4.4制動輸入
制動部分分為遙控模式下的自動制動與自主模式下的觸發(fā)制動。自動制動信號來自于AD控速信號值,在中間值128附近的一段范圍(108~148),制動舵機工作,制動力度與(具體采樣值與128)的差值成反比,在控速搖桿處于中間位置時,制動舵機將達到最大的制動力度。觸發(fā)制動是自主模式下,車輛出現(xiàn)偏離軌跡或避障失效,通過緊急制動按鈕迫使車輛停車并自動切換到遙控安全模式,觸發(fā)制動原理同模式選擇原理相同,通過K60的GPIO功能實現(xiàn)高低電平的采集,本次設(shè)計中制動開關(guān)按下檢測到低電平,定義為觸發(fā)制動狀態(tài)。
4.5擋位切換
檔位的設(shè)置是方便以不同的速比遙控試驗車輛,通過一個三位開關(guān)實現(xiàn)切換,開關(guān)處干每一個位置會導(dǎo)通一路高電壓,利用核心處理器K60的三個通道的GPIO去讀取這一開關(guān)量,在三路分別檢測到高電壓時對應(yīng)1檔、2檔、3擋。通過NRF24101將檔位信號發(fā)送給主控系統(tǒng),進而以不同的程度去控制油門舵機,實現(xiàn)不同的遙控實行速比。
4.6監(jiān)測顯示
在主控系統(tǒng)與遙控系統(tǒng)中,各自的以及相互傳遞的變量比較多,為了能夠直觀實時觀察各變量的狀態(tài),本次設(shè)計中采用山外的IL19431液晶屏,將當前速度、當前轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、當前擋位、當前模式、當前制動狀態(tài)、當前遙控器與主控系統(tǒng)的連接狀態(tài)、故障診斷代碼等都通過液晶顯屏顯示出來,并且實時地刷新各狀態(tài)參數(shù)。在自主模式下,檢測是否接受到有效的GPS信號和雷達雙目信號,在正常狀態(tài)下發(fā)送safe狀態(tài)信號給遙控系統(tǒng)并顯示狀態(tài)。
5 無線回傳與安全性設(shè)計
信號的無線回傳通過變量同步的方法實現(xiàn)。變量同步即是主控系統(tǒng)與遙控系統(tǒng)雙方彼此定義相同的變量與相同的變量緩存區(qū),在需要收發(fā)信號時通過傳遞變量值到對方緩存區(qū),通過讀取緩存區(qū)的值并賦值給變量完成該信號的同步。同步如圖4所示。

遙控的一個最主要目的是確保整個開發(fā)試驗環(huán)境的安全,但在遙控系統(tǒng)與主控系統(tǒng)出現(xiàn)連接異常斷開的時候,必須有緊急的安全保護措施。在本次設(shè)計中,遙控系統(tǒng)和主控系統(tǒng)分別檢測對方是否發(fā)過來的信號,定義int變量duankai,在未接收到信號時,duankai++;在接受到信號時duankai清零。通過在主函數(shù)中運行這一子函數(shù),經(jīng)過調(diào)試,當duankai>50 000時,確定連接中斷,主控系統(tǒng)在斷開連接的情況下進行安全制動,遙控系統(tǒng)在顯示器上顯示斷開連接狀態(tài)。
6 總結(jié)
本次設(shè)計的無人駕駛試驗車輛遙控與自主切換控制系統(tǒng),應(yīng)用干本課題組的無人駕駛車輛有關(guān)項目的研發(fā)與調(diào)試,穩(wěn)定性良好,為無人駕駛汽車項目的研發(fā)提供了便捷的開發(fā)測試環(huán)境,并且保證了整個開發(fā)環(huán)境的安全。圖5為無人駕駛汽車與無人配貨車的試驗圖。

本次提供的無人駕駛試驗車輛遙控與自主切換的實現(xiàn)方案對整個無人駕駛方向的研究具有重要的實踐意義。
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