一种车用自主巡航控制系统技术方案

本实用新型专利技术属于车辆自动化技术领域，提出了一种车用自主巡航控制系统，包括设置有控制模块的车辆、边界定位装置和终端设备，终端设备和边界定位装置均与控制模块无线连接，控制模块包括均与控制器连接的陀螺仪传感器、电子罗盘、地磁计、遥控器接收机、晶振和卫星定位模块，控制器通过CAN通信转换器与CON接口连接，CON接口分别与驱动轮电机驱动和转向电机驱动连接，还包括为陀螺仪传感器、电子罗盘、地磁计、CAN通信转换器和卫星定位模块提供电源的电源模块。通过上述技术方案，解决了现有技术中操作车辆人工成本大、工作效率低的问题。

Autonomous cruise control system for vehicle

The utility model belongs to the technical field of vehicle automation, proposes a vehicle autonomous cruise control system comprises a control module, vehicle positioning device and border terminal equipment, terminal equipment and boundary locating device are respectively connected with the control module, wireless control, gyro sensor, electronic compass, magnetic module includes both connected with the controller meter, remote control and positioning satellite receiver, oscillator module, communication controller through the CAN converter is connected with the CON interface and CON interface are respectively connected with the driving and steering motor drive connected with the driving wheel motor also comprises a power module supplying power for gyro sensor, electronic compass, magnetic meter, CAN communication converter and satellite positioning module. Through the technical scheme, the utility model solves the problems of large labor cost and low working efficiency of the existing vehicles in the prior art.

【技术实现步骤摘要】


本技术属于车辆自动化
，涉及一种节约人工成本、提高工作效率的车用自助巡航控制系统。

技术介绍

目前，割草车、高尔夫球车、喷灌车、收割机等车辆或机械大都处于人工或半人工发展状态，在操作人员用这些车辆进行工作时，存在效率低、精度低、人工成本高的缺点，且需要消耗大量的时间、人力和物力，已不适应自动化、智能化的发展趋势。

技术实现思路

本技术提出一种车用自主巡航控制系统，解决了现有技术中操作车辆人工成本大、工作效率低的问题。
本技术的技术方案是这样实现的：
一种车用自主巡航控制系统，包括：
设置有控制模块的车辆、边界定位装置和终端设备，所述终端设备和所述边界定位装置均与所述控制模块无线通讯连接，
所述控制模块包括均与控制器连接的陀螺仪传感器、电子罗盘、地磁计、遥控器接收机、晶振和卫星定位模块，所述控制器通过CAN通信转换器与CON接口连接，CON接口分别与驱动轮电机驱动和转向电机驱动连接，
还包括为陀螺仪传感器、电子罗盘、地磁计、CAN通信转换器和卫星定位模块提供电源的电源模块。
进一步，所述边界定位装置包括围成多边形的若干个无线发射器。
进一步，还包括与电源模块连接的LED指示灯，所述LED指示灯与所述控制器连接，且包括红绿蓝三色灯和单色灯。
进一步，还包括与所述控制器和所述电源模块连接的复位电路、可编程只读存储器、三轴加速度计、气压传感器、下载接口、USB接口和SD卡，所述控制器通过DAC数字转换器与CON接口连接，所述CAN通信转换器也与所述CON接口连接。
进一步，所述卫星定位模块通过串口通信与所述控制器连接，所述电子罗盘通过IIC通信与所述控制器连接。
进一步，还包括均与所述驱动轮电机驱动和所述转向电机驱动连接的开关。
进一步，所述SD卡通过SPI通信与所述控制器连接。
进一步，还包括为所述电源模块输入端连接的脉冲宽度调制。
进一步，所述控制器包括依次连接的第一控制器、第二控制器和第三控制器。
进一步，第一控制器型号为STM32F427VIT6，第二控制器型号为STM32F103C8T6，第三控制器型号为LPC1768；陀螺仪传感器型号为L3GD20，地磁计型号为LSM303D，三轴加速度计型号为MPU6000，气压传感器型号为MS5611。
本技术的使用原理为：
若干个无线发射器发出的射线作为边界线围成一个封闭或基本封闭的多边形，操作人员可以通过终端设备(电脑、手机等)来规划车辆的工作区域，终端设备通过无线通讯将信号传送至控制器，车辆上的控制模块采用卫星定位模块、地磁计和陀螺仪来确定车辆的位置，LED灯指示车辆的工作状态，电子罗盘用作车辆的导航，三轴加速度计测定车辆行走的加速度，气压传感器测定气压；控制器将上述信号整合后，通过CAN通信转换器将信号传送至驱动轮电机驱动和转向电机驱动，以控制车辆的行走，来实现车辆的自动巡航、控制，通过优先级处理算法规划最优巡航路径。
终端设备可以为电脑、手机或遥控器，电脑和手机通过无线电通讯与控制器连接，遥控器接收机与遥控器连接，且通过PWM与控制器连接，将信号传送至控制器。
本技术的有益效果为：
1、通过卫星定位和边界定位来定位车辆位置，终端设备可以规划巡航路径，使车辆在操作过程中更加自动化、智能化，可以节约大量人工成本，提高工作效率和工作精度。
2、还可以增加开关，当开关在闭合状态下，驱动轮电机驱动和转向电机驱动才能在控制器的作用运转，提高了车辆的安全性能；第二控制器可以在第三控制器故障时，临时代替第三控制器工作，方便车辆控制模块的检修。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
图1为本技术控制系统框线示意图；
图2为本技术中卫星定位模块的电路原理图；
图3为本技术中电子罗盘的电路原理图；
图4为本技术中SD卡的电路原理图；
图5为本技术中第三控制器的电路原理图；
图6为本技术中CAN通信转换器的电路原理图；
图7为本技术中红绿蓝三色灯的电路原理图；
图8为本技术中单色灯的电路原理图；
图9为本技术中电源模块的电路原理图；
图10为本技术中陀螺仪传感器的电路原理图；
图11为本技术中地磁计的电路原理图；
图12为本技术中复位电路的电路原理图；
图13为本技术中可编程只读存储器的电路原理图；
图14为本技术中三轴加速度计的电路原理图；
图15为本技术中气压传感器的电路原理图；
图16为本技术中下载接口的电路原理图；
图17为本技术中USB接口的电路原理图；
图18为本技术中DAC数字转换器的电路原理图；
图19为本技术中CON接口的电路原理图；
图20为本技术中PWM的电路原理图；
图21为本技术中控制器的框线示意图；
图22为本技术中第一控制器的电路原理图；
图23为本技术中第二控制器的电路原理图；
图24为本技术中无线电通讯的电路原理图；
图25为本技术中遥控器接收机的电路原理图；
图26为本技术结构示意图；
图中：1-车辆，2-边界定位装置，21-无线发射器，3-终端设备，4-控制模块，41-控制器，411-第一控制器，412-第二控制器，413-第三控制器，42-陀螺仪传感器，43-电子罗盘，44-地磁计，45-遥控器接收机，46-晶振，47-卫星定位模块，48-CAN通信转换器，49-驱动轮电机驱动，491-转向电机驱动，5-电源模块，50-LED指示灯，51-复位电路，52-可编程只读存储器，53-三轴加速度计，54-气压传感器，55-下载接口，56-USB接口，57-SD卡，58-DAC数字转换器，59-CON接口，60-开关，
具体实施方式
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
如图1-图26所示，本技术提出了一种车用自主巡航控制系统，包括：
设置有控制模块4的车辆1、边界定位装置2和终端设备3，终端设备3和边界定位装置2均与控制模块4无线连接，控制模块4包括均与控制器41连接的陀螺仪传感器42、电子罗盘43、地磁计44、遥控器接收机45、晶振46和卫星定位模块47，控制器41通过CAN通信转换器48与CON接口59连接，CON接口59分别与驱动轮电机驱动49和转向电机驱动491连接，还包括为陀螺仪传感器42、电子罗盘43、地磁计44、CAN通信转换器48和卫星定位模块47提供电源的电源模块5。
通过卫星定位和边界定位来定位车辆位置，终端设备3可以规划巡航路径，使车辆在操作过程中更加自动化、智能化，可以节约大量人工成本，提高工作效率和工作精度。
进一步，边界定位装置2包括围成多边形的若干个无线发射器21。
进一步，还包括与电源模块5连接的LED指示灯50，LED指示灯50与控制器41连接，且包括红绿蓝三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车用自主巡航控制系统，其特征在于：包括设置有控制模块(4)的车辆(1)、边界定位装置(2)和终端设备(3)，所述终端设备(3)和所述边界定位装置(2)均与所述控制模块(4)无线连接，所述控制模块(4)包括均与控制器(41)连接的陀螺仪传感器(42)、电子罗盘(43)、地磁计(44)、遥控器接收机(45)、晶振(46)和卫星定位模块(47)，所述控制器(41)通过CAN通信转换器(48)与CON接口(59)连接，CON接口(59)分别与驱动轮电机驱动(49)和转向电机驱动(491)连接，还包括为控制器(41)、陀螺仪传感器(42)、电子罗盘(43)、地磁计(44)、CAN通信转换器(48)和卫星定位模块(47)提供电源的电源模块(5)。

【技术特征摘要】
1.一种车用自主巡航控制系统，其特征在于：包括设置有控制模块(4)
的车辆(1)、边界定位装置(2)和终端设备(3)，所述终端设备(3)和所述
边界定位装置(2)均与所述控制模块(4)无线连接，
所述控制模块(4)包括均与控制器(41)连接的陀螺仪传感器(42)、电
子罗盘(43)、地磁计(44)、遥控器接收机(45)、晶振(46)和卫星定位模块
(47)，所述控制器(41)通过CAN通信转换器(48)与CON接口(59)连接，
CON接口(59)分别与驱动轮电机驱动(49)和转向电机驱动(491)连接，
还包括为控制器(41)、陀螺仪传感器(42)、电子罗盘(43)、地磁计(44)、
CAN通信转换器(48)和卫星定位模块(47)提供电源的电源模块(5)。
2.根据权利要求1所述的一种车用自主巡航控制系统，其特征在于：所述
边界定位装置(2)包括围成多边形的若干个无线发射器(21)。
3.根据权利要求1所述的一种车用自主巡航控制系统，其特征在于：还包
括与电源模块(5)连接的LED指示灯(50)，所述LED指示灯(50)与所述控
制器(41)连接，且包括红绿蓝三色灯和单色灯。
4.根据权利要求1所述的一种车用自主巡航控制系统，其特征在于：还包
括与所述控制器(41)和所述电源模块(5)连接的复位电路(51)、可编程只
读存储器(52)、三轴加速度计(53)、气压传感器(54)、下载接口(55)...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁瑞彪，冯东昌，徐正夫，
申请(专利权)人：河北恒拓电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13