[發明專利]一種穩定可靠自動避障的智能小車及速度控制方法

有效

• 申請號: 201910252408.0
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109947106B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 楊兆驊
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;B62D63/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

1.一種穩定可靠自動避障的智能小車，其特征在于：包括底盤、電機驅動電路板、電池、車輪、電源開關、電機、控制器、超聲波傳感器；超聲波傳感器安裝在小車車頭的正中、左邊和右邊，分別用于小車前方、左方、右方測距；電池安裝在底盤下側，電池通過導線和控制器相連，控制器輸出電壓，供給三個超聲波傳感器；車輪位于小車兩側，分別由電機控制，電機由電機驅動電路板提供驅動信號；

當打開電源開關小車行駛時，車頭左、右、正中這三個超聲波傳感器分別實時測距，距離信號傳到控制器內進行數據融合，當檢測到小車靠近障礙物時，控制車速和/或方向；

所述的數據融合：設D01為小車車頭正中的超聲波傳感器實測的距離，D02小車車頭左邊的超聲波傳感器實測的距離，D03為小車車頭右邊的超聲波傳感器實測的距離，設置門檻距離D0、減速距離D1和轉向距離D2，其中D1D2；

在實測的距離D01D1時，小車以最大速度Vmax行駛；此過程中左右超聲波傳感器實時測距，若左邊的超聲波傳感器實測的距離D02小于門檻距離D0，向右調整；若右邊的超聲波傳感器實測的距離D03小于門檻距離D0，向左調整；若左右傳感器測得距離均小于門檻距離D0，繼續直行；

當實測的距離D01≦D1，且D01D2時，按以下方法進行速度智能緩沖控制：

其中，V為小車行駛速度，x=D01，即x為小車車頭正中的超聲波傳感器實測的距離D01；

在實際距離D01D2時停止，重復左右測距，當左邊距離D02大于右邊距離D03時左轉，當左邊距離D02小于右邊距離D03時右轉，隨后重復檢測與前方障礙物距離，如果D01D1，則直行；否則小車繼續重復左右測距，并根據左右距離調整小車方向，直到D01D1時直行。

2.根據權利要求1所述的一種穩定可靠自動避障的智能小車，其特征在于：所述的電機驅動電路板電路采用4個達林頓功率管，構成小車電機驅動電路，并采用4個二極管對達林頓功率管進行保護。

3.一種穩定可靠自動避障的智能小車的速度控制方法，其特征在于：設D01為小車車頭正中的超聲波傳感器實測的距離，D02小車車頭左邊的超聲波傳感器實測的距離，D03為小車車頭右邊的超聲波傳感器實測的距離，設置門檻距離D0、減速距離D1和轉向距離D2，其中D1D2；

在實測的距離D01D1時，小車以最大速度Vmax行駛；此過程中左右傳感器實時測距，若左邊的超聲波傳感器實測的距離D02小于門檻距離D0，向右調整；若右邊的超聲波傳感器實測的距離D03小于門檻距離D0，向左調整；若左右傳感器測得距離均小于門檻距離D0，繼續直行；

當實測的距離D01≦D1，且D01D2時，按以下方法進行速度控制：

其中，x=D01，即x為小車車頭正中的超聲波傳感器實測的距離D01；

在實際距離D01D2時停止，重復左右測距，當左邊距離D02大于右邊距離D03時左轉，當左邊距離D02小于右邊距離D03時右轉，隨后重復檢測與前方障礙物距離，如果D01D1，則直行；否則小車繼續重復左右測距，并根據左右距離調整小車方向，直到D01D1時直行。