[发明专利]一种低成本无人驾驶汽车避障装置

说明书

本发明属于电气结构连接技术领域，具体涉及一种低成本无人驾驶汽车避障装置，包括：激光测距机、转角舵机、控制器、GPS、方向舵机；该装置借鉴了现有技术方案的优点缺点：通过在车辆前方安装可以偏转角度的激光测距机，快速扫描车辆前方扇形区域内的障碍物距离，控制车辆进入避障模式，达到自主避障绕行的目的，极大的降低了成本，提高了无人驾驶汽车的安全性。

技术领域

本发明属于电气结构连接技术领域，具体涉及一种低成本无人驾驶汽车避障装置。

背景技术

近几年，随着自动化专业发展，无人驾驶汽车有着十分广阔的发展前景，尤其在军用领域，无人驾驶汽车经过简单的改装便可以降级作为运动靶车应用在导弹试验领域，为了提高无人驾驶汽车的安全性，越来越多的用户提出了运动靶车应具备自主避障功能。参考相关研究发现，目前用于无人驾驶汽车自主避障的信号来源主要有以下几种方式：

1、激光雷达测试障碍物，在被控制车辆顶部安装360°的激光雷达，可以获取车辆周围障碍物的位置信息，将测试结果引入控制器，达到控制车辆的绕开障碍物的目的。但是这种方式的激光雷达价格昂贵，一般单价为四五万，不适合应用在一次性使用的无人驾驶汽车领域，另外激光雷达通过一排激光测距机高速旋转获取车辆四周的物体距离，数据传输量大，对控制器要求较高；

2、图像识别障碍物，随着AI技术的快速发展，可以在车辆的前方放置高清摄像头，通过采集图像后进行AI识别障碍物，作为控制车辆避障的数据来源。这种方式对图像识别算法的要求较高，误识别率高；另外，无法计算障碍物距离被控制车辆的距离，给控制器控制车辆转弯和避障带来了很大挑战；对于夜间使用的情况，摄像头应更换为红外摄像头，高分辨率的红外摄像头价格不菲；

3、超声波测距，超声波传感器是一种成本低、实现方法简单、技术成熟的方案，其利用超声波传感器来实现避障，即通过压电或静电变送器产生一个频率在几十kHz的超声波脉冲组成波包，系统检测高于某阈值的反向声波，检测到后使用测量到的飞行时间计算距离，实时获取自身周围障碍物信息，包括障碍物的尺寸、形状和位置等。这种方法超声波的测试距离一般比较近，主要应用在侧方停车等低速领域，不适合高速行驶的车辆自主避障领域。

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：如何提供一种低成本无人驾驶汽车避障装置。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种低成本无人驾驶汽车避障装置，所述低成本无人驾驶汽车避障装置包括：激光测距机1、转角舵机2、控制器3、GPS4、方向舵机5；

其中，所述转角舵机2安装在无人驾驶汽车顶部，转角舵机2的旋转中心朝上，偏转方向指向无人驾驶汽车正前方；

其中，所述激光测距机1固定在转角舵机2的旋转轴上；

其中，所述GPS4安装在无人驾驶汽车的车顶正中心位置，不得遮挡GPS天线；

其中，所述方向舵机5安装在无人驾驶汽车的方向盘上；

其中，所述激光测距机1与控制器3的通讯线缆相互连接；

其中，所述转角舵机2与控制器3的通讯线缆相互连接；

其中，所述方向舵机5、GPS4与控制器3的通讯线缆相互连接。

其中，无人驾驶汽车按照GPS4的坐标点指引车辆沿着轨迹线行驶，激光测距机1和转角舵机2的配合下不断测试车辆前方30°、距离车辆50米范围内的障碍物，当检测到车辆前方有障碍物挡道时，控制器3进入避障模式，首先进行减速，然后偏转方向舵机5控制车辆绕行，绕行完成后重新回归到轨迹线上行驶，实现无人驾驶汽车的自主避障功能。

其中，工作过程开始前，接通电源，调试控制器3与激光测距机1、转角舵机2、GPS4、方向舵机5的通讯。