[發明專利]一種無人農業車輛田間遇障速度控制方法

有效

• 申請號: 201810082768.6
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108674185B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 薛金林;范博文;夏成楷;鄒軍;林相澤
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: B60K31/02
• 分類號: B60K31/02;B60R21/0134
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種無人農業車輛田間遇障速度控制方法，包括一下步驟：獲取障礙物信息并輸入當前車速、建立時空柵格模型、在時空柵格模型上獲取障礙物的占用柵格、獲取無人農業車輛與障礙物的碰撞距離、將碰撞距離與障礙物信息輸入至云推理器，云推理器根據上述定量參數調整無人農業車輛的行駛速度，無人農業車輛的行駛速度調整之后，重新計算調整之后的障礙物與無人農業車輛并對無人農業車輛進行進一步的調整。本發明將無人農業車輛及障礙物的信息定性參數轉化成定量參數，輸入至云推理器，云推理器根據上述定量參數調整無人農業車輛的控制速度，用以避開障礙物，實現無人作業。

技術領域

本發明涉及農業機械自動作業領域，具體涉及一種無人農業車輛田間遇障速度控制方法。

背景技術

隨著電子信息技術的不斷發展，農業車輛自動化與智能化發展得以大力推進。對于沒有駕駛員的無人農業車輛(拖拉機或農業機械)，它們的自動化與智能化程度要求更高，在非結構化、不確定、復雜的農業生產環境中，安全避障是無人農業車輛的重要功能之一。

鑒于農業車輛在田間作業時一般具有明確的作業任務與作業路線且作業速度較低，本發明提出一種無人農業車輛田間作業遇障后的速度控制方法。

發明內容

為解決現有技術中的不足，本發明提供無人農業車輛田間遇障速度控制方法，解決了無人農業車輛在田間作業時能夠主動避開障礙物的技術問題。

為了實現上述目標，本發明采用如下技術方案：

一種無人農業車輛田間遇障速度控制方法，采用以下步驟：

S1:獲取障礙物信息并輸入當前車速：所述障礙物信息包括障礙物的運動速度、運動方向及障礙物的初始位置；

S2：建立時空柵格模型：具體做法是：以XY平面表示零時刻無人農業車輛及障礙物的位置，以垂直于XY平面的縱軸作為時間軸TIME，則無人農業車輛及障礙物處于XY平面及時間軸TIME形成的長方體空間內，以平面TIME＝t將所述長方體空間截成若干個柵格；

S3：在時空柵格模型上獲取障礙物的占用柵格：具體做法是：將無人農業車輛定義為一點，將障礙物定義為半徑為r的圓形區域，所述r的值由障礙物的危險度確定，此時障礙物的運動在時空柵格模型上定義為一個柱體，而無人農業車輛的運動路線在時空柵格模型上則定義為一條空間線，則無人農業車輛與障礙物的碰撞轉變為所述長方體空間內空間線與柱體相交的問題；

S4：獲取無人農業車輛與障礙物的碰撞距離：當檢測到障礙物出現時，開始捕捉障礙物信息，假設相鄰兩次捕捉障礙物信息之間，障礙物信息不發生變化，則障礙物在時空柵格模型上記為若干個坐標，使用自回歸算法對障礙物信息的時間內障礙物運動路線進行擬合，并推導出障礙物路徑預測曲線、建立障礙物的空間柱體方程，將障礙物的空間柱體方程結合S3中的無人農業車輛的運動路線求解得到碰撞距離L*；

S5：將碰撞距離L*與障礙物信息輸入至云推理器；具體做法是：將碰撞距離L*、障礙物的危險度及無人農業車輛速度轉化為定量參數輸入至云推理器；

S6：云推理器根據碰撞距離L*、障礙物的危險度及無人農業車輛速度調整無人農業車輛的行駛速度；

S7：無人農業車輛的行駛速度調整之后，重新計算調整之后的障礙物與無人農業車輛之間的距離L′，當距離L′大于或等于零時，表示障礙物遠離無人農業車輛，無人農業車輛可恢復正常行駛速度，當距離L′小于零時，表示障礙物有靠近無人農業車輛的趨勢時，則保持調控后的速度不變，直至障礙物遠離或產生新的碰撞預測點。

具體的，前述的一種無人農業車輛田間遇障速度控制方法，所述S5中的云推理器使用雙條件多規則處理器，所述雙條件多規則處理器包括前件云與后件云。