[發明專利]基于視聽覺信息的縮微智能車

無效

• 申請號: 201210026597.8
• 申請日: 2012-02-07
• 公開（公告）號: CN102541061A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 陸耿;卓晴;姚丹亞;姬雪嬌;畢建權;曾嘉煒
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及自動化技術領域，特別涉及一種基于視聽覺信息的縮微智能車。

背景技術

20世紀以來，隨著汽車工業的快速發展，許多國家的汽車保有量大幅上升。近年來私人轎車在交通工具中所占比重的逐年增加，在給人們帶來交通便利的同時，也帶來了一些嚴重的問題。據統計，在導致人員傷亡的交通事故中，有90％以上是由于駕駛員的疲勞、注意力不集中和錯誤操作等人為因素所致。在駕駛過程中人是最不可控和難以確定的因素。

上世紀70年代起，西方各發達國家為了解決日益嚴重的交通問題提出了智能交通系統的概念。智能汽車作為智能交通系統的一個重要的組成部分，受到許多研究機構的廣泛關注。智能汽車是信息技術、通訊技術、傳感技術、控制技術、計算機技術等多領域科學與普通汽車相結合的產物。與人工駕駛汽車相比，由于具備在環境感知、反應速度、穩定運行等方面的優越性，智能汽車可為交通出行提供更優質的安全保障。如果未來智能汽車得到廣泛應用，那么由人為因素造成的交通事故將大為減少。除此之外，由智能汽車構成的智能交通系統，通過合理地優化調度交通資源，及時發布交通信息，同時提供更智能便捷的相關交通服務，使得更高的交通運輸效率，更環保的交通運輸方式成為了可能。因此，智能汽車技術的發展對于確保國家安全與公共安全、推動信息服務及相關產業發展以及提高國民生活水平，意義重大。

智能車按照駕駛的自主化水平可以分為輔助駕駛和全自主化。智能車輔助技術是通過車身上的環境感知系統獲取周圍的環境信息，檢測車體位置以及周圍障礙物的分布情況，為駕駛員提供輔助駕駛操作，必要時甚至能夠代替駕駛員對車輛進行控制；全自主化駕駛是車輛駕駛過程中無需人工干預，通過對周圍駕駛環境的感知和判斷，獨立地進行駕駛工作。全自主駕駛可以完全替代人類駕駛員的功能。由于完全自主駕駛技術在軍事、社會、經濟和科技等方面都具有重要意義，因此智能自主駕駛研究受到廣泛的重視。

然而，在真實道路交通環境中進行智能車研究實驗，面臨一定的困難。首先是面臨社會安全方面的問題，即使采用大量的防護措施來保證車輛和人員的安全，考慮到自主駕駛系統的復雜性，仍無法完全排除其中潛在的錯誤和危險。其次，在目前的交通法規中對智能車缺乏相關規定，如果由于自主駕駛程序的錯誤導致交通事故，相關研究機構將可能面臨法律訴訟上的風險。另外，由于需要大量的精密設備，智能車的整體造價通常比較高，高額的成本和維護費用是大多數研究機構難以承受的，因此限制了實驗進行的規模。由此可見，構建縮微尺度下的自主駕駛驗證平臺，對于相關研究實驗的進行十分必要。

我國已經越來越重視自主駕駛的相關研究，在2008年，國家自然科學基金“視聽覺信息認知計算”重大專項計劃明確提出，要建立一個具有自然環境感知與智能行為決策能力的無人駕駛車輛驗證平臺。該自主駕駛平臺需要能夠在城市道路環境中，安全并入及駛出多車道交通場景，具有保持車道、換道和超車的能力，在人與車輛較為密集的情況下，能對障礙物進行識別，并對行駛路徑做出正確地選擇。但該項目主要關注單獨一輛車的技術，沒有進行多車交互等問題的研究。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：如何提供一種基于視聽覺信息的縮微智能車，以便為智能車多車交互問題的研究實驗提供支持。

(二)技術方案

一種基于視聽覺信息的縮微智能車，其包括：圖像采集模塊、車輛交互模塊、中心模塊和運動執行模塊；所述圖像采集模塊連接所述中心模塊，用于在所述縮微智能車自主駕駛過程中，采集所述縮微智能車前后方的視頻圖像，并將所述視頻圖像發送給所述中心模塊；所述車輛交互模塊連接所述中心模塊，用于根據所述中心模塊的交互控制信息，與其他車輛通過燈光和鳴笛聲進行信息交互，并將接收到的交互信息發送給所述中心模塊；所述中心模塊用于對所述視頻圖像和交互信息進行處理，根據處理結果進行駕駛決策，進而生成運動控制信息；所述運動執行模塊連接所述中心模塊，用于根據所述運動控制信息，實現所述縮微智能車的變速和轉向。

優選地，所述縮微智能車還包括：傳感器模塊；所述傳感器模塊連接所述中心模塊，用于測定所述縮微智能車的實際行進速度和方向，并將測定結果反饋給所述中心模塊。

優選地，所述傳感器模塊包括：陀螺儀和光電碼盤；所述陀螺儀用于通過測量所述縮微智能車的姿態角測定所述縮微智能車的實際行進方向；所述光電碼盤用于通過測量車輪的轉速測定所述縮微智能車的實際行進速度。

優選地，所述縮微智能車還包括：通信模塊；所述通信模塊連接所述中心模塊，用于通過無線通信方式實現對所述縮微智能車的實時跟蹤和控制。