一种车辆全电传操纵系统技术方案

本发明专利技术提出的一种车辆全电传操纵系统，属于地面车辆控制系统技术领域。包括：由电子模式杆、电子油门和刹车踏板、电子方向盘以及图形显示器构成的人机交互操纵界面，人机交互操纵界面反馈接口，上位机，传感器和执行机构；电子模式杆用于驾驶模式的选择，电子方向盘与踏板的机械信号通过人机操纵界面转化为电信号，并通过驾驶模式的选择在上位机内依据设定的规律被解析为相应目标控制量，该控制量传输至执行机构并转换为机械输出，并依次通过人机交互操纵界面反馈接口及其界面将相应操纵体验反馈给驾驶员。本发明专利技术将普通车辆的操纵界面到执行机构之间的一套机械传动设备以电信号处理替代，提高了操纵灵活性和安全性，同时降低了整车重量和复杂度。

A vehicle full telex control system

The invention provides a vehicle full transmission control system, which belongs to the technical field of ground vehicle control system. Includes man-machine electronic mode bar, electronic throttle and brake pedals, electronic steering wheel and graphic display of interactive manipulation interface, man-machine interface control feedback interface, computer, sensor and actuator; electronic rod is used for driving mode selection, mechanical signal electronic steering wheel and pedal through the man-machine control interface into the electrical signal, and by driving mode selection in PC based on a set of rules to be resolved to the corresponding control objectives, control the transmission amount to the actuator and converted to mechanical output, and in turn through the man-machine interface and feedback manipulation interface interface will experience the corresponding control feedback to the driver. The invention substitutes normal vehicle operation interface to a set of mechanical transmission equipment between actuators, and improves the handling flexibility and safety by reducing the vehicle weight and complexity.

【技术实现步骤摘要】
一种车辆全电传操纵系统
本专利技术属于地面车辆控制系统
，尤其涉及一种车辆全电传操纵系统。
技术介绍
地面车辆泛指各种不依赖于轨道的在地面运行的载人设备，按运动自由度受限情况分类，可分为非全向车辆和全向车辆。非全向车辆以日常道路上常见的汽车为例，只有前轮具备转向能力，后轮平面与车身侧面保持平行，因而转弯时后轴始终处于转弯轨迹的曲率半径的延长线上。全向车辆的车身指向和车辆质心运动速度矢量方向之间完全独立，在任意时刻可以独立地控制车身指向和车辆质心的运动速度矢量。现有的非全向车辆的操纵自由度只有两个：线速度和运动轨迹的曲率半径，因而操纵界面也相对简单，主要包含方向盘、踏板、换挡杆。通过常规的机械设计即可形成传统的四连杆转向系统，使方向盘转动时带动一个四连杆机构使车轮绕车轮纵轴偏转一个角度，进而车辆的前轮符合转向时的运动学规律，即车辆前轮速度矢量合成满足车身作曲率圆心在后轴延长线上的道路平面内的二维刚体转动。踏板对应的油门和刹车系统也可以由一系列机械传动装置完成操作。目前的自动驾驶系统均基于这种传统的机械传动方式，作动机构如电动机、电动推杆等，以并联的方式与传统的机械传动系统连接并带本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆全电传操纵系统，其特征在于，包括：人机交互操纵界面、人机交互操纵界面反馈接口、上位机、传感器和执行机构；人机交互操纵界面包括电子模式杆、电子油门和刹车踏板、电子方向盘以及图形显示器；其中，所述电子模式杆接收驾驶员的模式选择操作，并将该模式选择操作转化为模式选择电信号传输至上位机；所述电子油门和刹车踏板接收驾驶员的踏板踩入深度操作，并将油门踏板踩入深度操作转化为速度控制电信号、将刹车踏板踩入深度转化为制动力控制信号传输至上位机；所述电子方向盘接收驾驶员的转向操作，并将该转向操作转化为方向盘的转动角度电信号；该电子方向盘上还设有多个功能按钮，将各按钮所对应的操作转化为相应功能的电信号；电子...

【技术特征摘要】
1.一种车辆全电传操纵系统，其特征在于，包括：人机交互操纵界面、人机交互操纵界面反馈接口、上位机、传感器和执行机构；人机交互操纵界面包括电子模式杆、电子油门和刹车踏板、电子方向盘以及图形显示器；其中，所述电子模式杆接收驾驶员的模式选择操作，并将该模式选择操作转化为模式选择电信号传输至上位机；所述电子油门和刹车踏板接收驾驶员的踏板踩入深度操作，并将油门踏板踩入深度操作转化为速度控制电信号、将刹车踏板踩入深度转化为制动力控制信号传输至上位机；所述电子方向盘接收驾驶员的转向操作，并将该转向操作转化为方向盘的转动角度电信号；该电子方向盘上还设有多个功能按钮，将各按钮所对应的操作转化为相应功能的电信号；电子方向盘将所述转动角度电信号和功能电信号均传输至上位机；所述图形显示器通过人机交互操纵界面反馈接口接收上位机根据对车辆的实际控制情况反馈给驾驶员感知车辆运动状态的视觉信息；所述传感器包括运动传感器和周围环境传感器；其中，所述运动传感器通过采集车辆质心的运动信息来感知车辆真实运动状态信息，并与通过执行机构反解得到的车辆真实运动状态信息进行数据融合以提高测量精度；所述周围环境传感器通过采集辅助驾驶决策和与人机交互操纵界面反馈接口间进行传输的环境信息来感知车辆周围环境信息；所述人机交互操纵界面反馈接口包括力反馈接口和多媒体反馈接口；其中，所述力反馈接口用于接收由上位机给出的力反馈信号，该信号由上位机通过执行机构的控制误差反馈计算得到，力反馈信号在人机交互操纵界面转化为机械操纵体验并通过电子方向盘反馈给驾驶员；所述多媒体反馈接口用于接收通过传感器获取的车辆周围环境信息和车辆真实运动状态信息后转化为图形影像，并通过图形显示器反馈给驾驶员；所述上...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨昊光，赵雪轩，施炯明，郑钢铁，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11