[发明专利]一种缩微智能车系统

说明书

技术领域

本发明涉及车辆自动驾驶技术领域，特别是一种缩微智能车系统。

背景技术

无人驾驶汽车，也称智能汽车，是一种能够实现自主驾驶的轮式移动机器人，是一个集环境感知、规划决策、运动控制等功能于一体的高度智能化、信息化系统。无人驾驶汽车的研究目的是使计算机代替人来完成车辆驾驶任务，弥补人工驾驶的不足，实现车辆的安全、可靠、高效的驾驶。无人驾驶汽车将有效减轻驾驶员的负担，减少驾驶员疲劳驾驶的现象，有利于提高交通安全；同时，配合城市交通控制系统，可以合理分配交通流，实现交通系统的顺畅运行。

缩微智能车是无人驾驶汽车的缩小版本，缩微的仅仅是物理尺寸与经济成本，却能够保持车辆的驾驶行为与交通特性，实现自主驾驶，相关研究成果可为智能驾驶技术的研究提供参考和借鉴。并且，可以通过缩微智能车来模拟局部城市交通流状况，进而研究多智能车交互行为认知模型及相应的调控方法，使智能驾驶和多车交互成为可能，并为大型无人驾驶车辆多车交互及城市智能交通提供基本理论依据或技术支撑。缩微智能车由于集中运用了自动控制、计算机视觉、人工智能、传感器、电路电子等技术，已经成为了科研和教学领域中多学科交叉研究的载体和实验平台。

现有的缩微智能车平台大多采用自主开发的模式，各研究机构独立开发自己的硬件平台，所采用的功能模组之间接口各异，没有统一的接口标准，致使相同类型的模块在不同的缩微智能车平台上无法通用。这样不仅会产生硬件开发层面大量的重复性劳动，使开发人员不单需要进行算法设计和功能开发，也要兼顾硬件开发。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种模块化、可组合的具有自主驾驶功能的缩微车。利用软件层面的模块化结构，可以方便的完成单车的自主行驶和多车的编队控制。对于单车的自主行驶，仅依靠自身的感知模块采集缩微交通环境的车道信息并利用控制与决策模块产生控制便可实现。对于多车的复查交通车流状况模拟，只需要构建一个总的控制决策模块分别连接至各个独立的缩微智能车的感知模块和下层模块接口即可构成一个基于多车的无人驾驶交通缩微交通环境仿真平台。

(二)技术方案

本发明提供了一种缩微智能车系统，包括执行机构、传感器和控制系统，所述控制系统包括上层部分和下层部分，上层部分包括环境感知模块、控制决策模块和接口模块，所述下层部分包括指令接口模块和传感器信号采集模块：

所述环境感知模块用于检测所述缩微智能车的自身状态信息和其所处的环境信息；

所述控制决策模块用于根据所述缩微智能车的自身状态信息和其所处的环境信息以及下层部分传来的信息计算出控制指令；

所述接口模块，用于所述上层部分和下层部分的信息交换传递；

所述指令接口模块，用于接收所述控制指令，以使所述执行机构执行所述控制指令；

所述传感器信号采集模块，用于采集所述传感器检测的信号。

上述系统中，所述上层部分的各模块由嵌入式计算机构成。

上述系统中，所述下层部分的各模块由单片机构成。

上述系统中，所述传感器包括超声波传感器和速度传感器。

上述系统中，所述上层部分的各模块由通用计算机的处理器实现。

上述系统中，所述上层部分和下层部分的各个模块提供统一的外部接口。

(三)有益效果

本发明提供了一种模块化的结构，其上层部分主要完成一些复杂的、计算量较大的计算任务，由性能强劲的通用计算机平台实现，而下层主要完成一些简单、低速信号的处理工作，这样分层的设计有助于发挥不同平台的优势以实现优势互补。

环境感知模块、控制决策模块、底层接口模块都是在上层的通用计算机平台上以可升级的软件形式实现，开发升级也因此变得简单。在通用的软件开发平台上开发各个模块，同时各个模块也提供统一的外部接口以构成原子模块，组合这些原子模块可以实现多车的编队行驶，也可实现对交通环境的模拟。

附图说明

图1为本发明缩微智能车系统的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明缩微智能车系统的结构框图，如图所示，该系统包括执行机构106、传感器107和控制系统，所述控制系统包括上层部分和下层部分，上层部分包括环境感知模块101、控制决策模块102和接口模块103，所述下层部分包括指令接口模块104和传感器信号采集模块105：