CN107728620A - 一种新能源汽车的无人驾驶系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种新能源汽车的无人驾驶系统及方法，其应用于新能源汽车的无人驾驶系统中，其特征在于，所述路径规划系统包括：图像采集模块、路径生成模块、行驶参数检测模块、识别检测模块、路径调整模块以及执行模块。本发明的新能源汽车的无人驾驶系统能够获得更全面和准确的路况信息，并生成汽车的行驶路径，进而保证了无人驾驶过程中的安全性和准确性，充分满足了新能源汽车智能驾驶的实际需求。同时，本发明的新能源汽车的路径调整系能够实时对汽车实际的行驶路径进行调整，进一步保证了汽车的安全行驶。

Description

一种新能源汽车的无人驾驶系统及方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种新能源汽车的无人驾驶系统及方法。
背景技术
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。目前，关于新能源汽车的无人驾驶技术主要依靠雷达、距仪和图像传感器等设备来识别检测路面环境，然而通过上述设备所得到的路面环境信息不全面，不能满足新能源汽车智能驾驶的需求。
因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源汽车的无人驾驶系统及方法，以克服现有技术中存在的不足。
为实现上述发明目的，本发明提供一种新能源汽车的无人驾驶系统，其应用于新能源汽车的无人驾驶系统中，所述路径规划系统包括：图像采集模块、路径生成模块、识别检测模块、路径调整模块以及执行模块；
所述图像采集模块包括：第一摄像头、第二摄像头、第一视频采集卡以及第二视频采集卡，所述第一摄像头与所述第一视频采集卡数据传输，所述第二摄像头与所述第二视频采集卡数据传输；
所述路径生成模块包括：主机、决策调度模块以及路径规划模块，所述主机与所述第一视频采集卡以及第二视频采集卡数据传输，并将处理后的数据发送至所述识别检测模块，所述决策调度模块根据所述行驶参数检测模块和识别检测模块反馈的数据对汽车行为进行决策调度，并由所述路径规划模块生成汽车的行驶路径；
所述行驶参数检测模块包括：前轮角度检测单元、后轮速度检测单元以及油门位置检测单元，各单元分别采集前轮角度数据、后轮转速数据以及油门位置数据，并将采集的数据反馈至所述决策调度模块；
所述识别检测模块包括：障碍物识别检测单元、交通信号识别检测单元、交通标识识别检测单元、道路边缘识别检测单元、道路弧度识别检测单元、周围车辆速度检测单元、道路凹陷坡度识别检测单元，各单元分别接收所述主机发送的图像数据，根据接收的图像数据识别检测行驶的路况，并反馈至所述路径生成模块；
所述路径调整模块包括：定位单元、测距单元以及电子地图，所述定位单元与所述主机数据传输，所述主机根据所述定位单元发送的车辆位置数据，以及测距单元发送的距离数据，与所述电子地图中记录的所生成的汽车行驶路径进行对比，并对汽车实际的行驶路径进行调整；
所述执行模块包括：控制单元、液压伺服机构、液压油源、转向杆、离合器、刹车机构、油门以及档位，所述控制单元根据调整后的行驶路径通过所述液压伺服机构驱动所述转向杆、离合器、刹车机构、油门以及档位动作，所述液压油源为所述液压伺服机构提供液压油。
作为本发明的新能源汽车的无人驾驶系统的改进，所述第一摄像头采集第一路信号图像，所述第二摄像头相对所述第一摄像头同步采集第二路信号图像。
作为本发明的新能源汽车的无人驾驶系统的改进，所述第一视频采集卡接收并处理所述第一摄像头采集的信号图像，并发送给所述主机，所述第二视频采集卡同步接收并处理所述第二摄像头采集的信号图像，并发送给所述主机。
作为本发明的新能源汽车的无人驾驶系统的改进，所述交通标识识别检测单元对所述主机发送的图像数据中的文字信息进行提取和分析。
作为本发明的新能源汽车的无人驾驶系统的改进，所述道路边缘识别检测单元对所述主机发送的图像数据进行二值化处理，并提取道路的边缘信息，同时，所述道路边缘识别检测单元对所述主机发送的图像数据进行匹配处理，并提取道路的宽度信息。
为实现上述发明目的，本发明提供一种新能源汽车的无人驾驶方法，其应用于新能源汽车的无人驾驶中，所述无人驾驶方法包括如下步骤：
S1、采集路况的第一路信号图像和第二路信号图像，对采集的第一路信号图像和第二路信号图像分别进行处理；
S2、根据处理后的第一路信号图像和第二路信号图像，识别检测路况的障碍物、交通信号、交通标识、道路边缘、道路弧度、周围车辆速度以及道路中的凹陷和坡度；
S3、分别采集汽车的前轮角度数据、后轮转速数据以及油门位置数据；
S4、根据识别检测的路况数据以及汽车的行驶参数数据，对汽车行为进行决策调度，并规划和生成汽车的行驶路径；
S5、根据汽车的实际位置以及汽车与周围障碍物之间的距离，与生成的汽车行驶路径进行对比，并对汽车实际的行驶路径进行调整；
S6、驱动汽车按照调整之后的行驶路径进行运动。
作为本发明的新能源汽车的无人驾驶方法的改进，所述步骤S1中，采集第一路信号图像时，同步采集第二路信号图像。
作为本发明的新能源汽车的无人驾驶方法的改进，所述步骤S1中，处理第一路信号图像时，同步处理第二路信号图像。
作为本发明的新能源汽车的无人驾驶方法的改进，所述无人驾驶方法还包括：对处理后的第一路信号图像和第二路信号图像中的文字信息进行提取和分析。
作为本发明的新能源汽车的无人驾驶方法的改进，所述无人驾驶方法还包括：对处理后的第一路信号图像和第二路信号图像进行二值化处理，并提取道路的边缘信息，同时，对处理后的第一路信号图像和第二路信号图像进行匹配处理，并提取道路的宽度信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的新能源汽车的无人驾驶系统能够获得更全面和准确的路况信息，并生成汽车的行驶路径，进而保证了无人驾驶过程中的安全性和准确性，充分满足了新能源汽车智能驾驶的实际需求。同时，本发明的新能源汽车的路径调整系能够实时对汽车实际的行驶路径进行调整，进一步保证了汽车的安全行驶。
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中记载的一些实施例，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为本发明的新能源汽车的无人驾驶系统的一具体实施方式的模块示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
如图1所示，本发明新能源汽车的无人驾驶系统应用于新能源汽车的无人驾驶系统中。所述路径规划系统包括：图像采集模块1、识别检测模块2、路径生成模块3、行驶参数检测模块5、路径调整模块4以及执行模块6。
所述图像采集模块1用于实现路况的图像信息的采集。具体地，所述图像采集模块1包括：第一摄像头11、第二摄像头12、第一视频采集卡13以及第二视频采集卡14。
其中，所述第一摄像头11与所述第一视频采集卡13数据传输，所述第二摄像头12与所述第二视频采集卡14数据传输，所述第一视频采集卡13和第二视频采集卡14分别与所述路径生成模块3数据传输。
在一个实施方式中，所述第一摄像头11采集第一路信号图像，所述第二摄像头12相对所述第一摄像头11同步采集第二路信号图像。为了实现上述目的，自所述第一摄像头11的同步电路里发出同步信号传输至第二摄像头12的同步电路中，从而保证两路采集的图像保持实时同步。
上述实施方式中，所述第一视频采集卡13接收并处理所述第一摄像头11采集的信号图像，并发送给所述路径生成模块3，所述第二视频采集卡14同步接收并处理所述第二摄像头12采集的信号图像，并发送给所述路径生成模块3。
所述路径生成模块3包括：主机31、决策调度模块32以及路径规划模块33。
其中，所述主机31与所述第一视频采集卡13以及第二视频采集卡14数据传输，并将处理后的数据发送至所述识别检测模块2。所述决策调度模块根据所述识别检测模块3反馈的数据对汽车行为进行决策调度，并由所述路径规划模块生成汽车的行驶路径；
所述识别检测模块2用于对路况的实际环境进行识别检测。具体地，所述识别检测模块2包括：障碍物识别检测单元21、交通信号识别检测单元22、交通标识识别检测单元23、道路边缘识别检测单元24、道路弧度识别检测单元25、周围车辆速度检测单元26、道路凹陷坡度识别检测单元27。
各单元分别接收所述主机31发送的图像数据，并根据接收的图像数据识别检测行驶的路况。其中，所述交通标识识别检测单元23对所述主机31发送的图像数据中的文字信息进行提取和分析。
进一步地，所述道路边缘识别检测单元24对所述主机31发送的图像数据进行二值化处理，并提取道路的边缘信息，同时，所述道路边缘识别检测单元24对所述主机31发送的图像数据进行匹配处理，并提取道路的宽度信息。
所述行驶参数检测模块5包括：前轮角度检测单元51、后轮速度检测单元52以及油门位置检测单元53，各单元分别采集汽车的前轮角度数据、后轮转速数据以及油门位置数据，并将采集的数据反馈至所述路径调整模块4，以作为所述路径调整模块4进行路径调整时的参考依据。
所述路径调整模块4包括：定位单元41、测距单元42以及电子地图43，所述定位单元41与所述主机31数据传输，所述主机31根据所述定位单元41发送的车辆位置数据，以及测距单元42发送的距离数据，与所述电子地图43中记录的所生成的汽车行驶路径进行对比，并对汽车实际的行驶路径进行调整。
所述执行模块6包括：控制单元61、液压伺服机构62、液压油源63、转向杆64、离合器65、刹车机构66、油门67以及档位68。
所述控制单元61与所述路径调整模块4数据传输，所述控制单元61根据调整后的行驶路径通过所述液压伺服机构62驱动所述转向杆64、离合器65、刹车机构66、油门67以及档位68动作。所述控制单元61包括转向杆电子控制器、离合器电子控制器、刹车机构电子控制器、油门电子控制器以及档位电子控制器。所述液压油源63为所述液压伺服机构62提供液压油。
基于相同的技术构思，本发明还提供一种新能源汽车的无人驾驶方法，其应用于新能源汽车的无人驾驶中，所述无人驾驶方法包括如下步骤：
S1、采集路况的第一路信号图像和第二路信号图像，对采集的第一路信号图像和第二路信号图像分别进行处理。
其中，采集第一路信号图像时，同步采集第二路信号图像。处理第一路信号图像时，同步处理第二路信号图像。
S2、根据处理后的第一路信号图像和第二路信号图像，识别检测路况的障碍物、交通信号、交通标识、道路边缘、道路弧度、周围车辆速度以及道路中的凹陷和坡度。
其中，在识别检测交通标识时，所述无人驾驶方法还包括：对处理后的第一路信号图像和第二路信号图像中的文字信息进行提取和分析。在识别检测道路边缘时，所述无人驾驶方法还包括：对处理后的第一路信号图像和第二路信号图像进行二值化处理，并提取道路的边缘信息，同时，对处理后的第一路信号图像和第二路信号图像进行匹配处理，并提取道路的宽度信息。
S3、分别采集汽车的前轮角度数据、后轮转速数据以及油门位置数据。
S4、根据识别检测的路况数据以及汽车的行驶参数数据，对汽车行为进行决策调度，并规划和生成汽车的行驶路径；
S5、根据汽车的实际位置以及汽车与周围障碍物之间的距离，与生成的汽车行驶路径进行对比，并对汽车实际的行驶路径进行调整。
S6、驱动汽车按照调整之后的行驶路径进行运动。
综上所述，本发明的新能源汽车的无人驾驶系统能够获得更全面和准确的路况信息，并生成汽车的行驶路径，进而保证了无人驾驶过程中的安全性和准确性，充分满足了新能源汽车智能驾驶的实际需求。同时，本发明的新能源汽车的路径调整系能够实时对汽车实际的行驶路径进行调整，进一步保证了汽车的安全行驶。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种新能源汽车的无人驾驶系统，其应用于新能源汽车的无人驾驶系统中，其特征在于，所述路径规划系统包括：图像采集模块、路径生成模块、行驶参数检测模块、识别检测模块、路径调整模块以及执行模块；
所述图像采集模块包括：第一摄像头、第二摄像头、第一视频采集卡以及第二视频采集卡，所述第一摄像头与所述第一视频采集卡数据传输，所述第二摄像头与所述第二视频采集卡数据传输；
所述路径生成模块包括：主机、决策调度模块以及路径规划模块，所述主机与所述第一视频采集卡以及第二视频采集卡数据传输，并将处理后的数据发送至所述识别检测模块，所述决策调度模块根据所述行驶参数检测模块和识别检测模块反馈的数据对汽车行为进行决策调度，并由所述路径规划模块生成汽车的行驶路径；
所述行驶参数检测模块包括：前轮角度检测单元、后轮速度检测单元以及油门位置检测单元，各单元分别采集前轮角度数据、后轮转速数据以及油门位置数据，并将采集的数据反馈至所述决策调度模块；
所述识别检测模块包括：障碍物识别检测单元、交通信号识别检测单元、交通标识识别检测单元、道路边缘识别检测单元、道路弧度识别检测单元、周围车辆速度检测单元、道路凹陷坡度识别检测单元，各单元分别接收所述主机发送的图像数据，根据接收的图像数据识别检测行驶的路况，并反馈至所述路径生成模块；
所述路径调整模块包括：定位单元、测距单元以及电子地图，所述定位单元与所述主机数据传输，所述主机根据所述定位单元发送的车辆位置数据，以及测距单元发送的距离数据，与所述电子地图中记录的所生成的汽车行驶路径进行对比，并对汽车实际的行驶路径进行调整；
所述执行模块包括：控制单元、液压伺服机构、液压油源、转向杆、离合器、刹车机构、油门以及档位，所述控制单元根据调整后的行驶路径通过所述液压伺服机构驱动所述转向杆、离合器、刹车机构、油门以及档位动作，所述液压油源为所述液压伺服机构提供液压油。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车的无人驾驶系统，其特征在于，所述第一摄像头采集第一路信号图像，所述第二摄像头相对所述第一摄像头同步采集第二路信号图像。
3.根据权利要求1所述的新能源汽车的无人驾驶系统，其特征在于，所述第一视频采集卡接收并处理所述第一摄像头采集的信号图像，并发送给所述主机，所述第二视频采集卡同步接收并处理所述第二摄像头采集的信号图像，并发送给所述主机。
4.根据权利要求1所述的新能源汽车的无人驾驶系统，其特征在于，所述交通标识识别检测单元对所述主机发送的图像数据中的文字信息进行提取和分析。
5.根据权利要求1所述的新能源汽车的无人驾驶系统，其特征在于，所述道路边缘识别检测单元对所述主机发送的图像数据进行二值化处理，并提取道路的边缘信息，同时，所述道路边缘识别检测单元对所述主机发送的图像数据进行匹配处理，并提取道路的宽度信息。
6.一种新能源汽车的无人驾驶方法，其应用于新能源汽车的无人驾驶中，其特征在于，所述无人驾驶方法包括如下步骤：
S1、采集路况的第一路信号图像和第二路信号图像，对采集的第一路信号图像和第二路信号图像分别进行处理；
S2、根据处理后的第一路信号图像和第二路信号图像，识别检测路况的障碍物、交通信号、交通标识、道路边缘、道路弧度、周围车辆速度以及道路中的凹陷和坡度；
S3、分别采集汽车的前轮角度数据、后轮转速数据以及油门位置数据；
S4、根据识别检测的路况数据以及汽车的行驶参数数据，对汽车行为进行决策调度，并规划和生成汽车的行驶路径；
S5、根据汽车的实际位置以及汽车与周围障碍物之间的距离，与生成的汽车行驶路径进行对比，并对汽车实际的行驶路径进行调整；
S6、驱动汽车按照调整之后的行驶路径进行运动。
7.根据权利要求6所述的新能源汽车的无人驾驶方法，其特征在于，所述步骤S1中，采集第一路信号图像时，同步采集第二路信号图像。
8.根据权利要求6所述的新能源汽车的无人驾驶方法，其特征在于，所述步骤S1中，处理第一路信号图像时，同步处理第二路信号图像。
9.根据权利要求6所述的新能源汽车的无人驾驶方法，其特征在于，所述无人驾驶方法还包括：对处理后的第一路信号图像和第二路信号图像中的文字信息进行提取和分析。
10.根据权利要求6所述的新能源汽车的无人驾驶方法，其特征在于，所述无人驾驶方法还包括：对处理后的第一路信号图像和第二路信号图像进行二值化处理，并提取道路的边缘信息，同时，对处理后的第一路信号图像和第二路信号图像进行匹配处理，并提取道路的宽度信息。
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