CN115195699A - 一种物流行李牵引车自动驾驶速度稳定系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种物流行李牵引车自动驾驶速度稳定系统，包括感知层、决策层、执行层、通信系统，其中：所述决策层分别与感知层、决策层通过通信系统连接；所述感知层用于自动化驾驶物流行李牵引车在驾驶过程中准确获取车辆周围实时信息，并将信息通过通信系统传输给决策层；本发明的有益效果是：物流行李牵引车以20km/h的速度沿直线行驶200m，车辆偏离中心线小于200mm或保持在车道内行驶；转向最大角速度不超过520deg/s，增加物流行李牵引车自动驾驶速度的稳定性能，提高车辆操纵稳定性，使得自动化驾驶物流行李牵引车更加安全可靠，节省成本；决策信息决策前需要使用运算算法，进行决策规划，计算最优路径规划、实现自动智能化去躲避路边的障碍物。
Description
技术领域
本发明属于自动驾驶技术领域，具体涉及一种物流行李牵引车自动驾驶速度稳定系统。
背景技术
物流行李牵引车的发展趋势是自动化驾驶技术，物流行李牵引车自动化驾驶依靠各种技术的协同结合，让车载电脑在无人情况下自动安全驾驶，实现行驶、停车、避让行人以及障碍物等一系列动作，这一技术的进步，必然成为未来物料行业发展的趋势。
在物流行李牵引车制造行业技术中，自动化驾驶技术又称为无人驾驶技术或电脑驾驶技术，自动化驾驶技术包括了硬件和软件两个技术领域，硬件领域指的是支持物流行李牵引车自动化驾驶的主要设备，软件领域指的是自动驾驶物流行李牵引车的技术支持；自动驾驶集合了多类技术实现无人操控，包括用GPS技术去采集位置信息、分析处理位置信息障碍物等情况，然后人工智能技术通过计算机计算最优路径规划，实现自动智能化去躲避路面的障碍物，雷达的视觉处理系统和图像扫描处理系统帮助物流行李牵引车实现自动挑选合适泊车位置，自动化驾驶技术比传统人工驾驶有着更好的驾驶体验，在各种高智能水平的技术帮助下实现无人驾驶的功能。
为了增加物流行李牵引车自动驾驶速度的稳定性能，提高车辆操纵稳定性，使得自动化驾驶物流行李牵引车更加安全可靠，节省成本，为此我们提出一种物流行李牵引车自动驾驶速度稳定系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种物流行李牵引车自动驾驶速度稳定系统，增加物流行李牵引车自动驾驶速度的稳定性能，提高车辆操纵稳定性，使得自动化驾驶物流行李牵引车更加安全可靠，节省成本。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种物流行李牵引车自动驾驶速度稳定系统，包括感知层、决策层、执行层、通信系统，其中：
所述决策层分别与感知层、决策层通过通信系统连接；
所述感知层用于自动化驾驶物流行李牵引车在驾驶过程中准确获取车辆周围实时信息，并将信息通过通信系统传输给决策层；
所述决策层根据感知层获取的车辆周围实时信息进行分析计算得到决策信息，并将决策信息通过通信系统传输给执行层；
所述执行层用于根据决策信息控制物流行李牵引车执行行驶任务。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述感知层包括：雷达传感器、摄像头、GPS接收系统、车辆运行状态传感器，其中：
雷达传感器利用雷达对物流行李牵引车进行360度的扫描；
摄像头采集物流行李牵引车周围信息；
GPS接收系统在物流行李牵引车驾驶过程中提供驾驶记录数据信息；卫星定位数据、驾驶、泊车拍摄的视频和照片；
车辆运行状态传感器实时监控物流行李牵引车驾驶状态下的各种指标是否正常,确保物流行李牵引车的发动机、电力系统设备能够有效执行自动化驾驶的控制指令。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述雷达传感器包括毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述摄像头包括单目摄像头、双目摄像头、多目摄像头。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述决策信息决策前需要使用运算算法，进行决策规划，运算算法包括导航算法、传感器算法、算法融合，
所述导航算法的实现方法为：
步骤一：对物流行李牵引车行驶过程的视频进行关键帧提取，利用提取的帧信息实现初步的导航定位；
步骤二：雷达通过测距信息，在基站的辅助下得到初步定位信息；
步骤三：将两者的定位信息传送到滤波器，对物流行李牵引车定位进行优化，然后将优化参数反馈校正。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述决策规划包括路径规划、行动规划、行为预测。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述执行层包括电子驱动装置、电子制动装置、电子转向装置，其中：
电子驱动装置用于驱动物流行李牵引车的行驶；
电子制动装置用于控制物流行李牵引车的制动；
电子转向装置用于控制物流行李牵引车的转向。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述通信系统包括对内通信系统、对外通信系统，其中：
对内通信系统依靠数据完成感知层、决策层、执行层支间的通讯控制；
对外通信系统把外部无线网络系统得到的GPS信号、传感器信号数据接收后传向内部。
作为本发明的一种优选的技术方案，还包括驱动控制系统和动力传动系统，其中：
驱动控制系统包括：
系统输入：驱动转矩请求、目标车速请求、目标纵向加速度请求；
系统输出：当前车速、纵向加速度、冷却系统温度、挡位信息、动力传动系统故障状态；
动力传动系统包括：
输入：驱动电机转速、当前挡位、纵向加速度、动力传动系统故障状态；
输出：加速控制、车速控制、减速控制、换挡控制。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述物流行李牵引车以20km/h的速度沿直线行驶200m，车辆偏离中心线小于200mm或保持在车道内行驶。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)物流行李牵引车以20km/h的速度沿直线行驶200m，车辆偏离中心线小于200mm或保持在车道内行驶；转向最大角速度不超过520deg/s，增加物流行李牵引车自动驾驶速度的稳定性能，提高车辆操纵稳定性，使得自动化驾驶物流行李牵引车更加安全可靠，节省成本；
(2)决策信息决策前需要使用运算算法，进行决策规划，计算最优路径规划、实现自动智能化去躲避路边的障碍物；
(3)通过导航算法，使得物流行李牵引车，可以精准的进行导航定位。
附图说明
图1为本发明的系统图；
图2为本发明的导航算法的实现方法流程图。
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。
请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种物流行李牵引车自动驾驶速度稳定系统，包括感知层、决策层、执行层、通信系统，其中：
决策层分别与感知层、决策层通过通信系统连接；
感知层用于自动化驾驶物流行李牵引车在驾驶过程中准确获取车辆周围实时信息，并将信息通过通信系统传输给决策层；
决策层根据感知层获取的车辆周围实时信息进行分析计算得到决策信息，并将决策信息通过通信系统传输给执行层；
执行层用于根据决策信息控制物流行李牵引车执行行驶任务。
本实施例中，优选的，感知层包括：雷达传感器、摄像头、GPS接收系统、车辆运行状态传感器，其中：
雷达传感器利用雷达对物流行李牵引车进行360度的扫描；
摄像头采集物流行李牵引车周围信息；
GPS接收系统在物流行李牵引车驾驶过程中提供驾驶记录数据信息；卫星定位数据、驾驶、泊车拍摄的视频和照片；
车辆运行状态传感器实时监控物流行李牵引车驾驶状态下的各种指标是否正常,确保物流行李牵引车的发动机、电力系统设备能够有效执行自动化驾驶的控制指令。
本实施例中，优选的，雷达传感器包括毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达。
本实施例中，优选的，摄像头包括单目摄像头、双目摄像头、多目摄像头。
本实施例中，优选的，决策信息决策前需要使用运算算法，进行决策规划，计算最优路径规划、实现自动智能化去躲避路边的障碍物，运算算法包括导航算法、传感器算法、算法融合，
导航算法的实现方法为：
步骤一：对物流行李牵引车行驶过程的视频进行关键帧提取，利用提取的帧信息实现初步的导航定位；
步骤二：雷达通过测距信息，在基站的辅助下得到初步定位信息；
步骤三：将两者的定位信息传送到滤波器，对物流行李牵引车定位进行优化，然后将优化参数反馈校正，通过导航算法，使得物流行李牵引车，可以精准的进行导航定位。
本实施例中，优选的，决策规划包括路径规划、行动规划、行为预测。
本实施例中，优选的，执行层包括电子驱动装置、电子制动装置、电子转向装置，其中：
电子驱动装置用于驱动物流行李牵引车的行驶；
电子制动装置用于控制物流行李牵引车的制动；
电子转向装置用于控制物流行李牵引车的转向。
本实施例中，优选的，通信系统包括对内通信系统、对外通信系统，其中：
对内通信系统依靠数据完成感知层、决策层、执行层支间的通讯控制；
对外通信系统把外部无线网络系统得到的GPS信号、传感器信号数据接收后传向内部。
本实施例中，优选的，还包括驱动控制系统和动力传动系统，其中：
驱动控制系统包括：
系统输入：驱动转矩请求、目标车速请求、目标纵向加速度请求；
系统输出：当前车速、纵向加速度、冷却系统温度、挡位信息、动力传动系统故障状态；
动力传动系统包括：
输入：驱动电机转速、当前挡位、纵向加速度、动力传动系统故障状态；
输出：加速控制、车速控制、减速控制、换挡控制。
本实施例中，优选的，物流行李牵引车以20km/h的速度沿直线行驶200m，车辆偏离中心线小于200mm或保持在车道内行驶；转向最大角速度不超过520deg/s，使得物流行李牵引车的操纵稳定性更好。
自动驾驶时物流行李牵引车：
最大速度：≤60km/h；
稳态车速：59-60km/h；
稳态误差：≤1km/h。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种物流行李牵引车自动驾驶速度稳定系统，其特征在于：包括感知层、决策层、执行层、通信系统，其中：
所述决策层分别与感知层、决策层通过通信系统连接；
所述感知层用于自动化驾驶物流行李牵引车在驾驶过程中准确获取车辆周围实时信息，并将信息通过通信系统传输给决策层；
所述决策层根据感知层获取的车辆周围实时信息进行分析计算得到决策信息，并将决策信息通过通信系统传输给执行层；
所述执行层用于根据决策信息控制物流行李牵引车执行行驶任务。
2.根据权利要求1所述的一种物流行李牵引车自动驾驶速度稳定系统，其特征在于：所述感知层包括：雷达传感器、摄像头、GPS接收系统、车辆运行状态传感器，其中：
雷达传感器利用雷达对物流行李牵引车进行360度的扫描；
摄像头采集物流行李牵引车周围信息；
GPS接收系统在物流行李牵引车驾驶过程中提供驾驶记录数据信息；卫星定位数据、驾驶、泊车拍摄的视频和照片；
车辆运行状态传感器实时监控物流行李牵引车驾驶状态下的各种指标是否正常,确保物流行李牵引车的发动机、电力系统设备能够有效执行自动化驾驶的控制指令。
3.根据权利要求2所述的一种物流行李牵引车自动驾驶速度稳定系统，其特征在于：所述雷达传感器包括毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达。
4.根据权利要求2所述的一种物流行李牵引车自动驾驶速度稳定系统，其特征在于：所述摄像头包括单目摄像头、双目摄像头、多目摄像头。
5.根据权利要求1所述的一种物流行李牵引车自动驾驶速度稳定系统，其特征在于：所述决策信息决策前需要使用运算算法，进行决策规划，运算算法包括导航算法、传感器算法、算法融合，
所述导航算法的实现方法为：
步骤一：对物流行李牵引车行驶过程的视频进行关键帧提取，利用提取的帧信息实现初步的导航定位；
步骤二：雷达通过测距信息，在基站的辅助下得到初步定位信息；
步骤三：将两者的定位信息传送到滤波器，对物流行李牵引车定位进行优化，然后将优化参数反馈校正。
6.根据权利要求5所述的一种物流行李牵引车自动驾驶速度稳定系统，其特征在于：所述决策规划包括路径规划、行动规划、行为预测。
7.根据权利要求1所述的一种物流行李牵引车自动驾驶速度稳定系统，其特征在于：所述执行层包括电子驱动装置、电子制动装置、电子转向装置，其中：
电子驱动装置用于驱动物流行李牵引车的行驶；
电子制动装置用于控制物流行李牵引车的制动；
电子转向装置用于控制物流行李牵引车的转向。
8.根据权利要求1所述的一种物流行李牵引车自动驾驶速度稳定系统，其特征在于：所述通信系统包括对内通信系统、对外通信系统，其中：
对内通信系统依靠数据完成感知层、决策层、执行层支间的通讯控制；
对外通信系统把外部无线网络系统得到的GPS信号、传感器信号数据接收后传向内部。
9.根据权利要求1所述的一种物流行李牵引车自动驾驶速度稳定系统，其特征在于：还包括驱动控制系统和动力传动系统，其中：
驱动控制系统包括：
系统输入：驱动转矩请求、目标车速请求、目标纵向加速度请求；
系统输出：当前车速、纵向加速度、冷却系统温度、挡位信息、动力传动系统故障状态；
动力传动系统包括：
输入：驱动电机转速、当前挡位、纵向加速度、动力传动系统故障状态；
输出：加速控制、车速控制、减速控制、换挡控制。
10.根据权利要求1所述的一种物流行李牵引车自动驾驶速度稳定系统，其特征在于：所述物流行李牵引车以20km/h的速度沿直线行驶200m，车辆偏离中心线小于200mm或保持在车道内行驶。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115797913A (zh) * | 2023-01-30 | 2023-03-14 | 江苏天一航空工业股份有限公司 | 一种物流行李牵引车自动驾驶交通信号灯识别系统 |
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| CN115797913B (zh) * | 2023-01-30 | 2023-06-09 | 江苏天一航空工业股份有限公司 | 一种物流行李牵引车自动驾驶交通信号灯识别系统 |
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