[发明专利]一种基于智能轮胎触觉感知的智能汽车感知系统

说明书

本发明提供一种基于智能轮胎触觉感知的智能汽车感知系统，包括智能轮胎（1）、视觉感知系统（2）、雷达设备（3）、计算机视觉单元（4）、轮胎信息处理单元（5）、传感器融合单元（6）、电子线路（7）、无线数据传输装置（8）以及整车控制单元（9），车辆行驶在路面时，“视觉”方面，通过摄像头结合计算机视觉技术进行物体识别和辅助定位；“听觉”方面，通过雷达、激光雷达进行定位、测速和障碍物监测；“触觉”方面，通过智能轮胎感知路面信息，用传感器融合技术将以上信息进行融合，生成一个全面感知、及时反馈的车辆环境状态，包含了周围交通状况、车辆定位以及道路信息，有助于整车控制单元进行车辆动力学的优化分析和控制。

技术领域

本发明属于无人驾驶技术领域，具体涉及智能汽车感知系统技术领域，特别是一种基于智能轮胎触觉感知的智能汽车感知系统。

背景技术

近年来，我国的智能汽车领域迅速发展，有望在未来得到广泛应用。其中，感知系统作为智能驾驶控制的重要信息来源，近年来飞速发展。目前市场上的智能汽车感知系统主要针对外部环境，例如交通信号，往来车辆行人等进行感知判断，进而对车辆行驶进行规划和控制，而对于路面参数，例如摩擦因数，湿滑程度等信息的感知比较缺乏。路面作为向车辆提供驱动力和制动力的唯一来源，道路的湿滑程度、摩擦因数、粗糙度等对于车辆行驶的动力性、安全性等有着不可忽略的影响。如果能对路面的信息进行感知并反馈，一方面能够优化整车控制系统，提高车辆的动力性和灵敏性，另一方面也能及时对路面的异常状态做出反应，提高行驶的安全性。

目前，智能汽车的感知系统主要采用摄像头结合计算机视觉技术、雷达、激光雷达以及V2X技术等对车辆周围环境进行感知，对于路面信息的感知比较缺乏。目前，已有研究人员通过摄像头，利用计算机视觉技术实现了对雨雪路面的监测。但这种监测存在较多缺陷，例如存在监测可靠性差、受光线影响较大等。另外，针对路面的其他信息，例如粗糙度，摩擦因数等无法通过计算机视觉技术来实现。已有研究表明，通过在轮胎内安装传感器，并对信号进行分析处理，可以感知到路面的状态，区分冰面和水泥路面，获得轮胎的滑移率等。轮胎作为汽车与路面接触的唯一部件，可通过在轮胎内布置传感器，使轮胎“智能化”，感知轮胎与路面的接触情况来获取路面信息。而传统的轮胎主要关注胎压和温度检测，通常只在轮胎内壁布置了温度或压力传感器，监测轮胎的压力和温度并实时报警，无法感知轮胎与路面的接触情况，增加汽车行驶的触觉感知。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，提供一种基于智能轮胎触觉感知的智能汽车感知系统,可在车辆感知系统中加入智能轮胎，作为车辆的“触觉感知元件”，和摄像头、雷达等一起感知周围环境，反馈环境信息。车辆行驶在路面时，“视觉”方面，通过摄像头结合计算机视觉技术进行物体识别和辅助定位；“听觉”方面，通过雷达、激光雷达进行定位、测速和障碍物监测；“触觉”方面，通过智能轮胎感知路面信息，如粗糙度、摩擦因数等；利用传感器融合技术将以上信息进行融合，生成一个全面感知、及时反馈的车辆环境状态，包含了周围交通状况、车辆定位以及道路信息，有助于整车控制单元进行车辆动力学的优化分析和控制。