[发明专利]一种磁钉导航技术为基础的电子轨道运输系统

权利要求书

1.一种磁钉导航技术为基础的电子轨道运输系统，包括车辆，以及设置在车辆内的控制器、传感器、控制执行器和人机界面，其特征在于，还包括磁钉轨道系统、车路通信系统和中央交通控制系统；

所述传感器包括磁传感器、陀螺仪和环境感知传感器，所述控制器通过CAN总线/RS-232串口/J-1939总线接收磁传感器、陀螺仪和环境感知传感器的数据进行结算处理，并通过CAN总线/RS-232串口/J-1939总线输出控制指令至控制执行器，从而控制车辆自动按照预定轨迹行驶，同时通过人机界面接受驾驶员的输入指令，并输出信息供驾驶员使用；

所述磁钉轨道系统由一系列埋设于车道中央的、相互间隔在1米左右的磁钉组成，磁钉的南北极构成二进制码元0或1，一组磁钉可通过极性的不同排列传递特定的信息码，车辆在经过包含编码的磁钉道路时，通过安装于车底的磁传感器检测路面磁钉的极性编码序列，并经过控制器解码，获得车辆定位信息和道路信息；

所述车路通信系统由交通控制中心、路口信号系统、站台设施组成，车辆与车路通信系统实时通信连接；

所述中央交通控制系统通过网络与车辆实时通信，实现对自动驾驶车辆的运营调度。

2.根据权利要求1所述的一种磁钉导航技术为基础的电子轨道运输系统，其特征在于，所述控制执行器包括转向执行器、驱动执行器和制动系统。

3.根据权利要求1所述的一种磁钉导航技术为基础的电子轨道运输系统，其特征在于，每台所述车辆上安装有两台所述控制器，构成双余度系统。

4.根据权利要求1所述的一种磁钉导航技术为基础的电子轨道运输系统，其特征在于，在所述车辆的车身底盘的前端和后端分别安装有两组所述磁传感器，每组所述磁传感器包括6-12套磁传感器单元，用以检测当前车辆下方路面磁钉的磁场强度，测量数据通过CAN总线输出至控制器，控制器解算出车辆当前在道路上的位置和姿态信息，用于自动驾驶的控制算法。

5.根据权利要求1所述的一种磁钉导航技术为基础的电子轨道运输系统，其特征在于，所述陀螺仪用于测量车辆垂直于地面的角速度，通过RS-232串口输出至控制器。

6.根据权利要求1所述的一种磁钉导航技术为基础的电子轨道运输系统，其特征在于，所述环境感知传感器包括车载摄像头和雷达传感器，用于车道线检测和车辆偏角估计，以及障碍物检测和碰撞告警，上述信息通过CAN总线或以太网输出至控制器。

7.根据权利要求2所述的一种磁钉导航技术为基础的电子轨道运输系统，其特征在于，所述转向执行器是实现自动转向控制和自动侧向控制的执行机构，安装于车辆的车载方向盘系外围并与方向盘轴通过机械结构耦合，通过CAN总线或RS-232与控制器通信，实现闭环转向控制；所述驱动执行器是实现自动车速控制的执行机构，通过J-1939总线接收控制器2发送的驱动控制指令；所述制动执行器是实现车辆自动制动的执行机构，通过J-1939总线接收控制器2发送的制动指令。

8.根据权利要求1所述的一种磁钉导航技术为基础的电子轨道运输系统，其特征在于，所述人机界面安装于车辆内驾驶员前方面板，为一组信号灯显示、触控式图形显示屏、音频提示单元和控制开关，人机界面用于显示接收来自控制器的状态信息，并在紧急情况下向驾驶员告警，同时驾驶员可选择路线及切换人工/自动驾驶模式，输出至控制器。