一種車輛自動(dòng)尋跡方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車輛自動(dòng)尋跡方法，可用于快速公交專線實(shí)現(xiàn)無人駕駛。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛行駛于有車道標(biāo)線的公路時(shí)，需要駕駛員實(shí)時(shí)調(diào)整方向盤來保證車輛能沿本車道行駛。目前還沒有出現(xiàn)這樣的裝置，可以自動(dòng)識(shí)別車輛位于車道的位置，從而控制轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循跡駕駛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，在于提供一種車輛自動(dòng)尋跡方法，可以自動(dòng)識(shí)別車輛位于車道的位置，從而控制轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循跡駕駛。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種車輛自動(dòng)尋跡方法，在車輛前端設(shè)置激光發(fā)射陣列和激光接收陣列，并使該激光發(fā)射陣列和激光接收陣列通過處理單元連接轉(zhuǎn)向電機(jī)；再將所述激光發(fā)射陣列、激光接收陣列以及處理單元均連接至一收發(fā)裝置夾角控制舵機(jī)；則尋跡過程為:所述激光發(fā)射陣列根據(jù)所述處理單元的信號(hào)分時(shí)發(fā)射調(diào)制激光到前方地面反射后，由所述激光接收陣列接收并輸出高低電平信號(hào)，高低電平信號(hào)由處理單元接收后轉(zhuǎn)化為車輛偏移位置，計(jì)算轉(zhuǎn)向電機(jī)轉(zhuǎn)角，輸出PWM信號(hào)控制該轉(zhuǎn)向電機(jī)作動(dòng)；所述處理單元控制收發(fā)裝置夾角控制舵機(jī)調(diào)整所述激光發(fā)射陣列的發(fā)射角度和激光接收陣列的接收角度。
[0005]進(jìn)一步的，所述尋跡過程具體為:當(dāng)所述激光發(fā)射陣列中所有的激光管依次發(fā)射調(diào)制激光并被所述激光接收陣列的接收管接收和記錄即完成是一個(gè)采樣周期，一個(gè)采樣周期結(jié)束后，能夠得到各調(diào)制激光由地面反射回的光強(qiáng)，其中，照在地面白色車道線200處的激光反射強(qiáng)度高，返回高電平信號(hào)“1”，反之返回低電平信號(hào)“O”;處理單元根據(jù)此高低電平信號(hào)進(jìn)行濾波除錯(cuò)，過濾誤碼后，再查偏移量與高低電平信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系表得到車道線相對(duì)車輛的偏移量，然后查偏移量-轉(zhuǎn)向幅度的對(duì)應(yīng)關(guān)系表得到轉(zhuǎn)向幅度，并根據(jù)轉(zhuǎn)向幅度輸出PWM信號(hào)控制轉(zhuǎn)向電機(jī)轉(zhuǎn)向；其中，所述偏移量與高低電平信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系表是根據(jù)所述激光發(fā)射陣列中激光管的數(shù)量設(shè)定的；所述偏移量-轉(zhuǎn)向幅度的對(duì)應(yīng)關(guān)系表是在不同的車速下，通過試驗(yàn)確定出最佳的偏移量-轉(zhuǎn)向幅度的對(duì)應(yīng)關(guān)系；所述處理單元根據(jù)車速通過收發(fā)裝置夾角控制舵機(jī)來調(diào)節(jié)激光發(fā)射陣列、激光接收陣列與地面夾角A，以及控制所述激光發(fā)射陣列的發(fā)射角度和激光接收陣列的接收角度，夾角A越大，調(diào)制激光照射距離越遠(yuǎn)，反之越近，從而能夠控制探測(cè)距離，保證車輛自動(dòng)尋跡時(shí)有充分響應(yīng)時(shí)間。
[0006]進(jìn)一步的，所述探測(cè)距離是根據(jù)具體的車輛預(yù)先標(biāo)定，生成車速與該夾角A的對(duì)應(yīng)關(guān)系的表，實(shí)際行駛時(shí)是通過處理單元查表得到合理的車速。
[0007]進(jìn)一步的，所述激光發(fā)射陣列中激光管的數(shù)量由車寬確定；且所述激光發(fā)射陣列中的激光管根據(jù)所述激光接收陣列中的接收管的數(shù)量進(jìn)行分組。
[0008]進(jìn)一步的，所述激光發(fā)射陣列為紅外激光發(fā)射陣列，所述處理單元為單片機(jī)。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明的車輛自動(dòng)尋跡方法通過激光發(fā)射陣列根據(jù)所述處理單元的信號(hào)分時(shí)發(fā)射調(diào)制激光，由所述激光接收陣列接收并輸出高低電平信號(hào)，高低電平信號(hào)由處理單元接收后轉(zhuǎn)化為車輛偏移位置，由此計(jì)算轉(zhuǎn)向電機(jī)轉(zhuǎn)角，從而輸出PffM信號(hào)控制該轉(zhuǎn)向電機(jī)作動(dòng)，所述處理單元控制收發(fā)裝置夾角控制舵機(jī)調(diào)整所述激光發(fā)射陣列的發(fā)射角度和激光接收陣列的接收角度。即可自動(dòng)識(shí)別車輛位于車道的位置，從而控制轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循跡駕駛，降低運(yùn)輸成本。
【附圖說明】
[0010]下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0011]圖1是本發(fā)明車輛自動(dòng)尋跡方法的原理連接結(jié)構(gòu)框圖。
[0012]圖2是本發(fā)明車輛自動(dòng)尋跡方法中激光傳輸狀態(tài)的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]請(qǐng)參閱圖1和圖2所示，本發(fā)明的車輛自動(dòng)尋跡方法，在車輛前端設(shè)置激光發(fā)射陣列I和激光接收陣列2，并使該激光發(fā)射陣列I和激光接收陣列2連接處理單元3，處理單元3連接轉(zhuǎn)向電機(jī)4 ;再將所述激光發(fā)射陣列1、激光接收陣列2以及處理單元3均連接至一收發(fā)裝置夾角控制舵機(jī)5。
[0014]其中，所述激光發(fā)射陣列I中激光管12的數(shù)量由車寬確定，以保證相鄰兩光束間距不超過車道線寬度。所述激光發(fā)射陣列I中的激光管12根據(jù)所述激光接收陣列2的接收管22數(shù)量分組，如所述激光接收陣列2有4個(gè)接收管22，則激光發(fā)射陣列I中的激光管12分為4組。
[0015]所述激光發(fā)射陣列I為紅外激光發(fā)射陣列，紅外光源不可見，不對(duì)人造成影響；也可以保證該車輛自動(dòng)尋跡方法不受到外界環(huán)境(如黑夜、雨天、霧天等)的干擾，適用性強(qiáng)。所述處理單元為單片機(jī)。
[0016]如圖1和圖2所示，本發(fā)明方法為:
[0017]所述激光發(fā)射陣列I根據(jù)所述處理單元3的信號(hào)分時(shí)發(fā)射調(diào)制激光，由所述激光接收陣列2接收并輸出高低電平信號(hào)，高低電平信號(hào)由處理單元3接收后轉(zhuǎn)化為車輛偏移位置，計(jì)算轉(zhuǎn)向電機(jī)轉(zhuǎn)角，輸出PWM信號(hào)控制該轉(zhuǎn)向電機(jī)作動(dòng)，所述處理單元控制收發(fā)裝置夾角控制舵機(jī)調(diào)整所述激光發(fā)射陣列的發(fā)射角度和激光接收陣列的接收角度。
[0018]其中，當(dāng)所述激光發(fā)射陣列I中所有的激光管12依次發(fā)射激光并被所述激光接收陣列的接收管22接收和記錄即完成是一個(gè)采樣周期。一個(gè)采樣周期結(jié)束后，能夠得到各調(diào)制激光由地面反射回的光強(qiáng)，照在地面白色車道線200處的激光反射強(qiáng)度高，返回高電平信號(hào)“ 1”，反之返回低電平信號(hào)“0”，處理單元3可以根據(jù)此高低電平信號(hào)進(jìn)行濾波除錯(cuò)，過濾誤碼后，再查偏移量與高低電平信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系表得到車道線相對(duì)車輛的偏移量，從而獲取車相對(duì)前方車道的位置，然后查偏移量-轉(zhuǎn)向幅度的對(duì)應(yīng)關(guān)系表得到轉(zhuǎn)向幅度，并根據(jù)轉(zhuǎn)向幅度輸出PWM信號(hào)控制轉(zhuǎn)向電機(jī)4轉(zhuǎn)向。
[0019]其中，所述偏移量與高低電平信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系表是根據(jù)所述激光發(fā)射陣列中激光管的數(shù)量設(shè)定的；如:所述激光發(fā)射陣列I由16個(gè)的激光管12排成一直線組成，當(dāng)車位于車道的正中間時(shí)，僅邊緣的2個(gè)激光