[发明专利]无人驾驶矿用车辆的控制装置和控制方法

说明书

本发明提供了一种无人驾驶矿用车辆的控制装置和控制方法。无人驾驶矿用车辆的控制装置包括：线控机构，线控机构与车身控制器连接；机器人机构；线控处理单元，通过至少一个第一接口与线控机构连接，线控处理单元通过线控机构向车身控制器下发指令，线控处理单元通过至少一个第二接口与机器人机构连接，用于控制机器人机构。本发明实施例通过采用线控处理单元控制线控机构以及机器人机构，从而实现在较短的时间内完成对现有的普通矿用车辆的线控化改造，使其具备无人驾驶功能。

技术领域

本发明涉及无人驾驶矿用车辆技术领域，具体涉及一种无人驾驶矿用车辆的控制装置和控制方法。

背景技术

随着科技的发展，无人驾驶矿用车辆成为现阶段车辆领域的研究热点。其中，为了能够充分利用普通矿用车辆，使其实现无人驾驶的功能，通常需要主机厂商对普通矿用车辆进行线控改造，而线控改造过程可能需要对车辆本身的大部分机构进行重新设计或改造，需要进行大量的工作才能完成将普通矿用车辆改造成具有无人驾驶功能的矿用车辆，这无疑增加了普通矿用车辆改造成无人驾驶矿用车辆的时间和成本。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种无人驾驶矿用车辆的控制装置和控制方法，能够实现在较短的时间内完成对现有的普通矿用车辆的线控化改造，使其具备无人驾驶功能。

在本发明实施例的第一方面，本发明实施例提供了一种无人驾驶矿用车辆的控制装置，包括：线控机构，线控机构与车身控制器连接；机器人机构；线控处理单元，通过至少一个第一接口与线控机构连接，线控处理单元通过线控机构向车身控制器下发指令，线控处理单元通过至少一个第二接口与机器人机构连接，用于控制机器人机构。

在本发明一实施例中，机器人机构包括机器人机械制动单元、机器人转向单元和机器人倾卸单元中的至少一个，其中线控处理单元通过第一串行接口控制机器人机械制动单元，通过第二串行接口控制机器人转向单元，并通过脉冲宽度调制接口控制机器人倾卸单元。

在本发明一实施例中，机器人机械制动单元包括第一电机控制器、制动电机和制动执行机构，第一电机控制器用于控制制动电机驱动安装在无人驾驶矿用车辆的机械制动踏板上的制动执行机构以进行制动控制，其中，线控处理单元通过第一串行接口向第一电机控制器发送第一控制指令，第一电机控制器根据第一控制指令通过第一控制器局域网络接口控制制动电机以实现机械制动，线控处理单元通过第一串行接口接收第一电机控制器传输的制动电机的状态信息，线控处理单元根据制动电机的状态信息判断制动电机是否实现机械制动。

在本发明一实施例中，机器人转向单元包括第二电机控制器、转向电机、转向执行机构和位移传感器，第二电机控制器用于控制转向电机驱动固定在无人驾驶矿用车辆的方向盘上的转向执行机构以进行方向控制，其中，线控处理单元通过通信接口接收位移传感器检测的无人驾驶矿用车辆的前轮的转角信息，线控处理单元根据转角信息通过第二串行接口向第二电机控制器发送第二控制指令，第二电机控制器根据第二控制指令通过第二控制器局域网络接口控制转向电机以实现方向盘的闭环控制。

在本发明一实施例中，机器人倾卸单元包括舵机、倾卸执行机构和倾角仪，舵机用于控制连接在无人驾驶矿用车辆的倾卸控制手柄上的倾卸执行机构以进行倾卸控制，线控处理单元通过第三控制器局域网络接口接收倾角仪检测的无人驾驶矿用车辆的货箱的倾卸角度信息，线控处理单元根据货箱的倾卸角度信息通过脉冲宽度调制接口向舵机发送第三控制指令，舵机根据第三控制指令控制倾卸执行机构以实现车辆倾卸的闭环控制。

在本发明一实施例中，线控机构包括线控油门单元、线控换挡单元、线控电制动单元和线控驻车制动单元中的至少一个，车身控制器与油门装置、换挡装置、电制动装置和驻车制动装置中的至少一个连接，线控处理单元通过第一模拟-数字/数字-模拟转换接口与线控油门单元连接，通过第二模拟-数字/数字-模拟转换接口与线控电制动单元连接，并通过第一输入/输出接口与线控换挡单元连接，通过第二输入/输出接口与线控驻车制动单元连接。