一种基于路况感知的油门自适应控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于路况感知的油门自适应控制系统及方法，该系统包含雷达模块、视觉模块、传感器模块、油门控制模块、电动汽车控制模块、电机驱动模块、外部传动机构，该方法为传感器模块实时发送采集的加速度数据信息得到路况信息，雷达模块实时采集电动汽车与障碍物之间的距离，视觉模块实时采集路面实时视频图像数据得到限速信息，电动汽车控制模块通过判断路况信息，并结合电动汽车实际行驶速度及目标速度对电动汽车行驶速度进行精准调节，在目标速度动态变化时，该系统能及时自适应调整电动汽车行驶速度，提高了速度调整的实时性，同时在速度调整的同时电源模块进行能量回收，提高电动汽车续航能力。提高电动汽车续航能力。提高电动汽车续航能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于路况感知的油门自适应控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及油门自适应控制领域，尤其涉及一种基于路况感知的油门自适应控制系统及方法。

技术介绍

[0002]电动汽车是一种新能源车，是当前排放政策下的一种新型环保汽车。通常燃油车的油门控制是通过电子油门控制节气门的张合角度，以控制发动机的转速，电动汽车的油门其实是指电动汽车的油门踏板，由油门踏板控制电动汽车驱动器，以控制电动汽车电机的转速从而控制车速。
[0003]而目前不管是燃油车还是电动汽车，油门的自动控制通常出现在定速巡航或自适应巡航中。定速巡航是以设定速度为目标值，ECU(Electronic Control Unit电子控制单元)通过控制发动机转速来控制车速与设定车速相符，在重新踩下油门踏板或制动踏板后，自动取消定速巡航。自适应巡航是指在设定速度范围内，根据前车的速度进行加减速，也就是一种速度跟随的巡航方式，比定速巡航适用的范围广，但对不同路况使用也具有一定的局限性。
[0004]因此现阶段无论定速巡航还是自适应巡航，油门的自动控制都是基于设定车速或基于前车车速，通过计算车辆车速与目标值进行闭环控制以达到油门的自动控制，在驾驶员油门或制动介入后自动控制关闭，因此油门的自动控制与调速不能同时存在，同时油门的自动控制未考虑路况，控制方式被动，造成驾驶员驾驶舒适度不够高，燃油车或电动汽车的能耗增大。
[0005]如何保证电动汽车油门的自动控制在行驶的全程生效，提升驾驶舒适度及降低能耗成为目前需要解决的问题。

技术实现思路
r/>[0006]本专利技术所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种基于路况感知的油门自适应控制系统，包含雷达模块、视觉模块、传感器模块、油门控制模块、电动汽车控制模块、电机驱动模块、电源模块、外部传动机构，其中：
[0007]所述油门控制模块与电动汽车控制模块相连，发送目标速度到电动汽车控制模块；
[0008]所述雷达模块与电动汽车控制模块相连，发送监测的距离数据到电动汽车控制模块，接收电动汽车控制模块发送的距离检测控制指令；
[0009]所述视觉模块与电动汽车控制模块相连，发送采集的实时视频图像数据到电动汽车控制模块，接收电动汽车控制模块发送的图像检测控制指令；
[0010]所述传感器模块与电动汽车控制模块相连，发送采集的加速度数据信息到电动汽车控制模块，接收电动汽车控制模块发送的加速度检测控制指令；
[0011]所述电动汽车控制模块与电机驱动模块相连，用于依据目标速度、距离数据、实时
视频图像数据、加速度数据信息得到速度控制指令，并发送该速度控制指令至电机驱动模块，并接收电机驱动模块反馈的状态数据；
[0012]所述电源模块与电动汽车控制模块相连，接收电动汽车控制模块发送的能量回收指令，并反馈电源模块状态数据至电动汽车控制模块；
[0013]所述电源模块还与电机驱动模块相连，通过电机驱动模块的转动，转换动能为电能，为电源模块充电；
[0014]所述外部传动机构与电机驱动模块和电动汽车控制模块分别相连，依据电机驱动模块输出的电机转速带动外部传动机构动作，从而驱动电动汽车行驶，外部传动机构通过其车速检测部件发送实际行驶速度至电动汽车控制模块。
[0015]进一步的，所述油门控制模块输出的目标速度为数字量信号，该数字量信号通过车载CAN总线传输至电动汽车控制模块。
[0016]进一步的，所述视觉模块包含图像识别模块及摄像头，图像识别模块与摄像头相连，摄像头将采集的实时视频图像数据发送至图像识别模块，图像识别模块通过预设的图像识别算法获取实时视频图像数据中的路况标志信息，图像识别模块再通过车载CAN总线发送路况标志信息至电动汽车控制模块。
[0017]进一步的，所述摄像头为1300W高清摄像头。
[0018]进一步的，所述传感器模块为6轴加速度传感器。
[0019]进一步的，所述电机驱动模块包含电机驱动器、驱动电机，电机驱动器分别与电动汽车控制模块和驱动电机相连，驱动电机与外部传动机构相连，电机驱动器接收电动汽车控制模块发送的速度控制指令，发送驱动信号至驱动电机，驱动电机接收电机驱动器发送的驱动信号，按驱动信号进行转动，并带动外部传动机构动作，从而驱动电动汽车行驶，同时驱动电机与电源模块相连，将动能转化为电能，给电源模块充电。
[0020]本专利技术还提供一种基于路况感知的油门自适应控制方法，包含以下步骤：
[0021]S1：油门控制模块设置电动汽车目标速度；
[0022]S2：电动汽车控制模块采集电动汽车实时行驶速度及电机转速；
[0023]S3：传感器模块实时发送采集的加速度数据信息，雷达模块实时采集电动汽车与障碍物之间的距离数据，视觉模块实时采集路面实时视频图像数据；
[0024]S4：电动汽车控制模块分析加速度数据信息、电动汽车与障碍物之间的距离数据、实时视频图像数据，并结合电动汽车实际行驶速度及设置的目标速度得到需调整的速度值；
[0025]S5：电动汽车控制模块依据需调整的速度值发送速度控制指令至电机驱动模块，电机驱动模块再带动外部传动机构动作，进行电动汽车速度调节，电动汽车控制模块同时发送能量回收指令至电源模块，进行能量回收；
[0026]S6：重复执行步骤S2
‑
S5直至达到目标速度。
[0027]进一步的，所述步骤S4包含以下具体步骤：
[0028]S41：电动汽车控制模块接收传感器模块发送的加速度数据信息，紧接着电动汽车控制模块对加速度数据信息进行解析，获取加速度分量，通过加速度分量得到当前电动汽车行驶方向，再获取加速度分量中的重力分量，电动汽车控制模块将电动汽车行驶方向与加速度数据信息中的重力分量进行比对，若重力分量与电动汽车行驶方向相同，则电动汽
车行驶的路况为下坡，若重力分量与行驶方向相反，则电动汽车行驶的路况为上坡；
[0029]S42：电动汽车控制模块接收雷达模块发送的电动汽车与障碍物之间的距离，电动汽车控制模块将该距离与预设的限距进行比对，得到电动汽车的可调整距离；
[0030]S43：电动汽车控制模块接收视觉模块发送的实时视频图像数据，电动汽车控制模块提取实时视频图像数据中包含的限速标志，得到当前路面的限速信息；
[0031]S44：电动汽车控制模块得到电动汽车行驶的路况、可调整距离和限速信息后，依据预设规则得到需要调节的速度值。
[0032]进一步的，所述步骤S44包含以下具体步骤：
[0033]S441:电动汽车控制模块对得到的电动汽车行驶的路况、可调整距离和限速信息进行比对：
[0034]若电动汽车当前行驶速度大于限速，则需调整的速度值为限速速度值减去当前行驶速度值，结束本次计算；
[0035]若电动汽车当前行驶速度小于等于限速，且可调整距离小于0，则需调整的速度值为可调整距离除以预设时间得到的速度值，结束本次计算；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于路况感知的油门自适应控制系统，其特征在于，包含雷达模块、视觉模块、传感器模块、油门控制模块、电动汽车控制模块、电机驱动模块、电源模块、外部传动机构，其中：所述油门控制模块与电动汽车控制模块相连，发送目标速度到电动汽车控制模块；所述雷达模块与电动汽车控制模块相连，发送监测的距离数据到电动汽车控制模块，接收电动汽车控制模块发送的距离检测控制指令；所述视觉模块与电动汽车控制模块相连，发送采集的实时视频图像数据到电动汽车控制模块，接收电动汽车控制模块发送的图像检测控制指令；所述传感器模块与电动汽车控制模块相连，发送采集的加速度数据信息到电动汽车控制模块，接收电动汽车控制模块发送的加速度检测控制指令；所述电动汽车控制模块与电机驱动模块相连，用于依据目标速度、距离数据、实时视频图像数据、加速度数据信息得到速度控制指令，并发送该速度控制指令至电机驱动模块，并接收电机驱动模块反馈的状态数据；所述电源模块与电动汽车控制模块相连，接收电动汽车控制模块发送的能量回收指令，并反馈电源模块状态数据至电动汽车控制模块；所述电源模块还与电机驱动模块相连，通过电机驱动模块的转动，转换动能为电能，为电源模块充电；所述外部传动机构与电机驱动模块和电动汽车控制模块分别相连，依据电机驱动模块输出的电机转速带动外部传动机构动作，从而驱动电动汽车行驶，外部传动机构通过其车速检测部件发送实际行驶速度至电动汽车控制模块。2.根据权利要求1所述的一种基于路况感知的油门自适应控制系统，其特征在于，所述油门控制模块输出的目标速度为数字量信号，该数字量信号通过车载CAN总线传输至电动汽车控制模块。3.根据权利要求1所述的一种基于路况感知的油门自适应控制系统，其特征在于，所述视觉模块包含图像识别模块及摄像头，图像识别模块与摄像头相连，摄像头将采集的实时视频图像数据发送至图像识别模块，图像识别模块通过预设的图像识别算法获取实时视频图像数据中的路况标志信息，图像识别模块再通过车载CAN总线发送路况标志信息至电动汽车控制模块。4.根据权利要求3所述的一种基于路况感知的油门自适应控制系统，其特征在于，所述摄像头为1300W高清摄像头。5.根据权利要求1所述的一种基于路况感知的油门自适应控制系统，其特征在于，所述传感器模块为6轴加速度传感器。6.根据权利要求1所述的一种基于路况感知的油门自适应控制系统，其特征在于，所述电机驱动模块包含电机驱动器、驱动电机，电机驱动器分别与电动汽车控制模块和驱动电机相连，驱动电机与外部传动机构相连，电机驱动器接收电动汽车控制模块发送的速度控制指令，发送驱动信号至驱动电机，驱动电机接收电机驱动器发送的驱动信号，按驱动信号进行转动，并带动外部传动机构动作，从而驱动电动汽车行驶，同时驱动电机与电源模块相连，将动能转化为电能，给电源模块充电。7.一种基于路况感知的油门自适应控制方法，其特征在于，包含以下步骤：
S1：油门控制模块设置电动汽车目标速度；S2：电动汽车控制模块采集电动汽车实时行驶速度及电机转速；S3：传感器模块实时发送采集的加速度数据信息，雷达模块实时采集电动汽车与障碍物之间的距离数据，视觉模块实时采集路面实时视频图像数据；S4：电动汽车控制模块分析加速度数据信息、电动汽车与障碍物之间的距离数据、实时视频图像数据，并结合电动汽车实际行驶速度及设置的目标速度得到需调整的速度值；S5：电动汽车控制模块依据需调整的速度值发送速度控制指...

【专利技术属性】
技术研发人员：任强，田炜，黄武，蒋增文，
申请(专利权)人：中电鹏程智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：