[实用新型]一种用于智能电动清扫车的超声波雷达融合感知系统

说明书

本实用新型涉及一种用于智能电动清扫车的超声波雷达融合感知系统，该系统包含10个短距超声波雷达和8个长距超声波雷达，根据超声波雷达不同的探测距离和波束角，并结合智能电动清扫车结构进行布置，以减少感知盲区和更大范围内感知清扫车周围的障碍物为目的，得到最优的布置方案是：左右两侧对称布置，分别布置4个短距超声波雷达和2个长距超声波雷达，前后对称布置，分别布置1个短距超声波雷达和2个长距超声波雷达，同时对多个超声波雷达感知到的障碍物距离进行信息预处理及加权融合，得到近距离障碍物精确的距离，转换到车辆坐标系下的栅格地图，与现有技术相比，本实用新型能够较大程度的弥补清扫车感知的盲区，成本较低且可靠。

技术领域

本实用新型涉及智能电动清扫车及自动驾驶技术领域，尤其是涉及一种用于智能电动清扫车的超声波雷达融合感知系统。

背景技术

随着自动驾驶技术的发展，一些先进的自动驾驶技术逐渐与特定场景相结合，智能电动清扫车就是面向特殊场景的应用之一，通过无人清扫来提高清扫效率，减少环卫工人的劳动强度。

环境感知系统是智能电动清扫车的重要组成部分，通过检测环境中的障碍物，避免对障碍物的碰撞。超声波雷达是智能电动清扫车的必备传感器，在近距离范围内检测精准且成本较低，通过多个超声波雷达进行感知周围环境近距离的障碍物，能够减少感知盲区，保证智能电动清扫车的正常清扫。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于智能电动清扫车的超声波雷达融合感知系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于智能电动清扫车的超声波雷达融合感知系统，通过对多个超声波雷达信息源进行加权融合，得到障碍物准确的位置及方向角，并转换到车辆坐标系下的栅格地图作为局部感知地图，包括智能电动清扫车和数据处理单元，所述智能电动清扫车内置有至少8个长距超声波雷达和至少10个短距超声波雷达，所有所述长距超声波雷达和所述短距超声波雷达均与所述数据处理单元相连接，所述智能电动清扫车由线控底盘、车体、液压马达、线控清扫系统、垃圾箱和水箱组成，所述长距超声波雷达采用HC-SR04超声波测距模块，所述短距超声波雷达采用BANNER K50U系列超声波传感器。

进一步地，所述的智能电动清扫车上车身左右两侧面上对称布置有至少4个所述短距超声波雷达和至少2个所述长距超声波雷达，其车头车尾上对称布置有至少1个所述短距超声波雷达和至少2个所述长距超声波雷达。

进一步地，所述短距超声波雷达的检测距离范围为0.2m～1.5m，其波束角为45±10°。

进一步地，所述长距超声波雷达的检测距离范围为0.2m～3.5m，其波束角为30±10°。

进一步地，所述数据处理单元由雷达数据接收模块和单片机处理单元组成。

本实用新型的系统根据每个所述长距超声波雷达和所述短距超声波雷达得到障碍物的距离，分别进行对前侧、后侧、左侧、右侧加权融合，得到障碍物准确的距离

本实用新型的系统实际运行时，通过对多个超声波雷达进行标定，坐标转换，信息预处理及融合，具体包含以下步骤：

步骤一，根据设计的最优布置方案，安装各个超声波雷达并进行标定，将10个短距超声波雷达和8个长距超声波雷达转换到车辆坐标系下；

步骤二，根据各个超声波雷达的信息进行预处理，主要是对原始信息的滤波处理，防止超声波雷达信号的抖动；

步骤三，针对各个超声波雷达的预处理信息，分别进行对前侧、后侧、左侧、右侧加权融合，得到障碍物准确的距离；

步骤四，针对融合后得到的障碍物相对于车辆的距离，转换为相对于清扫车的栅格地图，用于智能电动清扫车的环境感知系统。