[發明專利]一種全自動導航式無人駕駛電動汽車的使用方法

在審

• 申請號: 201610125415.0
• 申請日: 2016-03-06
• 公開（公告）號: CN105629977A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 王保亮
• 申請（專利權）人: 王保亮
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;B60L15/00;B60L15/20;H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種全自動導航式無人駕駛電動汽車的使用方法，該方法包括：

1)提供一種全自動導航式無人駕駛電動汽車，所述電動汽車包括自 動導航系統、自動充電系統和自動驅車系統，所述自動驅車系統用于實現 對電動汽車的無人駕駛，所述自動導航系統用于實現對電動汽車附近充電 樁的自動定位，所述自動充電系統用于在電動汽車無人駕駛到附近充電樁 后，實現對電動汽車的自動充電，采用AVR32芯片實現對自動導航系統、 自動充電系統和自動驅車系統的同時控制操作；

2)使用所述電動汽車。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述電動汽車包括：

齒輪齒條轉向器，設置在電動汽車的驅動車輪上方，用于將轉向驅動 電機與電動汽車的驅動車輪連接；

光源設備，設置在電動汽車的底盤，由多個高亮白光LED組成，多個 高亮白光LED組成矩形LED矩陣且等間距排列，對電動汽車車下道路進 行照明；

光電傳感器，設置在電動汽車的底盤，由80個光敏電阻組成，80個 光敏電阻組成矩形光敏電阻矩陣且等間距排列，每一個光敏電阻組成一個 光電檢測通道，用于檢測電動汽車車下道路反射光源設備照明光的反射光 強度，其中，對于每一個光電檢測通道，其正下方的道路有無引導軌跡， 反射光強度不同，其檢測出的光電檢測電壓也不同；

信號采集器，設置在電動汽車的前端儀表盤內，與光電傳感器連接， 用于采樣并輸出每一個光電檢測通道輸出的光電檢測電壓，信號采集器的 采樣頻率為1毫秒；

運算放大器，設置在電動汽車的前端儀表盤內，與信號采集器連接， 用于將每一個光電檢測通道的光電檢測電壓進行放大；

8位模數轉換器，設置在電動汽車的前端儀表盤內，與運算放大器連 接，用于將放大后的每一個光電檢測電壓轉換為數字信號，以獲得對應的 數字通道電壓；

方向電機控制器，設置在電動汽車的前端儀表盤內，與AVR32芯片連 接，用于基于電動汽車的橫向偏差或驅動方向計算電動汽車的轉向齒輪轉 角；

轉向電機驅動器，設置在電動汽車的驅動車輪上方，與方向電機控制 器連接，用于基于電動汽車的轉向齒輪轉角確定電機驅動控制信號；

轉向驅動電機，設置在電動汽車的驅動車輪上方，與轉向電機驅動器 和電動汽車的驅動車輪分別連接，用于基于電機驅動控制信號控制驅動車 輪的轉向角度；

AVR32芯片，設置在電動汽車的前端儀表盤內，與8位模數轉換器連 接，接收每一個光電檢測通道的數字通道電壓，將每一個光電檢測通道的 數字通道電壓與預設數字電壓閾值比較，當一個光電檢測通道的數字通道 電壓大于等于預設數字電壓閾值時，將對應光電檢測通道的偏差標志設為 1，當一個光電檢測通道的數字通道電壓小于預設數字電壓閾值時，將對 應光電檢測通道的偏差標志設為0，基于相鄰光電傳感器的間距、光電檢 測通道的數量和每一個光電檢測通道的偏差標志計算電動汽車的橫向偏 差，電動汽車的橫向偏差用于將電動汽車從偏離引導軌跡狀態恢復到位于 引導軌跡正上方狀態；

無線接收設備，設置在電動汽車的外側，用于基于電動汽車的當前GPS 位置從遠端的充電站管理服務器處接收電動汽車的當前GPS位置附近各 個充電站的占用百分比，還從遠端的交通管理服務器處接收抵達當前GPS 位置附近各個充電站所分別對應的各個路段的擁堵程度；

GPS收發設備，用于接收GPS定位衛星實時發送的、電動汽車的當前 GPS位置，還用于接收GPS電子地圖中、電動汽車的當前GPS位置附近 各個充電站的GPS位置；

電量檢測設備，設置在電動汽車的蓄電池上，用于檢測蓄電池的實時 剩余電量；

行駛控制儀，設置在電動汽車的前端儀表盤內，與電動汽車的方向電 機控制器和速度電機控制器連接，用于接收位置控制信號，基于位置控制 信號確定驅動方向和驅動速度，并將驅動方向和驅動速度分別發送給方向 電機控制器和速度電機控制器；

圖像檢測設備，用于對電動汽車前方景象進行拍攝以獲得前方圖像， 并對前方圖像進行圖像識別以確定前方是否存在充電樁，相應地，發出存 在充電樁信號或不存在充電樁信號；

超聲波檢測設備，設置在電動汽車前部，用于檢測電動汽車前部距離 充電樁的實時相差距離；

ZIGBEE通信設備，設置在電動汽車上，用于與充電樁的ZIGBEE通 信接口進行握手操作，握手成功則發出充電樁合格信號，握手失敗則發出 充電樁不合格信號；

自動充電設備，設置在電動汽車上，包括定位器、位移驅動器、機械 手和充電頭，定位器、位移驅動器和充電頭都設置在機械手上，定位器用 于檢測機械手與充電樁的充電插座之間的相對距離，位移驅動器與定位器 連接，用于基于相對距離驅動機械手前往充電樁的充電插座，機械手用于 在抵達充電樁的充電插座后將充電頭插入充電樁的充電插座中；

AVR32芯片還與無線接收設備、電量檢測設備、行駛控制儀、GPS收 發設備、圖像檢測設備、超聲波檢測設備、ZIGBEE通信設備和自動充電 設備分別連接，當實時剩余電量小于等于第一預設電量閾值時，進入自動 導航模式；

其中，AVR32芯片在自動導航模式中，啟動無線接收設備、GPS收發 設備和圖像檢測設備，從GPS收發設備處接收當前GPS位置和附近各個 充電站的GPS位置，將當前GPS位置發送給無線接收設備以獲得附近各 個充電站的占用百分比以及附近各個充電站分別對應的各個路段的擁堵 程度，基于當前GPS位置和附近各個充電站的GPS位置確定當前GPS位 置到附近各個充電站的GPS位置的各個充電站GPS距離，基于每一個充 電站對應的路段的擁堵程度、擁堵程度權重、附近每一個充電站的占用百 分比、占用百分比權重、附近每一個充電站的GPS距離和距離權重計算附 近每一個充電站的便利程度，擁堵程度越低，便利程度越高，占用百分比 越低，便利程度越高，GPS距離越短，便利程度越高，選擇便利程度最高 的附近充電站作為目標充電站；

其中，AVR32芯片還基于當前GPS位置和目標充電站的GPS位置確 定位置控制信號，將位置控制信號發送給行駛控制儀以控制電動汽車前往 預存電子地圖中最近充電站，當從圖像檢測設備處接收到存在充電樁信號 時，啟動超聲波檢測設備和ZIGBEE通信設備，在接收到充電樁合格信號 且實時相差距離小于等于預設距離閾值時，啟動自動充電設備以將充電頭 插入充電樁的充電插座中，AVR32芯片退出自動導航模式；

其中，擁堵程度權重、占用百分比權重和距離權重均為預設固定數值。