[發明專利]基于園區環境的無人車智能駕駛系統

在審

• 申請號: 202111175877.0
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN113895543A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 張靜;劉曾緣;王祎;申梟;李云松
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: B62D63/02
• 分類號: B62D63/02;G05D1/02;G05D1/00;H04W4/38;H04W4/40
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華

本發明公開了一種基于園區環境的無人車智能駕駛系統，主要解決當前園區巡檢人力成本過高、部分巡檢危險的問題。其由傳感器數據處理模塊、中控模塊、運動控制模塊、視覺處理模塊及遠程控制模塊組成。該傳感器數據處理模塊、視覺處理模塊、遠程控制模塊的輸出均與中控模塊相連；傳感器數據處理模塊獲取巡檢的傳感器數據；視覺處理模塊檢測巡檢過程中出現的紅綠燈與S彎道路；遠程控制模塊遠程下達運動指令；中控模塊根據這三個模塊傳輸的信息計算無人車的線速度和角速度，發送給運動控制模塊；運動控制模塊將其轉換為底層電機控制信號，驅動無人車行駛。本發明降低了人力耗費成本及危險性，能按交通規則自主避障駕駛，可用于園區環境的無人駕駛車。

技術領域

本發明屬于自動控制技術領域，特別涉及一種無人智能系統，可用于園區環境的無人駕駛車。

背景技術

伴隨著我國社會經濟穩步增長，越來越多的巨型企業廠區、高新園區、巨型商場不斷的出現在國民生活中，這些場所對安全保衛工作提出了新的特殊需求。通常情況下這些場所中的安保任務都是由工安人員來完成，但是隨著巡檢范圍不斷擴大，室內外混合環境，用人成本的持續走高等因素，僅僅依靠工安人員己經不能滿足日益復雜化的安保需求。另外在一些危檢的環境中，工安人員也不適合執行巡檢工作，比如在變電所廠區，到處都是高壓電弧，對工安人員來說十分危險。然而這樣類似的場所又關系到一個社區，甚至一個城市的正常生活，需要時時刻刻的安全保衛工作。

為了解決上述問題，目前已經有多種無人車可用于園區環境的貨物搬運，巡邏檢查，安全保障等工作。但這些無人車輛目前大多只可用于園區內的廠房等封閉環境中，工作時只能實現簡單的避障自主駕駛，無法辨識交通標志。而實際的園區室外大都有較多的紅綠燈和車道線這些交通標志，不僅要求無人駕駛車輛自主避障駕駛，還需要無人車輛在行駛時能夠按照交通規則行駛，但現有的無人車技術則不能完成這個目標，無人車無法在園區內室外環境被使用，依然存在上述園區巡檢采用人工巡檢時巡檢成本高，部分巡檢工作十分危險的問題。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的問題，提出一種基于園區環境的無人車智能駕駛系統，以降低園區巡檢時所耗費的人力成本及巡檢的危險性，實現無人駕駛車輛在遵守交通規則的前提下自主避障駕駛。

為實現上述目的，本發明基于園區環境的無人車智能駕駛系統，包括：

傳感器數據處理模塊，用于獲取無人駕駛車輛巡檢過程中慣性傳感器IMU數據，里程計數據和激光雷達數據，發送給中控模塊；

中控模塊，根據傳感器數據處理模塊發送的信息，計算無人駕駛車輛行駛過程中的線速度v和角速度w，并發送給運動控制模塊；

運動控制模塊，根據中控模塊發送的信息，驅動無人駕駛車輛在檢測區域內行駛；

其特征在于，還包括：

視覺處理模塊，用于獲取無人駕駛車輛巡檢過程中相機采集的圖像數據，并對圖像數據做紅綠燈檢測及車道線檢測，即對圖像中出現的紅綠燈進行識別，對圖像中出現的車道線進行識別，將識別后的圖像信息發送到遠程控制模塊，并返回是否有紅綠燈、紅綠燈狀態及車道線在圖像中出現的左，右位置，將這些狀態信息發送到中控模塊；

遠程控制模塊，用于實現遠程對無人駕駛車輛下達運動指令，即將上位機界面中設定的運動目標發送到中控模塊，同時接收中控模塊發送的小車狀態信息及視覺處理模塊發送的圖像信息，在控制界面進行顯示。

進一步，所述中控模塊，包括自動行駛控制子模塊，紅綠燈行駛控制子模塊，S彎道行駛控制子模塊；

該自動行駛控制子模塊，用于在只接收到上位機發送的目標位置信息，而未接收到紅綠燈或S彎道的狀態信息時，則通過預設的自動行駛控制策略，為無人車規劃行駛路線，計算出無人車運動的線速度和角速度，并該將線速度v和角速度w分別發送給運動控制模塊和遠程控制模塊；