CN104460673A - 一种无人驾驶系统 - Google Patents

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unmanned systems
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road
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unmanned
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罗美柏
何卫华
蒋红光
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GUANGXI ZHITONG ENERGY SAVING ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明涉及光电传感领域，公开了一种无人驾驶系统，包括控制器、用于供电的电源管理模块及与所述控制器连接的道路识别模块、速度检测模块、舵机控制单元和电机驱动单元，其中，所述控制器根据道路识别模块采集的路况图像信息控制所述舵机控制单元实现转向驾驶，所述控制器根据速度检测模块采集的速度信息控制电机驱动单元实现变速驾驶。本发明的无人驾驶系统中的控制器根据接收到路况信息和速度信息的信号，从而控制转向和变速。

Description

一种无人驾驶系统
技术领域
本发明涉及光电传感领域，尤其涉及一种无人驾驶系统。
背景技术
随着自动化和人工智能技术的发展，无人驾驶车辆是未来智能汽车的发展方向，尤其适合从事旅游、应急救援、长途高速客货运输、军事用途等，具有可靠、安全、便利及高校的性能优势，能够减少事故，弥补有人驾驶汽车的不足。发达国家从20世纪80年代就开始进行对无人驾驶技术的研究，国内在无人驾驶汽车的开发方面比国外稍晚。无人驾驶车开发的技术关键主要有两方面：车辆定位和车辆控制。这两方面相辅相成共同构成无人驾驶汽车的基础。目前常用的定位技术包括磁导航和视觉导航等，而磁导航方法往往需要在道路埋设一定的导航设备(如磁钉、电线)，系统实施过程繁琐且不易维护，路线固定且基础设施要求高。
视觉导航是模拟驾驶员视觉，对道路环境进行计算分析并作出决策，自动调节车辆行驶状态，因而被公认为是最有前景的定位方法。车辆控制技术是无人驾驶汽车的核心，主要包括速度控制和方向控制等几个部分。无人驾驶其实就是用电子技术控制汽车进行的仿人驾驶。通过对驾驶员的驾驶行为进行分析可知，车辆的控制是一个典型的预瞄控制行为，驾驶员找到当前道路环境下的预瞄点，根据预瞄点控制车辆的行为。无人驾驶汽车的研究，可以归纳为三个方面：高速公路环境、城市环境和特殊环境下的无人驾驶系统。而无论何种无人驾驶测试环境，识别当前道路环境，计算出预瞄点组成模拟目标轨迹尤为关键。
综上，研发一种无人驾驶系统，能够对道路环境进行分析并作出驾驶方向和速度的控制，显得尤为重要和迫切。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的是：提供一种无人驾驶系统，能够对道路环境进行分析并作出驾驶方向和速度的控制。
为了解决背景技术中的技术问题，本发明提供了一种无人驾驶系统，包括控制器、用于供电的电源管理模块及与所述控制器连接的道路识别模块、速度检测模块、舵机控制单元和电机驱动单元，其中，所述控制器根据道路识别模块采集的路况图像信息控制所述舵机控制单元实现转向驾驶，所述控制器根据速度检测模块采集的速度信息控制电机驱动单元实现变速驾驶。
优选地，所述速度检测模块包括由光栅盘和光电检测装置组成的光电编码器。
优选地，所述道路识别模块包括CMOS数字摄像头。
具体地，所述电源管理模块包括电源和稳压芯片。
具体地，所述电机驱动单元包括实现正转或反转的电机。
本发明的无人驾驶系统的原理是①光电编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，光电编码器由光栅盘和光电检测装置组成，当光栅盘开始旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测出若干脉冲信号，通过计算一定时间内光电编码器输出脉冲的个数就可以反映出当前的速度；②相比CCD摄像头而言，CMOS摄像头体积小，需供电电压低，图像稳定性较高，而数字摄像头可以直接输出8路数字图像信号，简化主板硬件电路；③电源需要对道路识别模块、速度检测模块、舵机控制单元和电机驱动单元供电，但是供电需求有高有低，所以电源管理模块中需要设置稳压器平衡供电需求。
采用上述技术方案，本发明的无人驾驶系统能够对道路环境进行分析并作出驾驶方向和速度的控制，提高驾驶的可靠性和稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明实施例提供的无人驾驶系统的模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：图1为本发明实施例提供的无人驾驶系统的结构示意图，从图中可以清楚地看出，本实施例提供的无人驾驶系统包括控制器、用于供电的电源管理模块及与所述控制器连接的道路识别模块、速度检测模块、舵机控制单元和电机驱动单元，其中，所述控制器根据道路识别模块采集的路况图像信息控制所述舵机控制单元实现转向驾驶，所述控制器根据速度检测模块采集的速度信息控制电机驱动单元实现变速驾驶。
优选地，所述速度检测模块包括由光栅盘和光电检测装置组成的光电编码器，所述光电编码器通过测量一定时间内光电编码器输出脉冲的个数就可以计算出当前的速度。
优选地，所述道路识别模块包括CMOS数字摄像头，体积小，供电电压需求低，图像稳定性较高，直接输出8路数字图像信号，简化了主板硬件电路。
具体地，所述电源管理模块包括电源和稳压芯片，电源对电机的供电电压高于电源对其他模块或单元的供电电压，稳压芯片可以降低电源电压以提供给各个模块使用，增强了电路的稳定性。
具体地，所述电机驱动单元包括实现正转或反转的电机，当控制器接收到速度信号值小于速度设定阈值，则控制器控制电机正转加速，当控制器接收到速度信号值大于速度设定阈值，则控制器控制电机反转减速。
此外，控制器根据接收到的图像信息，判断图像中心线为基准的障碍物位置，控制所述舵机控制单元左转或右转避开障碍物。
本发明的无人驾驶系统能够对道路环境进行分析并作出驾驶方向和速度的控制，提高驾驶的可靠性和稳定性。
以上所揭露的仅为本发明的几种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种无人驾驶系统，其特征在于，包括控制器、用于供电的电源管理模块及与所述控制器连接的道路识别模块、速度检测模块、舵机控制单元和电机驱动单元，其中，所述控制器根据道路识别模块采集的路况图像信息控制所述舵机控制单元实现转向驾驶，所述控制器根据速度检测模块采集的速度信息控制电机驱动单元实现变速驾驶。
2.如权利要求1所述的无人驾驶系统，其特征在于，所述速度检测模块包括由光栅盘和光电检测装置组成的光电编码器。
3.如权利要求1所述的无人驾驶系统，其特征在于，所述道路识别模块包括CMOS数字摄像头。
4.如权利要求1所述的无人驾驶系统，其特征在于，所述电源管理模块包括电源和稳压芯片。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的无人驾驶系统，其特征在于，所述电机驱动单元包括实现正转或反转的电机。
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