CN104865963A - 基于主动光源的车辆控制系统、自动行驶车辆及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动行驶领域，特别是一种基于主动光源的车辆控制系统、自动行驶车辆及系统。本发明提供的基于主动光源的车辆控制系统、自动行驶车辆及系统；设置了指定波段或波长的发光装置和图像采集装置，行驶道路上涂有反光涂料，指定波段选用自然界中少见的波长，有效排除了复杂变化的外界光源的干扰，同时可有效排除道路以外的其他物体或光源造成的干扰；优先选用红外光发光装置，可有效降低烟雾等因素的干扰，本发明的技术方案起到了不易受外界干扰、工作更加稳定的效果。
Description
技术领域
本发明涉及自动行驶领域，特别是一种基于主动光源的车辆控制系统、自动行驶车辆及系统。
背景技术
目前常采用视觉导航法达成车辆的自动行驶功能，所谓视觉导航法是指通过视觉图像处理的方法为车辆提供导引。视觉导航具有柔性高、适用于各种不同的场景等优点，是一种非常有潜力的导航方式；但目前的视觉导航方法是主要基于被动的外界光源，沿固定线路绘制实线或虚线作为轨道标线（即引导线），然后使用普通摄像机或摄像头进行识别，其易受外界昼夜光照变化、烟雾、阴影场景中其他物体干扰等各种因素的影响，从而具有较差的可靠性和稳定性。
发明内容
本发明的目的在于克服目前自动行驶汽车易受天气及自然光干扰的问题，提供一种具有主动光源、抗干扰能力强的车辆控制系统，包含驱动装置、控制装置、图像采集装置以及发光装置；所述驱动装置、图像采集装置、发光装置均与所述控制装置连接，所述发光装置用于发出光线，所述图像采集装置用于采集图像，所述控制装置对图像采集装置采集到的图像进行处理，并根据处理结果对驱动装置发出运行控制指令（如前进/后退指令、启动/停止指令、左转/右转指令、加速/减速指令），同时所述控制系统还用于对图像采集装置及发光装置进行控制（如打开/关闭指令、角度调整指令），所述驱动装置用于根据控制装置发送的控制指令驱动车辆的运行（如车辆具体的前进/后退、启动/停止、左转/右转等动作的执行）。
进一步的，所述发光装置发送指定波段或波长的光线，优选的，可采用在发光装置上设置滤光片的方式让发光装置发出指定波段或波长的光线。
进一步的，所述图像采集装置设置有滤光镜头，所述滤光镜头仅允许指定波段或波长的光线通过。即滤光镜头只允许所述发光装置发送的指定波段或波长的光线通过。
进一步的，所述发光装置发送的光线为平行光束。
优选的，所述发光装置为紫外光发光装置或红外光发光装置，优选的选用自然界中少见的波段或波长。
本发明同时提供一种自动行驶车辆，包含有如上所述的车辆控制系统。
进一步的，所述图像采集装置和所述发光装置均设置在车辆前端和/或侧面；所述图像采集装置与所述发光装置设置在车辆的相同位置，且所述图像采集装置采集图像的方向与所述发光装置发射光线的方向相同。
本发明同时提供一种可有效防止外界干扰，并可将车辆控制系统中发光装置发射的光线有效反射回的基于主动光源的自动行驶系统，包括自行专用道路及如上所述的自动行驶车辆，且所述自行专用道路表面涂有反光涂料层。
进一步的，所述反光涂料层涂抹的反光涂料为微米玻璃珠反光涂料，微米玻璃珠反光涂料可将照射在自身上的光线沿入射光的方向反射回去。
进一步的，所述涂在自行专用道路上的反光涂料层涂为特定的形状，例如可在行驶车道的中央或两侧涂抹为实线或虚线作为引导线，或者涂抹为其他任意需要的图形，甚至可涂满整个行驶车道，从而和行驶车道的形状（图像）完全相同。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明提供的基于主动光源的车辆控制系统、自动行驶车辆及系统；设置了指定波段或波长的发光装置和图像采集装置，行驶道路上涂有反光涂料，指定波段选用自然界中少见的波长，有效排除了复杂变化的外界光源的干扰，同时可有效排除道路以外的其他物体或光源造成的干扰；优先选用红外光发光装置，可有效降低烟雾等因素的干扰，本发明的技术方案起到了不易受外界干扰、工作更加稳定的效果。
附图说明
图1本发明提供的车辆控制系统的结构示意图。
图2是本发明提供的基于主动光源的自动行驶系统示意图。
图3a和图3b是本发明中自行专用道路平面图示例。
图中标记：1-自动行驶车辆，11-控制装置，12-驱动装置，13-图像采集装置，14-发光装置，2-自行专用道路，21-反光涂料层。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：如图1、图2所示，本实施例的目的在于克服目前基于主动光源的自动行驶系统易受外界条件干扰的问题，提供一种不易受外界干扰、工作更加稳定的基于主动光源的自动行驶系统。包括自动行驶车辆1及自行专用道路2，所述自动行驶车辆1包括控制装置11、驱动装置12以及图像采集装置13，所述自动行驶车辆1还包括发光装置14（图2中未显示），所述自行专用道路2表面涂有反光涂料层21。
所述控制装置11同时与所述驱动装置12、图像采集装置13以及发光装置14连接，其用于控制所述发光装置14、图像采集装置13以及驱动装置12的运行。
进一步的，所述图像采集装置13与所述发光装置14设置在所述自动行驶车辆1的相同位置，本实施例中，所述图像采集装置13与所述发光装置14集成到同一装置中（如采用具有光源的摄像头），并将其设置在所述自动行驶车辆前端；且所述图像采集装置13采集图像的方向与所述发光装置14发射光线的方向相同。
所述反光涂料为微米玻璃珠反光涂料，微米玻璃珠反光涂料可将照射在自身上的光线沿着该光线入射的方向反射回去。
进一步的，所述发光装置14为发送指定红外波段或波长的红外光发光装置，为了减少干扰，优选选用自然界中少见的红外波段或波长。
同时，所述图像采集装置13设置有滤光镜头，所述滤光镜头仅允许所述红外发光装置发送的指定波段或波长的红外光通过，从而最大限度的减少自然光源的干扰。
优选的，所述发光装置14（本实施例中为红外光发光装置）发送的光线为平行光束。
进一步的，所述反光涂料层21具有特定的形状，本实施例中，所述反光涂料层为涂抹在道路中央的实线。
控制装置11对图像采集装置13采集到的图像进行实时分析和处理，识别出图像中的引导线（行驶车道中央的实线），并计算出引导线与自动行驶车辆之间的相对位置（包括自动行驶车辆与引导线之间的夹角），结合测量得到的自动行驶车辆状态信息（包括自动行驶车辆的当前速度），控制装置11使用闭环控制算法，计算出转向控制输出信号，利用驱动装置12，控制自动行驶车辆的转向，使得自动行驶车辆尽量沿着起到指引方向作用的引导线行驶。
图像采集装置13只接收由发光装置14发出并由反光涂料层21反射回来的光线，这样可大大减少其他光源的影响。涂有反光涂料层的自行专用道路反射回来的光线较强，可有效降低雨雪等弱反射物体的干扰，而自行专用道路1附近的其他物体，由于没有涂反光涂料，反射回的红外光较少，因此容易去除其干扰。同时，使用红外光还可有效减少烟雾的影响。
实施例2：与实施例1不同点为，本实施例中，所述图像采集装置13与所述发光装置4可集成到同一装置中，并将其分别设置在所述自动行驶车辆两侧。
所述发光装置14为发送指定紫外波段或波长的紫外光发光装置。
如图3a或图3b所示，所述反光涂料层涂抹为行驶车道中央和/或两侧的实线或虚线。
实施例3：与实施例2不同点为，本实施例中，所述图像采集装置13与所述发光装置4可集成到同一装置中，并同时将其设置在所述自动行驶车辆前端及两侧。
所述发光装置14为发送指定红外波段或波长的红外光发光装置。
如图3a或图3b所示，所述反光涂料层涂抹为行驶车道中央和/或两侧的实线或虚线。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于主动光源的车辆控制系统，其特征在于，包含驱动装置、控制装置、图像采集装置以及发光装置；所述驱动装置、图像采集装置、发光装置均与所述控制装置连接，所述发光装置用于发出光线，所述图像采集装置用于采集图像，所述控制装置对图像采集装置采集到的图像进行处理，并根据处理结果对驱动装置发出控制指令，所述驱动装置用于根据控制装置发送的控制指令，控制车轮及车辆的运行。
2.如权利要求1所述的基于主动光源的车辆控制系统，其特征在于，所述发光装置发送指定波段或波长的光线。
3.如权利要求2所述的基于主动光源的车辆控制系统，其特征在于，所述图像采集装置设置有滤光镜头，所述滤光镜头仅允许指定波段或波长的光线通过。
4.如权利要求1所述的基于主动光源的车辆控制系统，其特征在于，所述发光装置发送的光线为平行光束。
5.如权利要求1所述的基于主动光源的车辆控制系统，其特征在于，所述发光装置为紫外光发光装置或红外光发光装置。
6.一种基于主动光源的自动行驶车辆，其特征在于，包含有如权利要求1至5任一项提供的车辆控制系统。
7.如权利要求6所述的基于主动光源的自动行驶车辆，其特征在于，所述图像采集装置和所述发光装置均设置在车辆前端和/或侧面；所述图像采集装置与所述发光装置设置在车辆的相同位置，且所述图像采集装置采集图像的方向与所述发光装置发射光线的方向相同。
8.一种基于主动光源的自动行驶系统，其特征在于，包括自行专用道路及如权利要求6或7提供的自动行驶车辆，且所述自行专用道路表面涂有反光涂料层。
9.如权利要求8所述的基于主动光源的自动行驶系统，其特征在于，所述反光涂料层涂抹的反光涂料为微米玻璃珠反光涂料。
10.如权利要求8所述的基于主动光源的车辆自动行驶系统，其特征在于，所述涂在自行专用道路上的反光涂料层涂为特定的形状。
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