申请/专利权人：江苏天一航空工业股份有限公司

申请日：2022-09-26

公开（公告）日：2023-01-17

公开（公告）号：CN115257723B

主分类号：B60W30/09

分类号：B60W30/09;B60W30/095;B60W10/18;B60W10/20;B60W50/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.01.17#授权;2022.11.18#实质审查的生效;2022.11.01#公开

摘要：本发明本发明涉及物流车自动驾驶转向避让的技术领域，公开了一种冷链物流车自动驾驶转向避障方法及系统，利用激光雷达对车辆周围环境进行外界感知处理，得到环境感知参数；基于车载传感器对车辆自身运动状态进行状态感知处理，得到运动状态感知参数；将所述环境感知参数和所述运动状态感知参数传输至控制中心进行区域划分，分别得到障碍区域和避障区域；所述避障区域通过电信号传输至控制制动的电机；本发明通过对静态环境数据、动态物体数据和车辆自身运动感知数据的特殊处理手段，结合设计的避障区域划分规则和解析方式，在提高自动驾驶数据的运算准确度的同时，本发明的系统协调制动与转向功能，保证转向平稳。

主权项：1.一种基于冷链物流车自动驾驶转向避障方法的自动驾驶转向避障系统，其特征在于：冷链物流车自动驾驶转向避障方法包括，利用激光雷达对车辆周围环境进行外界感知处理，得到环境感知参数；基于车载传感器对车辆自身运动状态进行状态感知处理，得到运动状态感知参数；将所述环境感知参数和所述运动状态感知参数传输至控制中心进行区域划分，分别得到障碍区域和避障区域；所述避障区域通过电信号传输至控制制动的电机，所述电机根据信号指令控制制动模块减速的同时，牵引杆带动车轮进行转向；得到所述环境感知参数包括，利用激光雷达采集车辆周围的外界感知环境信息；对所述外界感知环境信息进行分类，分别得到静态环境数据和动态物体数据；将所述静态环境数据的路面、车道线、物体标识轮廓进行分割处理，获得像素分类参数；对所述动态物体数据的2D3D物体框进行检测处理，获得框分类参数；结合所述动态物体数据的ID轨迹进行时序关联，跟踪所述框分类参数，得到所述动态物体数据的相对距离、速度、朝向；得到所述运动状态感知参数包括，利用所述车载传感器采集车辆自身的行驶速度、曲轴旋转角、车体的航向角、车轮偏角、前后轴中心速度、轴距、发动机运转工况和介质温度；对其进行车辆动力学和车辆运动学运算，输出得到车辆自身运动的状态量和控制量；所述状态量和所述控制量即为所述运动状态感知参数；进行所述区域划分包括，基于无人驾驶自动转向安全避障原则在所述控制中心中设置区域划分规则；将所述静态环境数据的像素分类参数，所述动态物体数据的相对距离、速度、朝向，所述状态量和所述控制量，通过电信号传输至所述控制中心；所述控制中心启动所述区域划分规则，对传输的参数进行解析；根据解析结果进行区域划分；设置所述区域划分规则包括，利用数据采集技术构建感知参数数据库；将所述感知参数数据库作为样本集，需要划分的传输参数作为测试集；所述感知参数数据库和所述传输参数在同一个特征空间中进行基于KNN思想运算；调取车载导航系统的路径规划，读取全局路径规划的运行程序；利用编码软件将运算结果以运行参数的形式导入所述全局路径规划的运行程序中融合运行；将可行驶路线所在区域划分为避障区域，不可行驶路线所在区域划分为障碍区域，安全制动距离设置为5米；进行所述解析包括，基于KNN思想计算需要划分的所述传输参数所在的点到所述感知参数数据库中点的距离；根据距离升序排列，选择距离所述感知参数数据库中点最近的k个点，进行加权平均计算；结合加权平均计算的结果，将每个权重占比更大的所述传输参数所在的点划分至对应的区域中；当所述静态环境数据的像素分类参数+所述动态物体数据的相对距离、速度、朝向的区域划分向量值≥所述状态量+所述控制量的总和向量值时，障碍区域＞避障区域，车辆自动采取制动模式；当所述静态环境数据的像素分类参数+所述动态物体数据的相对距离、速度、朝向的区域划分向量值＜所述状态量+所述控制量的总和向量值时，障碍区域＜避障区域，车辆自动控制制动模块减速的同时，亦使得牵引杆带动车轮进行转向避障；自动驾驶转向避障系统包括，转向模块（100），所述转向模块（100）包括控制杆（101）、驱动电机（102）和转向件（103），所述控制杆（101）上设置有转角传感器（101a），所述转角传感器（101a）和驱动电机（102）连接控制器（300）；制动模块（200），所述制动模块（200）包括踏板（201）、伺服总成（202）、制动组件（203），所述踏板（201）上设置有行程传感器（201a），所述行程传感器（201a）和伺服总成（202）连接所述控制器（300），所述制动组件（203）上设置有转速传感器（400），所述转速传感器（400）和制动组件（203）连接所述控制器（300）；伺服总成（202）包括伺服电机（202a），所述驱动电机（102）上连接设置有蜗杆（102a），所述转向件（103）包括转向轮（103a）、牵引杆（103b）和扭杆（103c），所述牵引杆（103b）连接所述转向轮（103a），所述扭杆（103c）传动连接牵引杆（103b），所述扭杆（103c）上设置有蜗轮（103d），所述蜗轮（103d）与所述蜗杆（102a）配合连接；所述制动组件（203）包括制动主缸（205）和制动鼓（204），所述制动鼓（204）中设置有制动蹄（204a），所述制动蹄（204a）通过补偿件（204b）与所述制动鼓（204）连接，所述制动鼓（204）中设置有补偿轮缸（204c）与所述补偿件（204b）连接；所述补偿轮缸（204c）与所述控制器（300）连接；伺服总成（202）连接制动主缸（205）；制动组件（203）包括制动鼓（204）、制动蹄（204a）和固定块（204d），固定块（204d）和制动蹄（204a）设置于制动鼓（204）内，制动蹄（204a）一端与固定块（204d）通过补偿件（204b）连接，制动蹄（204a）上设置有制动片（204e），制动鼓（204）中还设置有制动轮缸（204f），制动轮缸（204f）与制动主缸（205）连通；检测到制动功能下降，控制器则控制补偿件（204b）对制动蹄（204a）进行补偿调节；制动蹄（204a）对称设置于固定块（204d）两侧，制动蹄（204a）另一端与制动轮缸（204f）的活塞杆接触，制动蹄（204a）之间通过约束弹簧（204g）连接；固定块（204d）中设置有弧形滑槽（203a），弧形滑槽（203a）的弧形侧边圆心为制动轮缸（204f）的活塞杆端部；弧形滑槽（203a）对称设置于固定块（204d）中；补偿件（204b）包括滑板（204b-1）和侧块（204b-2），固定块（204d）两侧设置有开口，侧块（204b-2）穿过开口与制动蹄（204a）端部轴连接；滑板（204b-1）侧面设置有稳定弹簧（204b-3）与弧形滑槽（203a）端壁连接；固定块（204d）上设置有补偿轮缸（204c），补偿轮缸（204c）的推杆设置于两个滑板（204b-1）之间；制动蹄（204a）外侧面设置有弧形槽（204a-1），制动片（204e）嵌于弧形槽（204a-1）中，制动片（204e）端部通过第一弹簧（204a-2）连接弧形槽（204a-1）端壁；弧形槽（204a-1）底部两侧设置有侧槽（204a-3），制动片（204e）内侧设置有限位板（204e-1），限位板（204e-1）嵌于侧槽（204a-3）中；制动片（204e）上从侧面设置有键槽孔（204e-2），键槽孔（204e-2）之间设置有方槽（204e-3）；键槽孔（204e-2）中设置有圆杆（206），圆杆（206）上设置有限制块（206a），限制块（206a）嵌于方槽（204e-3）中并通过第二弹簧（206b）连接方槽（204e-3）侧壁；制动鼓（204）内壁设置有底槽（207），圆杆（206）端部嵌于底槽（207）中，且与底槽（207）上侧壁接触；弧形槽（204a-1）两侧壁设置有贯穿孔（204a-4），圆杆（206）贯穿贯穿孔（204a-4）设置；贯穿孔（204a-4）一边设置有斜锯齿边（204a-5）。

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