基于主動(dòng)光源的車輛控制系統(tǒng)、自動(dòng)行駛車輛及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)行駛領(lǐng)域，特別是一種基于主動(dòng)光源的車輛控制系統(tǒng)、自動(dòng)行駛車輛及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前常采用視覺(jué)導(dǎo)航法達(dá)成車輛的自動(dòng)行駛功能，所謂視覺(jué)導(dǎo)航法是指通過(guò)視覺(jué)圖像處理的方法為車輛提供導(dǎo)引。視覺(jué)導(dǎo)航具有柔性高、適用于各種不同的場(chǎng)景等優(yōu)點(diǎn)，是一種非常有潛力的導(dǎo)航方式；但目前的視覺(jué)導(dǎo)航方法是主要基于被動(dòng)的外界光源，沿固定線路繪制實(shí)線或虛線作為軌道標(biāo)線(即引導(dǎo)線)，然后使用普通攝像機(jī)或攝像頭進(jìn)行識(shí)別，其易受外界晝夜光照變化、煙霧、陰影場(chǎng)景中其他物體干擾等各種因素的影響，從而具有較差的可靠性和穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服目前自動(dòng)行駛汽車易受天氣及自然光干擾的問(wèn)題，提供一種具有主動(dòng)光源、抗干擾能力強(qiáng)的車輛控制系統(tǒng)，包含驅(qū)動(dòng)裝置、控制裝置、圖像采集裝置以及發(fā)光裝置；所述驅(qū)動(dòng)裝置、圖像采集裝置、發(fā)光裝置均與所述控制裝置連接，所述發(fā)光裝置用于發(fā)出光線，所述圖像采集裝置用于采集圖像，所述控制裝置對(duì)圖像采集裝置采集到的圖像進(jìn)行處理，并根據(jù)處理結(jié)果對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出運(yùn)行控制指令(如前進(jìn)/后退指令、啟動(dòng)/停止指令、左轉(zhuǎn)/右轉(zhuǎn)指令、加速/減速指令)，同時(shí)所述控制系統(tǒng)還用于對(duì)圖像采集裝置及發(fā)光裝置進(jìn)行控制(如打開(kāi)/關(guān)閉指令、角度調(diào)整指令)，所述驅(qū)動(dòng)裝置用于根據(jù)控制裝置發(fā)送的控制指令驅(qū)動(dòng)車輛的運(yùn)行(如車輛具體的前進(jìn)/后退、啟動(dòng)/停止、左轉(zhuǎn)/右轉(zhuǎn)等動(dòng)作的執(zhí)行)。
[0004]進(jìn)一步的，所述發(fā)光裝置發(fā)送指定波段或波長(zhǎng)的光線，優(yōu)選的，可采用在發(fā)光裝置上設(shè)置濾光片的方式讓發(fā)光裝置發(fā)出指定波段或波長(zhǎng)的光線。
[0005]進(jìn)一步的，所述圖像采集裝置設(shè)置有濾光鏡頭，所述濾光鏡頭僅允許指定波段或波長(zhǎng)的光線通過(guò)。即濾光鏡頭只允許所述發(fā)光裝置發(fā)送的指定波段或波長(zhǎng)的光線通過(guò)。
[0006]進(jìn)一步的，所述發(fā)光裝置發(fā)送的光線為平行光束。
[0007]優(yōu)選的，所述發(fā)光裝置為紫外光發(fā)光裝置或紅外光發(fā)光裝置，優(yōu)選的選用自然界中少見(jiàn)的波段或波長(zhǎng)。
[0008]本發(fā)明同時(shí)提供一種自動(dòng)行駛車輛，包含有如上所述的車輛控制系統(tǒng)。
[0009]進(jìn)一步的，所述圖像采集裝置和所述發(fā)光裝置均設(shè)置在車輛前端和/或側(cè)面；所述圖像采集裝置與所述發(fā)光裝置設(shè)置在車輛的相同位置，且所述圖像采集裝置采集圖像的方向與所述發(fā)光裝置發(fā)射光線的方向相同。
[0010]本發(fā)明同時(shí)提供一種可有效防止外界干擾，并可將車輛控制系統(tǒng)中發(fā)光裝置發(fā)射的光線有效反射回的基于主動(dòng)光源的自動(dòng)行駛系統(tǒng)，包括自行專用道路及如上所述的自動(dòng)行駛車輛，且所述自行專用道路表面涂有反光涂料層。
[0011]進(jìn)一步的，所述反光涂料層涂抹的反光涂料為微米玻璃珠反光涂料，微米玻璃珠反光涂料可將照射在自身上的光線沿入射光的方向反射回去。
[0012]進(jìn)一步的，所述涂在自行專用道路上的反光涂料層涂為特定的形狀，例如可在行駛車道的中央或兩側(cè)涂抹為實(shí)線或虛線作為引導(dǎo)線，或者涂抹為其他任意需要的圖形，甚至可涂滿整個(gè)行駛車道，從而和行駛車道的形狀(圖像)完全相同。
[0013]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的基于主動(dòng)光源的車輛控制系統(tǒng)、自動(dòng)行駛車輛及系統(tǒng)；設(shè)置了指定波段或波長(zhǎng)的發(fā)光裝置和圖像采集裝置，行駛道路上涂有反光涂料，指定波段選用自然界中少見(jiàn)的波長(zhǎng)，有效排除了復(fù)雜變化的外界光源的干擾，同時(shí)可有效排除道路以外的其他物體或光源造成的干擾；優(yōu)先選用紅外光發(fā)光裝置，可有效降低煙霧等因素的干擾，本發(fā)明的技術(shù)方案起到了不易受外界干擾、工作更加穩(wěn)定的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1本發(fā)明提供的車輛控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明提供的基于主動(dòng)光源的自動(dòng)行駛系統(tǒng)示意圖。
[0016]圖3a和圖3b是本發(fā)明中自行專用道路平面圖示例。
[0017]圖中標(biāo)記:1-自動(dòng)行駛車輛，11-控制裝置，12-驅(qū)動(dòng)裝置，13-圖像采集裝置，14-發(fā)光裝置，2-自行專用道路，21-反光涂料層。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]實(shí)施例1:如圖1、圖2所示，本實(shí)施例的目的在于克服目前基于主動(dòng)光源的自動(dòng)行駛系統(tǒng)易受外界條件干擾的問(wèn)題，提供一種不易受外界干擾、工作更加穩(wěn)定的基于主動(dòng)光源的自動(dòng)行駛系統(tǒng)。包括自動(dòng)行駛車輛I及自行專用道路2，所述自動(dòng)行駛車輛I包括控制裝置11、驅(qū)動(dòng)裝置12以及圖像采集裝置13，所述自動(dòng)行駛車輛I還包括發(fā)光裝置14 (圖2中未顯示)，所述自行專用道路2表面涂有反光涂料層21。
[0021]所述控制裝置11同時(shí)與所述驅(qū)動(dòng)裝置12、圖像采集裝置13以及發(fā)光裝置14連接，其用于控制所述發(fā)光裝置14、圖像采集裝置13以及驅(qū)動(dòng)裝置12的運(yùn)行。
[0022]進(jìn)一步的，所述圖像采集裝置13與所述發(fā)光裝置14設(shè)置在所述自動(dòng)行駛車輛I的相同位置，本實(shí)施例中，所述圖像采集裝置13與所述發(fā)光裝置14集成到同一裝置中(如采用具有光源的攝像頭)，并將其設(shè)置在所述自動(dòng)行駛車輛前端；且所述圖像采集裝置13采集圖像的方向與所述發(fā)光裝置14發(fā)射光線的方向相同。
[0023]所述反光涂料為微米玻璃珠反光涂料，微米玻璃珠反光涂料可將照射在自身上的光線沿著該光線入射的方向反射回去。
[0024]進(jìn)一步的，所述發(fā)光裝置14為發(fā)送指定紅外波段或波長(zhǎng)的紅外光發(fā)光裝置，為了減少干擾，優(yōu)選選用自然界中少見(jiàn)的紅外波段或波長(zhǎng)。
[0025]同時(shí)，所述圖像采集裝置13設(shè)置有濾光鏡頭，所述濾光鏡頭僅允許所述紅外發(fā)光裝置發(fā)送的指定波段或波長(zhǎng)的紅外光通過(guò)，從而最大限度的減少自然光源的干擾。
[0026]優(yōu)選的，所述發(fā)光裝置14 (本實(shí)施例中為紅外光發(fā)光裝置)發(fā)送的光線為平行光束。
[0027]進(jìn)一步的，所述反光涂料層21具有特定的形狀，本實(shí)施例中，所述反光涂料層為涂抹在道路中央的實(shí)線。
[0028]控制裝置11對(duì)圖像采集裝置13采集到的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理，識(shí)別出圖像中的引導(dǎo)線(行駛車道中央的實(shí)線)，并計(jì)算出引導(dǎo)線與自動(dòng)行駛車輛之間的相對(duì)位置(包括自動(dòng)行駛車輛與引導(dǎo)線之間的夾角)，結(jié)合測(cè)量得到的自動(dòng)行駛車輛狀態(tài)信息(包括自動(dòng)行駛車輛的當(dāng)前速度)，控制裝置11使用閉環(huán)控制算法，計(jì)算出轉(zhuǎn)向控制輸出信號(hào)，利用驅(qū)動(dòng)裝置12，控制自動(dòng)行駛車輛的轉(zhuǎn)向，使得自動(dòng)行駛車輛盡量沿著起到指引方向作用的引導(dǎo)線行駛。
[0029]圖像采集裝置13只接收由發(fā)光裝置14發(fā)出并由反光涂料層21反射回來(lái)的光線，這樣可大大減少其他光源的影響。涂有反光涂料層的自行專用道路反射回來(lái)的光線較強(qiáng)，可有效降低雨雪等弱反射物體的干擾，而自行專用道路I附近的其他物體，由于沒(méi)有涂反光涂料，反射回的紅外光較少，因此容易去除其干擾。同時(shí)，使用紅外光還可有效減少煙霧的影響。
[0030]實(shí)施例2:與實(shí)施例1不同點(diǎn)為，本實(shí)施例中，所述圖像采集裝置13與所述發(fā)光裝置4可集成到同一裝置中，并將其分別設(shè)置在所述自動(dòng)行駛車輛兩側(cè)。
[0031]所述發(fā)光裝置14為發(fā)送指定紫外波段或波長(zhǎng)的紫外光發(fā)光裝置。
[0032]如圖3a或圖3b所示，所述反光涂料層涂抹為行駛車道中央和/或兩側(cè)的實(shí)線或虛線。
[0033]實(shí)施例3:與實(shí)施例2不同點(diǎn)為，本實(shí)施例中，所述圖像采集裝置13與所述發(fā)光裝置4可集成到同一裝置中，并同時(shí)將其設(shè)置在所述自動(dòng)行駛車輛前端及兩側(cè)。
[0034]所述發(fā)光裝置14為發(fā)送指定紅外波段或波長(zhǎng)的紅外光發(fā)光裝置。
[0035]如圖3a或圖3b所示，所述反光涂料層涂抹為行駛車道中央和/或兩側(cè)的實(shí)線或虛線。
[0036]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于主動(dòng)光源的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，包含驅(qū)動(dòng)裝置、控制裝置、圖像采集裝置以及發(fā)光裝置；所述驅(qū)動(dòng)裝置、圖像采集裝置、發(fā)光裝置均與所述控制裝置連接，所述發(fā)光裝置用于發(fā)出光線，所述圖像采集裝置用于采集圖像，所述控制裝置對(duì)圖像采集裝置采集到的圖像進(jìn)行處理，并根據(jù)處理結(jié)果對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出控制指令，所述驅(qū)動(dòng)裝置用于根據(jù)控制裝置發(fā)送的控制指令，控制車輪及車輛的運(yùn)行。
2.如權(quán)利要求1所述的基于主動(dòng)光源的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)光裝置發(fā)送指定波段或波長(zhǎng)的光線。
3.如權(quán)利要求2所述的基于主動(dòng)光源的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集裝置設(shè)置有濾光鏡頭，所述濾光鏡頭僅允許指定波段或波長(zhǎng)的光線通過(guò)。
4.如權(quán)利要求1所述的基于主動(dòng)光源的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)光裝置發(fā)送的光線為平行光束。
5.如權(quán)利要求1所述的基于主動(dòng)光源的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)光裝置為紫外光發(fā)光裝置或紅外光發(fā)光裝置。
6.一種基于主動(dòng)光源的自動(dòng)行駛車輛，其特征在于，包含有如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)提供的車輛控制系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求6所述的基于主動(dòng)光源的自動(dòng)行駛車輛，其特征在于，所述圖像采集裝置和所述發(fā)光裝置均設(shè)置在車輛前端和/或側(cè)面；所述圖像采集裝置與所述發(fā)光裝置設(shè)置在車輛的相同位置，且所述圖像采集裝置采集圖像的方向與所述發(fā)光裝置發(fā)射光線的方向相同。
8.—種基于主動(dòng)光源的自動(dòng)行駛系統(tǒng)，其特征在于，包括自行專用道路及如權(quán)利要求6或7提供的自動(dòng)行駛車輛，且所述自行專用道路表面涂有反光涂料層。
9.如權(quán)利要求8所述的基于主動(dòng)光源的自動(dòng)行駛系統(tǒng)，其特征在于，所述反光涂料層涂抹的反光涂料為微米玻璃珠反光涂料。
10.如權(quán)利要求8所述的基于主動(dòng)光源的車輛自動(dòng)行駛系統(tǒng)，其特征在于，所述涂在自行專用道路上的反光涂料層涂為特定的形狀。
【專利摘要】本發(fā)明涉及自動(dòng)行駛領(lǐng)域，特別是一種基于主動(dòng)光源的車輛控制系統(tǒng)、自動(dòng)行駛車輛及系統(tǒng)。本發(fā)明提供的基于主動(dòng)光源的車輛控制系統(tǒng)、自動(dòng)行駛車輛及系統(tǒng)；設(shè)置了指定波段或波長(zhǎng)的發(fā)光裝置和圖像采集裝置，行駛道路上涂有反光涂料，指定波段選用自然界中少見(jiàn)的波長(zhǎng)，有效排除了復(fù)雜變化的外界光源的干擾，同時(shí)可有效排除道路以外的其他物體或光源造成的干擾；優(yōu)先選用紅外光發(fā)光裝置，可有效降低煙霧等因素的干擾，本發(fā)明的技術(shù)方案起到了不易受外界干擾、工作更加穩(wěn)定的效果。
【IPC分類】G05D1-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104865963
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510127455
【發(fā)明人】江永全, 張衛(wèi)華, 權(quán)偉, 陳錦雄, 彭強(qiáng), 楊燕
【申請(qǐng)人】西南交通大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年3月24日