CN109696911A - 一种无人驾驶智能无轨电车循迹及信息标识识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人驾驶智能无轨电车循迹及信息标识识别方法，包括无人驾驶智能无轨电车，道路两旁的供电设备，设置有导航线和/或二维信息码的道路，中央处理系统，其特征在于，无人驾驶智能无轨电车循迹及信息标识识别方法是通过安装在无人驾驶智能无轨电车底部的光电传感器可轻易识别路面导航线和/或二维码信息，能即时即刻精确定位无人驾驶智能无轨电车在本车道的横向坐标信息，便于控制无人驾驶智能无轨电车运行轨迹，具有结构简单、稳定、响应速度快的优点，且不易受环境因素制约的优点。
Description
技术领域
本发明为公共交通领域，具体涉及一种无人驾驶智能无轨电车循迹及信息标识识别方法。
背景技术
无轨电车素有“绿色公交”之称。其对公共汽车的主要优点为节能环保、舒适卫生；对轨道交通的主要优点为廉价、灵活。无轨电车直接使用来源广泛的二次能源电能。与使用燃料的公共汽车相比，可减少对煤、石油、天然气等化石能源的依赖，且不排放尾气。与电动客车相比，无需经过将电池的化学能转化为电能的过程，效率进一步提高；无需大量使用动力蓄电池等储能设备，不会或较少造成生产时和报废后的二次污染。
由于发电厂在能量转换效率、废气控制等方面要优于生产汽车燃料的石化冶炼，且车辆的电动机效率要高于内燃机，则无轨电车即使使用火电仍然更加环保。
在能源日益短缺的未来，公共交通的建设更需要清洁能源。任何汽车尾气均会排放有害气体，均有致癌的可能性。无轨电车是零污染公交车，也是环保的标志。无轨电车的牵引电动机在运行时产生的噪音要低于汽车的内燃机，橡胶轮胎比金属轮轨摩擦产生的噪音小很多，从而增加了其乘坐的舒适度。
目前市场上的无轨电车主要通过驾驶员操控行驶，还未有无轨智能无人驾驶电车出现。而市场上出现无人驾驶汽车又主要采用视频分析、雷达扫描或无线定位技术等等实现车辆在道路的横向坐标判断。驾驶员驾驶不稳定，而高科技方法虽然可行，但是成本非常昂贵、响应速度慢, 灵活性差，且容易受到外界环境的影响。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个，提出一种简单、高效、稳定、低成本的无人驾驶智能无轨电车循迹及信息标识识别方法，其包括：无人驾驶智能无轨电车，道路上空的供电设备，设置有导航线和/或信息码的道路，中央处理系统，其特征在于，无人驾驶智能无轨电车循迹及信息标识识别方法包括：无人驾驶智能无轨电车行驶在道路中央时，无人驾驶智能无轨电车上安装的传感器感应道路表面的导航线信息和/或识别二维信息码，当仅中心轴处的传感器感应到导航线，信息反馈到无人驾驶智能无轨电车中央处理系统，该系统控制无人驾驶智能无轨电车车保持原方向向前行驶；当非中心轴处的传感器感应到导航线，信息反馈到无人驾驶智能无轨电车中央处理系统，控制无人驾驶智能无轨电车在行驶方向上进行调整，直至导航线由无人驾驶智能无轨电车上中心轴处的传感器同时感应到导航线后保持该方向继续前行，通过所述传感器对所述导航线的实时监控和信息反馈，使所述无人驾驶智能无轨电车保持运行轨迹，和/或通过传感器识别道路表面的所述二维信息码获取相关位置信息或信号信息。
本发明通过安装在无人驾驶智能无轨电车底部的光电传感器容易识别路面导航线和/或二维码信息，能即时即刻精确定位无人驾驶智能无轨电车在本车道的横向坐标信息，便于控制无人驾驶智能无轨电车运行轨迹，具有结构简单、稳定、响应速度快的优点，且不易受环境因素制约的优点，此技术方案应用在无人驾驶智能无轨电车在专用道路上的横向坐标定位和道路信息识别是一种非常理想的方案。
根据本发明背景技术中对现有技术所述，目前市场上的无轨电车主要通过驾驶员操控行驶，还未有无轨智能无人驾驶电车出现。而市场上出现无人驾驶汽车又主要采用视频分析、雷达扫描或无线定位技术等等实现车辆在道路的横向坐标判断，驾驶员驾驶不稳定，而高科技方法虽然可行，但是成本非常昂贵、响应速度慢, 灵活性差，且容易受到外界环境的影响；如与本发明接近的中国专利申请号为201210195715.8，其中用视频识别二维码，这在高速过程中是根本难以实现的。而本发明公开的无人驾驶智能无轨电车循迹及信息标识识别方法，通过安装在无人驾驶智能无轨电车底部的传感器识别运行道路上的导航线，将识别信号反馈到中央控制系统，由中央控制系统判断并下发指令，进而控制无人驾驶智能无轨电车的运行方向和/或调整无人驾驶智能无轨电车的偏移轨迹，使无人驾驶智能无轨电车沿导航线方向保持前行；同样采用传感器识别运行道路上的二维信息码，将获取到的相关位置信息或信号信息反馈给中央控制系统，由中央控制系统判断无人驾驶智能无轨电车的运行状况和当前路况信息，进一步控制无人驾驶智能无轨电车的运行速度和启停，使无人驾驶智能无轨电车的运行更加方便、智能、人性化。
另外，根据本发明公开的无人驾驶智能无轨电车循迹及信息标识识别方法，还具有如下附加技术特征：
进一步地，用于识别道路导航线的所述传感器是光电传感器。
更进一步地，所述光电传感器的安装高度 为距离地面在其有效识别范围内，不超过20cm。
更进一步地，所述光电传感器以每秒钟检测1000次以上的频率对无人驾驶智能无轨电车运行轨迹进行实时监控。
更进一步地，所述光电传感器安装在无人驾驶智能无轨电车底部，N个光电传感器按1cm-12cm为间距范围横向沿一字依次排开，N是车宽与光电传感器间的间距相除取整得到的整数值，且N≥1。
更进一步地，安装在无人驾驶智能无轨电车底部的所述光电传感器至少1排。
更进一步地，安装在无人驾驶智能无轨电车车头底部两端的所述光电传感器向车外方向探出，可用于识别外侧导航线或障碍物。
进一步地，所述导航线的颜色与车道路面颜色有反差。
进一步地，所述中心轴处的传感器数量M≥1，所述导航线的宽在所述中心轴处的传感器检测范围内。
进一步地，所述中央处理系统是车载微电脑控制系统。
进一步地，所述二维信息码的线条与间隔宽度分别大于等于2毫米，且车速越快，要求宽度越大。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明无人驾驶智能无轨电车行驶示意图；
图2为本发明单排光电传感器与导航线示意图；
图3为本发明光电传感器与导航线、定点位置二维码示意图
图4为本发明双排光电传感器与导航线示意图；
图5为本发明双排光电传感器与导航线反应车身位置的示意图；
图1中，101是导航线，102是无人驾驶智能无轨电车，103供电设备；
图2中，201是导航线，202是传感器；
图3中，301是导航线，302是二维信号码，303是传感器；
图4中，401是导航线，402是传感器；
图5中，501是导航线，502是传感器。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、“底部”、“顶”、“内”、“外”、“横”、“表面“、“中心轴”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语 “安装”应做广义理解，例如，可以是固定安装连接，一体地安装连接，也可以是可拆卸安装连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的发明构思如下，通过安装在无人驾驶智能无轨电车底部的传感器识别各车道的导航线，可轻易识别路面导航线和/或二维码信息，具有结构简单、稳定、响应速度快的特点，且不易受环境因素制约，能即时即刻精确定位无人驾驶智能无轨电车在本车道的横向坐标信息，便于控制无人驾驶智能无轨电车运行轨迹，提高无人驾驶智能无轨电车运行的可靠性和灵活性，因此具有明显的优点。
根据本发明背景技术中对现有技术所述，目前市场上的无轨电车主要通过驾驶员操控行驶，还未有无人驾驶智能无轨电车出现。而市场上出现无人驾驶汽车又主要采用视频分析、雷达扫描或无线定位技术等等实现车辆在道路的横向坐标判断，驾驶员驾驶不稳定，而高科技方法虽然可行，但是成本非常昂贵、响应速度慢, 灵活性差，且容易受到外界环境的影响；而本发明公开的无人驾驶智能无轨电车循迹及信息标识识别方法，通过安装在无人驾驶智能无轨电车底部的传感器识别运行道路上的导航线，将识别信号反馈到中央控制系统，由中央控制系统判断并下发指令，进而控制无人驾驶智能无轨电车的运行方向和/或调整无人驾驶智能无轨电车的偏移轨迹，使无人驾驶智能无轨电车沿导航线方向保持前行；同样采用传感器识别运行道路上的二维信息码，将获取到的相关位置信息或信号信息反馈给中央控制系统，由中央控制系统判断无人驾驶智能无轨电车的运行状况和当前路况信息，进一步控制无人驾驶智能无轨电车的运行速度和启停，使无人驾驶智能无轨电车的运行更加方便、智能、人性化。
下面参考附图来详细描述根据本发明实施例的无人驾驶智能无轨电车循迹及信息标识识别方法。
实施例1
如图1-2所示，本实施例中，包括有无人驾驶智能无轨电车102，道路两旁的供电设备103，设置有导航线101的道路，中央处理系统，当无人驾驶智能无轨电车102行驶在道路中央时，无人驾驶智能无轨电车102底部安装有一排横向沿一字依次均匀排开的传感器202，用来识别道路表面的导航线101信息，当仅中心轴处的两个传感器202感应到导航线101，信息反馈到无人驾驶智能无轨电车102的中央处理系统，由车载微电脑控制系统作为无人驾驶智能无轨电车102的中央处理系统控制无人驾驶智能无轨电车102保持原方向向前行驶；当非中心轴处的两个传感器202感应到导航线101，信息反馈到无人驾驶智能无轨电车102中央处理系统，控制无人驾驶智能无轨电车102在行驶方向上进行调整，直至导航线101由无人驾驶智能无轨电车102上中心轴处的两个传感器202同时感应到导航线101后保持该方向继续前行，通过所述传感器202对所述导航线101的实时监控和信息反馈，使所述无人驾驶智能无轨电车102保持运行轨迹；为便于传感器202识别导航线101，导航线101的宽度在中心轴处的两个传感器202检测范围内，并且运行道路上的导航线101与路面颜色需有较大反差，一般路面为灰黑色的沥青混凝土路面，采用白色作为导航线101，同时安装在无人驾驶智能无轨电车102底部的传感器202为光电传感器，安装的光电传感器距离地面的高度为10cm，光电传感器以每秒钟检测1000次以上的频率对无人驾驶智能无轨电车102运行轨迹进行实时监控，可更加精准的控制无人驾驶智能无轨电车102沿导航线101行驶。
实施例2
如图3所示，与实施例1相比，本实施例中运行道路上还具有二维信息码302，当光电传感器响应频率为20000HZ，无人驾驶智能无轨电车102的速度以200公里/小时计算，则光电传感器能感应到的线条最小宽度为2.78毫米，即运行道路上的二维信息码302线条的宽度与间接需要分别大于2.78毫米，才可保证识别信息的准确性；通过传感器303识别道路表面的二维信息码302可获取相关位置信息或信号信息，将获取到的相关位置信息或信号信息反馈给中央控制系统，由中央控制系统判断无人驾驶智能无轨电车102的运行状况和当前路况信息，进一步控制无人驾驶智能无轨电车102的运行速度和启停，使无人驾驶智能无轨电车102的运行更加方便、智能、人性化。
实施例3
如图4-5所示，与实施例1相比，本实施例中无人驾驶智能无轨电车102底部安装有两排横向沿一字依次均匀排开的传感器402，用来识别道路表面的导航线401信息，当仅中心轴处的四传感器402感应到导航线401，信息反馈到无人驾驶智能无轨电车102中央处理系统，该系统控制无人驾驶智能无轨电102车保持原方向向前行驶；当非中心轴处的四个传感器402感应到导航线401，信息反馈到无人驾驶智能无轨电车102中央处理系统，控制无人驾驶智能无轨电车102在行驶方向上进行调整，直至导航线401由无人驾驶智能无轨电车102上中心轴处的四个传感器402同时感应到导航线401后保持该方向继续前行，通过所述传感器402对所述导航线401的实时监控和信息反馈，使所述无人驾驶智能无轨电车102保持运行轨迹。
另外，图2-图5所示，传感器202也可以是光电开关，其同样可以检测和识别路面信息。
另外，本发明安装在无人驾驶智能无轨电车102车头底部两端的所述光电传感器向车外方向探出，可用于识别外侧导航线101或障碍物，便于进一步确保无人驾驶智能无轨电车102的运行是沿着轨迹运行，且避免碰撞增强无人驾驶智能无轨电车102运行的安全性。
另外，本发明安装在无人驾驶智能无轨电车102底部的光电传感器有N个，按1cm-12cm为间距范围横向沿一字依次排开，N是车宽与光电传感器间的间距相除取整得到的整数值，且N≥1。
任何提及“一个实施例”、“实施例”、“示意性实施例”等意指结合该实施例描述的具体方法、结构或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处的该示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，当结合任何实施例描述具体方法、结构或者特点时，所主张的是，结合其他的实施例实现这样的方法、结构或者特点均落在本领域技术人员的范围之内。
尽管参照本发明的多个示意性实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (11)
1.一种无人驾驶智能无轨电车循迹及信息标识识别方法，包括无人驾驶智能无轨电车，道路上空的供电设备，设置有导航线和/或二维信息码的道路，中央处理系统，其特征在于，无人驾驶智能无轨电车循迹及信息标识识别方法包括：
无人驾驶智能无轨电车行驶在道路中央时，无人驾驶智能无轨电车上安装的传感器识别道路表面的导航线信息和/或二维信息码，当仅中心轴处的传感器感应到导航线，信息反馈到无人驾驶智能无轨电车中央处理系统，该系统控制无人驾驶智能无轨电车保持原方向向前行驶；当非中心轴处的传感器感应到导航线，信息反馈到无人驾驶智能无轨电车中央处理系统，控制无人驾驶智能无轨电车在行驶方向上进行调整，直至导航线由无人驾驶智能无轨电车上中心轴处的传感器同时感应到导航线后保持该方向继续前行，通过所述传感器对所述导航线的实时监控和信息反馈，使所述无人驾驶智能无轨电车保持运行轨迹，和/或通过传感器识别道路表面的所述二维信息码获取相关位置信息或信号信息。
2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶智能无轨电车循迹及信息标识识别方法，其特征在于，用于识别道路导航线的所述传感器是光电传感器。
3.根据权利要求2所述的一种无人驾驶智能无轨电车循迹及信息标识识别方法，其特征在于，所述光电传感器的安装高度为距离地面在其有效识别范围内，不超过20cm。
4.根据权利要求2所述的一种无人驾驶智能无轨电车循迹及信息标识识别方法，其特征在于，所述光电传感器以每秒钟检测1000次以上的频率对无人驾驶智能无轨电车运行轨迹进行实时监控。
5.根据权利要求2所述的一种无人驾驶智能无轨电车循迹及信息标识识别方法，其特征在于，所述光电传感器安装在无人驾驶智能无轨电车底部，N个光电传感器按1cm-12cm为间距范围横向沿一字依次排开，N是车宽与光电传感器间的间距相除取整得到的整数值，且N≥1。
6.根据权利要求2所述的一种无人驾驶智能无轨电车循迹及信息标识识别方法，其特征在于，安装在无人驾驶智能无轨电车底部的所述光电传感器至少1排。
7.根据权利要求2所述的一种无人驾驶智能无轨电车循迹及信息标识识别方法，其特征在于，安装在无人驾驶智能无轨电车车头底部两端的所述光电传感器向车外方向探出，可用于识别外侧导航线或障碍物。
8.根据权利要求1所述的一种无人驾驶智能无轨电车循迹及信息标识识别方法，其特征在于，所述导航线的颜色与车道路面颜色有反差。
9.根据权利要求1所述的一种无人驾驶智能无轨电车循迹及信息标识识别方法，其特征在于，所述中心轴处的传感器数量M≥1，所述导航线的宽在所述中心轴处的传感器检测范围内。
10.根据权利要求1所述的一种无人驾驶智能无轨电车循迹及信息标识识别方法，其特征在于，所述中央处理系统是车载微电脑控制系统。
11.根据权利要求1所述的一种无人驾驶智能无轨电车循迹及信息标识识别方法，其特征在于，所述二维信息码的线条与间距宽度分别大于等于2毫米。
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