[發明專利]一種多傳感器融合的無人車探測避障系統及避障方法

在審

• 申請號: 202011118655.0
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112180941A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 李華京;陳禹伸
• 申請（專利權）人: 壘途智能教科技術研究院江蘇有限公司;英智醫療科技南京有限公司;貝利爾科技發展南京有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 南京智造力知識產權代理有限公司 32382
• 代理人: 張明明

1.一種多傳感器融合的無人車探測避障方法，其特征在于，具體為：

車載電腦NUC通過控制總站調取無人車行駛路徑和導航地圖信息，ARM+FPGA控制器由前方盲區超聲波傳感器組確定運動盲區無障礙物時，無人車開始自動加速；

無人車開始啟動瞬間，根據天氣情況進入工況選擇模式：如果天氣良好，微波雷達、單線激光雷達傳感器以及CCD攝像機均工作，CCD攝像機和微波雷達向ARM+FPGA控制器傳輸遠距離障礙物信息，單線激光雷達傳感器向NUC傳輸近距離障礙物信息，所述障礙物信息經處理后，作為無人車自主導航的反饋距離信號；如果天氣惡劣，只有微波雷達工作，無人車根據反饋距離信號開始降速自主導航行駛；

無人車進入運動路線后，如果天氣良好，ARM+FPGA由接收的道路標志點，調整無人車進行正常行駛前的位姿，根據車載地圖信息正常行駛，向遠距離障礙物的前進方向靠近并實施避障；如果天氣惡劣，無人車進行中遠距離避障。

2.根據權利要求1所述的多傳感器融合的無人車探測避障方法，其特征在于，所述無人車在向遠距離障礙物靠近時，位于無人車前方和頂部的微波雷達與單線激光雷達配合，進行避障，具體為：微波雷達MR1和單線激光雷達L1配合探測前方道路的起伏，MR1先進行中遠距離探測，單線激光雷達L1進一步精確確認，確定起伏的深度和寬度；微波雷達MR1、MR2和單線激光雷達L1、L3配合，確定正前方是否存在障礙物：微波雷達MR2先進行中遠距離探測，發現疑似障礙物后由微波雷達MR1進行二次確認，疑似障礙物大致確定后再由單線激光雷達L1、L3進行精確位置確認；微波雷達MR1、MR2和單線激光雷達L3、L2配合，確定左前方是否存在障礙物：微波雷達MR2先進行中遠距離探測，發現疑似障礙物后由微波雷達MR1進行二次確認，疑似障礙物大致確定后再由單線激光雷達L3、L2進行精確位置確認；微波雷達MR1、MR2和單線激光雷達L3、L4配合，確定右前方是否存在障礙物：微波雷達MR2先進行中遠距離探測，發現疑似障礙物后由微波雷達MR1進行二次確認，疑似障礙物大致確定后再由單線激光雷達L3、L4進行精確位置確認。

3.根據權利要求2所述的多傳感器融合的無人車探測避障方法，其特征在于，當單線激光雷達L3探測到障礙物信息，進入單線激光雷達精確定位導航模式：

如果單線激光雷達L3和L1探測到前方道路存在起伏，若起伏的高度和寬度超過了無人車越過的要求，無人車進行前方躲避保護；如果起伏的高度和寬度在無人車能夠越過的范圍內，將按照設定的正常速度進行行駛；

如果單線激光雷達L1和L3探測到前方運動路徑中存在障礙物，無人車進行向左或向右的緊急避障讓行；如果沒有障礙物，無人車將加速至設定的正常速度行駛；

如果單線激光雷達L2和L3探測到左前方運動路徑中存在障礙物，無人車進行向右的緊急避障讓行；如果沒有障礙物，無人車將加速至設定的正常速度行駛；

如果單線激光雷達L4和L3探測到右前方運動路徑中存在障礙物，無人車進行向左的緊急避障讓行；如果沒有障礙物，無人車將加速至設定的正常速度行駛。

4.根據權利要求1所述的多傳感器融合的無人車探測避障方法，其特征在于，所述無人車進入運動路線后，無人車后方的單線激光雷達和微波雷達時刻檢測后方的環境，若判斷后方存在障礙物向無人車靠近，進行后方避障保護。

5.根據權利要求1所述的多傳感器融合的無人車探測避障方法，其特征在于，所述無人車進入運動路線后，前方盲區超聲波傳感器組和后方盲區超聲波傳感器組時刻檢測盲區的環境，若判斷有臨時的障礙物向無人車盲區靠近，進行盲區避障保護。

6.根據權利要求1所述的多傳感器融合的無人車探測避障方法，其特征在于，所述CCD攝像機在無人車正常運行時，對運動方向兩邊的各種導航標志進行讀取，ARM+FPGA控制器處理后，作為高速無人車運行的導航標志。

7.根據權利要求1所述的多傳感器融合的無人車探測避障方法，其特征在于，所述CCD攝像機在無人車正常運行時，對無人車到達的站點標志進行讀取，實現無人車的自動行走、位置追蹤和調度。