[發明專利]道路施工車的路況自動識別系統

在審

• 申請號: 201310257272.5
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103523015A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 李遵杰;周愛明
• 申請（專利權）人: 廣東惠利普路橋信息工程有限公司
• 主分類號: B60W30/14
• 分類號: B60W30/14;B60W40/06
• 代理公司: 東莞市眾達專利商標事務所(普通合伙) 44251
• 代理人: 皮發泉

技術領域

本發明涉及自動檢測領域技術，尤其是指一種道路施工車的路況自動識別系統。

背景技術

由于基于路況識別的控制算法和控制策略對車輛的自適應控制效果和車輛的安全性能夠起到明顯的改進作用，所以實時路況識別技術近年來在國外得到了一定的發展，研究者們研究出多種不同的方法實現對路況的識別。隨著汽車保有量的迅速增加，交通安全問題日益突出。障礙物信息獲取是路況識別的重要功能之一，也是行車安全不可或缺的基本條件。前方行駛的車輛是最常見的障礙物，利用路況識別技術實時、有效地獲取前方車輛的信息是保持安全車距，防止發生碰撞事故，保證行車安全的先決條件。

通過試驗儀器來直接對路面的附著系數進行測量是一種最簡單的方法。20世紀70年代在英國、瑞典等國家就己經有了可以測量路面附著系數的設備，經過多年的發展不斷得到完善，其種類和測量原理也不盡相同。但測定道路附著系數的試驗存在可重復性差、成本較高及影響因素多等問題，給精確確定附著系數造成了一定困難。

有研究人員將光學傳感器裝備在汽車的前部，通過對地面反射光進行頻譜分析來對路面進行評估，便于汽車的控制系統采取相應的策略。但光學傳感器對工作環境的要求較苛刻，且受外部影響的因素較多，使用存在局限性。

發明內容

有鑒于此，本發明針對現有技術存在之缺失，其主要目的是提供一種道路施工車的路況自動識別系統，由車載超聲波測距模塊、光電傳感器檢測模塊和圖像采集與識別模塊組成的路況檢測與識別系統，使用方便，性能可靠，提高駕駛的安全性。

為實現上述目的，本發明采用如下之技術方案：

一種道路施工車的路況自動識別系統，包括下位機和上位機，該下位機連接有超聲波測距系統和光電傳感器電路，該上位機連接有攝像頭和路徑規劃與控制系統；采用超聲波測距系統檢測在有效范圍內是否有障礙物，判斷是否需要轉彎，并判定方向或避障；采用光電傳感器電器控制施工車輛在安全的范圍內行駛并實時糾偏；采用攝像頭采集環境圖像信息，由下位機進行超聲波檢測信號和光電傳感器檢測信號的處理，由上位機進行數字圖像處理，給出施工車輛的路徑規劃與控制信息。

優選的，所述下位機選用80C196KC單片機。

優選的，所述超聲波測距系統包括連接于下位機的超聲波換能器和收發器，超聲波換能器分為發射器和接收器兩種；由發射器和接收器控制超聲波的發射與接收，由下位機完成確定超聲波換能器的輪流工作順序、發射時間控制和將返回值送給控制系統。

優選的，所述超聲波換能器和收發器有四組，分別安裝于施工車輛的左前方、右前方、左后方和右后方，各收發器通過多路選擇開關連接下位機。

優選的，所述光電傳感器電路包括連接于下位機的發光元件和接收元件，發光元件發出紅外線，利用接收元件檢測反射光的強度并判斷施工車輛在道路中的位置，然后把檢測信號送入下位機。

優選的，所述發光元件使用紅外線LED，接收元件使用光電二極管。

優選的，所述攝像頭為USB攝像頭。

優選的，所述上位機安裝有圖像采集與識別系統，采用BP?神經網絡算法來進行不同光照下、各種陰影中及模糊臟污路徑的識別，判斷出道路中的道路信息和障礙物信息，并傳送給路徑規劃與控制系統進行計算。

本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果，具體而言，由上述技術方案可知，本文在傳感器技術應用的基礎上，?結合微機控制原理和數字圖像處理技術，以模塊化的思想設計了由車載超聲波測距模塊、光電傳感器檢測模塊和圖像采集與識別模塊組成的路況檢測與識別系統。該系統使用方便，性能可靠，道路施工車可以實時監控路況，為駕駛員提供參考，提高駕駛的安全性。

為更清楚地闡述本發明的結構特征和功效，下面結合附圖與具體實施例來對本發明進行詳細說明。

附圖說明

圖1是本發明之實施例的系統工作原理框圖；

圖2是本發明之實施例的4路超聲波測距系統結構框圖；

圖3（a）是本發明之實施例中超聲波測距子程序流程圖；

圖3（b）是本發明之實施例的中斷服務程序框圖；

圖4是是本發明之實施例的光電傳感器原理圖。

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附圖標識說明：

10、下位機???????????????????11、超聲波測距系統

111、多路選擇開關111???????????112、收發器112

12、光電傳感器電路??????????20、上位機