一種基于超寬帶定位系統的道路車輛自動駕駛控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于超寬帶定位系統的道路車輛自動駕駛控制系統，包括：車載組件，安裝于車輛上；所述車載組件包括自動駕駛控制器、電控轉向裝置、超寬帶標簽以及車地通訊裝置；所述超寬帶標簽為定位標簽，用來發射超寬頻信號；所述自動駕駛控制器用來控制電控轉向裝置對車輛的行進方向進行調整；兩個以上的超寬帶定位基站，設置在規劃路線的兩側，相鄰超寬帶定位基站之間通過有線或無線網絡連接以實現時間同步；所述超寬帶定位基站上安裝的天線用來接收到超寬帶標簽發來的超寬頻信號進行解算，并通過無線或有線網絡聯絡到解算服務器獲得攜帶該標簽的車輛的實時位置及運動信息。本實用新型具有結構簡單、控制方便、可靠性好等優點。
【專利說明】
一種基于超寬帶定位系統的道路車輛自動駕駛控制系統
技術領域
[0001]本實用新型主要涉及到城市公共交通設備領域，特指一種適用于長編組道路車輛的基于超寬帶定位系統的道路車輛自動駕駛控制系統。
【背景技術】
[0002]城市軌道交通是指具有連續導向能力的專線公共交通系統，其特點表現為擁有特定軌道，車輛沿軌道運行。常見的城市軌道交通有地鐵、輕軌、有軌電車等。其中，地鐵、輕軌大都建造于地下或者高架橋上，通過使用閉塞模式實現其在軌道專線中自由運行，它們雖然運輸力強大，但前期基礎設施及車輛購置成本較大，使得其在中小城市不能廣泛應用。有軌電車則需要專門的電力系統和軌道配合設計，無論是設計建設成本或者維護成本相對較大、且易受制于運行環境。
[0003]除了上述軌道交通之外，其它的公共交通系統常見的有傳統公交車、鉸接式汽車列車。傳統公交車成本低、行駛靈活，當前方有障礙物時，能夠很方便的躲開障礙物繼續行駛，當車輛發生故障時，可以靠邊，不會影響其他車輛行駛。但傳統公交車運力少，通常會通過鉸接多節車廂來組成汽車列車增加運力。在中小城市中發展汽車列車替代傳統的公交車，在保證汽車列車通過性和轉向性能等安全因素條件下，其不僅能夠提高運輸能力而且能降低運輸成本30%左右。鉸接式汽車列車客車雖然載客能力大，但是它和單體客車相比，最大的差別是因車身長度加長帶來的道路通過性的變化，具體表現為轉彎半徑增加，轉彎所占車道面積增大，易與旁邊的道路交通其它元素發生干涉，從而不能順利通過，甚至惡化交通運行環境，無法快速、高效地實現公交運輸。
[0004]為此，有從業者提出了長編組道路車輛(如:膠輪低地板智能軌道列車)，對于長編組道路車輛而言，專用道路要實現自動駕駛時，需實現對路徑的識別。目前，有很多的路徑識別方法，如采用RTK-GPS、路面埋設磁石、采用攝像頭識別道路邊界等方法，都具有一定的優缺點。對于較長編組道路車輛常常工作于固定線路上，如能實時獲取車輛的位置信息，對于車輛的運動軌跡的監測、車輛的調度以及車輛在十字路口處通行優先級設置都具有較強的優勢。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題就在于:針對現有技術存在的技術問題，本實用新型提供一種結構簡單、控制方便、可靠性好的基于超寬帶定位系統的道路車輛自動駕駛控制系統。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案:
[0007]—種基于超寬帶定位系統的道路車輛自動駕駛控制系統，包括:
[0008]車載組件，安裝于車輛上;所述車載組件包括自動駕駛控制器、電控轉向裝置、超寬帶標簽以及車地通訊裝置;所述超寬帶標簽為定位標簽，用來發射超寬頻信號;所述自動駕駛控制器用來控制電控轉向裝置對車輛的行進方向進行調整；
[0009]兩個以上的超寬帶定位基站，設置在規劃路線的兩側，相鄰超寬帶定位基站之間通過有線或無線網絡連接以實現時間同步;所述超寬帶定位基站上安裝的天線用來接收到超寬帶標簽發來的超寬頻信號進行解算，并通過無線或有線網絡聯絡到解算服務器獲得攜帶該標簽的車輛的實時位置及運動信息。
[0010]作為本實用新型的進一步改進:所述車載組件中還包括地圖單元，所述地圖單元內存儲有規劃路線的GIS地圖。
[0011 ]作為本實用新型的進一步改進:還包括地面控制臺，所述地面控制臺上安裝有解算服務器和車地通信系統，所述地面控制臺通過車地通訊裝置將實時位置反饋給車輛上的自動駕駛控制器，所述自動駕駛控制器將會根據地圖單元的GIS地圖中坐標數據與車輛的實時位置，通過控制電控轉向裝置修正車輛行進的方向，使得車輛沿著規劃的路徑行駛。
[0012]作為本實用新型的進一步改進:所述電控轉向裝置采用線控轉向機構。
[0013]與現有技術相比，本實用新型的優點在于:
[0014]本實用新型的基于超寬帶定位系統的道路車輛自動駕駛控制系統，結構簡單、控制方便，不需像路面埋設磁石方案一樣需要較為密集的埋設磁石來標識路面，也不會像RTK-GPS—般容易受GPS信號遮擋的影響，同時不會受雨雪天氣對攝像頭的影響。對于較長編組道路車輛常常工作于固定線路上，本實用新型就能夠能實時獲取車輛的位置信息，對于車輛的運動軌跡的監測、車輛的調度以及車輛在十字路口處通行優先級設置都具有較強的優勢。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型在具體應用實例中的原理示意圖。
[0016]圖2是本實用新型在具體應用實例中車載組件的框架結構示意圖。
[0017]圖例說明:
[0018]1、車載組件；2、超寬帶定位基站；3、地面控制臺；101、自動駕駛控制器；102、電控轉向裝置;103、超寬帶標簽;104、車地通訊裝置。
【具體實施方式】
[0019]以下將結合說明書附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
[0020]如圖1和圖2所示，本實用新型的基于超寬帶定位系統的道路車輛自動駕駛控制系統，包括:
[0021 ]車載組件I，安裝于車輛上；該車載組件I包括自動駕駛控制器101、電控轉向裝置102、超寬帶標簽103以及車地通訊裝置104;超寬帶標簽103為定位標簽，用來發射超寬頻信號，如每秒發射I?100次超寬頻信號；
[0022]兩個以上的超寬帶定位基站2，設置在規劃路線的兩側，相鄰超寬帶定位基站2之間通過有線或無線網絡連接，以實現時間同步;超寬帶定位基站2上安裝的天線用來接收到超寬帶標簽103發來的超寬頻信號進行解算，并通過無線或有線網絡聯絡到解算服務器獲得攜帶該標簽的車輛的實時位置及運動信息。
[0023]作為較佳的實施例，在車載組件I中還包括地圖單元，該地圖單元內存儲有規劃路線的GIS地圖。
[0024]本實用新型進一步包括地面控制臺3，該地面控制臺3上安裝有解算服務器和車地通信系統，地面控制臺3通過車地通訊裝置104將實時位置反饋給車輛上的自動駕駛控制器101，自動駕駛控制器101將會根據地圖單元的GIS地圖中坐標數據與車輛的實時位置，通過控制電控轉向裝置102修正車輛行進的方向，使得車輛沿著規劃的路徑行駛。
[0025]在具體應用實例中，電控轉向裝置102可以根據實際需要采用線控轉向機構、或其他類型的結構。
[0026]由上可知，通過采用本實用新型的上述系統，對于較長編組道路車輛常常工作于固定線路上，就能夠能實時獲取車輛的位置信息，對于車輛的運動軌跡的監測、車輛的調度以及車輛在十字路口處通行優先級設置都具有較強的優勢。
[0027]以上僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術方案均屬于本實用新型的保護范圍。例如說，本實用新型還能夠適用于其他類型的多軸汽車列車，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種基于超寬帶定位系統的道路車輛自動駕駛控制系統，其特征在于，包括: 車載組件(I)，安裝于車輛上;所述車載組件(I)包括自動駕駛控制器(101)、電控轉向裝置(102)、超寬帶標簽(103)以及車地通訊裝置(104);所述超寬帶標簽(103)為定位標簽，用來發射超寬頻信號;所述自動駕駛控制器(101)用來控制電控轉向裝置(102)對車輛的行進方向進行調整； 兩個以上的超寬帶定位基站(2)，設置在規劃路線的兩側，相鄰超寬帶定位基站(2)之間通過有線或無線網絡連接以實現時間同步;所述超寬帶定位基站(2)上安裝的天線用來接收到超寬帶標簽(103)發來的超寬頻信號進行解算，并通過無線或有線網絡聯絡到解算服務器獲得攜帶該標簽的車輛的實時位置及運動信息。2.根據權利要求1所述的基于超寬帶定位系統的道路車輛自動駕駛控制系統，其特征在于，所述車載組件(I)中還包括地圖單元，所述地圖單元內存儲有規劃路線的GIS地圖。3.根據權利要求2所述的基于超寬帶定位系統的道路車輛自動駕駛控制系統，其特征在于，還包括地面控制臺(3)，所述地面控制臺(3)上安裝有解算服務器和車地通信系統，所述地面控制臺(3)通過車地通訊裝置(104)將實時位置反饋給車輛上的自動駕駛控制器(101)，所述自動駕駛控制器(101)將會根據地圖單元的GIS地圖中坐標數據與車輛的實時位置，通過控制電控轉向裝置(102)修正車輛行進的方向，使得車輛沿著規劃的路徑行駛。4.根據權利要求1或2或3所述的基于超寬帶定位系統的道路車輛自動駕駛控制系統，其特征在于，所述電控轉向裝置(102 )采用線控轉向機構。
【文檔編號】G05D1/02GK205427613SQ201520927556
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年11月20日
【發明人】馮江華, 尚敬, 許峻峰, 肖磊, 張陳林, 彭京, 劉小聰, 蔣小晴, 朱田
【申請人】南車株洲電力機車研究所有限公司