一种基于无人驾驶的控制装置以及无人驾驶控制系统的制作方法

本实用新型涉及无人驾驶领域，尤其涉及一种基于无人驾驶的控制装置以及无人驾驶控制系统。

背景技术：

随着社会的发展和人类的进步，车辆无人驾驶技术正越来越多的参与到人们的生活当中。无论是现在正积极改进的无人驾驶汽车技术；还是现在发展迅猛的智能施工领域；或是代替人类进入危险易爆有辐射的现场进行工作的机器等等，都会应用的无人驾驶控制系统技术。但是目前的无人驾驶技术还是受到了控制距离的限制。例如通过遥控器控制设备进行运行时，通常操作人员需要在现场并与设备保持一定的距离，如果距离过大可能导致控制信号无法正常传输至设备上，导致设备失控，这给无人驾驶控制带来了极大的不便。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种无人驾驶控制系统，包括：位置获取模块，无线收发模块，中央处理器，陀螺仪模块，智能终端以及用于给数据转接板内部元件提供电能的电源模块；

位置获取模块，无线收发模块，陀螺仪模块，智能终端以及电台模块分别与中央处理器连接，中央处理器用于通过无线收发模块与指挥中心服务器建立通信连接，同时通过无线收发模块接收指挥中心服务器发来的位置差分信号；位置获取模块获取车辆卫星定位信息，通过与位置差分信号实时获得移动物体的位置，并通过无线收发模块将位置信息发送至指挥中心服务器，中央处理器还通过无线收发模块接收服务器基站发送的运行控制指令，使车辆控制单元执行运行控制指令；陀螺仪模块采用MEMS运动感测追踪，获取移动对象的加速度、角速度、以及磁力值；电台模块用于接收指挥中心发来的位置差分信号；智能终端为人机交互界面，用于查看指挥中心服务器发来的任务及车辆当前状态。

优选地，控制装置还包括：电台天线，电台RS232接口；

电台模块与电台天线和中央处理器连接，电台模块通过电台天线获取指挥中心发来的差分数据信息，并通过电台RS232接口将差分信息发送给中央处理器。

优选地，位置获取模块采用GNSS卫星导航方式获取位置信息，位置获取模块包括：GNSS天线，GNSS接口；位置获取模块通过GNSS天线获取车辆卫星定位信息，并通过GNSS 接口与中央处理器连接；卫星定位信息与电台天线发来的差分信息在中央处理器中计算，获得车辆高精度的位置信息。

优选地，位置获取模块与中央处理器采用TTL串行通信。

优选地，无线收发模块通过RJ45接口以及RJ45线缆与RM处理器连接；

陀螺仪模块采用九轴陀螺仪惯导模块。

优选地，控制装置还包括：CAN总线接口，通信模块，电源接口,智能终端；

中央处理器通过CAN总线与车辆控制单元相连，通过通信模块与智能终端相连,智能终端为人机交互界面，可以在车辆上进行简单的设置以及查看指挥中心发来的任务及车辆当前状态；

通信模块采用蓝牙通信，或RS232方式通信；电源模块与电源接口连接。

一种无人驾驶控制系统，包括：指挥中心服务器以及多个与指挥中心服务器进行数据通信的被控设备；被控设备包括：用于控制被控设备运行的车载控制单元和控制装置；

车载控制单元包括：CAN总线设备运行控制接口，以及控制电磁阀的接口；

控制装置的电源模块通过电源接口与设备电源接口连接，使控制装置从被控设备获取电能；

控制装置的位置获取模块通过GNSS接口与中央处理器连接，使之获取位置定位信息；

控制装置的无线收发模块通过RJ45接口与中央处理器连接，使控制装置与指挥中心服务器进行数据通信，并接收差分信息；

控制装置的陀螺仪模块与车载中央处理器连接，陀螺仪模块采用MEMS运动感测追踪，获取移动对象的加速度、角速度、以及磁力值。

优选地，控制装置还包括：电台天线，电台RS232接口；

控制装置的电台模块通过电台RS232接口与中央处理器连接，用于将电台模块获取的差分数据信息传输至中央处理器，使控制装置与位置获取模块获取的卫星定位信息进行差分计算。

优选地，指挥中心服务器包括：服务器，基站接收机和与基站接收机相适配的GNSS 天线，基站和与基站相适配的无线通信天线，基站电台和与基站电台相适配的基站电台天线；

无线收发模块通过无线通信天线，与指挥中心服务器数据通信；并且接收指挥中心服务器发送来的差分信息；

指挥中心服务器通过基站接收机和GNSS天线接收到卫星定位信息并计算出差分数据，将差分信号通过基站和天线发送给车载的控制装置。

优选地，被控设备为乘用汽车，或农用车辆，或工程机械，或矿山机械。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

本实用新型涉通过无线收发模块与指挥中心服务器建立通信连接，中央处理器通过位置获取模块获取车辆位置信息，并在智能终端上呈现出来，以便于人机交互。车辆的车载控制单元通过CAN总线与控制装置连接，指挥中心服务器发送车辆运行控制指令，通过无线收发模块传输至中央处理器，再由车载控制单元控制车辆执行运行控制指令，使车载控制器根据服务器基站发送的运行控制指令控制被控设备执行。这样基于无人驾驶控制装置与A指挥中心服务器的数据通信实现了远程无人控制设备运行，而且进一步实现了对设备的定位等功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为基于无人驾驶的控制装置的整体示意图；

图2为基于无人驾驶的控制装置与智能终端的示意图；

图3为指挥中心与多个被控设备的通信示意图。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

本实用新型提供了一种基于无人驾驶系统控制装置，如图1所示，控制装置1包括：位置获取模块2，无线收发模块3，中央处理器4，陀螺仪模块5，智能终端15以及用于给数据转接板内部元件提供电能的电源模块6；电源模块6可以为数据转接板内部元件提供3.3v，5v，12v的电源电压。

位置获取模块2，无线收发模块3，陀螺仪模块5，智能终端15以及电台模块7分别与中央处理器4连接，中央处理器4用于通过无线收发模块3与指挥中心建立通信连接，同时无线收发模块3也可以接收指挥中心发来的位置差分信号，并将其发给中央处理器4。位置获取模块2获取车辆卫星定位信息，通过与位置差分信号进行计算，从而实时获得移动物体的高精度位置。控制装置1通过无线收发模块3将位置信息发送至指挥中心服务器，中央处理器4还通过无线收发模块3接收指挥中心发送的运行控制指令，使车辆控制单元 16执行运行控制指令。陀螺仪模块5有MEMS运动感测追踪的功能，可以获取移动对象的加速度、角速度、以及磁力值，可以精准追踪移动对象快速与慢速的动作。电台模块7也可以接收指挥中心发来的位置差分信号，是可选模块。智能终端15为人机交互界面，可以在车辆上进行简单的设置以及查看指挥中心发来的任务及车辆当前状态。

数据转接板1还包括：电台天线8，电台RS232接口9；

电台模块7与电台天线8和中央处理器4连接，电台模块7通过电台天线获取指挥中心发来的差分数据信息，并通过电台RS232接口9将差分信息发送给中央处理器4；

位置获取模块2采用GNSS位置获取模块，位置获取模块2包括：GNSS天线9，GNSS 接口12；位置获取模块2采用GNSS卫星导航方式获取位置信息，并通过GNSS接口12与中央处理器4连接。卫星定位信息与无线模块3发来的差分信息在中央处理器4中计算，获得车辆高精度的位置信息；

位置获取模块2与中央处理器4采用TTL串行通信。中央处理器4采用LINUX编程及其功能扩展模块。无线收发模块3通过RJ45接口114以及RJ45线缆与中央处理器4连接；陀螺仪模块4采用九轴陀螺仪惯导模块。

控制装置1还包括：CAN总线接口12，通信模块13，电源接口11,智能终端15；

中央处理器4通过CAN总线接口12与车辆控制单元16相连，通过通信模块13与智能终端15相连,智能终端15为人机交互界面，可以在车辆上进行简单的设置以及查看指挥中心发来的任务及车辆当前状态；

本实用新型还提供一种无人驾驶控制系统，如图2和图3所示，包括：指挥中心服务器以及多个与服务器进行数据通信的被控设备24；被控设备包括：用于控制被控设备运行的车载控制单元16和控制装置1；

车载控制器16包括：CAN总线设备运行控制接口，以及控制电磁阀的接口；

控制装置1的电源模块6通过电源接口11与设车载电源连接，使控制装置1从被控设备获取电能；

控制装置1的位置获取模块2通过GNSS接口12与中央处理器4连接，使之获取位置定位信息；

控制装置1的无线收发模块3通过RJ45接口14与中央处理器4连接，使之与指挥中心进行数据通信，并接收差分信息；

控制装置1的陀螺仪模块5与中央处理器4连接，陀螺仪模块有MEMS运动感测追踪的功能，可以获取移动对象的加速度、角速度、以及磁力值，可以精准追踪移动对象快速与慢速的动作，从而更好地控制车辆等移动对象；

控制装置1还包括：电台RS232接口9，电台天线8；

控制装置1的电台模块7通过电台RS232接口9与中央处理器4连接，用于将电台模块7获取的差分数据信息传输至中央处理器4，使之与位置获取模块2获取的卫星定位信息进行差分计算。显然电台天线8用于更好地接收信号；

指挥中心服务器包括：服务器17，基站接收机20和与基站接收机20相适配的GNSS 天线21，基站18和与基站18相适配的无线通信天线19，基站电台22和与基站电台22 相适配的基站电台天线23；

无线收发模块3通过无线通信天线10，与指挥中心服务器17数据通信；并且接收指挥中心服务器发送来的差分信息；

指挥中心服务器17通过基站接收机20和GNSS天线21接收到卫星定位信息并计算出差分数据，将差分信号通过基站18和天线19发送给车载的控制装置1；

被控设备24为乘用汽车，或农用车辆，或工程机械，或矿山机械。

本实用新型中的车载控制器16不仅仅包括CAN总线接口，还包括用于控制被控设备24 运行的其他功能模块，具体功能模块这里不做限定。

本实用新型中，系统中服务器可为被控设备规划路径、实时显示路径及移动对象速度等信息。GNSS基站和GNSS流动站通过基站无线设备和被控设备进行数据传输，将差分信息发送给GNSS流动站进行差分，从而实时获得被控设备的位置。数据转接板通过服务器基站发送的运行控制指令及当前位置信息来使车载控制器根据服务器基站发送的运行控制指令控制被控设备执行。通过给车载控制器发送指令来实现前进、后退、转弯等动作。从而实现自组网的无人驾驶。

数据转接板利用GNSS技术、惯性姿态补偿系统等功能来感知被控设备的实时状态，实现无人驾驶的智能感知功能。本新型在各类移动对象上进行GNSS、姿态、振动等多传感器感集成系统，实现移动对象无人驾驶状态下的精细操作。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。