一种新能源汽车无人驾驶系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种新能源汽车无人驾驶系统及控制方法，新能源汽车无人驾驶控制系统包含汽车大脑、避障单元、交通监测单元、定位单元、路径规划单元、操作面板、远程通讯单元、驱动反馈单元。所述控制系统能够根据操作人员输入的目的地、起始时间、运行时间以及新能源汽车能量状况计算执行任务过程中能量剩余状况，当操作人员确定执行后，整个无人驾驶系统将全面运行；汽车大脑运算构建一条带有时间信息的轨迹曲线，进行全局路径规划；同时能够感知新能源汽车周围环境信息，掌握新能源汽车运行状况，监测交通状况，进行同时定位与地图构建，实时精确汽车坐标和局部路径规划，实时进行新能源汽车能量反馈，能够安全、有效的到达目的地。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车无人驾驶系统及控制方法
本专利技术涉及机动车
，具体涉及无人驾驶车辆
，尤其涉及用于新能源汽车无人驾驶的方法。
技术介绍
近些年来，随着互联网科技的不断发展，汽车行业也发生了革命化的发展。智能化技术正在运用到汽车行业中，汽车智能化让汽车驾驶变得更加方便，安全。新能源汽车以新能源电池为动力，用电机驱动车轮行驶，不仅具有节能、环保的特性，可以利用水力、风力、核能等发电或者利用电力系统低谷期给蓄电池充电，同时提高电网效能。大力发展新能源汽车是党中央、国务院转变经济发展方式、惠及民生、调整能源结构的重大战略决策。国家先后实施“十城千辆”“新能源汽车推广应用示范城市”等工程，进入“十三五”以来，我国新能源汽车产业由起步阶段进入加速阶段，新能源汽车推广应用进入新的阶段。国家支持政策对新能源汽车推广应用与产业发展发挥举足轻重的作用，“中国制造2025规划”和“一带一路战略”均将发展新能源汽车纳入重点支持对象。近年来，互联网技术的迅速发展给汽车制造工业带来了革命性变化的机会。与此同时，汽车智能化技术正逐步得到广泛应用，这项技术简化了汽车的驾驶操作并提高了行驶安全性。而其中最典型也是最热门的未来应用就是无人驾驶汽车。在人工智能技术的加持下，无人驾驶高速发展，正在改变人类的出行方式，进而会大规模改变相关行业格局。新能源汽车与无人驾驶技术相结合将成为时代发展的趋势，如何有机的将系能源汽车与无人驾驶技术结合，并且能够让新能源汽车有效、稳定、安全地到达目的地是现如今亟待解决的问题。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种新能源汽车无人驾驶控制系统及控制方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种新能源汽车无人驾驶系统，包含汽车大脑、避障单元、交通监测单元、定位单元、路径规划单元、操作面板、远程通讯单元、驱动反馈单元；所述无人驾驶控制系统搭载在新能源汽车上，所述汽车大脑作为整个系统的核心部件，与避障单元、交通监测单元、定位单元、路径规划单元、操作面板、远程通讯单元、驱动反馈单元通过CAN总线相连，进行数据通讯。进一步的，所述汽车大脑预先存储新能源汽车外形三维模型、新能源汽车配置参数，将交通线、交通标示、交警指挥手势以及非结构化路面的数据信息建立词袋模型库：进一步的，所述避障单元与前置超成波测距仪、前置长距雷达、前置短距雷达、后置短距雷达通过USB3.0相连，进行数据通讯；所述交通监测单元与前置双目摄像头、后置双目摄像头通过USB3.0相连，进行数据通讯；所述定位单元与GPS和陀螺仪通过Lin线相连，进行数据通讯；所述路径规划单元与全景摄像头和三维激光雷达相连，进行数据通讯；所述远程通讯单元通过4G/5G模块与云端进行数据通讯，手机/电脑通过数据访问云端；所述驱动反馈单元与新能源汽车的驱动系统相连，控制整个新能源汽车运行。一种新能源汽车无人驾驶系统的控制方法，操作人员能够通过操作面板输入目的地、起始时间、运行时间，汽车大脑接收操作面板的指令，进行全局路径规划；操作人员也能够通过手机/电脑输入目的地、起始时间、运行时间，通过远程控制单元传输至汽车大脑；汽车大脑根据驱动反馈单元反馈的新能源汽车能量状况数据以及目的地、起始时间、运行时间计算执行任务过程中新能源汽车能量剩余状况，并显示给操作人员；当操作人员确定执行任务时，汽车大脑运算构建一条带有时间信息的轨迹曲线，这条轨迹包含位置信息、时间信息和汽车姿态。进一步的，所述避障单元通过前置超成波测距仪、前置长距雷达、前置短距雷达、后置短距雷达的数据，感知新能源汽车周围物体的数据，通过汽车大脑运算出物体的位置、速度。进一步的，所述交通监测单元通过前置双目摄像头和后置双目摄像头识别新能源汽车前方和后方的交通线、交通标示、交警指挥手势以及非结构化路面状况，与汽车大脑存储的词袋模型库进行匹配得出词袋参量：实时更新交通状况函数：并将交通状况函数实时传输至汽车大脑。进一步的，所述定位单元将GPS和陀螺仪的数据进行融合，确定新能源汽车在运行过程中的准确位姿，实时将汽车坐标X＝[xyzαβγ]T传递至汽车大脑，由汽车大脑计算出新能源汽车的运行方向、速度、加速度，评价新能源汽车运行状况。进一步的，所述路径规划单元采集全景摄像头和三维激光雷达数据，进行同时定位与地图构建，进一步修正定位单元的汽车坐标；同时根据避障单元和交通监测单元数据做出局部路径规划，将指令传输至汽车大脑。进一步的，所述远程通讯单元通过4G/5G模块与云端进行数据通讯，将新能源汽车坐标X以及交通监测单元采集前置双目摄像头和后置双目摄像头的视频信息定期传输至云端，手机/电脑可访问云端掌握新能源汽车安全状况。进一步的，所述驱动反馈单元根据汽车大脑的路径规划指令控制新能源汽车进行前进、后退、加速、减速、左转、右转和刹车，同时将前进、后退、加速、减速、左转、右转和刹车的参数传输至汽车大脑；实时将新能源汽车能量状况反馈给汽车大脑，当汽车能量低于25％时将向汽车电脑反馈警告信息，当汽车能量低于10％时将向向汽车电脑反馈报警信息。本专利技术有益效果：本专利技术提供的一种新能源汽车无人驾驶系统及控制方法，能够根据操作人员输入的目的地、起始时间、运行时间以及新能源汽车能量状况计算执行任务过程中新能源汽车能量剩余状况，当操作人员确定执行后，整个无人驾驶系统将全面运行；汽车大脑运算构建一条带有时间信息的轨迹曲线，进行全局路径规划；同时能够感知新能源汽车周围环境信息，掌握新能源汽车运行状况，监测运行过程中的交通状况，进行同时定位与地图构建，实时精确汽车坐标和局部路径规划，实时进行新能源汽车能量反馈，能够安全、有效的到达目的地。附图说明图1为新能源汽车无人驾驶系统示意图。图中：1-汽车大脑，2-避障单元，2-1-前置超成波测距仪，2-2-前置长距雷达，2-3-前置短距雷达，2-4-后置短距雷达，3-交通检测单元，3-1-前置双目摄像头，3-2后置双目摄像头，4-定位单元，4-1-GPS，4-2-陀螺仪，5-路径规划单元，5-1-全景摄像头，5-2-三维激光雷达，6-控制面板，7-远程通讯单元，7-1-4G/5G模块，7-2云端，7-3-手机/电脑，8-驱动反馈单元，8-1-新能源汽车。图2为新能源汽车无人驾驶系统的控制方法流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如图1所示，一种新能源汽车无人驾驶系统，主要包含汽车大脑1，汽车大脑1预先存储新能源汽车8-1外形三维模型、新能源汽车8-1配置参数，将交通线、交通标示、交警指挥手势以及非结构化路面的数据信息建立词袋模型库：避障单元2，避障单元2与前置超成波测距仪2-1、前置长距雷达2-2、前置短距雷达2-3、后置短距雷达2-4通过USB3.0相连，进行数据通讯；交通监测单元3，交通监测单元3与前置双目摄像头3-1、后置双目摄像头3-2通过USB3.0相连，进行数据通讯；定位单元4，定位单元4与GPS4-1和陀螺仪4-2通过Lin线相连，进行数据通讯；路径规划单元5，路径规划单元5与全景摄像头5-1和三维激光雷达5-2相连，进行数据通讯；远程通讯单元7，远程通讯单元7通过4G/5G模块7-1与云端7-2进行数据通讯，手机/电脑7-3通过数据访问云端7-2；驱动反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新能源汽车无人驾驶系统，其特征在于：包含汽车大脑(1)、避障单元(2)、交通监测单元(3)、定位单元(4)、路径规划单元(5)、操作面板(6)、远程通讯单元(7)、驱动反馈单元(8)；所述无人驾驶控制系统搭载在新能源汽车(8‑1)上，所述汽车大脑(1)作为整个系统的核心部件，与避障单元(2)、交通监测单元(3)、定位单元(4)、路径规划单元(5)、操作面板(6)、远程通讯单元(7)、驱动反馈单元(8)通过CAN总线相连，进行数据通讯。

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车无人驾驶系统，其特征在于：包含汽车大脑(1)、避障单元(2)、交通监测单元(3)、定位单元(4)、路径规划单元(5)、操作面板(6)、远程通讯单元(7)、驱动反馈单元(8)；所述无人驾驶控制系统搭载在新能源汽车(8-1)上，所述汽车大脑(1)作为整个系统的核心部件，与避障单元(2)、交通监测单元(3)、定位单元(4)、路径规划单元(5)、操作面板(6)、远程通讯单元(7)、驱动反馈单元(8)通过CAN总线相连，进行数据通讯。2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车无人驾驶系统，其特征在于：所述汽车大脑(1)预先存储新能源汽车(8-1)外形三维模型、新能源汽车(8-1)配置参数，将交通线、交通标示、交警指挥手势以及非结构化路面的数据信息建立词袋模型库：3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车无人驾驶系统，其特征在于：所述避障单元(2)与前置超成波测距仪(2-1)、前置长距雷达(2-2)、前置短距雷达(2-3)、后置短距雷达(2-4)通过USB3.0相连，进行数据通讯；所述交通监测单元(3)与前置双目摄像头(3-1)、后置双目摄像头(3-2)通过USB3.0相连，进行数据通讯；所述定位单元(4)与GPS(4-1)和陀螺仪(4-2)通过Lin线相连，进行数据通讯；所述路径规划单元(5)与全景摄像头(5-1)和三维激光雷达(5-2)相连，进行数据通讯；所述远程通讯单元(7)通过4G/5G模块(7-1)与云端(7-2)进行数据通讯，手机/电脑(7-3)通过数据访问云端(7-2)；所述驱动反馈单元(8)与新能源汽车(8-1)的驱动系统相连，控制整个新能源汽车(8-1)运行。4.一种基于权利要求1所述的新能源汽车无人驾驶系统的控制方法，其特征在于：操作人员能够通过操作面板(6)输入目的地、起始时间、运行时间，汽车大脑(1)接收操作面板(6)的指令，进行全局路径规划；操作人员也能够通过手机/电脑(7-3)输入目的地、起始时间、运行时间，通过远程控制单元(7)传输至汽车大脑(1)；汽车大脑(1)根据驱动反馈单元(8)反馈的新能源汽车(8-1)能量状况数据以及目的地、起始时间、运行时间计算执行任务过程中新能源汽车(8-1)能量剩余状况，并显示给操作人员；当操作人员确定执行任务时，汽车大脑(1)运算构建一条带有时间信息的轨迹曲线，这条轨迹包含位置信息、时间信息和汽车姿态。5.根据权利要求4所述的一种新能源汽车无人驾驶系...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈常，李猛钢，张亚斌，马域人，汪雷，
申请(专利权)人：中北智杰科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11