[發明專利]一種縮微智能車系統

在審

• 申請號: 201610864680.0
• 申請日: 2016-09-29
• 公開（公告）號: CN107291074A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 湯淑明;李朋;盧佳琳;章凡壽
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 喬東峰

技術領域

本發明涉及車輛自動駕駛技術領域，特別是一種縮微智能車系統。

背景技術

無人駕駛汽車，也稱智能汽車，是一種能夠實現自主駕駛的輪式移動機器人，是一個集環境感知、規劃決策、運動控制等功能于一體的高度智能化、信息化系統。無人駕駛汽車的研究目的是使計算機代替人來完成車輛駕駛任務，彌補人工駕駛的不足，實現車輛的安全、可靠、高效的駕駛。無人駕駛汽車將有效減輕駕駛員的負擔，減少駕駛員疲勞駕駛的現象，有利于提高交通安全；同時，配合城市交通控制系統，可以合理分配交通流，實現交通系統的順暢運行。

縮微智能車是無人駕駛汽車的縮小版本，縮微的僅僅是物理尺寸與經濟成本，卻能夠保持車輛的駕駛行為與交通特性，實現自主駕駛，相關研究成果可為智能駕駛技術的研究提供參考和借鑒。并且，可以通過縮微智能車來模擬局部城市交通流狀況，進而研究多智能車交互行為認知模型及相應的調控方法，使智能駕駛和多車交互成為可能，并為大型無人駕駛車輛多車交互及城市智能交通提供基本理論依據或技術支撐。縮微智能車由于集中運用了自動控制、計算機視覺、人工智能、傳感器、電路電子等技術，已經成為了科研和教學領域中多學科交叉研究的載體和實驗平臺。

現有的縮微智能車平臺大多采用自主開發的模式，各研究機構獨立開發自己的硬件平臺，所采用的功能模組之間接口各異，沒有統一的接口標準，致使相同類型的模塊在不同的縮微智能車平臺上無法通用。這樣不僅會產生硬件開發層面大量的重復性勞動，使開發人員不單需要進行算法設計和功能開發，也要兼顧硬件開發。

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提供一種模塊化、可組合的具有自主駕駛功能的縮微車。利用軟件層面的模塊化結構，可以方便的完成單車的自主行駛和多車的編隊控制。對于單車的自主行駛，僅依靠自身的感知模塊采集縮微交通環境的車道信息并利用控制與決策模塊產生控制便可實現。對于多車的復查交通車流狀況模擬，只需要構建一個總的控制決策模塊分別連接至各個獨立的縮微智能車的感知模塊和下層模塊接口即可構成一個基于多車的無人駕駛交通縮微交通環境仿真平臺。

(二)技術方案

本發明提供了一種縮微智能車系統，包括執行機構、傳感器和控制系統，所述控制系統包括上層部分和下層部分，上層部分包括環境感知模塊、控制決策模塊和接口模塊，所述下層部分包括指令接口模塊和傳感器信號采集模塊：

所述環境感知模塊用于檢測所述縮微智能車的自身狀態信息和其所處的環境信息；

所述控制決策模塊用于根據所述縮微智能車的自身狀態信息和其所處的環境信息以及下層部分傳來的信息計算出控制指令；

所述接口模塊，用于所述上層部分和下層部分的信息交換傳遞；

所述指令接口模塊，用于接收所述控制指令，以使所述執行機構執行所述控制指令；

所述傳感器信號采集模塊，用于采集所述傳感器檢測的信號。

上述系統中，所述上層部分的各模塊由嵌入式計算機構成。

上述系統中，所述下層部分的各模塊由單片機構成。

上述系統中，所述傳感器包括超聲波傳感器和速度傳感器。

上述系統中，所述上層部分的各模塊由通用計算機的處理器實現。

上述系統中，所述上層部分和下層部分的各個模塊提供統一的外部接口。

(三)有益效果

本發明提供了一種模塊化的結構，其上層部分主要完成一些復雜的、計算量較大的計算任務，由性能強勁的通用計算機平臺實現，而下層主要完成一些簡單、低速信號的處理工作，這樣分層的設計有助于發揮不同平臺的優勢以實現優勢互補。

環境感知模塊、控制決策模塊、底層接口模塊都是在上層的通用計算機平臺上以可升級的軟件形式實現，開發升級也因此變得簡單。在通用的軟件開發平臺上開發各個模塊，同時各個模塊也提供統一的外部接口以構成原子模塊，組合這些原子模塊可以實現多車的編隊行駛，也可實現對交通環境的模擬。

附圖說明

圖1為本發明縮微智能車系統的結構框圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明作進一步的詳細說明。

圖1為本發明縮微智能車系統的結構框圖，如圖所示，該系統包括執行機構106、傳感器107和控制系統，所述控制系統包括上層部分和下層部分，上層部分包括環境感知模塊101、控制決策模塊102和接口模塊103，所述下層部分包括指令接口模塊104和傳感器信號采集模塊105：