[發明專利]無人駕駛車輛的控制系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201510341923.8
• 申請日: 2015-06-18
• 公開（公告）號: CN104991580A
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: 張世兵;張紹勇;徐達學;張紹山
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: G05D13/62
• 分類號: G05D13/62;G05D3/12;G05D1/02;G05B11/42
• 代理公司: 合肥誠興知識產權代理有限公司 34109
• 代理人: 湯茂盛

1.一種無人駕駛車輛的控制系統，其特征在于：包括ECU控制器(10)、制動單元(20)、轉向單元(30)、電子油門單元(40)、車速傳感器(50)以及轉角傳感器(60)；ECU控制器(10)接收車輛速度的控制命令并根據車速傳感器(50)檢測到的實際車速信號進行動態的PID閉環控制后輸出速度控制指令至制動單元(20)和電子油門單元(40)實現車輛速度的控制；ECU控制器(10)還接收車輛角度及角速度的控制命令并根據轉角傳感器(60)檢測到的實際轉角信號進行角度及角速度的動態PID閉環控制后輸出方向控制指令至轉向單元(30)實現車輛方向的控制。

2.如權利要求1所述的無人駕駛車輛的控制系統，其特征在于：所述的制動單元(20)包括第一功率驅動電路(21)、第一電機(22)以及電制動器(23)，ECU控制器(10)輸出的速度控制指令包括減速指令，第一功率驅動電路(21)接收減速指令并根據該指令輸出相應的驅動信號至第一電機(22)，第一電機(22)轉動并帶動電制動器(23)動作實現車輛的減速；ECU控制器(10)輸出的速度控制指令還包括加速指令，電子油門單元(40)接收加速指令后控制電子油門的大小實現車輛的加速。

3.如權利要求1所述的無人駕駛車輛的控制系統，其特征在于：所述的轉向單元(30)包括第二功率驅動電路(31)、第二電機(32)以及轉向機(33)，ECU控制器(10)輸出方向控制指令至第二功率驅動電路(31)，第二功率驅動電路(31)接收該指令后輸出相應的驅動信號至第二電機(32)，第二電機(32)轉動并帶動轉向機(33)動作實現車輛方向的控制。

4.如權利要求1所述的無人駕駛車輛的控制系統，其特征在于：還包括人機交互單元(70)、電源單元(80)，所述的人機交互單元(70)包括按鈕和顯示器，用戶通過按鈕開啟或關閉控制系統，顯示器用于顯示控制系統的故障信息；電源單元(80)為ECU控制器(10)供電。

5.如權利要求4所述的無人駕駛車輛的控制系統，其特征在于：所述的ECU控制器(10)通過CAN網路接收車輛速度、角度及角速度的控制命令，控制系統的故障信息通過CAN網絡輸出。

6.一種無人駕駛車輛的控制系統的控制方法，包括如下步驟：

(A)開啟無人駕駛模式，系統進行初始化，即通過制動單元(20)、電子油門單元(40)控制車輛的速度為零，通過轉向單元(30)控制方向盤處在中間位置；

(B)當接收到加速命令的時候，ECU控制器(10)分析目標速度以及加速度大小來控制系統加速到目標速度值，并根據車速傳感器(50)反饋的實際車速信號動態協調制動單元(20)及電子油門單元(40)實施加速控制；

(C)當接收到減速命令的時候，ECU控制器(10)分析目標速度以及減速度大小來控制系統減速到目標速度值，并根據車速傳感器(50)反饋的實際車速信號動態協調制動單元(20)及電子油門單元(40)實施減速控制；

(D)當接收到轉向命令的時候，ECU控制器(10)分析目標角度以及角速度大小來控制系統轉向到目標角度，并根據轉角傳感器(60)反饋的實際角度信號動態調整轉向單元(30)實施左轉或右轉控制。

7.如權利要求6所述的無人駕駛車輛的控制系統的控制方法，其特征在于：所述的步驟D中，ECU控制器(10)通過驅動第二功率驅動電路(31)驅動第二電機(32)的左右轉動，帶動減速機構拉動轉向機(33)實施左轉或右轉控制。