一种无人驾驶车辆自动转向装置的转向控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106864459A(43)申请公布日2017.06.20(21)申请号201710156982.7(22)申请日2017.03.16(71)申请人北理慧动（常熟）车辆科技有限公司地址215500江苏省苏州市常熟经济技术开发区研究院路6-2号北京理工大学常熟研究院内(72)发明人陈慧岩王威熊光明龚建伟(74)专利代理机构北京天达知识产权代理事务所(普通合伙)11386代理人王涛庞许倩(51)Int.Cl.B60W30/18(2012.01)B60W30/182(2012.01)B62D5/04(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称一种无人驾驶车辆自动转向装置的转向控制方法(57)摘要本发明提供了一种无人驾驶车辆自动转向装置的转向控制方法，包括以下步骤：标定绝对零位；转向控制器控制无人驾驶车辆进入自动驾驶模式；转向控制器修正电机(111)输出轴的期望转向角；转向控制器由编码器(115)获得当前电机(111)的输出轴的实际转向角；转向控制器控制期望转向角与实际转向角的代数差值，实现转向。本方法控制步骤简单，可完成人工驾驶与自动驾驶的切换，采用软件限位，设置较为灵活，可有效防止转向轮转向过大的现象，实现精确转向。CN106864459ACN106864459A权利要求书1/2页1.一种无人驾驶车辆自动转向装置的转向控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S301：标定绝对零位；S302：转向控制器控制无人驾驶车辆进入自动驾驶模式；S303：转向控制器修正电机(111)输出轴的期望转向角；S304：转向控制器由编码器(115)获得当前电机(111)的输出轴的实际转向角，进入步骤S305；S305：转向控制器计算期望转向角与实际转向角的代数差值，如果该差值在设定阈值范围内，则返回步骤S302，进入下一个循环；如果该差值超过设定阈值，则驱动电机(111)输出轴转动至期望转向角，并返回步骤S302，进入下一个循环。2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶车辆自动转向装置的转向控制方法，其特征在于，所述步骤S301具体由以下步骤实现：S101：人工控制电磁离合器(108)断电；S102：车辆行驶状态下，人工转动方向盘，使得车辆处于直线行驶状态；S103：转向控制器上电初始化，电磁离合器(108)通电，编码器(115)测量得到电机(111)的输出轴实际转向角，并将该实际转向角反馈至转向控制器，转向控制器将该反馈值作为绝对零位。3.根据权利要求1或2所述的一种无人驾驶车辆自动转向装置的转向控制方法，其特征在于，所述步骤S302中，具体实现过程为：转向控制器检查当前自动驾驶使能标志是否为1；若是，则进入自动驾驶模式，转向控制器通过I/O接口控制继电器变为闭合状态，接通电磁离合器(108)的供电，进入步骤S303；否则进入人工驾驶模式，转向控制器通过I/O接口控制继电器变为断开状态，切断电磁离合器(108)的供电，重复步骤S302。4.根据权利要求3所述的一种无人驾驶车辆自动转向装置的转向控制方法，其特征在于，所述自动驾驶使能标志由上位机发送至转向控制器；所述自动驾驶使能标志包括0和1，其中0代表人工驾驶模式，1代表自动驾驶模式；转向控制器上的自动驾驶使能标志默认为0，上位机发送的自动驾驶使能标志若为0，则转向控制器上的自动驾驶使能标志保持不变，若上位机发送的自动驾驶使能标志为1，则转向控制器上的自动驾驶使能标志将变为1。5.根据权利要求4所述的一种无人驾驶车辆自动转向装置的转向控制方法，其特征在于，所述步骤S303具体实现过程为：转向控制器接收上位机发送下来的电机(111)输出轴期望转向角，如果该期望转向角超过软件限位极限值，则将该期望转向角的值修改为软件限位极限值，否则，对期望转向角不做改动。6.根据权利要求5所述的一种无人驾驶车辆自动转向装置的转向控制方法，其特征在于，所述软件限位极限值通过以下步骤得到：S201：标定绝对零位，其标定过程与步骤S301中标定绝对零位的过程相同；S202：电磁离合器(108)保持吸合，车辆静止状态下，人工转动方向盘，编码器(115)记录转向系统处于左右极限时电机(111)输出轴转向角的数值，将该数值反馈至转向控制器，转向控制器将该数值作为软件限位极限值。7.根据权利要求4-6任一所述的一种无人驾驶车辆自动转向装置的转向控制方法，其特征在于，上位机和转向控制器之间的通信是串口通信或者CAN通信。2CN106864459A权利要求书2/2页8.根据权利要求7所述的一种无人驾驶车辆自动转向装置的转向控制方法，其特征在于，电磁离合器(108)用于切换人工驾驶模式和自动驾驶模式；电磁离合器(108)的主动端与从动端结合时，电磁