[发明专利]基于视听觉信息的缩微智能车

说明书

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，特别涉及一种基于视听觉信息的缩微智能车。

背景技术

20世纪以来，随着汽车工业的快速发展，许多国家的汽车保有量大幅上升。近年来私人轿车在交通工具中所占比重的逐年增加，在给人们带来交通便利的同时，也带来了一些严重的问题。据统计，在导致人员伤亡的交通事故中，有90％以上是由于驾驶员的疲劳、注意力不集中和错误操作等人为因素所致。在驾驶过程中人是最不可控和难以确定的因素。

上世纪70年代起，西方各发达国家为了解决日益严重的交通问题提出了智能交通系统的概念。智能汽车作为智能交通系统的一个重要的组成部分，受到许多研究机构的广泛关注。智能汽车是信息技术、通讯技术、传感技术、控制技术、计算机技术等多领域科学与普通汽车相结合的产物。与人工驾驶汽车相比，由于具备在环境感知、反应速度、稳定运行等方面的优越性，智能汽车可为交通出行提供更优质的安全保障。如果未来智能汽车得到广泛应用，那么由人为因素造成的交通事故将大为减少。除此之外，由智能汽车构成的智能交通系统，通过合理地优化调度交通资源，及时发布交通信息，同时提供更智能便捷的相关交通服务，使得更高的交通运输效率，更环保的交通运输方式成为了可能。因此，智能汽车技术的发展对于确保国家安全与公共安全、推动信息服务及相关产业发展以及提高国民生活水平，意义重大。

智能车按照驾驶的自主化水平可以分为辅助驾驶和全自主化。智能车辅助技术是通过车身上的环境感知系统获取周围的环境信息，检测车体位置以及周围障碍物的分布情况，为驾驶员提供辅助驾驶操作，必要时甚至能够代替驾驶员对车辆进行控制；全自主化驾驶是车辆驾驶过程中无需人工干预，通过对周围驾驶环境的感知和判断，独立地进行驾驶工作。全自主驾驶可以完全替代人类驾驶员的功能。由于完全自主驾驶技术在军事、社会、经济和科技等方面都具有重要意义，因此智能自主驾驶研究受到广泛的重视。

然而，在真实道路交通环境中进行智能车研究实验，面临一定的困难。首先是面临社会安全方面的问题，即使采用大量的防护措施来保证车辆和人员的安全，考虑到自主驾驶系统的复杂性，仍无法完全排除其中潜在的错误和危险。其次，在目前的交通法规中对智能车缺乏相关规定，如果由于自主驾驶程序的错误导致交通事故，相关研究机构将可能面临法律诉讼上的风险。另外，由于需要大量的精密设备，智能车的整体造价通常比较高，高额的成本和维护费用是大多数研究机构难以承受的，因此限制了实验进行的规模。由此可见，构建缩微尺度下的自主驾驶验证平台，对于相关研究实验的进行十分必要。

我国已经越来越重视自主驾驶的相关研究，在2008年，国家自然科学基金“视听觉信息认知计算”重大专项计划明确提出，要建立一个具有自然环境感知与智能行为决策能力的无人驾驶车辆验证平台。该自主驾驶平台需要能够在城市道路环境中，安全并入及驶出多车道交通场景，具有保持车道、换道和超车的能力，在人与车辆较为密集的情况下，能对障碍物进行识别，并对行驶路径做出正确地选择。但该项目主要关注单独一辆车的技术，没有进行多车交互等问题的研究。

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：如何提供一种基于视听觉信息的缩微智能车，以便为智能车多车交互问题的研究实验提供支持。

(二)技术方案

一种基于视听觉信息的缩微智能车，其包括：图像采集模块、车辆交互模块、中心模块和运动执行模块；所述图像采集模块连接所述中心模块，用于在所述缩微智能车自主驾驶过程中，采集所述缩微智能车前后方的视频图像，并将所述视频图像发送给所述中心模块；所述车辆交互模块连接所述中心模块，用于根据所述中心模块的交互控制信息，与其他车辆通过灯光和鸣笛声进行信息交互，并将接收到的交互信息发送给所述中心模块；所述中心模块用于对所述视频图像和交互信息进行处理，根据处理结果进行驾驶决策，进而生成运动控制信息；所述运动执行模块连接所述中心模块，用于根据所述运动控制信息，实现所述缩微智能车的变速和转向。

优选地，所述缩微智能车还包括：传感器模块；所述传感器模块连接所述中心模块，用于测定所述缩微智能车的实际行进速度和方向，并将测定结果反馈给所述中心模块。

优选地，所述传感器模块包括：陀螺仪和光电码盘；所述陀螺仪用于通过测量所述缩微智能车的姿态角测定所述缩微智能车的实际行进方向；所述光电码盘用于通过测量车轮的转速测定所述缩微智能车的实际行进速度。

优选地，所述缩微智能车还包括：通信模块；所述通信模块连接所述中心模块，用于通过无线通信方式实现对所述缩微智能车的实时跟踪和控制。