[發(fā)明專利]一種基于避障系統(tǒng)的多轉(zhuǎn)向模式控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011122335.2
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112193243B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董硯;黃安震;雷兆明;劉斌;楊富荃;劉學(xué)奧;張宏偉
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B60W30/09
• 分類號: B60W30/09
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

本發(fā)明為一種基于避障系統(tǒng)的多轉(zhuǎn)向模式控制方法。該方法包括以下步驟：第一步，在觸摸屏中按下啟動按鈕，激光雷達(dá)開始掃描周圍環(huán)境，最后將像素?cái)?shù)據(jù)傳到可編程邏輯控制器；第二步，可編程邏輯控制器根據(jù)像素?cái)?shù)據(jù)計(jì)算得到距離信息，然后根據(jù)障礙物的距離信息選擇不同的運(yùn)動模式和避障模式；第三步，在觸摸屏中設(shè)置障礙物的有效距離和碰撞距離，最后可編程邏輯控制器以此為基準(zhǔn)進(jìn)行判斷；第四步，可編程邏輯控制器根據(jù)障礙物的不同方位執(zhí)行不同的模式；本發(fā)明不但解決了傳統(tǒng)車輛視野區(qū)域過小，轉(zhuǎn)向不靈活等技術(shù)缺陷，而且能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)對不同的障礙物采取不同的轉(zhuǎn)向模式，極大地提高了轉(zhuǎn)向靈活性。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及車輛轉(zhuǎn)向技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于避障系統(tǒng)的多轉(zhuǎn)向模式控制方法。

背景技術(shù)：

隨著汽車行業(yè)的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，越來越多的人開始擁有自己的汽車，但隨之也帶來許多意想不到的問題。車輛在行駛過程中不可避免的會遇到各種各樣的障礙物，如何有效、靈活地避開障礙是衡量車輛實(shí)用性的重要指標(biāo)。

交通事故不斷發(fā)生，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失的同時也嚴(yán)重威脅著人民生命安全。在所發(fā)生的碰撞事故中，因?yàn)榈管嚴(yán)走_(dá)所探測的范圍極為有限，駕駛員視野盲區(qū)造成車輛碰撞是其主要原因。為了減少此類交通事故的發(fā)生，車輛有必要增加探測范圍更廣的激光雷達(dá)進(jìn)行避障。

傳統(tǒng)車輛由于機(jī)械結(jié)構(gòu)的原因，導(dǎo)致前輪轉(zhuǎn)向的角度被限制在很小的范圍內(nèi)，具有較差的轉(zhuǎn)向靈活性，在進(jìn)行調(diào)頭行駛，側(cè)方停車，倒車入庫等操作時不僅要求駕駛員具備熟練的操作技術(shù)，也占據(jù)了較大的泊車空間，造成資源浪費(fèi)。為了應(yīng)對復(fù)雜的道路環(huán)境，減少轉(zhuǎn)彎半徑，提高車輛的機(jī)動性，需要一種能應(yīng)對不同的運(yùn)動模式的、多轉(zhuǎn)向模式的四輪獨(dú)立驅(qū)動、獨(dú)立轉(zhuǎn)向車輛的控制方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種基于避障系統(tǒng)的多轉(zhuǎn)向模式控制方法。該方法通過激光雷達(dá)的實(shí)時數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)娇删幊踢壿嬁刂破鳎删幊踢壿嬁刂破鞲鶕?jù)信息計(jì)算得到障礙物的距離信息，以此選擇不同的運(yùn)動模式進(jìn)行應(yīng)對。本發(fā)明不但解決了傳統(tǒng)車輛視野區(qū)域過小，轉(zhuǎn)向不靈活，浪費(fèi)空間資源的技術(shù)缺陷，而且能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)對不同的障礙物采取不同的轉(zhuǎn)向模式，極大地提高了轉(zhuǎn)向靈活性。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種基于避障系統(tǒng)的多轉(zhuǎn)向模式控制方法，該方法包括以下步驟：

第一步，在觸摸屏中按下啟動按鈕，激光雷達(dá)開始掃描周圍環(huán)境，最后將像素?cái)?shù)據(jù)傳到可編程邏輯控制器；

第二步，可編程邏輯控制器根據(jù)像素?cái)?shù)據(jù)計(jì)算得到距離信息，然后根據(jù)障礙物的距離信息選擇不同的運(yùn)動模式；最后車輛根據(jù)周圍環(huán)境的變化選擇不同的避障模式；

第三步，在觸摸屏中設(shè)置障礙物的有效距離和碰撞距離，最后可編程邏輯控制器以此為基準(zhǔn)進(jìn)行判斷；

第四步，當(dāng)障礙物距離無法檢測即超過有效距離時，車輛保持原有狀態(tài)繼續(xù)行駛；障礙物距離等于或小于碰撞距離時，可編程邏輯控制器進(jìn)入制動模式，四個伺服電機(jī)通過轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)過的角度為同時四個驅(qū)動模塊的輪轂電機(jī)處于制動狀態(tài)；當(dāng)障礙物距離大于碰撞距離時，可編程邏輯控制器根據(jù)障礙物的不同方位執(zhí)行不同的模式；

其中，包括以下四種情況之一：

情況一，當(dāng)兩側(cè)存在障礙時；可編程邏輯控制器進(jìn)入前后運(yùn)動模式，四個伺服電機(jī)不動作，處于默認(rèn)零點(diǎn)位置即δ₁＝δ₂＝δ₃＝δ₄＝0，最后四個輪轂電機(jī)以相同的轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；

情況二，當(dāng)前后方存在障礙時；可編程邏輯控制器進(jìn)入斜向平移模式，四個伺服電機(jī)運(yùn)動，帶動轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)過相同的角度δ(該角度范圍為0～90°)，最后四個輪轂電機(jī)以相同的轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；