[发明专利]一种自主车辆的嵌入式导引装置及其智能复合导引方法

权利要求书

1.一种自主车辆的嵌入式导引装置，其特征在于：包括图像处理器、主控制器、运动控制器、界面控制器、摄像机、视频解码处理器、电可擦除只读存储器、DSP电压转化芯片、DSP数据存储器、DSP程序存储器、CAN总线控制器、四个CAN总线隔离收发器、ARM静态数据存储器、ARM程序存储器、ARM非易失数据存储器、三片ARM电压转化芯片、无线通信服务器、四个串口收发器、射频读卡器、超声波测距传感器、安全触边传感器、继电器、两个旋转编码器、两个正交解码/计数接口芯片、两个伺服电机驱动器、两个直流伺服电机、两个逻辑与、直流电机、触摸屏电路模块、手动按钮、状态开关以及指示灯和信号灯，其中：摄像机通过视频解码处理器连接到图像处理器，电可擦除只读存储器、DSP电压转化芯片、DSP数据存储器、DSP程序存储器均连接图像处理器，图像处理器串接CAN总线控制器后通过第一CAN总线隔离收发器连入CAN总线；第一ARM电压转化芯片、ARM静态数据存储器、ARM程序存储器、ARM非易失数据存储器、超声波测距传感器、安全触边传感器均连接主控制器，主控制器通过第一串口收发器连接无线通信服务器，通过第二串口收发器连接射频读卡器，通过继电器连接指示灯和直流电机，通过第二CAN总线隔离收发器接入CAN总线；第一旋转编码器通过第一正交解码/计数接口芯片连接运动控制器，第二旋转编码器通过第二正交解码/计数接口芯片连接运动控制器，第二ARM电压转化芯片直接连接运动控制器，运动控制器串接第三串口收发器后通过第一伺服电机驱动器连接第一直流伺服电机，运动控制器串接第四串口收发器后通过第二伺服电机驱动器连接第二直流伺服电机，运动控制器的PWM输出端分别连接第一和第二伺服电机驱动器，运动控制器通过第三CAN总线隔离收发器接入CAN总线；触摸屏电路模块、手动按钮、状态开关、信号灯、第三ARM电压转化芯片均连接界面控制器，界面控制器通过第四CAN总线隔离收发器接入CAN总线，主控制器和运动控制器均通过第一逻辑与连接第一伺服电机驱动器的使能端，主控制器和运动控制器均通过第二逻辑与连接第二伺服电机驱动器的使能端。

2.一种基于权利要求1所述的自主车辆嵌入式导引装置的智能复合导引方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)在网络路径上基于射频识别的行驶导向

A.通过车载射频读卡器识别当前导引标线的路径编号信息，根据行驶任务在电子地图上自主选择未来运行路径，完成车辆的自主路径选择；

B.通过车载射频读卡器读取多标线交叉点的岔路分支信息，根据当前路径和未来路径的编号，确定车辆在多标线交叉点的目标转向角；

C.根据视觉识别的目标距离和编码器反馈的行驶距离，当多标线交叉点进入视野预定区域时完成定点停车；

D.控制车辆在多标线交叉点的定点旋转，当编码器反馈的实际转向角达到步骤B确定的目标转向角时停车，完成从原导引标线向新导引标线的智能路口转向；

(2)在单一路径上基于视觉识别的跟踪导引

E.根据视觉识别的路径偏差和编码器反馈的运行速度，通过路径跟踪算法控制车辆沿导引标线的精确移动；

F.根据视觉识别的目标距离和编码器反馈的行驶距离，通过定点停车算法控制车辆在停车标志的精确定位。

3.根据权利要求2所述的自主车辆嵌入式导引装置的智能复合导引方法，其特征在于：所述射频识别是通过字符方式描述抽象导引信息，根据射频标签的信息用途，将其分为路号射频标签、岔路射频标签、工位射频标签和运控射频标签，其中：路号射频标签记录地面上导引标线的路径编号信息，将其映射为电子地图中的运行路径；岔路射频标签描述地面上多标线交叉点的岔路分支信息，将其映射为电子地图中的转向路口；工位射频标签中存储工位 地址编码和设备信息描述，使自主车辆自动识别操作对象，规划作业流程；运控射频标签用于改变车辆行驶到目标位置时的运行状态，包括加速、减速、转弯、倒车和停车。

4.根据权利要求2所述的自主车辆嵌入式导引装置的智能复合导引方法，其特征在于：所述自主路径选择中行驶任务可描述为电子地图中一系列首尾相连路径的编号序列，通过路号射频标签可获取当前导引标线在电子地图中的路径编号，根据此编号在编号序列中的位置选择下一个编号的路径为未来运行路径，该路径对应的导引标线为路径跟踪的下一个目标。