[發明專利]清掃車的示教自動駕駛作業系統

有效

• 申請號: 201910853180.0
• 申請日: 2019-09-10
• 公開（公告）號: CN110568848B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 張成海;樊景帥;張峻熒;張勇;趙紅旺;倪洪飛;于濤
• 申請（專利權）人: 東風商用車有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍

1.一種清掃車的示教自動駕駛作業系統，其特征在于包括環境感知子系統、決策控制子系統和執行子系統；其中環境感知子系統通過安裝于清掃車的雷達感知本車周邊環境信息并將其反饋至決策控制子系統；決策控制子系統用于接收人工示教并存儲示教信息，并根據本車周邊環境信息、車輛運動狀態信息和示教信息生成相應的控制請求發送至執行子系統；所述執行子系統用于接收外部命令并根據控制請求實現本車的自動駕駛清掃和燈光控制；

所述自動駕駛清掃的作業方法包括以下：

a.當車輛位于固定出發點時，執行子系統根據外部命令發出自動駕駛清掃作業請求至決策控制子系統；

b.決策控制子系統讀取最新的N個示教信息的采樣數據；

c.環境感知子系統實時獲取當前的本車周邊環境信息，車輛管理單元實時獲取當前的車輛運動狀態信息；

d.決策控制子系統根據當前本車周邊環境信息及車輛運動狀態信息預測未來N-1個車輛行駛軌跡數據；

e.決策控制子系統根據當前的本車周邊環境信息和預測的車輛行駛軌跡數據與對應的示教信息中的車輛行駛軌跡數據確定車輛行駛控制數據；

f.決策控制子系統根據本車周邊環境信息和行駛控制數據生成規劃行駛控制數據；

g.決策控制子系統根據對應的示教信息中的清掃操作信息和規劃行駛控制數據發出控制請求至執行子系統；

h.讀取示教信息的下一幀采樣數據，重復步驟b，直至車輛到達固定終點；

步驟e中決策控制子系統計算當前的本車周邊環境信息和預測的車輛行駛軌跡數據與對應的示教信息中的車輛行駛軌跡數據的差異，以差異最小為優化目標確定車輛行駛控制數據。

2.根據權利要求1所述的清掃車的示教自動駕駛作業系統，其特征在于所述環境感知子系統包括前左角毫米波雷達、前右角毫米波雷達、后左角毫米波雷達、后右角毫米波雷達、前向激光雷達、差分定位裝置、V2X通訊裝置；四個毫米波雷達分別安裝于本車四角并用于感知本車周邊其它車輛和物體存在情況；前向激光雷達安裝于本車前端并負責感知前方障礙物輪廓寬度、路面可行駛區域；差分定位裝置設置于本車內部，負責獲取本車的定位信息；V2X通訊裝置設置于本車內部，并用于與決策控制子系統通訊，反饋上述本車周邊環境信息。

3.根據權利要求2所述的清掃車的示教自動駕駛作業系統，其特征在于所述決策控制子系統包括車輛管理單元、行駛和清掃作業示教單元、行駛和清掃作業決策單元；車輛管理單元負責報告車輛運動狀態信息、接收車輛后臺管理指令和本車周邊環境信息；行駛和清掃作業示教單元負責接受人工示教并記錄車輛行駛軌跡數據、車輛運動狀態信息、清掃操作信息和相應的本車周邊環境信息以生成對應的示教信息；行駛和清掃作業決策單元通過讀取示教信息、本車周邊環境信息做出自動駕駛決策和清掃作業決策，向執行子系統發出相應控制請求。

4.根據權利要求3所述的清掃車的示教自動駕駛作業系統，其特征在于所述執行子系統包括電控動力單元、電控制動單元、電控轉向單元、電控清掃單元、HMI、BCM；電控動力單元、電控制動單元和電控轉向單元負責實現決策控制子系統發出的自動行駛控制請求；電控清掃單元負責實現決策控制子系統發出的自動清掃作業請求；HMI負責接受操作人員的指令和實現決策控制子系統發出的駕駛室內指示信息；BCM負責實現車輛的燈光信號。

5.根據權利要求3所述的清掃車的示教自動駕駛作業系統，其特征在于還包括外部計算機，所述外部計算機與HMI電連接，外部計算機通過HMI讀取存儲于決策控制子系統的示教信息并接收外部指令對其進行修改，HMI接收修改后的示教信息并將其反饋至決策控制子系統進行存儲覆蓋。

6.根據權利要求1所述的清掃車的示教自動駕駛作業系統，其特征在于所述人工示教包括以下步驟：當車輛位于固定出發點時，執行子系統根據外部指令發出外部示教啟動命令至決策控制子系統，決策控制子系統啟動示教作業程序；執行子系統接收外部操作指令發送驅動命令進行駕駛作業和清掃作業；決策控制子系統同步記錄本車周邊環境信息、車輛運動狀態信息和相應的駕駛作業及清掃作業的操作信息以生成示教信息；當車輛返回到固定停車點后執行子系統根據外部指令發出示教完成請求，決策控制子系統保存所生成的示教信息后退出示教作業程序。