[发明专利]一种用于无人车的运动控制器及其控制方法

权利要求书

1.一种用于无人车的运动控制器，其特征在于，包括：

输入单元，用于输入上层决策层和路径规划层的无人车运动控制的需求；

控制单元，用于接收所述需求，将该需求转化为运动控制指令，并将该运动控制指令的数据分配；

输出单元，用于接收所述运动控制指令的数据，根据该数据转化生成无人车的输出命令；

底层驱动单元，用于接收所述输出命令，驱动无人车的底层驱动装置运行，并将该底层驱动装置的运行状态反馈回所述输出单元，以用于根据该运行状态对输出命令的数据修正。

2.根据权利要求1所述的运动控制器，其特征在于：所述控制单元包括：

运动控制单元，用于分配运动控制指令至各控制模块；

辅助控制单元，用于与驾驶员模型数据库的数据匹配，得到优化的驾驶员模型。

3.根据权利要求2所述的运动控制器，其特征在于：所述运动控制单元包括：

运动分配模块，用于接收所述运动控制的需求并分配运动控制指令；

路径跟踪模块，用于将运动控制指令与匹配的优化的驾驶员模型结合，计算生成目标路径，并将该目标路径转化为方向转角指令；

转向控制模块，用于接收所述方向转角指令以输出方向转角数据；

匀速/加速控制模块，用于接收所述运动控制指令以输出节气门开度数据；

减速控制模块，用于接收所述运动控制指令以输出制动压力数据。

4.根据权利要求3所述的运动控制器，其特征在于：所述辅助控制单元中存储驾驶员模型数据，用于存储驾驶员模型并与所述运动控制指令匹配。

5.根据权利要求4所述的运动控制器，其特征在于：所述运动控制单元采用转向控制算法、路径跟踪算法、减速控制算法以及匀速/加速控制算法获得最优控制。

6.根据权利要求5所述的运动控制器，其特征在于：所述运动控制指令输出的数据包括节气门的开度数据、制动踏板的制动压力数据以及转向电机的方向转角数据。

7.根据权利要求6所述的运动控制器，其特征在于：所述底层驱动装置包括无人车的节气门、制动踏板以及转向电机。

8.根据权利要求7所述的运动控制器，其特征在于：所述无人车运动控制的需求包括期望轨迹、期望速度和自车状态信息。

9.根据权利要求8所述的运动控制器，其特征在于：所述自车状态信息包括无人车的自车速度、位置信息和自车转角。

10.一种如权利要求1-9中任意一项所述的用于无人车的运动控制器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在所述无人车的输入单元输入上层决策层和路径规划层的无人车运动控制的期望轨迹、期望速度和自车状态信息；

(2)控制单元接收到期望轨迹、期望速度和自车状态信息后，将上述期望轨迹、期望速度和自车状态信息转化为运动控制指令，并通过运动分配模块将该运动控制指令的数据分配；

(2-1)辅助控制单元在接收到无人车运动控制需求的自车状态信息后，与其内部存储的驾驶员模型数据库的数据匹配，找到与自车相对应类型的驾驶员模型，从而得到优化的驾驶员模型；

(2-2)运动控制单元在接收到无人车运动控制的期望轨迹、期望速度和自车状态信息后，通过运动分配模块分别分配运动控制指令至运动控制单元中的各控制模块中；

(2-3)路径跟踪模块接收到分配的运动控制指令后，根据辅助单元中匹配得到的优化的驾驶员模型计算生成目标路径，并通过该目标路径结合前馈算法转化生成为方向转角指令；

(2-4)转向控制模块接收到所述方向转角指令后，生成了输出方向转角数据；

(2-5)匀速/加速控制模块接收到分配的运动控制指令后，生成了输出节气门开度数据；

(2-6)减速控制模块接收到分配的运动控制指令后，生成了输出制动压力数据；

(3)输出单元在接收到所述方向转角数据、节气门开度数据和制动压力数据后，根据上述转化生成无人车的输出命令；

(4)底层驱动单元接收所述输出命令后，控制无人车的节气门开度、制动踏板的制动压力以及转向电机的方向转角，并将节气门、制动踏板及转向电机的运行状态反馈回所述输出单元，以用于根据该运行状态对所述输出命令的数据实现修正，从而完成无人车的转向、加速、减速、速度保持的控制。