[实用新型]一种用于无人车的运动控制器

说明书

本实用新型公开了用于无人车的运动控制器，包括(1)输入上层决策层和路径规划层的期望轨迹、期望速度和自车状态信息即无人车运动控制的需求；(2)运动控制器接收并读取所述运动控制需求并结合所述自车状态信息将需求进行转化，得到运动控制指令；(3)运动控制器发出运动控制指令，控制无人车的底层驱动运行，完成无人车的运动。本实用新型的有益效果是转向控制、速度控制集成在一起，控制器与底层装置相结合，具有协同作用，其控制转向、变速的同步性好。

技术领域

本实用新型属于车辆自动驾驶技术领域，尤其是涉及一种用于无人车的运动控制器。

背景技术

近年来，随着科技发展与社会进步，我国汽车保有量逐年增加，这导致了交通的拥堵以及事故发生率的提升。为解决上述问题，无人车的研发已成为世界各大高校、研究机构中的热点问题。

无人驾驶汽车，也称为智能汽车，是一种能够实现自主驾驶的轮式移动机器人，是一个集环境感知、规划决策、运动控制等功能于一体的高度智能化、信息化系统。无人驾驶汽车的研究目的是使计算机代替人来完成车辆驾驶任务，弥补人工驾驶的不足，实现车辆的安全、可靠、高效的驾驶。无人驾驶汽车将有效减轻驾驶员的负担，减少驾驶员疲劳驾驶的现象，有利于提高交通安全；同时，配合城市交通控制系统，可以合理分配交通流，实现交通系统的顺畅运行。

运动控制是实现无人驾驶汽车安全行驶的关键问题之一，它是连接上层决策单元与车辆底层装置的桥梁。运动控制器的准确率与效率，直接影响了无人车驾驶的安全性以及平稳性，其中运动控制内容为方向控制以及速度控制，主要涉及到节气门、制动踏板以及转向电机等底层装置。

目前，市面上出现的运动控制器，多为对节气门、制动踏板和转向电机三者中的某一种进行控制。专利公开号为107092256A，名称为“一种无人车转向控制方法”中公开的内容，仅实现了无人紧急制动或转向控制的单一控制目标，但是多个控制器的协作会产生大量的误差，从而影响无人车控制的准确性，并且，多个控制器与上层决策单元相结合，导致控制反应速度慢，影响无人车的控制效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、操作简单、控制器同步性好、具有协同作用、控制准确率高的用于无人车的运动控制器。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于无人车的运动控制器，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，调节无人车的方向及速度，以使输出命令能够最终实现无人车达到期望路径和期望速度；

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。

在上述技术方案中，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，用于与驾驶员模型库的数据匹配，得到优化的驾驶员模型。

在上述技术方案中，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，并将该目标路径结合前馈算法转化生成为方向转角指令；

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；