CN107618506A - 一种自动驾驶装置用避障系统及其避障方法 - Google Patents
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Abstract
一种自动驾驶装置用避障系统,包括控制模块、驱动模块、转向模块、制动模块、检测模块和提示模块,所述的驱动模块、转向模块、制动模块、检测模块和提示模块分别与所述控制模块连接,所述的检测模块包括多个超声波传感器、图像采集器和激光测距仪;本发明一种自动驾驶装置用避障系统,整体完善、检测准确度高、工作效率高、安全性好,能够很好地实现自动检测障碍物并且智能避障,自动化程度高;本发明还提供了一种自动驾驶装置用避障系统的避障方法,算法精准、逻辑性强、简单高效、控制灵敏度高,不仅可以很好地自动检测障碍物并且智能避障,还能很直观地根据障碍物进行自动规划行车路线,应用前景广泛。
Description
技术领域
本发明属于自动驾驶技术领域,更具体地说,涉及一种自动驾驶装置用避障系统及其避障方法。
背景技术
近年来,经济的快速发展,私家车数量与日俱增,造成道路汽车拥挤,带来了许多的交通事故,对人们的人身和财产造成巨大的损失。造成交通事故的原因有很多,主要因素还是驾驶员自身的原因,具体来讲,是驾驶员对事故的发生不能做出正确的预判而造成的。如果能采取某种措施,对驾驶员的操作起到引导作用,会降低交通事故的发生率。
随着汽车工业的快速发展和人们生活水平的不断提高,汽车已经取代了传统交通工具。由于道路上行驶的车辆越来越多,因此如果不对车辆避障进行有效控制,就可能引发交通安全事故。作为汽车主动安全系统的关键技术之一,车辆避障方法得到了广泛关注。
无人驾驶汽车是一种智能汽车,也可以称之为轮式移动机器人,主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。中国从20世纪80年代开始进行无人驾驶汽车的研究,国防科技大学在1992年成功研制出中国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。2005年,首辆城市无人驾驶汽车在上海交通大学研制成功。自动驾驶技术目前是汽车等行业想要攻克的一大技术领域。显然,,相比于人为驾驶来说,自动驾驶的优越性十分突出,这为之后的军事、生活等各个方面提供了强有力的技术保障,由此可见,自动驾驶技术对人们的生活是多么的重要。
无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境,自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。它是利用车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。
集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体,是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物,也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志,在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。
我国作为一个世界大国,在高科技领域也必须占据一席之地,未来汽车的智能化是汽车产业发展必然的,在这种情况下研究汽车避障具有深远意义,这将对我国未来智能汽车的研究在世界高科技领域占据领先地位具有重要作用。
目前,在自动驾驶技术中,最关键的在于避障技术,拥有高级的避障技术才能更好地提高自动驾驶的优越性、技术性和保障性。然而,目前在车辆避障控制研究中,大部分应用的是单一传感器来感知识别障碍物,由此会存在探测准确性偏低、控制灵敏度不高等缺点,而随着多传感器信息融合技术的日益发展成熟,其在数据合成和信息融合过程中具有的冗余性和互补性将大大提高应用系统的可靠性和高效性。
申请号CN201510461047.2公开了“一种车辆避障超车方法”,方法包括:检测本车与障碍车的避障距离是否小于第一预设距离,所述避障距离为本车在避障过程中与所述障碍车的距离;当所述避障距离小于所述第一预设距离时,检测本车与车道线的当前距离,所述车道线包括相互平行的实体车道线和虚拟车道线,所述实体车道线为本车两侧的车道线中的任一车道线,所述虚拟车道线为经过所述障碍车的直线;根据所述当前距离确定避障增强信号值,所述避障增强信号值用于表示本车偏离预设中线的程度,所述预设中线平行于所述车道线,且所述预设中线到所述实体车道线的距离等于所述预设中线到所述虚拟车道线的距离;检测所述避障增强信号值是否大于第一预设值;当所述避障增强信号值大于所述第一预设值时,通过机器学习方法控制本车完成避障超车动作。虽然从一定程度上提高了灵活性,但是由于对路径和距离的计算过于复杂繁琐使得其在可靠性方面容易造成一定的影响。申请号CN201611194285.2公开了“避障控制系统和方法”,包括:时钟同步控制设备和至少一个机器人,所述至少一个机器人中的每个机器人上设置有用于连接所述时钟同步控制设备的接口;其中,所述至少一个机器人中的每个机器人包括:通过总线连接的机器人控制器和至少两个避障检测器组件,所述机器人控制器与所述接口连接,以接收所述时钟同步控制设备的时钟同步控制信号;所述至少两个避障检测器组件中的每个避障检测器组件包括:微控制器,以及分别与所述微控制器连接的存储器、避障检测器;所述存储器中存储有对应的避障检测器编号和机器人编号;所述微控制器,用于根据所述机器人控制器发出的所述时钟同步控制信号进行时钟同步;根据从所述存储器中读取的所述避障检测器编号和所述机器人编号确定所述避障检测器的工作时间;将所述避障检测器获得的障碍物检测信号发送至所述总线上;所述避障检测器,用于在所述工作时间内检测获得所述障碍物检测信号。虽然每个避障检测器组件对应的障碍物检测信号不会对其他避障检测器组件产生干扰,从而有助于提高障碍物检测结果的准确性,但是其结构复杂,涉及过多的硬件设备。
因此,现有的自动驾驶技术中还存在着在自动驾驶时不能像人工驾驶时可以很直观地根据障碍物来自动规划行车路线,不够智能化、自动化;逻辑避障算法不够精准,控制灵敏度不高;避障系统不够完善,使用单个传感器,检测准确度偏低,安全性不高。
故多传感器的使用以及高级的逻辑避障算法,所表现出的优越性是很大的,在智能车辆上开展多传感器信息融合技术的应用研究具有广阔的前景。
发明内容
为了解决现有技术的不足,本发明提供了一种自动驾驶装置用避障系统,整体完善、检测准确度高、工作效率高、安全性好,能够很好地实现自动检测障碍物并且智能避障,自动化程度高;本发明还提供了一种自动驾驶装置用避障系统的避障方法,算法精准、逻辑性强、简单高效、控制灵敏度高,不仅可以很好地自动检测障碍物并且智能避障,还能很直观地根据障碍物进行自动规划行车路线,应用前景广泛。
为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种自动驾驶装置用避障系统,包括控制模块、驱动模块、转向模块、制动模块、检测模块和提示模块,所述的驱动模块、转向模块、制动模块、检测模块和提示模块分别与所述控制模块连接,所述的驱动模块、转向模块和制动模块分别设置在车辆内部,所述的检测模块设置在车辆外部周延,所述的提示模块设置在车辆外部的前端;
所述的控制模块存储逻辑关系和避障算法,所述控制模块接收所述驱动模块、转向模块、制动模块、检测模块和提示模块传输的信号,通过避障算法并发出指令以对所述驱动模块、转向模块、制动模块、检测模块和提示模块进行控制;
所述的驱动模块用于车辆正常启动和变速行驶;
所述的转向模块用于车辆重新规划行车路线时改变行驶方向;
所述的制动模块用于车辆在紧急制动区内紧急停车;
所述的检测模块包括多个超声波传感器、图像采集器和激光测距仪,多个所述的超声波传感器分别分布在车辆前端的下方和侧面车轮的上方,多个所述的图像采集器均匀分布在车辆前端的上方,多个所述的激光测距仪设置在车辆前端的下方,所述超声波传感器检测前方是否存在障碍物,得到障碍信号,所述图像采集器识别并采集障碍物的障碍信号,所述激光测距仪检测障碍物与车辆之间的距离,得到距离信号;
所述的提示模块用于发出音响信号并进行鸣笛提示。
优选的,所述的超声波传感器、图像采集器和激光测距仪分别与所述控制模块连接。
优选的,所述的提示模块为喇叭。
优选的,所述的图像采集器为摄像头。
优选的,所述检测模块的检测周期不大于0.001s。
一种自动驾驶装置用避障系统的避障方法,包括以下步骤:
对自动驾驶装置用避障系统进行初始化;
控制模块对驱动模块、转向模块、制动模块、检测模块和提示模块进行逻辑调控;
定义各项参数:定义障碍物的障碍信号为B、障碍物与车辆之间的距离信号为S、车辆的安全距离为S0、检测模块在减速慢行区内的检测时间段为t1、检测模块在紧急制动区内的检测时间段为t2;
进一步的,时间段t1是指随着车辆行驶,距离障碍物越来越近,检测到障碍物由减速慢行区进入到紧急制动区所需要的时间;t2是指车辆紧急制动后,需要等待一段时间来判断障碍物是否已经移除紧急制动区,该等待时间段为t2;t1和t2的具体值根据S值来定;
控制模块控制检测模块中的超声波传感器检测前方是否存在障碍物,得到障碍信号B,控制模块控制图像采集器识别并采集障碍物的障碍信号B,控制模块控制激光测距仪检测障碍物与该车辆的距离,得到距离信号S;
控制模块接收得到的障碍信号B、距离信号S,控制模块根据避障算法并发出指令对其余各个模块进行控制,其余各个模块接收控制模块发出的指令并做出相应的动作。
优选的,所述避障算法,包括以下步骤:
S1:对自动驾驶装置用避障系统进行初始化;
S2:控制模块控制驱动模块使得车辆正常行驶;
S3:控制模块控制激光测距仪采集距离信号S:
当S满足0<S≤S0时,则车辆处于紧急制动区内:此时控制模块控制超声波传感器检测前方是否存在障碍物,控制模块控制图像采集器识别并采集障碍物的障碍信号B:
S11:无障碍信号B时,控制模块控制驱动模块使得车辆减速行驶;
S12:有障碍信号B时,控制模块控制制动模块在紧急制动区内紧急停车;
同时,在t2时间段内,控制模块控制超声波传感器检测前方是否存在障碍物,控制模块控制图像采集器识别并采集障碍物的障碍信号B:
在t2时间段内,无障碍信号B时,则障碍物移除紧急制动区,此时,控制模块控制驱动模块使得车辆加速行驶,并继续以原始路径正常行驶,然后返回步骤S1,进入新的检测循环;否则,在t2时间段内,有障碍信号B时,则控制模块重新规划行车路线,控制模块控制转向模块使得车辆改变行驶方向以躲避障碍物,并按照新的行车路线正常行驶,然后返回步骤S1,进入新的检测循环;
当S满足S>S0时,则车辆处于减速慢行区内:此时控制模块控制超声波传感器检测前方是否存在障碍物,控制模块控制图像采集器识别并采集障碍物的障碍信号B:
S21:无障碍信号B时,控制模块控制驱动模块使得车辆正常行驶,同时转入步骤S2;
S22:有障碍信号B时,控制模块控制制动模块在减速慢行区内减速行驶,控制模块控制提示模块鸣笛提示;
同时,在t1时间段内,控制模块控制激光测距仪采集距离信号S,S满足0<S≤S0时,则障碍物进入紧急制动区内,转入步骤S12;否则,在t1时间段内,控制模块控制激光测距仪采集距离信号S,S满足S>S0时,则控制模块控制超声波传感器检测前方是否存在障碍物,控制模块控制图像采集器识别并采集障碍物的障碍信号B:在t1时间段内,无障碍信号B时,则障碍物移除减速慢行区,此时,控制模块控制驱动模块使得车辆加速行驶并直至以常规车速正常行驶,然后返回步骤S1,进入新的检测循环;否则在t1时间段内,有障碍信号B时,则转入步骤S22。
优选的,所述检测模块中的超声波传感器、图像采集器和激光测距仪采集信号的周期均小于0.001s。
本发明的一种自动驾驶装置用避障系统,整体完善、检测准确度高、工作效率高、安全性好,能够很好地实现自动检测障碍物并且智能避障,自动化程度高;本发明还提供了一种自动驾驶装置用避障系统的避障方法,算法精准、逻辑性强、简单高效、控制灵敏度高,不仅可以很好地自动检测障碍物并且智能避障,还能很直观地根据障碍物进行自动规划行车路线,应用前景广泛。
本发明的自动驾驶装置用避障系统,其中,驱动模块、转向模块、制动模块、检测模块和提示模块,分别与控制模块相连接,分工明确,简单高效,控制性好;检测模块包括超声波传感器、图像采集器和激光测距仪,检测准确度高,避免了传统的使用单一传感器的缺陷,大大提高了自动驾驶装置用避障系统的可靠性和高效性。
本发明的自动驾驶装置用避障系统的避障方法,其中,采用高级的避障算法,更加精准、逻辑性强,大大提高了自动驾驶装置用避障系统的控制灵敏度,不仅可以很好地自动检测障碍物并且智能避障,还能很直观地根据障碍物进行自动规划行车路线,更趋于智能化、自动化,实用性更强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,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他的附图。
图1是本发明的原理框图;
图2是本发明中避障算法的流程图;
其中,附图中标记如下:
1-控制模块,2-驱动模块,3-转向模块,4-制动模块,5-检测模块,6-提示模块,7-超声波传感器,8-图像采集器,9-激光测距仪。
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做出创造性劳动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。
如图1所示是本发明的原理框图,一种自动驾驶装置用避障系统,包括控制模块1、驱动模块2、转向模块3、制动模块4、检测模块5和提示模块6,驱动模块2、转向模块3、制动模块4、检测模块5和提示模块6分别与控制模块1连接,驱动模块2、转向模块3和制动模块4分别设置在车辆内部,检测模块5设置在车辆外部周延,提示模块6设置在车辆外部的前端;
所述控制模块可以是PLC控制模块,具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等优点,为方便描述,下述实施方式均以PLC控制模块来代替控制模块了。
PLC控制模块1存储逻辑关系和避障算法,PLC控制模块1接收驱动模块2、转向模块3、制动模块4、检测模块5和提示模块6传输的信号,通过避障算法并发出指令以对驱动模块2、转向模块3、制动模块4、检测模块5和提示模块6进行控制;
驱动模块2用于车辆正常启动和变速行驶;
转向模块3用于车辆重新规划行车路线时改变行驶方向;
制动模块4用于车辆在紧急制动区内紧急停车;
检测模块5包括多个超声波传感器7、图像采集器8和激光测距仪9多个超声波传感器7分别分布在车辆前端的下方和侧面车轮的上方,多个图像采集器8均匀分布在车辆前端的上方,多个激光测距仪9设置在车辆前端的下方,超声波传感器7检测前方是否存在障碍物,得到障碍信号,图像采集器8识别并采集障碍物的障碍信号,激光测距仪9检测障碍物与车辆之间的距离,得到距离信号;
提示模块6用于发出音响信号并进行鸣笛提示。
进一步的,本实施例中,检测模块5包括7个超声波传感器7、3个图像采集器8和3个激光测距仪9,7个超声波传感器7中,有3个超声波传感器7分布在车辆前端的下方并且相互平行,另外4个超声波传感器7分别分布在侧面车轮的上方,避免检测障碍物的障碍信号存在冲突和误差,保证检测在车体周延范围内,均匀、准确、全面;3个图像采集器8分布在车辆前端的上方,具体分布在车辆前端的车窗顶部即后视镜位置,配合超声波传感器,使得在检测到的障碍物上采集的障碍信号更准确、全面;3个激光测距仪9设置在车辆前端的下方并且均匀分布,使得检测距离更加精准、全面。
进一步的,超声波传感器7、图像采集器8和激光测距仪9分别与控制模块1连接,相互配合,联系紧密,增强了逻辑性,更趋于智能化。
进一步的,提示模块6为喇叭,喇叭发出音响信号并进行鸣笛提示,简单高效。
进一步的,图像采集器8为摄像头,采集清晰、全面,简单高效。
进一步的,检测模块5的检测周期不大于0.001s,本实施例中,检测模块5的检测周期为0.0005s,使得检测更加精准,使得检测更加精准,进而使得自动驾驶装置用避障系统的控制灵敏度更高、工作效率更高,大大加强了准确性和可靠性。
进一步的,本发明的一种自动驾驶装置用避障系统,其中,驱动模块2、转向模块3、制动模块4、检测模块5和提示模块6,分别与PLC控制模块1连接,分工明确,简单高效,控制性好;检测模块5包括超声波传感器7、图像采集器8和激光测距仪9,检测准确度高,避免了传统的使用单一传感器的缺陷,大大提高了自动驾驶装置用避障系统的可靠性和高效性。
本发明的一种自动驾驶装置用避障系统的避障方法,包括以下步骤:
对自动驾驶装置用避障系统进行初始化;
PLC控制模块1对驱动模块2、转向模块3、制动模块4、检测模块5和提示模块6进行逻辑调控;
定义各项参数:定义障碍物的障碍信号为B、障碍物与车辆之间的距离信号为S、车辆的安全距离为S0、检测模块4在减速慢行区内的检测时间段为t1、检测模块4在紧急制动区内的检测时间段为t2;
进一步的,时间段t1是指随着车辆行驶,距离障碍物越来越近,检测到障碍物由减速慢行区进入到紧急制动区所需要的时间;t2是指车辆紧急制动后,需要等待一段时间来判断障碍物是否已经移除紧急制动区,该等待时间段为t2;t1和t2的具体值根据S值来定;
PLC控制模块1控制检测模块5中的超声波传感器7检测前方是否存在障碍物,得到障碍信号B,PLC控制模块1控制图像采集器8识别并采集障碍物的障碍信号B,PLC控制模块1控制激光测距仪9检测障碍物与该车辆的距离,得到距离信号S;
PLC控制模块1接收得到的障碍信号B、距离信号S,PLC控制模块1根据避障算法并发出指令对其余各个模块进行控制,其余各个模块接收PLC控制模块1发出的指令并做出相应的动作。
如图2所示是本发明中避障算法的流程图,避障算法包括以下步骤:
S1:对自动驾驶装置用避障系统进行初始化;
S2:PLC控制模块1控制驱动模块2使得车辆正常行驶;
S3:PLC控制模块1控制激光测距仪9采集距离信号S:
当S满足0<S≤S0时,则车辆处于紧急制动区内:此时PLC控制模块1控制超声波传感器7检测前方是否存在障碍物,PLC控制模块1控制图像采集器8识别并采集障碍物的障碍信号B:
S11:无障碍信号B时,PLC控制模块1控制驱动模块2使得车辆减速行驶;
S12:有障碍信号B时,PLC控制模块1控制制动模块4在紧急制动区内紧急停车;
同时,在t2时间段内,PLC控制模块1控制超声波传感器7检测前方是否存在障碍物,PLC控制模块1控制图像采集器8识别并采集障碍物的障碍信号B:
在t2时间段内,无障碍信号B时,则障碍物移除紧急制动区,此时,PLC控制模块1控制驱动模块2使得车辆加速行驶,并继续以原始路径正常行驶,然后返回步骤S1,进入新的检测循环;否则,在t2时间段内,有障碍信号B时,则PLC控制模块1重新规划行车路线,PLC控制模块1控制转向模块3使得车辆改变行驶方向以躲避障碍物,并按照新的行车路线正常行驶,然后返回步骤S1,进入新的检测循环;
当S满足S>S0时,则车辆处于减速慢行区内:此时PLC控制模块1控制超声波传感器7检测前方是否存在障碍物,PLC控制模块1控制图像采集器8识别并采集障碍物的障碍信号B:
S21:无障碍信号B时,PLC控制模块1控制驱动模块2使得车辆正常行驶,同时转入步骤S2;
S22:有障碍信号B时,PLC控制模块1控制制动模块4在减速慢行区内减速行驶,PLC控制模块1控制提示模块6鸣笛提示;
同时,在t1时间段内,PLC控制模块1控制激光测距仪9采集距离信号S,S满足0<S≤S0时,则障碍物进入紧急制动区内,转入步骤S12;否则,在t1时间段内,PLC控制模块1控制激光测距仪9采集距离信号S,S满足S>S0时,则PLC控制模块1控制超声波传感器7检测前方是否存在障碍物,PLC控制模块1控制图像采集器8识别并采集障碍物的障碍信号B:在t1时间段内,无障碍信号B时,则障碍物移除减速慢行区,此时,PLC控制模块1控制驱动模块2使得车辆加速行驶并直至以常规车速正常行驶,然后返回步骤S1,进入新的检测循环;否则在t1时间段内,有障碍信号B时,则转入步骤S22。
进一步的,检测模块5中的超声波传感器7、图像采集器8和激光测距仪9采集信号的周期均小于0.001s。本实施例中,检测模块5中的超声波传感器7、图像采集器8和激光测距仪9采集信号的周期均为0.0005s,使得检测更加精准,提高了该避障算法的准确性和逻辑性,进而使得自动驾驶装置用避障系统的控制灵敏度更高、工作效率更高,大大加强了准确性和可靠性。
本发明的一种自动驾驶装置用避障系统的避障方法,采用高级的避障算法,更加精准、逻辑性强,大大提高了自动驾驶装置用避障系统的控制灵敏度,不仅可以很好地自动检测障碍物并且智能避障,还能很直观地根据障碍物进行自动规划行车路线,更趋于智能化、自动化,实用性更强,更适合大范围的推广。
还需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种自动驾驶装置用避障系统,其特征在于:包括控制模块(1)、驱动模块(2)、转向模块(3)、制动模块(4)、检测模块(5)和提示模块(6),所述的驱动模块(2)、转向模块(3)、制动模块(4)、检测模块(5)和提示模块(6)分别与所述控制模块(1)连接,所述的驱动模块(2)、转向模块(3)和制动模块(4)分别设置在车辆内部,所述的检测模块(5)设置在车辆外部周延,所述的提示模块(6)设置在车辆外部的前端;
所述的控制模块(1)储逻辑关系和避障算法,所述控制模块(1)接收所述驱动模块(2)、转向模块(3)、制动模块(4)、检测模块(5)和提示模块(6)传输的信号,通过避障算法并发出指令以对所述驱动模块(2)、转向模块(3)、制动模块(4)、检测模块(5)和提示模块(6)进行控制;
所述的驱动模块(2)用于车辆正常启动和变速行驶;
所述的转向模块(3)用于车辆重新规划行车路线时改变行驶方向;
所述的制动模块(4)用于车辆在紧急制动区内紧急停车;
所述的检测模块(5)包括多个超声波传感器(7)、图像采集器(8)和激光测距仪(9),多个所述的超声波传感器(7)分别分布在车辆前端的下方和侧面车轮的上方,多个所述的图像采集器(8)均匀分布在车辆前端的上方,多个所述的激光测距仪(9)设置在车辆前端的下方,所述超声波传感器(7)检测前方是否存在障碍物,得到障碍信号,所述图像采集器(8)识别并采集障碍物的障碍信号,所述激光测距仪(9)检测障碍物与车辆之间的距离,得到距离信号;
所述的提示模块(6)用于发出音响信号并进行鸣笛提示。
2.根据权利要求1所述的一种自动驾驶装置用避障系统,其特征在于:所述的超声波传感器(7)、图像采集器(8)和激光测距仪(9)分别与所述控制模块(1)连接。
3.根据权利要求1所述的一种自动驾驶装置用避障系统,其特征在于:所述的提示模块(6)为喇叭。
4.根据权利要求1所述的一种自动驾驶装置用避障系统,其特征在于:所述的图像采集器(8)为摄像头。
5.根据权利要求1所述的一种自动驾驶装置用避障系统,其特征在于:所述检测模块(5)的检测周期不大于0.001s。
6.一种自动驾驶装置用避障系统的避障方法,其特征在于:包括以下步骤:
A1:对自动驾驶装置用避障系统进行初始化;
A2:控制模块(1)对驱动模块(2)、转向模块(3)、制动模块(4)、检测模块(5)和提示模块(6)进行逻辑调控;
A3:定义各项参数:定义障碍物的障碍信号为B、障碍物与车辆之间的距离信号为S、车辆的安全距离为S0、检测模块(4)在减速慢行区内的检测时间段为t1、检测模块(4)在紧急制动区内的检测时间段为t2;
A4:控制模块(1)控制检测模块(5)中的超声波传感器(7)检测前方是否存在障碍物,得到障碍信号B,控制模块(1)控制图像采集器(8)识别并采集障碍物的障碍信号B,控制模块(1)控制激光测距仪(9)检测障碍物与该车辆的距离,得到距离信号S;
A5:控制模块(1)接收步骤四中得到的障碍信号B、距离信号S,控制模块(1)根据避障算法并发出指令对其余各个模块进行控制,其余各个模块接收控制模块(1)发出的指令并做出相应的动作。
7.根据权利要求6所述的自动驾驶装置用避障系统的避障方法,其特征在于:所述避障算法,包括以下步骤:
S1:对自动驾驶装置用避障系统进行初始化;
S2:控制模块(1)控制驱动模块(2)使得车辆正常行驶;
S3:控制模块(1)控制激光测距仪(9)采集距离信号S:
当S满足0<S≤S0时,则车辆处于紧急制动区内:此时控制模块(1)控制超声波传感器(7)检测前方是否存在障碍物,控制模块(1)控制图像采集器(8)识别并采集障碍物的障碍信号B:
S11:无障碍信号B时,控制模块(1)控制驱动模块(2)使得车辆减速行驶;
S12:有障碍信号B时,控制模块(1)控制制动模块(4)在紧急制动区内紧急停车;
同时,在t2时间段内,控制模块(1)控制超声波传感器(7)检测前方是否存在障碍物,控制模块(1)控制图像采集器(8)识别并采集障碍物的障碍信号B:
在t2时间段内,无障碍信号B时,则障碍物移除紧急制动区,此时,控制模块(1)控制驱动模块(2)使得车辆加速行驶,并继续以原始路径正常行驶,然后返回步骤S1,进入新的检测循环;否则,在t2时间段内,有障碍信号B时,则控制模块(1)重新规划行车路线,控制模块(1)控制转向模块(3)使得车辆改变行驶方向以躲避障碍物,并按照新的行车路线正常行驶,然后返回步骤S1,进入新的检测循环;
当S满足S>S0时,则车辆处于减速慢行区内:此时控制模块(1)控制超声波传感器(7)检测前方是否存在障碍物,控制模块(1)控制图像采集器(8)识别并采集障碍物的障碍信号B:
S21:无障碍信号B时,控制模块(1)控制驱动模块(2)使得车辆正常行驶,同时转入步骤S2;
S22:有障碍信号B时,控制模块(1)控制制动模块(4)在减速慢行区内减速行驶,控制模块(1)控制提示模块(6)鸣笛提示;
同时,在t1时间段内,控制模块(1)控制激光测距仪(9)采集距离信号S,S满足0<S≤S0时,则障碍物进入紧急制动区内,转入步骤S12;否则,在t1时间段内,控制模块(1)控制激光测距仪(9)采集距离信号S,S满足S>S0时,则控制模块(1)控制超声波传感器(7)检测前方是否存在障碍物,控制模块(1)控制图像采集器(8)识别并采集障碍物的障碍信号B:在t1时间段内,无障碍信号B时,则障碍物移除减速慢行区,此时,控制模块(1)控制驱动模块(2)使得车辆加速行驶并直至以常规车速正常行驶,然后返回步骤S1,进入新的检测循环;否则在t1时间段内,有障碍信号B时,则转入步骤S22。
8.根据权利要求6所述的自动驾驶装置用避障系统的避障方法,其特征在于:所述检测模块(5)中的超声波传感器(7)、图像采集器(8)和激光测距仪(9)采集信号的周期均小于0.001s。
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