[发明专利]基于多传感器融合的智能车辆运行系统

说明书

基于多传感器融合的智能车辆运行系统，包括：无刷直流电机驱动模块、传感器模块、核心处理模块、电源管理模块、显示模块。电源管理模块通过DC‑DC斩波电路(直流转直流)将电池电压转换为各模块工作需要的电压；传感器模块通过摄像头传感器、超声波传感器、电磁传感器采集周围环境信息；核心处理模块综合处理环境信息并通过PID算法(Proportion Integral Differential)和脉宽调制PWM波(Pulse width modulation wave)对无刷直流电机驱动模块进行控制；显示模块显示摄像头采集到的图像。

技术领域

本发明涉及电气工程及其自动化、智能控制领域，具体涉及一种基于多传感器融合的智能车辆运行系统。

背景技术

进入21世纪以来，随着科学技术的发展，人们对于生活中接触到的机器的智能化程度的要求越来越高，而智能化在汽车行业应用最典型的例子就是无人驾驶汽车，同时无人驾驶汽车也代表着整个汽车行业最新的发展趋势，现如今，各大汽车公司也在积极研究着自己的无人驾驶汽车。

申请公布号为CN103926922A的中国专利公布了一种智能车的控制监测系统，该智能车控制监测系统仅仅通过摄像头采集周围环境的信息，并根据采集到的环境信息控制智能汽车的运行，但是摄像头采集到的图像信息容易受到光线和地形的影响，这就给图像信息的处理带来了很大的难度，因而仅仅采用摄像头判断周围环境信息容易造成对周围环境判断不够准确的问题。

发明内容

为了解决上述无人驾驶汽车对周围环境判断不够准确的问题，本发明提供了一种基于多传感器融合的智能车辆运行系统。

本发明涉及的智能车辆运行系统采用如下技术方案：

基于多传感器融合的智能车辆运行系统包括：电机驱动模块、传感器模块、核心处理模块、电源管理模块、显示模块；

所述核心处理模块分别和所述传感器模块、电机驱动模块、显示模块之间由信号传输线连接，所述核心处理模块和这三个模块之间信号的发送、接收都通过信号传输线完成；

所述电机驱动模块采用无刷直流电机的全桥驱动电路，所述电机采用含传感器的无刷直流电机；

所述传感器模块中含有三种传感器，分别为摄像头传感器、超声波传感器、电磁传感器；

所述电源管理模块由多个DC-DC斩波电路(直流转直流)组成；

所述显示模块采用OLED显示屏。

基于多传感器融合的智能车辆运行系统，其具体实现过程如下：

步骤1：电源控制模块输入端接智能车辆蓄电池，电源控制模块内部的DC-DC斩波电路(直流转直流)将蓄电池电压转换为系统各个模块能够正常工作的电压，通过电源线分别传输给对应模块；

步骤2：传感器模块采集车辆周围的环境信息，传感器模块中包含多种传感器，分别为摄像头传感器、超声波传感器、电磁传感器。

摄像头传感器通过摄像头采集周围环境的图像并通过信号传输线传输给核心处理模块，所述核心处理模块对图像进行二值化、滤波的处理并判断得出智能车辆下一步的运动状态，记为状态1；

超声波传感器用于距离测定，在车辆运行过程中由核心处理模块控制超声波传感器向车辆前方发出超声波信号，t秒后超声波传感器接收到返回的超声波信号，核心处理模块由公式(1)计算得到智能车辆前方的障碍物和车辆距离为L米，当L<50米时，核心处理模块控制车身转向避开障碍物，此种状态记为状态2；

电磁传感器的使用需要人工在智能车辆运行沿线铺设电磁导引线，电磁传感器采集到电磁信号并通过信号传输线发送给核心处理模块，核心处理模块判断得出车辆下一步的运动状态，记为状态3；