一种多功能无人驾驶电动汽车的使用方法技术

本发明专利技术涉及一种多功能无人驾驶电动汽车，包括GPS收发设备、飞思卡尔MC9S12芯片和方向电机控制器，GPS收发设备用于接收电动汽车的当前GPS位置以及电动汽车的当前GPS位置附近各个充电站的GPS位置，方向电机控制器用于控制电动汽车行进的方向，飞思卡尔MC9S12芯片与GPS收发设备和方向电机控制器分别连接，用于基于GPS收发设备的输出确定对方向电机控制器的控制策略。通过本发明专利技术，能够增加电动汽车的辅助功能，控制电动汽车自动前往附近充电站进行充电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动汽车领域，尤其涉及一种多功能无人驾驶电动汽车的使用方法。
技术介绍
电动汽车，相对燃油汽车而言，主要差别在于四大部件：驱动电机，调速控制器、动力电池、车载充电器。相对于加油站而言，他有公用充电站。电动汽车之品质差异取决于这四大部件，其价值高低也取决于这四大部件的品质。电动汽车的用途也在四大部件的选用配置直接相关。当前，无人驾驶电动汽车制造商的研发方向主要在于电动汽车正常行驶时一些自动功能的实现，但由于发展时间有限，这些自动功能本身不够完善，例如基于引导轨迹的无人驾驶电动汽车在行驶过程中还是会出现偏离轨迹的情况，无法面对复杂的路面环境，且结构仍需要改进。另外，对于一些特定的应用的场景就更缺乏关注，例如，电动汽车电力不足需要充电时，现有技术中仅仅采用卫星导航设备提供一些基本的导航服务，包括附近各个充电站的位置和相关路线，但无法为电动汽车选择最合适的充电站进行充电，也无法在充电站内寻找最近的充电桩作为目标充电桩，更无法实现自动充电功能。因此，需要一种新型无人驾驶电动汽车，为了提供电动汽车的自动化程度，能够通过充电站导航、充电桩识别和自动充电三个环节解决电动汽车的无人充电的瓶颈，同时，能够对基于引导轨迹的无人驾驶电动汽车的驱动控制结构进行优化，提高控制精度以应对各种复杂的路面环境。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种多功能无人驾驶电动汽车，对无人驾驶电动汽车的现有结构进行改造，增加GPS收发设备和无线接收设备实现对附近充电站的比较和选择，增加多个图像处理设备实现对充电站内最近充电桩的识别，引入机械化充电设备对电动汽车进行自动充电，最后，通过对汽车驱动设备的改造，提高电动汽车无人驾驶的行驶效率。根据本专利技术的一方面，提供了一种多功能无人驾驶电动汽车，所述电动汽车包括GPS收发设备、飞思卡尔MC9S12芯片和方向电机控制器，GPS收发设备用于接收电动汽车的当前GPS位置以及电动汽车的当前GPS位置附近各个充电站的GPS位置，方向电机控制器用于控制电动汽车行进的方向，飞思卡尔MC9S12芯片与GPS收发设备和方向电机控制器分别连接，用于基于GPS收发设备的输出确定对方向电机控制器的控制策略。更具体地，在所述多功能无人驾驶电动汽车中，包括：无线接收设备，设置在电动汽车的外侧，用于基于电动汽车的当前GPS位置从远端的充电站管理服务器处接收电动汽车的当前GPS位置附近各个充电站的占用百分比；GPS收发设备，用于接收GPS定位卫星实时发送的、电动汽车的当前GPS位置，还用于接收GPS电子地图中、电动汽车的当前GPS位置附近各个充电站的GPS位置；电量检测设备，设置在电动汽车的蓄电池上，用于检测蓄电池的实时剩余电量；行驶控制仪，设置在电动汽车上，与电动汽车的方向电机控制器和速度电机控制器连接，用于接收位置控制信号，基于位置控制信号确定驱动方向和驱动速度，并将驱动方向和驱动速度分别发送给方向电机控制器和速度电机控制器；图像识别设备，用于对电动汽车前方景象进行拍摄以获得前方图像，并对前方图像进行图像识别以确定前方是否存在充电桩，相应地，发出存在充电桩信号或不存在充电桩信号；超声波检测设备，设置在电动汽车前部，用于检测电动汽车前部距离充电桩的实时相差距离；WIFI通信设备，设置在电动汽车上，用于与充电桩的WIFI通信接口进行握手操作，握手成功则发出充电桩合格信号，握手失败则发出充电桩不合格信号；自动充电设备，设置在电动汽车上，包括定位器、位移驱动器、机械手和充电头，定位器、位移驱动器和充电头都设置在机械手上，定位器用于检测机械手与充电桩的充电插座之间的相对距离，位移驱动器与定位器连接，用于基于相对距离驱动机械手前往充电桩的充电插座，机械手用于在抵达充电桩的充电插座后将充电头插入充电桩的充电插座中；飞思卡尔MC9S12芯片，与无线接收设备、电量检测设备、行驶控制仪、GPS收发设备、图像识别设备、超声波检测设备、WIFI通信设备和自动充电设备分别连接，当实时剩余电量小于等于第一预设电量阈值时，进入自动导航模式；光源设备，设置在电动汽车的底盘，由多个高亮白光LED组成，多个高亮白光LED组成矩形LED矩阵且等间距排列，对电动汽车车下道路进行照明；光电传感器，设置在电动汽车的底盘，由80个光敏电阻组成，80个光敏电阻组成矩形光敏电阻矩阵且等间距排列，每一个光敏电阻组成一个光电检测通道，用于检测电动汽车车下道路反射光源设备照明光的反射光强度，其中，对于每一个光电检测通道，其正下方的道路有无引导轨迹，反射光强度不同，其检测出的光电检测电压也不同；信号采集器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与光电传感器连接，用于采样并输出每一个光电检测通道输出的光电检测电压，信号采集器的采样频率为1毫秒；运算放大器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与信号采集器连接，用于将每一个光电检测通道的光电检测电压进行放大；8位模数转换器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与运算放大器连接，用于将放大后的每一个光电检测电压转换为数字信号，以获得对应的数字通道电压；方向电机控制器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与飞思卡尔MC9S12芯片连接，用于基于电动汽车的横向偏差或驱动方向计算电动汽车的转向齿轮转角；转向电机驱动器，设置在电动汽车的驱动车轮上方，与方向电机控制器连接，用于基于电动汽车的转向齿轮转角确定电机驱动控制信号；转向驱动电机，设置在电动汽车的驱动车轮上方，与转向电机驱动器和电动汽车的驱动车轮分别连接，用于基于电机驱动控制信号控制驱动车轮的转向角度；齿轮齿条转向器，设置在电动汽车的驱动车轮上方，用于将转向驱动电机与电动汽车的驱动车轮连接；飞思卡尔MC9S12芯片，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与8位模数转换器连接，接收每一个光电检测通道的数字通道电压，将每一个光电检测通道的数字通道电压与预设数字电压阈值比较，当一个光电检测通道的数字通道电压大于等于预设数字电压阈值时，将对应光电检测通道的偏差标志设为1，当一个光电检测通道的数字通道电压小于预设数字电压阈值时，将对应光电检测通道的偏差标志设为0，基于相邻光电传感器的间距、光电检测通道的数量和每一个光电检测通道的偏差标志计算电动汽车的横向偏差；飞思卡尔MC9S12芯片在自动导航模式中，启动无线接收设备、GPS收发设备和图像识别设备，从GPS收发设备处接收当前GPS位置和附近各个充电站的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能无人驾驶电动汽车的使用方法，该方法包括：1)提供一种多功能无人驾驶电动汽车，所述电动汽车包括GPS收发设备、飞思卡尔MC9S12芯片和方向电机控制器，GPS收发设备用于接收电动汽车的当前GPS位置以及电动汽车的当前GPS位置附近各个充电站的GPS位置，方向电机控制器用于控制电动汽车行进的方向，飞思卡尔MC9S12芯片与GPS收发设备和方向电机控制器分别连接，用于基于GPS收发设备的输出确定对方向电机控制器的控制策略；2)使用所述电动汽车。

【技术特征摘要】
1.一种多功能无人驾驶电动汽车的使用方法，该方法包括：
1)提供一种多功能无人驾驶电动汽车，所述电动汽车包括GPS收发
设备、飞思卡尔MC9S12芯片和方向电机控制器，GPS收发设备用于接收
电动汽车的当前GPS位置以及电动汽车的当前GPS位置附近各个充电站
的GPS位置，方向电机控制器用于控制电动汽车行进的方向，飞思卡尔
MC9S12芯片与GPS收发设备和方向电机控制器分别连接，用于基于GPS
收发设备的输出确定对方向电机控制器的控制策略；
2)使用所述电动汽车。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电动汽车包括：
无线接收设备，设置在电动汽车的外侧，用于基于电动汽车的当前GPS
位置从远端的充电站管理服务器处接收电动汽车的当前GPS位置附近各
个充电站的占用百分比；
GPS收发设备，用于接收GPS定位卫星实时发送的、电动汽车的当前
GPS位置，还用于接收GPS电子地图中、电动汽车的当前GPS位置附近
各个充电站的GPS位置；
电量检测设备，设置在电动汽车的蓄电池上，用于检测蓄电池的实时
剩余电量；
行驶控制仪，设置在电动汽车上，与电动汽车的方向电机控制器和速
度电机控制器连接，用于接收位置控制信号，基于位置控制信号确定驱动
方向和驱动速度，并将驱动方向和驱动速度分别发送给方向电机控制器和
速度电机控制器；
图像识别设备，用于对电动汽车前方景象进行拍摄以获得前方图像，
并对前方图像进行图像识别以确定前方是否存在充电桩，相应地，发出存
在充电桩信号或不存在充电桩信号；
超声波检测设备，设置在电动汽车前部，用于检测电动汽车前部距离
充电桩的实时相差距离；
WIFI通信设备，设置在电动汽车上，用于与充电桩的WIFI通信接口

\t进行握手操作，握手成功则发出充电桩合格信号，握手失败则发出充电桩
不合格信号；
自动充电设备，设置在电动汽车上，包括定位器、位移驱动器、机械
手和充电头，定位器、位移驱动器和充电头都设置在机械手上，定位器用
于检测机械手与充电桩的充电插座之间的相对距离，位移驱动器与定位器
连接，用于基于相对距离驱动机械手前往充电桩的充电插座，机械手用于
在抵达充电桩的充电插座后将充电头插入充电桩的充电插座中；
飞思卡尔MC9S12芯片，与无线接收设备、电量检测设备、行驶控制
仪、GPS收发设备、图像识别设备、超声波检测设备、WIFI通信设备和
自动充电设备分别连接，当实时剩余电量小于等于第一预设电量阈值时，
进入自动导航模式；
光源设备，设置在电动汽车的底盘，由多个高亮白光LED组成，多个
高亮白光LED组成矩形LED矩阵且等间距排列，对电动汽车车下道路进
行照明；
光电传感器，设置在电动汽车的底盘，由80个光敏电阻组成，80个
光敏电阻组成矩形光敏电阻矩阵且等间距排列，每一个光敏电阻组成一个
光电检测通道，用于检测电动汽车车下道路反射光源设备照明光的反射光
强度，其中，对于每一个光电检测通道，其正下方的道路有无引导轨迹，
反射光强度不同，其检测出的光电检测电压也不同；
信号采集器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与光电传感器连接，
用于采样并输出每一个光电检测通道输出的光电检测电压，信号采集器的
采样频率为1毫秒；
运算放大器，设置在电动汽车的前端仪...

【专利技术属性】
技术研发人员：王保亮，
申请(专利权)人：王保亮，
类型：发明
国别省市：山东;37