本實(shí)用新型涉及一種避障系統(tǒng)，特別是一種無(wú)人駕駛公交車的防撞避障系統(tǒng)，屬于無(wú)人駕駛公交車技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在疲勞駕駛、酒后駕駛、避讓不及、超速行駛等原因?qū)е碌慕煌ㄊ鹿蕟?wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，而無(wú)人駕駛公交車的出現(xiàn)為車輛安全行駛、減少交通事故提供了可能。但是現(xiàn)在對(duì)無(wú)人駕駛公交車的智能行為研究還不夠多，車輛發(fā)生撞擊時(shí)很容易損壞。為了更好地保證無(wú)人駕駛公交車在復(fù)雜環(huán)境下安全行駛，緊急避讓等功能就顯得非常重要。防撞避障功能是車輛智能化不可或缺的關(guān)鍵性指標(biāo)，也是車輛可靠行駛的重要保障。因此，如何在行駛過(guò)程中有效避障，使得無(wú)人駕駛公交車能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行成為亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于，提供一種無(wú)人駕駛公交車的防撞避障系統(tǒng)。該實(shí)用新型使得無(wú)人駕駛公交車能夠安全有效地進(jìn)行避讓，提高了車輛的安全行駛性能，降低了事故的發(fā)生率，進(jìn)一步提高了無(wú)人駕駛公交車的智能化水平。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案：

該種無(wú)人駕駛公交車的防撞避障系統(tǒng)包括車本體、控制系統(tǒng)和供能裝置，還包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)、探測(cè)裝置和緩沖裝置。所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)、探測(cè)裝置均與控制系統(tǒng)信號(hào)連接，所述控制系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和探測(cè)裝置還與供能裝置連接，所述車本體的前端、后端及車身兩側(cè)均安裝有緩沖裝置。所述探測(cè)裝置檢測(cè)車輛周圍的障礙物信號(hào)，并將數(shù)據(jù)信息傳送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)將采集到的信息進(jìn)行分析處理，得出控制信息后發(fā)出指令給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。所述探測(cè)裝置由若干個(gè)視覺(jué)傳感器、陀螺儀、超聲波傳感器和雷達(dá)傳感器組成，其中雷達(dá)傳感器包括接收模塊、接收控制裝置、發(fā)射模塊和發(fā)射控制裝置。接收模塊接收回波信號(hào)；接收控制裝置從接收模塊獲取回波信號(hào)，對(duì)獲取的回波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)與濾波，并將處理后的信號(hào)發(fā)送至控制系統(tǒng)；發(fā)射模塊發(fā)送發(fā)射信號(hào)；發(fā)射控制裝置從控制系統(tǒng)接收發(fā)射控制信號(hào)，根據(jù)發(fā)射控制信號(hào)生成調(diào)制信號(hào)，并采用調(diào)制信號(hào)調(diào)制極高頻的載波信號(hào)以生成發(fā)射信號(hào)。所述視覺(jué)傳感器進(jìn)行路障探測(cè)，負(fù)責(zé)采集標(biāo)志物、紅綠燈、車道線等信息。所述陀螺儀用于轉(zhuǎn)向角度的測(cè)量，所述超聲波傳感器和雷達(dá)傳感器用于檢測(cè)障礙物，采集障礙物信息。所述超聲波傳感器包括發(fā)射端和接收端，發(fā)射端向外發(fā)射脈沖聲波信號(hào)，接收端接收遇到障礙物后反射的回波。所述探測(cè)裝置用于采集探測(cè)避讓物的形狀、狀態(tài)和周圍環(huán)境信息以及本車的轉(zhuǎn)向角角度、速度等運(yùn)行信息。

前述的視覺(jué)傳感器分別安裝在無(wú)人駕駛公交車的前端、后端和兩側(cè)。前端、后端的視覺(jué)傳感器用于探測(cè)正前方和正后方安全距離上是否有障礙物以及障礙物與本車的實(shí)際距離。兩側(cè)的視覺(jué)傳感器用于確保車輛在通過(guò)狹窄道路時(shí)，留有足夠的安全距離。

前述的視覺(jué)傳感器采用紅外線探測(cè)器和/或車載攝像頭。紅外線探測(cè)器和攝像頭能夠使無(wú)人駕駛公交車自動(dòng)識(shí)別障礙物，從而避免碰撞。

前述的雷達(dá)傳感器采用毫米波雷達(dá)和/或激光雷達(dá)。毫米波雷達(dá)采集周圍車輛與本車的相對(duì)速度和距離，激光雷達(dá)用于障礙物的檢測(cè)，并將信息及時(shí)傳送給控制系統(tǒng)。

前述的供能裝置為蓄電池，為控制系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和探測(cè)裝置的運(yùn)行供能。

前述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括安裝在車本體上的移動(dòng)裝置、導(dǎo)向裝置、制動(dòng)機(jī)構(gòu)和牽引桿。所述導(dǎo)向裝置為對(duì)稱安裝在車本體上的兩排導(dǎo)向輪，所述牽引桿對(duì)稱設(shè)置在車本體上。執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于接收控制系統(tǒng)的指令，根據(jù)指令改變本車的速度和轉(zhuǎn)向角，完成避讓動(dòng)作。

前述的移動(dòng)裝置由設(shè)置在車本體前部的驅(qū)動(dòng)前輪、設(shè)置在車本體后部的驅(qū)動(dòng)后輪及安裝在底盤(pán)上的電機(jī)組成，所述電機(jī)電連接于控制系統(tǒng)。電機(jī)接收指令后，控制驅(qū)動(dòng)前輪和驅(qū)動(dòng)后輪的轉(zhuǎn)向，完成避障動(dòng)作。

前述的緩沖裝置為彈性材料制成的防撞護(hù)欄，在車輛發(fā)生碰撞時(shí)起到保護(hù)作用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過(guò)探測(cè)裝置和緩沖裝置的設(shè)置，以及與執(zhí)行結(jié)構(gòu)的結(jié)合，使得無(wú)人駕駛公交車能夠安全有效地進(jìn)行避讓，提高了防撞避障性能，進(jìn)而提高了車輛的安全行駛性能，降低了事故的發(fā)生率，進(jìn)一步提高了無(wú)人駕駛公交車的智能化水平。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的連接關(guān)系示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記的含義：1-控制系統(tǒng)，2-供能裝置，3-執(zhí)行機(jī)構(gòu)，301-移動(dòng)裝置，3011-驅(qū)動(dòng)前輪，3012-驅(qū)動(dòng)后輪，3013-電機(jī)，302-導(dǎo)向裝置，303-制動(dòng)機(jī)構(gòu)，304-牽引桿，4-探測(cè)裝置，401-視覺(jué)傳感器，402-陀螺儀，403-超聲波傳感器，404-雷達(dá)傳感器，4041-接收模塊，4042-接收控制裝置，4043-發(fā)射模塊，4044-發(fā)射控制裝置，5-緩沖裝置。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的實(shí)施例1：如圖1～圖4所示，該種無(wú)人駕駛公交車的防撞避障系統(tǒng)包括車本體、控制系統(tǒng)1和供能裝置2，還包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)3、探測(cè)裝置4和緩沖裝置5。執(zhí)行機(jī)構(gòu)3、探測(cè)裝置4均與控制系統(tǒng)1信號(hào)連接，控制系統(tǒng)1、執(zhí)行機(jī)構(gòu)3和探測(cè)裝置4還與供能裝置2連接，車本體的前端、后端及車身兩側(cè)均安裝有緩沖裝置5，緩沖裝置5為彈性材料制成的防撞護(hù)欄，在車輛發(fā)生碰撞時(shí)起到保護(hù)作用。供能裝置2為蓄電池，為控制系統(tǒng)1、執(zhí)行機(jī)構(gòu)3和探測(cè)裝置4的運(yùn)行供能。探測(cè)裝置4檢測(cè)車輛周圍的障礙物信號(hào)，并將數(shù)據(jù)信息傳送給控制系統(tǒng)1，控制系統(tǒng)1將采集到的信息進(jìn)行分析處理，得出控制信息后發(fā)出指令給執(zhí)行機(jī)構(gòu)3。執(zhí)行機(jī)構(gòu)3包括安裝在車本體上的移動(dòng)裝置301、導(dǎo)向裝置302、制動(dòng)機(jī)構(gòu)303和牽引桿304。導(dǎo)向裝置302為對(duì)稱安裝在車本體上的兩排導(dǎo)向輪，牽引桿304對(duì)稱設(shè)置在車本體上。執(zhí)行機(jī)構(gòu)3用于接收控制系統(tǒng)1的指令，根據(jù)指令改變本車的速度和轉(zhuǎn)向角，完成避讓動(dòng)作。其中移動(dòng)裝置301由設(shè)置在車本體前部的驅(qū)動(dòng)前輪3011、設(shè)置在車本體后部的驅(qū)動(dòng)后輪3012及安裝在底盤(pán)上的電機(jī)3013組成，電機(jī)3013電連接于控制系統(tǒng)1。電機(jī)3013接收指令后，控制驅(qū)動(dòng)前輪3011和驅(qū)動(dòng)后輪3012的轉(zhuǎn)向，完成避障動(dòng)作。

探測(cè)裝置4由十一個(gè)視覺(jué)傳感器401、陀螺儀402、超聲波傳感器403和雷達(dá)傳感器404組成，其中雷達(dá)傳感器404包括接收模塊4041、接收控制裝置4042、發(fā)射模塊4043和發(fā)射控制裝置4044。接收模塊4041接收回波信號(hào)；接收控制裝置4042從接收模塊4041獲取回波信號(hào)，對(duì)獲取的回波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)與濾波，并將處理后的信號(hào)發(fā)送至控制系統(tǒng)1；發(fā)射模塊4043發(fā)送發(fā)射信號(hào)；發(fā)射控制裝置4044從控制系統(tǒng)1接收發(fā)射控制信號(hào)，根據(jù)發(fā)射控制信號(hào)生成調(diào)制信號(hào)，并采用調(diào)制信號(hào)調(diào)制極高頻的載波信號(hào)以生成發(fā)射信號(hào)。視覺(jué)傳感器401進(jìn)行路障探測(cè)，負(fù)責(zé)采集標(biāo)志物、紅綠燈、車道線等信息。陀螺儀402用于轉(zhuǎn)向角度的測(cè)量，超聲波傳感器403和雷達(dá)傳感器404用于檢測(cè)障礙物，采集障礙物信息。超聲波傳感器403包括發(fā)射端和接收端，發(fā)射端向外發(fā)射脈沖聲波信號(hào)，接收端接收遇到障礙物后反射的回波。雷達(dá)傳感器404采用毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)，毫米波雷達(dá)采集周圍車輛與本車的相對(duì)速度和距離，激光雷達(dá)用于障礙物的檢測(cè)，并將信息及時(shí)傳送給控制系統(tǒng)1。探測(cè)裝置4用于采集探測(cè)避讓物的形狀、狀態(tài)和周圍環(huán)境信息以及本車的轉(zhuǎn)向角角度、速度等運(yùn)行信息。視覺(jué)傳感器401分別安裝在車輛的前端、后端和兩側(cè)。前端、后端的五個(gè)視覺(jué)傳感器401用于探測(cè)正前方和正后方安全距離上是否有障礙物以及障礙物與本車的實(shí)際距離。兩側(cè)的六個(gè)視覺(jué)傳感器401用于確保車輛在通過(guò)狹窄道路時(shí)，留有足夠的安全距離。視覺(jué)傳感器401采用紅外線探測(cè)器和車載攝像頭。紅外線探測(cè)器和攝像頭能夠使無(wú)人駕駛公交車自動(dòng)識(shí)別障礙物，從而避免碰撞。

實(shí)施例2：如圖1、圖2和圖4所示，該種無(wú)人駕駛公交車的防撞避障系統(tǒng)包括車本體、控制系統(tǒng)1和供能裝置2，還包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)3、探測(cè)裝置4和緩沖裝置5。執(zhí)行機(jī)構(gòu)3、探測(cè)裝置4均與控制系統(tǒng)1信號(hào)連接，控制系統(tǒng)1、執(zhí)行機(jī)構(gòu)3和探測(cè)裝置4還與供能裝置2連接，車本體的前端、后端及車身兩側(cè)均安裝有緩沖裝置5。探測(cè)裝置4檢測(cè)車輛周圍的障礙物信號(hào)，并將數(shù)據(jù)信息傳送給控制系統(tǒng)1，控制系統(tǒng)1將采集到的信息進(jìn)行分析處理，得出控制信息后發(fā)出指令給執(zhí)行機(jī)構(gòu)3。探測(cè)裝置4由九個(gè)視覺(jué)傳感器401、陀螺儀402、超聲波傳感器403和雷達(dá)傳感器404組成，其中雷達(dá)傳感器404包括接收模塊4041、接收控制裝置4042、發(fā)射模塊4043和發(fā)射控制裝置4044。接收模塊4041接收回波信號(hào)；接收控制裝置4042從接收模塊4041獲取回波信號(hào)，對(duì)獲取的回波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)與濾波，并將處理后的信號(hào)發(fā)送至控制系統(tǒng)1；發(fā)射模塊4043發(fā)送發(fā)射信號(hào)；發(fā)射控制裝置4044從控制系統(tǒng)1接收發(fā)射控制信號(hào)，根據(jù)發(fā)射控制信號(hào)生成調(diào)制信號(hào)，并采用調(diào)制信號(hào)調(diào)制極高頻的載波信號(hào)以生成發(fā)射信號(hào)。視覺(jué)傳感器401進(jìn)行路障探測(cè)，負(fù)責(zé)采集標(biāo)志物、紅綠燈、車道線等信息。陀螺儀402用于轉(zhuǎn)向角度的測(cè)量，超聲波傳感器403和雷達(dá)傳感器404用于檢測(cè)障礙物，采集障礙物信息。超聲波傳感器403包括發(fā)射端和接收端，發(fā)射端向外發(fā)射脈沖聲波信號(hào)，接收端接收遇到障礙物后反射的回波。探測(cè)裝置4用于采集探測(cè)避讓物的形狀、狀態(tài)和周圍環(huán)境信息以及本車的轉(zhuǎn)向角角度、速度等運(yùn)行信息。

實(shí)施例3：如圖1～圖4所示，無(wú)人駕駛公交車的防撞避障的操作步驟如下：

F001，探測(cè)裝置4中的視覺(jué)傳感器401、超聲波傳感器403和雷達(dá)傳感器404實(shí)時(shí)采集周圍環(huán)境信息和避讓物的運(yùn)行狀態(tài)等，通過(guò)陀螺儀402測(cè)得車輛的即時(shí)狀態(tài)信息；

F002，當(dāng)探測(cè)到道路上有障礙物時(shí)，將采集到的實(shí)時(shí)信息傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)1進(jìn)行處理分析，得出避讓方案，并將指令傳輸?shù)綀?zhí)行機(jī)構(gòu)3：

1)如果前方道路的障礙物僅處于車輛一側(cè)或目標(biāo)較小時(shí)，控制系統(tǒng)1向執(zhí)行機(jī)構(gòu)3發(fā)出指令，執(zhí)行機(jī)構(gòu)3接收指令后完成轉(zhuǎn)向等操作，則車輛在不影響前進(jìn)的前提下可以向另一側(cè)做±45°角度行走，在視覺(jué)傳感器401和導(dǎo)航裝置的指引下行進(jìn)；

2)如果前方障礙物太大，位于車輛前方的視覺(jué)傳感器401均可以探測(cè)到該障礙物時(shí)，說(shuō)明障礙物完全擋住了車輛的行進(jìn)道路，此時(shí)車輛在有限寬度的道路上無(wú)法行進(jìn)，則控制系統(tǒng)1向執(zhí)行機(jī)構(gòu)3發(fā)出停車制動(dòng)命令，車輛停止前進(jìn)，另外尋找其他道路；

F003，控制系統(tǒng)1根據(jù)采集到的實(shí)時(shí)信息，進(jìn)行分析計(jì)算，判斷避障是否成功，如果成功，則接收避障，如果不成功，則重新執(zhí)行上述步驟。