一种基于超宽带定位系统的道路车辆自动驾驶控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于超宽带定位系统的道路车辆自动驾驶控制系统，包括：车载组件，安装于车辆上；所述车载组件包括自动驾驶控制器、电控转向装置、超宽带标签以及车地通讯装置；所述超宽带标签为定位标签，用来发射超宽频信号；所述自动驾驶控制器用来控制电控转向装置对车辆的行进方向进行调整；两个以上的超宽带定位基站，设置在规划路线的两侧，相邻超宽带定位基站之间通过有线或无线网络连接以实现时间同步；所述超宽带定位基站上安装的天线用来接收到超宽带标签发来的超宽频信号进行解算，并通过无线或有线网络联络到解算服务器获得携带该标签的车辆的实时位置及运动信息。本实用新型具有结构简单、控制方便、可靠性好等优点。
【专利说明】
一种基于超宽带定位系统的道路车辆自动驾驶控制系统
技术领域
[0001]本实用新型主要涉及到城市公共交通设备领域，特指一种适用于长编组道路车辆的基于超宽带定位系统的道路车辆自动驾驶控制系统。
【背景技术】
[0002]城市轨道交通是指具有连续导向能力的专线公共交通系统，其特点表现为拥有特定轨道，车辆沿轨道运行。常见的城市轨道交通有地铁、轻轨、有轨电车等。其中，地铁、轻轨大都建造于地下或者高架桥上，通过使用闭塞模式实现其在轨道专线中自由运行，它们虽然运输力强大，但前期基础设施及车辆购置成本较大，使得其在中小城市不能广泛应用。有轨电车则需要专门的电力系统和轨道配合设计，无论是设计建设成本或者维护成本相对较大、且易受制于运行环境。
[0003]除了上述轨道交通之外，其它的公共交通系统常见的有传统公交车、铰接式汽车列车。传统公交车成本低、行驶灵活，当前方有障碍物时，能够很方便的躲开障碍物继续行驶，当车辆发生故障时，可以靠边，不会影响其他车辆行驶。但传统公交车运力少，通常会通过铰接多节车厢来组成汽车列车增加运力。在中小城市中发展汽车列车替代传统的公交车，在保证汽车列车通过性和转向性能等安全因素条件下，其不仅能够提高运输能力而且能降低运输成本30%左右。铰接式汽车列车客车虽然载客能力大，但是它和单体客车相比，最大的差别是因车身长度加长带来的道路通过性的变化，具体表现为转弯半径增加，转弯所占车道面积增大，易与旁边的道路交通其它元素发生干涉，从而不能顺利通过，甚至恶化交通运行环境，无法快速、高效地实现公交运输。
[0004]为此，有从业者提出了长编组道路车辆(如:胶轮低地板智能轨道列车)，对于长编组道路车辆而言，专用道路要实现自动驾驶时，需实现对路径的识别。目前，有很多的路径识别方法，如采用RTK-GPS、路面埋设磁石、采用摄像头识别道路边界等方法，都具有一定的优缺点。对于较长编组道路车辆常常工作于固定线路上，如能实时获取车辆的位置信息，对于车辆的运动轨迹的监测、车辆的调度以及车辆在十字路口处通行优先级设置都具有较强的优势。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单、控制方便、可靠性好的基于超宽带定位系统的道路车辆自动驾驶控制系统。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0007]—种基于超宽带定位系统的道路车辆自动驾驶控制系统，包括:
[0008]车载组件，安装于车辆上;所述车载组件包括自动驾驶控制器、电控转向装置、超宽带标签以及车地通讯装置;所述超宽带标签为定位标签，用来发射超宽频信号;所述自动驾驶控制器用来控制电控转向装置对车辆的行进方向进行调整；
[0009]两个以上的超宽带定位基站，设置在规划路线的两侧，相邻超宽带定位基站之间通过有线或无线网络连接以实现时间同步;所述超宽带定位基站上安装的天线用来接收到超宽带标签发来的超宽频信号进行解算，并通过无线或有线网络联络到解算服务器获得携带该标签的车辆的实时位置及运动信息。
[0010]作为本实用新型的进一步改进:所述车载组件中还包括地图单元，所述地图单元内存储有规划路线的GIS地图。
[0011 ]作为本实用新型的进一步改进:还包括地面控制台，所述地面控制台上安装有解算服务器和车地通信系统，所述地面控制台通过车地通讯装置将实时位置反馈给车辆上的自动驾驶控制器，所述自动驾驶控制器将会根据地图单元的GIS地图中坐标数据与车辆的实时位置，通过控制电控转向装置修正车辆行进的方向，使得车辆沿着规划的路径行驶。
[0012]作为本实用新型的进一步改进:所述电控转向装置采用线控转向机构。
[0013]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:
[0014]本实用新型的基于超宽带定位系统的道路车辆自动驾驶控制系统，结构简单、控制方便，不需像路面埋设磁石方案一样需要较为密集的埋设磁石来标识路面，也不会像RTK-GPS—般容易受GPS信号遮挡的影响，同时不会受雨雪天气对摄像头的影响。对于较长编组道路车辆常常工作于固定线路上，本实用新型就能够能实时获取车辆的位置信息，对于车辆的运动轨迹的监测、车辆的调度以及车辆在十字路口处通行优先级设置都具有较强的优势。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型在具体应用实例中的原理示意图。
[0016]图2是本实用新型在具体应用实例中车载组件的框架结构示意图。
[0017]图例说明:
[0018]1、车载组件；2、超宽带定位基站；3、地面控制台；101、自动驾驶控制器；102、电控转向装置;103、超宽带标签;104、车地通讯装置。
【具体实施方式】
[0019]以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
[0020]如图1和图2所示，本实用新型的基于超宽带定位系统的道路车辆自动驾驶控制系统，包括:
[0021 ]车载组件I，安装于车辆上；该车载组件I包括自动驾驶控制器101、电控转向装置102、超宽带标签103以及车地通讯装置104;超宽带标签103为定位标签，用来发射超宽频信号，如每秒发射I?100次超宽频信号；
[0022]两个以上的超宽带定位基站2，设置在规划路线的两侧，相邻超宽带定位基站2之间通过有线或无线网络连接，以实现时间同步;超宽带定位基站2上安装的天线用来接收到超宽带标签103发来的超宽频信号进行解算，并通过无线或有线网络联络到解算服务器获得携带该标签的车辆的实时位置及运动信息。
[0023]作为较佳的实施例，在车载组件I中还包括地图单元，该地图单元内存储有规划路线的GIS地图。
[0024]本实用新型进一步包括地面控制台3，该地面控制台3上安装有解算服务器和车地通信系统，地面控制台3通过车地通讯装置104将实时位置反馈给车辆上的自动驾驶控制器101，自动驾驶控制器101将会根据地图单元的GIS地图中坐标数据与车辆的实时位置，通过控制电控转向装置102修正车辆行进的方向，使得车辆沿着规划的路径行驶。
[0025]在具体应用实例中，电控转向装置102可以根据实际需要采用线控转向机构、或其他类型的结构。
[0026]由上可知，通过采用本实用新型的上述系统，对于较长编组道路车辆常常工作于固定线路上，就能够能实时获取车辆的位置信息，对于车辆的运动轨迹的监测、车辆的调度以及车辆在十字路口处通行优先级设置都具有较强的优势。
[0027]以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。例如说，本实用新型还能够适用于其他类型的多轴汽车列车，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种基于超宽带定位系统的道路车辆自动驾驶控制系统，其特征在于，包括: 车载组件(I)，安装于车辆上;所述车载组件(I)包括自动驾驶控制器(101)、电控转向装置(102)、超宽带标签(103)以及车地通讯装置(104);所述超宽带标签(103)为定位标签，用来发射超宽频信号;所述自动驾驶控制器(101)用来控制电控转向装置(102)对车辆的行进方向进行调整； 两个以上的超宽带定位基站(2)，设置在规划路线的两侧，相邻超宽带定位基站(2)之间通过有线或无线网络连接以实现时间同步;所述超宽带定位基站(2)上安装的天线用来接收到超宽带标签(103)发来的超宽频信号进行解算，并通过无线或有线网络联络到解算服务器获得携带该标签的车辆的实时位置及运动信息。2.根据权利要求1所述的基于超宽带定位系统的道路车辆自动驾驶控制系统，其特征在于，所述车载组件(I)中还包括地图单元，所述地图单元内存储有规划路线的GIS地图。3.根据权利要求2所述的基于超宽带定位系统的道路车辆自动驾驶控制系统，其特征在于，还包括地面控制台(3)，所述地面控制台(3)上安装有解算服务器和车地通信系统，所述地面控制台(3)通过车地通讯装置(104)将实时位置反馈给车辆上的自动驾驶控制器(101)，所述自动驾驶控制器(101)将会根据地图单元的GIS地图中坐标数据与车辆的实时位置，通过控制电控转向装置(102)修正车辆行进的方向，使得车辆沿着规划的路径行驶。4.根据权利要求1或2或3所述的基于超宽带定位系统的道路车辆自动驾驶控制系统，其特征在于，所述电控转向装置(102 )采用线控转向机构。
【文档编号】G05D1/02GK205427613SQ201520927556
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年11月20日
【发明人】冯江华, 尚敬, 许峻峰, 肖磊, 张陈林, 彭京, 刘小聪, 蒋小晴, 朱田
【申请人】南车株洲电力机车研究所有限公司