一种全自动导航式无人驾驶电动汽车的使用方法
[0017]另外，对于一些特定的应用的场景就更缺乏关注，例如，无人驾驶电动汽车电力不足需要充电时，现有技术中仅仅采用卫星导航设备提供一些基本的导航服务，包括附近各个充电站的位置和相关路线，但无法为电动汽车选择最合适的充电站进行充电，更无法自动选择最近的充电粧实现电动汽车的自动充电。
[0018]为了克服上述不足，本发明搭建了一种全自动导航式无人驾驶电动汽车，一方面，对基于引导轨迹的无人驾驶电动汽车的驱动控制结构进行优化，提高控制精度以应对各种复杂的路面环境，另一方面，在GPS导航的基础上增加了充电站方便程度比较的功能，为无人驾驶电动汽车选择出能够最快为其提供充电服务的目标充电站，更为关键的是，能够基于图像识别技术准确定位充电站内最近的充电粧位置，并采用机械控制方式实现对电动汽车的自动充电，从而完成对无人驾驶电动汽车的整体上的自动化改造。
[0019]图1为根据本发明实施方案示出的全自动导航式无人驾驶电动汽车的结构方框图，所述电动汽车包括自动导航系统、自动充电系统和自动驱车系统，所述自动驱车系统用于实现对电动汽车的无人驾驶，所述自动导航系统用于实现对电动汽车附近充电粧的自动定位，所述自动充电系统用于在电动汽车无人驾驶到附近充电粧后，实现对电动汽车的自动充电，采用AVR32芯片实现对自动导航系统、自动充电系统和自动驱车系统的同时控制操作。
[0020]接着，继续对本发明的全自动导航式无人驾驶电动汽车的具体结构进行进一步的说明。
[0021]所述电动汽车包括:齿轮齿条转向器，设置在电动汽车的驱动车轮上方，用于将转向驱动电机与电动汽车的驱动车轮连接;光源设备，设置在电动汽车的底盘，由多个高亮白光LED组成，多个高亮白光LED组成矩形LED矩阵且等间距排列，对电动汽车车下道路进行照明。
[0022]所述电动汽车包括:光电传感器，设置在电动汽车的底盘，由80个光敏电阻组成，80个光敏电阻组成矩形光敏电阻矩阵且等间距排列，每一个光敏电阻组成一个光电检测通道，用于检测电动汽车车下道路反射光源设备照明光的反射光强度，其中，对于每一个光电检测通道，其正下方的道路有无引导轨迹，反射光强度不同，其检测出的光电检测电压也不同；信号采集器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与光电传感器连接，用于采样并输出每一个光电检测通道输出的光电检测电压，信号采集器的采样频率为I毫秒。
[0023]所述电动汽车包括:运算放大器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与信号采集器连接，用于将每一个光电检测通道的光电检测电压进行放大;8位模数转换器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与运算放大器连接，用于将放大后的每一个光电检测电压转换为数字信号，以获得对应的数字通道电压。
[0024]所述电动汽车包括:方向电机控制器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与AVR32芯片连接，用于基于电动汽车的横向偏差或驱动方向计算电动汽车的转向齿轮转角;转向电机驱动器，设置在电动汽车的驱动车轮上方，与方向电机控制器连接，用于基于电动汽车的转向齿轮转角确定电机驱动控制信号;转向驱动电机，设置在电动汽车的驱动车轮上方，与转向电机驱动器和电动汽车的驱动车轮分别连接，用于基于电机驱动控制信号控制驱动车轮的转向角度。
[0025]所述电动汽车包括:AVR32芯片，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与8位模数转换器连接，接收每一个光电检测通道的数字通道电压，将每一个光电检测通道的数字通道电压与预设数字电压阈值比较，当一个光电检测通道的数字通道电压大于等于预设数字电压阈值时，将对应光电检测通道的偏差标志设为I，当一个光电检测通道的数字通道电压小于预设数字电压阈值时，将对应光电检测通道的偏差标志设为0，基于相邻光电传感器的间距、光电检测通道的数量和每一个光电检测通道的偏差标志计算电动汽车的横向偏差，电动汽车的横向偏差用于将电动汽车从偏离引导轨迹状态恢复到位于引导轨迹正上方状态。
[0026]所述电动汽车包括:无线接收设备，设置在电动汽车的外侧，用于基于电动汽车的当前GPS位置从远端的充电站管理服务器处接收电动汽车的当前GPS位置附近各个充电站的占用百分比，还从远端的交通管理服务器处接收抵达当前GPS位置附近各个充电站所分别对应的各个路段的拥堵程度。
[0027]所述电动汽车包括:GPS收发设备，用于接收GPS定位卫星实时发送的、电动汽车的当前GPS位置，还用于接收GPS电子地图中、电动汽车的当前GPS位置附近各个充电站的GPS位置。
[0028]所述电动汽车包括:电量检测设备，设置在电动汽车的蓄电池上，用于检测蓄电池的实时剩余电量;行驶控制仪，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与电动汽车的方向电机控制器和速度电机控制器连接，用于接收位置控制信号，基于位置控制信号确定驱动方向和驱动速度，并将驱动方向和驱动速度分别发送给方向电机控制器和速度电机控制器。
[0029]所述电动汽车包括:图像检测设备，用于对电动汽车前方景象进行拍摄以获得前方图像，并对前方图像进行图像识别以确定前方是否存在充电粧，相应地，发出存在充电粧信号或不存在充电粧信号;超声波检测设备，设置在电动汽车前部，用于检测电动汽车前部距离充电粧的实时相差距离。
[0030]所述电动汽车包括:ZIGBEE通信设备，设置在电动汽车上，用于与充电粧的ZIGBEE通信接口进行握手操作，握手成功则发出充电粧合格信号，握手失败则发出充电粧不合格信号。
[0031]所述电动汽车包括:自动充电设备，设置在电动汽车上，包括定位器、位移驱动器、机械手和充电头，定位器、位移驱动器和充电头都设置在机械手上，定位器用于检测机械手与充电粧的充电插座之间的相对距离，位移驱动器与定位器连接，用于基于相对距离驱动机械手前往充电粧的充电插座，机械手用于在抵达充电粧的充电插座后将充电头插入充电粧的充电插座中。
[0032]其中，AVR32芯片还与无线接收设备、电量检测设备、行驶控制仪、GPS收发设备、图像检测设备、超声波检测设备、ZIGBEE通信设备和自动充电设备分别连接，当实时剩余电量小于等于第一预设电量阈值时，进入自动导航模式。
[0033]其中，AVR32芯片在自动导航模式中，启动无线接收设备、GPS收发设备和图像检测设备，从GPS收发设备处接收当前GPS位置和附近各个充电站的GPS位置，将当前GPS位置发送给无线接收设备以获得附近各个充电站的占用百分比以及附近各个充电站分别对应的各个路段的拥堵程度，基于当前GPS位置和附近各个充电站的GPS位置确定当前GPS位置到附近各个充电站的GPS位置的各个充电站GPS距离，基于每一个充电站对应的路段的拥堵程度、拥堵程度权重、附近每一个充电站的占用百分比、占用百分比权重、附近每一个充电站的GPS距离和距离权重计算附近每一个充电站的便利程度，拥堵程度越低，便利程度越高，占用百分比越低，便利程度越高，GPS距离越短，便利程度越高，选择便利程度最高的附近充电站作为目标充电站。
[0034]其中，AVR32芯片还基于当前GPS位置和目标充电站的GPS位置确定位置控制信号，将位置控制信号发送给行驶控制仪以控制电动汽车前往预存电子地图中最近充电站，当从图像检测设备处接收到存在充电粧信号时，启动超声波检测设备和ZIGBEE通信设备，在接收到充电粧合格信号且实时相差距离小于等于预设距离阈值时，启动自动充电设备以将充电头插入充电粧的充电插座中，AVR32芯片退出自动导航模式;拥堵程度权重、占用百分比权重和距离权重均为预设固定数值。
[0035]可选地，在所述电动汽车中:图像检测设备包括CMOS摄像头和目标识别器件；图像检测设备设置在电动汽车前部;AVR32芯片在实时剩余电量大于等于第二预设电量阈值，控制自动充电设备的机械手以将充电头拔离充电粧的充电插座;第二预设电量阈值大于第一预设电量阈值;所述电动汽车还可以包括:并行通信接口，位于图像检测设备和AVR32芯片之间。
[0036]另外，电动汽车的组成包括:电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。
[0037 ]电动汽车的电源为电动汽车的驱动电动机提供电能。电动汽机将电源的电能转化为机械能。应用最广泛的电源是铅酸蓄电池，但随着电汽车技术的发展，铅酸蓄电池由于能量低，充电速度慢，寿命短，逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池、燃料电池等，这些新型电源的应用，为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。
文档序号 :
【 9864704 】
技术研发人员：王保亮
技术所有人：王保亮
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
技术研发人员：王保亮
技术所有人：王保亮
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除