[發明專利]農用自動駕駛儀以及引導車輛的方法

有效

• 申請號: 201380046054.5
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN104603708B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 艾瑞克·卡爾·威爾森;約翰·W·皮克;斯蒂芬·普雷尼斯
• 申請（專利權）人: 天寶有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;A01B69/04
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司11112
• 代理人: 顧紅霞,顧欣

1.一種農用自動駕駛儀，包括：

位置傳感器、速度傳感器和前進方向傳感器；

多個轉向致動器和多個驅動輪扭矩致動器；以及，

微處理器和存儲器，所述微處理器和所述存儲器：

使用由所述位置傳感器、速度傳感器和前進方向傳感器提供的數據以及數字濾波器來估計車輛的狀態，并且，

在用以增強常規轉向的使各驅動輪加速或減速的差動扭矩的輔助下，使用所述轉向致動器和所述驅動輪扭矩致動器來朝向存儲在所述存儲器內的預編程路徑引導所述車輛；

其中，所述驅動輪扭矩致動器包括各自的驅動輪電動機，

其中通過減慢各驅動輪中的一個驅動輪而產生的能量用于增大扭矩以加快各驅動輪中的另一個驅動輪。

2.根據權利要求1所述的自動駕駛儀，其中，所述驅動輪扭矩致動器包括各自的驅動輪制動器。

3.根據權利要求1所述的自動駕駛儀，其中，所述驅動輪扭矩致動器包括各自的驅動輪液壓馬達。

4.根據權利要求1所述的自動駕駛儀，其中，全球導航衛星系統接收器被構造為提供關于位置和速度的數據。

5.根據權利要求1所述的自動駕駛儀，其中，所述微處理器采用控制所述驅動輪扭矩致動器的比例-積分-微分反饋回路。

6.根據權利要求1-5中任一項所述的農用自動駕駛儀，包括

方向盤傳感器；

其中所述微處理器和所述存儲器還被構造為：

使用由所述方向盤傳感器提供的數據以及數字濾波器來估計期望轉向角度，

當所述期望轉向角度小于或等于實際轉向角度極限時，使用所述轉向致動器和所述驅動輪扭矩致動器實現與所述期望轉向角度相等的有效轉向角度，并且，

當所述期望轉向角度大于所述實際轉向角度極限時，使用所述轉向致動器和所述驅動輪扭矩致動器實現比所述實際轉向角度極限大的有效轉向角度。

7.一種沿著路徑引導車輛的方法，包括：

提供自動駕駛儀系統，所述自動駕駛儀系統包括：

位置傳感器、速度傳感器和前進方向傳感器；以及，

多個轉向致動器和多個驅動輪扭矩致動器；

通過對所述位置傳感器、速度傳感器和前進方向傳感器提供的數據進行數字濾波來估計所述車輛的狀態；以及，

在用以增強常規轉向的使各驅動輪加速或減速的差動扭矩的輔助下，通過根據所述車輛的狀態與預編程路徑之間的前進方向誤差和軌跡橫向誤差的函數操作所述轉向致動器和所述驅動輪扭矩致動器，來減小所述前進方向誤差和所述軌跡橫向誤差；

其中，所述驅動輪扭矩致動器包括各自的驅動輪電動機，其中通過減慢各驅動輪中的一個驅動輪而產生的能量用于增大扭矩以加快各驅動輪中的另一個驅動輪。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，所述前進方向誤差和軌跡橫向誤差各自的函數分別與所述前進方向誤差和軌跡橫向誤差的大小成正比。

9.根據權利要求7所述的方法，其中，所述前進方向誤差和軌跡橫向誤差各自的函數分別是所述前進方向誤差和軌跡橫向誤差的時間積分。

10.根據權利要求7所述的方法，其中，所述前進方向誤差和軌跡橫向誤差各自的函數分別是所述前進方向誤差和軌跡橫向誤差的時間微分。

11.根據權利要求7所述的方法，其中所述前進方向誤差和軌跡橫向誤差的函數包括誤差閾值。

12.根據權利要求7-11中任一項所述的方法，包括：

提供自動駕駛儀系統，所述自動駕駛儀系統包括方向盤傳感器；

使用由所述方向盤傳感器提供的數據和數字濾波器來估計期望轉向角度；

當所述期望轉向角度小于或等于實際轉向角度極限時，使用所述轉向致動器和所述驅動輪扭矩致動器實現與所述期望轉向角度相等的有效轉向角度；以及，

當所述期望轉向角度大于所述實際轉向角度極限時，使用所述轉向致動器和所述驅動輪扭矩致動器實現比所述實際轉向角度極限大的有效轉向角度。

13.根據權利要求12所述方法，其中，所述實際轉向角度極限是機械極限。