[发明专利]清扫车的示教自动驾驶作业系统

权利要求书

1.一种清扫车的示教自动驾驶作业系统，其特征在于包括环境感知子系统、决策控制子系统和执行子系统；其中环境感知子系统通过安装于清扫车的雷达感知本车周边环境信息并将其反馈至决策控制子系统；决策控制子系统用于接收人工示教并存储示教信息，并根据本车周边环境信息、车辆运动状态信息和示教信息生成相应的控制请求发送至执行子系统；所述执行子系统用于接收外部命令并根据控制请求实现本车的自动驾驶清扫和灯光控制；

所述自动驾驶清扫的作业方法包括以下：

a.当车辆位于固定出发点时，执行子系统根据外部命令发出自动驾驶清扫作业请求至决策控制子系统；

b.决策控制子系统读取最新的N个示教信息的采样数据；

c.环境感知子系统实时获取当前的本车周边环境信息，车辆管理单元实时获取当前的车辆运动状态信息；

d.决策控制子系统根据当前本车周边环境信息及车辆运动状态信息预测未来N-1个车辆行驶轨迹数据；

e.决策控制子系统根据当前的本车周边环境信息和预测的车辆行驶轨迹数据与对应的示教信息中的车辆行驶轨迹数据确定车辆行驶控制数据；

f.决策控制子系统根据本车周边环境信息和行驶控制数据生成规划行驶控制数据；

g.决策控制子系统根据对应的示教信息中的清扫操作信息和规划行驶控制数据发出控制请求至执行子系统；

h.读取示教信息的下一帧采样数据，重复步骤b，直至车辆到达固定终点；

步骤e中决策控制子系统计算当前的本车周边环境信息和预测的车辆行驶轨迹数据与对应的示教信息中的车辆行驶轨迹数据的差异，以差异最小为优化目标确定车辆行驶控制数据。

2.根据权利要求1所述的清扫车的示教自动驾驶作业系统，其特征在于所述环境感知子系统包括前左角毫米波雷达、前右角毫米波雷达、后左角毫米波雷达、后右角毫米波雷达、前向激光雷达、差分定位装置、V2X通讯装置；四个毫米波雷达分别安装于本车四角并用于感知本车周边其它车辆和物体存在情况；前向激光雷达安装于本车前端并负责感知前方障碍物轮廓宽度、路面可行驶区域；差分定位装置设置于本车内部，负责获取本车的定位信息；V2X通讯装置设置于本车内部，并用于与决策控制子系统通讯，反馈上述本车周边环境信息。

3.根据权利要求2所述的清扫车的示教自动驾驶作业系统，其特征在于所述决策控制子系统包括车辆管理单元、行驶和清扫作业示教单元、行驶和清扫作业决策单元；车辆管理单元负责报告车辆运动状态信息、接收车辆后台管理指令和本车周边环境信息；行驶和清扫作业示教单元负责接受人工示教并记录车辆行驶轨迹数据、车辆运动状态信息、清扫操作信息和相应的本车周边环境信息以生成对应的示教信息；行驶和清扫作业决策单元通过读取示教信息、本车周边环境信息做出自动驾驶决策和清扫作业决策，向执行子系统发出相应控制请求。

4.根据权利要求3所述的清扫车的示教自动驾驶作业系统，其特征在于所述执行子系统包括电控动力单元、电控制动单元、电控转向单元、电控清扫单元、HMI、BCM；电控动力单元、电控制动单元和电控转向单元负责实现决策控制子系统发出的自动行驶控制请求；电控清扫单元负责实现决策控制子系统发出的自动清扫作业请求；HMI负责接受操作人员的指令和实现决策控制子系统发出的驾驶室内指示信息；BCM负责实现车辆的灯光信号。

5.根据权利要求3所述的清扫车的示教自动驾驶作业系统，其特征在于还包括外部计算机，所述外部计算机与HMI电连接，外部计算机通过HMI读取存储于决策控制子系统的示教信息并接收外部指令对其进行修改，HMI接收修改后的示教信息并将其反馈至决策控制子系统进行存储覆盖。

6.根据权利要求1所述的清扫车的示教自动驾驶作业系统，其特征在于所述人工示教包括以下步骤：当车辆位于固定出发点时，执行子系统根据外部指令发出外部示教启动命令至决策控制子系统，决策控制子系统启动示教作业程序；执行子系统接收外部操作指令发送驱动命令进行驾驶作业和清扫作业；决策控制子系统同步记录本车周边环境信息、车辆运动状态信息和相应的驾驶作业及清扫作业的操作信息以生成示教信息；当车辆返回到固定停车点后执行子系统根据外部指令发出示教完成请求，决策控制子系统保存所生成的示教信息后退出示教作业程序。