CN110032195A - 一种车辆自动驾驶系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆自动驾驶系统，包括：设于车辆上的车载控制系统；摄像装置，用于在车辆行驶的过程中，捕获包含车辆的图像；与摄像装置和车载控制系统连接的上位机，用于预先设定车辆的目标行驶路径；在接收到图像后，利用视觉定位技术对图像中的车辆进行定位，得到车辆的实际行驶路径，并通过车载控制系统控制车辆的实际行驶路径与目标行驶路径保持一致。可见，本申请的车辆自动驾驶系统可实现车辆的自动驾驶，无需工作人员操纵，从而降低了工作人员的劳动强度，且避免了工作人员误操作的情况发生，从而提高了工作效率。

Description

一种车辆自动驾驶系统

技术领域

本发明涉及自动化领域，特别是涉及一种车辆自动驾驶系统。

背景技术

目前，汽车等车辆已成为日常生活中必不可少的代步工具，对于工厂、农场等工作场合来说，车辆的存在对生产工作的完成有较大地帮助。但是，这些车辆都需要工作人员操纵驾驶，从而增加了工作人员的劳动强度；而且，工作人员在操纵车辆的过程中可能会出现误操作，从而造成意外交通事故，这不仅威胁到工作人员的人身安全，还影响工作效率。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种车辆自动驾驶系统，可实现车辆的自动驾驶，无需工作人员操纵，从而降低了工作人员的劳动强度，且避免了工作人员误操作的情况发生，从而提高了工作效率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种车辆自动驾驶系统，包括：

设于车辆上的车载控制系统；

摄像装置，用于在所述车辆行驶的过程中，捕获包含所述车辆的图像；

与所述摄像装置和所述车载控制系统连接的上位机，用于预先设定所述车辆的目标行驶路径；在接收到所述图像后，利用视觉定位技术对所述图像中的车辆进行定位，得到所述车辆的实际行驶路径，并通过所述车载控制系统控制所述车辆的实际行驶路径与所述目标行驶路径保持一致。

优选地，所述车载控制系统包括：

设于所述车辆上的车载控制器；

设于所述车辆上、与所述车载控制器连接的第一无线传输模块；

所述上位机包括：

与所述摄像装置连接的处理器；

与所述处理器连接、且与所述第一无线传输模块无线通信的第二无线传输模块；

所述处理器用于预先设定所述车辆的目标行驶路径；在接收到所述图像后，利用视觉定位技术对所述图像中的车辆进行定位，得到所述车辆的实际行驶路径，并通过所述第二无线传输模块和所述第一无线传输模块向所述车载控制器发送控制指令，以便于所述车载控制器按照所述控制指令控制所述车辆行驶，使所述车辆的实际行驶路径与所述目标行驶路径保持一致。

优选地，所述车辆自动驾驶系统还包括：

车辆遥控装置，用于在接收到停车指令后生成红外停车信号；

与所述处理器连接的红外接收模块，用于在接收到所述红外停车信号后生成停车控制指令；

所述处理器还用于在接收到所述停车控制指令后通过所述第二无线传输模块和所述第一无线传输模块向所述车载控制器发送所述停车控制指令，以便于所述车载控制器在接收到所述停车控制指令后控制所述车辆停车。

优选地，所述车辆自动驾驶系统还包括：

设于所述车辆上、与所述车载控制器连接的障碍物检测装置，用于当检测到所述车辆行驶的前方有障碍物时，生成表征所述障碍物与所述车辆相距的距离的障碍信号；

所述车载控制器还用于根据所述障碍信号确定所述障碍物与所述车辆相距的距离，并根据所述距离控制所述车辆在不脱离所述目标行驶路径的基础上避开所述障碍物行驶。

优选地，所述障碍物检测装置包括：

设于所述车辆的前侧、与所述车载控制器连接的红外发射器；

设于所述车辆的前侧、与所述车载控制器连接的红外接收器，用于接收所述障碍物返回的红外信号，并将所述红外信号转换为电信号；

所述车载控制器具体用于在所述车辆行驶的过程中控制所述红外发射器发射红外信号；根据所述电信号的信号强度确定所述障碍物与所述车辆相距的距离，并根据所述距离控制所述车辆在不脱离所述目标行驶路径的基础上避开所述障碍物行驶。

优选地，所述车辆自动驾驶系统还包括：

设于所述车辆上、与所述车载控制器连接的压力传感器，用于检测所述车辆承载物品的重量，生成表征所述物品的重量的压力信号；

所述车载控制器还用于根据所述压力信号确定所述物品的重量，并将所述重量与预设重量阈值作比较，当所述重量大于所述预设重量阈值时，控制报警器发出超载警报。

优选地，所述报警器具体为声光报警器。

优选地，所述上位机具体用于在接收到所述图像后，将所述图像中的运动物体分割出来，并将分割出来的运动物体进行分类以找到所述车辆，且对所述车辆进行跟踪，得到所述车辆的实际行驶路径。

优选地，所述车辆的个数为多个且多个所述车辆上一一对应设有车牌号；所述上位机与多个所述车辆的车载控制系统连接；

所述上位机具体用于预先设定多个所述车辆一一对应的目标行驶路径；在接收到所述图像后，利用车牌号识别技术和视觉定位技术对所述图像中的各车辆进行定位，得到多个所述车辆的实际行驶路径，并通过多个所述车辆的车载控制系统相应控制多个所述车辆的实际行驶路径与各自对应的目标行驶路径保持一致。

本发明提供了一种车辆自动驾驶系统，包括：设于车辆上的车载控制系统；摄像装置，用于在车辆行驶的过程中，捕获包含车辆的图像；与摄像装置和车载控制系统连接的上位机，用于预先设定车辆的目标行驶路径；在接收到图像后，利用视觉定位技术对图像中的车辆进行定位，得到车辆的实际行驶路径，并通过车载控制系统控制车辆的实际行驶路径与目标行驶路径保持一致。

可见，本申请的车辆自动驾驶系统可实现车辆的自动驾驶，无需工作人员操纵，从而降低了工作人员的劳动强度，且避免了工作人员误操作的情况发生，从而提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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为本发明实施例提供的一种车辆自动驾驶系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种车辆自动驾驶系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种串行通信上下位接口图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种车辆自动驾驶系统，可实现车辆的自动驾驶，无需工作人员操纵，从而降低了工作人员的劳动强度，且避免了工作人员误操作的情况发生，从而提高了工作效率。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种车辆自动驾驶系统的结构示意图。

该车辆自动驾驶系统包括：

设于车辆上的车载控制系统1；

摄像装置2，用于在车辆行驶的过程中，捕获包含车辆的图像；

与摄像装置2和车载控制系统1连接的上位机3，用于预先设定车辆的目标行驶路径；在接收到图像后，利用视觉定位技术对图像中的车辆进行定位，得到车辆的实际行驶路径，并通过车载控制系统1控制车辆的实际行驶路径与目标行驶路径保持一致。

具体地，本申请的车辆自动驾驶系统包括车载控制系统1、摄像装置2及上位机3，其工作原理为：

首先，本申请提前规划好车辆的目标行驶路径(出发位置+途经路径+目的地位置)，并将车辆的目标行驶路径存储至本申请的上位机3中。需要说明的是，车辆的目标行驶路径根据车辆当前的行驶需求设定，当车辆当前的行驶需求发生变化时，车辆的目标行驶路径需要重新规划，并需要按照重新规划好的目标行驶路径对上位机3中存储的车辆的目标行驶路径进行更新。

然后，上位机3在接收到车辆启动指令后，会将车辆启动指令发送至车辆上的车载控制系统1(较优地，上位机3和车载控制系统1之间使用无线通信，以避免线路连接影响车辆的行驶)。车载控制系统1在接收到车辆启动指令后控制车辆发车(需要说明的是，车辆发车前的停靠位置为本次所规划的出发位置)。

在车辆开始行驶后，本申请的摄像装置2开始实时捕获包含车辆的图像(需要说明的是，在车辆行驶的整个过程中，摄像装置2能够拍摄车辆各个行驶位置的图像)。由于摄像装置2捕获的车辆的图像中体现了车辆当前所在的位置，而且对图像中运动物体定位的视觉定位技术已相当成熟，所以本申请的上位机3首先从摄像装置2中获取包含车辆的图像，然后利用视觉定位技术对图像中的车辆进行定位，从而可得到车辆的实际行驶路径。

为了使车辆按照本次所规划的目标行驶路径行驶，本申请的上位机3采用闭环控制策略控制车辆行驶，最终实现通过车载控制系统1控制车辆的实际行驶路径与目标行驶路径保持一致。具体地，上位机3在得到车辆的实际行驶路径之后，将车辆的实际行驶路径与本次所规划的目标行驶路径作比较，当二者存在误差时，上位机3会根据误差调整发送至车载控制系统1的控制指令，车载控制系统1在接收到调整后的控制指令后，会按照此控制指令控制车辆行驶(具体通过控制电机控制车辆前后左右行驶)，以降低误差，尽可能满足车辆的实际行驶路径与目标行驶路径保持一致。可见，本申请的车辆自动驾驶系统可实现车辆的自动驾驶。此外，本申请的车辆自动驾驶系统除了应用于工厂、农场等工作场合的车辆之外，还有望应用到街道上的普通车辆上，从而为驾驶员提供辅助驾驶功能，提高车辆的自主安全性。

本发明提供了一种车辆自动驾驶系统，包括：设于车辆上的车载控制系统；摄像装置，用于在车辆行驶的过程中，捕获包含车辆的图像；与摄像装置和车载控制系统连接的上位机，用于预先设定车辆的目标行驶路径；在接收到图像后，利用视觉定位技术对图像中的车辆进行定位，得到车辆的实际行驶路径，并通过车载控制系统控制车辆的实际行驶路径与目标行驶路径保持一致。

可见，本申请的车辆自动驾驶系统可实现车辆的自动驾驶，无需工作人员操纵，从而降低了工作人员的劳动强度，且避免了工作人员误操作的情况发生，从而提高了工作效率。

请参照图2，图2为本发明实施例提供的另一种车辆自动驾驶系统的结构示意图。该车辆自动驾驶系统在上述实施例的基础上：

作为一种可选地实施例，车载控制系统1包括：

设于车辆上的车载控制器11；

设于车辆上、与车载控制器11连接的第一无线传输模块12；

上位机3包括：

与摄像装置2连接的处理器31；

与处理器31连接、且与第一无线传输模块12无线通信的第二无线传输模块32；

处理器31用于预先设定车辆的目标行驶路径；在接收到图像后，利用视觉定位技术对图像中的车辆进行定位，得到车辆的实际行驶路径，并通过第二无线传输模块32和第一无线传输模块12向车载控制器11发送控制指令，以便于车载控制器11按照控制指令控制车辆行驶，使车辆的实际行驶路径与目标行驶路径保持一致。

具体地，本申请的车载控制系统1包括车载控制器11和第一无线传输模块12，上位机3包括处理器31和第二无线传输模块32，所以上位机3和车载控制系统1之间的通信路径为：处理器31—第二无线传输模块32—第一无线传输模块12—车载控制器11，从而实现上位机3和车载控制系统1之间的无线通信。

作为一种可选地实施例，车辆自动驾驶系统还包括：

车辆遥控装置4，用于在接收到停车指令后生成红外停车信号；

与处理器31连接的红外接收模块5，用于在接收到红外停车信号后生成停车控制指令；

处理器31还用于在接收到停车控制指令后通过第二无线传输模块32和第一无线传输模块12向车载控制器11发送停车控制指令，以便于车载控制器11在接收到停车控制指令后控制车辆停车。

进一步地，本申请的车辆自动驾驶系统还包括车辆遥控装置4和红外接收模块5，其工作原理为：

考虑到车辆在行驶过程中可能会出现一些异常情况，若车辆在这些异常情况下继续行驶，则会影响到车辆的行驶安全，所以本申请还设置车辆遥控装置4和红外接收模块5。当工作人员发现车辆在行驶过程中出现一些异常情况时，工作人员会向车辆遥控装置4输入停车指令，车辆遥控装置4在接收到停车指令后会生成红外停车信号(需要说明的是，车辆遥控装置4发射出的红外停车信号可被红外接收模块5接收到)。红外接收模块5在接收到红外停车信号后会生成停车控制指令，并将停车控制指令发送至处理器31。处理器31在接收到停车控制指令后，会通过第二无线传输模块32和第一无线传输模块12向车载控制器11发送停车控制指令，车载控制器11在接收到停车控制指令后便会控制车辆停车，从而提高了车辆的行驶安全。

此外，当工作人员发现异常情况解除时，工作人员还可会向车辆遥控装置4输入车辆继续启动指令，车辆遥控装置4在接收到车辆继续启动指令后会生成红外启动信号。红外接收模块5在接收到红外启动信号后会生成启动控制指令，并将启动控制指令发送至处理器31。处理器31在接收到启动控制指令后，会通过第二无线传输模块32和第一无线传输模块12向车载控制器11发送启动控制指令，车载控制器11在接收到启动控制指令后便会控制车辆启动，从而使车辆继续按照目标行驶路径行驶。

作为一种可选地实施例，车辆自动驾驶系统还包括：

设于车辆上、与车载控制器11连接的障碍物检测装置，用于当检测到车辆行驶的前方有障碍物时，生成表征障碍物与车辆相距的距离的障碍信号；

车载控制器11还用于根据障碍信号确定障碍物与车辆相距的距离，并根据距离控制车辆在不脱离目标行驶路径的基础上避开障碍物行驶。

进一步地，本申请的车辆自动驾驶系统还包括设于车辆上的障碍物检测装置，用来检测车辆行驶的前方是否有障碍物，若有障碍物，则会生成表征障碍物与车辆相距的距离的障碍信号(比如，障碍物与车辆相距的距离越小，障碍信号的信号强度越大)，并会将障碍信号发送至车载控制器11；若没有障碍物，则不会生成障碍信号。车载控制器11在接收到障碍信号后，根据障碍信号确定障碍物与车辆相距的距离，并基于障碍物与车辆相距的距离控制车辆避开障碍物行驶。需要说明的是，车载控制器11在控制车辆避开障碍物时，应保证车辆的实际行驶路径不脱离目标行驶路径。

作为一种可选地实施例，障碍物检测装置包括：

设于车辆的前侧、与车载控制器11连接的红外发射器6；

设于车辆的前侧、与车载控制器11连接的红外接收器7，用于接收障碍物返回的红外信号，并将红外信号转换为电信号；

车载控制器11具体用于在车辆行驶的过程中控制红外发射器6发射红外信号；根据电信号的信号强度确定障碍物与车辆相距的距离，并根据距离控制车辆在不脱离目标行驶路径的基础上避开障碍物行驶。

具体地，本申请的障碍物检测装置包括红外发射器6和红外接收器7，其工作原理为：

红外发射器6和红外接收器7(二者集成得到红外传感器)均设于车辆的前端，在车辆行驶的过程中，车载控制器11会控制红外发射器6发射红外信号，若车辆行驶前方的一定范围内没有障碍物，则红外发射器6发射的红外信号会因传播距离越远而逐渐减弱，最后消失；若车辆行驶前方的一定范围内有障碍物，则红外发射器6发射的红外信号会因遇到障碍物被反射到达红外接收器7，红外接收器7在检测到红外信号后，会将红外信号转换为电信号输入至车载控制器11。车载控制器11在接收到电信号后，可根据电信号的信号强度确定障碍物与车辆相距的距离，并根据障碍物与车辆相距的距离控制车辆在不脱离目标行驶路径的基础上避开障碍物行驶。

作为一种可选地实施例，车辆自动驾驶系统还包括：

设于车辆上、与车载控制器11连接的压力传感器，用于检测车辆承载物品的重量，生成表征物品的重量的压力信号；

车载控制器11还用于根据压力信号确定物品的重量，并将重量与预设重量阈值作比较，当重量大于预设重量阈值时，控制报警器发出超载警报。

需要说明的是，本实施例的预设是提前设置好的，只需要设置一次，除非根据实际情况需要修改，否则不需要重新设置。

进一步地，本申请的车辆自动驾驶系统还包括设于车辆上的压力传感器，用来检测车辆承载物品的重量，并生成表征物品的重量的压力信号，且将压力信号发送至车载控制器11。车载控制器11在接收到压力信号后，首先根据压力信号确定物品的重量，然后将物品的重量与预设重量阈值作比较(认为：物品的重量大于预设重量阈值时，车辆超载；物品的重量不大于预设重量阈值时，车辆不超载)，并在物品的重量大于预设重量阈值时控制报警器发出超载警报，从而提醒工作人员车辆存在超载情况。

此外，本申请还可以在车辆上设置与车载控制器11连接的温度传感器(检测车辆行驶时的部件温度)、声音传感器(检测外部声波信息)、气体传感器(检测车辆周围的气体信息)等传感器，从而模拟人的触觉、听觉、嗅觉等功能，进而实现车辆的人工智能。

作为一种可选地实施例，报警器具体为声光报警器。

具体地，本申请的报警器可选用但不仅限于声光报警器(声音信号报警+光信号报警)，本申请在此不做特别的限定。

作为一种可选地实施例，上位机3具体用于在接收到图像后，将图像中的运动物体分割出来，并将分割出来的运动物体进行分类以找到车辆，且对车辆进行跟踪，得到车辆的实际行驶路径。

具体地，本申请的上位机3在接收到包含车辆的图像后，利用视觉定位技术对图像中的车辆进行定位，得到车辆的实际行驶路径。视觉定位技术涉及多方面学科的内容，它主要以图像识别为基础，并联合其他一些相关学科的内容发展起来的一项综合性较强的技术。

本申请的上位机3利用视觉定位技术对图像中的车辆进行定位的具体步骤如下：

1、运动物体检测

与静态物体的图像分析相比，运动物体的检测更强调针对图像序列提取运动物体的运动信息，跟踪运动物体时必须考虑摄像装置2运动对图像帧的影响。运动物体检测的目的在于将运动物体从图像中提取出来，运动物体检测分为运动物体分割和运动物体分类两部分。

1)运动物体分割

运动物体的分割就是将图像中运动的物体(如汽车、行人)分离出来，这是因为只有运动的物体才是能够跟踪的部分。运动物体的分割常常受到光线变化、影子和遮挡等因素的影响，因此选用一种可靠地运动物体分割方法很重要。目前，常用的运动物体分割方法有：背景减法、统计方法、帧差方法、光流方法、EEM(Extended Expectation Maximization，扩展的期望最大化)算法以及基于数学形态学的分割方法等。

2)运动物体分类

由运动物体分割得到的不同运动物体可能属于不同的种类，比如运动物体可能包括飞行的鸟、飘动的云和晃动的树等，要从不同种类的运动物体中提取运动目标物体(车辆)就要进行运动物体的分类。目前，常用的分类方法有两种：一种是基于形状进行分类，另一种是基于运动进行分类，本申请可以将两种分类方法相结合，以实现更准确地从不同种类的运动物体中提取出运动目标物体。较优地，本申请若能够合理利用图像中的彩色信息和运动物体的速度信息对运动物体进行分类，分类结果将更加可靠。

2、运动目标物体跟踪

运动目标物体的跟踪目的是在图像帧与帧之间建立运动目标物体的某些特征(如位置、速度、形状、纹理及颜色等特征)之间的联系，从而得到运动目标物体的的运动路径(即可得到车辆的实际行驶路径)。运动目标物体的跟踪所采用的数学工具主要包括卡尔曼滤波(Kalman filter)、浓缩算法(Condensation Algorithm)及动态贝叶斯网络(DynamicBayesian Network)等。目前，常用的运动目标物体跟踪方法主要有4种：基于模型的跟踪、基于区域的跟踪、基于动态边界的跟踪、基于特征的跟踪。另外，采用多个摄像装置2的运动目标物体跟踪方法也是物体跟踪的重要研究内容，多个摄像装置2可以有效克服遮挡、影子等不利因素的影响，但应合理协调各个摄像装置2得到的数据。

作为一种可选地实施例，车辆的个数为多个且多个车辆上一一对应设有车牌号；上位机3与多个车辆的车载控制系统1连接；

上位机3具体用于预先设定多个车辆一一对应的目标行驶路径；在接收到图像后，利用车牌号识别技术和视觉定位技术对图像中的各车辆进行定位，得到多个车辆的实际行驶路径，并通过多个车辆的车载控制系统1相应控制多个车辆的实际行驶路径与各自对应的目标行驶路径保持一致。

进一步地，本申请的上位机3可以一起控制多个车辆的行驶。为了区分开不同的车辆，本申请提前为每个车辆都设置一个专属于该车辆的车牌号，由于摄像装置2捕获的包含车辆的图像中附带有车辆的车牌号，所以本申请的上位机3可以通过图像识别技术识别车辆的车牌号，以区分开不同的车辆，具体识别步骤如下：

1、图像预处理：为了识别图像的内容，首先要对图像的凸显信息进行预处理，通常是滤除干扰和噪声；当图像的凸显信息微弱无法辨识时，对图像进行增强处理、几何调整及颜色校正等，以便于上位机3后续分析。

2、图像分割：为了从图像中找到需要识别的物体(车牌号)，还要对图像进行分割，也就是定位和分割出不同的待识别物体。这一过程输入的是整幅图像，输出的是像元图像。对于文字信息的处理，在定位和分割之后还需采用平滑处理、细化处理和边界跟踪。平滑处理的目的是去掉笔道中孤立的黑点，以及笔道边缘小的凹凸处；细化处理的目的是获得文字的骨架或轮廓，减少信息量，即将字符的笔道宽度减少为一个模式元素的宽度，这样剩下来的是原字符的骨架；边界跟踪的目的是跟踪文字的轮廓。

3、图像特征抽取：在需要识别的物体分割出来的基础上提取需要的特征信息。比如，车牌号的数字定位分割之后，对每个数字进行特征提取。这一过程输入的是庞大的信息图像，输出的则是少量的特征信息，而且这些特征信息仅仅代表物体，无法还原回原物体。

4、图像分类：根据提取的特征信息，利用模式识别技术进行分类，确定类别名称，以便对图像的重要信息得到一种理解和解释。这一过程输入的是特征信息，输出的是类别名称。比如，输入车牌号的某一数字的特征信息，输出的是该数字是几，从而识别出车牌号。

本申请的上位机3在区分开不同的车辆后，对每个车辆均采用上述实施例的控制方式进行控制。此情况下，每个车辆的车载控制系统1均相当于下位机，与同一上位机3进行通信。具体地，本申请的上位机3和多个下位机可采用串口通信，如图3所示。

串口通信主要由3根线完成，分别是：地线(GND)、发送线(TXD)、接收线(RXD)。由于串口通信属于异步通信，所以它的端口可以在一根线上发送数据的同时在另一根线上接收数据，其他的线用来握手但不是必须的。串口通信最重要几个参数有：波特率、数据位、停止位和奇偶校验位，对于两个正进行串口通信的端口，这几个参数必须匹配：

1)波特率：用来衡量通信速率，它表示每秒钟传送的比特数。比如，300波特率表示每秒钟发送300个bit。波特率和距离是成反比的，高波特率往往用于距离较近的两仪器间的通信。

2)数据位：用来衡量通信中实际数椐位。当上位机3发送一个数据包时，实际数据不一定是8位的，标准值有5、7、8位，如何设置取决于当下需传送的信息。比如，数据使用简单的文本(标准ASCII码)，则每个数据包有7位数据。每个数据包指的是一个字节，其包括开始位、停止位、数据位及奇偶校验位。

3)停止位：用来表示单个数据包的最后一位，串口通信的数据在传输线上是定时的，并且不同设备都有自己的时钟，很可能两台设备在通信中出现不同步。所以，停止位不仅代表传输的结柬，而且提供了设备间校正时钟同步的机会。

4)奇偶校验位：用来做串口通信简单的检错，它包含四种检错方式：奇、偶、高、低。当然，省略校验位也是允许的，加入校验位使得接收设备可以知道一个位的状态，并且可判断是否存在噪声干扰通信，或者可判断是否传输和接收数据不同步。

基于图3所示的通信方式，本申请需提前为多个下位机一一设置ID(Identification，身份标识)号，上位机3可将包含ID号的控制指令同时发送至多个下位机，但只有与控制指令中ID号相匹配的下位机才执行控制指令，从而实现单一上位机3控制多个车辆的行驶。

此外，考虑到车辆的目标行驶路径中可能包含转弯、直线、曲线等线路，若车辆的行驶速度一直保持恒定速度，则无法适应于不同线路，比如转弯时运动较快，很有可能导致车辆偏离目标行驶路径，所以本申请的车辆可采用变速控制，比如转弯时慢速控制、直线时快速控制、曲线时中速控制，从而更准确地寻迹。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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，在其他实施例中实现。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 (9)

1.一种车辆自动驾驶系统，其特征在于，包括：

设于车辆上的车载控制系统；

摄像装置，用于在所述车辆行驶的过程中，捕获包含所述车辆的图像；

与所述摄像装置和所述车载控制系统连接的上位机，用于预先设定所述车辆的目标行驶路径；在接收到所述图像后，利用视觉定位技术对所述图像中的车辆进行定位，得到所述车辆的实际行驶路径，并通过所述车载控制系统控制所述车辆的实际行驶路径与所述目标行驶路径保持一致。

2.如权利要求1所述的车辆自动驾驶系统，其特征在于，所述车载控制系统包括：

设于所述车辆上的车载控制器；

设于所述车辆上、与所述车载控制器连接的第一无线传输模块；

所述上位机包括：

与所述摄像装置连接的处理器；

与所述处理器连接、且与所述第一无线传输模块无线通信的第二无线传输模块；

所述处理器用于预先设定所述车辆的目标行驶路径；在接收到所述图像后，利用视觉定位技术对所述图像中的车辆进行定位，得到所述车辆的实际行驶路径，并通过所述第二无线传输模块和所述第一无线传输模块向所述车载控制器发送控制指令，以便于所述车载控制器按照所述控制指令控制所述车辆行驶，使所述车辆的实际行驶路径与所述目标行驶路径保持一致。

3.如权利要求2所述的车辆自动驾驶系统，其特征在于，所述车辆自动驾驶系统还包括：

车辆遥控装置，用于在接收到停车指令后生成红外停车信号；

与所述处理器连接的红外接收模块，用于在接收到所述红外停车信号后生成停车控制指令；

所述处理器还用于在接收到所述停车控制指令后通过所述第二无线传输模块和所述第一无线传输模块向所述车载控制器发送所述停车控制指令，以便于所述车载控制器在接收到所述停车控制指令后控制所述车辆停车。

4.如权利要求2所述的车辆自动驾驶系统，其特征在于，所述车辆自动驾驶系统还包括：

设于所述车辆上、与所述车载控制器连接的障碍物检测装置，用于当检测到所述车辆行驶的前方有障碍物时，生成表征所述障碍物与所述车辆相距的距离的障碍信号；

所述车载控制器还用于根据所述障碍信号确定所述障碍物与所述车辆相距的距离，并根据所述距离控制所述车辆在不脱离所述目标行驶路径的基础上避开所述障碍物行驶。

5.如权利要求4所述的车辆自动驾驶系统，其特征在于，所述障碍物检测装置包括：

设于所述车辆的前侧、与所述车载控制器连接的红外发射器；

设于所述车辆的前侧、与所述车载控制器连接的红外接收器，用于接收所述障碍物返回的红外信号，并将所述红外信号转换为电信号；

所述车载控制器具体用于在所述车辆行驶的过程中控制所述红外发射器发射红外信号；根据所述电信号的信号强度确定所述障碍物与所述车辆相距的距离，并根据所述距离控制所述车辆在不脱离所述目标行驶路径的基础上避开所述障碍物行驶。

6.如权利要求4所述的车辆自动驾驶系统，其特征在于，所述车辆自动驾驶系统还包括：

设于所述车辆上、与所述车载控制器连接的压力传感器，用于检测所述车辆承载物品的重量，生成表征所述物品的重量的压力信号；

所述车载控制器还用于根据所述压力信号确定所述物品的重量，并将所述重量与预设重量阈值作比较，当所述重量大于所述预设重量阈值时，控制报警器发出超载警报。

7.如权利要求6所述的车辆自动驾驶系统，其特征在于，所述报警器具体为声光报警器。

8.如权利要求1所述的车辆自动驾驶系统，其特征在于，所述上位机具体用于在接收到所述图像后，将所述图像中的运动物体分割出来，并将分割出来的运动物体进行分类以找到所述车辆，且对所述车辆进行跟踪，得到所述车辆的实际行驶路径。

9.如权利要求1-8任一项所述的车辆自动驾驶系统，其特征在于，所述车辆的个数为多个且多个所述车辆上一一对应设有车牌号；所述上位机与多个所述车辆的车载控制系统连接；

所述上位机具体用于预先设定多个所述车辆一一对应的目标行驶路径；在接收到所述图像后，利用车牌号识别技术和视觉定位技术对所述图像中的各车辆进行定位，得到多个所述车辆的实际行驶路径，并通过多个所述车辆的车载控制系统相应控制多个所述车辆的实际行驶路径与各自对应的目标行驶路径保持一致。