本發(fā)明屬于汽車自動化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于高速公路路況的自動駕駛貨車控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

研究表明，當(dāng)駕駛員遇到突發(fā)情況時，駕駛員從眼睛感知異常狀況到手腳做出行動需要約0.6秒，加上汽車傳統(tǒng)液壓制動約0.6秒的響應(yīng)時間，總共需要約1.2秒的反應(yīng)時間。如果以120km/h的車速來算，汽車行駛距離約40米。但采用自動駕駛系統(tǒng)，計算機可在約0.1秒發(fā)現(xiàn)危險，到完成制動總共只要約0.2秒。在相同時速下，行駛距離僅約為7米。自動駕駛使汽車行駛的安全性更高。基于高速公路路況的自動駕駛貨車控制系統(tǒng)，它解決了現(xiàn)代社會中最為常見、危險、也是最為枯燥的駕駛環(huán)節(jié)的駕駛?cè)蝿?wù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對傳統(tǒng)貨車行駛時間長容易導(dǎo)致疲勞而引發(fā)交通事故，基于高速公路路況，提供了一種基于高速公路路況的自動駕駛貨車控制系統(tǒng)。目的在于減少因貨車而導(dǎo)致的高速公路事故。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種基于高速公路路況的自動駕駛貨車控制系統(tǒng)，包括車載處理器、緊急處理模塊、橫向控制模塊、人機交互模塊、縱向控制模塊，車載處理器接收緊急處理模塊、橫向控制模塊、人機交互模塊、縱向控制模塊的信號，并對緊急處理模塊、橫向控制模塊、人機交互模塊、縱向控制模塊發(fā)出指令；緊急處理模塊包括緊急提醒報警器、緊急情況監(jiān)測器，緊急情況監(jiān)測器對貨車行駛過程中的危險信號進(jìn)行監(jiān)測，并將監(jiān)測結(jié)果傳送到車載處理器，緊急提醒報警器接收來自車載處理器的信號并發(fā)出預(yù)警提示；縱向控制模塊包括雷達(dá)和視覺傳感器，雷達(dá)將貨車前、后方的車輛的駕駛速度信息反饋給車載處理器，視覺傳感器將貨車前方的車輛的行駛方位信息反饋給車載處理器；人機交互模塊包括轉(zhuǎn)換器、接收器，轉(zhuǎn)換器負(fù)責(zé)控制貨車在自動駕駛和手動駕駛模式之間切換，并將貨車行駛時的速度、位置信息傳給車載處理器，接收器負(fù)責(zé)接收來自車載處理器的關(guān)于貨車行駛速度的指令,控制貨車在穩(wěn)定行駛時的速度大小以及超車時加速度大??；橫向控制模塊包括視覺傳感器、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、位置傳感器，位置傳感器負(fù)責(zé)提供貨車的當(dāng)前位置信息，視覺傳感器掃描道路邊線及高速公路車道線信息，并反饋給車載處理器，車載處理器計算出道路邊線和高速公路車道線曲率信息后將該信息傳遞給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)合位置傳感器的位置信息可計算出方向盤的轉(zhuǎn)動方向及角度，回饋給車載處理器后控制貨車的轉(zhuǎn)向。達(dá)到貨車在橫向位置的安全行駛。

按上述技術(shù)方案，所述視覺傳感器掃描道路邊線及高速公路車道線信息，其算法包含OPENCV中的霍夫變換單目識別。

按上述技術(shù)方案，所述接收器負(fù)責(zé)接收來自車載處理器的關(guān)于貨車行駛速度的指令,其具體為車載處理器通過利用比例積分微分閉環(huán)控制將獲取的車速數(shù)據(jù)與設(shè)定車速比較，實現(xiàn)對貨車行駛速度的控制。

按上述技術(shù)方案，橫向控制模塊包括2個道路邊線及車道線識別儀，分裝在貨車左側(cè)、右側(cè)，用于識別和計算貨車兩旁的道路邊線及高速公路車道線信息。

按上述技術(shù)方案，縱向控制模塊包括2個雷達(dá)，分裝在貨車前、后，分別感應(yīng)貨車前、后方車輛的速度及距離信息。

本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：本發(fā)明基于高速公路路況的自動駕駛貨車控制系統(tǒng)，可以在自動駕駛與手動駕駛兩種模式之間切換，當(dāng)遇到大雨、大雪、大霧等惡劣天氣時，本系統(tǒng)緊急預(yù)警模塊會發(fā)出蜂鳴等警報來提醒駕駛員進(jìn)行手動駕駛，并且當(dāng)與前車距離小于安全行車距離時，使貨車能夠采取緊急制動保證駕駛員安全。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明實施例基于高速公路路況的自動駕駛貨車控制系統(tǒng)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例中貨車在高速公路行駛示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實施例中，提供一種基于高速公路路況的自動駕駛貨車控制系統(tǒng)，如圖1所示，包括車載處理器1、緊急處理模塊2、橫向控制模塊3、人機交互模塊4、縱向控制模塊5，車載處理器接收緊急處理模塊、橫向控制模塊、人機交互模塊、縱向控制模塊的信號，并對緊急處理模塊、橫向控制模塊、人機交互模塊、縱向控制模塊發(fā)出指令；緊急處理模塊包括緊急提醒報警器6、緊急情況監(jiān)測器7，緊急情況監(jiān)測器對貨車行駛過程中的危險信號進(jìn)行監(jiān)測，并將監(jiān)測結(jié)果傳送到車載處理器，緊急提醒報警器接收來自車載處理器的信號并發(fā)出預(yù)警提示；縱向控制模塊包括雷達(dá)8和視覺傳感器9，雷達(dá)將貨車前、后方的車輛的駕駛速度信息反饋給車載處理器，視覺傳感器將貨車前方的車輛的行駛方位信息反饋給車載處理器；人機交互模塊包括轉(zhuǎn)換器10、接收器11，轉(zhuǎn)換器負(fù)責(zé)控制貨車在自動駕駛和手動駕駛模式之間切換，并將貨車行駛時的速度、位置信息傳給車載處理器，接收器負(fù)責(zé)接收來自車載處理器的關(guān)于貨車行駛速度的指令,控制貨車在穩(wěn)定行駛時的速度大小以及超車時加速度大小；橫向控制模塊包括視覺傳感器、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12、位置傳感器13，位置傳感器負(fù)責(zé)提供貨車的當(dāng)前位置信息，視覺傳感器掃描道路邊線及高速公路車道線信息，并反饋給車載處理器，車載處理器計算出道路邊線和高速公路車道線曲率信息后將該信息傳遞給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)合位置傳感器的位置信息可計算出方向盤的轉(zhuǎn)動方向及角度，回饋給車載處理器后控制貨車的轉(zhuǎn)向。達(dá)到貨車在橫向位置的安全行駛。

按上述技術(shù)方案，所述視覺傳感器掃描道路邊線及高速公路車道線信息，其算法包含OPENCV中的霍夫變換單目識別。

按上述技術(shù)方案，所述接收器負(fù)責(zé)接收來自車載處理器的關(guān)于貨車行駛速度的指令,其具體為車載處理器通過利用比例積分微分閉環(huán)控制將獲取的車速數(shù)據(jù)與設(shè)定車速比較，實現(xiàn)對貨車行駛速度的控制。

按上述技術(shù)方案，橫向控制模塊包括2個道路邊線及車道線識別儀，分裝在貨車左側(cè)、右側(cè)，用于識別和計算貨車兩旁的道路邊線及高速公路車道線信息。

按上述技術(shù)方案，縱向控制模塊包括2個雷達(dá)，分裝在貨車前、后，分別感應(yīng)貨車前、后方車輛的速度及距離信息。

如圖2所示，當(dāng)視覺傳感器檢測到道路曲率發(fā)生變化，視覺傳感器將道路信息反饋給車載處理器，車載處理器結(jié)合道路曲率信息計算出方向盤的轉(zhuǎn)動方向及大小，實現(xiàn)方向盤的轉(zhuǎn)動。當(dāng)貨車14行駛時碰見圖2中前方有車輛左右兩道無車輛時，車載處理器可發(fā)出命令使貨車先向左變道進(jìn)行超車。圖2中，可見所述的高速公路車道線15，被車道線識別儀標(biāo)記后的高速公路車道線16，貨車前方行駛車輛17，被車道線識別儀標(biāo)記后的道路邊線18，行駛過程中，視覺傳感器檢測到前方曲率持續(xù)無規(guī)律變化，將判斷為前方道路為急彎，自動駕駛系統(tǒng)將主要減速到安全行駛速度并會通過緊急預(yù)警裝置發(fā)出急彎警報提醒司機。

當(dāng)在高速公路上行駛過程中，司機沒有通過人機交互模塊設(shè)置自動駕駛，本系統(tǒng)的視覺傳感器、雷達(dá)、車載處理器和緊急預(yù)警模塊將配合進(jìn)行工作，檢測到急彎，隧道等將會通過語音提醒貨車司機，在貨車與其他車輛的距離小于安全距離時也將會通過語音提示貨車司機，此時其他模塊不會工作。

本發(fā)明借助于視覺傳感器對道路邊線車道線的識別，運用雷達(dá)監(jiān)測其他車輛，給貨車提供了一個安全的駕駛環(huán)境，有效的減少了長期駕駛帶來的疲勞，從而減少了了高速公路上的交通事故，節(jié)省了因不恰當(dāng)駕駛損失的能源，保障了人們的生命財產(chǎn)安全。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。