[發(fā)明專利]基于多傳感器融合的智能車輛運(yùn)行系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910694046.0
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110515377A
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋受俊;張艷偉
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;B60R1/00;B60R16/023;B62D15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

基于多傳感器融合的智能車輛運(yùn)行系統(tǒng)，包括：無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、傳感器模塊、核心處理模塊、電源管理模塊、顯示模塊。電源管理模塊通過DC?DC斬波電路(直流轉(zhuǎn)直流)將電池電壓轉(zhuǎn)換為各模塊工作需要的電壓；傳感器模塊通過攝像頭傳感器、超聲波傳感器、電磁傳感器采集周圍環(huán)境信息；核心處理模塊綜合處理環(huán)境信息并通過PID算法(Proportion Integral Differential)和脈寬調(diào)制PWM波(Pulse width modulation wave)對無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行控制；顯示模塊顯示攝像頭采集到的圖像。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣工程及其自動(dòng)化、智能控制領(lǐng)域，具體涉及一種基于多傳感器融合的智能車輛運(yùn)行系統(tǒng)。

背景技術(shù)

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對于生活中接觸到的機(jī)器的智能化程度的要求越來越高，而智能化在汽車行業(yè)應(yīng)用最典型的例子就是無人駕駛汽車，同時(shí)無人駕駛汽車也代表著整個(gè)汽車行業(yè)最新的發(fā)展趨勢，現(xiàn)如今，各大汽車公司也在積極研究著自己的無人駕駛汽車。

申請公布號為CN103926922A的中國專利公布了一種智能車的控制監(jiān)測系統(tǒng)，該智能車控制監(jiān)測系統(tǒng)僅僅通過攝像頭采集周圍環(huán)境的信息，并根據(jù)采集到的環(huán)境信息控制智能汽車的運(yùn)行，但是攝像頭采集到的圖像信息容易受到光線和地形的影響，這就給圖像信息的處理帶來了很大的難度，因而僅僅采用攝像頭判斷周圍環(huán)境信息容易造成對周圍環(huán)境判斷不夠準(zhǔn)確的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述無人駕駛汽車對周圍環(huán)境判斷不夠準(zhǔn)確的問題，本發(fā)明提供了一種基于多傳感器融合的智能車輛運(yùn)行系統(tǒng)。

本發(fā)明涉及的智能車輛運(yùn)行系統(tǒng)采用如下技術(shù)方案：

基于多傳感器融合的智能車輛運(yùn)行系統(tǒng)包括：電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、傳感器模塊、核心處理模塊、電源管理模塊、顯示模塊；

所述核心處理模塊分別和所述傳感器模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、顯示模塊之間由信號傳輸線連接，所述核心處理模塊和這三個(gè)模塊之間信號的發(fā)送、接收都通過信號傳輸線完成；

所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用無刷直流電機(jī)的全橋驅(qū)動(dòng)電路，所述電機(jī)采用含傳感器的無刷直流電機(jī)；

所述傳感器模塊中含有三種傳感器，分別為攝像頭傳感器、超聲波傳感器、電磁傳感器；

所述電源管理模塊由多個(gè)DC-DC斬波電路(直流轉(zhuǎn)直流)組成；

所述顯示模塊采用OLED顯示屏。

基于多傳感器融合的智能車輛運(yùn)行系統(tǒng)，其具體實(shí)現(xiàn)過程如下：

步驟1：電源控制模塊輸入端接智能車輛蓄電池，電源控制模塊內(nèi)部的DC-DC斬波電路(直流轉(zhuǎn)直流)將蓄電池電壓轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)各個(gè)模塊能夠正常工作的電壓，通過電源線分別傳輸給對應(yīng)模塊；

步驟2：傳感器模塊采集車輛周圍的環(huán)境信息，傳感器模塊中包含多種傳感器，分別為攝像頭傳感器、超聲波傳感器、電磁傳感器。

攝像頭傳感器通過攝像頭采集周圍環(huán)境的圖像并通過信號傳輸線傳輸給核心處理模塊，所述核心處理模塊對圖像進(jìn)行二值化、濾波的處理并判斷得出智能車輛下一步的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，記為狀態(tài)1；

超聲波傳感器用于距離測定，在車輛運(yùn)行過程中由核心處理模塊控制超聲波傳感器向車輛前方發(fā)出超聲波信號，t秒后超聲波傳感器接收到返回的超聲波信號，核心處理模塊由公式(1)計(jì)算得到智能車輛前方的障礙物和車輛距離為L米，當(dāng)L<50米時(shí)，核心處理模塊控制車身轉(zhuǎn)向避開障礙物，此種狀態(tài)記為狀態(tài)2；

電磁傳感器的使用需要人工在智能車輛運(yùn)行沿線鋪設(shè)電磁導(dǎo)引線，電磁傳感器采集到電磁信號并通過信號傳輸線發(fā)送給核心處理模塊，核心處理模塊判斷得出車輛下一步的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，記為狀態(tài)3；