CN104843000B - 一种车辆自动驾驶系统及方法 - Google Patents
一种车辆自动驾驶系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104843000B CN104843000B CN201510078977.XA CN201510078977A CN104843000B CN 104843000 B CN104843000 B CN 104843000B CN 201510078977 A CN201510078977 A CN 201510078977A CN 104843000 B CN104843000 B CN 104843000B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vehicle
- information
- advanced
- speed
- data processing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 54
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 16
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 230000005283 ground state Effects 0.000 claims 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 7
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 7
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 5
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
- B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
- B60W40/06—Road conditions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
- B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
- B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
- B60W40/105—Speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
- B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
- B60W40/114—Yaw movement
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
- B60W2520/10—Longitudinal speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
- B60W2520/14—Yaw
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
本发明提供一种车辆自动驾驶系统及方法，有助于提高行车安全性。所述方法包括：通过固定安装于车头及前后车轮之间的能发出的一字线状光束的光源照射车辆行进时的地面，并通过摄像装置捕捉路况信息；获取所述车辆行进时的状态信息；对所述路况信息及状态信息进行处理后，控制所述车辆的车速及转向轮转向角度。所述系统包括：捕捉单元，用于捕捉车辆行进时的路况信息；获取单元，用于获取车辆行进时的状态信息；数据处理单元，用于对所述路况信息及车辆状态信息进行处理；执行单元：用于发出指令控制所述车辆的车速及转向轮转向角度。本发明实施例适用于车辆自动控制技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及车辆自动控制技术领域，特别是指一种车辆自动驾驶系统及方法。
背景技术
驾驶员长时间保持一个姿势控制油门踏板，驾驶的舒适性毫无保障，并容易产生疲劳，不利于安全行进，由此，促进了智能交通的快速发展，其中，自动驾驶和辅助驾驶系统在智能交通领域占有重要的地位，是智能车辆速度控制的一个重要的组成部分，其性能的好坏直接影响到了智能车辆的速度控制性能和精度。智能车辆的应用对车辆的自动和半自动驾驶，速度巡航自动泊车辅助驾驶技术有重要的实际意义。其电子油门的控制系统将计算机、单片机、机械、电气、控制技术的结合；同时也是辅助驾驶和主动安全技术的重要组成部分，随着人们对交通和车辆的安全意识的提高，其越来越受到人们的重视。
近年来，车辆自动驾驶需要解决的技术问题之一是路况信息识别及路况信息识别速度是否快于车辆车速的问题，现有技术使用的识别手段主要有图像识别、红外线传感识别、雷达识别以及激光三维扫描识别。这些技术除激光三维扫描识别技术以外，通过电子地图和GPS规划路线及安装在车辆上摄像头和红外传感器来捕捉周围车辆、行人、交通灯从而控制车辆规避障碍物，并通过雷达来计算距离，这些技术的缺陷在于无法识别地面上的一些颜色相同或相近的凸起或凹槽，当车辆行进路线上出现这些不平整凸起或凹槽时，车辆不会躲避，从而影响行车安全；通过激光三维扫描仪进行捕捉路况信息的，虽然可以感知路况，但激光三维扫描仪内有高精度的运动部件存在，在处于震动的环境中，该高精度的运动部件的寿命及精度均会受到极大的影响，同时扫描速度慢，价格昂贵，维护维修成本高，这些因素都大大制约了其在车辆自动驾驶系统中的应用和推广。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种车辆自动驾驶方法及系统，以解决现有技术所存在的无法识别地面上的一些颜色相同或相近的凸起或凹槽及激光三维扫描仪内的高精度的运动部件因震动降低寿命及精度的问题。
为解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供一种车辆自动驾驶方法，包括：
通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射地面形成一字线状光线，并通过摄像装置捕捉所述一字线状光线及车辆行进时的周边环境信息，构成所述车辆行进时的路况信息；
获取所述车辆行进时的状态信息，所述状态信息包括所述车辆的车速及转向轮转向角度；
对所述车辆行进时的路况信息及状态信息进行处理，并发出控制指令控制所述车辆的车速及转向轮转向角度。
可选地，所述通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射地面形成一字线状光线，并通过摄像装置捕捉所述一字线状光线及车辆行进时的周边环境信息，构成所述车辆行进时的路况信息包括：
通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射所述车辆行进时前后左右的地面上形成一字线状光线，其中，所述光源包括：白光、彩光、红外线、紫外线或激光；
通过摄像装置捕捉所述一字线状光线形成的所述车辆行进时前后左右的地面信息，构成所述车辆行进时前后左右的带有所投射的一字线状光束反射光线的地面图像信息；
通过摄像装置捕捉所述车辆周边环境信息；
将所述车辆行进时前后左右的带有所投射的一字线状光束反射光线的地面图像信息及周边环境信息传输至数据处理单元。
可选地，所述获取所述车辆行进时的状态信息包括：
通过车速传感器感测所述车辆行进时的车速，所述车速传感器包括：车轮转速传感器或GPS定位仪；
通过转向轮转向角度传感器检测所述车辆行进时转向操作所引起的转向轮转向角度；
将所述车辆行进时的车速及转向轮转向角度传输至数据处理单元。
可选地，所述对所述车辆行进时的路况信息及状态信息进行处理包括：
通过数据处理单元对接收到的所述车辆行进时前后左右的地面图像信息进行处理，确定所述地面图像信息的点象数组，所述点象数组表示所述一字线状光线在地面上形成的所述车辆行进时的左右方向及垂直于所述车辆底盘平面方向的二维路况信息；
通过数据处理单元对接收到的所述车速及转向轮转向角度进行处理，确定所述车辆行进时的位置及行进轨迹信息；
通过数据处理单元对所述车辆位置及行进轨迹信息和同一时刻获取的所述地面图像信息的点象数组进行处理，构成所述车辆行进时的三维路况信息。
可选地，所述发出控制指令控制所述车辆的车速及转向轮转向角度包括：
根据所述车辆行进时的三维路况信息及车辆周边环境信息，通过预先存储在所述数据处理单元中的决策系统分别向所述车辆的电控车速控制系统发送车速控制指令及电控转向控制系统发送转向控制指令；
所述车辆的电控车速控制系统根据接收到的所述车速控制指令控制所述车辆的车速；
所述车辆的电控转向控制系统根据接收到的所述转向控制指令控制所述车辆的转向轮转向角度。
另一方面，本发明实施例还提供一种车辆自动驾驶系统，包括：
捕捉单元：用于通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射地面形成一字线状光线，并通过摄像装置捕捉所述一字线状光线及车辆行进时的周边环境信息，构成所述车辆行进时的路况信息；
获取单元：用于获取所述车辆行进时的状态信息，所述状态信息包括所述车辆的车速及转向轮转向角度；
数据处理单元：用于对所述车辆行进时的路况信息及状态信息进行处理。
执行单元：用于根据处理结果，发出控制指令控制所述车辆的车速及转向轮转向角度。
可选地，所述捕捉单元包括：
照射模块：用于通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射所述车辆行进时前后左右的地面上形成一字线状光线，其中，所述光源包括：白光、彩光、红外线、紫外线或激光；
第一捕捉模块：用于通过摄像装置捕捉所述一字线状光线形成的所述车辆行进时前后左右的地面信息，构成所述车辆行进时前后左右的带有所投射的一字线状光束反射光线的地面图像信息；
第二捕捉模块：用于通过摄像装置捕捉所述车辆周边环境信息；
第一传输模块：用于将所述车辆行进时前后左右的带有所投射的一字线状光束反射光线的地面图像信息及周边环境信息传输至数据处理单元。
可选地，所述获取单元包括：
感测模块：用于通过车速传感器感测所述车辆行进时的车速，所述车速传感器包括：车轮转速传感器或GPS定位仪；
检测模块：用于通过转向轮转向角度传感器检测所述车辆行进时转向操作所引起的转向轮转向角度；
第二传输模块：用于将所述车辆行进时的车速及转向轮转向角度传输至数据处理单元。
可选地，所述数据处理单元包括：
第一确定模块：用于通过数据处理单元对接收到的所述车辆行进时前后左右的地面图像信息进行处理，确定所述地面图像信息的点象数组，所述点象数组表示所述一字线状光线在地面上形成的所述车辆行进时的左右方向及垂直于所述车辆底盘平面方向的二维路况信息；
第二确定模块：用于通过数据处理单元对接收到的所述车速及转向轮转向角度进行处理，确定所述车辆行进时的位置及行进轨迹信息；
构成模块：用于通过数据处理单元对所述车辆位置及行进轨迹信息和同一时刻获取的所述地面图像信息的点象数组进行处理，构成所述车辆行进时的三维路况信息。
可选地，所述执行单元包括：
发送模块：用于根据所述车辆行进时的三维路况信息及车辆周边环境信息，通过预先存储在所述数据处理单元中的决策系统分别向所述车辆的电控车速控制系统发送车速控制指令及电控转向控制系统发送转向控制指令；
第一控制模块：用于所述车辆的电控车速控制系统根据接收到的所述车速控制指令控制所述车辆的车速；
第二控制模块：用于所述车辆的电控转向控制系统根据接收到的所述转向控制指令控制所述车辆的转向轮转向角度。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射地面形成一字线状光线，并通过摄像装置捕捉所述一字线状光线及车辆行进时的周边环境信息，构成所述车辆行进时的路况信息；获取所述车辆行进时的状态信息，所述状态信息包括所述车辆的车速及转向轮转向角度；对所述车辆行进时的路况信息及状态信息进行处理，控制所述车辆的车速及转向轮转向角度。这样，通过光源发出的一字线状光束能够识别地面信息，如：地面上颜色相同或相近的凸起或凹槽，从而使得在车辆自动驾驶过程中，能够规避不平整的地面，保障行车安全；同时所述光源固定安装在所述车头及前后车轮之间能够解决现有技术中激光三维扫描仪内的高精度的运动部件因震动降低寿命及精度的问题。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的车辆自动驾驶方法流程图；
图2为图1中S101的具体实施方法流程图；
图3为本发明实施例二提供的车辆自动驾驶系统的结构示意图；
图4为图3中101的详细结构示意图；
图5为图3中102的详细结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明要解决的技术问题是提供一种车辆自动驾驶方法及系统，以解决现有技术所存在的无法识别地面上的一些颜色相同或相近的凸起或凹槽及激光三维扫描仪内的高精度的运动部件因震动降低寿命及精度的问题。
实施例一
参看图1所示，本发明实施例提供的一种车辆自动驾驶方法，包括：
S101：通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射地面形成一字线状光线，并通过摄像装置捕捉所述一字线状光线及车辆行进时的周边环境信息，构成所述车辆行进时的路况信息；
S102：获取所述车辆行进时的状态信息，所述状态信息包括所述车辆的车速及转向轮转向角度；
S103：对所述车辆行进时的路况信息及状态信息进行处理，并发出控制指令控制所述车辆的车速及转向轮转向角度。
本发明实施例所述的车辆自动驾驶方法，通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射地面形成一字线状光线，并通过摄像装置捕捉所述一字线状光线及车辆行进时的周边环境信息，构成所述车辆行进时的路况信息；获取所述车辆行进时的状态信息，所述状态信息包括所述车辆的车速及转向轮转向角度；对所述车辆行进时的路况信息及状态信息进行处理，控制所述车辆的车速及转向轮转向角度。这样，通过光源发出的一字线状光束能够识别地面信息，如：地面上颜色相同或相近的凸起或凹槽，从而使得在车辆自动驾驶过程中，能够规避不平整的地面，保障行车安全；同时所述光源固定安装在所述车头及前后车轮之间能够解决现有技术中激光三维扫描仪内的高精度的运动部件因震动降低寿命及精度的问题。
参看图2所示，在前述车辆自动驾驶方法的具体实施方式中，可选地，所述通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射地面形成一字线状光线，并通过摄像装置捕捉所述一字线状光线及车辆行进时的周边环境信息，构成所述车辆行进时的路况信息S101包括：
S1011：通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射所述车辆行进时前后左右的地面上形成一字线状光线，其中，所述光源包括：白光、彩光、红外线、紫外线或激光；
S1012：通过摄像装置捕捉所述一字线状光线形成的所述车辆行进时前后左右的地面信息，构成所述车辆行进时前后左右的带有所投射的一字线状光束反射光线的地面图像信息；
S1013：通过摄像装置捕捉所述车辆周边环境信息；
S1014：将所述车辆行进时前后左右的带有所投射的一字线状光束反射光线的地面图像信息及周边环境信息传输至数据处理单元。
本发明实施例中，所述车辆不仅可以为汽车，还可以为农用车辆或各种工程车辆，所述摄像装置可以为摄像头，例如，所述车辆可以为甘蔗收割机，将所述光源，例如，紫外线，固定安装在所述甘蔗收割机的车头及前后车轮之间，当所述甘蔗收割机在甘蔗地里的田垄间行进时，所述光源会发出一字线状光束实时照射所述甘蔗收割机行进时前后左右的地面形成一字线状光线，再通过摄像头捕捉所述一字线状光线照射地面所形成的平面图像，当地面高低不平时，图像点阵会形成与其对应的高低不同的点线状图像，再通过三角法计算或与初始标定值比较，获得图像每一个点的X轴尺寸或Y轴尺寸并储存，再通过车速计算距离，从而获得所述甘蔗收割机行进时前后左右的地面信息，所述地面信息包括：地形信息(包括：地面上颜色相同或相近的凸起或凹槽)、行车边界线及车道标识线。每个摄像头可以只捕捉一条一字线状光线或捕捉多条一字线状光线。这样，通过所述光源发出的一字线状光束实时照射所述甘蔗收割机行进时前后左右的地面信息，是所述车辆自动驾驶过程中用于识别路况信息的重要依据，且所述光源照射速度快、价格低廉，便于大范围应用和推广。
本发明实施例中，还能通过所述摄像头捕捉所述车辆周边环境信息，所述车辆周边环境信息包括：隔离护栏、交通标志、行车方向前后左右的障碍物、车辆及人的距离与相对速度。
本发明实施例中，例如，可以将摄像头捕捉到的地面图像信息或者所述车辆周边环境信息通过通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service，GPRS)或无线宽带(WIFI)或无线通讯模块传输至所述数据处理单元。
在前述车辆自动驾驶方法的具体实施方式中，可选地，所述获取所述车辆行进时的状态信息包括：
通过车速传感器感测所述车辆行进时的车速，所述车速传感器包括：车轮转速传感器或全球定位系统(Global Positioning System，GPS)定位仪；
通过转向轮转向角度传感器检测所述车辆行进时转向操作所引起的转向轮转向角度；
将所述车辆行进时的车速及转向轮转向角度传输至数据处理单元。
本发明实施例中，例如，所述转向轮转向角度传感器可以包括：旋转盘，该旋转盘可以与所述车辆的方向盘连接，以使得所述车辆的方向盘转向时能够带动所述旋转盘旋转，从而通过所述转向轮转向角度传感器能够检测所述车辆运行过程中转向操作所引起的转向角度，同时通过车速传感器感测所述车辆行进时的车速，并所述车辆行进时的车速及转向轮转向角度通过GPRS或WIFI或无线通讯模块传输至所述数据处理单元。
在前述车辆自动驾驶方法的具体实施方式中，可选地，所述对所述车辆行进时的路况信息及状态信息进行处理包括：
通过数据处理单元对接收到的所述车辆行进时前后左右的地面图像信息进行处理，确定所述地面图像信息的点象数组，所述点象数组表示所述一字线状光线在地面上形成的所述车辆行进时的左右方向及垂直于所述车辆底盘平面方向的二维路况信息；
通过数据处理单元对接收到的所述车速及转向轮转向角度进行处理，确定所述车辆行进时的位置及行进轨迹信息；
通过数据处理单元对所述车辆位置及行进轨迹信息和同一时刻获取的所述地面图像信息的点象数组进行处理，构成所述车辆行进时的三维路况信息。
本发明实施例中，通过数据处理单元对接收到的所述车辆行进时前后左右的地面图像信息进行处理，确定所述一字线状光线在地面上照射后，在形成的所述车辆行进时的左右方向及垂直于所述车辆底盘平面方向的二维路况信息；再通过所述数据处理单元对接收到的所述车速及转向轮转向角度进行分析处理，根据分析结果确定所述车辆行进时的位置及行进轨迹信息；最后，通过所述数据处理单元对所述车辆位置及行进轨迹信息和同一时刻获取的所述地面图像信息的点象数组进行分析处理，最终构成所述车辆行进时的三维路况信息，所述三维路况信息是所述车辆自动驾驶过程中用于识别路况信息的重要依据。
在前述车辆自动驾驶方法的具体实施方式中，可选地，所述发出控制指令控制所述车辆的车速及转向轮转向角度包括：
根据所述车辆行进时的三维路况信息及车辆周边环境信息，通过预先存储在所述数据处理单元中的决策系统分别向所述车辆的电控车速控制系统发送车速控制指令及电控转向控制系统发送转向控制指令；
所述车辆的电控车速控制系统根据接收到的所述车速控制指令控制所述车辆的车速；
所述车辆的电控转向控制系统根据接收到的所述转向控制指令控制所述车辆的转向轮转向角度。
本发明实施例中，通过预先存储在所述数据处理单元中的决策系统根据所述车辆行进时的三维路况信息及车辆周边环境信息，如：地形信息(地面的平坦程度)、行车边界线、车道标识线、道路宽度、隔离护栏、交通标志、行车方向前后左右的障碍物、车辆及人与所述车辆的距离以及相对于所述车辆的速度、所述车辆的当前车速、位置及行进轨迹信息合理的控制所述车辆的转向轮转向角度、加速、减速及停车，从而使得在所述车辆自动驾驶过程中，能够自动规避障碍物及危险路况，保证行车安全。
本发明实施例中，例如，当所述车辆行进时，所述车辆离行车边界线或左右方向的车辆及障碍物的距离小于预设的阈值时，则通过所述车辆的电控转向控制系统控制所述车辆的转向轮转向角度；又如，在所述车辆前进过程中，所述车辆可以根据前方车辆的车距及相对车速通过所述车辆的电控车速控制系统控制所述车辆的车速，确保所述车辆与所述前方车辆之间保持预设的安全距离，从而保证行车安全。
本发明实施例中，例如，所述数据处理单元可以与所述车辆的声音报警器相连，当所述车辆接近自动驾驶目的地时，所述数据处理单元发出控制指令控制所述声音报警器发出报警声，告知驾驶员将要到达目的地，并按照预设的减速度将所述车辆的车速降低预设的车速(例如：8km/h)。同时，所述数据处理单元与所述车辆后方的车辆警示灯相连，当所述车辆接近目的地时自动打开车辆警示灯，以警示后方车辆及人，防止发生安全事故，提高行车安全性，同时，驾驶员可按压或旋转控制面板上设置的声音报警控制键关掉报警声，若驾驶员不需要声音报警，则可在所述声音报警器发出报警音之前通过所述车辆内部的控制面板上的声音报警控制键，手动取消声音报警功能。
实施例二
本发明还提供一种车辆自动驾驶系统的具体实施方式，由于本发明提供的车辆自动驾驶系统与前述车辆自动驾驶方法的具体实施方式相对应，该基于车辆自动驾驶系统可以通过执行上述方法具体实施方式中的流程步骤来实现本发明的目的，因此上述车辆自动驾驶方法具体实施方式中的解释说明，也适用于本发明提供的车辆自动驾驶系统的具体实施方式，在本发明以下的具体实施方式中将不再赘述。
参看图3所示，本发明实施例还提供一种车辆自动驾驶系统，包括：
捕捉单元101：用于通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射地面形成一字线状光线，并通过摄像装置捕捉所述一字线状光线及车辆行进时的周边环境信息，构成所述车辆行进时的路况信息；
获取单元102：用于获取所述车辆行进时的状态信息，所述状态信息包括所述车辆的车速及转向轮转向角度；
数据处理单元103：用于对所述车辆行进时的路况信息及状态信息进行处理；
执行单元104：根据处理结果，发出控制指令控制所述车辆的车速及转向轮转向角度。
本发明实施例所述的车辆自动驾驶系统，通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射地面形成一字线状光线，并通过摄像装置捕捉所述一字线状光线及车辆行进时的周边环境信息，构成所述车辆行进时的路况信息；获取所述车辆行进时的状态信息，所述状态信息包括所述车辆的车速及转向轮转向角度；对所述车辆行进时的路况信息及状态信息进行处理，控制所述车辆的车速及转向轮转向角度。这样，通过光源发出的一字线状光束能够识别地面信息，如：地面上颜色相同或相近的凸起或凹槽，从而使得在车辆自动驾驶过程中，能够规避不平整的地面，保障行车安全；同时所述光源固定安装在所述车头及前后车轮之间能够解决现有技术中激光三维扫描仪内的高精度的运动部件因震动降低寿命及精度的问题。
参看图4所示，在前述车辆自动驾驶系统的具体实施方式中，可选地，所述捕捉单元101包括：
照射模块1011：用于通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射所述车辆行进时前后左右的地面上形成一字线状光线，其中，所述光源包括：白光、彩光、红外线、紫外线或激光；
第一捕捉模块1012：用于通过摄像装置捕捉所述一字线状光线形成的所述车辆行进时前后左右的地面信息，构成所述车辆行进时前后左右的带有所投射的一字线状光束反射光线的地面图像信息；
第二捕捉模块1013：用于通过摄像装置捕捉所述车辆周边环境信息；
第一传输模块1014：用于将所述车辆行进时前后左右的带有所投射的一字线状光束反射光线的地面图像信息及周边环境信息传输至数据处理单元。
参看图5所示，在前述车辆自动驾驶系统的具体实施方式中，可选地，所述获取单元102包括：
感测模块1021：用于通过车速传感器感测所述车辆行进时的车速，所述车速传感器包括：车轮转速传感器或GPS定位仪；
检测模块1022：用于通过转向轮转向角度传感器检测所述车辆行进时转向操作所引起的转向轮转向角度；
第二传输模块1023：用于将所述车辆行进时的车速及转向轮转向角度传输至数据处理单元。
在前述车辆自动驾驶系统的具体实施方式中，可选地，所述数据处理单元包括：
第一确定模块：用于通过数据处理单元对接收到的所述车辆行进时前后左右的地面图像信息进行处理，确定所述地面图像信息的点象数组，所述点象数组表示所述一字线状光线在地面上形成的所述车辆行进时的左右方向及垂直于所述车辆底盘平面方向的二维路况信息；
第二确定模块：用于通过数据处理单元对接收到的所述车速及转向轮转向角度进行处理，确定所述车辆行进时的位置及行进轨迹信息；
构成模块：用于通过数据处理单元对所述车辆位置及行进轨迹信息和同一时刻获取的所述地面图像信息的点象数组进行处理，构成所述车辆行进时的三维路况信息。
在前述车辆自动驾驶系统的具体实施方式中，可选地，所述执行单元包括：
发送模块：用于根据所述车辆行进时的三维路况信息及车辆周边环境信息，通过预先存储在所述数据处理单元中的决策系统分别向所述车辆的电控车速控制系统发送车速控制指令及电控转向控制系统发送转向控制指令；
第一控制模块：用于所述车辆的电控车速控制系统根据接收到的所述车速控制指令控制所述车辆的车速；
第二控制模块：用于所述车辆的电控转向控制系统根据接收到的所述转向控制指令控制所述车辆的转向轮转向角度。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种车辆自动驾驶方法，其特征在于，包括：
通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射地面形成一字线状光线，并通过摄像装置捕捉所述一字线状光线及车辆行进时的周边环境信息，构成所述车辆行进时的路况信息；
获取所述车辆行进时的状态信息，所述状态信息包括所述车辆的车速及转向轮转向角度；
对所述车辆行进时的路况信息及状态信息进行处理，并发出控制指令控制所述车辆的车速及转向轮转向角度；其中，
所述通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射地面形成一字线状光线，并通过摄像装置捕捉所述一字线状光线及车辆行进时的周边环境信息，构成所述车辆行进时的路况信息包括：
通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射所述车辆行进时前后左右的地面上形成一字线状光线，其中，所述光源包括：白光、彩光、红外线、紫外线或激光；
通过摄像装置捕捉所述一字线状光线形成的所述车辆行进时前后左右的地面信息，构成所述车辆行进时前后左右的带有所投射的一字线状光束反射光线的地面图像信息；
通过摄像装置捕捉所述车辆周边环境信息；
将所述车辆行进时前后左右的带有所投射的一字线状光束反射光线的地面图像信息及周边环境信息传输至数据处理单元；
所述获取所述车辆行进时的状态信息包括：
通过车速传感器感测所述车辆行进时的车速，所述车速传感器包括：车轮转速传感器或GPS定位仪；
通过转向轮转向角度传感器检测所述车辆行进时转向操作所引起的转向轮转向角度；
将所述车辆行进时的车速及转向轮转向角度传输至数据处理单元；
所述对所述车辆行进时的路况信息及状态信息进行处理包括：
通过数据处理单元对接收到的所述车辆行进时前后左右的地面图像信息进行处理，确定所述地面图像信息的点象数组，所述点象数组表示所述一字线状光线在地面上形成的所述车辆行进时的左右方向及垂直于所述车辆底盘平面方向的二维路况信息；
通过数据处理单元对接收到的所述车速及转向轮转向角度进行处理，确定所述车辆行进时的位置及行进轨迹信息；
通过数据处理单元对所述车辆位置及行进轨迹信息和同一时刻获取的所述地面图像信息的点象数组进行处理，构成所述车辆行进时的三维路况信息。
2.根据权利要求1所述的车辆自动驾驶方法，其特征在于，所述发出控制指令控制所述车辆的车速及转向轮转向角度包括：
根据所述车辆行进时的三维路况信息及车辆周边环境信息，通过预先存储在所述数据处理单元中的决策系统分别向所述车辆的电控车速控制系统发送车速控制指令及电控转向控制系统发送转向控制指令；
所述车辆的电控车速控制系统根据接收到的所述车速控制指令控制所述车辆的车速；
所述车辆的电控转向控制系统根据接收到的所述转向控制指令控制所述车辆的转向轮转向角度。
3.一种车辆自动驾驶系统，其特征在于，包括：
捕捉单元：用于通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射地面形成一字线状光线，并通过摄像装置捕捉所述一字线状光线及车辆行进时的周边环境信息，构成所述车辆行进时的路况信息；
获取单元：用于获取所述车辆行进时的状态信息，所述状态信息包括所述车辆的车速及转向轮转向角度；
数据处理单元：用于对所述车辆行进时的路况信息及状态信息进行处理；
执行单元：用于根据处理结果，发出控制指令控制所述车辆的车速及转向轮转向角度；其中，
所述捕捉单元包括：
照射模块：用于通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射所述车辆行进时前后左右的地面上形成一字线状光线，其中，所述光源包括：白光、彩光、红外线、紫外线或激光；
第一捕捉模块：用于通过摄像装置捕捉所述一字线状光线形成的所述车辆行进时前后左右的地面信息，构成所述车辆行进时前后左右的带有所投射的一字线状光束反射光线的地面图像信息；
第二捕捉模块：用于通过摄像装置捕捉所述车辆周边环境信息；
第一传输模块：用于将所述车辆行进时前后左右的带有所投射的一字线状光束反射光线的地面图像信息及周边环境信息传输至数据处理单元；
所述获取单元包括：
感测模块：用于通过车速传感器感测所述车辆行进时的车速，所述车速传感器包括：车轮转速传感器或GPS定位仪；
检测模块：用于通过转向轮转向角度传感器检测所述车辆行进时转向操作所引起的转向轮转向角度；
第二传输模块：用于将所述车辆行进时的车速及转向轮转向角度传输至数据处理单元；
所述数据处理单元包括：
第一确定模块：用于通过数据处理单元对接收到的所述车辆行进时前后左右的地面图像信息进行处理，确定所述地面图像信息的点象数组，所述点象数组表示所述一字线状光线在地面上形成的所述车辆行进时的左右方向及垂直于所述车辆底盘平面方向的二维路况信息；
第二确定模块：用于通过数据处理单元对接收到的所述车速及转向轮转向角度进行处理，确定所述车辆行进时的位置及行进轨迹信息；
构成模块：用于通过数据处理单元对所述车辆位置及行进轨迹信息和同一时刻获取的所述地面图像信息的点象数组进行处理，构成所述车辆行进时的三维路况信息。
4.根据权利要求3所述的车辆自动驾驶系统，其特征在于，所述执行单元包括：
发送模块：用于根据所述车辆行进时的三维路况信息及车辆周边环境信息，通过预先存储在所述数据处理单元中的决策系统分别向所述车辆的电控车速控制系统发送车速控制指令及电控转向控制系统发送转向控制指令；
第一控制模块：用于所述车辆的电控车速控制系统根据接收到的所述车速控制指令控制所述车辆的车速；
第二控制模块：用于所述车辆的电控转向控制系统根据接收到的所述转向控制指令控制所述车辆的转向轮转向角度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510078977.XA CN104843000B (zh) | 2015-02-14 | 2015-02-14 | 一种车辆自动驾驶系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510078977.XA CN104843000B (zh) | 2015-02-14 | 2015-02-14 | 一种车辆自动驾驶系统及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104843000A CN104843000A (zh) | 2015-08-19 |
| CN104843000B true CN104843000B (zh) | 2017-05-17 |
Family
ID=53843100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510078977.XA Expired - Fee Related CN104843000B (zh) | 2015-02-14 | 2015-02-14 | 一种车辆自动驾驶系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104843000B (zh) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101792994B1 (ko) * | 2015-08-28 | 2017-11-02 | 엘지전자 주식회사 | 자율 주행 차량 |
| US9740202B2 (en) * | 2016-01-08 | 2017-08-22 | Waymo Llc | Fall back trajectory systems for autonomous vehicles |
| CN106406315A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-02-15 | 河池学院 | 一种具有辅助驾驶功能的智能机器人 |
| US20180321678A1 (en) * | 2017-05-04 | 2018-11-08 | GM Global Technology Operations LLC | Notification System For Automotive Vehicle |
| CN108072406A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-05-25 | 南京视莱尔汽车电子有限公司 | 一种自动驾驶汽车车速与路面转台综合评估方法 |
| CN108063797A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-05-22 | 南京视莱尔汽车电子有限公司 | 一种自动驾驶汽车的运行姿态全程监控方法 |
| CN108121325A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-06-05 | 南京视莱尔汽车电子有限公司 | 一种自动驾驶汽车地面状态评定方法 |
| CN108045331A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-18 | 成都育芽科技有限公司 | 一种无人自动驾驶车辆自主巡航控制系统及使用方法 |
| CN108037760A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-15 | 成都育芽科技有限公司 | 一种无人自动驾驶汽车自主运行控制方法 |
| CN108045375A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-18 | 成都育芽科技有限公司 | 一种无人自动驾驶汽车自主运行车速控制方法 |
| CN109532379A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-03-29 | 重庆科技学院 | 自适应调整平衡运输车及其智能控制系统和方法 |
| US11126188B2 (en) * | 2019-04-15 | 2021-09-21 | Caterpillar Inc. | System and method for maintaining a work surface at a worksite |
| CN111204283A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-29 | 南京佳得振隆新能源汽车有限公司 | 智能道路安全识别系统 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000313247A (ja) * | 1999-05-06 | 2000-11-14 | Nissan Motor Co Ltd | 先行車追従装置 |
| JP2000314774A (ja) * | 1999-05-06 | 2000-11-14 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用レーザレーダ装置 |
| CN201951453U (zh) * | 2011-01-11 | 2011-08-31 | 江苏晓山信息产业股份有限公司 | 高速公路汽车安全系统 |
| CN103021199A (zh) * | 2012-12-07 | 2013-04-03 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 | 基于物联网和动态3d gis的智能交通系统的车载终端 |
| CN103978924A (zh) * | 2013-02-07 | 2014-08-13 | 李育全 | 行驶方向辅助导引系统 |
| CN103983982A (zh) * | 2014-05-27 | 2014-08-13 | 哈尔滨工业大学 | 车用红外/可见光双摄像头激光雷达 |
| CN204679856U (zh) * | 2015-02-14 | 2015-09-30 | 黄华 | 一种车辆自动驾驶系统 |
-
2015
- 2015-02-14 CN CN201510078977.XA patent/CN104843000B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000313247A (ja) * | 1999-05-06 | 2000-11-14 | Nissan Motor Co Ltd | 先行車追従装置 |
| JP2000314774A (ja) * | 1999-05-06 | 2000-11-14 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用レーザレーダ装置 |
| CN201951453U (zh) * | 2011-01-11 | 2011-08-31 | 江苏晓山信息产业股份有限公司 | 高速公路汽车安全系统 |
| CN103021199A (zh) * | 2012-12-07 | 2013-04-03 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 | 基于物联网和动态3d gis的智能交通系统的车载终端 |
| CN103978924A (zh) * | 2013-02-07 | 2014-08-13 | 李育全 | 行驶方向辅助导引系统 |
| CN103983982A (zh) * | 2014-05-27 | 2014-08-13 | 哈尔滨工业大学 | 车用红外/可见光双摄像头激光雷达 |
| CN204679856U (zh) * | 2015-02-14 | 2015-09-30 | 黄华 | 一种车辆自动驾驶系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104843000A (zh) | 2015-08-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104843000B (zh) | 一种车辆自动驾驶系统及方法 | |
| US11815903B2 (en) | Assisted perception for autonomous vehicles | |
| US11650584B2 (en) | Remote assistance for autonomous vehicles in predetermined situations | |
| JP6934544B2 (ja) | 車輪姿勢を使用した将来の進行方向の決定 | |
| CN106708040B (zh) | 自动驾驶系统的传感器模块、自动驾驶系统及方法 | |
| US10328948B2 (en) | Vehicle control system, vehicle control method and vehicle control program | |
| KR102295392B1 (ko) | 회전들을 위한 자율 차량들의 준비 | |
| CN104691544B (zh) | 全自动泊车系统及其泊车方法 | |
| US9081383B1 (en) | Enhancing basic roadway-intersection models using high intensity image data | |
| US20170158175A1 (en) | Collision mitigated braking for autonomous vehicles | |
| US11417122B2 (en) | Method for monitoring an occupant and a device therefor | |
| US20190193724A1 (en) | Autonomous vehicle and controlling method thereof | |
| CN106064626A (zh) | 车辆行驶控制装置 | |
| CN106097774A (zh) | 车道变更支援装置 | |
| CN109923019A (zh) | 车辆上安装的车辆控制装置和车辆的控制方法 | |
| US10768618B2 (en) | Vehicle driving control apparatus and vehicle driving method | |
| KR20190126024A (ko) | 교통 사고 처리 장치 및 교통 사고 처리 방법 | |
| US20210139036A1 (en) | Vehicle control device provided in vehicle and vehicle control method | |
| CN106946049A (zh) | 集装箱码头流动设备自动化行走方法 | |
| CN108646720A (zh) | Bsd控制器在环测试装置及方法 | |
| CN204679856U (zh) | 一种车辆自动驾驶系统 | |
| US20230244228A1 (en) | Remote Assistance for Autonomous Vehicles in Predetermined Situations | |
| KR102024093B1 (ko) | 차량의 운행 시스템 | |
| CN106915297A (zh) | 车辆信号灯控制方法和装置 | |
| US20220194407A1 (en) | Notification device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170517 Termination date: 20210214 |