一种车辆驾驶控制系统以及计算机可读介质的制作方法

本发明涉及自动驾驶领域，尤其是涉及一种车辆驾驶控制系统以及计算机可读介质。

背景技术：

当下，自动/辅助驾驶领域越来越热门，自动/辅助驾驶仪或车辆驾驶控制系统的应用也越来越广泛，实际工作中，至少存在以下问题之一：自动/辅助驾驶仪或车辆驾驶控制系统在工作时存在精度不高，定位不准，导致车辆自动驾驶精度，降低了生产效率、提高了生产成本等问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种车辆驾驶控制系统以及计算机可读介质。

一方面，提供一种车辆驾驶控制系统，用于控制车辆的转向系统，车辆驾驶控制系统包括：

gnss接收机，用于输出车辆的定位信息；

控制单元，连接于gnss接收机，接收定位信息，输出pwm信号；

前轮转向角检测单元，连接于控制单元和转向系统，前轮转向角检测单元用于检测转向系统的前轮转向角，并将检测到的前轮转向角传输给控制单元；

电磁阀，连接于转向系统和控制单元，接收来自于控制单元的pwm信号，控制单元通过电磁阀控制转向系统的前轮转向；以及

电流反馈检测单元，控制单元通过电流反馈检测单元连接于电磁阀，电流反馈检测单元对电磁阀的线圈进行电流采样，并输出电流采样结果给控制单元；其中，

控制单元根据定位信息和/或前轮转向角控制车辆按照预先设定的路线行驶，当车辆偏离预先设定的路线时，控制单元根据电流采样结果计算线圈的电流有效值，控制单元根据电流有效值对pwm信号的占空比进行调整，使得线圈的电流达到预期设置值，以调整转向系统的前轮转向，从而纠正车辆的行驶偏差。

另一方面，提供一种其上存储有可执行指令的计算机可读介质，当指令被一个或多个处理器执行时，车辆驾驶控制系统纠正车辆的行驶偏差，车辆驾驶控制系统采用如上所述的车辆驾驶控制系统。

本发明实施例至少可以达到以下的有益效果之一：

1、在本发明实施例中，根据pwm信号的当前频率值f和占空比值，对电磁阀线圈电流进行固定周期时间内的多次采样，经计算后得出通过电磁阀线圈电流的有效值，将该电磁阀线圈电流的有效值作为反馈信号反馈给控制单元，从而避免了反馈信号跳变大的问题；

2、在本发明实施例中，避免了pwm脉冲输出的特点和电磁阀自身电感特性而导致的反馈信号存在跳变大的问题，这样，即使在非平缓地形下，控制系统也能精确控制农机的转向角度和速度，从而保证农机的自动驾驶精度。

附图说明

图1为本发明实施例的车辆驾驶控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例的车辆驾驶控制系统的电流有效值的时序图。

具体实施方式

目前，农机自动驾驶控制系统被认为是现代高效农田作业的必需品。与人相比，农机自动驾驶控制系统可以实现更精确的驾驶，并且永远不会变疲惫。它可以使机械在黑暗或充满灰尘的条件下操作更加轻松和容易。操作者可以减少驾驶疲劳同时保证高质量的耕种。通过精确的路径跟踪，可以避免重耕和漏耕，提高了产量，同时还可以减少所使用的燃料和化学品的数量，从而节省金钱和保护环境。

研究人员发现，现有的农机自动驾驶控制系统中，控制系统普遍采用脉冲宽度调制(pwm)的方式来驱动电磁阀，电磁阀来控制转向系统，研究人员发现现有的技术至少存在以下问题之一：控制系统对电磁阀的驱动控制跳变较大，直接导致农机在调整转向时前轮摆动频繁，从而导致在非平缓地形下，农机的自动驾驶精度恶化，达不到预期要求，并给农户造成经济损失。

需要说明的是：本发明实施例所述系统和方法适用于车辆，包括但不限于广义的农用车辆、建筑工程车辆和矿山车辆等；因此，为了方便起见，使用术语“车辆”来表示拖拉机、收割机、自行式喷洒机、建筑工程车辆和矿山车辆等。

如图1-2所示，一种车辆驾驶控制系统，用于控制车辆的转向系统，车辆驾驶控制系统包括：

gnss接收机(未图示)，用于输出车辆的定位信息；

控制单元，连接于gnss接收机，接收定位信息，输出pwm信号；

前轮转向角检测单元，连接于控制单元和转向系统，前轮转向角检测单元用于检测转向系统的前轮转向角，并将检测到的前轮转向角传输给控制单元；

电磁阀，连接于转向系统和控制单元，接收来自于控制单元的pwm信号，控制单元通过电磁阀控制转向系统的前轮转向；以及

电流反馈检测单元，控制单元通过电流反馈检测单元连接于电磁阀，电流反馈检测单元对电磁阀的线圈进行电流采样，并输出电流采样结果给控制单元；其中，

控制单元根据定位信息和/或前轮转向角控制车辆按照预先设定的路线行驶，当车辆偏离预先设定的路线时，控制单元根据电流采样结果计算线圈的电流有效值，控制单元根据电流有效值对pwm信号的占空比进行调整，使得线圈的电流达到预期设置值，以调整转向系统的前轮转向，从而纠正车辆的行驶偏差(亦即使得车辆回到预先设定的路线上来)。需要说明的是，判断车辆有无偏离预先设定的路线的手段可以采用本领域常用的技术手段，本发明实施例在此不再赘述。

进一步的，在pwm信号的一个周期内，电流反馈检测单元对线圈的电流进行采样，得到采样值第一数据集，在采样值第一数据集当中去除一个最大值和一个最小值，得到采样值第二数据集，其中，i为线圈的电流有效值，io为采样值第二数据集当中的最小值，im为采样值第二数据集当中的最大值。

进一步的，t_c＞＝t，t＝n*t_s，其中，t_c为控制单元对电磁阀的电流的调整周期，t为pwm信号的周期，t_s为电流反馈检测单元对线圈的电流的采样周期，n为电流反馈检测单元对线圈的电流的采样次数，n＞2，且n为正整数。

进一步的，控制单元根据线圈的电流有效值进行自动控制算法处理，控制单元按照调整周期，周期性地对pwm信号的占空比进行调整，使得线圈的电流达到预期设置值，以调整转向系统的前轮转向，从而纠正车辆的行驶偏差。

进一步的，车辆驾驶控制系统还包括：驱动放大单元，控制单元通过驱动放大单元连接于电磁阀，电磁阀通过驱动放大单元接收pwm信号。

进一步的，电流反馈检测单元对电磁阀的线圈进行低端电流采样。

进一步的，电流反馈检测单元包括精密采样电阻和放大电路，精密采样电阻将线圈的电流信号转换成电压信号，电压信号经过放大电路放大后反馈回控制单元。

进一步的，车辆驾驶控制系统包括命令输入模块，连接于控制单元，命令输入模块用于输入预先设定的路线。

进一步的，前轮转向角检测单元为惯导或陀螺仪或角度传感器。

在一些方面，提供一种其上存储有可执行指令的计算机可读介质，当指令被一个或多个处理器执行时，车辆驾驶控制系统纠正车辆的行驶偏差，车辆驾驶控制系统采用如上所述的车辆驾驶控制系统。

本发明实施例至少可以达到以下的有益效果之一：

1、在本发明实施例中，根据pwm信号的当前频率值f和占空比值，对电磁阀线圈电流进行固定周期时间内的多次采样，经计算后得出通过电磁阀线圈电流的有效值，将该电磁阀线圈电流的有效值作为反馈信号反馈给控制单元，从而避免了反馈信号跳变大的问题；

2、在本发明实施例中，避免了pwm脉冲输出的特点和电磁阀自身电感特性而导致的反馈信号存在跳变大的问题，这样，即使在非平缓地形下，控制系统也能精确控制农机的转向角度和速度，从而保证农机的自动驾驶精度。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分的方法。

在本发明实施例中，单元/模块可以用软件实现，以便由各种类型的处理器执行。举例来说，一个标识的可执行代码模块可以包括计算机指令的一个或多个物理或者逻辑块，举例来说，其可以被构建为对象、过程或函数。尽管如此，所标识模块的可执行代码无需物理地位于一起，而是可以包括存储在不同位里上的不同的指令，当这些指令逻辑上结合在一起时，其构成单元/模块并且实现该单元/模块的规定目的。

在单元/模块可以利用软件实现时，考虑到现有硬件工艺的水平，所以可以以软件实现的单元/模块，在不考虑成本的情况下，本领域技术人员都可以搭建对应的硬件电路来实现对应的功能，硬件电路包括常规的超大规模集成(vlsi)电路或者门阵列以及诸如逻辑芯片、晶体管之类的现有半导体或者是其它分立的元件。模块还可以用可编程硬件设备，诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等实现。

以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。