示，通信模块2包括通信芯片U1、共模滤波器L1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和供电电源VCC。其中，通信芯片U1与控制器6相连，通信芯片U1的CANH引脚通过共模滤波器L1的第一线圈同时与第一电阻R1的一端和第一电容C1的一端相连，通信芯片U1的CANL引脚通过共模滤波器L1的第二线圈同时与第二电阻R2的一端和第二电容C2的一端相连，第三电容C3的一端同时与第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的另一端相连，共模滤波器L1与第一电阻R1的连接处用于接入来自车身控制器3的CANH信号，共模滤波器L1与第二电阻R2的连接处用于接入来自车身控制器3的CANL信号，供电电源VCC同时与通信芯片U1的供电电压输入引脚、第四电容C4的一端和第五电容C5的一端相连。通信芯片U1的接地引脚、第一电容C1的另一端、第二电容C2的另一端、第三电容C3的另一端、第四电容C4的另一端和第五电容C5的另一端均接地。在进行通信时，处理器通过通信芯片U1接收车身控制器3上的整车CAN网络的通信信号即可。

综上所述，本实用新型公开了一种无人驾驶电子油门改装系统，提供一种无人驾驶电子油门改装系统，通过第一接口和第二接口将在原车辆的电子油门踏板和电子油门线束接口接入控制模块，通过控制模块接收并记录电子油门踏板的输出信号；在进行无人驾驶时，接收操作人员在远程控制平台下达指令车身控制器上，再由车身控制器转发至控制模块上控制模块输出事先记录的电子油门踏板的输出信号至电子油门线束接口，即可控制车辆的油门量，实现电子油门的功能；在人工驾驶时，转发电子油门踏板的输出信号至电子油门线束接口即可。可见，本实用新型保留原来油门踏板的功能，也能轻易地实现在无人驾驶时准确的模拟油门踏板的功能。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种无人驾驶电子油门改装系统，其特征在于，包括控制模块和用于与车身控制器通信的通信模块；

所述控制模块分别与通信模块、车辆的电子油门踏板的信号输出端和电子油门线束接口相连。

2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶电子油门改装系统，其特征在于，所述控制模块包括控制器、模数转换器和数模转换器；

所述控制器分别与所述通信模块、所述模数转换器和所述数模转换器相连，所述模数转换器与电子油门踏板的信号输出端相连，所述数模转换器与电子油门线束接口相连。

3.根据权利要求2所述的一种无人驾驶电子油门改装系统，其特征在于，所述控制器与所述数模转换器通过I2C总线相连。

4.根据权利要求2所述的一种无人驾驶电子油门改装系统，其特征在于，还包括第一接口；

所述模数转换器通过所述第一接口与电子油门踏板的信号输出端相连。

5.根据权利要求2所述的一种无人驾驶电子油门改装系统，其特征在于，还包括第二接口；

所述数模转换器通过所述第二接口与电子油门线束接口相连。

6.根据权利要求1所述的一种无人驾驶电子油门改装系统，其特征在于，所述通信模块与车身控制器的通信方式为控制器局域网络通信。

7.根据权利要求6所述的一种无人驾驶电子油门改装系统，其特征在于，所述通信模块包括通信芯片、共模滤波器、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容和供电电源；

所述通信芯片与所述控制器相连，所述通信芯片的CANH引脚通过所述共模滤波器的第一线圈同时与所述第一电阻的一端和所述第一电容的一端相连，所述通信芯片的CANL引脚通过所述共模滤波器的第二线圈同时与所述第二电阻的一端和所述第二电容的一端相连，所述第三电容的一端同时与所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端相连，所述共模滤波器与所述第一电阻的连接处用于接入来自所述车身控制器的CANH信号，所述共模滤波器与所述第二电阻的连接处用于接入来自所述车身控制器的CANL信号，所述供电电源同时与所述通信芯片的供电电压输入引脚、所述第四电容的一端和所述第五电容的一端相连；

所述通信芯片的接地引脚、所述第一电容的另一端、所述第二电容的另一端、所述第三电容的另一端、所述第四电容的另一端和所述第五电容的另一端均接地。

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