[發(fā)明專利]一種多傳感器融合的無人車探測(cè)避障系統(tǒng)及避障方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011118655.0
• 申請(qǐng)日: 2020-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN112180941A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李華京;陳禹伸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 壘途智能教科技術(shù)研究院江蘇有限公司;英智醫(yī)療科技南京有限公司;貝利爾科技發(fā)展南京有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/02
• 分類號(hào): G05D1/02
• 代理公司: 南京智造力知識(shí)產(chǎn)權(quán)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(cè)避障方法，其特征在于，具體為：

車載電腦NUC通過控制總站調(diào)取無人車行駛路徑和導(dǎo)航地圖信息，ARM+FPGA控制器由前方盲區(qū)超聲波傳感器組確定運(yùn)動(dòng)盲區(qū)無障礙物時(shí)，無人車開始自動(dòng)加速；

無人車開始啟動(dòng)瞬間，根據(jù)天氣情況進(jìn)入工況選擇模式：如果天氣良好，微波雷達(dá)、單線激光雷達(dá)傳感器以及CCD攝像機(jī)均工作，CCD攝像機(jī)和微波雷達(dá)向ARM+FPGA控制器傳輸遠(yuǎn)距離障礙物信息，單線激光雷達(dá)傳感器向NUC傳輸近距離障礙物信息，所述障礙物信息經(jīng)處理后，作為無人車自主導(dǎo)航的反饋距離信號(hào)；如果天氣惡劣，只有微波雷達(dá)工作，無人車根據(jù)反饋距離信號(hào)開始降速自主導(dǎo)航行駛；

無人車進(jìn)入運(yùn)動(dòng)路線后，如果天氣良好，ARM+FPGA由接收的道路標(biāo)志點(diǎn)，調(diào)整無人車進(jìn)行正常行駛前的位姿，根據(jù)車載地圖信息正常行駛，向遠(yuǎn)距離障礙物的前進(jìn)方向靠近并實(shí)施避障；如果天氣惡劣，無人車進(jìn)行中遠(yuǎn)距離避障。

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

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多傳感器融合的無人車探測(cè)避障方法，其特征在于，當(dāng)單線激光雷達(dá)L3探測(cè)到障礙物信息，進(jìn)入單線激光雷達(dá)精確定位導(dǎo)航模式：

如果單線激光雷達(dá)L3和L1探測(cè)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(jìn)行前方躲避保護(hù)；如果起伏的高度和寬度在無人車能夠越過的范圍內(nèi)，將按照設(shè)定的正常速度進(jìn)行行駛；

如果單線激光雷達(dá)L1和L3探測(cè)到前方運(yùn)動(dòng)路徑中存在障礙物，無人車進(jìn)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(shè)定的正常速度行駛；

如果單線激光雷達(dá)L2和L3探測(cè)到左前方運(yùn)動(dòng)路徑中存在障礙物，無人車進(jìn)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(shè)定的正常速度行駛；

如果單線激光雷達(dá)L4和L3探測(cè)到右前方運(yùn)動(dòng)路徑中存在障礙物，無人車進(jìn)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(shè)定的正常速度行駛。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多傳感器融合的無人車探測(cè)避障方法，其特征在于，所述無人車進(jìn)入運(yùn)動(dòng)路線后，無人車后方的單線激光雷達(dá)和微波雷達(dá)時(shí)刻檢測(cè)后方的環(huán)境，若判斷后方存在障礙物向無人車靠近，進(jìn)行后方避障保護(hù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多傳感器融合的無人車探測(cè)避障方法，其特征在于，所述無人車進(jìn)入運(yùn)動(dòng)路線后，前方盲區(qū)超聲波傳感器組和后方盲區(qū)超聲波傳感器組時(shí)刻檢測(cè)盲區(qū)的環(huán)境，若判斷有臨時(shí)的障礙物向無人車盲區(qū)靠近，進(jìn)行盲區(qū)避障保護(hù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多傳感器融合的無人車探測(cè)避障方法，其特征在于，所述CCD攝像機(jī)在無人車正常運(yùn)行時(shí)，對(duì)運(yùn)動(dòng)方向兩邊的各種導(dǎo)航標(biāo)志進(jìn)行讀取，ARM+FPGA控制器處理后，作為高速無人車運(yùn)行的導(dǎo)航標(biāo)志。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多傳感器融合的無人車探測(cè)避障方法，其特征在于，所述CCD攝像機(jī)在無人車正常運(yùn)行時(shí)，對(duì)無人車到達(dá)的站點(diǎn)標(biāo)志進(jìn)行讀取，實(shí)現(xiàn)無人車的自動(dòng)行走、位置追蹤和調(diào)度。