计算机控制系统介入控制方法及介入式计算机控制系统

摘要

本发明涉及一种计算机控制系统介入控制方法，在原有计算机控制系统基础上，设计介入控制系统，所述介入控制系统的模数转换单元接收原有计算机控制系统的数据采集模块的信号并通过控制处理单元根据内置程序进行处理，然后通过数模转换单元对控制处理单元输出信号进行数模转换后接入原有计算机控制系统的模数转换单元。一种介入式计算机控制系统，在原有计算机控制系统基础上，使所述介入控制系统的模数转换单元接收原有计算机控制系统的数据采集模块的输出信号并进行控制处理，然后介入控制系统的数模转换单元输出连接原有计算机控制系统的模数转换单元。不改变原有计算机控制系统运行程序，实现原有计算机控制系统的功能升级。

说明书

技术领域

本发明涉及计算机控制技术，尤其是涉及一种在原有的计算机控制系统的基础上进行介入控制的方法和系统。

背景技术

计算机控制系统在各行各业的生产过程、交通工具、机器人及人们的日常生活中广泛应用，随着科技进步和新技术的不断涌现，一是人们有必要对原有的计算机控制系统进行升级改造，但在现实生产生活中，有时由于技术或者成本的原因，使我们无法对原有的计算机控制系统的控制方法做出改变，也就阻碍了控制系统的升级改造；二是自动化控制系统的广泛应用，使人工操作与自动化控制之间的切换更为频繁，对人工/自动操作切换技术提出了无间隙切换的更高要求。因此，引入计算机介入式控制系统成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提出了一种介入式计算机控制系统及方法，为原有的计算机控制系统进行升级改造和人工/自动操作的无间隙切换提供了行之有效的方法。

本发明所采用的技术方案：

一种计算机控制系统介入控制方法，在原有计算机控制系统基础上，设计介入控制系统，所述介入控制系统包括模数转换单元、控制处理单元、数模转换单元，所述介入控制系统的模数转换单元接收原有计算机控制系统的数据采集模块的信号并输入介入控制系统的控制处理单元根据内置的介入控制处理程序进行处理，然后，通过介入控制系统的数模转换单元对控制处理单元输出信号进行数模转换，再接入原有计算机控制系统的模数转换单元，如此，不改变原有计算机控制系统运行程序，实现原有计算机控制系统的功能升级。

所述介入控制系统包括数据采集模块，介入控制系统的模数转换单元同时接收介入控制系统以及原计算机控制系统数据采集模块的输出信号，并通过控制处理单元进行处理，然后输出控制信号通过数模转换单元转换后接入原有计算机控制系统的模数转换单元。

所述介入控制系统包括执行单元，所述执行单元根据介入控制系统控制处理单元的运行处理程序输出的控制信号执行相应的控制指令。

所述的计算机控制系统介入控制方法，与介入控制系统配合设计有人工/自动操作转换单元，所述人工/自动操作转换单元通过人工操作感应模块将人工操作的数据信号传输给介入控制系统的模数转换单元，所述介入控制系统的控制处理单元对获得的人工操作的数据信号进行分析处理，并判断是复制还是改变所接收的人工操作的数据信号，复制的人工操作数据信号由所述介入控制系统的数模转换单元传输给原有计算机控制系统，改变的人工操作数据信号由所述介入控制系统的数模转换单元传输给原有计算机控制系统，通过介入控制系统复制或改变原有计算机控制系统的原始模拟量信号，实现对原有计算机控制系统的人工/自动操作的无间隙接入转换控制。

一种介入式计算机控制系统，在原有计算机控制系统基础上，设计介入控制系统，所述介入控制系统包括模数转换单元、控制处理单元、数模转换单元，所述介入控制系统的模数转换单元接收原有计算机控制系统的数据采集模块的输出信号并输入介入控制系统的控制处理单元，所述介入控制系统的数模转换单元输出信号接入原有计算机控制系统的模数转换单元。

所述介入控制系统包括数据采集模块，所述数据采集模块包含1个、2个或数个传感器，所述传感器输出信号接入介入控制系统的模数转换单元。

所述介入控制系统包括执行单元，介入控制系统的控制处理单元输出连接执行单元。

所述的介入式计算机控制系统，与介入控制系统配合设计有人工/自动操作转换单元，所述人工/自动操作转换单元包括人工操作感应模块，所述人工操作感应模块输出信号接入介入控制系统的模数转换单元。

本发明的有益效果：

1、本发明计算机控制系统介入控制方法及介入式计算机控制系统，在不改变原有计算机控制系统运行程序的条件下，通过改变原有计算机控制系统的模拟量信号，实现对原有计算机控制系统的升级改造，摆脱了原有制造商的束缚，解决了生产实际问题。

2、本发明计算机控制系统介入控制方法及介入式计算机控制系统，扩展了原有计算机控制系统的信息采集范围，提升了原有计算机控制系统的安全功能，与重新设计制作相比较，大大降低了置换成本，有助于安全生产和设备的升级换代。

3、本发明计算机控制系统介入控制方法及介入式计算机控制系统，实现了自动化控制系统人工/自动操作的无间隙切换，彻底解决了已有人工/自动操作转换过程中存在的系统运行不连续问题，使人机融为一体，为人工智能的应用创造了条件。

附图说明

图1是本发明介入式计算机控制系统的方框结构示意图（菱形框内所示为介入控制系统）；

图2是复合介入式计算机控制系统方框结构示意图（菱形框内所示为复合介入控制系统）；

图3是扩展介入式计算机控制系统方框结构示意图（菱形框内所示为扩展介入控制系统）；

图4是人工/自动操作转换介入式计算机控制系统方框结构示意图（菱形框内所示为人工/自动操作转换介入控制系统）；

图5是应用扩展介入式计算机控制系统后汽车自动刹车系统方框结构示意图

图6是原有计算机控制系统的人工/自动操作切换方框结构示意图

图7是应用介入式计算机控制系统实现人工/自动操作切换方框结构示意图

图8是应用介入式计算机控制系统后人工/自动安全驾驶控制系统切换方框结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

参见图1，本发明计算机控制系统介入控制方法，在原有计算机控制系统基础上，设计介入控制系统，所述介入控制系统包括模数转换单元、控制处理单元、数模转换单元，所述介入控制系统的模数转换单元接收原有计算机控制系统的数据采集模块的信号并输入介入控制系统的控制处理单元根据内置的介入控制处理程序进行处理，然后，通过介入控制系统的数模转换单元对控制处理单元输出信号进行数模转换，再接入原有计算机控制系统的模数转换单元，如此，不改变原有计算机控制系统运行程序，实现原有计算机控制系统的功能升级。

实施例2

参见图2，本实施例的计算机控制系统介入控制方法，与实施例1的不同之处在于：所述介入控制系统包括数据采集模块，介入控制系统的模数转换单元同时接收介入控制系统以及原计算机控制系统数据采集模块的输出信号，并通过控制处理单元进行处理，然后输出控制信号通过数模转换单元转换后接入原有计算机控制系统的模数转换单元。

实施例3、实施例4

参见图3，此两个实施例的计算机控制系统介入控制方法，分别与实施例1或实施例2的不同之处在于：介入控制系统包括执行单元，所述执行单元根据介入控制系统控制处理单元的运行处理程序输出的控制信号执行相应的控制指令。

实施例5

参见图4，本实施例的计算机控制系统介入控制方法，与前述各实施例不同的是，与介入控制系统配合设计有人工/自动操作转换单元，所述人工/自动操作转换单元通过人工操作感应模块（包括能感应人工操作的各类设备和传感器）将人工操作的数据信号传输给介入控制系统的模数转换单元，所述介入控制系统的控制处理单元对获得的人工操作的数据信号进行分析处理，并判断是复制还是改变所接收的人工操作的数据信号，复制的人工操作数据信号由所述介入控制系统的数模转换单元传输给原有计算机控制系统（运行结果体现了人的操作意识），改变的人工操作数据信号由所述介入控制系统的数模转换单元传输给原有计算机控制系统（运行结果体现的是自动操作程序的指令），通过介入控制系统复制或改变原有计算机控制系统的原始模拟量信号，实现对原有计算机控制系统的人工/自动操作的无间隙接入转换控制。

实施例6

参见图1，本发明介入式计算机控制系统，在原有计算机控制系统基础上，设计介入控制系统，所述介入控制系统包括模数转换单元、控制处理单元、数模转换单元，所述介入控制系统的模数转换单元接收原有计算机控制系统的数据采集模块的输出信号并输入介入控制系统的控制处理单元，所述介入控制系统的数模转换单元输出信号接入原有计算机控制系统的模数转换单元。

介入控制系统根据内置的介入控制处理程序对采集的数据信号进行处理，转换成模拟量后再接入原有计算机控制系统的模数转换单元，如此，不改变原有计算机控制系统运行程序，实现原有计算机控制系统的功能升级。

实施例7

参见图2，本实施例的介入式计算机控制系统，与实施例6不同的是，所述介入控制系统包括数据采集模块，所述数据采集模块包含1个、2个或数个传感器，所述传感器输出信号接入介入控制系统的模数转换单元。

此实施例为复合介入式计算机控制系统，复合介入式计算机控制系统的模数转换单元同时与新的数据采集单元和原有计算机控制系统的数据采集单元连接，不改变原有计算机控制系统运行程序，将复合介入式计算机控制系统植入到原有计算机控制系统中，（复合介入式计算机控制系统串接于的原有计算机控制系统的数据采集单元和数模转换单元之间）。

实施例8-9

参见图3，此两个实施例的介入式计算机控制系统，分别与实施例6或实施例7不同的是，所述介入控制系统包括执行单元，介入控制系统的控制处理单元输出连接执行单元。

此两个实施例为扩展介入式计算机控制系统，将扩展介入控制系统植入到原有计算机控制系统的数据采集单元之中，增加原有计算机控制系统的信息采集范围与系统控制范围，复制或改变现有计算机控制系统的原始模拟量信号，实现原有计算机控制系统功能扩展的目的。

实施例10

参见图4，本实施例的介入式计算机控制系统，与前述各实施例不同的是，与介入控制系统配合设计有人工/自动操作转换单元，所述人工/自动操作转换单元包括人工操作感应模块，所述人工操作感应模块输出信号接入介入控制系统的模数转换单元。

所述人工操作感应模块（包括能感应人工操作的各类设备和传感器）连接介入控制系统的模数转换单元，不改变原有计算机控制系统运行程序，通过介入控制系统复制或改变原有计算机控制系统的原始模拟量信号，植入原有计算机控制系统的模数转换单元，实现原有计算机控制系统的人工/自动操作的无间隙转换介入控制功能。

本发明介入式计算机控制系统，在原有计算机控制系统（包括数据采集单元、模数转换单元、控制处理单元、数模转换单元、执行单元）基础上，设计了介入控制系统，介入控制系统植入原有计算机控制系统的数据采集模块与模数转换单元之间，原有计算机控制系统采集单元所属的各类传感器对现场数据实时采集后，输入给介入式计算机控制系统的模数转换单元，介入式计算机控制系统的控制处理单元按照设定程序对所接受的数字信号分析判断后，复制或改变接受的数字信号，然后通过介入式计算机控制系统的数模转换单元将复制或改变后的数字信号再转换为模拟信号传输给原有计算机控制系统的采集单元，不改变原有计算机控制系统运行程序时，实现原有计算机控制系统的功能升级。原有计算机控制系统及介入控制系统的控制处理单元包括计算机控制器以及工控机，所述计算机控制器通过串口与工控机连接。

实施例11

参见图5，本实施例是扩展介入式计算机控制系统的汽车自动刹车系统，所述扩展介入式计算机控制系统植入到原有汽车自动刹车系统的数据采集单元之中，增加了原有汽车自动刹车系统的信息采集范围（疲劳驾驶传感器和驾驶者习惯大数据传感器），扩展了原有汽车自动刹车系统的执行控制范围（机械振动装置），复制或改变原有汽车自动刹车系统的系统的原始模拟量信号，实现原有汽车自动刹车系统功能扩展的目的。

实施例12

参见图6、图7、图8，本实施是本发明介入控制系统/方法在人工/自动安全驾驶控制系统中的应用，人工/自动安全驾驶控制系统通过人工驾驶感应模块（包括方向传感器、距离传感器、速度传感器和机械传递装置），将人工驾驶的数据信号传输给介入控制系统的模数转换单元，所述介入控制系统的控制处理单元对获得的人工驾驶的数据信号进行分析处理，并判断是复制还是改变所接收的人工驾驶的数据信号，复制的人工驾驶数据信号由所述介入控制系统的数模转换单元传输给原有安全驾驶控制系统（运行结果体现了人对车辆行驶的控制），改变的人工驾驶数据信号由所述介入控制系统的数模转换单元传输给原有安全驾驶控制系统系统（运行结果体现的是自动驾驶程序的指令），通过介入控制系统复制或改变原安全驾驶控制系统的原始模拟量信号，实现对原有安全驾驶控制系统的人工/自动操作的无间隙接入转换控制。

设计有介入控制系统的人工/自动安全驾驶控制系统与原有的人工/自动安全驾驶控制系统相比较，前者可以使学习驾驶的人连续不间断地驾驶车辆，即使学习驾驶的人出现了错误的操作方式，介入控制系统的人工/自动安全驾驶控制系统仍然能够保证安全性和驾驶的流畅性；而后者在学习驾驶的人出现了错误的操作时，为保证安全性原有的人工/自动安全驾驶控制系统会切断学习驾驶的人与车辆之间的联系，使学习驾驶出现中断。