[发明专利]无人驾驶汽车自动控制装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种无人驾驶汽车自动控制装置，包括：车速传感器、加速度传感器、车载激光雷达、嵌入式控制器、制动装置及舵机，所述的嵌入式控制器对车载激光雷达采集的数据进行处理，计算舵机的打舵量，所述的制动装置及舵机用拉线控制制动踏板，所述的车载激光雷达收集的信息为无人驾驶汽车周围固定范围内的物体与汽车的位移、相对速度及相对加速度。适用于更高车速的车辆，并且能通过检测本车是否会与一定范围内的周围物体相遇，进而利用嵌入式控制器处理数据控制制动装置制动，减少面对现实中复杂的路况时无人驾驶汽车所带来的安全问题。

技术领域

本发明涉及基于道路环境识别与检测技术领域，特别是涉及一种无人驾驶汽车自动控制装置及其控制方法。

背景技术

近年来，我国汽车工业迅速发展，无人驾驶汽车终将驶上街头，但是它的到来也将带来一系列安全问题。由于无人驾驶汽车由计算机控制，现实中道路上的一些突发事件可能造成计算机的误判，使无人驾驶汽车失控，引发交通事故。目前自动刹车技术的代表是以安全为主打的瑞典厂商沃尔沃，沃尔沃开发出了名为City Safety系统可以自动侦测到路中央的行人和车辆，当你以不高于 15公里/时的车速行驶时，这套系统可以自动刹车，帮你避免碰撞。与之相比本装置的优点在于适用于更高车速的车辆并且制动装置所提供的制动加速度会根据本车与前方物体的实际情况实时调整，在安全情况下采用最小的加速度，避免因车辆减速过快造成的追尾事故。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种无人驾驶汽车自动控制装置及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种无人驾驶汽车自动控制装置，包括：车速传感器、加速度传感器、车载激光雷达、嵌入式控制器、制动装置及舵机，所述的嵌入式控制器对车载激光雷达采集的数据进行处理，计算舵机的打舵量，所述的制动装置及舵机用拉线控制制动踏板，所述的车载激光雷达收集的信息为无人驾驶汽车周围固定范围内的物体与汽车的位移、相对速度及相对加速度。

在本发明一个较佳实施例中，所述的加速度传感器收集的信息为无人驾驶汽车的实际加速度。

在本发明一个较佳实施例中，所述的车速传染器收集的信息为无人驾驶汽车的车速度。

在本发明一个较佳实施例中，制动装置是利用舵机，用拉线控制制动踏板，通过改变舵机的打舵量改变车辆制动时的加速度

在本发明一个较佳实施例中，一种无人驾驶汽车自动控制方法，(1)所述嵌入式控制器利用雷达采集的数据筛选判断出在一定距离内是否有物体可能会与汽车相遇；

(2)若有则计算此物体与汽车的安全距离x，再通过计算d-x-1，其中d为前方物体对于本车的位移，1为停车时的安全距离，判断此物体是否会与车相遇；

(3)若会相遇，则计算此时在在安全范围内最小的加速度n，并控制舵机根据关于n的函数算出的舵机此时的对应的打舵量打舵，使得无人驾驶汽车根据具体情况以不同的加速度制动。

在本发明一个较佳实施例中，车辆行驶于道路上时，车载激光雷达不断采集前方物体相对于本车的位移d、相对速度v、相对加速度a，同时加速度传感器在不断采集本车加速度m，车速传感器也在不断采集本车速度v₀，v₀单位为 km/h，并将数据实时传输给嵌入式控制器，安全跟车距离与车速有关，所以嵌入式控制器筛选出与本车实际距离d＜v₀的前方物体，再利用公式x＝v*v/(2*a) 算出此时刻本车与前方物体不会相撞的最小距离x，若d-(x+1)＞0表示本车此时不需要制动，若d-(x+1)＜0则开始制动过程，一方面不断利用公式A＝v*v/(2*d-2)计算出此时在安全范围内最小的相对加速度A，继而算出本车应有的安全加速度n＝m-a+A。