[發(fā)明專利]一種利用超聲波護欄的無人駕駛車觸覺停站方法與裝置

在審

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• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN109466480A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設計）人: 陳超;黃駿;丁倩云;楊小棟;毛小飛
• 申請（專利權）人: 深圳市海梁科技有限公司
• 主分類號: B60R19/02
• 分類號: B60R19/02;B60R21/34;B60W30/09;B60W30/095;B60T7/22
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本發(fā)明涉及一種利用超聲波護欄標定的無人駕駛車觸覺停站方法與裝置。本發(fā)明通過在無人駕駛車的車頭安裝環(huán)狀護欄來進行觸覺感知，并在護欄上安裝超聲波發(fā)射器進行觸碰前的預警探測。根據(jù)超聲波信號能對路況進行感知，判斷障礙，停站時也能提前感知路樁的位置。在遇到突發(fā)情況如不可避免的碰撞等，護欄將起到對行人和車輛本身的保護作用。

技術領域

本發(fā)明是一種涉及超聲波護欄標定的無人駕駛車觸覺停站方法與裝置，本發(fā)明可用于無人駕駛車的障礙識別、安全保護、進站停車等領域。

背景技術

無人駕駛車使用傳感器技術，利用信息融合感知車輛自身狀態(tài)及周圍環(huán)境，并通過自動操作執(zhí)行機構來控制自身的行為。具有自然環(huán)境感知與智能行為決策能力的無人駕駛車輛，是集傳感技術、自動控制、人工智能、視覺計算、程序設計、組合導航和信息融合等眾多技術為一體的智能化系統(tǒng)。可以完成包括加速、減速、前進、后退及轉向等常規(guī)車輛功能，以及定位、路徑規(guī)劃、路徑跟蹤、環(huán)境感知、自主決策、通信等自主行為。無人駕駛車輛作為室外輪式機器人的一種，其關鍵技術與輪式機器人基本相同，但也具有一些應用相關的特點。無人駕駛車停站過程中主要用到定位技術、近距離障礙識別和車輛主動防碰撞控制系統(tǒng)技術。定位技術是無人駕駛車輛行駛的基礎，目前常用的技術包括線導航、磁導航、無線導航、視覺導航、GPS導航、激光導航、慣性導航等。進站過程用的最普遍的方法是磁釘，需要破路，工程費用比較大。無人駕駛車在行駛中將應用到無線探測技術、激光探測、雷達探測、機器視覺、紫光探測、超聲波探測、以及最后的護欄防護技術，其應用距離依次遞減。在車頭前方90米之外無人駕駛車使用無線電探測，可以是5G/WiFi或手環(huán)等穿戴電子設備，當沒有任何情況時，無人駕駛車將作GPS/IMU定速巡航,當探測到行人時，車輛將減速1/8；在車頭前方60m~90m之間，無人駕駛車使用激光探測，探測到有人時，車輛將減速1/4；在車頭前方30m~60m之間，車輛使用雷達探測，探測到有人時，車輛將減速1/2；距車頭前方10m~30m之間，無人駕駛車使用機器視覺技術，當探測到有人時，車輛將作點剎提醒；在5m~10m之間，車輛使用紫外線探測，當探測到有人時，將作普通剎車；在2m~5m之間，車輛使用超聲波探測，探測到有人時，車輛將踩死剎車。車頭前方兩米之間的空間有一個彈性護欄提供，這7道防線共同協(xié)作，每一個傳感器在自己的管轄范圍內話語權大，但不代表其它區(qū)域說了不算，因為不能100%保證傳感器不犯錯誤，采用幅度與時區(qū)的加權融合，保證了車輛行駛安全，而本專利設計的超聲波軟護欄則是車輛安全的最后一道防線。

近年來無人駕駛技術方興未艾,在民用、軍事、科學研究等領域有廣泛的應用前景。無人駕駛車輛的研究涉及多個先進技術的領域，可以促進多學科交叉融合，并能夠有效引導相關關鍵技術的研究。隨著計算機、傳感器、控制與導航技術的飛速發(fā)展，其研究不斷向可行性與實用性方向邁進，相關的研究成果將在確保國家安全與公共安全、推動信息服務與相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及提高國民生活和健康水平做出重要貢獻。因此無人駕駛車輛的研究具有重要的理論意義和實用價值，發(fā)展我國無人駕駛車輛技術，具有極大的必要性和迫切性。就目前對無人駕駛車安全行駛地迫切要求來看，該發(fā)明市場前景非常廣闊。

發(fā)明內容

本發(fā)明是一種利用超聲波軟護欄標定的無人駕駛車觸覺停站方法與裝置，涉及超聲波探測技術、機器觸覺技術、傳感器技術等，由超聲波探測模塊、彈性護欄模塊、觸覺傳感器、電源線、傳輸線所組成。

1、外形特征設計：整個裝置外形是一段由特殊材料制作的弧形彈性護欄（如圖1）。護欄分為內外兩層，外層表面為麻花狀的紋路，便于把被撞行人帶離地面，內部是中空的，用以安裝超聲波探測設備，觸覺傳感器，數(shù)據(jù)傳輸線和電源線。具體功能如下：

①接觸預警：車頭的弧形護欄距離車頭大概1.3m左右，將車頭與行人隔開，行人看到后即能反映即將與無人車接觸；