[发明专利]控制模块、智能车控制方法及其控制系统

权利要求书

1.一种控制模块，应用于智能车控制系统的上层控制器，其特征在于，所述控制模块包括：

智能规划单元，用于规划智能车运行的轨迹点，并根据轨迹点计算和输出控制指令；所述控制指令包括智能车的运行速度和转动角度，所述控制指令用于发送给下层控制器，以控制所述智能车的运动；

第一状态机，响应于所述智能车的自动模式的反馈信号，并根据设定的逻辑自动切换所述智能规划单元到手动模式或自动模式；其中，在所述手动模式下，所述智能规划单元完全停止工作，输出的运行速度和转动角度均为零；

第二状态机，在自动模式下，所述智能规划单元根据所述第二状态机的输出切换到以下三个子工作模式之一：跟踪子模式，所述智能规划单元正常自动工作；暂停子模式，所述智能规划单元暂停自动工作，等待恢复为跟踪子模式；停车子模式，所述智能规划单元停止自动工作，并切换至手动模式。

2.根据权利要求1所述的控制模块，其特征在于，所述控制模块还包括故障检测单元，所述故障检测单元用于检测智能车的硬件故障，所述第二状态机响应于所述故障检测单元的输出信号，切换所述智能规划单元的子工作模式。

3.根据权利要求2所述的控制模块，其特征在于，所述第二状态机还响应于轨迹点信息，切换所述智能规划单元的子工作模式。

4.根据权利要求1或2所述的控制模块，其特征在于，所述控制模块还包括第三状态机；在跟踪子模式下，所述智能规划单元根据第三状态机的输出选择以下跟踪控制算法之一：PID控制算法、纯跟踪控制算法、模型预测算法和滑模控制算法。

5.根据权利要求4所述的控制模块，其特征在于，所述智能规划单元包括：

局部规划器，用于规划和输出智能车运行的轨迹点；

跟踪控制器，用于接收所述局部规划器输出的轨迹点，并计算和输出控制指令；

当所述智能规划单元处于自动模式时，所述第三状态机响应于所述局部规划器，用于切换所述跟踪控制器的跟踪控制算法。

6.根据权利要求1所述的控制模块，其特征在于，当所述控制模块出现故障时，控制模块在退出前自动发送停车指令，并切换所述智能规划单元至手动模式。

7.一种智能车控制方法，应用于智能车控制系统的上层控制器，其特征在于，所述控制方法包括：

基于第一状态机，响应于所述智能车的自动模式的反馈信号，根据设定的逻辑切换到手动模式或自动模式；

在所述自动模式下，自动规划智能车运行的轨迹点，并根据轨迹点计算和输出控制指令；所述控制指令用于发送给下层控制器，以控制所述智能车的运动；

在所述手动模式下，完全停止自动规划，输出到下层控制器的指令为零。

8.根据权利要求7所述的智能车控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

基于第二状态机，响应于所述故障检测单元的输出信号，根据设定的逻辑，切换所述智能规划单元到跟踪子工作模式、暂停子工作模式和停车子工作模式之一；

在所述跟踪子模式下，所述智能规划单元正常自动工作；

在所述暂停子模式下，所述智能规划单元暂停自动工作，等待恢复为跟踪子模式；

在所述停车子模式下，所述智能规划单元停止自动工作，并切换至手动模式。

9.根据权利要求8所述的智能车控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

基于第二状态机，还响应于所述轨迹点的信息，根据设定的逻辑，切换所述智能规划单元到跟踪子工作模式或停车子工作模式之一。

10.根据权利要求9所述的智能车控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

基于第三状态机，响应于所述局部规划器，根据设定的逻辑，切换所述跟踪控制器选择以下跟踪控制算法之一：PID控制算法、纯跟踪控制算法、模型预测算法和滑模控制算法。

11.一种智能车控制系统，包括：

上层控制器，用于规划轨迹和输出控制指令；

下层控制器，用于接收所述上层控制器输出的控制指令，根据所述控制指令，控制智能车底盘的电机和转向机；

其特征在于，所述上层控制器包括权利要求1-5任一项所述的控制模块。