[发明专利]基于固态面阵激光雷达的无人车安全防护系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于固态面阵激光雷达的无人车安全防护系统，包括干个固态面阵雷达及运动控制系统，所述运动控制系统包括防护算法模块、导航控制模块和底盘控制器，若干个固态面阵雷达分别安装于无人车的前部、后部及两侧，固态面阵雷达检测无人车四周近距离障碍物位置并上传障碍信息至防护算法模块。通过多个固态面阵雷达贴近安装于无人车车体四面，检测车体四周近距离障碍物位置，这些障碍物信息由独立运行的防护算法模块处理，并给出高优先级的控制指令到底盘控制器，限制车体做危险运动，能够精确测量近距离障碍物位置。本发明还公开了一种基于固态面阵激光雷达的无人车安全防护方法。

技术领域

本发明涉及无人车辆安全防护领域，尤其涉及一种基于固态面阵激光雷达的无人车安全防护系统。

背景技术

随着自动驾驶车辆技术的发展，越来越多无人车辆应用于各个场合。无人驾驶技术是21世纪人工智能领域重大的突破，无人驾驶技术应用在各个行业中。特别是室内室外低速无人车辆已规模应用，这些应用场景比较复杂，影响运行安全的因素各种各样，比如形状各异的人造物，小孩和动物等，这些人和物都可能会与无人车进行近距离和全方位的接触，如果无人车无法做到全方位的防护，则极易发送安全事故。

专利文献1(申请号CN201811290887)公开了一种基于视觉与激光雷达传感器的移动载体通行区域检测系统。但是这些专利都关注载体前方中远距离障碍物及其对规划路径的处理，而没有关注载体附近的障碍物，特别是贴近车体的障碍物，且对安全保障没有独立的处理。在低速无人驾驶场景中，这些主传感器的近距离盲区障碍物才是引发安全事故的主要因素。

专利文献2(申请号CN201710366946)公开了一种基于红外收发装置的无人车防碰撞系统和方法，其包括红外发射装置、红外接收装置、反射镜和控制装置，使红外发射装置发出的红外光经各反射镜绕车体一周或多周，并被红外接收装置接收，通过接收到的红外光信号是否存在跳变来判断是否存在障碍物。

上述专利文献虽然解决了一定问题，但仍然存在着现有技术的问题点：

现有技术中，车体近距离防护主要使用超声传感器、毫米波雷达、红外传感器以及机械安全触边等。超声传感器和毫米波雷达无法精确测量障碍物位置，且测量范围较小；红外传感器和机械安全触边只能防护一条线。受外观和成本等限制也无法在车体周围安装大量这些传感器来达成全方位的防护，现有技术中室内室外低速无人车辆出现测量范围小、精确度低的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种基于固态面阵激光雷达的无人车安全防护系统，其能解决测量范围小、精确度低的问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种基于固态面阵激光雷达的无人车安全防护系统，包括干个固态面阵雷达及运动控制系统，所述运动控制系统包括防护算法模块、导航控制模块和底盘控制器，所述防护算法模块分别与若干个所述固态面阵雷达建立通信，若干个所述固态面阵雷达分别安装于无人车的前部、后部及两侧，所述固态面阵雷达检测无人车四周近距离障碍物位置并上传障碍信息至所述防护算法模块，若干个所述固态面阵雷达汇总障碍信息并反馈到所述防护算法模块，所述防护算法模块分别与所述底盘控制器和所述导航算法模块交互，所述导航算法模块与所述底盘控制器交互，所述防护算法模块直接给所述底盘控制器发送控制指令以防止指令被中间模块错误处理，所述底盘控制器优先执行防护算法模块的限制指令以防止危险，所述防护算法模块将控制指令及障碍信息发送至所述导航算法模块以规划出可行的安全绕行路线。

进一步地，所述固态面阵雷达水平视场角大于90°，垂直视场角大于9°，测量距离大于3m。

进一步地，所述固态面阵雷达安装于无人车的前部或后部并位于所述无人车的顶部，所述固态面阵雷达的探测方向垂直朝下。