1.一种自动充电式无人驾驶电动汽车，所述电动汽车包括电量检测 设备、自动充电设备、GPS定位设备和MSP430单片机，电量检测设备用 于检测电动汽车的剩余电量，GPS定位设备用于接收电动汽车的当前GPS 位置，MSP430单片机与电量检测设备、自动充电设备和GPS定位设备分 别连接，自动充电设备用于在MSP430单片机的控制下实现对电动汽车的 自动充电。
2.如权利要求1所述的自动充电式无人驾驶电动汽车，其特征在于， 所述电动汽车包括： 电量检测设备，设置在电动汽车的蓄电池上，用于检测蓄电池的实时 剩余电量； 行驶控制仪，设置在电动汽车上，与电动汽车的方向控制器和速度控 制器连接，用于接收位置控制信号，基于位置控制信号确定驱动方向和驱 动速度，并将驱动方向和驱动速度分别发送给方向电机控制器和速度电机 控制器； GPS定位设备，用于接收GPS定位卫星实时发送的、电动汽车的当前 GPS位置； 图像采集识别设备，用于对电动汽车前方景象进行拍摄以获得前方图 像，并对前方图像进行图像识别以确定前方是否存在充电桩，相应地，发 出存在充电桩信号或不存在充电桩信号； 超声波检测设备，设置在电动汽车前部，用于检测电动汽车前部距离 充电桩的实时相差距离； ZIGBEE通信设备，设置在电动汽车上，用于与充电桩的ZIGBEE通 信接口进行握手操作，握手成功则发出充电桩合格信号，握手失败则发出 充电桩不合格信号； 自动充电设备，设置在电动汽车上，包括定位器、位移驱动器、机械 手和充电头，定位器、位移驱动器和充电头都设置在机械手上，定位器用 于检测机械手与充电桩的充电插座之间的相对距离，位移驱动器与定位器 连接，用于基于相对距离驱动机械手前往充电桩的充电插座，机械手用于 在抵达充电桩的充电插座后将充电头插入充电桩的充电插座中； MSP430单片机，与电量检测设备、行驶控制仪、GPS定位设备、图 像采集识别设备、超声波检测设备、ZIGBEE通信设备和自动充电设备分 别连接，当实时剩余电量小于等于第一预设电量阈值时，进入自动导航模 式；MSP430单片机在自动导航模式中，启动GPS定位设备和图像采集识 别设备，接收当前GPS位置，基于当前GPS位置和预存电子地图中最近 充电桩的GPS位置确定位置控制信号，将位置控制信号发送给行驶控制仪 以控制电动汽车前往预存电子地图中最近充电站，当从图像采集识别设备 处接收到存在充电桩信号时，启动超声波检测设备和ZIGBEE通信设备， 在接收到充电桩合格信号且实时相差距离小于等于预设距离阈值时，启动 自动充电设备以将充电头插入充电桩的充电插座中，MSP430单片机退出 自动导航模式； 光源设备，设置在电动汽车的底盘，由多个高亮白光LED组成，多个 高亮白光LED组成矩形LED矩阵且等间距排列，对电动汽车车下道路进 行照明； 光电传感器，设置在电动汽车的底盘，由80个光敏电阻组成，80个 光敏电阻组成矩形光敏电阻矩阵且等间距排列，每一个光敏电阻组成一个 光电检测通道，用于检测电动汽车车下道路反射光源设备照明光的反射光 强度，其中，对于每一个光电检测通道，其正下方的道路有无引导轨迹， 反射光强度不同，其检测出的光电检测电压也不同； 信号采集器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与光电传感器连接， 用于采样并输出每一个光电检测通道输出的光电检测电压，信号采集器的 采样频率为1毫秒； 运算放大器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与信号采集器连接， 用于将每一个光电检测通道的光电检测电压进行放大； 8位模数转换器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与运算放大器连 接，用于将放大后的每一个光电检测电压转换为数字信号，以获得对应的 数字通道电压； 转向控制器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与MSP430单片机连 接，用于基于电动汽车的横向偏差计算电动汽车的转向齿轮转角，电动汽 车的转向齿轮转角用于将电动汽车从偏离引导轨迹状态恢复到位于引导 轨迹正上方状态； 转向电机驱动器，设置在电动汽车的驱动车轮上方，与转向控制器连 接，用于基于电动汽车的转向齿轮转角确定电机驱动控制信号； 转向驱动电机，设置在电动汽车的驱动车轮上方，与转向电机驱动器 和电动汽车的驱动车轮分别连接，用于基于电机驱动控制信号控制驱动车 轮的转向角度，以将电动汽车从偏离引导轨迹状态恢复到位于引导轨迹正 上方状态； 其中，MSP430单片机还与8位模数转换器连接，接收每一个光电检 测通道的数字通道电压，将每一个光电检测通道的数字通道电压与预设数 字电压阈值比较，当一个光电检测通道的数字通道电压大于等于预设数字 电压阈值时，将对应光电检测通道的偏差标志设为1，当一个光电检测通 道的数字通道电压小于预设数字电压阈值时，将对应光电检测通道的偏差 标志设为0，基于相邻光电传感器的间距、光电检测通道的数量和每一个 光电检测通道的偏差标志计算电动汽车的横向偏差； 其中，MSP430单片机在实时剩余电量大于等于第二预设电量阈值， 控制自动充电设备的机械手以将充电头拔离充电桩的充电插座，第二预设 电量阈值大于第一预设电量阈值。
3.如权利要求2所述的自动充电式无人驾驶电动汽车，其特征在于： MSP430单片机设置在电动汽车的前端仪表盘内。
4.如权利要求2所述的自动充电式无人驾驶电动汽车，其特征在于， 所述电动汽车还包括： 齿轮齿条转向器，用于将转向驱动电机与电动汽车的驱动车轮连接。
5.如权利要求4所述的自动充电式无人驾驶电动汽车，其特征在于： 齿轮齿条转向器设置在电动汽车的驱动车轮上方。
6.如权利要求2所述的自动充电式无人驾驶电动汽车，其特征在于： GPS定位设备、图像采集识别设备、ZIGBEE通信设备被集成在一块 集成电路板上。
1.一种自动充电式无人驾驶电动汽车，所述电动汽车包括电量检测 设备、自动充电设备、GPS定位设备和MSP430单片机，电量检测设备用 于检测电动汽车的剩余电量，GPS定位设备用于接收电动汽车的当前GPS 位置，MSP430单片机与电量检测设备、自动充电设备和GPS定位设备分 别连接，自动充电设备用于在MSP430单片机的控制下实现对电动汽车的 自动充电。
2.如权利要求1所述的自动充电式无人驾驶电动汽车，其特征在于， 所述电动汽车包括： 电量检测设备，设置在电动汽车的蓄电池上，用于检测蓄电池的实时 剩余电量； 行驶控制仪，设置在电动汽车上，与电动汽车的方向控制器和速度控 制器连接，用于接收位置控制信号，基于位置控制信号确定驱动方向和驱 动速度，并将驱动方向和驱动速度分别发送给方向电机控制器和速度电机 控制器； GPS定位设备，用于接收GPS定位卫星实时发送的、电动汽车的当前 GPS位置； 图像采集识别设备，用于对电动汽车前方景象进行拍摄以获得前方图 像，并对前方图像进行图像识别以确定前方是否存在充电桩，相应地，发 出存在充电桩信号或不存在充电桩信号； 超声波检测设备，设置在电动汽车前部，用于检测电动汽车前部距离 充电桩的实时相差距离； ZIGBEE通信设备，设置在电动汽车上，用于与充电桩的ZIGBEE通 信接口进行握手操作，握手成功则发出充电桩合格信号，握手失败则发出 充电桩不合格信号； 自动充电设备，设置在电动汽车上，包括定位器、位移驱动器、机械 手和充电头，定位器、位移驱动器和充电头都设置在机械手上，定位器用 于检测机械手与充电桩的充电插座之间的相对距离，位移驱动器与定位器 连接，用于基于相对距离驱动机械手前往充电桩的充电插座，机械手用于 在抵达充电桩的充电插座后将充电头插入充电桩的充电插座中； MSP430单片机，与电量检测设备、行驶控制仪、GPS定位设备、图 像采集识别设备、超声波检测设备、ZIGBEE通信设备和自动充电设备分 别连接，当实时剩余电量小于等于第一预设电量阈值时，进入自动导航模 式；MSP430单片机在自动导航模式中，启动GPS定位设备和图像采集识 别设备，接收当前GPS位置，基于当前GPS位置和预存电子地图中最近 充电桩的GPS位置确定位置控制信号，将位置控制信号发送给行驶控制仪 以控制电动汽车前往预存电子地图中最近充电站，当从图像采集识别设备 处接收到存在充电桩信号时，启动超声波检测设备和ZIGBEE通信设备， 在接收到充电桩合格信号且实时相差距离小于等于预设距离阈值时，启动 自动充电设备以将充电头插入充电桩的充电插座中，MSP430单片机退出 自动导航模式； 光源设备，设置在电动汽车的底盘，由多个高亮白光LED组成，多个 高亮白光LED组成矩形LED矩阵且等间距排列，对电动汽车车下道路进 行照明； 光电传感器，设置在电动汽车的底盘，由80个光敏电阻组成，80个 光敏电阻组成矩形光敏电阻矩阵且等间距排列，每一个光敏电阻组成一个 光电检测通道，用于检测电动汽车车下道路反射光源设备照明光的反射光 强度，其中，对于每一个光电检测通道，其正下方的道路有无引导轨迹， 反射光强度不同，其检测出的光电检测电压也不同； 信号采集器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与光电传感器连接， 用于采样并输出每一个光电检测通道输出的光电检测电压，信号采集器的 采样频率为1毫秒； 运算放大器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与信号采集器连接， 用于将每一个光电检测通道的光电检测电压进行放大； 8位模数转换器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与运算放大器连 接，用于将放大后的每一个光电检测电压转换为数字信号，以获得对应的 数字通道电压； 转向控制器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与MSP430单片机连 接，用于基于电动汽车的横向偏差计算电动汽车的转向齿轮转角，电动汽 车的转向齿轮转角用于将电动汽车从偏离引导轨迹状态恢复到位于引导 轨迹正上方状态； 转向电机驱动器，设置在电动汽车的驱动车轮上方，与转向控制器连 接，用于基于电动汽车的转向齿轮转角确定电机驱动控制信号； 转向驱动电机，设置在电动汽车的驱动车轮上方，与转向电机驱动器 和电动汽车的驱动车轮分别连接，用于基于电机驱动控制信号控制驱动车 轮的转向角度，以将电动汽车从偏离引导轨迹状态恢复到位于引导轨迹正 上方状态； 其中，MSP430单片机还与8位模数转换器连接，接收每一个光电检 测通道的数字通道电压，将每一个光电检测通道的数字通道电压与预设数 字电压阈值比较，当一个光电检测通道的数字通道电压大于等于预设数字 电压阈值时，将对应光电检测通道的偏差标志设为1，当一个光电检测通 道的数字通道电压小于预设数字电压阈值时，将对应光电检测通道的偏差 标志设为0，基于相邻光电传感器的间距、光电检测通道的数量和每一个 光电检测通道的偏差标志计算电动汽车的横向偏差； 其中，MSP430单片机在实时剩余电量大于等于第二预设电量阈值， 控制自动充电设备的机械手以将充电头拔离充电桩的充电插座，第二预设 电量阈值大于第一预设电量阈值。
3.如权利要求2所述的自动充电式无人驾驶电动汽车，其特征在于： MSP430单片机设置在电动汽车的前端仪表盘内。
4.如权利要求2所述的自动充电式无人驾驶电动汽车，其特征在于， 所述电动汽车还包括： 齿轮齿条转向器，用于将转向驱动电机与电动汽车的驱动车轮连接。
5.如权利要求4所述的自动充电式无人驾驶电动汽车，其特征在于： 齿轮齿条转向器设置在电动汽车的驱动车轮上方。
6.如权利要求2所述的自动充电式无人驾驶电动汽车，其特征在于： GPS定位设备、图像采集识别设备、ZIGBEE通信设备被集成在一块 集成电路板上。
翻译：技术领域
本发明涉及充电领域，尤其涉及一种自动充电式无人驾驶电动汽车。
背景技术
新能源汽车，尤其是电动汽车，由于具有以下优点而逐渐成为传统能 源汽车的替代发展方向：①零排放，电动汽车使用电能，在行驶中无废气 排出，不污染环境；②电动汽车比汽油机驱动汽车的能源利用率要高；③ 因使用单一的电能源，省去了发动机、变速器、油箱、冷却和排气系统， 所以结构较简单，占用面积相对较小；④噪声小；⑤可在用电低峰时进行 汽车充电，可以平抑电网的峰谷差，使发电设备得到充分利用。甚至开始 出现智能化水平更高的无人驾驶电动汽车。
然而，由于无人驾驶电动汽车发展时间较短，在行驶中的一些问题在 现有技术中仍没有得到妥善的解决，甚至还需要人工参与完成：(1)基 于引导轨迹的无人驾驶电动汽车控制精度不高，偏离引导轨迹的情况时有 发生；(2)导航功能不够完备，例如在电量不足时，无法确定附近最合 适的充电站作为目标充电站以前往充电；(3)缺少充电站内充电桩的定 位设备，无法完成自动充电控制功能。
因此，需要一种新的无人驾驶电动汽车，能够解决上述三方面的技术 问题，即能够建立新的基于引导轨迹的电动汽车驱动控制结构，提高无人 驾驶的引导精度，能够在确定附近各个充电站位置的同时，能够自行选择 最方便的目标充电站；同时能够定位充电站内充电桩的位置，实现电动汽 车的自动充电。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种自动充电式无人驾驶电动汽 车，优化现有的基于引导轨迹的电动汽车驱动控制结构，引入高精度的光 电传感器为基于引导轨迹的电动汽车驱动控制结构提供驱动参考数据，引 入GPS定位设备确定最近充电站，更重要的是，引入图像识别设备和机械 控制设备实现充电桩对电动汽车的自动充电。
根据本发明的一方面，提供了一种自动充电式无人驾驶电动汽车，所 述电动汽车包括电量检测设备、自动充电设备、GPS定位设备和MSP430 单片机，电量检测设备用于检测电动汽车的剩余电量，GPS定位设备用于 接收电动汽车的当前GPS位置，MSP430单片机与电量检测设备、自动充 电设备和GPS定位设备分别连接，自动充电设备用于在MSP430单片机的 控制下实现对电动汽车的自动充电。
更具体地，在所述自动充电式无人驾驶电动汽车中，包括：电量检测 设备，设置在电动汽车的蓄电池上，用于检测蓄电池的实时剩余电量；行 驶控制仪，设置在电动汽车上，与电动汽车的方向控制器和速度控制器连 接，用于接收位置控制信号，基于位置控制信号确定驱动方向和驱动速度， 并将驱动方向和驱动速度分别发送给方向电机控制器和速度电机控制器； GPS定位设备，用于接收GPS定位卫星实时发送的、电动汽车的当前GPS 位置；图像采集识别设备，用于对电动汽车前方景象进行拍摄以获得前方 图像，并对前方图像进行图像识别以确定前方是否存在充电桩，相应地， 发出存在充电桩信号或不存在充电桩信号；超声波检测设备，设置在电动 汽车前部，用于检测电动汽车前部距离充电桩的实时相差距离；ZIGBEE 通信设备，设置在电动汽车上，用于与充电桩的ZIGBEE通信接口进行握 手操作，握手成功则发出充电桩合格信号，握手失败则发出充电桩不合格 信号；自动充电设备，设置在电动汽车上，包括定位器、位移驱动器、机 械手和充电头，定位器、位移驱动器和充电头都设置在机械手上，定位器 用于检测机械手与充电桩的充电插座之间的相对距离，位移驱动器与定位 器连接，用于基于相对距离驱动机械手前往充电桩的充电插座，机械手用 于在抵达充电桩的充电插座后将充电头插入充电桩的充电插座中； MSP430单片机，与电量检测设备、行驶控制仪、GPS定位设备、图像采 集识别设备、超声波检测设备、ZIGBEE通信设备和自动充电设备分别连 接，当实时剩余电量小于等于第一预设电量阈值时，进入自动导航模式； MSP430单片机在自动导航模式中，启动GPS定位设备和图像采集识别设 备，接收当前GPS位置，基于当前GPS位置和预存电子地图中最近充电 桩的GPS位置确定位置控制信号，将位置控制信号发送给行驶控制仪以控 制电动汽车前往预存电子地图中最近充电站，当从图像采集识别设备处接 收到存在充电桩信号时，启动超声波检测设备和ZIGBEE通信设备，在接 收到充电桩合格信号且实时相差距离小于等于预设距离阈值时，启动自动 充电设备以将充电头插入充电桩的充电插座中，MSP430单片机退出自动 导航模式；光源设备，设置在电动汽车的底盘，由多个高亮白光LED组成， 多个高亮白光LED组成矩形LED矩阵且等间距排列，对电动汽车车下道 路进行照明；光电传感器，设置在电动汽车的底盘，由80个光敏电阻组 成，80个光敏电阻组成矩形光敏电阻矩阵且等间距排列，每一个光敏电阻 组成一个光电检测通道，用于检测电动汽车车下道路反射光源设备照明光 的反射光强度，其中，对于每一个光电检测通道，其正下方的道路有无引 导轨迹，反射光强度不同，其检测出的光电检测电压也不同；信号采集器， 设置在电动汽车的前端仪表盘内，与光电传感器连接，用于采样并输出每 一个光电检测通道输出的光电检测电压，信号采集器的采样频率为1毫秒； 运算放大器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与信号采集器连接，用于 将每一个光电检测通道的光电检测电压进行放大；8位模数转换器，设置 在电动汽车的前端仪表盘内，与运算放大器连接，用于将放大后的每一个 光电检测电压转换为数字信号，以获得对应的数字通道电压；转向控制器， 设置在电动汽车的前端仪表盘内，与MSP430单片机连接，用于基于电动 汽车的横向偏差计算电动汽车的转向齿轮转角，电动汽车的转向齿轮转角 用于将电动汽车从偏离引导轨迹状态恢复到位于引导轨迹正上方状态；转 向电机驱动器，设置在电动汽车的驱动车轮上方，与转向控制器连接，用 于基于电动汽车的转向齿轮转角确定电机驱动控制信号；转向驱动电机， 设置在电动汽车的驱动车轮上方，与转向电机驱动器和电动汽车的驱动车 轮分别连接，用于基于电机驱动控制信号控制驱动车轮的转向角度，以将 电动汽车从偏离引导轨迹状态恢复到位于引导轨迹正上方状态；其中， MSP430单片机还与8位模数转换器连接，接收每一个光电检测通道的数 字通道电压，将每一个光电检测通道的数字通道电压与预设数字电压阈值 比较，当一个光电检测通道的数字通道电压大于等于预设数字电压阈值 时，将对应光电检测通道的偏差标志设为1，当一个光电检测通道的数字 通道电压小于预设数字电压阈值时，将对应光电检测通道的偏差标志设为 0，基于相邻光电传感器的间距、光电检测通道的数量和每一个光电检测 通道的偏差标志计算电动汽车的横向偏差；MSP430单片机在实时剩余电 量大于等于第二预设电量阈值，控制自动充电设备的机械手以将充电头拔 离充电桩的充电插座，第二预设电量阈值大于第一预设电量阈值。
更具体地，在所述自动充电式无人驾驶电动汽车中：MSP430单片机 设置在电动汽车的前端仪表盘内。
更具体地，在所述自动充电式无人驾驶电动汽车中，所述电动汽车还 包括：齿轮齿条转向器，用于将转向驱动电机与电动汽车的驱动车轮连接。
更具体地，在所述自动充电式无人驾驶电动汽车中：齿轮齿条转向器 设置在电动汽车的驱动车轮上方。
更具体地，在所述自动充电式无人驾驶电动汽车中：GPS定位设备、 图像采集识别设备、ZIGBEE通信设备被集成在一块集成电路板上。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的自动充电式无人驾驶电动汽车的结 构方框图。
附图标记：1电量检测设备；2自动充电设备；3GPS定位设备；4 MSP430单片机
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的自动充电式无人驾驶电动汽车的实施方 案进行详细说明。
电动汽车的工作原理如下：蓄电池——电流——电力调节器——电动 机——动力传动系统——驱动汽车行驶。电动汽车的种类如下：纯电动汽 车(BEV)、混合动力汽车(PHEV)、燃料电池汽车(FCEV)。电动汽 车，相对燃油汽车而言，主要差别在于四大部件：驱动电机，调速控制器、 动力电池、车载充电器。相对于加油站而言，他有公用充电站。电动汽车 之品质差异取决于这四大部件，其价值高低也取决于这四大部件的品质。 电动汽车的用途也在四大部件的选用配置直接相关。
当前，无人驾驶电动汽车制造商的研发方向主要在于电动汽车正常行 驶时一些自动功能的实现，但由于发展时间有限，这些自动功能本身不够 完善，例如基于引导轨迹的无人驾驶电动汽车在行驶过程中还是会出现偏 离轨迹的情况，无法面对复杂的路面环境，且结构仍需要改进。
另外，对于一些特定的应用的场景就更缺乏关注，例如，无人驾驶电 动汽车电力不足需要充电时，现有技术中仅仅采用卫星导航设备提供一些 基本的导航服务，包括附近各个充电站的位置和相关路线，但无法为电动 汽车选择最合适的充电站进行充电，更无法自动选择最近的充电桩实现电 动汽车的自动充电。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种自动充电式无人驾驶电动汽 车，首先，对基于引导轨迹的无人驾驶电动汽车的驱动控制结构进行优化， 提高控制精度以应对各种复杂的路面环境，其次，在卫星导航的基础上增 加了充电站方便程度比较的功能，为无人驾驶电动汽车选择出能够最快为 其提供充电服务的目标充电站，最后，能够基于图像识别技术准确定位充 电站内最近的充电桩位置，并采用机械控制方式实现对电动汽车的自动充 电。
图1为根据本发明实施方案示出的自动充电式无人驾驶电动汽车的结 构方框图，所述电动汽车包括电量检测设备、自动充电设备、GPS定位设 备和MSP430单片机，电量检测设备用于检测电动汽车的剩余电量，GPS 定位设备用于接收电动汽车的当前GPS位置，MSP430单片机与电量检测 设备、自动充电设备和GPS定位设备分别连接，自动充电设备用于在 MSP430单片机的控制下实现对电动汽车的自动充电。
接着，继续对本发明的自动充电式无人驾驶电动汽车的具体结构进行 进一步的说明。
所述电动汽车包括：电量检测设备，设置在电动汽车的蓄电池上，用 于检测蓄电池的实时剩余电量；行驶控制仪，设置在电动汽车上，与电动 汽车的方向控制器和速度控制器连接，用于接收位置控制信号，基于位置 控制信号确定驱动方向和驱动速度，并将驱动方向和驱动速度分别发送给 方向电机控制器和速度电机控制器。
所述电动汽车包括：GPS定位设备，用于接收GPS定位卫星实时发送 的、电动汽车的当前GPS位置。
所述电动汽车包括：图像采集识别设备，用于对电动汽车前方景象进 行拍摄以获得前方图像，并对前方图像进行图像识别以确定前方是否存在 充电桩，相应地，发出存在充电桩信号或不存在充电桩信号；超声波检测 设备，设置在电动汽车前部，用于检测电动汽车前部距离充电桩的实时相 差距离。
所述电动汽车包括：ZIGBEE通信设备，设置在电动汽车上，用于与 充电桩的ZIGBEE通信接口进行握手操作，握手成功则发出充电桩合格信 号，握手失败则发出充电桩不合格信号。
所述电动汽车包括：自动充电设备，设置在电动汽车上，包括定位器、 位移驱动器、机械手和充电头，定位器、位移驱动器和充电头都设置在机 械手上，定位器用于检测机械手与充电桩的充电插座之间的相对距离，位 移驱动器与定位器连接，用于基于相对距离驱动机械手前往充电桩的充电 插座，机械手用于在抵达充电桩的充电插座后将充电头插入充电桩的充电 插座中。
所述电动汽车包括：MSP430单片机，与电量检测设备、行驶控制仪、 GPS定位设备、图像采集识别设备、超声波检测设备、ZIGBEE通信设备 和自动充电设备分别连接，当实时剩余电量小于等于第一预设电量阈值 时，进入自动导航模式。
其中，MSP430单片机在自动导航模式中，启动GPS定位设备和图像 采集识别设备，接收当前GPS位置，基于当前GPS位置和预存电子地图 中最近充电桩的GPS位置确定位置控制信号，将位置控制信号发送给行驶 控制仪以控制电动汽车前往预存电子地图中最近充电站，当从图像采集识 别设备处接收到存在充电桩信号时，启动超声波检测设备和ZIGBEE通信 设备，在接收到充电桩合格信号且实时相差距离小于等于预设距离阈值 时，启动自动充电设备以将充电头插入充电桩的充电插座中，MSP430单 片机退出自动导航模式。
所述电动汽车包括：光源设备，设置在电动汽车的底盘，由多个高亮 白光LED组成，多个高亮白光LED组成矩形LED矩阵且等间距排列，对 电动汽车车下道路进行照明。
所述电动汽车包括：光电传感器，设置在电动汽车的底盘，由80个 光敏电阻组成，80个光敏电阻组成矩形光敏电阻矩阵且等间距排列，每一 个光敏电阻组成一个光电检测通道，用于检测电动汽车车下道路反射光源 设备照明光的反射光强度，其中，对于每一个光电检测通道，其正下方的 道路有无引导轨迹，反射光强度不同，其检测出的光电检测电压也不同； 信号采集器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与光电传感器连接，用于 采样并输出每一个光电检测通道输出的光电检测电压，信号采集器的采样 频率为1毫秒。
所述电动汽车包括：运算放大器，设置在电动汽车的前端仪表盘内， 与信号采集器连接，用于将每一个光电检测通道的光电检测电压进行放 大；8位模数转换器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与运算放大器连 接，用于将放大后的每一个光电检测电压转换为数字信号，以获得对应的 数字通道电压。
所述电动汽车包括：转向控制器，设置在电动汽车的前端仪表盘内， 与MSP430单片机连接，用于基于电动汽车的横向偏差计算电动汽车的转 向齿轮转角，电动汽车的转向齿轮转角用于将电动汽车从偏离引导轨迹状 态恢复到位于引导轨迹正上方状态；转向电机驱动器，设置在电动汽车的 驱动车轮上方，与转向控制器连接，用于基于电动汽车的转向齿轮转角确 定电机驱动控制信号。
所述电动汽车包括：转向驱动电机，设置在电动汽车的驱动车轮上方， 与转向电机驱动器和电动汽车的驱动车轮分别连接，用于基于电机驱动控 制信号控制驱动车轮的转向角度，以将电动汽车从偏离引导轨迹状态恢复 到位于引导轨迹正上方状态。
其中，MSP430单片机还与8位模数转换器连接，接收每一个光电检 测通道的数字通道电压，将每一个光电检测通道的数字通道电压与预设数 字电压阈值比较，当一个光电检测通道的数字通道电压大于等于预设数字 电压阈值时，将对应光电检测通道的偏差标志设为1，当一个光电检测通 道的数字通道电压小于预设数字电压阈值时，将对应光电检测通道的偏差 标志设为0，基于相邻光电传感器的间距、光电检测通道的数量和每一个 光电检测通道的偏差标志计算电动汽车的横向偏差。
其中，MSP430单片机在实时剩余电量大于等于第二预设电量阈值， 控制自动充电设备的机械手以将充电头拔离充电桩的充电插座，第二预设 电量阈值大于第一预设电量阈值。
可选地，在所述电动汽车中：MSP430单片机设置在电动汽车的前端 仪表盘内；所述电动汽车还包括：齿轮齿条转向器，用于将转向驱动电机 与电动汽车的驱动车轮连接；齿轮齿条转向器设置在电动汽车的驱动车轮 上方；以及可以将GPS定位设备、图像采集识别设备、ZIGBEE通信设备 集成在一块集成电路板上。
另外，GPS是英文GlobalPositioningSystem(全球定位系统)的简称。 GPS起始于1958年美国军方的一个项目，1964年投入使用。20世纪70 年代，美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定位系统GPS。
GPS主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航 服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，经过20 余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年，全球覆盖率高达98％的 24颗GPS卫星己布设完成。
采用本发明的自动充电式无人驾驶电动汽车，针对现有技术无人驾驶 电动汽车控制智能化程度较低的技术问题，从电动汽车本身无人驱动方面 和充电站导航以及自动充电方面进行智能化改造，从而提高电动汽车的行 驶控制精度，同时能够自动前往附近充电桩进行自动充电，整个过程不需 要任何人工操作。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施 例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离 本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术 方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此， 凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例 所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的 范围内。
