[發(fā)明專利]應(yīng)用于封閉場地?zé)o人駕駛貨運車輛上的自動引導(dǎo)系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2019-07-06
• 公開（公告）號: CN110262508A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 畢艷飛;廖志闖
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳數(shù)翔科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 牡丹江市丹江專利商標(biāo)事務(wù)所(特殊普通合伙) 23205
• 代理人: 張雨紅

1.一種應(yīng)用于封閉場地?zé)o人駕駛貨運車輛上的自動引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于：所述的自動引導(dǎo)系統(tǒng)包括定位系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、決策系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，

定位系統(tǒng)，采用GPS和慣導(dǎo)作為主定位系統(tǒng)，并采用車載傳感器組以及路側(cè)傳感器組的組合作為輔助定位系統(tǒng)，用于將主定位系統(tǒng)和輔助定位系統(tǒng)實時獲得的車輛中心點的位姿信息上傳給決策系統(tǒng)；

感知系統(tǒng)，采用激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、視覺攝像頭組合，用于對車道進(jìn)行監(jiān)測，對障礙物進(jìn)行檢測、識別分類以及運行速度的判斷，并將判斷出的信息上傳給決策系統(tǒng)；

決策系統(tǒng)，結(jié)合定位系統(tǒng)與感知系統(tǒng)上傳的數(shù)據(jù)信息對車輛進(jìn)行決策，用于進(jìn)行局部路徑規(guī)劃，其中，局部路徑規(guī)劃是采用螺旋曲線生成軌跡的方法。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于封閉場地?zé)o人駕駛貨運車輛上的自動引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于：所述定位系統(tǒng)中，主定位系統(tǒng)包括在貨運車輛的車頭、車尾的箱體頂部各設(shè)置的一個GPS天線，在車身中部選用安裝陀螺儀慣導(dǎo)作為主定位系統(tǒng)；并且輔助定位系統(tǒng)的車載傳感器組包括在車頭、車尾分別設(shè)置的3個激光雷達(dá)、4個攝像頭、3個毫米波雷達(dá)的組合作為輔助定位系統(tǒng)，車頭或車尾分別設(shè)置一個箱體，箱體的頂面設(shè)置4個攝像頭，且4個攝像頭均勻排布成一條直線，箱體外側(cè)面中部設(shè)置3個激光雷達(dá)，且3個激光雷達(dá)均勻排布成一條水平直線，箱體外側(cè)面下部設(shè)置3個毫米波雷達(dá)，且3個毫米波雷達(dá)均勻排布成一條水平直線；輔助定位系統(tǒng)的路測傳感器組為安裝在場地內(nèi)的激光雷達(dá)；

通過主動定位系統(tǒng)和輔助定位系統(tǒng)共同提供穩(wěn)定準(zhǔn)確的位姿信息和速度信息；在碼頭空曠的環(huán)境情況下，利用GPS的定位結(jié)果并結(jié)合傳感器組的組合定位結(jié)果，輸出定位結(jié)果；當(dāng)GPS信號有遮擋的位置，如岸橋下面、軌道吊下面、堆場附近等特殊區(qū)域，通過路側(cè)傳感器組進(jìn)行車輛的輔助定位，保證無人駕駛車輛在整個碼頭場景中都能夠有一個穩(wěn)定準(zhǔn)確的位姿信息，將確定的定位信息上傳給決策系統(tǒng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于封閉場地?zé)o人駕駛貨運車輛上的自動引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于：所述的感知系統(tǒng)，利用車頭、車尾的激光雷達(dá)組對障礙物的距離進(jìn)行測量，并估算出障礙物的運行速度；利用車載攝像頭組對障礙物進(jìn)行檢測、識別分類以及車道檢測，利用毫米波雷達(dá)組對障礙物的運行速度信息進(jìn)行準(zhǔn)確測量；通過多傳感器的融合對障礙物的檢測及分類，然后輸出檢測到的障礙物距離，障礙物的速度信息及尺寸信息，將得到的障礙物信息上傳給決策系統(tǒng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于封閉場地?zé)o人駕駛貨運車輛上的自動引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于：所述的決策系統(tǒng)采用帶有GPU的工業(yè)控制器進(jìn)行決策。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用于封閉場地?zé)o人駕駛貨運車輛上的自動引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于：所述的控制系統(tǒng)采用帶有GPU的工業(yè)控制器進(jìn)行決策，

首先，接收決策系統(tǒng)下發(fā)的路徑點作為參考點，將這些參考點信息轉(zhuǎn)換成實際的控制命令，即車輪的轉(zhuǎn)角和速度；

然后，將控制命令下發(fā)給實際執(zhí)行機構(gòu)的控制器，控制系統(tǒng)不斷地對路徑偏差、速度偏差以及車輛的轉(zhuǎn)角進(jìn)行矯正，完成對車輛的控制，實現(xiàn)軌跡的跟蹤，使得車輛能夠正確的按照決策系統(tǒng)給出的目標(biāo)軌跡運行，并正常到達(dá)目標(biāo)點。

6.一種利用上述權(quán)利要求的系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用于封閉場地?zé)o人駕駛貨運車輛上的自動引導(dǎo)方法，其特征在于：所述的方法包括以下步驟：

步驟一、通過定位系統(tǒng)將主定位系統(tǒng)和輔助定位系統(tǒng)實時獲得的車輛中心點的位姿信息，并上傳給決策系統(tǒng)；其中，定位系統(tǒng)包括主定位系統(tǒng)個輔助定位系統(tǒng)，采用GPS和慣導(dǎo)作為定位系統(tǒng)主定位系統(tǒng)，并采用車載傳感器組以及路側(cè)傳感器組的組合作為輔助定位系統(tǒng)；

步驟二、通過感知系統(tǒng)對車道進(jìn)行監(jiān)測，對障礙物進(jìn)行檢測、識別分類以及運行速度的判斷，并將判斷出的信息上傳給決策系統(tǒng)；其中，感知系統(tǒng)采用激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、視覺攝像頭組合的形式；

步驟三、通過決策系統(tǒng)接收定位系統(tǒng)與感知系統(tǒng)上傳的數(shù)據(jù)信息對車輛進(jìn)行決策，進(jìn)行局部路徑規(guī)劃；

步驟四、通過控制系統(tǒng)根據(jù)決策系統(tǒng)規(guī)劃的局部路徑參考點信息計算出控制命令，將控制命令下發(fā)給執(zhí)行機構(gòu)，控制命令包括車輪的目標(biāo)角度和目標(biāo)速度。