一种纯电动环卫清扫车及其自动驾驶系统的制作方法

本发明涉及一种纯电动环卫清扫车及其自动驾驶系统，属于纯电动环卫清扫车的自动驾驶技术领域。

背景技术：

随着城市化发展、市场需求的不断提升和国家政策引导，市场上应用的新能源环卫清扫车辆，即纯电动环卫清扫车辆越来越多。与传统环卫清扫车和人工清扫相比，新能源环卫清扫车的环保性、清扫效率和安全性都有明显提高。而且，随着城市规模的发展，人力成本的不断提升，对于智能化无人驾驶自动行驶的清扫车的需求，显现的尤为迫切。虽然无人驾驶领域已经有了相关的技术，但是，目前纯电动环卫清扫车的无人驾驶仍旧没有过多涉及，纯电动环卫清扫车仍需人工驾驶车辆进行清洁打扫，人力成本较大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种纯电动环卫清扫车自动驾驶系统，用以实现纯电动环卫清扫车的自动驾驶控制。本发明同时提供一种纯电动环卫清扫车。

为实现上述目的，本发明的方案包括一种纯电动环卫清扫车自动驾驶系统，包括用于为环卫清扫车提供整车能量的动力模块，以及控制模块，用于检测车辆与车身周围障碍物距离的车身周围障碍物检测子系统，用于检测车辆与路边距离的路边距离检测子系统，电控转向子系统和制动子系统，所述动力模块是动力电池，所述控制模块采样连接所述车身周围障碍物检测子系统和路边距离检测子系统，控制连接所述电控转向子系统和制动子系统。

所述车身周围障碍物检测子系统包括四组超声波雷达探头，用于分别设置在车身的前、后、左、右侧；所述路边距离检测子系统包括两组激光测距雷达，用于分别设置在车头两侧。

所述自动驾驶系统还包括定位模块和行走子系统，所述控制模块采样连接所述定位模块，控制连接所述行走子系统。

所述自动驾驶系统还包括用于获取车辆需要通过的路口处红绿信号灯状态信息的信息获取模块，所述控制模块采样连接所述信息获取模块。

所述自动驾驶系统还包括用于检测动力电池剩余电量的剩余电量检测模块，所述控制模块采样连接所述剩余电量检测模块。

一种纯电动环卫清扫车，包括纯电动环卫清扫车自动驾驶系统和清扫机构，所述自动驾驶系统包括用于为环卫清扫车提供整车能量的动力模块，以及控制模块，用于检测车辆与车身周围障碍物距离的车身周围障碍物检测子系统，用于检测车辆与路边距离的路边距离检测子系统，电控转向子系统和制动子系统，所述动力模块是动力电池，所述控制模块采样连接所述车身周围障碍物检测子系统和路边距离检测子系统，控制连接所述电控转向子系统和制动子系统。

所述车身周围障碍物检测子系统包括四组超声波雷达探头，用于分别设置在车身的前、后、左、右侧；所述路边距离检测子系统包括两组激光测距雷达，用于分别设置在车头两侧。

所述自动驾驶系统还包括定位模块和行走子系统，所述控制模块采样连接所述定位模块，控制连接所述行走子系统。

所述自动驾驶系统还包括用于获取车辆需要通过的路口处红绿信号灯状态信息的信息获取模块，所述控制模块采样连接所述信息获取模块。

所述自动驾驶系统还包括用于检测动力电池剩余电量的剩余电量检测模块，所述控制模块采样连接所述剩余电量检测模块。

通过车身周围障碍物检测子系统检测车身周围的障碍物情况，通过路边距离检测子系统检测车辆与路边的距离，在自动驾驶过程中，根据车身周围的障碍物情况以及车辆与路边的距离自动控制车辆行驶，当有障碍物影响车辆正常行驶时，或者车辆距离路边过近时，通过控制车辆转向子系统或者制动子系统实现车辆的转向、减速，进而避开障碍物或者增大与路边的距离，实现自动驾驶的安全可靠运行。而且，通过动力电池能够为纯电动环卫清扫车提供可靠的动力能源，保证自动驾驶控制的可靠运行。因此，通过该纯电动环卫清扫车自动驾驶系统能够实现纯电动环卫清扫车的自动驾驶控制。

附图说明

图1是纯电动环卫清扫车自动驾驶系统的组成原理图；

图2是超声波雷达探头的布置位置示意图。

具体实施方式

纯电动环卫清扫车实施例

本实施例提供一种纯电动环卫清扫车，包括清扫机构以及一种纯电动环卫清扫车自动驾驶系统，其中，清扫机构属于常规技术，目前不管是人工驾驶的环卫清扫车还是其他类型的自动驾驶环卫清扫车中均涉及到，这里就不再具体说明。而且，除了上述两部分之外，环卫清扫车中还有其他的组成部分，由于其他的组成部分不是本申请的发明点，这里就不再具体描述。

纯电动环卫清扫车自动驾驶系统包括动力电池、控制模块、车身周围障碍物检测子系统、路边距离检测子系统、电控转向子系统和制动子系统，其中，车身周围障碍物检测子系统用于检测车辆与车身周围障碍物的距离，路边距离检测子系统用于检测车辆与路边的距离，具体是车头距离路边的距离，重点是车辆与马路牙或者花坛等能够与车辆发生碰撞的路边物的距离。控制模块采样连接车身周围障碍物检测子系统和路边距离检测子系统，控制连接电控转向子系统和制动子系统。另外，车辆的行走子系统，比如：驱动电机，可以是自动驾驶系统的一部分，当然，还可以是车辆本身的一部分，不属于自动驾驶系统。控制模块还控制连接清扫机构。

针对上述纯电动环卫清扫车自动驾驶系统的组成，本实施例给出该系统的一种具体实施方式，其中，如图1所示，控制模块以整车控制器1为例；车身周围障碍物检测子系统采用超声波进行检测，即车身周围障碍物检测子系统以360°超声波雷达探测子系统2为例；路边距离检测子系统以激光测距雷达探测子系统3为例；而对于电控转向系统4和制动系统5，均可以采用常规的系统。利用超声波雷达探测子系统，相较于摄像头等视觉系统，价格更低，不到视觉系统的十分之一，而且，相比视觉系统更可靠，对光线没有要求，可以24小时作业。进一步地，360°超声波雷达探测子系统2包括四组超声波雷达探头，车身的前侧、后侧、左侧和右侧均各设置一组超声波雷达探头，各组超声波雷达探头的个数根据实际需要进行设定，本实施例中，每组的个数是四个，那么，总共就有16个探头，如图2所示。通常情况下，超声波雷达探头的探测距离为5米左右，那么，通过这四组探头可以检测到车身前后左右5米范围内的障碍物，实现360°全方位检测。

激光测距雷达探测子系统3包括两组激光测距雷达，车头两侧各设置一组，即环卫清扫车两侧靠近车头的地方处各设置一组，每组均包括三个激光测距雷达。如图2所示，从图的左侧到右侧定义为车辆行驶方向，那么，图2中的车头两侧的箭头代表激光测距雷达。

整车控制器1与360°超声波雷达探测子系统2和激光测距雷达探测子系统3通过can网络进行通信。整车控制器1与电控转向系统4或制动系统5通过低压电控线相连。

环卫清扫车作业时，按照既定路线运行，整车控制器1将车速限制在5km/h以内。360°超声波雷达探测子系统2将探测到的车身前后左右5米范围内出现障碍物的位置等信息通过can网络传递给整车控制器1，激光测距雷达探测子系统3将车头距马路牙或花坛的实时距离通过can网络传递给整车控制器1，整车控制器1通过控制电控转向系统4或制动系统5实现车辆的转向、减速，进而避开障碍物；整车控制器1通过控制电控转向系统4，实现车辆的转向，进而避开撞到马路牙或花坛，实现环卫清扫车的自动安全驾驶。

而且，自动驾驶系统还包括车路协同模块8，该模块包括两部分，分别是定位模块和信息获取模块，其中，定位模块用于定位车辆所在的位置，比如gps模块；信息获取模块用于获取车辆需要通过的路口处的红绿信号灯的状态信息。整车控制器1采样连接车路协同模块8，实时接收车路协同模块8的传输的信息，通过车路协同模块8与信号灯通信，确定车辆精确位置，并通过和信号灯的通信，合理控制车速，避免车辆频繁等红灯，提高运营效率。

自动驾驶系统还包括剩余电量检测模块，用于检测动力电池的剩余电量，即soc信息，整车控制器1采样连接剩余电量检测模块。本实施例中，剩余电量检测模块为动力电池的电池管理系统9，整车控制器1根据电池管理系统9传输的动力电池的信息判断车辆剩余电量，以及剩余电量所对应的剩余续驶里程，结合定位模块进行以下控制：当剩余续驶里程降低到仅比车辆当前位置与充电场所的距离大一点时，表示车辆的剩余电量不多，如果不进行充电，车辆可能会因电量不足而抛锚，那么，控制模块控制车辆按照从车辆当前位置到充电场所的行驶路线驶向充电场所进行充电。

另外，自动驾驶系统还包括远程监控系统6，远程监控系统6通过can网络读取车辆位置、电量、运行状况、故障信息、电耗等信息，并将这些信息通过4g网络实时发送到监控后台7。监控后台7通过分析车辆信息，可向车辆发送命令，控制车辆返厂维修，返厂充电，并自动安排充电位。而且，监控后台7可以同时监控和操控整个车队的所有环卫清扫车。

以上给出了纯电动环卫清扫车自动驾驶系统的具体实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于纯电动环卫清扫车自动驾驶系统的基本结构，对于系统中各组成部分的具体实现手段并不做限定。

纯电动环卫清扫车自动驾驶系统实施例

本实施例提供一种纯电动环卫清扫车自动驾驶系统，由于该系统在上述实施例中已做出了详细地描述，这里就不再具体说明。