纯电动专用车用无人驾驶系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种纯电动专用车用无人驾驶系统及方法，包括中央处理器、DGPS导航系统、路径规划系统、变速转向系统、远程遥控及监控系统、紧急避险系统和综合显示面板；由中央处理器发布控制指令，通过速度传感器、转向传感器、距离传感器、红外传感器、位置传感器、激光测距仪等系统来实现对车辆的有效驾驶和安全管理。智能无人驾驶系统的中央处理器与纯电动驱动系统及电池管理系统之间实现CAN总线通讯控制，对车辆姿态控制有效操控，并能实现故障报警和排障。本发明专利技术能做到专用车智能无人驾驶作业，节省劳动力，提高效率，降低成本，使任务完成的更加精准到位，有效规避人为不确定因素对专业任务完成质量和效率的干扰。

Unmanned system and method for pure electric vehicle

The invention provides a dedicated electric vehicle driving system and method for unmanned, including CPU, DGPS navigation system, path planning, steering system, transmission system of remote control and monitoring system, emergency system and integrated display panel; released by the central processor control instruction, to achieve effective driving and safety management of vehicles through the steering sensor, speed sensor, distance sensor, infrared sensor, position sensor, laser range finder system. The CAN bus communication control between the CPU and the pure electric drive system and battery management system is implemented, which controls the vehicle attitude control effectively and realizes fault alarm and obstacle elimination. The invention can achieve special vehicle intelligent self driving operation, save labor force, improve efficiency and reduce cost, so that the task is completed more accurately and effectively, and avoid the interference of human uncertain factors to the quality and efficiency of professional tasks.

【技术实现步骤摘要】
纯电动专用车用无人驾驶系统及方法
本专利技术涉及智能无人驾驶技术在纯电动专用车领域的应用；特别涉及到一种纯电动专用车用无人驾驶系统及方法。
技术介绍
目前，无人驾驶技术已经在多款燃油型公路车辆及新能源公路车辆上得以试用，目前也有无人驾驶技术在工程车辆上应用，但是在智能化方面存在明显缺陷，尤其是车辆精准控制，主动安全控制方面存在明显不足，尤其因车辆所运行实际路况条件较为复杂，如道路结构变化，自然气候变化等因素干扰系统的识别判断，特别是对于道路上突然出现的人或者障碍物的避让选择方面，尚不能做出百分百的有效判断。这对于应用在车辆中的人工智能系统感知环境条件的精准度以及智能系统在车辆运行过程中的对于障碍物的主动安全控制识别方面，提出了更高的要求。
技术实现思路
本专利技术将智能无人驾驶技术应用到场地纯电动专用车上，在特定的场地中完成特定或预定的作业需求，发挥人工智能在车辆行驶中的优势。本专利技术所采用的技术方案为，纯电动专用车用无人驾驶方法，包括以下步骤：步骤一：车辆行驶前，在车载综合显示界面的电子地图上设定目的地和行驶路径，将设定好的电子地图通过路径规划系统导入中央处理器，中央处理器根据地块边界规划出合理的行驶路径；步骤二：在车辆行驶时，DGPS导航系统测得动态数据，并通过无线通讯传送到中央处理器，计算得到位置信息；步骤三：中央处理器和路径规划系统进行实时信息交互，中央处理器将补偿后的位置信息与之前在电子地图上已规划好的路径进行对比，纠正行驶路径偏差；步骤四：变速转向系统测量车辆运行信息，并将车辆运行信息转换为电信号传递给中央处理器进行运算；步骤五：中央处理器对接收到的信号运算后，发出指令控制变速转向系统，调控车辆的运行速度和方向；同时中央处理器实时传递车辆运行信息给综合显示界面，并将车辆运行信息通过远程监控系统上传给控制中心；步骤六：车辆紧急避险系统通过车身上的激光雷达和远红外测距仪将测量信息传递给中央处理器，当测得汽车与障碍物或行人的距离进入危险范围时，车辆紧急自动刹车，车辆紧急避险系统将识别出的障碍物或人的信息通过中央处理器实时传送给远程监控系统，发布警示信息；步骤七：车辆行驶异常时，远程遥控系统通过无线通讯来人为发布运行指令，调整车辆姿态，保证车辆正常运行。进一步地，车辆行驶前，多辆无人驾驶纯电动专用车进行实时信息交互，对货物信息、道路信息和近邻行驶车辆的信息进行共享，远程遥控及监控系统根据信息对全部车辆进行任务分配。进一步地，对于步骤四中，变速转向系统通过角度传感器、电动机转速传感器、远红外测距仪和压力传感器测量行车信息，压力传感器在车辆载荷发生变化时，感知后悬架的变化，并将信息传递给中央处理器，中央处理器通过计算，进而发布控制指令给电机控制器，调控车辆的力矩和速度，并输出相应动力。进一步地，所述变速转向系统包括变速系统和转向系统，变速系统包括牵引电机和控制器，转向系统包括电子转向器和机械转向臂。进一步地，中央处理器与车辆电驱动控制系统、电池组管理系统之间通过CAN总线通讯控制，对车辆的电驱动系统自启动和关机进行控制，并对系统故障做出识别判断。纯电动专用车用无人驾驶系统，包括中央处理器、DGPS导航系统、路径规划系统、变速转向系统、远程遥控及监控系统、紧急避险系统和综合显示面板；所述中央处理器用于对接收到的车辆运行信息进行运算，根据运算结果进行路径规划，发布行车指令，根据行车指令控制变速转向系统实时调整车辆运行路线；所述DGPS导航系统用于在车辆行驶过程中测得动态数据，并通过无线通讯将数据传送到中央处理器，通过计算得到车辆位置信息，DGPS导航系统通过中央处理器与路径规划系统进行信息交互，纠正行驶路径偏差；所述路径规划系统用于确定目的地及规划行车路线；所述变速转向系统用于采集行车信息，并将行车信息转换为电信号传递给中央处理器进行运算，根据中央处理器的运算指令控制无人驾驶纯电动车的行驶速度和方向；所述远程遥控及监控系统通过车辆前后方的摄像头获取车辆周围的图像信息并与中央处理器进行信息交互，在车辆行驶异常或发生故障时，通过人为干预，保证车辆正常运行；所述紧急避险系统用于测量前方行人和障碍物信息，并将测量信息传递给中央处理器判断决策并进行刹车和避让。进一步地，所述车辆上设置若干个激光雷达，车辆前方设有远红外测距仪和前激光摄像头，所述若干激光雷达和远红外测距仪构成所述紧急避险系统。进一步地，所述纯电动专用车电驱动系统及电池管理系统内预设有故障代码，当系统故障出现时，智能无人驾驶系统接收识别代码，并控制车辆姿态。进一步地，所述无人驾驶系统应用于带有电动牵引栓的纯电动牵引车，所述牵引栓设置在车体后方，牵引栓上设置控制牵引销升降的步进电机，步进电机的输出轴连接牵引销，所述步进电机连接中央处理器，所述车体后方设置泊车摄像头，泊车摄像头连接综合显示界面。进一步地，所述无人驾驶系统应用于带有电动牵引栓的纯电动牵引车，所述纯电动牵引车上设置若干个激光雷达，牵引车前方设有远红外测距仪和前激光摄像头，牵引车后方设有后激光摄像头，牵引车后挂接挂车，所述挂车上设置若干个激光雷达，挂车后方设置挂车后置远红外测距仪。所述车身内设置电机转速传感器、角度传感器和压力传感器，所述电机转速传感器设置在电机位于车头方向的输出端上，第一角度传感器设置在油缸活塞的左侧端，第二角度传感器设置在油缸活塞的右侧端，所述第一压力传感器设置在后桥左板簧的卡簧下端，第二压力传感器设置在后桥右板簧的卡簧下端。本专利技术的有益效果为：能最大限度做到专用车智能无人驾驶作业，有效的节省劳动力，提高效率，降低成本，尤其是强化专用领域车辆的“专业”需求，使任务完成的更加精准到位，有效规避生理因素、情感因素等“人为”不确定因素对专业任务完成质量和效率的干扰。附图说明图1为纯电动专用车用无人驾驶系统原理图，图2为以车头方向为参照的专用车左后侧示意图，图3为以车头方向为参照的专用车左前侧示意图，图4为以车头方向为参照的专用车右前侧示意图，图5为专用车正视图，图6为专用车俯视图，图7为专用车内部结构示意图，图8为带有牵引栓的牵引车结构示意图，图9为以车头方向为参照的带挂车的牵引车左后侧示意图，图10为以车头方向为参照的带挂车的牵引车左前侧示意图，图11为以车头方向为参照的带挂车的牵引车右前侧示意图，图中1、远程遥控及监控系统，2、路径规划系统，3、DGPS导航系统，4、姿态纠偏系统，5、自动变速转向系统，6、紧急避险系统，7、中央处理器，8、综合显示界面，9、前激光摄像头，10、远红外测距仪，11、右前激光雷达，12、左前激光雷达，13、左前侧激光雷达，14、左后侧激光雷达，15、右前侧激光雷达，16、右后侧激光雷达，17、后激光摄像头，18、挂车左前侧激光雷达，19、挂车左后侧激光雷达，20、挂车右前侧激光雷达，21、挂车右后侧激光雷达，22、挂车后置远红外测距仪，23、电子转向器，24、电机转速传感器，25、第一压力传感器，26、第二压力传感器，27、第一角度传感器，28、第二角度传感器，29、牵引栓，30、步进电机，31、牵引销，32、泊车摄像头。具体实施方式具体实施例1结合附图1-7对本专利技术说明如下：场地用纯电动智能无人驾驶专用车行驶前，在车载综合显示界面电子地图上设定出目本文档来自技高网...

【技术保护点】
纯电动专用车用无人驾驶方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：车辆行驶前，在车载综合显示界面的电子地图上设定目的地和行驶路径，将设定好的电子地图通过路径规划系统导入中央处理器，中央处理器根据地块边界规划出合理的行驶路径；步骤二：在车辆行驶时，DGPS导航系统测得动态数据，并通过无线通讯传送到中央处理器，计算得到位置信息；步骤三：中央处理器和路径规划系统进行实时信息交互，中央处理器将补偿后的位置信息与之前在电子地图上已规划好的路径进行对比，纠正行驶路径偏差；步骤四：变速转向系统测量车辆运行信息，并将车辆运行信息转换为电信号传递给中央处理器进行运算；步骤五：中央处理器对接收到的信号运算后，发出指令控制变速转向系统，调控车辆的运行速度和方向；同时中央处理器实时传递车辆运行信息给综合显示界面，并将车辆运行信息通过远程监控系统上传给控制中心；步骤六：车辆紧急避险系统通过车身上的激光雷达和远红外测距仪将测量信息传递给中央处理器，当测得汽车与障碍物或行人的距离进入危险范围时，车辆紧急自动刹车，同时车辆紧急避险系统将识别出的障碍物或人的信息并通过中央处理器实时传送给远程监控系统，发布警示信息；步骤七：车辆行驶异常时，远程遥控系统通过无线通讯来人为发布运行指令，调整车辆姿态，保证车辆正常运行。...

【技术特征摘要】
1.纯电动专用车用无人驾驶方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：车辆行驶前，在车载综合显示界面的电子地图上设定目的地和行驶路径，将设定好的电子地图通过路径规划系统导入中央处理器，中央处理器根据地块边界规划出合理的行驶路径；步骤二：在车辆行驶时，DGPS导航系统测得动态数据，并通过无线通讯传送到中央处理器，计算得到位置信息；步骤三：中央处理器和路径规划系统进行实时信息交互，中央处理器将补偿后的位置信息与之前在电子地图上已规划好的路径进行对比，纠正行驶路径偏差；步骤四：变速转向系统测量车辆运行信息，并将车辆运行信息转换为电信号传递给中央处理器进行运算；步骤五：中央处理器对接收到的信号运算后，发出指令控制变速转向系统，调控车辆的运行速度和方向；同时中央处理器实时传递车辆运行信息给综合显示界面，并将车辆运行信息通过远程监控系统上传给控制中心；步骤六：车辆紧急避险系统通过车身上的激光雷达和远红外测距仪将测量信息传递给中央处理器，当测得汽车与障碍物或行人的距离进入危险范围时，车辆紧急自动刹车，同时车辆紧急避险系统将识别出的障碍物或人的信息并通过中央处理器实时传送给远程监控系统，发布警示信息；步骤七：车辆行驶异常时，远程遥控系统通过无线通讯来人为发布运行指令，调整车辆姿态，保证车辆正常运行。2.根据权利要求1所述的纯电动专用车用无人驾驶方法，其特征在于：车辆行驶前，多辆无人驾驶纯电动专用车进行实时信息交互，对货物信息、道路信息和近邻行驶车辆的信息进行共享，远程遥控及监控系统根据信息对全部车辆进行任务分配。3.根据权利要求1所述的纯电动专用车用无人驾驶方法，其特征在于：对于步骤四中，变速转向系统通过角度传感器、电动机转速传感器、远红外测距仪和压力传感器测量行车信息，其中压力传感器在车辆载荷发生变化时，感知后悬架的变化，并将信息传递给中央处理器，中央处理器通过计算，进而发布控制指令给电机控制器，调控车辆的力矩和速度，并输出相应动力。4.根据权利要求1所述的纯电动专用车用无人驾驶方法，其特征在于：所述变速转向系统包括变速系统和转向系统，变速系统包括牵引电机和控制器，转向系统包括电子转向器和机械转向臂。5.根据权利要求1所述的纯电动专用车用无人驾驶方法，其特征在于：中央处理器与车辆电驱动控制系统、电池组管理系统之间通过CAN总线通...

【专利技术属性】
技术研发人员：李青松，
申请(专利权)人：李青松，
类型：发明
国别省市：辽宁,21