CN206532138U - 一种无人车自动驾驶智能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无人车自动驾驶智能系统，包括车载上层中央控制器、车载底层控制器，车载电源模块、车载人机交互模块、车载定位模块、激光测距模块和视觉摄像机组模块；其中，视觉摄像机组模块由四组摄像机组成，摄像机的图像数据输出端均连接到图像预处理模块；图像预处理模块与车载上层中央控制器连接，车载上层中央控制器通过4G模块与远程控制中心相连接。本实用新型的无人车自动驾驶智能系统，基于车载定位系统的定位信息和激光测距传感器检测到的周边环境信息融合，经上层信息融合和检测算法计算分析，可有效提高无人车的感知和危险检测的精准度和可靠性，保障了行车安全。

Description

一种无人车自动驾驶智能系统

技术领域

本实用新型涉及无人驾驶汽车领域，尤其涉及一种无人车自动驾驶智能系统。

背景技术

传统汽车由驾驶人驾驶，汽车的行驶状况受到人的主观因素影响较大，因此由于驾驶人的不规范操作和误操作引起的城市道路交通拥堵、道路通行流量降低、重大交通事故频发等问题日益严重，给人们的生产生活带来了极大的不便和危害。

而无人驾驶汽车作为一种智能汽车，其主要依靠车载计算机系统为主的智能驾驶系统来实现无人驾驶。它是利用视觉、激光测距等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，实现对车道线检测及并线超车、交通信号灯检测、自动定速巡航、无人驾驶等，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶，让驾驶人解脱繁琐的机械操作。

综上，无人驾驶汽车的研究在很大程度上能缓解现有交通系统存在种种问题的发生，并提出解决问题的新的思路，对于提高整个交通系统的安全性和出行效率有很大帮助，因此无人驾驶汽车将是未来汽车发展的方向。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提供一种无人车自动驾驶智能系统。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种无人车自动驾驶智能系统，包括：

车载上层中央控制器、车载底层控制器，车载电源模块、车载人机交互模块、车载定位模块、激光测距模块和视觉摄像机组模块；其中，

所述视觉摄像机组模块由四组摄像机组成，摄像机的图像数据输出端均连接到图像预处理模块；所述的图像预处理模块，用于同步多路摄像机采集的图像数据并进行去燥、平滑等预处理后将数据传输至所述车载上层中央控制器；

所述车载人机交互模块为用户和该无人自动驾驶智能系统提供交互平台，用户可通过语音或触摸键入等方式输入目的地址；

所述车载上层中央控制器通过自带4G模块与远程控制中心相连接；

所述车载底层控制器分别与驱动步进电机驱动器、转向步进电机驱动器和制动步进电机驱动器连接，而各个驱动器分别与其对应的电机相连接。所述驱动步进电机通过驱动传动装置与加速踏板连接，所述转向步进电机通过转向传动装置与转向轴连接，所述制动步进电机通过制动传动装置与制动踏板连接。

进一步地，在所述的无人车自动驾驶智能系统中，所述摄像机均采用广角摄像头，所述四组广角摄像机分别安装在无人车的前、后、左、右的四个不同方位并沿水平略向下设置安装。

进一步地，在所述的无人车自动驾驶智能系统中，路径规划、障碍物检测、图像处理和拼接、基于深度学习的自适应控制等算法均在上层中央控制器完成。车载上层中央控制器和车载底层控制器之间通过以太网接口相连。车载上层中央控制器的输出结果通过网络发送至车载底层控制器，底层控制器收到上层指令并进行解析，根据解析结果底层控制器输出控制指令给到各个驱动器从而实现对车辆的控制和各种动作。

进一步地，在所述的无人车自动驾驶智能系统中，还包括：与所述车载上层中央控制器连接的专属的存储模块，用于存储所述车载上层中央控制器接收到的传感器数据和日志信息。

进一步地，在所述的无人车自动驾驶智能系统中，所述激光测距传感器为激光投射器，所述激光投射器成阵列式安装在无人车的车体前部。

进一步地，在所述无人车自动驾驶智能系统中，所述车载电源模块带有电源管理、抗干扰光电隔离等功能，用于为所述车载上层中央控制器、底层控制器、及各个传感器模块及组件供电。

本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本实用新型的无人车自动驾驶智能系统，用户通过人机交互模块可以设定无人车的终点目的地；基于当前车载定位系统的定位信息，车载上层中央控制器的路径规划算法会计算出自动驾驶的最优路线和相应控制指令；无人车自动驾驶智能系统采用四路广角摄像机组，通过同步并融合前、后、左、右多路图像信息，利用图像处理和拼接算法可以获取无人车车身周围环境的全景图像，为车载上层中央控制器或远程控制中心提供直观完整的图像数据支持；基于车载定位系统的定位信息，并结合激光测距传感器周边环境检测数据和车身周边环境全景图像，经上层信息融合和检测算法计算分析，车载中央控制器可更准确计算相应的控制命令，并有效提高无人车的感知和危险检测的精准度和可靠性；车载上层中央控制器计算出的控制命令通过以太网发至底层控制器，底层控制器通过电机驱动电路控制步进电机转动，从而实现加速、转向和刹车功能；此外，远程中心控制室可通过无线网络将控制指令下达至车载中央控制器进行远程操控执行。

附图说明

图1为本实用新型一种无人车自动驾驶智能系统的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种无人车自动驾驶智能系统，包括车载上层中央控制器、车载底层控制器，车载电源模块、车载人机交互模块、车载定位模块、激光测距模块和视觉摄像机组模块；其中，所述车载上层中央控制器通过自带4G模块与远程控制中心相连接；车载底层控制器分别与驱动步进电机驱动器、转向步进电机驱动器和制动步进电机驱动器连接，各个驱动器分别与其对应的电机相连接。所述驱动步进电机通过驱动传动装置与加速踏板连接，所述转向步进电机通过转向传动装置与转向轴连接，所述制动步进电机通过制动传动装置与制动踏板连接。

于上述技术方案得到基础上，在该无人车自动驾驶智能系统中，还包括与车载中央控制器连接的专属存储模块，用于存储车载中央控制器接收到的各种传感器数据，以供存档和随时查询相关日志信息。

于上述技术方案得到基础上，在该无人车自动驾驶智能系统中，视觉摄像机组模块由四组摄像机组成，各台摄像机的图像数据输出端均连接到图像预处理模块；所述的图像预处理模块，用于同步多路摄像机采集的图像数据并进行去燥、平滑等预处理后将数据传输至所述车载上层中央控制器；实施中摄像机均采用广角摄像头，更优选地，四组广角摄像机分别安装在无人车的前、后、左、右的四个不同方位并沿水平略向下设置安装。以此保证获取覆盖无人车周边环境完整的、相关图像信息。

于上述技术方案得到基础上，在该无人车自动驾驶智能系统中，带有电源管理、抗干扰光电隔离等功能的车载电源模块为车载上层中央控制器、底层控制器、及各个传感器模块及组件供电。

于上述技术方案的基础上，所采用的激光测距传感器安装在无人车的车体前部。在车辆行驶过程中，激光测距传感器发出探测激光进行测距，通过激光测距数据可判断周边环境障碍物离车体的实际距离。将激光测距传感器数据传输到车载中央控制器内。若遇到前方障碍物，上层中央控制器内部的安全防撞算法将结合全景图像数据自动计算出规避转向命令并重新规划路径，若无法成功规避，无人车上层中央控制器会发出减速，在遇到紧急情况，车载上层中央控制器将立即发出紧急制动命令，保证行驶安全。

在无人车行驶过程中，通过同步并融合前、后、左、右多路图像信息，利用图像处理和拼接算法可以获取无人车车身周围环境的全景图像，为车载中央控制器或远程控制中心提供直观完整的图像数据支持；基于车载定位系统的定位信息，并结合激光测距传感器周边环境检测数据和车身周边环境全景图像，经上层信息融合和检测算法计算分析，车载中央控制器可更准确计算相应的控制命令，并有效提高无人车的感知和危险检测的精准度和可靠性；车载上层中央控制器计算出的控制命令通过以太网发至底层控制器，底层控制器通过电机驱动电路控制步进电机转动，从而实现加速、转向和刹车功能。远程中心控制室可通过无线网络将控制指令下达至车载中央控制器进行远程操控执行。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims (5)

1.一种无人车自动驾驶智能系统，其特征在于，包括：

车载上层中央控制器、车载底层控制器，车载电源模块、车载人机交互模块、车载定位模块、激光测距模块和视觉摄像机组模块；其中，

所述视觉摄像机组模块由四组摄像机组成，所述摄像机的图像数据输出端均连接到图像预处理模块；所述图像预处理模块与所述车载上层中央控制器连接，用于同步所述摄像机采集的图像数据并将数据传输至所述车载上层中央控制器；

所述车载上层中央控制器通过4G模块与所述远程控制中心相连接；

所述车载底层控制器分别与驱动步进电机驱动器、转向步进电机驱动器和制动步进电机驱动器连接，而各个驱动器分别与其对应的电机相连接；所述驱动步进电机通过驱动传动装置与加速踏板连接，所述转向步进电机通过转向传动装置与转向轴连接，所述制动步进电机通过制动传动装置与制动踏板连接。

2.根据权利要求1所述的无人车自动驾驶智能系统，其特征在于，所述摄像机均采用广角摄像头，四组广角摄像机分别安装在无人车的前、后、左、右的四个不同方位并沿水平略向下设置安装。

3.根据权利要求1所述的无人车自动驾驶智能系统，其特征在于，所述车载上层中央控制器和所述车载底层控制器之间通过以太网接口相连。

4.根据权利要求1所述的无人车自动驾驶智能系统，其特征在于，还包括：与所述车载上层中央控制器连接的专属的存储模块，用于存储所述车载上层中央控制器接收到的传感器数据和日志信息。

5.根据权利要求1所述的无人车自动驾驶智能系统，其特征在于，所述激光测距传感器为激光投射器，所述激光投射器成阵列式安装在无人车的车体前部。