L4级无人驾驶车辆的无线遥控驾驶系统及其方法

摘要

本发明公开了一种L4级无人驾驶车辆的无线遥控驾驶系统，包括采集子系统、感知子系统、通讯子系统和交互子系统，采集子系统采集驾驶员的操控指令，并将驾驶员的意图数字化传输到控制子系统，控制子系统实时监控采集子系统和通讯子系统的运行状态，通讯子系统通过UART转zigbee、以及zigbee自组网以实现控制指令的无线传输，交互子系统通过线束与车辆底层控制器连接，交互子系统接收到通讯子系统的数据，检测自身与车辆的连接状态之后将控制指令传递给车辆底层控制器。本发明驾驶器通过无线通讯实现车辆控制，打破传统观念，实现第三视角驾驶车辆，具有自动驾驶和人工驾驶自主切换功能，可快速人工接管或恢复自动驾驶。

说明书

技术领域：

本发明涉及一种L4级无人驾驶车辆的无线遥控驾驶系统及其方法，其属于汽车技术领域。

背景技术：

随着现在无人驾驶技术的发展，L4级无人驾驶观光车应用而生，得到市场极大的肯定，引领无人驾驶的潮流。L4级无人驾驶观光车在设计之初，为了最大化利用车内空间从而取消原始方向盘和油门刹车。L4级无人驾驶仅是在其特定条件下车辆实现无人驾驶任务，非特定条件以及车辆测试调试中均需要人工接管以及操作。而通过采用外接有线模拟方向盘，车内放置占用空间，使用不便安全等级也不够。

因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。

发明内容：

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种L4级无人驾驶车辆的无线遥控驾驶系统及其方法，其能够解决在非自动驾驶情况下，无方向盘、踏板造成车辆驾驶困难的问题。

本发明采用如下技术方案：一种L4级无人驾驶车辆的无线遥控驾驶系统，包括采集子系统、感知子系统、通讯子系统和交互子系统；

所述采集子系统采集驾驶员的操控指令，并将驾驶员的意图数字化传输到控制子系统，控制子系统实时监控采集子系统和通讯子系统的运行状态，所述通讯子系统通过UART转zigbee、以及zigbee自组网以实现控制指令的无线传输，所述交互子系统通过线束与车辆底层控制器连接，交互子系统接收到通讯子系统的数据，检测自身与车辆的连接状态之后将控制指令传递给车辆底层控制器。

进一步地，所述采集子系统做方向采集、档位采集、加减速采集、灯光、空调采集、控制模式采集。

进一步地，所述控制子系统通过采集子系统采集到驾驶员的方向指令、速度指令、空调指令、模式开关指令，采用滤波和模型处理，将数据处理，整理成正确的指令。

本发明还采用如下技术方案：一种L4级无人驾驶车辆的无线遥控驾驶方法，步骤如下：

步骤一：采集子系统将驾驶员的人工接管命令和驾驶操作指令精准记录，并传递给控制子系统；

步骤二：控制子系统梳理相关信息，处理成正确的车辆控制指令，通过通讯子系统，以无线通讯的形式，传递到交互子系统；

步骤三：交互子系统通过数据交互，将车辆控制指令正确的传递给车辆执行器，实现对车辆的控制。

本发明具有如下有益效果：

(1).驾驶器通过无线通讯实现车辆控制，打破传统观念，实现第三视角驾驶车辆(如车外5m内)。

(2).L4级无人驾驶车辆，由于现阶段技术不成熟，均需要调试、标定，此无线驾驶系统可方便解决无方向盘、无踏板车辆无法移动的难题。

(3).此无线遥控驾驶系统，具有自动驾驶和人工驾驶自主切换功能，可快速人工接管或恢复自动驾驶。

附图说明：

图1为本发明L4级无人驾驶车辆的无线遥控驾驶系统的示意图。

图2为本发明L4级无人驾驶车辆的无线遥控驾驶系统的控制原理图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

本发明L4级无人驾驶车辆的无线遥控驾驶系统包括采集子系统100、感知子系统300、通讯子系统200和交互子系统400。

采集子系统100用于采集驾驶员的操控指令，其中，在本发明的实施中，采集子系统100需要做方向采集、档位采集、加减速采集、灯光、空调采集、控制模式采集。采集子系统100包括多个不同类型的传感器，如遥感和开关，可以根据驾驶员的操作意图，将其指令正确的采集，并做一定的防误触处理，实现100ms内实时变化的采集。

采集子系统100相当于把驾驶员的意图数字化，传输到控制子系统300。

控制子系统300用于分析和收集采集子系统100的驾驶员意图和控制指令，具体而言，控制子系统300通过采集子系统100采集到驾驶员的方向指令、速度指令、空调指令、模式开关指令，采用一些滤波和一些模型处理，将数据处理，整理成正确的指令。除了这些，控制子系统300需要监控采集子系统100和通讯子系统200的运行状态，做实时监控。

其中，在本发明的实施例中，控制子系统300通过技术人员自定义的优化算法，对采集数据进行模型化处理，提取特征值，让控制变化更倾向于实际方向盘的反馈。

自定义的优化算法即通过采集遥感的数据，做大量的形态分析，结合驾驶员的操作习惯，对于遥感常用线程做线性处理、对于非常用线程做差值补偿滤波，对于遥感的0位和尾位做截止滤波处理。

通讯子系统200，用于通过UART转zigbee、以及zigbee自组网，实现控制指令的无线传输。更具体的是，需要通过zigbee自身模块特点，实时监控无线状态，如出现网络异常，需要及时将状态上报给控制子系统300，做自检处理。

需要说明的是通讯子系统200和控制子系统300的双向通讯，在100ms发送周期的过程中，实时数据更新，确保无线数据通讯的可靠性。

交互子系统400，用于通过线束与车辆底层控制器连接，通过特定的协议实现无人驾驶车辆的无线遥控驾驶，更具体是交互子系统400接收到通讯子系统200的数据之后，检测自身与车辆的连接状态之后，立刻将控制指令传递给车辆底层控制器，100ms的周期数据响应，满足驾驶的及时响应。

根据本发明实施的L4级无人驾驶的无线遥控驾驶系统，可通过采集子系统100将驾驶员的人工接管命令和驾驶操作指令精准记录，并传递给控制子系统300，控制子系统300梳理相关信息，处理成正确的车辆控制指令，通过通讯子系统200，以无线通讯的形式，传递到交互子系统400，交互子系统400通过数据交互，将车辆控制指令正确的传递给车辆执行器，实现对车辆的控制。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。