1.一种果园自动驾驶牵引车牵引装置的辅助控制系统,其特征在于,该控制系统包括车速传感器、前轮转角传感器、车载加速度传感器、障碍物检测模块、避障控制系统、转弯控制系统、滑块位置传感器、滑块夹角传感器、滑块速度传感器和挂接点滑动系统;
所述避障控制系统包括避障预测模块和避障反馈模块,所述避障预测模块接收来自障碍物检测模块、车速传感器和前轮转角传感器发出的障碍物信号、车速信号和前轮转角信号,并对信号信息进行处理得到理想滑块移动距离以及理想移动速度,并将产生的理想滑块移动距离以及理想移动速度发送给避障反馈模块;
所述避障反馈模块接收来自避障预测模块的理想滑块移动距离以及理想移动速度信号、车载加速度传感器的加速度信号、滑块位置传感器的实时位置信号和滑块速度传感器的滑块速度信号,并对上述信号进行处理得到实时修正指令给主控制器,主控制器接收消息后控制挂接点滑块系统;
所述转弯控制系统接收前轮转角传感器的前轮转角信号、车速传感器的车速信号、车载加速度传感器的加速度信号、滑块夹角传感器的滑块位置和滑动速度信号,并将上述信号发送给主控制器。
2.根据权利要求1所述的果园自动驾驶牵引车牵引装置的辅助控制系统,其特征在于,所述车速传感器位于前牵引车车头,加速度传感器位于前牵引车质心。
3.根据权利要求1所述的果园自动驾驶牵引车牵引装置的辅助控制系统,其特征在于,滑块位置传感器和滑块夹角传感器位于铰接点滑块上,前轮转角传感器位于车轮转向机构上。
4.根据权利要求1所述的果园自动驾驶牵引车牵引装置的辅助控制系统,其特征在于,所述障碍物检测模块包括分布在前牵引车的超声波雷达和分布在后接挂车两侧车身上的超声波雷达。
5.根据权利要求1所述的果园自动驾驶牵引车牵引装置的辅助控制系统,其特征在于,所述转弯控制系统和避障控制系统均置于上控制器中。
6.根据权利要求5所述的果园自动驾驶牵引车牵引装置的辅助控制系统,其特征在于,上控制器为ECU。
7.根据权利要求1‑6任一项所述的果园自动驾驶牵引车牵引装置的辅助控制系统的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一:在牵引车直线行驶中,前轮转角传感器信号为零,以及无障碍物的情况下,主控制器控制挂接点滑动系统中的铰接点滑块固定于滑轨中间位置;
步骤二:在避障控制系统中,避障预测模块采集障碍物检测模块的数据,若检测到障碍物则继续采集车速信号、滑块位置以及速度信号和前轮转角信号;根据前轮转角信号和障碍物检测信号判断车辆状态,障碍物检测信号提示挂车侧方障碍物则进入侧方避障模式;
障碍物检测信号提示挂车前方障碍物,则结合车轮转角信号,进入前方避障模式;若提示前方和侧方都有,则优先侧方避障直至侧方障碍物信号消失;根据上述两种避障模式,结合当前车速和前轮转角位置信号,利用卡尔曼滤波的方法预测理想滑块位置和滑块滑动速度发送给避障反馈模块,避障反馈模块接收到车载加速度传感器、实时的滑块位置传感器、滑块速度传感器的信号以及理想滑块速度信号和滑块位置信号产生修正指令给主控制器;
步骤三:转弯控制系统接收前轮转角信号、车速传感器信号、车载加速度信号、产生理想滑块位置和滑动速度信号,处理计算出适配前车转弯半径的滑块位置以及速度,发送给主控制器;
步骤四:主控制器接收避障控制系统、转弯控制系统的信号和障碍物检测模块信号,判断车辆所处状态,进而选择避障或者转弯或者转弯过程中的避障,避障优先级大于转弯,进行综合判断,进而控制铰接点滑块滑动;
步骤五:重复步骤一到步骤四。
8.根据权利要求7所述的果园自动驾驶牵引车牵引装置的辅助控制系统的控制方法,其特征在于,步骤一中,避障控制系统和转弯控制系统均接收车速信号,车轮转角信号,滑块移动速度信号,滑块位置信号;转弯控制系统根据接收的信号,为适配牵引车转弯半径,计算出滑块需要的理想滑动位置和理想滑动速度;
具体的,l1,l2,l3为前牵引车轴距、铰接点与前牵引车后轴之间的距离和后接挂车轴距,前轮转角为α时,前牵引车实际的转弯中心点为P0点,半径为l1·cotα,对于后接挂车,其转弯中心点在P1,转弯半径为tan(θ+arctan(l2/(l1·cotα)))·l3,实际转弯半径较大;通过转弯控制系统开始移动铰接点改变后接挂车的转弯半径;以牵引车的转弯半径为目标不断修正后接挂车的转弯半径,使得后接挂车的转弯半径不断的接近前牵引车的转弯半径,控制的对象移动距离为