自动驾驶系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种自动驾驶系统，涉及通信领域，以解决现有系统结构复杂的问题。自动驾驶系统，应用于非道路车辆上，包括：智能控制天线、电控方向盘和车辆总线接口；智能控制天线包括：第一高精度全球导航卫星系统GNSS天线、高精度定位/定向板卡、惯性测量单元IMU和中央处理单元；其中，所述第一高精度GNSS天线与所述高精度定位/定向板卡相连，所述高精度定位/定向板卡与所述中央处理单元相连，所述IMU与所述中央处理单元相连，所述中央处理单元分别与所述电控方向盘、所述车辆总线接口相连。本实用新型专利技术提供的技术方案可以应用在非道路车辆的作业过程中。

Autopilot system

【技术实现步骤摘要】
自动驾驶系统
本技术涉及通信领域，具体涉及一种自动驾驶系统。
技术介绍
在现有技术中，农业作业过程一般是由驾驶员手动驾驶农机设备(如：播种机、收割机、拖拉机等)完成的。驾驶员需要熟悉田地作业路径，准确地按照作业路径进行驾驶，才能顺利完成作业。整个驾驶过程对驾驶员的操作要求极高，并且，由于农机设备的作业过程是由驾驶员手动驾驶完成的，使得土地的利用率以及作业效率受驾驶员自身操作熟练度影响较大。为了解决上述问题，现有技术提供一种自动驾驶系统，该系统由设置在农机设备上的全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS)天线、电子控制单元(ElectronicControlUnit，ECU)控制器、液压比例阀和转向角传感器；以及，设置在远端，通过空中链路与ECU控制器进行通信的实时动态(Real-timekinematic，RTK)基站组成。其中，GNSS天线接收农机设备的定位数据，并将该定位数据发送给ECU控制器；RTK基站向ECU控制器发送GNSS差分改正数据；转向角传感器接收农机设备的车轮转向信息，并将该车轮转向信息发送给ECU控制器；ECU控制器根据定位数据以及GNSS差分改正数据生成高精度定位数据，根据车轮转向信息确定农机设备行驶姿态，根据高精度定位数据、农机设备行驶姿态以及预先设置的导航路径信息生成自动驾驶控制指令，将该自动驾驶控制指令发送给液压比例阀；液压比例阀根据自动驾驶控制指令调节电磁项圈左/右吸合比例，以此控制农机设备的行驶方向，完成农机设备自动驾驶。在实现本技术的过程中，专利技术人发现，现有技术提供的自动驾驶系统结构复杂，不仅要在农机设备上安装硬件装置，还要在远端设置RTK基站；由于RTK基站和ECU控制器之间是通过空中链路进行通信的，信号受环境障碍物影响较大，极易受遮挡，从而影响自动驾驶的作业质量及作业效率；并且，转向角传感器的安装受车型的限制，不同的车型转向角传感器的形状以及安装位置均不相同，进一步造成了系统结构复杂的问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术实施例提供了一种自动驾驶系统，结构简单易于实现。本技术实施例提供的自动驾驶系统，应用于非道路车辆上，包括：智能控制天线、电控方向盘和车辆总线接口；所述智能控制天线包括：第一高精度全球导航卫星系统GNSS天线、高精度定位/定向板卡、惯性测量单元IMU和中央处理单元；其中，所述第一高精度GNSS天线与所述高精度定位/定向板卡相连，所述高精度定位/定向板卡与所述中央处理单元相连，所述IMU与所述中央处理单元相连，所述中央处理单元分别与所述电控方向盘、所述车辆总线接口相连。可选地，所述自动驾驶系统，还包括：第二高精度GNSS天线，所述第二高精度GNSS天线与所述高精度定位/定向板卡相连；所述第一高精度GNSS天线设置沿所述非道路车辆中轴线位置的车顶后端，所述第二高精度GNSS天线设置在沿所述非道路车辆中轴线位置的车顶前端。可选地，所述自动驾驶系统，还包括：环境感知单元，所述环境感知单元与所述中央处理单元相连。可选地，所述自动驾驶系统，还包括：显示器，所述显示器与所述中央处理单元相连。可选地，所述智能控制天线还包括：无线通信单元；所述显示器与所述中央处理单元相连具体为：所述显示器通过所述无线通信单元与所述中央处理单元相连。本技术提供的自动驾驶系统，智能控制天线、电控方向盘和车辆总线接口均设置在非道路车辆上，使得整个系统结构简单，解决了现有技术需要在远端设置RTK基站造成系统结构复杂的问题，并且由于所有部件均设置在非道路车辆上，各部件之间通信距离短，避免了长距离通信容易受到环境中障碍物的影响导致通信质量不好的问题，并且，由于采用电控方向盘以及车辆总线接口对车辆进行自动驾驶控制，解决了现有技术需要设置转向角传感器进行控制，转向角传感器受车型限制，安装复杂的问题，进一步简化了系统结构，易于安装和操作。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本技术实施例一提供的自动驾驶系统的结构示意图；图2为本技术实施例二提供的自动驾驶系统的结构示意图；图3为本技术实施例三提供的自动驾驶系统的结构示意图；图4为本技术实施例四提供的自动驾驶系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术创造，而非对该专利技术创造的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术创造相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。实施例一如图1所示，本技术实施例提供一种自动驾驶系统，应用在非道路车辆上，包括：智能控制天线1、电控方向盘2和车辆总线接口3；智能控制天线1包括：第一高精度GNSS天线11、高精度定位/定向板卡12、惯性测量单元(Inertialmeasurementunit，IMU)13和中央处理单元14；其中，第一高精度GNSS天线11与高精度定位/定向板卡12相连，高精度定位/定向板卡12与中央处理单元14相连，IMU13与中央处理单元14相连，中央处理单元14分别与电控方向盘2、车辆总线接口3相连。在本实施例中，非道路车辆可以包括：农业车辆以及各种工程作业车辆等，本实施例不对非道路车辆的具体类型或者型号进行限定，在实际的使用过程中，非道路车辆可以为任意类型的作业类车辆。为了便于理解，以下实施例仅以非道路车辆为农业车辆，如：拖拉机、插秧机、收获机、压路机等为例进行说明。在本实施例中，第一高精度GNSS天线11用于接收GNSS星座卫星播发的卫星时间和位置数据，以及地球同步卫星播发的钟差和电离层改正数据；高精度定位/定向板卡12用于根据第一高精度GNSS天线11接收的卫星时间和位置数据、钟差和电离层改正数据，生成第一高精度位置/航向信息；IMU13用于获取车辆姿态信息；中央处理单元14用于根据车辆姿态信息对第一高精度位置/航向信息进行修正，生成第二高精度位置/航向信息，根据第二高精度位置/航向信息及预先输入的非道路车辆的车型参数，根据车辆运动模型算法生成车辆控制点的高精度位置/航向信息，根据车辆控制点的高精度位置/航向信息以及预先设置的规划路径，生成自动驾驶控制指令，并且，将自动驾驶控制指令分别发送给电控方向盘2和车辆总线接口3；电控方向盘2和车辆总线接口3根据自动驾驶控制指令控制非道路车辆进行自动驾驶。进一步地，在本实施例中，电控方向盘2根据自动驾驶控制指令控制非道路车辆进行自动驾驶具体可以包括：电控方向盘2根据自动驾驶控制指令自动转动方向，带动非道路车辆的液压转向器转动，液压转向器转动控制液压油缸向左或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动驾驶系统，应用于非道路车辆上，其特征在于，包括：智能控制天线、电控方向盘和车辆总线接口；/n所述智能控制天线包括：第一高精度全球导航卫星系统GNSS天线、高精度定位/定向板卡、惯性测量单元IMU和中央处理单元；/n其中，所述第一高精度GNSS天线与所述高精度定位/定向板卡相连，所述高精度定位/定向板卡与所述中央处理单元相连，所述IMU与所述中央处理单元相连，所述中央处理单元分别与所述电控方向盘、所述车辆总线接口相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶系统，应用于非道路车辆上，其特征在于，包括：智能控制天线、电控方向盘和车辆总线接口；
所述智能控制天线包括：第一高精度全球导航卫星系统GNSS天线、高精度定位/定向板卡、惯性测量单元IMU和中央处理单元；
其中，所述第一高精度GNSS天线与所述高精度定位/定向板卡相连，所述高精度定位/定向板卡与所述中央处理单元相连，所述IMU与所述中央处理单元相连，所述中央处理单元分别与所述电控方向盘、所述车辆总线接口相连。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：第二高精度GNSS天线，所述第二高精度GNSS天线与所述高精度定位/定向板卡相连；
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈云，吴林，
申请(专利权)人：北京合众思壮科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11