一种用于车辆道路试验的自动驾驶机器人

1.一种用于车辆道路试验的自动驾驶机器人，包括执行单元、环境感知单元、车辆运行状态检测单元、用户交互单元和控制单元；其特征在于：
其中，执行单元包括转向机械手、换挡机械手、制动机械腿、油门机械腿和底座；其中，底座为矩形框架结构，设置在车辆中的驾驶座位上；底座的前后两侧边间安装有换挡机械手，底座上方安装有转向机械手、底座的前部安装有制动机械腿与油门机械腿；
所述转向机械手包括固定板、可调支架、方向盘机械抓手、转向电机以及电机夹具；可调支架为杆状结构，一端铰接在固定板上，另一端与电机夹具铰接；电机夹具中设置有转向电机，转向电机通过电机夹具夹紧固定；转向电机的输出端朝向底座的前方，输出端上连接有行星减速器，行星减速器的输出端固定有方向盘机械抓手，方向盘机械抓手与车辆方向盘固定安装；所述固定板与底座前后侧边垂直滑动连接，使固定板在底座前后侧边间左右滑动。
所述换挡机械手包括换挡抓手、滚珠丝杠、换挡电机；换挡电机固定安装在一支撑板上，支撑板水平固定在底座前后两侧边间，换挡电机位于底座后部侧边处，滚珠丝杠上套接有一个支承架，支承架固定在支撑板上；滚珠丝杠的一端与换挡电机的输出轴连接；滚珠丝杠上螺纹套接有丝杠螺母A，丝杠螺母A与螺纹套接在滚珠丝杠上的换挡抓手连接杆固连；底座侧边上开有横向滑道，换挡抓手连接杆穿过横向滑道与换挡抓手固连；换挡抓手与车辆的换挡杆固连；
所述制动机械腿与油门机械腿结构完全相同，均包括机器腿、制动踏板连接件、驱动电机、驱动丝杠以及安装板；其中，驱动电机固定安装在安装板上；驱动丝杠上套接有支架；
支架固定在安装板上；驱动丝杠的一端与驱动电机的输出轴连接；驱动丝杠上螺纹套接有滑块；机器腿为一支杆结构，机器腿的一端与驱动丝杠上的滑块铰接，滑块与驱动丝杠上螺纹套接的丝杠螺母B固定；机器腿的另一端与踏板连接件铰接，通过踏板连接件与车辆内的制动踏板或油门踏板固定；所述安装板与底座前方侧边间滑动连接；所述机器腿为n段，各段间采用螺纹连接，n为正整数；所述接滑块的一侧设置有光电开关，光电开关与安装板固定，光电开关与滑块间设置有遮光片，通过光电开关的通断判断车辆内制动踏板是否位于初始位置；
所述环境感知单元用于检测试验车辆的运行环境，包括差分GPS和CCD摄像头；其中，差分GPS安装在车辆上，用来实时获取车辆位置信息；CCD摄像头安装在车辆前部，用来实时获取道路视频信息；
所述车辆运行状态检测单元用来实时检测车辆的运行状态，包括车速传感器、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器及位置反馈传感器；其中，车速传感器安装在驱动桥壳内，用来实时获取车辆速度信息；侧向加速度传感器与横摆角速度传感器均安装在车辆的质心处，分别用来实时获取车辆的侧向加速度与车辆的横摆角速度；所述位置反馈传感器有四个，分别安装在转向机械手、换挡机械手、制动机械腿与油门机械腿上，且分别用来实时获取车辆当前方向盘转动角度、换挡杆的位移、制动踏板位移以及油门踏板位移；
所述用户交互单元用于在进行道路试验前，用户进行试验类型的设定，并且根据所设定的试验类型，进行车辆行驶线路、车速、行驶距离以及车辆与车道中心线的偏离误差允许值的设定；
所述控制单元主要包括驾驶控制单元和安全控制单元；驾驶控制单元对执行单元中各个伺服电机进行控制，从而通过执行单元控制车辆中的方向盘、制动踏板、油门踏板以及换挡杆进行操作，实现对车辆的运行控制；
当用户在用户交互单元中预设车辆行驶线路时，驾驶控制单元将从用户交互单元中提取预设的车辆行驶线路及车速，与由差分GPS采集的车辆的位置信息以及由车辆运行状态检测单元中提取的的车辆当前运行状态进行综合分析，从而控制执行单元对车辆进行制动、加速、转向操作，使车辆按照预设的行驶路线行驶；
当用户没有在用户交互单元中预设的车辆行驶线路时，驾驶控制单元通过CCD摄像头采集道路视频信息，对视频进行处理，提取车道线信息，并根据车辆在车道线的位置和车道线与车辆行驶方向的夹角，控制执行机构中的伺服电机对车辆的方向进行控制，确保车辆能够跟踪车道线；
安全控制单元实时监测车辆当前的运行状态，进行车辆状态估算，判断车辆是否有发生危险状况的可能；若有发生危险的可能，则安全控制单元向执行控制单元发送危险预警信号，驾驶控制单元接收到此危险预警信号后控制执行单元操控车辆，使车辆行驶在安全范围；
安全控制单元从车辆自身的故障诊断接口提取车辆的故障信息，当车辆有故障发生时，能够控制执行单元对车辆进行制动；
安全控制单元与驾驶控制单元保持实时通信，当驾驶控制单元与安全控制单元中的一个发生故障时，则通信中断，此时由另一个来控制执行单元进行制动操作，保证车辆安全停车。
2.如权利要求1所述一种用于车辆道路试验的自动驾驶机器人，其特征在于：所述执行单元中的转向电机、换挡电机以及驱动电机均为交流伺服电机。

一种用于车辆道路试验的自动驾驶机器人\n技术领域\n[0001] 本发明涉及车辆智能化技术，具体来说，是一种用于车辆道路试验的智能化自动驾驶装置。\n背景技术\n[0002] 在车辆试验领域，从安全角度考虑，汽车室内实车碰撞试验采用假人替代真人进行碰撞试验。在室外道路试验中，需要做大量安全和可靠性试验，同样存在危险，如果使用自动驾驶替代人工驾驶用于车辆道路试验，在车辆安全和可靠性试验中将会有广阔的市场前景。\n[0003] 车辆道路试验用的自动驾驶机器人是在汽车试验中代替真实驾驶员按预定试验规范对车辆进行操纵和行驶的装置，具有对车辆的操纵和控制准确、持续工作时间长、试验效率高、重复性好和测试精度高等优点，可以代替人工驾驶安全地完成各种汽车性能考核和可靠性测试试验。根据应用场合的不同，通常可以把车辆试验自动驾驶机器人分为室内自动驾驶机器人和道路试验自动驾驶机器人。室内自动驾驶机器人最典型的应用就是汽车排放试验。在车辆道路试验方面，由于采用自动驾驶机器人代替驾驶员，对保证驾驶员安全、提高试验精度和可重复性有明显优势，因此它是代替人工驾驶的理想选择。\n[0004] 自从1994年日本小野测器株式会社研制成功世界上第一台自动驾驶机器人以来，德国SCHENCK公司、STAHLE公司、大众汽车公司，英国MIRA公司、Froude Consine公司、Anthony Best Dynamics公司以及美国克莱斯勒公司都研制出用于汽车性能试验用的自动驾驶机器人。在国内，东南大学与跃进集团技术中心联合研制成功的拥有自主知识产权的DNC-I、DNC-II型自动驾驶机器人。这些驾驶机器人属于室内自动驾驶机器人，对车辆控制不需要考虑高速行车的安全问题、道路环境识别问题和复杂道路运行工况的控制问题。\n[0005] 下面列出自动驾驶机器人的相关发明：\n[0006] 1)发明CN 100495274C大型工程车辆自动驾驶控制方法及系统，主要通过摄像机识别路面标志线，然后对车辆进行方向的控制，该运输车辆为大型工程车，运行速度慢，不用考虑高速工况下的行车安全，另外该发明中环境简单、工程车辆运行工况单一。\n[0007] 2)发明CN 100449443C一种汽车自动驾驶系统，通过在道路中安装导轨引导车俩，直接使用路边的发光设备进行位置识别，不对环境进行识别，该发明必须在安装有导轨的固定线路上行驶。\n[0008] 3)发明CN 101667015A汽车驾驶机器人的车速跟踪模糊控制方法，该发明是用于车辆室内驾驶的机器人的速度控制，没有涉及到车辆安全控制等问题。\n发明内容\n[0009] 本发明目的是提供一种用于车辆道路试验的自动驾驶机器人，替代人工驾驶进行车辆的道路试验，其能满足车辆道路试验高速高精度的驾驶需求，且能提高车辆道路试验的效率和安全性。\n[0010] 一种用于车辆道路试验的自动驾驶机器人，其特征在于：包括执行单元、环境感知单元、车辆运行状态检测单元、用户交互单元和控制单元用户交互单元。\n[0011] 其中，执行单元包括转向机械手、换挡机械手、制动机械腿、油门机械腿和底座；其中，底座为矩形框架结构，设置在车辆中的驾驶座位上；底座的前后两侧边间安装有换挡机械手，底座上方安装有转向机械手、底座的前部安装有制动机械腿与油门机械腿。\n[0012] 所述转向机械手包括固定板、可调支架、方向盘机械抓手、转向电机以及电机夹具；可调支架为杆状结构，一端铰接在固定板上，另一端与电机夹具铰接；电机夹具中设置有转向电机，转向电机通过电机夹具夹紧固定；转向电机的输出端朝向底座的前方，输出端上连接有行星减速器，行星减速器的输出端固定有方向盘机械抓手，方向盘机械抓手与车辆方向盘固定安装；所述固定板与底座前后侧边垂直滑动连接。通过固定板在底座前后侧边间左右滑动、可调支架与固定板的铰接、可调支架与电机夹具的铰接，可以实现转向机械手在车上安装位置和安装角度的可调，从而适应不同类型的车辆。\n[0013] 所述换挡机械手包括换挡抓手、滚珠丝杠、换挡电机；换挡电机固定安装在一支撑板上，支撑板水平固定在底座前后两侧边间，换挡电机位于底座后部侧边处，滚珠丝杠上套接有一个支承架，支承架固定在支撑板上；滚珠丝杠的一端与换挡电机的输出轴连接；滚珠丝杠上螺纹套接有丝杠螺母A，丝杠螺母A与螺纹套接在滚珠丝杠上的换挡抓手连接杆固连；底座侧边上开有横向滑道，换挡抓手连接杆穿过横向滑道与换挡抓手固连；换挡抓手与车辆的换挡杆固连。\n[0014] 所述制动机械腿与油门机械腿结构完全相同，均包括机器腿、制动踏板连接件、驱动电机、驱动丝杠以及安装板；其中，驱动电机固定安装在安装板上；驱动丝杠上套接有支架；支架固定在安装板上；驱动丝杠的一端与驱动电机的输出轴连接；驱动丝杠上螺纹套接有滑块；机器腿为一支杆结构，机器腿的一端与驱动丝杠上的滑块铰接，滑块与驱动丝杠上螺纹套接的丝杠螺母B固定；机器腿的另一端与踏板连接件铰接，通过踏板连接件与车辆内的制动踏板或油门踏板固定；所述安装板与底座前方侧边间滑动连接，使固定板在底座前后侧边间左右滑动。机器腿设计为多段，各段间采用螺纹连接，通过调节各段间螺纹连接的长度，来调整机器腿的长度，从而适应不同车辆。\n[0015] 所述接滑块的一侧设置有光电开关，光电开关与安装板固定，光电开关与滑块间设置有遮光片，通过光电开关的通断判断车辆内制动踏板是否位于初始位置。\n[0016] 所述环境感知单元主要用于检测试验车辆的运行环境，包括差分GPS和CCD摄像头；其中，差分GPS安装在车辆上，用来实时获取车辆位置信息；CCD摄像头安装在车辆前部，用来实时获取道路视频信息。\n[0017] 所述车辆运行状态检测单元用来实时检测车辆的运行状态，包括车速传感器、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器及位置反馈传感器；其中，车速传感器安装在驱动桥壳内，用来实时获取车辆速度信息；侧向加速度传感器与横摆角速度传感器均安装在车辆的质心处，分别用来实时获取车辆的侧向加速度与车辆的横摆角速度；所述位置反馈传感器有四个，分别安装在转向机械手、换挡机械手、制动机械腿与油门机械腿上，且分别用来实时获取车辆当前方向盘转动角度、换挡杆的位移、制动踏板位移以及油门踏板位移。\n[0018] 所述用户交互单元用于在进行道路试验前，用户进行试验类型的设定，并且根据所设定的试验类型，进行车辆行驶线路、车速、行驶距离、以及车辆与车道中心线的偏离误差的允许值设定。\n[0019] 所述控制单元主要包括驾驶控制单元和安全控制单元；驾驶控制单元对执行单元中各个伺服电机进行控制，从而通过执行单元控制车辆中的方向盘、制动踏板、油门踏板以及换挡杆进行操作，实现对车辆的运行控制。\n[0020] 当用户在用户交互单元中预设车辆行驶线路时，驾驶控制单元将从用户交互单元中提取预设的车辆行驶线路及车速，与由差分GPS采集的车辆的位置信息以及由车辆运行状态检测单元中提取的车辆当前运行状态进行比较，从而控制执行单元对车辆进行制动、加速、转向操作，使车辆按照预设的行驶路线行驶。\n[0021] 当用户没有在用户交互单元中预设的车辆行驶线路时，驾驶控制单元通过CCD摄像头采集道路视频信息，对视频进行处理，提取车道线信息，并根据车辆在车道线的位置和车道线与车辆行驶方向的夹角，控制执行机构中的伺服电机对车辆的方向进行控制，确保车辆能够跟踪车道线。\n[0022] 安全控制单元实时监测车辆当前的运行状态，进行车辆状态估算，判断车辆是否有发生危险状况的可能，若有发生危险的可能，则安全控制单元向执行控制单元发送危险预警信号，驾驶控制单元接收到此危险预警信号后控制执行单元操控车辆行驶在安全范围。\n[0023] 安全控制单元从车辆自身的故障诊断接口提取车辆的故障信息，当车辆有故障发生时，能够控制执行单元对车辆进行制动；\n[0024] 安全控制单元与驾驶控制单元保持实时通信，当驾驶控制单元与安全控制单元中的一个发生故障时，则通信中断，此时由另一个来控制执行单元1进行制动操作，保证车辆安全停车。本发明的优点在于：\n[0025] 1、本发明自动驾驶机器人，可以代替人工驾驶完成各种汽车道路试验，控制准确、持续工作时间长、试验效率高和重复性好；\n[0026] 2、本发明自动驾驶机器人采用双控制器方式，两个控制器实时通信，当其中一个出现故障时，另一个能够正常工作，确保自动驾驶系统的安全；\n[0027] 3、本发明的自动驾驶机器人，无需改装车辆，且适用于不同的车型。\n附图说明\n[0028] 图1为本发明自动驾驶机器人整体结构框图；\n[0029] 图2为本发明自动驾驶机器人中执行单元结构示意图；\n[0030] 图3为执行单元中制动机械腿或油门机械腿示意图。\n[0031] 图中：\n[0032] 1-执行单元 2-环境感知单元 3-车辆运行状态检测单元 4-用户交互单元[0033] 5控制单元 101-转向机械手 102-换挡机械手 103-制动机械腿[0034] 104-油门机械腿 105-底座 1011-固定板 1012-可调支架[0035] 1013-方向盘机械抓手 1014-转向电机 1015-电机夹具 1016-行星减速器[0036] 1021-换挡抓手 1022-滚珠丝杠 1023-换挡电机 1024-支承架[0037] 1025-丝杠螺母A 1026-换挡抓手连接杆 1031-机器腿[0038] 1032-制动踏板连接件 1033-驱动电机 1034-驱动丝杠[0039] 1035-安装板 1036-支架 1037-滑块 1038-丝杠螺母B[0040] 1039-光电开关 1030-遮光片 201-差分GPS 202-CDD摄像头[0041] 301-车速传感器及横摆 302-侧向加速度传感器 303-横摆角速度传感器具体实施方式\n[0042] 下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。\n[0043] 本发明一种用于车辆道路试验的自动驾驶机器人，设置在车辆内部，包括执行单元1、环境感知单元2、车辆运行状态检测单元3、用户交互单元4和控制单元5用户交互单元4，如图1所示。\n[0044] 如图2所示，其中，执行单元1包括转向机械手101、换挡机械手102、制动机械腿\n103、油门机械腿104和底座105。其中，底座105为矩形框架结构，设置在车辆中的驾驶座位上，用来作为制动机械腿103与油门机械腿104的固定基座。底座105的前后两侧边间安装有换挡机械手102，底座105上方安装有转向机械手101、底座105的前部安装有制动机械腿103与油门机械腿104。\n[0045] 所述转向机械手101包括固定板1011、可调支架1012、方向盘机械抓手1013、转向电机1014以及电机夹具1015。其中，可调支架1012为杆状结构，一端铰接在固定板1011上，另一端与电机夹具1015铰接。电机夹具1015中设置有转向电机1014，转向电机1014通过电机夹具1015夹紧固定。转向电机1014A的输出端朝向底座105的前方，输出端上连接有行星减速器1016，行星减速器1016的输出端固定有板状方向盘机械抓手1013，方向盘机械抓手1013用来实现转向机械手101与车辆方向盘间的固定。所述固定板1011与底座\n105前后侧边垂直滑动连接，由此使固定板1011可在底座105前后侧边间左右滑动，使方向盘机械抓手1013的位置可在底座105上左右调节，由此便于方向盘机械抓手1013的安装。\n通过固定板1011在底座1015前后侧边间左右滑动、可调支架1012与固定板1011的铰接、可调支架1012与电机夹具1015的铰接，可以实现转向机械手1013在车上安装位置和安装角度的可调，从而适应不同的车辆。通过上述结构，可通过调整可调支架1012与电机夹具\n1015的位置，来将方向盘机械抓手1013与车辆方向盘固定，由此通过转向电机1014的输出轴转动，经过行星减速器1016进行减速增矩，带动车辆方向盘转动。通过控制转向电机\n1014的转速和转角，从而控制车辆方向盘的转动速度和转动角度。\n[0046] 所述换挡机械手102包括换挡抓手1021、滚珠丝杠1022、换挡电机1023。换挡电机1023固定安装在一支撑板上，支撑板水平固定在底座105前后两侧边间，换挡电机1023位于底座105后部侧边处，滚珠丝杠1022上套接有一个支承架1024，支承架1024固定在支撑板上，通过支承架1024使滚珠丝杠1022与支撑板相对定位，且滚珠丝杠1022可在支承架1024中自由转动。滚珠丝杠1022的一端通过联轴器A与换挡电机1023的输出轴连接。滚珠丝杠1022上螺纹套接有丝杠螺母A1025，丝杠螺母A1025可在滚珠丝杠1022轴向上移动块，丝杠螺母A1025与螺纹套接在滚珠丝杠1022上的换挡抓手1026换挡抓手连接杆1026固连。底座105侧边上开有横向滑道，换挡抓手连接杆1026穿过横向滑道与换挡抓手1021固连。换挡抓手1021用来抓紧车辆的换挡杆。通过上述结构，换挡电机1023的输出轴转动，带动滚珠丝杠1022转动，从而可使换挡抓手连接杆1026在横向滑道中沿滚珠丝杠1022的轴线运动，由此带动换挡抓手1021共同运动，最终通过控制换挡电机1023的转速和转角，来控制换挡抓手1021的位置和速度，使换挡抓手1021带动车辆中的换挡杆实现换挡操作。本发明主要用于装有自动变速器车辆的自动驾驶，所以不需要对离合器进行控制，换挡机械手的控制有三个档位，分别是停车挡、倒车档和前进挡。\n[0047] 所述制动机械腿103与油门机械腿104结构完全相同，如图3所示，均包括机器腿\n1031、制动踏板连接件1032、驱动电机1033、驱动丝杠1034以及安装板1035。其中，驱动电机1033固定安装在安装板1035上。驱动丝杠1034两端均套接有一个支架1036，驱动丝杠\n1034可在两个支架1036中自由转动。两个支架1036固定在安装板1035上，通过两个支架\n1036使驱动丝杠1034与安装板1035相对定位。驱动丝杠1034的一端通过联轴器B与驱动电机1033的输出轴连接。驱动丝杠1034上螺纹套接有滑块1037，滑块1037可在驱动丝杠1034轴向上移动。机器腿1031为一支杆结构，机器腿1031的一端与驱动丝杠1034上的滑块1037铰接，滑块1037与驱动丝杠1034上螺纹套接的丝杠螺母B固定。机器腿1031的另一端与制动踏板连接件1032铰接，通过制动踏板连接件1032与车辆内的制动踏板固定。所述安装板1035与底座105前方侧边间滑动连接，使安装板1035可在底座105前方侧边上左右滑动，由此使制动机械腿103与油门机械腿104的左右位置可进行调节，便于制动机械腿103与油门机械腿104与车辆内的制动踏板、油门踏板间的安装。通过上述结构驱动电机1033驱动驱动丝杠1034与驱动电机1033的输出轴共同同心顺时针或逆时针转动，使丝杠螺母带动滑块1037在驱动丝杠1034上下运动，从而通过滑块1037带动机器腿\n1031上下运动，最终可通过机器腿1031带动车辆内的制动踏板或油门踏板转动。为了使执行单元1在每次启动时，车辆内制动踏板与油门踏板均位于初始位置(即车辆行进中机器腿1031未对制动踏板与油门踏板进行任何操作时，制动踏板与油门踏板所在位置)，因此在机器腿1031未对车辆内制动踏板与油门踏板进行任何操作时，在滑块1037的一侧设置光电开关1039，光电开关1039与安装板1035固定，并在光电开关1039与滑块1037间设置遮光片1030，由此即可通过光电开关1039的通断判断车辆内制动踏板是否位于初始位置。\n[0048] 本发明执行单元1中为了能够根据不同车型内的座椅高度、制动踏板距座椅位置的差距进行调节，因此将机器腿1031设计为n段，各段间采用螺纹连接，由此可通过调节各段间螺纹连接的深度，来调整机器腿1031的长度，其中，n为正整数。\n[0049] 执行单元上述执行单元中的转向电机1014、换挡电机1023以及驱动电机1033均为交流伺服电机，由此使执行单元1运动速度和角度可控、控制精度高、速度响应快、稳定性好、过载能力强。\n[0050] 如图1所示，所述环境感知单元2主要用于检测试验车辆的运行环境，包括差分GPS201和CCD摄像头202。其中，差分GPS201安装在车辆上，用来实时获取车辆位置信息，其定位精度小于0.2m，数据频率大于10Hz；CCD摄像头202安装在车辆前部，用来实时获取道路视频信息，其图像为30帧/秒，分辨率为600×480像素。在本发明使用过程中，车道线使用夜光标志，使CCD摄像头202在一般的光照条件下能够获取车道线视频信息。\n[0051] 所述车辆运行状态检测单元3用来实时检测车辆的运行状态，包括车速传感器\n301、侧向加速度传感器302及横摆角速度传感器303。其中，车速传感器301安装在驱动桥壳内，用来实时获取各车轮轮速的信息；车速传感器301输出信号为脉冲信号。侧向加速度传感器302与横摆角速度传感器303均安装在车辆的质心处，分别用来实时获取车辆的侧向加速度与横摆角速度。所述位置反馈传感有四个，分别安装在转向机械手101、换挡机械手102、制动机械腿103与油门机械腿104上，分别用来实时获取车辆当前方向盘转动角度、换挡杆的位移、制动踏板位移以及油门踏板位移。\n[0052] 所述用户交互单元4主要用于在本发明自动驾驶机器人进行道路试验前，用户对自动驾驶机器人进行试验类型(如轨迹跟踪试验，制动试验，加减速试验，圆周转向试验等)的设定，并且根据所设定的试验类型，进行车辆行驶线路、车速、行驶距离、以及车辆与车道中心线的偏离误差允许值的设定。\n[0053] 所述控制单元5主要包括驾驶控制单元501和安全控制单元502。其中，驾驶控制单元501主要对执行单元1中各个伺服电机进行控制，从而通过执行单元1控制车辆中的方向盘、制动踏板、油门踏板以及换挡杆进行相应的操作，实现对车辆的运行控制。\n[0054] 当用户在用户交互单元4中预设的车辆行驶线路时，驾驶控制单元501将从用户交互单元4中提取的预设车辆行驶线路及车速，与由差分GPS201中采集的车辆的位置信息以及由车辆运行状态检测单元3中提取的车辆当前运行状态进行比较，从而控制执行单元\n1对车辆进行制动、加速、转向操作，使车辆按照预设的行驶路线行驶，对执行单元1发出制动、加速、转向等驾驶操作指令，实现对车辆自动驾驶。当用户没有在用户交互单元4中预设的车辆行驶线路的情况下，驾驶控制单元501通过CCD摄像头202采集的道路视频信息，对视频进行处理，提取车道线信息，并根据车辆在车道线的位置和车道线与车辆行驶方向的夹角，控制执行机构1中的伺服电机对车辆的方向进行控制，确保车辆能够跟踪车道线。\n[0055] 所述安全控制单元采集差分GPS201和CCD摄像头202获取的车辆位置信息与车道线信息，当差分GPS201或CCD摄像头202中一个发生故障时，安全控制单元502控制执行单元1对车辆进行制动操。\n[0056] 安全控制单元502实时监测车辆当前的运行状态，进行车辆状态估算，判断车辆是否会发生危险状况，若有发生危险的可能，则安全控制单元502向执行控制单元501发送危险预警信号，驾驶控制单元501接收到此危险预警信号后控制执行单元1操控车辆行驶在安全范围。\n[0057] 安全控制单元502从车辆自身的故障诊断接口提取车辆的故障信息，当车辆有故障发生时，能够控制执行单元1对车辆进行制动。\n[0058] 安全控制单元502与驾驶控制单元501保持实时通信，当驾驶控制单元501与安全控制单元502中的一个发生故障时，则通信中断，此时由另一个来控制执行单元1进行制动操作，保证车辆安全停车。