[发明专利]自动导航式无人驾驶电动汽车

摘要

本发明涉及一种自动导航式无人驾驶电动汽车，包括引导轨迹跟踪设备和充电站导航设备，引导轨迹跟踪设备用于实时跟踪电动汽车正下方的道路的引导轨迹以实现电动汽车的无人驾驶，充电站导航设备用于基于附近每一个充电站的占用情况和距离电动汽车的距离选择电动汽车前往的目标充电站。通过本发明，能够实现电动汽车的无人驾驶的同时，能够及时定位最适合电动汽车的充电站以便于前往充电。

主权项

一种自动导航式无人驾驶电动汽车，所述电动汽车包括引导轨迹跟踪设备和充电站导航设备，引导轨迹跟踪设备用于实时跟踪电动汽车正下方的道路的引导轨迹以实现电动汽车的无人驾驶，充电站导航设备用于基于附近每一个充电站的占用情况和距离电动汽车的距离选择电动汽车前往的目标充电站；其特征在于，所述电动汽车包括：光源设备，设置在电动汽车的底盘，由多个高亮白光LED组成，多个高亮白光LED组成矩形LED矩阵且等间距排列，对电动汽车车下道路进行照明；光电传感器，设置在电动汽车的底盘，由80个光敏电阻组成，80个光敏电阻组成矩形光敏电阻矩阵且等间距排列，每一个光敏电阻组成一个光电检测通道，用于检测电动汽车车下道路反射光源设备照明光的反射光强度，其中，对于每一个光电检测通道，其正下方的道路有无引导轨迹，反射光强度不同，其检测出的光电检测电压也不同；信号采集器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与光电传感器连接，用于采样并输出每一个光电检测通道输出的光电检测电压，信号采集器的采样频率为1毫秒；运算放大器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与信号采集器连接，用于将每一个光电检测通道的光电检测电压进行放大；8位模数转换器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与运算放大器连接，用于将放大后的每一个光电检测电压转换为数字信号，以获得对应的数字通道电压；转向控制器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与DSP处理芯片连接，用于基于电动汽车的横向偏差计算电动汽车的转向齿轮转角，电动汽车的转向齿轮转角用于将电动汽车从偏离引导轨迹状态恢复到位于引导轨迹正上方状态；转向电机驱动器，设置在电动汽车的驱动车轮上方，与转向控制器连接，用于基于电动汽车的转向齿轮转角确定电机驱动控制信号；转向驱动电机，设置在电动汽车的驱动车轮上方，与转向电机驱动器和电动汽车的驱动车轮分别连接，用于基于电机驱动控制信号控制驱动车轮的转向角度，以将电动汽车从偏离引导轨迹状态恢复到位于引导轨迹正上方状态；无线收发设备，设置在电动汽车的外侧，用于基于电动汽车的当前GPS位置从远端的充电站管理服务器处接收电动汽车的当前GPS位置附近各个充电站的占用百分比；GPS收发设备，用于接收GPS定位卫星实时发送的、电动汽车的当前GPS位置，还用于接收GPS电子地图中、电动汽车的当前GPS位置附近各个充电站的GPS位置；电量检测设备，设置在电动汽车的蓄电池上，用于检测蓄电池的实时剩余电量；DSP处理芯片，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与8位模数转换器连接，接收每一个光电检测通道的数字通道电压，将每一个光电检测通道的数字通道电压与预设数字电压阈值比较，当一个光电检测通道的数字通道电压大于等于预设数字电压阈值时，将对应光电检测通道的偏差标志设为1，当一个光电检测通道的数字通道电压小于预设数字电压阈值时，将对应光电检测通道的偏差标志设为0，基于相邻光电传感器的间距、光电检测通道的数量和每一个光电检测通道的偏差标志计算电动汽车的横向偏差；DSP处理芯片还与无线收发设备、电量检测设备和GPS收发设备分别连接，当实时剩余电量小于等于预设电量阈值时，进入自动导航模式；其中，DSP处理芯片在自动导航模式中，启动无线收发设备和GPS收发设备，从GPS收发设备处接收当前GPS位置和附近各个充电站的GPS位置，将当前GPS位置发送给无线收发设备以获得附近各个充电站的占用百分比，基于当前GPS位置和附近各个充电站的GPS位置确定当前GPS位置到附近各个充电站的GPS位置的各个充电站GPS距离，基于附近每一个充电站的占用百分比、占用百分比权重、附近每一个充电站的GPS距离和距离权重计算附近每一个充电站的便利程度，占用百分比越低，便利程度越高，GPS距离越短，便利程度越高，选择便利程度最高的附近充电站作为目标充电站；其中，占用百分比权重和距离权重为预设固定数值；其中，DSP处理芯片根据目标充电站的GPS距离确定实时控制速度。