[发明专利]一种无人驾驶车辆智能惯性节能系统及其控制方法

权利要求书

1.一种无人驾驶车辆智能惯性节能系统，其特征在于：包括控制系统、CAN数据解析系统、环境探测系统、位姿估计系统、惯性离合系统和制动能量回收系统组成，所述的CAN数据解析系统、所述的环境探测系统和所述的位姿估计系统分别与所述的控制系统的信号输入端连接，所述的控制系统的信号输出端分别与所述的惯性离合系统和所述的制动能量回收系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶车辆智能惯性节能系统，其特征在于：所述的环境探测系统采用双目立体相机图像处理技术，所述的环境探测系统包括用于探测车辆前方是否有行人的行人探测系统、用于探测交通灯信号的交通灯信号探测系统，用于探测车辆前方的交通拥堵情况的交通拥堵情况探测系统、用于探测车辆前方道路的行驶弯道角度情况的行驶弯道探测系统、用于探测车辆前方道路坡度情况的道路坡度探测系统和用于探测车辆前方道路湿滑情况的路面附着性探测系统。

3.根据权利要求1所述的一种无人驾驶车辆智能惯性节能系统，其特征在于：所述的位姿估计系统采用车载IMU惯性单元，获得车辆的加速度信息和俯仰角信息。

4.一种根据权利要求1-3中任一项所述的无人驾驶车辆智能惯性节能系统的控制方法，其特征在于步骤如下：

（1）首先通过CAN数据解析系统对车辆的CAN网络数据进行解析，获取车辆的油门踏板位置数据、制动踏板位置数据和方向盘转角数据；

（2）通过环境探测系统，探测车辆前方的交通灯信号、行人信息、交通拥堵信息、道路坡度、行驶弯道角度和路面附着情况数据；

（3）通过位姿估计系统，获取车辆的加速度信息和俯仰角信息；

（4）判断交通灯可通行条件，对步骤（2）探测得到的交通灯信号进行分析，若交通灯为绿灯，则该条件满足；

（5）判断无行人可通行条件，对步骤（2）探测得到的行人信息进行分析，若车辆正前方10米内没有行人，则该条件满足；

（6）判断交通通畅条件，对步骤（2）探测得到的交通拥堵情况进行分析，若车辆正前方不拥堵，则该条件满足；

（7）判断上坡条件，对步骤（2）探测得到的道路坡度和步骤（3）获取的车辆俯仰角信息进行分析，若探测得到的道路坡度大于2°且车辆俯仰角大于2°，则该条件满足；

（8）判断平坦道路条件，若探测得到的道路坡度的绝对值小于2°且车辆俯仰角的绝对值小于2°，则该条件满足；

（9）判断下坡条件，若探测得到的道路坡度小于-2°且车辆俯仰角小于-2°，则该条件满足；

（10）判断大转弯行驶条件，对步骤（1）获取的方向盘转角数据和步骤（2）探测得到的行驶弯道角度进行分析，若方向盘转角数据的绝对值大于10°或探测得到的行驶弯道角度的绝对值大于5°，则该条件满足；

（11）判断直线行驶条件，若方向盘转角数据的绝对值小于10°并且探测得到的弯道角度的绝对值小于5°，则该条件满足；

（12）判断路面附着性较好条件，对步骤（2）探测得到的车辆前方道路的路面附着情况进行分析，若探测得到的车辆前方道路的路面附着情况较好，即路面无积水，则该条件满足；

（13）判断车辆加速条件，对步骤（1）获取的油门踏板位置数据和步骤（3）获取的车辆加速度信息进行分析，若油门踏板被踩下且车辆加速度数据大于2 m/s²，则该条件满足；

（14）判断车辆减速条件，对步骤（1）获取的制动踏板位置数据和步骤（3）获取的车辆的加速度信息进行分析，若制动踏板被踩下且车辆加速度数据小于-2 m/s²，则该条件满足；

（15）判断车辆匀速条件，若油门踏板被踩下且车辆加速度数据的绝对值小于2 m/s²，则该条件满足；

（16）判断车辆静止条件，若油门踏板未被踩下且车辆加速度数据的绝对值小于2 m/s²，则该条件满足；

（17）如果以上步骤（4）、（5）、（6）、（11）和（12）中有一个条件不满足，则控制系统通过控制信号控制惯性离合系统自动接合驱动桥差速器和车辆半轴的连接，增加车辆的驱动性能和安全性能；

（18）在不满足步骤（17）前提下，则执行步骤（19）；

（19）如果以上步骤（9）和（14）中有一个条件满足，则控制系统通过控制信号控制惯性离合系统自动断开驱动桥差速器和车辆半轴的连接，使车辆在惯性的车速下滑行，并且由控制系统控制制动能量回收系统进行能量回收；

（20）在不满足步骤（17）和（19）的前提下，如果以上步骤（7）、（8）、（10）、（13）、（14）、（15）和（16）中有一个条件满足，则控制系统通过控制信号控制惯性离合系统自动接合驱动桥差速器和车辆半轴的连接，增加车辆的驱动性能。