一種集成化車輛智能底盤系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種集成化車輛智能底盤系統(tǒng)，用于集成化控制具有無人駕駛和/或遙控駕駛功能的汽車，汽車通過模式切換方式進入集成化控制狀態(tài)，包括：智能底盤控制器，位于汽車車身內(nèi)部，用于作為汽車底盤的總控裝置；電控驅(qū)動模塊，分別與兩個或四個車輪和智能底盤控制器連接，用于控制汽車啟動、前進與后退；電控轉(zhuǎn)向模塊，分別與智能底盤控制器和汽車車身前端的兩個車輪連接，用于控制汽車的轉(zhuǎn)向；電控制動模塊，分別與兩個或四個車輪和智能底盤控制器連接，用于制動汽車；信號傳輸模塊，用于接收遙控信號并向周邊環(huán)境發(fā)送汽車的狀態(tài)信號。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有集成程度高、節(jié)約成本、功能擴展幅度大以及數(shù)據(jù)環(huán)境友好等優(yōu)點。
【專利說明】
一種集成化車輛智能底盤系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及汽車領(lǐng)域，尤其是涉及一種集成化車輛智能底盤系統(tǒng)。【背景技術(shù)】
[0002]目前，各類乘用車數(shù)量越來越多，其對能源的消耗及占用各類社會資源讓人們越來越難以承受，無人駕駛、新能源和智能化漸成汽車未來發(fā)展方向。其中凡涉及無人駕駛和遙控駕駛技術(shù)的車輛都無疑是驅(qū)動系統(tǒng)、底盤和電子電控高度集成的產(chǎn)物，如美國谷歌公司推出的無人駕駛汽車及比亞迪、路虎等傳統(tǒng)汽車公司陸續(xù)推出的遙控駕駛等技術(shù)。
[0003]完成此類功能需要涵蓋車輛速度范圍和復(fù)雜使用工況，需要具備高度集成的電子化和復(fù)雜的底盤類電控產(chǎn)品的協(xié)同工作，導(dǎo)致技術(shù)難度和開發(fā)成本、周期的大幅度提高，成為大批量使用的主要障礙。
[0004]查閱文獻發(fā)現(xiàn)，目前集成化智能底盤的相關(guān)發(fā)明專利或技術(shù)資料都集中于實現(xiàn)或提升某項功能，提高系統(tǒng)集成度，尚無系統(tǒng)性提出集成化智能底盤系統(tǒng)的概念。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對上述問題提供一種集成程度高、節(jié)約成本、功能擴展幅度大以及數(shù)據(jù)環(huán)境友好的集成化車輛智能底盤系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]—種集成化車輛智能底盤系統(tǒng)，用于集成化控制具有無人駕駛和/或遙控駕駛功能的汽車，所述汽車通過模式切換方式進入集成化控制狀態(tài)，所述集成化車輛智能底盤系統(tǒng)包括:
[0008]智能底盤控制器，位于汽車車身內(nèi)部，用于作為汽車底盤的總控裝置；
[0009]驅(qū)動模塊，分別與兩個或四個車輪和智能底盤控制器連接，用于控制汽車啟動、前進與后退；
[0010]電控轉(zhuǎn)向模塊，分別與智能底盤控制器和汽車車身前端的兩個車輪連接，用于控制汽車的轉(zhuǎn)向；
[0011]電控制動模塊，分別與兩個或四個車輪和智能底盤控制器連接，用于制動汽車；
[0012]信號傳輸模塊，與智能底盤控制器連接，用于接收遙控信號、采集周邊環(huán)境信息以及向周邊環(huán)境發(fā)送汽車的狀態(tài)信號。
[0013]所述驅(qū)動模塊包括:
[0014]動力驅(qū)動單元，分別連接兩個或四個車輪，用于控制車輪的前轉(zhuǎn)和后轉(zhuǎn)；
[0015]動力驅(qū)動單元控制器，分別連接動力驅(qū)動單元和智能底盤控制器，用于將智能底盤控制器的驅(qū)動指令傳輸至動力驅(qū)動單元。
[0016]所述電控轉(zhuǎn)向模塊包括:
[0017]轉(zhuǎn)向梯形，與汽車車身前端的兩個車輪連接，用于控制車輪的轉(zhuǎn)向；
[0018]轉(zhuǎn)向管柱，與轉(zhuǎn)向梯形連接，用于通過轉(zhuǎn)向梯形控制車輪轉(zhuǎn)向；
[0019]轉(zhuǎn)向控制器，分別連接轉(zhuǎn)向管柱和智能底盤控制器，用于將智能底盤控制器的轉(zhuǎn)向指令傳輸至轉(zhuǎn)向管柱。
[0020]所述電控制動模塊包括:
[0021]制動輪邊執(zhí)行機構(gòu)，分別與兩個或四個車輪連接，用于制動車輪；
[0022]制動控制器，分別連接制動輪邊執(zhí)行機構(gòu)和智能底盤控制器，用于將智能底盤控制器的制動指令傳輸至制動輪邊執(zhí)行機構(gòu)。[〇〇23]所述信號傳輸模塊包括:[〇〇24]信號接收單元，與智能底盤控制器連接，用于接收遙控信號和采集周邊環(huán)境信息， 并將遙控信號和周邊環(huán)境信息傳送至智能底盤控制器；
[0025]信號發(fā)射單元，與智能底盤控制器連接，用于將汽車的狀態(tài)信息發(fā)送至周邊環(huán)境。
[0026]所述信號接收單元包括第一信號接收器和第二信號接收器，所述第一信號接收器位于汽車車身前端，所述第二信號接收器位于汽車車身后端。
[0027]所述集成化車輛智能底盤系統(tǒng)還包括自防護模塊，所述自防護模塊包括涂有導(dǎo)電層的塑料屏蔽罩。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0029](1)使用模式切換方式進入控制狀態(tài)，不對車輛原有功能或性能產(chǎn)生影響。
[0030](2)通過智能底盤控制器，實現(xiàn)了在底盤系統(tǒng)層級對采用無人駕駛和遙控駕駛技術(shù)的汽車的集成控制，集成程度高。
[0031](3)基于現(xiàn)有車輛各系統(tǒng)的電控基礎(chǔ)，采用智能底盤控制器集成開發(fā)，新增模塊少，節(jié)約了成本。
[0032](4)通過安裝該集成化車輛智能底盤系統(tǒng)，可以對各類車輛尤其是新能源類車輛實現(xiàn)在無人駕駛的情況下低速自動入位和出位、低速遙控駕駛和高速無人駕駛等功能。
[0033](5)該集成化車輛智能底盤系統(tǒng)對底盤系統(tǒng)采用模塊化服務(wù)，自成系統(tǒng)，便于維修管理。
[0034](6)由于該集成化車輛智能底盤系統(tǒng)各個功能模塊化，因而便于根據(jù)車輛需求定制不同的智能化功能，同時也便于功能的擴展。
[0035](7)由于該集成化車輛智能底盤系統(tǒng)包含信號傳輸模塊，可以接收周圍環(huán)境信號并發(fā)射車輛狀態(tài)信號，因此該系統(tǒng)也可為車輛運行的大交通系統(tǒng)如道路管理、停車場、照明燈、信號指示燈等各類社會資源的優(yōu)化管理使用提供實時數(shù)據(jù)支持。
[0036](8)設(shè)有自防護模塊，可以防止腐蝕和電磁干擾?！靖綀D說明】[0〇37]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0038]其中，1為汽車車身，2為轉(zhuǎn)向梯形，3為轉(zhuǎn)向管柱，4為轉(zhuǎn)向控制器，5為動力驅(qū)動單元，6為動力驅(qū)動單元控制器，7為第一信號接收器，8為車輛右前輪，9為車輛右后輪，10為制動控制器，11為智能底盤控制器，12為信號發(fā)射單元，13為第二信號接收器，14為車輛左后輪，15為車輛右后輪。【具體實施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。本實施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0040]如圖1所示，本發(fā)明提供的集成化車輛智能底盤系統(tǒng)，架設(shè)于車體架構(gòu)上，該車體架構(gòu)包括汽車車身1、前后左右四組車輪構(gòu)成的行駛系統(tǒng)，該集成化車輛智能底盤系統(tǒng)主要由電控驅(qū)動模塊、電控轉(zhuǎn)向模塊、電控制動模塊、智能底盤控制器11、信號傳輸模塊六部分組成。所述的電控驅(qū)動模塊包括動力驅(qū)動單元5(純電、混合驅(qū)動、燃油驅(qū)動且為自動變速裝置)和動力驅(qū)動單元控制器6,動力驅(qū)動單元5分別連接兩個或四個車輪，用于控制車輪的前轉(zhuǎn)和后轉(zhuǎn)，動力驅(qū)動單元控制器6分別連接動力驅(qū)動單元5和智能底盤控制器11，用于將智能底盤控制器11的驅(qū)動指令傳輸至動力驅(qū)動單元5;動力驅(qū)動單元5為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)。所述的電控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向梯形2、轉(zhuǎn)向管柱3和轉(zhuǎn)向控制器4，轉(zhuǎn)向梯形2與汽車車身前端的兩個車輪連接，用于控制車輪的轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向管柱3與轉(zhuǎn)向梯形2連接，用于通過轉(zhuǎn)向梯形2控制車輪轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向控制器4分別連接轉(zhuǎn)向管柱3和智能底盤控制器11，用于將智能底盤控制器11 的轉(zhuǎn)向指令傳輸至轉(zhuǎn)向管柱3。所述的電控制動系統(tǒng)包括制動控制器10和制動輪邊執(zhí)行機構(gòu)，制動輪邊執(zhí)行機構(gòu)分別與兩個或四個車輪連接，用于制動車輪;制動控制器10分別連接制動輪邊執(zhí)行機構(gòu)和智能底盤控制器11，用于將智能底盤控制器11的制動指令傳輸至制動輪邊執(zhí)行機構(gòu)。制動輪邊執(zhí)行機構(gòu)可采用液壓輪邊制動執(zhí)行器、安全鉗制動執(zhí)行器或電動制動執(zhí)彳丁器等現(xiàn)有結(jié)構(gòu)。
[0041]所述的智能底盤控制器11包括具備數(shù)據(jù)采集和運算功能的控制器，所述的信號傳輸模塊包括信號接收單元和信號發(fā)射單元，其中信號接收單元包括2組接收外界信號的傳感器，即第一信號接收器7和第二信號接收器13,信號發(fā)送單元包括1組發(fā)送車輛狀態(tài)信號的發(fā)射單元12。智能底盤控制器11與動力驅(qū)動單元控制器6、轉(zhuǎn)向控制器4、制動控制器10之間直接進行雙向數(shù)據(jù)通信，動力驅(qū)動單元控制器6與前后左右四組車輪行駛系統(tǒng)之間雙向數(shù)據(jù)通信，轉(zhuǎn)向控制器4與轉(zhuǎn)向管柱3之間雙向數(shù)據(jù)通信，制動控制器10與兩個或四個制動輪邊執(zhí)行機構(gòu)之間是單向數(shù)據(jù)通信。第一信號接收器7、第二信號接收器13、信號發(fā)射單元 12與智能底盤控制器11單向通信。[〇〇42] 上述智能底盤控制器11、動力驅(qū)動單元控制器6、轉(zhuǎn)向控制器4、制動控制器10設(shè)有自防護模塊，即涂有導(dǎo)電層的塑料屏蔽罩，可有效防止腐蝕和電磁干擾。上述第一信號接收器7、第二信號接收器13、信號發(fā)射單元12有一定的耐腐蝕、防電磁干擾和安全防護能力。上述各控制器及傳感器之間的連接線必須進行高效的耐腐蝕和防電磁干擾處理。上述通信應(yīng)符合車輛通信協(xié)議約定。上述各裝置不影響車輛現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，不影響車輛的正常使用功能。
[0043]上述集成化車輛智能底盤系統(tǒng)以適用于任何車輛類型的車體架構(gòu)為基體，在工作時，可通過車輛的遙控系統(tǒng)(鑰匙或手機)激活系統(tǒng)，此時車輛由驅(qū)動模塊實現(xiàn)前進、后退和能量回饋功能，通過電控轉(zhuǎn)向模塊實現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能，通過電控制動系統(tǒng)10實現(xiàn)車輛的制動停車和駐車功能。該集成化車輛智能底盤系統(tǒng)激活后，通過感知外界車位或周邊交通環(huán)境提供的引導(dǎo)信號，第一信號接收器7、第二信號接收器13接收到信號并輸入智能底盤控制器 11，智能底盤控制器11采用內(nèi)置算法估算車輛現(xiàn)有姿態(tài)與目標空間的相對位置，通過與驅(qū)動模塊、電控轉(zhuǎn)向模塊和電控制動模塊進行雙向通信，通過優(yōu)化計算引導(dǎo)電控轉(zhuǎn)向模塊、電控制動模塊和驅(qū)動模塊協(xié)同工作，調(diào)整車輛姿態(tài)，確保車輛以最優(yōu)狀態(tài)進入目標區(qū)域空間。當車輛達到預(yù)期位置后，當車輛驅(qū)動模塊靜止時，由智能底盤控制器發(fā)出指令，信號發(fā)射單元12對外部發(fā)出車輛達到預(yù)定狀態(tài)的信號，電控制動模塊進行停駐車制動操作，電控轉(zhuǎn)向模塊進行轉(zhuǎn)向回正操作，智能底盤自動進入目標空間區(qū)域任務(wù)達成。本發(fā)明利用了智能底盤控制器實現(xiàn)對底盤的智能控制，使車輛具備低速區(qū)域內(nèi)自動識別目標區(qū)域、自動進入目標區(qū)域并實現(xiàn)停車等一系列自動功能。車輛靜止后，通過遙控鑰匙或手機關(guān)閉系統(tǒng)或長時間后系統(tǒng)自動進入休眠狀態(tài)，直至被遙控鑰匙系統(tǒng)激活時，所有功能重置后重新投入使用。
【主權(quán)項】
1.一種集成化車輛智能底盤系統(tǒng)，用于集成化控制具有無人駕駛和/或遙控駕駛功能 的汽車，所述汽車通過模式切換方式進入集成化控制狀態(tài)，其特征在于，所述集成化車輛智 能底盤系統(tǒng)包括:智能底盤控制器，位于汽車車身內(nèi)部，用于作為汽車底盤的總控裝置；驅(qū)動模塊，分別與兩個或四個車輪和智能底盤控制器連接，用于控制汽車啟動、前進與 后退；電控轉(zhuǎn)向模塊，分別與智能底盤控制器和汽車車身前端的兩個車輪連接，用于控制汽 車的轉(zhuǎn)向；電控制動模塊，分別與四個車輪和智能底盤控制器連接，用于制動汽車；信號傳輸模塊，與智能底盤控制器連接，用于接收遙控信號、采集周邊環(huán)境信息以及向 周邊環(huán)境發(fā)送汽車的狀態(tài)信號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成化車輛智能底盤系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動模塊包括: 動力驅(qū)動單元，分別連接兩個或四個車輪，用于控制車輪的前轉(zhuǎn)和后轉(zhuǎn)；動力驅(qū)動單元控制器，分別連接動力驅(qū)動單元和智能底盤控制器，用于將智能底盤控 制器的驅(qū)動指令傳輸至動力驅(qū)動單元。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成化車輛智能底盤系統(tǒng)，其特征在于，所述電控轉(zhuǎn)向模塊包 括:轉(zhuǎn)向梯形，與汽車車身前端的兩個車輪連接，用于控制車輪的轉(zhuǎn)向；轉(zhuǎn)向管柱，與轉(zhuǎn)向梯形連接，用于通過轉(zhuǎn)向梯形控制車輪轉(zhuǎn)向；轉(zhuǎn)向控制器，分別連接轉(zhuǎn)向管柱和智能底盤控制器，用于將智能底盤控制器的轉(zhuǎn)向指 令傳輸至轉(zhuǎn)向管柱。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成化車輛智能底盤系統(tǒng)，其特征在于，所述電控制動模塊包 括:制動輪邊執(zhí)行機構(gòu)，分別與兩個或四個車輪連接，用于制動車輪；制動控制器，分別連接制動輪邊執(zhí)行機構(gòu)和智能底盤控制器，用于將智能底盤控制器 的制動指令傳輸至制動輪邊執(zhí)行機構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成化車輛智能底盤系統(tǒng)，其特征在于，所述信號傳輸模塊包 括:信號接收單元，與智能底盤控制器連接，用于接收遙控信號和采集周邊環(huán)境信息，并將 遙控信號和周邊環(huán)境信息傳送至智能底盤控制器；信號發(fā)射單元，與智能底盤控制器連接，用于將汽車的狀態(tài)信息發(fā)送至周邊環(huán)境。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的集成化車輛智能底盤系統(tǒng)，其特征在于，所述信號接收單元包 括第一信號接收器和第二信號接收器，所述第一信號接收器位于汽車車身前端，所述第二 信號接收器位于汽車車身后端。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成化車輛智能底盤系統(tǒng)，其特征在于，所述集成化車輛智能 底盤系統(tǒng)還包括自防護模塊，所述自防護模塊包括涂有導(dǎo)電層的塑料屏蔽罩。
【文檔編號】B60R16/023GK106004724SQ201610457175
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】祁宏鐘, 祁殊哲
【申請人】上海晟騅汽車科技有限責(zé)任公司