CN110162059A - 一种无人驾驶车辆的控制方法及无人驾驶车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人驾驶车辆的控制方法及无人驾驶车辆，接收遥控指令，根据遥控指令生成线控指令，根据线控指令控制线控电机以完成线控操作；接收控制反馈模块所实时反馈的执行数据，根据执行数据得到执行结果；本发明通过接收遥控指令，根据遥控指令生成线控指令，根据线控指令控制线控电机以完成线控操作；并实时接收控制反馈模块所实时反馈的执行数据，根据执行数据得到执行结果，即在原有的无人驾驶车辆上增加线控系统，以实现对无人驾驶车辆的遥控，从而提高无人循迹条件下车辆的可靠性和安全性。

Description

一种无人驾驶车辆的控制方法及无人驾驶车辆

技术领域

本发明涉及无人驾驶车辆领域，特别涉及一种无人驾驶车辆的控制方法及无人驾驶车辆。

背景技术

无人驾驶车辆是汽车领域今后发展的主要趋势。其中，汽车循迹驾驶是无人车自动驾驶的一种方式。循迹驾驶指的是汽车根据预先设置好的路线进行自动循迹驾驶。目前已有的循迹驾驶通常只是按照预定的路线循迹驾驶，没有对汽车行驶的速度、油门进行规划。而对于无人汽车需要完成特定任务的情况，比如无人区侦查、补给以及动态越障等等，如果只是按照循迹路线进行自动驾驶，则无人驾驶车辆的可靠性和安全性得不到保障。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种无人驾驶车辆的控制方法及无人驾驶车辆，从而提高无人循迹条件下车辆的可靠性和安全性。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种无人驾驶车辆的控制方法，包括步骤：

S1、接收遥控指令，根据所述遥控指令生成线控指令，根据所述线控指令控制线控电机以完成线控操作；

S2、接收控制反馈模块所实时反馈的执行数据，根据所述执行数据得到执行结果。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：

一种无人驾驶车辆，包括执行组件，包括主控制器、电机驱动模块、线控电机以及控制反馈模块，所述主控制器通过所述电机驱动模块与线控电机连接，所述线控电机与所述执行组件连接，所述控制反馈模块与所述线控电机连接或者所述控制反馈模块与所述执行组件连接；

所述主控制器用于接收遥控指令，根据所述遥控指令生成线控指令；还用于接收执行数据，根据所述执行数据得到执行结果；

所述线控电机用于接收所述线控指令，按照所述线控指令控制所述执行组件；

所述执行组件用于按照所述线控指令进行运行；

所述控制反馈模块用于采集所述执行组件的执行数据。

本发明的有益效果在于：一种无人驾驶车辆的控制方法及无人驾驶车辆，通过接收遥控指令，根据遥控指令生成线控指令，根据线控指令控制线控电机以完成线控操作；并实时接收控制反馈模块所实时反馈的执行数据，根据执行数据得到执行结果，即在原有的无人驾驶车辆上增加线控系统，以实现对无人驾驶车辆的遥控，从而提高无人循迹条件下车辆的可靠性和安全性。

附图说明

图1为本发明实施例的一种无人驾驶车辆的控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的一种无人驾驶车辆的结构示意图；

图3为本发明实施例的一种无人驾驶车辆的框架示意图。

标号说明：

1、一种无人驾驶车辆；2、主控制器；3、电机驱动模块；4、控制反馈模块；5、线控电机；6、执行组件。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

在此之前，为了便于理解本发明的技术方案，对于本发明中涉及的英文缩写、设备等进行说明如下：

(1)、DAC：在本发明中为Digital to analog converter的英文缩写，其中文解释为数字模拟转换器，它是一种将数字信号转换为模拟信号的设备。在很多数字系统中，信号以数字方式存储和传输，而数字模拟转换器可以将这样的信号转换为模拟信号，从而使得它们能够被外界识别。

请参照图1，一种无人驾驶车辆的控制方法，包括步骤：

S1、接收遥控指令，根据所述遥控指令生成线控指令，根据所述线控指令控制线控电机以完成线控操作；

S2、接收控制反馈模块所实时反馈的执行数据，根据所述执行数据得到执行结果。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过接收遥控指令，根据遥控指令生成线控指令，根据线控指令控制线控电机以完成线控操作；并实时接收控制反馈模块所实时反馈的执行数据，根据执行数据得到执行结果，即在原有的无人驾驶车辆上增加线控系统，以实现对无人驾驶车辆的遥控，从而提高无人循迹条件下车辆的可靠性和安全性。

进一步地，所述步骤S1包括：

接收遥控刹车指令，根据所述遥控刹车指令生成线控刹车指令，根据所述线控刹车指令控制刹车电机来带动连接刹车踏板的拉杆，以完成刹车操作；

接收遥控转向指令，根据所述遥控转向指令生成线控转向指令，根据所述线控转向指令控制转向电机依次带动转向杆、万向节以及齿轮齿条，以完成转向操作；

接收遥控油门指令，根据所述遥控油门指令生成线控油门指令，根据所述线控油门指令控制步进电机来控制节气门，以完成油门操作；

接收遥控点火指令，根据所述遥控点火指令生成线控点火指令，根据所述线控点火指令来分别控制第一继电器与第二继电器的开闭，以完成点火操作；

所述步骤S2包括：

接收位于所述刹车电机的霍尔传感器所实时反馈的刹车电机角度值，根据所述刹车电机角度值与所述刹车踏板深度值的对应关系得到刹车踏板行程；

接收位于所述转向电机的霍尔传感器所实时反馈的转向电机角度值，根据所述转向电机角度值与所述齿轮齿条行程值的对应关系得到车轮转向角度；

接收与油门总成连接的电压检测电路所实时反馈的实时电压数据，根据所述实时电压数据与所述油门踏板深度值的对应关系得到油门踏板行程；

接收与电锁总成连接的电流检测电路所实时反馈的实时电流数据，根据所述实时电流数据以得到点火开关是否正常启动。

从上述描述可知，即实现了线控刹车、线控转向、线控油门以及远程点火，采用步进电机直接挂在在节气门位置的方案，省去了中间的机械拉锁，从而更为精确的控制油门；同时实时反馈执行数据，从而在发生故障时，通过数据对比即可得知故障具体位置，整个方法实现简单，方便检测出问题所在，大大缩短了查找问题的时间，提高了解决问题的效率。

进一步地，所述步骤S1还包括：

接收发动机启动指令，生成控制蓄电池和独立电源模块同时运行的发动机供电指令；

接收遥控点火指令与环境温度数据，判断所述环境温度数据是否低于预设温度，若是，则生成启动所述独立电源模块以运行油箱加热器的油路加热指令，之后根据所述遥控点火指令生成线控点火指令，否则直接根据所述遥控点火指令生成线控点火指令。

从上述描述可知，在现有蓄电池的基础上增加独立电源模块，通过蓄电池和独立电源模块同时运行，从而加强启动瞬间的电力提供，保证发电机的正常运行；同时，在低温时，确保在远程点火前，使发动机内部油箱能达到适合燃烧条件；因为独立电源模块受主控制器独立控制，不会消耗原有蓄电池的电池电量，也能确保点火的时候，原蓄电池的供电能力。

进一步地，还包括步骤：

S3、接收由轨迹点集合组成的轨迹路线，根据所述轨迹路线计算转向角度、行驶速度、油门量以及刹车量，并实时生成动态调整指令。

从上述描述可知，在循迹驾驶，对无人驾驶车辆的转向角度、行驶速度、油门量以及刹车量进行规划和调整，以适应更加复杂的地理环境。

进一步地，所述步骤S3还包括：

获取当前车速信息，根据转向动力曲线图实时生成并发送改变所述转向电机输出强度的第一指令，以控制所述转向电机调整车轮转向角速度，所述转向动力曲线图中所述车轮转向角速度随着所述当前车速信息的增大而减小；

根据所述轨迹路线判断是否要进入弯道，若是，获取当前车速信息、预设入弯速度以及预设出弯速度，根据所述当前车速信息、所述预设入弯速度以及预设出弯速度生成并发送改变刹车踏板行程和油门踏板行程的第二指令，以控制步进电机和刹车电机调整行驶速度，所述预设入弯速度小于预设出弯速度；

获取当前转向角度变化率以及在转向子系统内的电流检测电路所检测的实时电流数据，根据所述实时电流数据以及当前转向角度变化率判断当前转向情况，若所述当前转向情况为转向困难，则生成增加所述转向电机输出驱动量的第三指令，若所述当前转向情况为转向轻松，则生成减小所述转向电机输出驱动量的第四指令。

从上述描述可知，控制车轮转向角速度，在车速高时，车轮转向角速度慢，在车速低时，车轮转向角速度快；通过实时改变刹车踏板行程和油门踏板行程，实现入弯减速、出弯加速、局部轨迹加速以及局部轨迹减速等效果；通过当前转向角度变化率以及实时电流数据，来实现对转向驱动的实时调整；上述方法能够保证无人驾驶车辆在循迹驾驶的稳定性和安全性。

请参照图2以及图3，一种无人驾驶车辆，包括执行组件，包括主控制器、电机驱动模块、线控电机以及控制反馈模块，所述主控制器通过所述电机驱动模块与线控电机连接，所述线控电机与所述执行组件连接，所述控制反馈模块与所述线控电机连接或者所述控制反馈模块与所述执行组件连接；

所述主控制器用于接收遥控指令，根据所述遥控指令生成线控指令；还用于接收执行数据，根据所述执行数据得到执行结果；

所述线控电机用于接收所述线控指令，按照所述线控指令控制所述执行组件；

所述执行组件用于按照所述线控指令进行运行；

所述控制反馈模块用于采集所述执行组件的执行数据。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过接收遥控指令，根据遥控指令生成线控指令，根据线控指令控制线控电机以完成线控操作；并实时接收控制反馈模块所实时反馈的执行数据，根据执行数据得到执行结果，即在原有的无人驾驶车辆上增加线控系统，以实现对无人驾驶车辆的遥控，从而提高无人循迹条件下车辆的可靠性和安全性。

进一步地，所述主控制器上还连接有第一继电器以及第二继电器，所述执行组件包括刹车总成、转向总成、油门总成以及电锁总成，所述线控电机包括刹车电机、转向电机以及步进电机，所述电机驱动模块包括刹车电机驱动电路、转向电机驱动电路以及步进电机驱动电路，所述主控制器通过所述刹车电机驱动电路与所述刹车电机连接、通过所述转向电机驱动电路与所述转向电机连接以及通过所述步进电机驱动电路与所述步进电机连接，所述第一继电器与第二继电器分别与所述电锁总成连接；

所述刹车总成包括刹车踏板以及拉杆，所述拉杆的一端与所述刹车踏板连接，所述拉杆的另一端与所述刹车电机连接，所述转向总成包括与转向电机连接的转向杆、与所述转向杆连接的万向节以及与所述万向节连接的齿轮齿条；所述油门总成包括节气门以及油门踏板连接，所述节气门与所述步进电机连接；所述电锁总成包括点火模块；

所述控制反馈模块包括第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、电压检测电路以及电流检测电路，所述第一霍尔传感器位于所述刹车电机上，所述第二霍尔传感器位于所述转向电机上，所述电压检测电路与所述油门总成连接，所述电流检测电路与所述电锁总成连接；

所述主控制器还用于接收遥控刹车指令，根据所述遥控刹车指令生成线控刹车指令；还用于接收遥控转向指令，根据所述遥控转向指令生成线控转向指令；还用于接收遥控油门指令，根据所述遥控油门指令生成线控油门指令；还用于接收遥控点火指令，根据所述遥控点火指令生成线控点火指令；还用于接收刹车电机角度值，根据所述刹车电机角度值与所述刹车踏板深度值的对应关系得到刹车踏板行程；还用于接收转向电机角度值，根据所述转向电机角度值与所述齿轮齿条行程值的对应关系得到车轮转向角度；还用于接收实时电压数据，根据所述实时电压数据与所述油门踏板深度值的对应关系得到油门踏板行程；还用于接收实时电流数据，根据所述实时电流数据以得到点火开关是否正常启动；

所述刹车电机用于接收所述线控刹车指令，按照所述线控刹车指令带动连拉杆运动，以完成刹车操作；

所述转向电机用于接收所述线控转向指令，按照所述线控转向指令依次带动转向杆、万向节以及齿轮齿条，以完成转向操作；

所述步进电机用于所述接收线控油门指令，按照所述收线控油门指令来控制节气门，以完成油门操作；

所述第一继电器与第二继电器分别响应所述线控点火指令，以完成点火操作；

所述第一霍尔传感器实时采集所述刹车电机的角度值，生成并发送刹车电机角度值；

所述第二霍尔传感器实时采集所述转向电机的角度值，生成并发送转向电机角度值；

所述电压检测电路实时采集所述油门总成的电压值，生成并发送实时电压数据；

所述电流检测电路实时采集所述电锁总成的电流值，生成并发送实时电流数据。

从上述描述可知，即实现了线控刹车、线控转向、线控油门以及远程点火，同时实时反馈执行数据，从而在发生故障时，通过数据对比即可得知故障具体位置，整个方法实现简单，方便检测出问题所在，大大缩短了查找问题的时间，提高了解决问题的效率。

进一步地，还包括发动机、蓄电池以及独立电源模块，所述发动机分别与所述电锁总成、所述蓄电池以及所述独立电源模块连接，所述发动机包括油箱，所述油箱内部安装有油箱加热器，所述油箱加热器与所述独立电源模块连接；

所述主控制器还用于接收发动机启动指令，生成并发送发动机供电指令；还用于接收遥控点火指令与环境温度数据，判断所述环境温度数据是否低于预设温度，若是，则生成油路加热指令，之后根据所述遥控点火指令生成线控点火指令，否则直接根据所述遥控点火指令生成线控点火指令；

所述蓄电池用于接收所述发动机供电指令，并按照所述发动机供电指令与所述独立电源模块同时为所述发动机提供电力；

所述独立电源模块用于接收所述发动机供电指令，并按照所述发动机供电指令与所述蓄电池同时为所述发动机提供电力；用于接收油路加热指令，并按照所述油路加热指令运行所述油箱加热器，以产生热能为所述油箱加温。

从上述描述可知，在现有蓄电池的基础上增加独立电源模块，通过蓄电池和独立电源模块同时运行，从而加强启动瞬间的电力提供，保证发电机的正常运行；同时，在低温时，确保在远程点火前，使发动机内部油箱能达到适合燃烧条件；因为独立电源模块受主控制器独立控制，不会消耗原有蓄电池的电池电量，也能确保点火的时候，原蓄电池的供电能力。

进一步地，所述主控制器还用于接收由轨迹点集合组成的轨迹路线，根据所述轨迹路线计算转向角度、行驶速度、油门量以及刹车量，并实时生成动态调整指令。

从上述描述可知，在循迹驾驶，对无人驾驶车辆的转向角度、行驶速度、油门量以及刹车量进行规划和调整，以适应更加复杂的地理环境。

进一步地，所述主控制器还用于获取当前车速信息，根据转向动力曲线图实时生成第一指令，所述转向动力曲线图中所述车轮转向角速度随着所述当前车速信息的增大而减小；还用于根据所述轨迹路线判断是否要进入弯道，若是，获取当前车速信息、预设入弯速度以及预设出弯速度，根据所述当前车速信息、所述预设入弯速度以及预设出弯速度生成并发送第二指令，所述预设入弯速度小于预设出弯速度；还用于获取当前转向角度变化率以及实时电流数据，根据所述实时电流数据以及当前转向角度变化率判断当前转向情况，若所述当前转向情况为转向困难，则生成第三指令，若所述当前转向情况为转向轻松，则生成第四指令；

所述转向电机用于接收所述第一指令，按照所述第一指令调整车轮转向角速度；还用于接收所述第三指令，按照所述第三指令增加电机输出驱动量；还用于接收所述第四指令，按照所述第四指令减小电机输出驱动量；

所述刹车电机用于接收所述第二指令，按照所述第二指令调整刹车踏板行程；

所述步进电机用于接收所述第二指令，按照所述第二指令调整油门踏板行程。

从上述描述可知，控制车轮转向角速度，在车速高时，车轮转向角速度慢，在车速低时，车轮转向角速度快；通过实时改变刹车踏板行程和油门踏板行程，实现入弯减速、出弯加速、局部轨迹加速以及局部轨迹减速等效果；通过当前转向角度变化率以及实时电流数据，来实现对转向驱动的实时调整；上述方法能够保证无人驾驶车辆在循迹驾驶的稳定性和安全性。

请参照图1，本发明的实施例一为：

一种无人驾驶车辆的控制方法，包括步骤：

S1、接收遥控指令，根据遥控指令生成线控指令，根据线控指令控制线控电机以完成线控操作；

S2、接收控制反馈模块所实时反馈的执行数据，根据执行数据得到执行结果。

其中，步骤S1包括：

接收遥控刹车指令，根据遥控刹车指令生成线控刹车指令，根据线控刹车指令控制刹车电机来带动连接刹车踏板的拉杆，以完成刹车操作；

接收遥控转向指令，根据遥控转向指令生成线控转向指令，根据线控转向指令控制转向电机依次带动转向杆、万向节以及齿轮齿条，以完成转向操作；

接收遥控油门指令，根据遥控油门指令生成线控油门指令，根据线控油门指令控制步进电机来控制节气门，以完成油门操作；

接收遥控点火指令，根据遥控点火指令生成线控点火指令，根据线控点火指令来分别控制第一继电器与第二继电器的开闭，以完成点火操作；

步骤S2包括：

接收位于刹车电机的霍尔传感器所实时反馈的刹车电机角度值，根据刹车电机角度值与刹车踏板深度值的对应关系得到刹车踏板行程；

接收位于转向电机的霍尔传感器所实时反馈的转向电机角度值，根据转向电机角度值与齿轮齿条行程值的对应关系得到车轮转向角度；

接收与油门总成连接的电压检测电路所实时反馈的实时电压数据，根据实时电压数据与油门踏板深度值的对应关系得到油门踏板行程；

接收与电锁总成连接的电流检测电路所实时反馈的实时电流数据，根据实时电流数据以得到点火档位。

其中，对于转向来说，当发现驱动不足的时候，通过调整内部驱动电路以及驱动芯片的寄存器设置，来实现参数的调整。如导通时间、关闭时间以及占空比等。在本实施例中，当达到当前最大设置电流值时，如35A，发现还未达到命令预设值的角度，即可通过调节驱动芯片的寄存器，调整最大电流至40A和最大驱动PWM的占空比，增加15％，再查看转向角度是否达到命令值。如若没有，则继续增加到最大，若最大依旧不行，则减低到正常值，以防止堵转烧电机。

其中，步骤S1还包括：

接收发动机启动指令，生成控制蓄电池和独立电源模块同时运行的发动机供电指令；

接收遥控点火指令与环境温度数据，判断环境温度数据是否低于预设温度，若是，则生成启动独立电源模块以运行油箱加热器的油路加热指令，之后根据遥控点火指令生成线控点火指令，否则直接根据遥控点火指令生成线控点火指令。

请参照图1，本发明的实施例二为：

一种无人驾驶车辆的控制方法，在上述实施例一的基础上，若为循迹驾驶时，则执行以下步骤：

S3、接收由轨迹点集合组成的轨迹路线，根据轨迹路线计算转向角度、行驶速度、油门量以及刹车量，并实时生成动态调整指令。

其中，步骤S3还包括：

获取当前车速信息，根据转向动力曲线图实时生成并发送改变转向电机输出强度的第一指令，以控制转向电机调整车轮转向角速度，转向动力曲线图中车轮转向角速度随着当前车速信息的增大而减小，比如当前车速信息超过30KM/H，则车轮转向角速度降低为100度/S；

根据轨迹路线判断是否要进入弯道，若是，获取当前车速信息、预设入弯速度以及预设出弯速度，根据当前车速信息、预设入弯速度以及预设出弯速度生成并发送改变刹车踏板行程和油门踏板行程的第二指令，以控制步进电机和刹车电机调整行驶速度，预设入弯速度小于预设出弯速度，比如入弯速度20KM/H，出弯速度35KM/H；

获取当前转向角度变化率以及在转向子系统内的电流检测电路所检测的实时电流数据，根据实时电流数据以及当前转向角度变化率判断当前转向情况，若当前转向情况为转向困难，则生成增加转向电机输出驱动量的第三指令，若当前转向情况为转向轻松，则生成减小转向电机输出驱动量的第四指令，比如采用额定电流为40A的转向电机，可在转向电机的允许范围内时间内，100％PWM输出。

请参照图2以及图3，本发明的实施例三为：

一种无人驾驶车辆1，包括执行组件6、发动机、蓄电池以及独立电源模块，包括主控制器2、电机驱动模块3、线控电机5以及控制反馈模块4，主控制器2通过电机驱动模块3与线控电机5连接，线控电机5与执行组件6连接，控制反馈模块4与线控电机5连接或者控制反馈模块4与执行组件6连接；发动机分别与电锁总成、蓄电池以及独立电源模块连接，发动机包括油箱，油箱内部安装有油箱加热器，油箱加热器与独立电源模块连接；主控制上还连接有第一继电器以及第二继电器，执行组件6包括刹车总成、转向总成、油门总成以及电锁总成，线控电机5包括刹车电机、转向电机以及步进电机，电机驱动模块3包括刹车电机驱动电路、转向电机驱动电路以及步进电机驱动电路，主控制器2通过刹车电机驱动电路与刹车电机连接、通过转向电机驱动电路与转向电机连接以及通过步进电机驱动电路与步进电机连接，第一继电器与第二继电器分别与电锁总成连接；刹车总成包括刹车踏板以及拉杆，拉杆的一端与刹车踏板连接，拉杆的另一端与刹车电机连接，转向总成包括与转向电机连接的转向杆、与转向杆连接的万向节以及与万向节连接的齿轮齿条；油门总成包括节气门以及油门踏板连接，节气门与步进电机连接；电锁总成包括点火模块；控制反馈模块4包括第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、电压检测电路以及电流检测电路，第一霍尔传感器位于刹车电机上，第二霍尔传感器位于转向电机上，电压检测电路与油门总成连接，电流检测电路与电锁总成连接。

其中，主控制器2用于接收遥控刹车指令，根据遥控刹车指令生成线控刹车指令；还用于接收遥控转向指令，根据遥控转向指令生成线控转向指令；还用于接收遥控油门指令，根据遥控油门指令生成线控油门指令；还用于接收遥控点火指令，根据遥控点火指令生成线控点火指令；还用于接收刹车电机角度值，根据刹车电机角度值与刹车踏板深度值的对应关系得到刹车踏板行程；还用于接收转向电机角度值，根据转向电机角度值与齿轮齿条行程值的对应关系得到车轮转向角度；还用于接收实时电压数据，根据实时电压数据与油门踏板深度值的对应关系得到油门踏板行程；还用于接收实时电流数据，根据实时电流数据以得到点火档位；还用于接收发动机启动指令，生成并发送发动机供电指令；还用于接收遥控点火指令与环境温度数据，判断环境温度数据是否低于预设温度，若是，则生成油路加热指令，之后根据遥控点火指令生成线控点火指令，否则直接根据遥控点火指令生成线控点火指令。

其中，刹车电机用于接收线控刹车指令，按照线控刹车指令带动连拉杆运动，以完成刹车操作；转向电机用于接收线控转向指令，按照线控转向指令依次带动转向杆、万向节以及齿轮齿条，以完成转向操作；步进电机用于接收线控油门指令，按照收线控油门指令来控制节气门，以完成油门操作；第一继电器与第二继电器分别响应线控点火指令，以完成点火操作。

其中，第一霍尔传感器实时采集刹车电机的角度值，生成并发送刹车电机角度值；第二霍尔传感器实时采集转向电机的角度值，生成并发送转向电机角度值；电压检测电路实时采集油门总成的电压值，生成并发送实时电压数据；电流检测电路实时采集电锁总成的电流值，生成并发送实时电流数据。

其中，蓄电池用于接收发动机供电指令，并按照发动机供电指令与独立电源模块同时为发动机提供电力；独立电源模块用于接收发动机供电指令，并按照发动机供电指令与蓄电池同时为发动机提供电力；用于接收油路加热指令，并按照油路加热指令运行油箱加热器，以产生热能为油箱加温。

其中，主控制器2还连接有大功率驱动MOS桥电路，通过改变MOS管导通时间、电流上升速率、MOS放电速度、MOS截止电流、MOS导通截止比、角度变化率、输出电流监测等电路来进行电机驱动能力的调整。

另外，电路部分还包括过流检测、过压检测、欠压检测以及过温检测，来防止因电机抱死、电压不足等问题而引起的车辆安全隐患。同时系统通过CAN总线及时将系统状态反馈至其他车载智能终端，完成全车状态实时监控，并通过车载显示完成人机交互。

即各模块通过一个主控制器2上，可以将电路部分整合至一个模块后，使得整体无人驾驶控制系统更加集成化，内部保护机制更加完善。各模块数据共享更加开放，主控制器2对其他模组的控制更加通畅及时。例如，当车辆进入无人寻迹状态，主控制器2可根据车辆反馈的行驶速度，放宽油门输入，同时减小转向输出甚至可以按照固定的角度锁死，避免因寻迹过程中，出现外力导致转向发生偏转。当进入转弯阶段，收紧油门，加大刹车输入，同时加大转向输出，确保转向顺畅执行。当出现故障时，及时加大刹车输入，收紧油门，待车停速后，退档熄火。各模组的一系列操作均会在主控的操作下，及时完成。避免模块的独立导致数据沟通障碍，响应滞后，监控无反馈等问题。

其中，第一DAC和第二DAC种一个是主通道，另外一个作为备用通道；第一继电器和第二继电器各有开关两状态，合计四个状态，为开开、开关、关开以及关关，选择其中三个来模拟电锁的三档设置，一档为关闭电源，二档开启车辆主电源，三档为点火；电机驱动电路也均设置有两个通道，一套作为正常使用，另外一套作为安全备用使用。

由上所述，整车控制部分通过CAN总线互联，共享整车状态信息，包含当前档位、当前车速、当前胎压、当前用户设备类型、刹车行程以及转向状态等。整车控制部分接收远端监控平台发送的外部指令，选择进入助力模式(人工驾驶)或线控模式(无人驾驶)。在助力模式下，通过力矩传感器判断当前是否有外力作用于方向盘。线控模式下，主动关闭助力输出，进入遥控模式；整车控制部分根据预定内置或者平台发送的轨迹点集合(无人驾驶)，换算出当前转向角度、需求速度、油门量以及刹车量来动态调整转各线性模块。

其中，在助力模式下，根据用户的个人设置，改变输出强度，可实现运动模式，舒适模式L、M、H等。如调节最大截止电流为：15A、25A、35A等。

其中，一种无人驾驶车辆1，包括无人全地形车；刹车电机与转向电机为有刷直流电机。

请参照图2以及图3，本发明的实施例四为：

一种无人驾驶车辆1，包括执行组件6、发动机、蓄电池以及独立电源模块，包括主控制器2、电机驱动模块3、线控电机5以及控制反馈模块4，主控制器2通过电机驱动模块3与线控电机5连接，线控电机5与执行组件6连接，控制反馈模块4与线控电机5连接或者控制反馈模块4与执行组件6连接；

其中，主控制器2还用于接收由轨迹点集合组成的轨迹路线，根据轨迹路线计算转向角度、行驶速度、油门量以及刹车量，并实时生成动态调整指令；还用于获取当前车速信息，根据转向动力曲线图实时生成第一指令，转向动力曲线图中车轮转向角速度随着当前车速信息的增大而减小；还用于根据轨迹路线判断是否要进入弯道，若是，获取当前车速信息、预设入弯速度以及预设出弯速度，根据当前车速信息、预设入弯速度以及预设出弯速度生成并发送第二指令，预设入弯速度小于预设出弯速度；还用于获取当前转向角度变化率以及实时电流数据，根据实时电流数据以及当前转向角度变化率判断当前转向情况，若当前转向情况为转向困难，则生成第三指令，若当前转向情况为转向轻松，则生成第四指令；

转向电机用于接收第一指令，按照第一指令调整车轮转向角速度；还用于接收第三指令，按照第三指令增加电机输出驱动量；还用于接收第四指令，按照第四指令减小电机输出驱动量；刹车电机用于接收第二指令，按照第二指令调整刹车踏板行程；步进电机用于接收第二指令，按照第二指令调整油门踏板行程。

综上所述，本发明提供的一种无人驾驶车辆的控制方法及无人驾驶车辆，通过接收遥控指令，根据遥控指令生成线控指令，根据线控指令控制线控电机以完成线控操作；并实时接收控制反馈模块所实时反馈的执行数据，根据执行数据得到执行结果，即在原有的无人驾驶车辆上增加线控系统，以实现对无人驾驶车辆的遥控，从而提高无人循迹条件下车辆的可靠性和安全性；采用步进电机直接挂在在节气门位置的方案，省去了中间的机械拉锁，从而更为精确的控制油门；同时实时反馈执行数据，大大缩短了查找问题的时间，提高了解决问题的效率；在现有蓄电池的基础上增加独立电源模块，从而加强启动瞬间的电力提供，保证发电机的正常运行；同时，在低温时，确保在远程点火前，使发动机内部油箱能达到适合燃烧条件；因为独立电源模块受主控制器独立控制，不会消耗原有蓄电池的电池电量，也能确保点火的时候，原蓄电池的供电能力；通过实时控制车轮转向角速度、通过实时改变刹车踏板行程和油门踏板行程以及当前转向角度变化率以及实时电流数据，来实现对转向驱动的实时调整，保证了无人驾驶车辆在循迹驾驶的稳定性和安全性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种无人驾驶车辆的控制方法，其特征在于，包括步骤：

S1、接收遥控指令，根据所述遥控指令生成线控指令，根据所述线控指令控制线控电机以完成线控操作；

S2、接收控制反馈模块所实时反馈的执行数据，根据所述执行数据得到执行结果。

2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶车辆的控制方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

接收遥控刹车指令，根据所述遥控刹车指令生成线控刹车指令，根据所述线控刹车指令控制刹车电机来带动连接刹车踏板的拉杆，以完成刹车操作；

接收遥控转向指令，根据所述遥控转向指令生成线控转向指令，根据所述线控转向指令控制转向电机依次带动转向杆、万向节以及齿轮齿条，以完成转向操作；

接收遥控油门指令，根据所述遥控油门指令生成线控油门指令，根据所述线控油门指令控制步进电机来控制节气门，以完成油门操作；

接收遥控点火指令，根据所述遥控点火指令生成线控点火指令，根据所述线控点火指令来分别控制第一继电器与第二继电器的开闭，以完成点火操作；

所述步骤S2包括：

接收位于所述刹车电机的霍尔传感器所实时反馈的刹车电机角度值，根据所述刹车电机角度值与所述刹车踏板深度值的对应关系得到刹车踏板行程；

接收位于所述转向电机的霍尔传感器所实时反馈的转向电机角度值，根据所述转向电机角度值与所述齿轮齿条行程值的对应关系得到车轮转向角度；

接收与油门总成连接的电压检测电路所实时反馈的实时电压数据，根据所述实时电压数据与所述油门踏板深度值的对应关系得到油门踏板行程；

接收与电锁总成连接的电流检测电路所实时反馈的实时电流数据，根据所述实时电流数据以得到点火开关是否正常启动。

3.根据权利要求2所述的一种无人驾驶车辆的控制方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：

接收发动机启动指令，生成控制蓄电池和独立电源模块同时运行的发动机供电指令；

接收遥控点火指令与环境温度数据，判断所述环境温度数据是否低于预设温度，若是，则生成启动所述独立电源模块以运行油箱加热器的油路加热指令，之后根据所述遥控点火指令生成线控点火指令，否则直接根据所述遥控点火指令生成线控点火指令。

4.根据权利要求1所述的一种无人驾驶车辆的控制方法，其特征在于，还包括步骤：

S3、接收由轨迹点集合组成的轨迹路线，根据所述轨迹路线计算转向角度、行驶速度、油门量以及刹车量，并实时生成动态调整指令。

5.根据权利要求4所述的一种无人驾驶车辆的控制方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：

获取当前车速信息，根据转向动力曲线图实时生成并发送改变所述转向电机输出强度的第一指令，以控制所述转向电机调整车轮转向角速度，所述转向动力曲线图中所述车轮转向角速度随着所述当前车速信息的增大而减小；

根据所述轨迹路线判断是否要进入弯道，若是，获取当前车速信息、预设入弯速度以及预设出弯速度，根据所述当前车速信息、所述预设入弯速度以及预设出弯速度生成并发送改变刹车踏板行程和油门踏板行程的第二指令，以控制步进电机和刹车电机调整行驶速度，所述预设入弯速度小于预设出弯速度；

获取当前转向角度变化率以及在转向子系统内的电流检测电路所检测的实时电流数据，根据所述实时电流数据以及当前转向角度变化率判断当前转向情况，若所述当前转向情况为转向困难，则生成增加所述转向电机输出驱动量的第三指令，若所述当前转向情况为转向轻松，则生成减小所述转向电机输出驱动量的第四指令。

6.一种无人驾驶车辆，包括执行组件，其特征在于：包括主控制器、电机驱动模块、线控电机以及控制反馈模块，所述主控制器通过所述电机驱动模块与线控电机连接，所述线控电机与所述执行组件连接，所述控制反馈模块与所述线控电机连接或者所述控制反馈模块与所述执行组件连接；

所述主控制器用于接收遥控指令，根据所述遥控指令生成线控指令；还用于接收执行数据，根据所述执行数据得到执行结果；

所述线控电机用于接收所述线控指令，按照所述线控指令控制所述执行组件；

所述执行组件用于按照所述线控指令进行运行；

所述控制反馈模块用于采集所述执行组件的执行数据。

7.根据权利要求6所述的一种无人驾驶车辆，其特征在于：所述主控制器上还连接有第一继电器以及第二继电器，所述执行组件包括刹车总成、转向总成、油门总成以及电锁总成，所述线控电机包括刹车电机、转向电机以及步进电机，所述电机驱动模块包括刹车电机驱动电路、转向电机驱动电路以及步进电机驱动电路，所述主控制器通过所述刹车电机驱动电路与所述刹车电机连接、通过所述转向电机驱动电路与所述转向电机连接以及通过所述步进电机驱动电路与所述步进电机连接，所述第一继电器与第二继电器分别与所述电锁总成连接；

所述刹车总成包括刹车踏板以及拉杆，所述拉杆的一端与所述刹车踏板连接，所述拉杆的另一端与所述刹车电机连接，所述转向总成包括与转向电机连接的转向杆、与所述转向杆连接的万向节以及与所述万向节连接的齿轮齿条；所述油门总成包括节气门以及油门踏板连接，所述节气门与所述步进电机连接；所述电锁总成包括点火模块；

所述控制反馈模块包括第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、电压检测电路以及电流检测电路，所述第一霍尔传感器位于所述刹车电机上，所述第二霍尔传感器位于所述转向电机上，所述电压检测电路与所述油门总成连接，所述电流检测电路与所述电锁总成连接；

所述主控制器还用于接收遥控刹车指令，根据所述遥控刹车指令生成线控刹车指令；还用于接收遥控转向指令，根据所述遥控转向指令生成线控转向指令；还用于接收遥控油门指令，根据所述遥控油门指令生成线控油门指令；还用于接收遥控点火指令，根据所述遥控点火指令生成线控点火指令；还用于接收刹车电机角度值，根据所述刹车电机角度值与所述刹车踏板深度值的对应关系得到刹车踏板行程；还用于接收转向电机角度值，根据所述转向电机角度值与所述齿轮齿条行程值的对应关系得到车轮转向角度；还用于接收实时电压数据，根据所述实时电压数据与所述油门踏板深度值的对应关系得到油门踏板行程；还用于接收实时电流数据，根据所述实时电流数据以得到点火开关是否正常启动；

所述刹车电机用于接收所述线控刹车指令，按照所述线控刹车指令带动连拉杆运动，以完成刹车操作；

所述转向电机用于接收所述线控转向指令，按照所述线控转向指令依次带动转向杆、万向节以及齿轮齿条，以完成转向操作；

所述步进电机用于所述接收线控油门指令，按照所述收线控油门指令来控制节气门，以完成油门操作；

所述第一继电器与第二继电器分别响应所述线控点火指令，以完成点火操作；

所述第一霍尔传感器实时采集所述刹车电机的角度值，生成并发送刹车电机角度值；

所述第二霍尔传感器实时采集所述转向电机的角度值，生成并发送转向电机角度值；

所述电压检测电路实时采集所述油门总成的电压值，生成并发送实时电压数据；

所述电流检测电路实时采集所述电锁总成的电流值，生成并发送实时电流数据。

8.根据权利要求7所述的一种无人驾驶车辆，其特征在于：还包括发动机、蓄电池以及独立电源模块，所述发动机分别与所述电锁总成、所述蓄电池以及所述独立电源模块连接，所述发动机包括油箱，所述油箱内部安装有油箱加热器，所述油箱加热器与所述独立电源模块连接；

所述主控制器还用于接收发动机启动指令，生成并发送发动机供电指令；还用于接收遥控点火指令与环境温度数据，判断所述环境温度数据是否低于预设温度，若是，则生成油路加热指令，之后根据所述遥控点火指令生成线控点火指令，否则直接根据所述遥控点火指令生成线控点火指令；

所述蓄电池用于接收所述发动机供电指令，并按照所述发动机供电指令与所述独立电源模块同时为所述发动机提供电力；

所述独立电源模块用于接收所述发动机供电指令，并按照所述发动机供电指令与所述蓄电池同时为所述发动机提供电力；用于接收油路加热指令，并按照所述油路加热指令运行所述油箱加热器，以产生热能为所述油箱加温。

9.根据权利要求7所述的一种无人驾驶车辆，其特征在于：所述主控制器还用于接收由轨迹点集合组成的轨迹路线，根据所述轨迹路线计算转向角度、行驶速度、油门量以及刹车量，并实时生成动态调整指令。

10.根据权利要求9所述的一种无人驾驶车辆，其特征在于：所述主控制器还用于获取当前车速信息，根据转向动力曲线图实时生成第一指令，所述转向动力曲线图中所述车轮转向角速度随着所述当前车速信息的增大而减小；还用于根据所述轨迹路线判断是否要进入弯道，若是，获取当前车速信息、预设入弯速度以及预设出弯速度，根据所述当前车速信息、所述预设入弯速度以及预设出弯速度生成并发送第二指令，所述预设入弯速度小于预设出弯速度；还用于获取当前转向角度变化率以及实时电流数据，根据所述实时电流数据以及当前转向角度变化率判断当前转向情况，若所述当前转向情况为转向困难，则生成第三指令，若所述当前转向情况为转向轻松，则生成第四指令；

所述转向电机用于接收所述第一指令，按照所述第一指令调整车轮转向角速度；还用于接收所述第三指令，按照所述第三指令增加电机输出驱动量；还用于接收所述第四指令，按照所述第四指令减小电机输出驱动量；

所述刹车电机用于接收所述第二指令，按照所述第二指令调整刹车踏板行程；

所述步进电机用于接收所述第二指令，按照所述第二指令调整油门踏板行程。