适于自动驾驶汽车的电动转向控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种适于自动驾驶汽车的电动转向控制系统，包括单片机、CAN收发模块、转向执行电机、角度传感器、扭矩传感器、故障诊断模块；单片机通过CAN收发模块与原车中央控制系统通讯；单片机将接收的原车中央控制系统发送的转向角度、角速度及转动方向信号进行解码处理，同时通过角度传感器采集的转向盘当前角度控制转向执行电机采取相应操作；扭矩传感器用于检测自动驾驶过程中是否有外部干预扭矩加施在方向盘上，当扭矩传感器检测的扭矩≥5Nm且持续时间大于设定阈值时，原车EPS控制器发送驾驶员干预方向盘标志位；故障诊断模块，用于当角度传感器出现零位丢失、永久性系统硬件故障时，发送硬件故障标志位，车辆退出自动驾驶模式。

【技术实现步骤摘要】
适于自动驾驶汽车的电动转向控制系统
本技术涉及自动驾驶汽车，尤其是涉及适于自动驾驶汽车的电动转向控制系统。
技术介绍
随着汽车工业的不断发展，如今越来越多的家庭拥有了家庭汽车。汽车一方面让我们的出行更加便捷，另一方面也给我们的生活带来了诸多不利，汽车造成的交通事故等原因给人们带来了极大的生命与财产损失。在此背景下，伴随着汽车智能化的发展与网络的普及，无人驾驶汽车横空而出，无人驾驶汽车电动转向系统如何实现准确自动转向，成为本领域技术人员研究的重要课题。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种适于自动驾驶汽车的电动转向控制系统，在电动汽车原有助力转向控制的基础实现自动转向控制功能。为实现上述目的，本技术采取下述技术方案：本技术所述适于自动驾驶汽车的电动转向控制系统，包括单片机、CAN收发模块、转向执行电机、角度传感器、扭矩传感器、故障诊断模块；所述单片机通过所述CAN收发模块与车载中央控制系统通讯；CAN收发模块传输的数据包括人工/智能信号和转向角度、转向角速度、回传角度、回传角速度及回传力矩数据信号；单片机将接收的所述车载中央控制系统发送的转向角度、角速度及转动方向信号进行解码处理，同时通过所述角度传感器采集的转向盘当前角度，经内部程序运算后控制所述转向执行电机采取相应的正转、反转、加速、减速、停止操作；所述扭矩传感器用于检测自动驾驶过程中是否有外部干预扭矩加施在方向盘上，并将检测数据通过CAN收发模块发送给车载中央控制系统；当扭矩传感器检测的扭矩≥5Nm且持续时间大于设定阈值时，车载EPS控制器发送驾驶员干预方向盘标志位；当车速≥40km/h时，所述车载EPS控制器发送车速超出设定阈值标志位；所述故障诊断模块，用于当角度传感器出现故障或零位丢失时，向车载中央控制系统发送故障信息，车载EPS控制器发送角度传感器故障标志位；当检测到永久性系统硬件故障时，发送硬件故障标志位，车辆退出自动驾驶模式。所述车载EPS控制器发送角度传感器故障标志位，包括：当目标转角数据连续三次＞10°或单次＞15°不响应时，则执行上一次目标转角数值，同时发送目标角度超范围标志位。本技术在基型车的EPS（电动助力转向系统）控制器的基础上匹配自动驾驶控制器进行软件开发，在助力转向控制的基础上增加自动转向控制功能，保留人工模式下的助力转向功能；因此可实施性强，无需新开发硬件系统。由车载EPS控制器计算转向力矩，驱动转向执行电机实现转向操作，并反馈系统执行或系统当前状态，当出现异常时退出自动驾驶模式时，反馈退出状态原因，大大提高了自动驾驶汽车的安全可靠性。附图说明图1是本技术的控制系统结构示意图。图2是本技术的控制流程框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述实施例。如图1、2所示，本技术所述适于自动驾驶汽车的电动转向控制系统，包括单片机、CAN收发模块、转向执行电机、角度传感器、扭矩传感器、故障诊断模块；所述单片机通过所述CAN收发模块与车载中央控制系统通讯；CAN收发模块传输的数据包括人工/智能信号和转向角度、转向角速度、回传角度、回传角速度及回传力矩数据信号；单片机将接收的所述车载中央控制系统发送的转向角度、角速度及转动方向信号进行解码处理，同时通过所述角度传感器采集的转向盘当前角度，经内部程序运算后控制所述转向执行电机采取相应的正转、反转、加速、减速、停止操作；所述扭矩传感器用于检测自动驾驶过程中是否有外部干预扭矩加施在方向盘上，并将检测数据通过CAN收发模块发送给车载中央控制系统；当扭矩传感器检测的扭矩≥5Nm且持续时间大于设定阈值时，车载EPS（英文ElectricPowerSteering的缩写,电动助力转向系统）控制器发送驾驶员干预方向盘标志位；当车速≥40km/h时，所述车载EPS控制器发送车速超出设定阈值标志位；所述故障诊断模块，用于当角度传感器出现故障或零位丢失时，向车载中央控制系统发送故障信息，车载EPS控制器发送角度传感器故障标志位；当检测到永久性系统硬件故障时，发送硬件故障标志位，车辆退出自动驾驶模式。车载EPS控制器发送角度传感器故障标志位，包括：当目标转角数据连续三次＞10°或单次＞15°不响应时，则执行上一次目标转角数值，同时发送目标角度超范围标志位。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适于自动驾驶汽车的电动转向控制系统，其特征在于：包括单片机、CAN收发模块、转向执行电机、角度传感器、扭矩传感器、故障诊断模块；所述单片机通过所述CAN收发模块与车载中央控制系统通讯；CAN收发模块传输的数据包括人工/智能信号和转向角度、转向角速度、回传角度、回传角速度及回传力矩数据信号；单片机将接收的所述车载中央控制系统发送的转向角度、角速度及转动方向信号进行解码处理，同时通过所述角度传感器采集的转向盘当前角度，经内部程序运算后控制所述转向执行电机采取相应的正转、反转、加速、减速、停止操作；所述扭矩传感器用于检测自动驾驶过程中是否有外部干预扭矩加施在方向盘上，并将检测数据通过CAN收发模块发送给车载中央控制系统；当扭矩传感器检测的扭矩≥5Nm且持续时间大于设定阈值时，车载EPS（英文ElectricPowerSteering的缩写,电动助力转向系统）控制器发送驾驶员干预方向盘标志位；当车速≥40km/h时，所述车载EPS控制器发送车速超出设定阈值标志位；所述故障诊断模块，用于当角度传感器出现故障或零位丢失时，向车载中央控制系统发送故障信息，车载EPS控制器发送角度传感器故障标志位；当检测到永久性系统硬件故障时，发送硬件故障标志位，车辆退出自动驾驶模式。/n...

【技术特征摘要】
1.一种适于自动驾驶汽车的电动转向控制系统，其特征在于：包括单片机、CAN收发模块、转向执行电机、角度传感器、扭矩传感器、故障诊断模块；所述单片机通过所述CAN收发模块与车载中央控制系统通讯；CAN收发模块传输的数据包括人工/智能信号和转向角度、转向角速度、回传角度、回传角速度及回传力矩数据信号；单片机将接收的所述车载中央控制系统发送的转向角度、角速度及转动方向信号进行解码处理，同时通过所述角度传感器采集的转向盘当前角度，经内部程序运算后控制所述转向执行电机采取相应的正转、反转、加速、减速、停止操作；所述扭矩传感器用于检测自动驾驶过程中是否有外部干预扭矩加施在方向盘上，并将检测数据通过CAN收发模块发送给车载中央控制系统；当扭矩传感器检测的扭矩≥5Nm且持续...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新辉，张全成，孙伟，张汝林，蒋世杰，刘斯云，罗沛，代郑威，高璐，杨飞飞，魏斐，方正，任龙辉，
申请(专利权)人：郑州日产汽车有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41