[發明專利]一種具有環境感知能力的全自動輪式載人裝置

有效

• 申請號: 201610089156.0
• 申請日: 2016-02-17
• 公開（公告）號: CN105644455B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 陳楊瓏
• 申請（專利權）人: 南京楚卿電子科技有限公司
• 主分類號: B60R11/02
• 分類號: B60R11/02;G01S13/93
• 代理公司: 南京蘇創專利代理事務所(普通合伙) 32273
• 代理人: 王華

本發明公開了一種具有環境感知能力的全自動輪式載人裝置，包括載人車和安裝在載人車上的毫米波雷達三維環境感知系統；毫米波雷達三維環境感知系統包括毫米波雷達、旋轉機械裝置、控制單元和數據處理單元；旋轉機械裝置包括第一旋轉軸、旋轉盤和第二旋轉軸。本全自動輪式載人裝置結構簡單實用，能實現前方無死角掃描覆蓋，且具有控制精確、定位精確度高、實時性好等優點。

技術領域

本發明涉及載客領域，具體涉及一種具有環境感知能力的全自動輪式載人裝置。

背景技術

寬闊的街道帶動了城市發展，為人們的出行提供了方便，隨著科技的發展，交通智能化的概念被提出，對智能車輛的研究也越來越多。

智能車輛環境感知系統的主要功能是通過傳感器獲取車輛以及環境信息，具體為車輛的位姿及狀態信息獲取、結構化公路中車道線及車道邊沿的識別與跟蹤、交通標志及交通信號的識別與跟蹤、車輛周圍障礙物的識別與跟蹤(其中包括動態及靜態障礙物，如行人、障礙車輛等)以及車輛行駛路面的交通狀況分析等。

載人裝置，主要指載人車作為一種移動性服務設備，在其上設置智能車輛環境感知系統以提高其安全、多功能化等綜合性能是目前必然的發展趨勢。但是，現在的環境感知系統往往存在感知維度不足、計算精度不高、實時性不強等問題。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種具有環境感知能力的全自動輪式載人裝置。

本發明的目的采用以下技術方案來實現：

一種具有環境感知能力的全自動輪式載人裝置，包括載人車和安裝在載人車上的毫米波雷達三維環境感知系統；毫米波雷達三維環境感知系統包括毫米波雷達、旋轉機械裝置、控制單元和數據處理單元；旋轉機械裝置包括第一旋轉軸、旋轉盤和第二旋轉軸，第一旋轉軸豎直布置且與旋轉盤的中心固接，所述第一旋轉軸通過第一步進電機驅動旋轉；由第二步進電機驅動旋轉的第二旋轉軸水平套裝在軸承座內，所述軸承座通過2個豎直布置的支撐軸固接在旋轉盤上；所述第二旋轉軸的中點處設置有連接部，所述連接部垂直于第二旋轉軸且與第二旋轉軸一體成型，毫米波雷達與連接部垂直固接；所述毫米波雷達的自身固有掃描平面垂直于旋轉盤所在平面，且掃描范圍角為±30°；所述旋轉盤在布置支撐軸的一側有切口，切口所在的直線平行于第二旋轉軸所在的直線，且任一支撐軸與切口所在直線的距離小于50mm；所述第一步進電機和第二步進電機均通過單片機來控制，單片機用于接收控制命令，并將控制命令轉化為控制信號發送給電機，同時根據裝置的初始位置和兩個步進電機轉過的角度計算出旋轉機械裝置的當前位置，并將旋轉機械裝置的當前位置狀態反饋給數據處理單元；所述旋轉機械裝置整體在第一步進電機的帶動下面向車輛前進方向做水平180°的周期往返運動，同時毫米波雷達在第二步進電機的帶動下面向車輛前進方向做豎直180°的周期往返運動；

數據處理單元包括數據采集子單元、延時修正子單元和坐標輸出子單元；數據采集子單元接收毫米波雷達測量得到的其與目標的距離值ρ，同時接收單片機發送的垂直旋轉角α和水平旋轉角β，以及毫米波雷達的自身掃描角θ；設毫米波雷達對某一目標的讀數為(ρ，α，β，θ)，并定義：當雷達處于水平位置時α＝0°，當雷達處于水平位置上方時α值為正，雷達處于水平位置下方時α值為負，當第二旋轉軸與載人車正前方方向垂直時β＝0°，當雷達位于β＝0°的右側時β為正值，當雷達位于β＝0°的左側時β為負值；當毫米波雷達的自身掃描方向與毫米波雷達所在平面垂直時θ＝0°，當自身掃描方向位于θ＝0°的上方時θ為正值，當自身掃描方向位于θ＝0°的下方時θ為負值；

優選地，延時修正子單元包括距離測量修正模塊、水平掃描修正模塊和垂直掃描修正模塊：距離測量修正模塊，用于對距離值ρ的測量值進行針對雷達檢測波往返過程中延時效應的修正，其輸出的修正因子為：