一种智能消防车的自动驾驶辅助系统技术方案

本发明专利技术涉及智能消防车技术领域，且公开了一种智能消防车的自动驾驶辅助系统，包括处理器、传感器组件、环境虚拟模块、导航模块、避障模块、路径检测模块、车身控制模块、视觉检测模块和路径规划模块；传感器组件与处理器连接，主要采集车辆自身内部信息，以及外部环境信息并传递到处理器中进行分析。该智能消防车的自动驾驶辅助系统，采用多视觉传感器融合，结合人工智能技术，实现消防车对周围环境的感知，实现辅助驾驶功能，完成消防车自动行驶，且由于火灾现场的地形多变，因此该系统可根据地形实时刷新并规划路径，使驾驶消防车抵达目的地，并进行救火，省去人工操作，使驾驶更加灵活。活。活。

【技术实现步骤摘要】
一种智能消防车的自动驾驶辅助系统


[0001]本专利技术涉及智能消防车
，具体为一种智能消防车的自动驾驶辅助系统。

技术介绍

[0002][0003]国外以消防车为基础演化而来的智能消防车、智能消防机器人等设备，很多已经具备了一定的环境感知、避险救援能力。例如，美国研制的履带式 TAF20多功能消防灭火车、萨迈特遥控消防机器人及InRob Tech公司产的 FFR
‑
1型消防车等产品，都采用了远程操作控制，能实现在危险复杂事故现场将火场高清图像传送到后方进行决策反馈；英国智能化保安公司生产的 RO
‑
VEH遥控消防车为有线控制方式以及QinetiQ消防机器人，装载有高压输水开关和热成像仪，能随意进入高度危险区域。
[0004]国内外研究现状显示，智能化消防车、消防机器人已经取得了重大进展，通过图像传输和远程遥控等技术，实现对消防车的远程控制，能够避免消防员进入危险现场作业带来的风险。但是目前大部分的研究成果仍然停留在“看”的阶段，远远没有实现完全的智能化，在只能消防装备这一领域现阶段，进入火灾现场只能靠人工远程遥控，且操作具有局限性，针对该问题我们提出了一种智能消防车的自动驾驶辅助系统。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的上述不足，本专利技术提供了一种智能消防车的自动驾驶辅助系统。
[0006]本专利技术提供如下技术方案：一种智能消防车的自动驾驶辅助系统，包括处理器、传感器组件、环境虚拟模块、导航模块、避障模块、路径检测模块、车身控制模块、视觉检测模块和路径规划模块；
[0007]传感器组件与处理器连接，主要采集车辆自身内部信息，以及外部环境信息并传递到处理器中进行分析；
[0008]环境虚拟模块与处理器连接，处理器根据传感器组件输送的信息，建立虚拟环境地图，并随着信息的增加而完善，将车辆周边的环境数据展示在虚拟地图中，可直接观测；
[0009]路径规划模块与处理器连接，根据环境地形，并依据虚拟地图，设计行走路线，并对路径进行详细规划；
[0010]导航模块与处理器连接，根据处理器上传的路径，规划车辆驱动的数据，确保车辆沿着路径前移；
[0011]避障模块与处理器连接，避障模块根据传感器组件传输的外部障碍物信息，对路径进行再次修改，确保车辆绕开障碍物；
[0012]路径检测模块与处理器连接，路径规划后，通过处理器导入路径检测模块中，路径检测模块根据路径进行多次虚拟模拟，确保路径可行性；
[0013]车身控制模块与处理器连接，处理器将导航模块发送的导航信息传输到车身控制
模块中，车身控制模块根据导航信息，驱动车辆，并在规定的路径中进行行驶；
[0014]视觉检测模块与处理器连接，视觉检测模块时刻采集外部环境画面，对虚拟环境地图提供有效信息，并对周边环境进行拍摄，记录救援画面。
[0015]优选的，所述传感器组件分为内外两部分，内部信息传感器采集车辆速度、转向、车身状态，外部信息传感器主要采集周围障碍物以及地形和火点位置信息。
[0016]优选的，所述视觉检测模块在数字图像获取部分，智能小车与其周围的场景通过光学成像和数字化被转换成数字图像，在预处理阶段，系统通过几何变换、图像调整等对数字图像进行初步的调整,使之成为易于识别和处理的图像；在特征提取部分，系统对图像进行抽象化，从而将特征部分提取出来；在识别部分，系统对图像的特征进行处理，进而在图像中找出需要识别的目标，确定是车头和车尾的坐标，并进行定位。
[0017]优选的，所述环境虚拟模块根据建筑信息建立环境地图，辅助数字图像信息，在环境地图上构建实时环境地图，并在地图上标注车辆位置坐标和方向，以及障碍物的坐标，在环境地图中可观察路径和车辆的自身运动状态。
[0018]优选的，所述路径规划模块首先确定初始点和终点，并根据地图和障碍物位置，在地图上标记节点，让车辆通过节点进行转向改变方向，最终移动到终点，根据节点的位置信息，寻找最适合的路线。
[0019]优选的，所述导航模块主要是获取道路信息，处理后的信息将被用于转向控制、转速控制，还包括起始线判断，进入、驶出弯道的判断，配合地图在规定的路径中进行行驶。
[0020]优选的，所述路径检测模块主要根据车辆行驶环境和检测到的障碍物位置，实时检测规划的路径是否正常，当环境出现变化以及检测到新的障碍物，则原本的路径无法通行，确定车辆的位置和设定的终点，重新规划路径。
[0021]优选的，所述车身控制模块主要控制车辆实现转弯、加速、减速和信息采集功能。
[0022]与现有技术对比，本专利技术具备以下有益效果：
[0023]该智能消防车的自动驾驶辅助系统，采用多视觉传感器融合，结合人工智能技术，实现消防车对周围环境的感知，实现辅助驾驶功能，完成消防车自动行驶，且由于火灾现场的地形多变，因此该系统可根据地形实时刷新并规划路径，使驾驶消防车抵达目的地，并进行救火，省去人工操作，使驾驶更加灵活。
附图说明
[0024]图1为本专利技术结构示意图。
具体实施方式
[0025]为了使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0026]请参阅图1，一种智能消防车的自动驾驶辅助系统，包括处理器、传感器组件、环境虚拟模块、导航模块、避障模块、路径检测模块、车身控制模块、视觉检测模块和路径规划模块；
[0027]传感器组件与处理器连接，主要采集车辆自身内部信息，以及外部环境信息并传递到处理器中进行分析，传感器组件分为内外两部分，内部信息传感器采集车辆速度、转向、车身状态，外部信息传感器主要采集周围障碍物以及地形和火点位置信息，外部配置激光传感器、测距传感器、红外传感器和雷达传感器，以便于确定障碍物位置，并避开。
[0028]环境虚拟模块与处理器连接，处理器根据传感器组件输送的信息，建立虚拟环境地图，并随着信息的增加而完善，将车辆周边的环境数据展示在虚拟地图中，可直接观测；根据建筑信息建立环境地图，辅助数字图像信息，在环境地图上构建实时环境地图，并在地图上标注车辆位置坐标和方向，以及障碍物的坐标，在环境地图中可观察路径和车辆的自身运动状态。
[0029]路径规划模块与处理器连接，根据环境地形，并依据虚拟地图，设计行走路线，并对路径进行详细规划，首先确定初始点和终点，并根据地图和障碍物位置，在地图上标记节点，让车辆通过节点进行转向改变方向，最终移动到终点，根据节点的位置信息，寻找最适合的路线。
[0030]导航模块与处理器连接，根据处理器上传的路径，规划车辆驱动的数据，确保车辆沿着路径前移，主要是获取上传的道路信息，处理后的信息将被用于转向控制、转速控制，还包括起始线判断，进入、驶出弯道的判断，配合地图在规定的路径中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能消防车的自动驾驶辅助系统，其特征在于：包括处理器、传感器组件、环境虚拟模块、导航模块、避障模块、路径检测模块、车身控制模块、视觉检测模块和路径规划模块；传感器组件与处理器连接，主要采集车辆自身内部信息，以及外部环境信息并传递到处理器中进行分析；环境虚拟模块与处理器连接，处理器根据传感器组件输送的信息，建立虚拟环境地图，并随着信息的增加而完善，将车辆周边的环境数据展示在虚拟地图中，可直接观测；路径规划模块与处理器连接，根据环境地形，并依据虚拟地图，设计行走路线，并对路径进行详细规划；导航模块与处理器连接，根据处理器上传的路径，规划车辆驱动的数据，确保车辆沿着路径前移；避障模块与处理器连接，避障模块根据传感器组件传输的外部障碍物信息，对路径进行再次修改，确保车辆绕开障碍物；路径检测模块与处理器连接，路径规划后，通过处理器导入路径检测模块中，路径检测模块根据路径进行多次虚拟模拟，确保路径可行性；车身控制模块与处理器连接，处理器将导航模块发送的导航信息传输到车身控制模块中，车身控制模块根据导航信息，驱动车辆，并在规定的路径中进行行驶；视觉检测模块与处理器连接，视觉检测模块时刻采集外部环境画面，对虚拟环境地图提供有效信息，并对周边环境进行拍摄，记录救援画面。2.根据权利要求1所述的一种智能消防车的自动驾驶辅助系统，其特征在于：所述传感器组件分为内外两部分，内部信息传感器采集车辆速度、转向、车身状态，外部信息传感器主要采集周围障碍物以及地形和火点位置信息。3.根据权利要求1所述的一种智能消防车的自动驾驶辅助系统，其特征在于：所述视觉检测模块在数字图像获取部分，智能小车与其周围的场景通过光学成像...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓光，汪千松，丁理，赵玉婷，魏安静，王喆，潘伟，黄宏宏，崔祥，王琦，李梦楠，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：