[发明专利]基于北斗导航的电动汽车自动驾驶系统及其控制方法

摘要

本发明的基于北斗导航的电动汽车自动驾驶系统，电动汽车行驶时，将电动汽车的经度、纬度、道路画面以及车辆的运行参数上传，根据上传的数据对其运动路径进行自动控制，以达到电动汽车自动驾驶的目的。本发明的控制方法包括a).确定车辆位置；b).采集道路画面；c).采集车辆运行参数；d).数据上传；e).车辆所在道路的判断；f).判断车辆是否超速；g).控制车辆进行减速；h).判断车道前方车辆状况；i).判断相邻车道；j).变更车道。本发明的系统及方法，通过电动汽车的坐标以及道路画面的识别，可判断出电动汽车当前是否超速、行驶路径是否安全以及是否满足变道条件，为电动汽车的自动运行提供了理论基础。

主权项

一种基于北斗导航的电动汽车自动驾驶系统的控制方法，包括电动汽车智能控制终端（1）以及通过网络通讯系统（2）与其进行数据交互的数据处理服务器（3）、GIS数据处理中心（4）和web应用服务器（5），电动汽车智能控制终端连接有高精度定位终端（7）；所述电动汽车智能控制终端由整车行驶控制器（8）以及通过CAN总线与其相连接的能源分配与控制管理系统（11）、电机控制器（12）、变速箱控制器（14）、制动电子控制单元（15）和车载信息显示系统（17）组成，整车行驶控制器（8）通过模拟量采集模块采集电动汽车的加速踏板、制动踏板、转向角度、车速输入信号，通过开关量采集模块采集电动汽车的前进、后退、低速档、高速档、启动开关和充电开关信号，整车行驶控制器通过控制液压控制方向盘（10）的转向角度来控制电动汽车的行驶方向；高精度定位终端中设置有北斗/GPS卫星定位模块和视频采集模块，高精度定位终端通过北斗/GPS卫星定位模块接收北斗或GPS的卫星信号，以确定出电动汽车的经度、纬度，通过视频采集模块采集电动汽车行驶的道路画面；电动汽车行驶时，整车行驶控制器通过网络通讯系统将采集的电动汽车的经度、纬度、道路画面以及车辆的运行参数上传，数据处理服务器和GIS数据处理中心根据上传的数据监控电动汽车的运行状态，并对其运动路径进行自动控制，以达到电动汽车自动驾驶的目的；其特征在于，所述的基于北斗导航的电动汽车自动驾驶系统的控制方法，通过以下步骤来实现：a).确定车辆位置，高精度定位终端（7）通过北斗/GPS卫星定位模块获取卫星信号，以确定出电动汽车当前所处的经度、纬度；b).采集道路画面，高精度定位终端通过视频采集模块采集车辆前方的视频画面，以便为电动汽车未来的行驶路径提供参考；c).采集车辆运行参数，电动汽车智能控制终端（1）中的整车行驶控制器（8）采集车辆的车速、加速、转向和制动信号，以获取电动汽车当前的运行状态；d).数据上传，电动汽车智能控制终端（1）将采集的电动汽车的经度、纬度、前方道路画面以及车速、加速、转向、制动信号上传至数据处理服务器（3）和GIS数据处理中心（4）中；e).车辆所在道路的判断，数据处理服务器（3）根据上传的电动汽车的经度、纬度信息，判断出车辆所在道路的位置；f).判断车辆是否超速，数据处理服务器（3）根据电动汽车当前的车速和所在道路的限速，判断电动汽车是否超速，如果超速，则执行步骤g)；如果不超速，则执行步骤h)；g).控制车辆进行减速，数据处理服务器通过网络通讯系统（2）向电动汽车智能控制终端发送降低车速指令，电动汽车智能控制终端通过制动电子控制单元（15）降低电动汽车的形式速度，以便将电动汽车的速度控制在限制范围内；h).判断车道前方车辆状况，数据处理服务器通过对上传图像的处理，利用图像识别技术，判断电动汽车所在车道前方一定距离范围内是否存在车辆，如果不存在，则发送按照当前速度行驶的指令至电动汽车智能控制终端，以控制电动汽车安全运行；如果存在，则执行步骤i)；i).判断相邻车道，数据处理服务器通过对上传图片的处理，判断左、右相邻车道内是否存在车辆，如果有一侧的车道内部存在车辆，则表明具备变更至该车道内的条件，执行步骤j)；如果均存在车辆，则控制电动汽车执行减速操作，以将其与前方的车辆拉开安全距离；j).变更车道，数据处理服务器向电动汽车智能控制终端发出变更车道的指令，整车行驶控制器通过对液压控制方向盘（10）的控制，将电动汽车变更至相应的车道内，以保证电动汽车的行驶速度。