一种车辆自动驾驶系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种车辆自动驾驶系统及方法，有助于提高行车安全性。所述方法包括：通过固定安装于车头及前后车轮之间的能发出的一字线状光束的光源照射车辆行进时的地面，并通过摄像装置捕捉路况信息；获取所述车辆行进时的状态信息；对所述路况信息及状态信息进行处理后，控制所述车辆的车速及转向轮转向角度。所述系统包括：捕捉单元，用于捕捉车辆行进时的路况信息；获取单元，用于获取车辆行进时的状态信息；数据处理单元，用于对所述路况信息及车辆状态信息进行处理；执行单元：用于发出指令控制所述车辆的车速及转向轮转向角度。本发明专利技术实施例适用于车辆自动控制技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆自动驾驶系统及方法
本专利技术涉及车辆自动控制
，特别是指一种车辆自动驾驶系统及方法。
技术介绍
驾驶员长时间保持一个姿势控制油门踏板，驾驶的舒适性毫无保障，并容易产生疲劳，不利于安全行进，由此，促进了智能交通的快速发展，其中，自动驾驶和辅助驾驶系统在智能交通领域占有重要的地位，是智能车辆速度控制的一个重要的组成部分，其性能的好坏直接影响到了智能车辆的速度控制性能和精度。智能车辆的应用对车辆的自动和半自动驾驶，速度巡航自动泊车辅助驾驶技术有重要的实际意义。其电子油门的控制系统将计算机、单片机、机械、电气、控制技术的结合；同时也是辅助驾驶和主动安全技术的重要组成部分，随着人们对交通和车辆的安全意识的提高，其越来越受到人们的重视。近年来，车辆自动驾驶需要解决的技术问题之一是路况信息识别及路况信息识别速度是否快于车辆车速的问题，现有技术使用的识别手段主要有图像识别、红外线传感识别、雷达识别以及激光三维扫描识别。这些技术除激光三维扫描识别技术以外，通过电子地图和GPS规划路线及安装在车辆上摄像头和红外传感器来捕捉周围车辆、行人、交通灯从而控制车辆规避障碍物，并通过雷达来计算距离，这些技术的缺陷在于无法识别地面上的一些颜色相同或相近的凸起或凹槽，当车辆行进路线上出现这些不平整凸起或凹槽时，车辆不会躲避，从而影响行车安全；通过激光三维扫描仪进行捕捉路况信息的，虽然可以感知路况，但激光三维扫描仪内有高精度的运动部件存在，在处于震动的环境中，该高精度的运动部件的寿命及精度均会受到极大的影响，同时扫描速度慢，价格昂贵，维护维修成本高，这些因素都大大制约了其在车辆自动驾驶系统中的应用和推广。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种车辆自动驾驶方法及系统，以解决现有技术所存在的无法识别地面上的一些颜色相同或相近的凸起或凹槽及激光三维扫描仪内的高精度的运动部件因震动降低寿命及精度的问题。为解决上述技术问题，一方面，本专利技术实施例提供一种车辆自动驾驶方法，包括：通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射地面形成一字线状光线，并通过摄像装置捕捉所述一字线状光线及车辆行进时的周边环境信息，构成所述车辆行进时的路况信息；获取所述车辆行进时的状态信息，所述状态信息包括所述车辆的车速及转向轮转向角度；对所述车辆行进时的路况信息及状态信息进行处理，并发出控制指令控制所述车辆的车速及转向轮转向角度。可选地，所述通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射地面形成一字线状光线，并通过摄像装置捕捉所述一字线状光线及车辆行进时的周边环境信息，构成所述车辆行进时的路况信息包括：通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射所述车辆行进时前后左右的地面上形成一字线状光线，其中，所述光源包括：白光、彩光、红外线、紫外线或激光；通过摄像装置捕捉所述一字线状光线形成的所述车辆行进时前后左右的地面信息，构成所述车辆行进时前后左右的带有所投射的一字线状光束反射光线的地面图像信息；通过摄像装置捕捉所述车辆周边环境信息；将所述车辆行进时前后左右的带有所投射的一字线状光束反射光线的地面图像信息及周边环境信息传输至数据处理单元。可选地，所述获取所述车辆行进时的状态信息包括：通过车速传感器感测所述车辆行进时的车速，所述车速传感器包括：车轮转速传感器或GPS定位仪；通过转向轮转向角度传感器检测所述车辆行进时转向操作所引起的转向轮转向角度；将所述车辆行进时的车速及转向轮转向角度传输至数据处理单元。可选地，所述对所述车辆行进时的路况信息及状态信息进行处理包括：通过数据处理单元对接收到的所述车辆行进时前后左右的地面图像信息进行处理，确定所述地面图像信息的点象数组，所述点象数组表示所述一字线状光线在地面上形成的所述车辆行进时的左右方向及垂直于所述车辆底盘平面方向的二维路况信息；通过数据处理单元对接收到的所述车速及转向轮转向角度进行处理，确定所述车辆行进时的位置及行进轨迹信息；通过数据处理单元对所述车辆位置及行进轨迹信息和同一时刻获取的所述地面图像信息的点象数组进行处理，构成所述车辆行进时的三维路况信息。可选地，所述发出控制指令控制所述车辆的车速及转向轮转向角度包括：根据所述车辆行进时的三维路况信息及车辆周边环境信息，通过预先存储在所述数据处理单元中的决策系统分别向所述车辆的电控车速控制系统发送车速控制指令及电控转向控制系统发送转向控制指令；所述车辆的电控车速控制系统根据接收到的所述车速控制指令控制所述车辆的车速；所述车辆的电控转向控制系统根据接收到的所述转向控制指令控制所述车辆的转向轮转向角度。另一方面，本专利技术实施例还提供一种车辆自动驾驶系统，包括：捕捉单元：用于通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射地面形成一字线状光线，并通过摄像装置捕捉所述一字线状光线及车辆行进时的周边环境信息，构成所述车辆行进时的路况信息；获取单元：用于获取所述车辆行进时的状态信息，所述状态信息包括所述车辆的车速及转向轮转向角度；数据处理单元：用于对所述车辆行进时的路况信息及状态信息进行处理。执行单元：用于根据处理结果，发出控制指令控制所述车辆的车速及转向轮转向角度。可选地，所述捕捉单元包括：照射模块：用于通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射所述车辆行进时前后左右的地面上形成一字线状光线，其中，所述光源包括：白光、彩光、红外线、紫外线或激光；第一捕捉模块：用于通过摄像装置捕捉所述一字线状光线形成的所述车辆行进时前后左右的地面信息，构成所述车辆行进时前后左右的带有所投射的一字线状光束反射光线的地面图像信息；第二捕捉模块：用于通过摄像装置捕捉所述车辆周边环境信息；第一传输模块：用于将所述车辆行进时前后左右的带有所投射的一字线状光束反射光线的地面图像信息及周边环境信息传输至数据处理单元。可选地，所述获取单元包括：感测模块：用于通过车速传感器感测所述车辆行进时的车速，所述车速传感器包括：车轮转速传感器或GPS定位仪；检测模块：用于通过转向轮转向角度传感器检测所述车辆行进时转向操作所引起的转向轮转向角度；第二传输模块：用于将所述车辆行进时的车速及转向轮转向角度传输至数据处理单元。可选地，所述数据处理单元包括：第一确定模块：用于通过数据处理单元对接收到的所述车辆行进时前后左右的地面图像信息进行处理，确定所述地面图像信息的点象数组，所述点象数组表示所述一字线状光线在地面上形成的所述车辆行进时的左右方向及垂直于所述车辆底盘平面方向的二维路况信息；第二确定模块：用于通过数据处理单元对接收到的所述车速及转向轮转向角度进行处理，确定所述车辆行进时的位置及行进轨迹信息；构成模块：用于通过数据处理单元对所述车辆位置及行进轨迹信息和同一时刻获取的所述地面图像信息的点象数组进行处理，构成所述车辆行进时的三维路况信息。可选地，所述执行单元包括：发送模块：用于根据所述车辆行进时的三维路况信息及车辆周边环境信息，通过预先存储在所述数据处理单元中的决策系统分别向所述车辆的电控车速控制系统发送车速控制指令及电控转向控制系统发送转向控制指令；第一控制模块：用于所述车辆的电控车速控制系统根据接收到的所述车速控制指令控制所述车辆的车速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆自动驾驶方法，其特征在于，包括：通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射地面形成一字线状光线，并通过摄像装置捕捉所述一字线状光线及车辆行进时的周边环境信息，构成所述车辆行进时的路况信息；获取所述车辆行进时的状态信息，所述状态信息包括所述车辆的车速及转向轮转向角度；对所述车辆行进时的路况信息及状态信息进行处理，并发出控制指令控制所述车辆的车速及转向轮转向角度。

【技术特征摘要】
1.一种车辆自动驾驶方法，其特征在于，包括：通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射地面形成一字线状光线，并通过摄像装置捕捉所述一字线状光线及车辆行进时的周边环境信息，构成所述车辆行进时的路况信息；获取所述车辆行进时的状态信息，所述状态信息包括所述车辆的车速及转向轮转向角度；对所述车辆行进时的路况信息及状态信息进行处理，并发出控制指令控制所述车辆的车速及转向轮转向角度；其中，所述通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射地面形成一字线状光线，并通过摄像装置捕捉所述一字线状光线及车辆行进时的周边环境信息，构成所述车辆行进时的路况信息包括：通过固定安装于车头及前后车轮之间的光源发出的一字线状光束照射所述车辆行进时前后左右的地面上形成一字线状光线，其中，所述光源包括：白光、彩光、红外线、紫外线或激光；通过摄像装置捕捉所述一字线状光线形成的所述车辆行进时前后左右的地面信息，构成所述车辆行进时前后左右的带有所投射的一字线状光束反射光线的地面图像信息；通过摄像装置捕捉所述车辆周边环境信息；将所述车辆行进时前后左右的带有所投射的一字线状光束反射光线的地面图像信息及周边环境信息传输至数据处理单元；所述获取所述车辆行进时的状态信息包括：通过车速传感器感测所述车辆行进时的车速，所述车速传感器包括：车轮转速传感器或GPS定位仪；通过转向轮转向角度传感器检测所述车辆行进时转向操作所引起的转向轮转向角度；将所述车辆行进时的车速及转向轮转向角度传输至数据处理单元；所述对所述车辆行进时的路况信息及状态信息进行处理包括：通过数据处理单元对接收到的所述车辆行进时前后左右的地面图像信息进行处理，确定所述地面图像信息的点象数组，所述点象数组表示所述一字线状光线在地面上形成的所述车辆行进时的左右方向及垂直于所述车辆底盘平面方向的二维路况信息；通过数据处理单元对接收到的所述车速及转向轮转向角度进行处理，确定所述车辆行进时的位置及行进轨迹信息；通过数据处理单元对所述车辆位置及行进轨迹信息和同一时刻获取的所述地面图像信息的点象数组进行处理，构成所述车辆行进时的三维路况信息。2.根据权利要求1所述的车辆自动驾驶方法，其特征在于，所述发出控制指令控制所述车辆的车速及转向轮转向角度包括：根据所述车辆行进时的三维路况信息及车辆周边环境信息，通过预先存储在所述数据处理单元中的决策系统分别向所述车辆的电控车速控制系统发送车速控制指令及电控转向控制系统发送转向控制指令；所述车辆的电控车速控制系统根据接收到的所述车速控制指令控制所述车辆的车速；所述车辆的电控转向控制系统根据接收到的所述转向控制指令控制所述车辆的转向轮转向角度。3.一种车辆自动...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄华，黄荣彪，麦永强，
申请(专利权)人：黄华，黄荣彪，麦永强，
类型：发明
国别省市：广西;45