CN109343520A - 一种无人驾驶*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及交通工具领域，具体涉及一种无人驾驶***，其主要包括：中央处理器，起步控制器，起步控制器与中央IO端口连接，用于控制驱动车辆由静止进入行进状态；行进控制器，行进控制器与中央IO端口连接，用于改变汽车行驶状态；制动控制器，制动控制器与中央IO端口连接，用于控制车辆制动；驻车控制器，驻车控制器与中央IO端口连接，用于保持稳定车辆处于静止状态。本发明的目的在于通过无人驾驶***解决人工驾驶方式的各种弊端。
Description
技术领域
本发明涉及交通工具领域，具体涉及一种无人驾驶***。
背景技术
随着经济和社会的不断发展，汽车数量的增多从而引发的一些社会问题也日益突出，比如城市的交通、车辆行驶的安全、能源的供应、环境污染等。这些现实的社会问题都源于现有的交通基础设施与汽车这个载体之间的矛盾，这不仅体现在交通拥堵问题上，同时还体现在由于交通不畅而造成的环境污染及相对落后的道路状况和先进的车辆技术对人们的生命、财产所产生的安全隐患。现在由于交通事故导致的人员与财产损失在社会中越来越严重，交通事故中主要涉及车辆的碰撞，因此提高交通行驶中车辆的安全性是现在交通发展中有待解决的问题。
目前人工驾驶的汽车主要存在着以下不足之处：一、造成了人力资源的浪费，随着汽车在全球的普及，大量的汽车必然需要大量的驾驶人员，这就要求许多人不得不专门抽出时间去学***参差不齐，再加上现代人们的生活节奏很快，除了驾车之外还要参加其它社会活动，因此常有疲劳驾驶、酒后驾驶的事故发生，危害了人们的生命财产安全；四、交通高峰期阻塞严重，对于发生堵塞的道路的信息，驾驶员一般从收音机或者其他驾驶员那里获得，这种信息往往不够及时或者不够全面，因此在大部分情形下，不得不在堵塞的道路上等待很久，浪费了乘客的时间，特别是对于消防车或救护车来说，更加容易造成不堪设想的严重后果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人驾驶***，以解决上述背景技术中因人工驾驶导致的弊端。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无人驾驶***，用于驱动现有的汽车进行自动驾驶任务，其中的汽车包括：用于控制汽车发动机运行的ECU控制单元，ECU控制单元设有与中央IO端口连接的通信端口；用于根据车速及行驶方向控制档位的DCT控制单元，DCT控制单元设有与中央IO端口连接的通信端口；用于减速刹车的EBA控制单元,EBA控制单元设有与中央IO端口连接的通信端口；用于控制车辆行驶方向的EPS控制单元，EPS控制单元设有与中央IO端口连接的通信端口；用于将车辆保持停止状态的EPB控制单元，EPB控制单元设有与中央IO端口连接的通信端口；以及能够获取位置信息及路况的车载导航；并且现有汽车为前分别设有下摆臂的麦弗逊式悬挂，各个下摆臂通过平衡拉杆与平衡杆铰接，因此该***主要包括：中央处理器，中央处理器连接设有中央IO端口，中央IO端口与车载导航连接；起步控制器，起步控制器与中央IO端口连接，用于控制驱动车辆由静止进入行驶状态；行驶控制器，行驶控制器与中央IO端口连接，用于控制汽车转向、加速及减速；制动控制器，制动控制器与中央IO端口连接，用于控制车辆制动停车；驻车控制器，驻车控制器与中央IO端口连接，用于保持稳定车辆处于静止状态。
优选的，起步控制器包括第一处理器，第一处理器设有第一IO端口；还包括设置在车身四周多个高度的超声雷达，超声雷达与第一IO端口连接。
优选的，行驶控制器包括第二处理器，第二处理器设有第二IO端口；还包括设置在车辆头部及尾部的高清摄像头，高清摄像头输出端与第二IO端口连接。
优选的，行驶控制器还包括设置车身两侧的激光雷达，激光雷达输出端与第二IO端口连接。
优选的，行驶控制器还包括与第二IO端口连接的无线数据模块，无线数据模块通过无线网络获取路况信息。
优选的，制动控制器包括第三处理器，第三处理器设有第三IO端口；还包括设置在车辆底部的激光测速器，激光厕所器包括连接设置在车身底部的空腔结构的外壳，外壳成楔形设置，并且外壳的小端朝向车头方向；汽车在车身对应各个车轮悬挂的平衡拉杆顶部设有固定座，固定座包括对应设置在左前平衡拉杆顶部的第一固定座、对应设置在右前平衡拉杆顶部的第二固定座、对应设置在左后平衡拉杆顶部的第三固定座、对应设置在右后平衡拉杆顶部的第四固定座；汽车的车身底部还设有与汽车前轴平行的固定管，固定管包括一端通过侧壁与第一固定座连接，另一端贯穿至外壳内的第一固定管；一端通过侧壁与第二固定座连接，另一端贯穿至外壳内的第二固定管；一端通过侧壁与第三固定座连接，另一端贯穿至外壳内的第三固定管；一端通过侧壁与第四固定座连接，另一端贯穿至外壳内的第四固定管；第一固定管内同轴设有第一传动轴，第一传动轴靠近左前平衡拉杆的一端垂直设有第一弯臂，第二固定管内同轴设有第二传动轴，第二传动轴靠近右前平衡拉杆的一端垂直设有第二弯臂，第三固定管内同轴设有第三传动轴，第三传动轴靠近左后平衡拉杆的一端垂直设有第三弯臂，第四固定管内同轴设有第四传动轴，第四传动轴靠近右后平衡拉杆的一端垂直设有第四弯臂；第一弯臂远离第一传动轴的一端通过第一铰接杆与左前平衡拉杆的顶部铰接，第二弯臂远离第二传动轴的一端通过第二铰接杆与右前平衡拉杆的顶部铰接，第三弯臂远离第三传动轴的一端通过第三铰接杆与左后平衡拉杆的顶部铰接，第四弯臂远离第四传动轴的一端通过第四铰接杆与右后平衡拉杆的顶部铰接；第一传动轴位于壳体内的一端垂直设有第一摇臂，第二传动轴位于壳体内的一端垂直设有第二摇臂，第三传动轴位于壳体内的一端垂直设有第三摇臂，第四传动轴位于壳体内的一端垂直设有第四摇臂；外壳内顺车身方向设有悬浮梁，悬浮梁靠近车身头部的一端水平设有向两侧延伸的前支撑，悬浮梁靠近车身尾部的一端水平设有向两侧延伸的后支撑；前支撑靠近第一传传动轴的一端通过第一推拉臂与第一摇臂远离第一传动轴的一端铰接，前支撑靠近第二传传动轴的一端通过第二推拉臂与第二摇臂远离第二传动轴的一端铰接，后支撑靠近第三传传动轴的一端通过第三推拉臂与第三摇臂远离第三传动轴的一端铰接，后支撑靠近第四传传动轴的一端通过第四推拉臂与第四摇臂远离第四传动轴的一端铰接；悬浮梁靠近车身头部的一端垂直设有前平衡连杆，前平衡连杆中部垂直设有前轴头，悬浮梁靠近车身头部的一端同轴设有前轴孔，前轴头与前轴孔配合；悬浮梁靠近车身尾部的一端垂直设有后平衡连杆，后平衡连杆中部垂直设有后轴头，悬浮梁靠近车身尾部的一端同轴设有后轴孔，后轴头与后轴孔配合；前平衡连杆的两端以及后平衡连杆的两端分别通过长连杆与外壳两侧的内壁铰接；悬浮梁下部设有输出端与第三IO端口连接的光学传感器，光学传感器任意的一侧设有激光发射器，激光发射器与电源连接并通过贯穿外壳的窗口向光学传感器正下方投射激光光斑；光学传感器经窗口采集激光光斑影像并通过输出端向第三IO端口反馈数据。
优选的，制动控制器还包括与第三IO端口连接光学通信装置，光学通信装置用在车辆之间分享及传输刹车信号。
优选的，光学通信装置包括连接设置在车头部的红外接收器，红外接收器与第三IO端口连接；还包括连接设置在车尾部的激光发射器，激光发射器与第三IO端口连接。
优选的，驻车控制器包括第四处理器，第四处理器设有第四IO端口；还包括设置在车身内的水平传感器、加速度传感器，水平传感器及加速度传感器的输出端与第四IO端口连接。
优选的，车身底部水平设有锚盘，锚盘底部设有齿牙阵列，并且锚盘顶部中央设有铰接座；车辆大梁底部竖直设有电推杆，电推杆伸缩端与铰接座铰接，并且电推杆固定端与所车辆底盘连接；电推杆与第IO端口连接。
本发明的有益效果：该无人驾驶***为一套嵌入在普通自动挡轿车内的***及装置，其中该***通过控制台上的开关进行启动，在启动之前通过车载导航设置好目的地及行程路线，车载导航将路线行程任务发送给中央处理器，中央处理器通过中央IO端口与起步控制器通信，并发送起步指令。起步控制器收到起步指令后通过ECU控制单元、DCT控制单元、EPS控制单元驱动车辆由静止进入行驶状态，同时按照车载导航给出的路线行驶。
当无人驾驶***需要将车辆从狭小的停车位或车库中驶出时，起步控制器通过车身四周的超声雷达对车辆与周围障碍物的距离进行测量，并根据该测量结果定制车辆的行驶行驶，其中包括通过DCT控制单元选择前进挡或倒车挡，通过EPS控制单元调整车辆的转向角度，通过EBA刹车控制单元对车辆进行停顿控制。同时在车辆出库过程中，超声雷达还实施检测车身与障碍物之间的距离变化，并通过EBA刹车控制单元使车辆的运动保持平稳，比如当车辆与障碍物之间的距离较大时，刹车力度为零，随着障碍物的接近，EBA刹车控制单元逐渐增加车辆的刹车力度，从而避免了因急刹车造成车辆晃动感。
车辆在行驶过程中，行进控制器通过车头及车尾的高清摄像头为了掌握车辆周围情况，当车头部的高清摄像头检测到前方有障碍物时，行进控制电脑通过第二IO端口与中央处理器连接，并发送紧急避让信号，中央电脑接收到该信号后通过第三IO端口与EBA控制单元以及EPS控制单元通讯，控制车辆减速或改变行驶方向。
在车辆行驶过程中当有其他社会车辆从侧方靠近、或是根据导航路线变更车道时，车身两侧的激光雷达探测侧方障碍距离，并将该探测结果反馈行进控制器，行进控制器通过第二IO端口与中央处理器通信并通过EPS控制单元限制转向角度或进行障碍躲避。
因此当车辆开启无人驾驶***后，无线数据模块通过互联网接收路况信息如当前道路为畅通状态时，行驶控制器按照车载导航原定数据行驶。如在前方规划路线上出现拥堵路况时，行驶控制器通过第二IO端口将拥堵数据反馈中央处理器，中央处理器通过中央IO端口向车载导航发送重新规划路线的指令，车载导航如更新了行程路线后，将其结果输出给中央处理器，中央处理器转发更新后的路线行程给行驶控制器，行驶控制器根据新的路线形成进行路线变更。
车辆底部的激光测速器在道路表面投射激光斑点，并将该斑点进行捕捉，由于当车辆处于行驶状态时，基于路面纹路特性，光学传感器捕捉的光斑图像会产生明暗变化，根据该变化激光测速器完成车辆绝对的行驶速度的采集。因此当车辆与到紧急状况才采取急刹车时，虽然有ABS防抱死刹车******介入，但在刹车过程中车轮转速与车辆位移速度存在偏差，一旦刹车力度过大，制动力突破轮胎最大附着力，轮胎便开始打滑，从而造成失控风险。基于该激光测速器获得的绝对车速，不依赖轮胎转速获取车辆位移速度，因此制动控制器通过第三IO端口获取车辆速度并由EPB刹车控制单元进行执行可获得可靠的控车能力。
为了使该激光测速器能对汽车的位移速度及方向进行精准测量，为此将其通过联动的稳定架设置在车身底部的外壳中，该稳定架从汽车平衡拉杆处获取车身姿态，并通过第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴、第四传动轴将车身的悬挂的工作状态传递给固定有激光测速器的悬浮梁，使得该悬浮梁不受车身及外壳的影响始终保持与地面的悬浮高度及角度。稳定架工作中，主要对应四种状态，其分别为应对汽车行驶时应对车身整体上下颠簸时垂直高度变化，应对加速及刹车时的车身前后倾斜；应对车辆转向时离心力造成的车身左右倾斜；其工作原理为任意一个或多个平衡拉杆在减震过程中相对车身位置会发生纵向移动，如因刹车时，车辆重心向前转移导致车身前倾，此时，左前平衡拉杆及右前平衡拉杆根据悬挂下摆臂的变化上升，缩短与车身的间距，此时，左前平衡拉杆、及右前平衡杆分别通过第一铰接杆、第二铰接杆以及第一弯臂、第二弯臂的铰接配合分别扭转第一传动轴和第二传动轴，在第一传动轴及第二传动轴的扭矩传递作用下使第一摇臂、第二摇臂同步与第一弯臂及第二弯臂一同翻转，翻转的第一摇臂和第二弯臂通过第一推拉杆和第二推拉杆将悬浮梁的前支撑向上翘起，从而实现对车身前倾角度的补偿，并保持了悬浮梁距地面的高度及姿态与车身静止时一致，从而为激光测速器提供一个相对稳定的检测基准。
车辆在路上行驶，当因前方障碍迫使当前车辆需要采取制动措施时，制动控制器通过第三IO端口启动光学通信装置，通过该光学通讯装置，可使当前车辆后方存在路况盲区的车辆第一时间根据制动信号采取制动措施，从而避免追尾事故的发生。同理，后方车辆同样可设有该光学通讯装置，并在接收到制动信号的同时将其向后方传动，以此类推使得整条车列达到同时减速的目的，避免事故的发生，车列中的各个对于该制动信号的执行策略可视车与车之间的距离来判定，从而避免的多余的制动操作。
其中对于红外接收器，则可设置在汽车大灯后挡风玻璃内。而对于后方的激光发射器，还可根据与后方车辆的距离来进行判断启动，当后方车辆距当前车辆较远时，该激光发射器可为待机状态，而当后方车辆与当前车辆的距离较近时，激光发射器与车辆的刹车灯进行联动，从而为后方车辆提供第一时间的刹车信号。
当车辆到达目的后，驻车控制器通过第四IO向中央处理器发出驻车指令，中央处理器通过中央IO端口与EBP驻车控制单元通信，驻车制动器通过驻车器锁定车轮及变速箱。当车辆处于坡道上时，车内的水平传感器将倾斜信号发送给驻车控制器，驻车控制器向中央处理器发出溜车风险信号，从而迫使EBP驻车控制单元加大车辆制动力。
当车辆发生溜车现象时，驻车控制器通过加速度传感器捕获车辆移动信号后，立即通过第四IO端口驱动电推杆，将锚盘下放，并通过锚盘底部的齿牙与地面摩擦提升车辆的稳固能力。
附图说明
图1为本发明各部件连接示意图；
图2为本发明各部件布局的顶视图；
图3为本发明各部件布局的侧视图；
图4为本发明车身底部示意图；
图5为本发明激光测速器内部示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图进行详细描述。
请参阅图1，一种无人驾驶***，用于驱动现有的汽车进行自动驾驶任务，其中的汽车包括：用于控制汽车发动机运行的ECU控制单元(4)，ECU控制单元(4)设有与中央IO端口(2)连接的通信端口；用于根据车速及行驶方向控制档位的DCT控制单元(5)，DCT控制单元(5)设有与中央IO端口(2)连接的通信端口；用于减速刹车的EBA控制单元(7),EBA控制单元(7)设有与中央IO端口(2)连接的通信端口；用于控制车辆行驶方向的EPS控制单元(6)，EPS控制单元(6)设有与中央IO端口(2)连接的通信端口；用于将车辆保持停止状态的EPB控制单元(8)，EPB控制单元(8)设有与中央IO端口(2)连接的通信端口；以及能够获取位置信息及路况的车载导航(3)；并且现有汽车为前分别设有下摆臂的麦弗逊式悬挂，各个下摆臂通过平衡拉杆与平衡杆铰接，因此该***主要包括：中央处理器(1)，中央处理器(1)连接设有中央IO端口(2)，中央IO端口(2)与车载导航(3)连接；起步控制器(9)，起步控制器(9)与中央IO端口(2)连接，用于控制驱动车辆由静止进入行驶状态；行驶控制器(10)，行驶控制器(10)与中央IO端口(2)连接，用于控制汽车转向、加速及减速；制动控制器(11)，制动控制器(11)与中央IO端口(2)连接，用于控制车辆制动停车；驻车控制器(12)，驻车控制器(12)与中央IO端口(2)连接，用于保持稳定车辆处于静止状态。
该无人驾驶***为一套嵌入在普通自动挡轿车内的***及装置，其中该***通过控制台(37)上的开关进行启动，在启动之前通过车载导航(3)设置好目的地及行程路线，车载导航(3)将路线行程任务发送给中央处理器(1)，中央处理器(1)通过中央IO端口(2)与起步控制器(9)通信，并发送起步指令。起步控制器(9)收到起步指令后通过ECU控制单元(4)、DCT控制单元(5)、EPS控制单元(6)驱动车辆由静止进入行驶状态，同时按照车载导航(3)给出的路线行驶。
根据图2、图3，作为优选实施例，起步控制器(9)包括第一处理器，第一处理器设有第一IO端口；还包括设置在车身(38)四周多个高度的超声雷达(15)，超声雷达(15)与第一IO端口连接。
当无人驾驶***需要将车辆从狭小的停车位或车库中驶出时，起步控制器(9)通过车身(38)四周的超声雷达(15)对车辆与周围障碍物的距离进行测量，并根据该测量结果定制车辆的行驶行驶，其中包括通过DCT控制单元(5)选择前进挡或倒车挡，通过EPS控制单元(6)调整车辆的转向角度，通过EBA刹车控制单元对车辆进行停顿控制。同时在车辆出库过程中，超声雷达(15)还实施检测车身(38)与障碍物之间的距离变化，并通过EBA刹车控制单元使车辆的运动保持平稳，比如当车辆与障碍物之间的距离较大时，刹车力度为零，随着障碍物的接近，EBA刹车控制单元逐渐增加车辆的刹车力度，从而避免了因急刹车造成车辆晃动感。
根据图2、图3，作为优选实施例，行驶控制器(10)包括第二处理器，第二处理器设有第二IO端口；还包括设置在车辆头部及尾部的高清摄像头(18)，高清摄像头(18)输出端与第二IO端口连接。
车辆在行驶过程中，行驶控制器(10)通过车头及车尾的高清摄像头(18)为了掌握车辆周围情况，当车头部的高清摄像头(18)检测到前方有障碍物时，行进控制电脑通过第二IO端口与中央处理器(1)连接，并发送紧急避让信号，中央电脑接收到该信号后通过第三IO端口与EBA控制单元(7)以及EPS控制单元(6)通讯，控制车辆减速或改变行驶方向。
根据图1、图2、图3，作为优选实施例，行驶控制器(10)还包括设置车身(38)两侧的激光雷达(19)，激光雷达(19)输出端与第二IO端口连接。
在车辆行驶过程中当有其他社会车辆从侧方靠近、或是根据导航路线变更车道时，车身(38)两侧的激光雷达(19)探测侧方障碍距离，并将该探测结果反馈行驶控制器(10)，行驶控制器(10)通过第二IO端口与中央处理器(1)通信并通过EPS控制单元(6)限制转向角度或进行障碍躲避。
根据图2、图3，作为优选实施例，行驶控制器(10)还包括与第二IO端口连接的无线数据模块(20)，无线数据模块(20)通过无线网络获取路况信息。
因此当车辆开启无人驾驶***后，无线数据模块(20)通过互联网接收路况信息如当前道路为畅通状态时，行驶控制器(10)按照车载导航(3)原定数据行驶。如在前方规划路线上出现拥堵路况时，行驶控制器(10)通过第二IO端口将拥堵数据反馈中央处理器(1)，中央处理器(1)通过中央IO端口(2)向车载导航(3)发送重新规划路线的指令，车载导航(3)如更新了行程路线后，将其结果输出给中央处理器(1)，中央处理器(1)转发更新后的路线行程给行驶控制器(10)，行驶控制器(10)根据新的路线形成进行路线变更
根据图2、图3、图4、图5，作为优选实施例，制动控制器(11)包括第三处理器，第三处理器设有第三IO端口；还包括设置在车辆底部的激光测速器，激光厕所器包括连接设置在车身(38)底部的空腔结构的外壳(40)，外壳(40)成楔形设置，并且外壳(40)的小端朝向车头方向；汽车在车身(38)对应各个车轮悬挂的平衡拉杆顶部设有固定座，固定座包括对应设置在左前平衡拉杆(81)顶部的第一固定座(42)、对应设置在右前平衡拉杆(82)顶部的第二固定座(43)、对应设置在左后平衡拉杆(83)顶部的第三固定座(44)、对应设置在右后平衡拉杆(84)顶部的第四固定座(45)；汽车的车身(38)底部还设有与汽车前轴平行的固定管，固定管包括一端通过侧壁与第一固定座(42)连接，另一端贯穿至外壳(40)内的第一固定管(47)；一端通过侧壁与第二固定座(43)连接，另一端贯穿至外壳(40)内的第二固定管(48)；一端通过侧壁与第三固定座(44)连接，另一端贯穿至外壳(40)内的第三固定管(49)；一端通过侧壁与第四固定座(45)连接，另一端贯穿至外壳(40)内的第四固定管；第一固定管(47)内同轴设有第一传动轴(51)，第一传动轴(51)靠近左前平衡拉杆(81)的一端垂直设有第一弯臂(55)，第二固定管(48)内同轴设有第二传动轴(52)，第二传动轴(52)靠近右前平衡拉杆(82)的一端垂直设有第二弯臂(56)，第三固定管(49)内同轴设有第三传动轴(53)，第三传动轴(53)靠近左后平衡拉杆(83)的一端垂直设有第三弯臂(57)，第四固定管内同轴设有第四传动轴(54)，第四传动轴(54)靠近右后平衡拉杆(84)的一端垂直设有第四弯臂(58)；第一弯臂(55)远离第一传动轴(51)的一端通过第一铰接杆(59)与左前平衡拉杆(81)的顶部铰接，第二弯臂(56)远离第二传动轴(52)的一端通过第二铰接杆(60)与右前平衡拉杆(82)的顶部铰接，第三弯臂(57)远离第三传动轴(53)的一端通过第三铰接杆(61)与左后平衡拉杆(83)的顶部铰接，第四弯臂(58)远离第四传动轴(54)的一端通过第四铰接杆(62)与右后平衡拉杆(84)的顶部铰接；第一传动轴(51)位于壳体内的一端垂直设有与第一弯臂(55)同向延伸的第一摇臂(63)，第二传动轴(52)位于壳体内的一端垂直设有与第二弯臂(56)同向延伸的第二摇臂(64)，第三传动轴(53)位于壳体内的一端垂直设有与第三弯臂(57)同向延伸的第三摇臂(65)，第四传动轴(54)位于壳体内的一端垂直设有与第四弯臂(58)同向延伸的第四摇臂(66)；外壳(40)内顺车身(38)方向设有悬浮梁(67)，悬浮梁(67)靠近车身(38)头部的一端水平设有向两侧延伸的前支撑(68)，悬浮梁(67)靠近车身(38)尾部的一端水平设有向两侧延伸的后支撑(69)；前支撑(68)靠近第一传传动轴的一端通过第一推拉臂与第一摇臂(63)远离第一传动轴(51)的一端铰接，前支撑(68)靠近第二传传动轴的一端通过第二推拉臂与第二摇臂(64)远离第二传动轴(52)的一端铰接，后支撑(69)靠近第三传传动轴的一端通过第三推拉臂与第三摇臂(65)远离第三传动轴(53)的一端铰接，后支撑(69)靠近第四传传动轴的一端通过第四推拉臂与第四摇臂(66)远离第四传动轴(54)的一端铰接；悬浮梁(67)靠近车身(38)头部的一端垂直设有前平衡连杆(74)，前平衡连杆(74)中部垂直设有前轴头(75)，悬浮梁(67)靠近车身(38)头部的一端同轴设有前轴孔，前轴头(75)与前轴孔配合；悬浮梁(67)靠近车身(38)尾部的一端垂直设有后平衡连杆(77)，后平衡连杆(77)中部垂直设有后轴头(78)，悬浮梁(67)靠近车身(38)尾部的一端同轴设有后轴孔，后轴头(78)与后轴孔配合；前平衡连杆(74)的两端以及后平衡连杆(77)的两端分别通过长连杆(80)与外壳(40)两侧的内壁铰接；悬浮梁(67)下部设有输出端与第三IO端口连接的光学传感器(34)，该光学传感器(34)可选型号为“PMWDM-TZQU”的光学传感器(34)作为参考元件。光学传感器(34)任意的一侧设有激光发射器(24)，该激光发射器(24)由激光二极管(26)构成，激光发射器(24)与电源连接并通过贯穿外壳(40)的窗口(85)向光学传感器(34)正下方投射激光光斑；光学传感器(34)经窗口(85)采集激光光斑影像并通过输出端向第三IO端口反馈数据。
车辆底部的激光测速器在道路表面投射激光斑点，并将该斑点进行捕捉，由于当车辆处于行驶状态时，基于路面纹路特性，光学传感器(34)捕捉的光斑图像会产生明暗变化，根据该变化激光测速器完成车辆绝对的行驶速度的采集。因此当车辆与到紧急状况才采取急刹车时，虽然有ABS防抱死刹车******介入，但在刹车过程中车轮转速与车辆位移速度存在偏差，一旦刹车力度过大，制动力突破轮胎最大附着力，轮胎便开始打滑，从而造成失控风险。基于该激光测速器获得的绝对车速，不依赖轮胎转速获取车辆位移速度，因此制动控制器(11)通过第三IO端口获取车辆速度并由EPB刹车控制单元进行执行可获得可靠的控车能力。
根据4、图5，为了使该激光测速器能对汽车的位移速度及方向进行精准测量，为此将其通过联动的稳定架设置在车身(38)底部的外壳(40)中，该稳定架从汽车平衡拉杆处获取车身(38)姿态，并通过第一传动轴(51)、第二传动轴(52)、第三传动轴(53)、第四传动轴(54)将车身(38)的悬挂的工作状态传递给固定有激光测速器的悬浮梁(67)，使得该悬浮梁(67)不受车身(38)及外壳(40)的影响始终保持与地面的悬浮高度及角度。稳定架工作中，主要对应四种状态，其分别为应对汽车行驶时应对车身(38)整体上下颠簸时垂直高度变化，应对加速及刹车时的车身(38)前后倾斜；应对车辆转向时离心力造成的车身(38)左右倾斜；其工作原理为任意一个或多个平衡拉杆在减震过程中相对车身(38)位置会发生纵向移动，如因刹车时，车辆重心向前转移导致车身(38)前倾，此时，左前平衡拉杆(81)及右前平衡拉杆(82)根据悬挂下摆臂的变化上升，缩短与车身(38)的间距，此时，左前平衡拉杆(81)、及右前平衡杆分别通过第一铰接杆(59)、第二铰接杆(60)以及第一弯臂(55)、第二弯臂(56)的铰接配合分别扭转第一传动轴(51)和第二传动轴(52)，在第一传动轴(51)及第二传动轴(52)的扭矩传递作用下使第一摇臂(63)、第二摇臂(64)同步与第一弯臂(55)及第二弯臂(56)一同翻转，翻转的第一摇臂(63)和第二弯臂(56)通过第一推拉杆(70)和第二推拉杆(71)将悬浮梁(67)的前支撑(68)向上翘起，从而实现对车身(38)前倾角度的补偿，并保持了悬浮梁(67)距地面的高度及姿态与车身(38)静止时一致，从而为激光测速器提供一个相对稳定的检测基准。
根据图2、图3，作为优选实施例，制动控制器(11)还包括与第三IO端口连接光学通信装置，光学通信装置用在车辆之间分享及传输刹车信号。
车辆在路上行驶，当因前方障碍迫使当前车辆需要采取制动措施时，制动控制器(11)通过第三IO端口启动光学通信装置，通过该光学通讯装置，可使当前车辆后方存在路况盲区的车辆第一时间根据制动信号采取制动措施，从而避免追尾事故的发生。同理，后方车辆同样可设有该光学通讯装置，并在接收到制动信号的同时将其向后方传动，以此类推使得整条车列达到同时减速的目的，避免事故的发生，车列中的各个对于该制动信号的执行策略可视车与车之间的距离来判定，从而避免的多余的制动操作。
根据图2、图3，作为优选实施例，光学通信装置包括连接设置在车头部的红外接收器(25)，红外接收器(25)与第三IO端口连接；还包括连接设置在车尾部的激光发射器(24)，激光发射器(24)与第三IO端口连接。
其中对于红外接收器(25)，则可设置在汽车大灯后挡风玻璃内。而对于后方的激光发射器(24)，还可根据与后方车辆的距离来进行判断启动，当后方车辆距当前车辆较远时，该激光发射器(24)可为待机状态，而当后方车辆与当前车辆的距离较近时，激光发射器(24)与车辆的刹车灯进行联动，从而为后方车辆提供第一时间的刹车信号。
根据图2、图3，作为优选实施例，驻车控制器(12)包括第四处理器，第四处理器设有第四IO端口；还包括设置在车身(38)内的水平传感器(29)、加速度传感器(30)，水平传感器(29)及加速度传感器(30)的输出端与第四IO端口连接。
当车辆到达目的后，驻车控制器(12)通过第四IO向中央处理器(1)发出驻车指令，中央处理器(1)通过中央IO端口(2)与EBP驻车控制单元通信，驻车制动器通过驻车器锁定车轮及变速箱。当车辆处于坡道上时，车内的水平传感器(29)将倾斜信号发送给驻车控制器(12)，驻车控制器(12)向中央处理器(1)发出溜车风险信号，从而迫使EBP驻车控制单元加大车辆制动力。
根据图2、图3，作为优选实施例，车身(38)底部水平设有锚盘(31)，锚盘(31)中部设有铰接座，车辆大梁(36)底部竖直设有电推杆(35)，电推杆(35)伸缩端与铰接座铰接，电推杆(35)固定端与所车辆底盘固定连接，电推杆(35)与第IO端口连接。
当车辆发生溜车现象时，驻车控制器(12)通过加速度传感器(30)捕获车辆移动信号后，立即通过第四IO端口驱动电推杆(35)，将锚盘(31)下放，并通过锚盘(31)底部的齿牙与地面摩擦提升车辆的稳固能力。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无人驾驶***，用于驱动现有的汽车进行自动驾驶任务，所述的现有的汽车包括：用于控制汽车发动机运行的ECU控制单元(4)，所述ECU控制单元(4)设有通信端口；用于根据车速及行驶方向控制档位的DCT控制单元(5)，所述DCT控制单元(5)设有通信端口；用于减速刹车的EBA控制单元(7),所述EBA控制单元(7)设有通信端口；用于控制车辆行驶方向的EPS控制单元(6)，所述EPS控制单元(6)设有通信端口；用于将车辆保持停止状态的EPB控制单元(8)，所述EPB控制单元(8)设有通信端口；以及能够获取位置信息及路况的车载导航(3)，所述车载导航(3)设有通新端口；并且所述的现有汽车为前后分别设有下摆臂的麦弗逊式悬挂，各个所述下摆臂通过平衡拉杆与平衡杆铰接；其特征在于，包括：
中央处理器(1)，所述中央处理器(1)连接设有中央IO端口(2)，所述中央IO端口(2)与车载导航(3)的通信端口连接；
起步控制器(9)，所述起步控制器(9)与所述中央IO端口(2)连接，用于控制驱动车辆由静止进入行驶状态；
行驶控制器(10)，所述行驶控制器(10)与所述中央IO端口(2)连接，用于控制汽车转向、加速及减速；
制动控制器(11)，所述制动控制器(11)与所述中央IO端口(2)连接，用于控制车辆制动停车；
驻车控制器(12)，所述驻车控制器(12)与所述中央IO端口(2)连接，用于保持稳定车辆处于静止状态。
2.根据权利要求1所述的无人驾驶***，其特征在于：所述起步控制器(9)包括第一处理器，所述第一处理器设有第一IO端口；还包括设置在车身(38)四周多个高度的超声雷达(15)，所述超声雷达(15)与所述第一IO端口连接。
3.根据权利要求1所述的无人驾驶***，其特征在于：所述行驶控制器(10)包括第二处理器，所述第二处理器设有第二IO端口；还包括设置在车辆头部及尾部的高清摄像头(18)，所述高清摄像头(18)输出端与所述第二IO端口连接。
4.根据权利要求3所述的无人驾驶***，其特征在于：所述行驶控制器(10)还包括设置车身(38)两侧的激光雷达(19)，所述激光雷达(19)输出端与所述第二IO端口连接。
5.根据权利要求3所述的无人驾驶***，其特征在于：所述行驶控制器(10)还包括与所述第二IO端口连接的无线数据模块(20)，所述无线数据模块(20)通过无线网络获取路况信息。
6.根据权利要求1所述的无人驾驶***，其特征在于：所述制动控制器(11)包括第三处理器，所述第三处理器设有第三IO端口；还包括设置在车辆底部的激光测速器，所述激光测速器包括连接设置在车身(38)底部的空腔结构的外壳(40)，所述外壳(40)成楔形设置，并且所述外壳(40)的小端朝向车头方向；
在车身(38)对应各个车轮悬挂的平衡拉杆顶部设有固定座，所述固定座包括对应设置在左前平衡拉杆(81)顶部的第一固定座(42)、对应设置在右前平衡拉杆(82)顶部的第二固定座(43)、对应设置在左后平衡拉杆(83)顶部的第三固定座(44)、对应设置在右后平衡拉杆(84)顶部的第四固定座(45)；
汽车的车身(38)底部还设有与汽车前轴平行的固定管，所述固定管包括一端通过侧壁与第一固定座(42)连接，另一端贯穿至所述外壳(40)内的第一固定管(47)；一端通过侧壁与第二固定座(43)连接，另一端贯穿至所述外壳(40)内的第二固定管(48)；一端通过侧壁与第三固定座(44)连接，另一端贯穿至所述外壳(40)内的第三固定管(49)；一端通过侧壁与第四固定座(45)连接，另一端贯穿至所述外壳(40)内的第四固定管；
所述的第一固定管(47)内同轴设有第一传动轴(51)，所述第一传动轴(51)靠近左前平衡拉杆(81)的一端垂直设有第一弯臂(55)，所述的第二固定管(48)内同轴设有第二传动轴(52)，所述第二传动轴(52)靠近右前平衡拉杆(82)的一端垂直设有第二弯臂(56)，所述的第三固定管(49)内同轴设有第三传动轴(53)，所述第三传动轴(53)靠近左后平衡拉杆(83)的一端垂直设有第三弯臂(57)，所述的第四固定管内同轴设有第四传动轴(54)，所述第四传动轴(54)靠近右后平衡拉杆(84)的一端垂直设有第四弯臂(58)；
所述第一弯臂(55)远离所述第一传动轴(51)的一端通过第一铰接杆(59)与左前平衡拉杆(81)的顶部铰接，所述第二弯臂(56)远离所述第二传动轴(52)的一端通过第二铰接杆(60)与右前平衡拉杆(82)的顶部铰接，所述第三弯臂(57)远离所述第三传动轴(53)的一端通过第三铰接杆(61)与左后平衡拉杆(83)的顶部铰接，所述第四弯臂(58)远离所述第四传动轴(54)的一端通过第四铰接杆(62)与右后平衡拉杆(84)的顶部铰接；
所述第一传动轴(51)位于所述外壳(40)内的一端垂直设有第一摇臂(63)，所述第二传动轴(52)位于所述外壳(40)内的一端垂直设有第二摇臂(64)，所述第三传动轴(53)位于所述外壳(40)内的一端垂直设有第三摇臂(65)，所述第四传动轴(54)位于所述外壳(40)内的一端垂直设有第四摇臂(66)；
所述外壳(40)内顺车身(38)方向设有悬浮梁(67)，所述悬浮梁(67)靠近车身(38)头部的一端水平设有向两侧延伸的前支撑(68)，所述悬浮梁(67)靠近车身(38)尾部的一端水平设有向两侧延伸的后支撑(69)；所述前支撑(68)靠近所述第一传动轴(51)的一端通过第一推拉杆(70)与所述第一摇臂(63)远离所述第一传动轴(51)的一端铰接，所述前支撑(68)靠近所述第二传动轴(52)的一端通过第二推拉杆(71)与所述第二摇臂(64)远离所述第二传动轴(52)的一端铰接，所述后支撑(69)靠近所述第三传动轴(53)的一端通过第三推拉杆(72)与所述第三摇臂(65)远离所述第三传动轴(53)的一端铰接，所述后支撑(69)靠近所述第四传动轴(54)的一端通过第四推拉杆(73)与所述第四摇臂(66)远离所述第四传动轴(54)的一端铰接；
所述悬浮梁(67)靠近车身(38)头部的一端垂直设有前平衡连杆(74)，所述前平衡连杆(74)中部垂直设有前轴头(75)，所述悬浮梁(67)靠近车身(38)头部的一端同轴设有前轴孔，所述前轴头(75)与所述前轴孔配合；所述悬浮梁(67)靠近车身(38)尾部的一端垂直设有后平衡连杆(77)，所述后平衡连杆(77)中部垂直设有后轴头(78)，所述悬浮梁(67)靠近车身(38)尾部的一端同轴设有后轴孔，所述后轴头(78)与所述后轴孔配合；
所述前平衡连杆(74)的两端以及所述后平衡连杆(77)的两端分别通过长连杆(80)与外壳(40)两侧的内壁铰接；
所述悬浮梁(67)下部设有输出端与所述第三IO端口连接的光学传感器(34)，所述光学传感器(34)任意的一侧设有激光发射器(24)，所述激光发射器(24)与电源连接并通过贯穿所述外壳(40)的窗口(85)向所述光学传感器(34)正下方投射激光光斑；所述光学传感器(34)经所述窗口(85)采集所述激光光斑影像并通过输出端向所述第三IO端口反馈数据。
7.根据权利要求6所述的无人驾驶***，其特征在于：所述制动控制器(11)还包括与所述第三IO端口连接光学通信装置，所述光学通信装置用在车辆之间分享及传输刹车信号。
8.根据权利要求6所述的无人驾驶***，其特征在于：所述光学通信装置包括连接设置在车头部的红外接收器(25)，所述红外接收器(25)与所述第三IO端口连接；还包括连接设置在车尾部的激光发射器(24)，所述激光发射器(24)与所述第三IO端口连接。
9.根据权利要求1所述的无人驾驶***，其特征在于：所述驻车控制器(12)2包括第四处理器，所述第四处理器设有第四IO端口；还包括设置在车身(38)内的水平传感器(29)、加速度传感器(30)，所述水平传感器(29)及所述加速度传感器(30)的输出端与所述第四IO端口连接。
10.根据权利要求9所述的无人驾驶***，其特征在于：所述车身(38)底部水平设有锚盘(31)，所述锚盘(31)底部设有齿牙阵列，并且所述锚盘(31)顶部中央设有铰接座；车辆大梁(36)底部竖直设有电推杆(35)，所述电推杆(35)伸缩端与所述铰接座铰接，并且所述电推杆(35)固定端与所车辆底盘连接；所述电推杆(35)与所述第四IO端口连接。
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