一种自动驾驶用距离检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于自动驾驶技术领域，公开了一种自动驾驶用距离检测装置，所述自动驾驶用距离检测装置包括：程序加载模块、监控模块、电路自检模块、中央控制模块、无线通信模块、定位模块、测距模块、报警模块、显示模块。本发明专利技术提供测距模块可使得通信网络在正常的数据通信业务中实现测距业务，使得所述通信和测距两种业务彼此之间不会产生影响，并且降低了网络中的测距开销，减少节点能量消耗，延长网络的生命周期；同时通过报警模块可以实现在遇到交通事故，立即进行报警，节省人力监控，提高救援效率。

A distance detection device for automatic driving

The invention belongs to the technical field of automatic driving and discloses a distance detection device for automatic driving. The distance detection device for automatic driving comprises a program loading module, a monitoring module, a circuit self-testing module, a central control module, a wireless communication module, a positioning module, a ranging module, an alarm module and a display module. . The invention provides a ranging module which enables the communication network to realize ranging service in normal data communication service, so that the communication and ranging services do not affect each other, and reduces the ranging overhead in the network, reduces the energy consumption of nodes, and prolongs the life cycle of the network; at the same time, the alarm module is adopted. It can realize alarm in case of traffic accident, save manpower monitoring and improve rescue efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种自动驾驶用距离检测装置
本专利技术属于自动驾驶
，尤其涉及一种自动驾驶用距离检测装置。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这样的：自动驾驶汽车(Autonomousvehicles；Self-pilotingautomobile)又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。在20世纪也已经有数十年的历史，于21世纪初呈现出接近实用化的趋势，比如，谷歌自动驾驶汽车于2012年5月获得了美国首个自动驾驶车辆许可证，预计于2015年至2017年进入市场销售。然而，现有的自动驾驶测距时，发送接受测距分组将占用有限的无线宽带资源，并且数据的发送不可避免地将消耗节点能量；同时在遇到事故时，往往通过监控获知，费时费力。传统的基于接收信号强度信息(ReceivedSignalStrengthIndicator,RSSI)的定位方法在数据库建立阶段，需要将待定位区域划分为多个已知位置的网格，通过手持设备在网格中进行数据采样，最终将采样数据和采集位置配对存入数据库中。网格的密度很大程度影响了最终的定位精度，密度越大，定位精度越高。现有技术较高的网格密度却大大增加了建立数据库时间，对后期的数据库更新也造成了困难，使得指纹定位方法在实际应用中具有很强的局限性。综上所述，现有技术存在的问题是：现有的自动驾驶测距时，发送接受测距分组将占用有限的无线宽带资源，并且数据的发送不可避免地将消耗节点能量；同时在遇到事故时，往往通过监控获知，费时费力，导致救援不及时。现有技术较高的网格密度却大大增加了建立数据库时间，对后期的数据库更新也造成了困难，使得指纹定位方法在实际应用中具有很强局限性的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种自动驾驶用距离检测装置。本专利技术是这样实现的，一种自动驾驶用距离检测装置，所述自动驾驶用距离检测装置包括：程序加载模块，与中央控制模块连接，用于加载控制汽车行驶的程序；监控模块，与中央控制模块连接，用于通过摄像头监控汽车行驶周边的交通状况；电路自检模块，与中央控制模块连接，用于检测汽车各个电器元件的运作状况；中央控制模块，与程序加载模块、监控模块、电路自检模块、无线通信模块、定位模块、测距模块、报警模块、显示模块连接，用于控制调度各个模块正常工作；无线通信模块，与中央控制模块连接，用于通过无线发射连接远程控制计算机，实现远程信息通信；定位模块，与中央控制模块连接，用于通过定位器连接GPS定位系统进行定位；具体包括：获取单位路径的电子地图坐标；RSSI采集并扫描无线信号发射装置，得到RSSI值并记录；求出每个信号强度的扫描时刻与所有坐标产生时刻之间差的绝对值，找到绝对值最小的坐标产生时刻，配对保存为数据库的一条基本数据单元；若数据库中同时有多条RSSI数据对应的电子地图坐标相同，将RSSI取平均值，作为数据库中该电子地图坐标的单元数据；测距模块，与中央控制模块连接，用于对距离周边物体的距离进行测距；报警模块，与中央控制模块连接，用于根据振动信号启动报警通知交通监控人员；显示模块，与中央控制模块连接，用于显示驾驶信息。进一步，所述获取单位路径的电子地图坐标具体包括：利用惯导设备中的加速度计与陀螺仪进行计步运算，通过条件检测方法，计算出行走的步数和直线长度，并计算每一步的电子地图坐标，记录第k步坐标产生的时刻ts(k),k＝1,2,...,L，L表示该路径上总的行走步数，k时刻加速度计采集到的三轴加速度值分别为ak(1)、ak(2)、ak(3)，陀螺仪采集到的三轴角速度分别为ωk(1)、ωk(2)、ωk(3)，条件检测方法使用三个条件C1，C2和C3来判断人的脚是否处于静止状态；所述条件C1，C2和C3：条件C1为加速度大小满足介于两个给定门限之间：条件C2为局部加速度方差要大于给定的门限值，局部加速度方差计算方式为，其中是局部平均加速度，计算式为s为均值的窗口长度；条件C3为陀螺仪测量值的大小满足低于给定门限：条件之间是逻辑与的关系，即条件检测结果为C1&C2&C3，条件检测的结果再通过一个窗口长度为11的中值滤波器，输出逻辑“1”表示停止状态，逻辑“0”表示行走状态，从停止状态变化到行走状态则计为行走了一步，当前路径上行走的总步数为m(k)，把人行走时的步长近似看作固定长度l，则当前行走的直线长度d(k)计算公式为：d(k)＝m(k)*l或d(k)＝d(k-1)+l。进一步，所述RSSI采集并扫描无线信号发射装置，得到RSSI值并记录具体包括：RSSI采集设备按照最小扫描时间对布置在周围环境中的N个无线信号发射装置进行RSSI采集，每次采集得到N个RSSI值，同时记录第j秒扫描时刻tr(j),j＝1,2,...,T，T表示总的采集次数；所述求出每个信号强度的扫描时刻与所有坐标产生时刻之间差的绝对值，找到绝对值最小的那个坐标产生时刻，配对保存为数据库的一条基本数据单元具体包括：综合采集得到的RSSI与电子地图坐标，求出每个信号强度的扫描时刻tr(j),j＝1,2,...,T与所有坐标产生时刻ts(k),k＝1,2,...,L之间差的绝对值，找到绝对值最小的那个坐标产生时刻tm(j)：即认为tr(j)时刻扫描到的N个信号强度的坐标位于tm(j)时刻产生的电子地图坐标，配对保存为数据库的一条基本数据单元。进一步，定位模块，包括：坐标获取模块，用于获取单位路径的电子地图坐标；RSSI值获取模块，用于RSSI采集并扫描无线信号发射装置，得到RSSI值并记录；数据时间配对模块，用于求出每个信号强度的扫描时刻与所有坐标产生时刻之间差的绝对值，找到绝对值最小的那个坐标产生时刻，配对保存为数据库的一条基本数据单元；配对优化模块，用于数据库中同时有多条RSSI数据对应的电子地图坐标相同，将RSSI取平均值，作为数据库中该电子地图坐标的单元数据；所述坐标获取模块进一步包括：计步运算单元，用于利用惯导设备中的加速度计与陀螺仪进行计步运算；电子地图坐标计算单元，用于通过条件检测方法，计算出行走的步数和直线长度，并计算每一步的电子地图坐标；所述RSSI值获取模块进一步包括：RSSI采集单元，用于RSSI采集设备按照最小扫描时间对布置在周围环境中的N个无线信号发射装置进行RSSI采集；RSSI值单元，用于每次采集得到N个RSSI值，同时记录扫描时刻；所述数据时间配对模块进一步包括：绝对值单元，用于综合采集得到的RSSI与电子地图坐标，求出每个信号强度的扫描时刻与所有坐标产生时刻之间差的绝对值，找到绝对值最小的那个坐标产生时刻；保存单元，用于配对保存为数据库的一条基本数据。进一步，所述测距模块测距方法如下：首先，源节点发送请求发送控制帧给目的节点，所述请求发送控制帧包含：测距控制字段，所述控制字段用于标识是否需要测距；其次，当所述测距控制字段标识需要测距时，所述源节点记录发送请求发送控制帧中第一个字符的时间T1，所述目的节点记录接收到所述请求发送控制帧中第一个字符的时间T2；所述目的节点发送允许发送控制帧给所述源节点，所述允许发送控制帧包含：与所述请求发送控制帧标识相同的控制字段；接着，当所述测距控制字段标识需要测距时，所述目的节点记录发送允许发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动驾驶用距离检测装置，其特征在于，所述自动驾驶用距离检测装置包括：程序加载模块，与中央控制模块连接，用于加载控制汽车行驶的程序；监控模块，与中央控制模块连接，用于通过摄像头监控汽车行驶周边的交通状况；电路自检模块，与中央控制模块连接，用于检测汽车各个电器元件的运作状况；中央控制模块，与程序加载模块、监控模块、电路自检模块、无线通信模块、定位模块、测距模块、报警模块、显示模块连接，用于控制调度各个模块正常工作；无线通信模块，与中央控制模块连接，用于通过无线发射连接远程控制计算机，实现远程信息通信；定位模块，与中央控制模块连接，用于通过定位器连接GPS定位系统进行定位；具体包括：获取单位路径的电子地图坐标；RSSI采集并扫描无线信号发射装置，得到RSSI值并记录；求出每个信号强度的扫描时刻与所有坐标产生时刻之间差的绝对值，找到绝对值最小的坐标产生时刻，配对保存为数据库的一条基本数据单元；若数据库中同时有多条RSSI数据对应的电子地图坐标相同，将RSSI取平均值，作为数据库中该电子地图坐标的单元数据；测距模块，与中央控制模块连接，用于对距离周边物体的距离进行测距；报警模块，与中央控制模块连接，用于根据振动信号启动报警通知交通监控人员；显示模块，与中央控制模块连接，用于显示驾驶信息。...

【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶用距离检测装置，其特征在于，所述自动驾驶用距离检测装置包括：程序加载模块，与中央控制模块连接，用于加载控制汽车行驶的程序；监控模块，与中央控制模块连接，用于通过摄像头监控汽车行驶周边的交通状况；电路自检模块，与中央控制模块连接，用于检测汽车各个电器元件的运作状况；中央控制模块，与程序加载模块、监控模块、电路自检模块、无线通信模块、定位模块、测距模块、报警模块、显示模块连接，用于控制调度各个模块正常工作；无线通信模块，与中央控制模块连接，用于通过无线发射连接远程控制计算机，实现远程信息通信；定位模块，与中央控制模块连接，用于通过定位器连接GPS定位系统进行定位；具体包括：获取单位路径的电子地图坐标；RSSI采集并扫描无线信号发射装置，得到RSSI值并记录；求出每个信号强度的扫描时刻与所有坐标产生时刻之间差的绝对值，找到绝对值最小的坐标产生时刻，配对保存为数据库的一条基本数据单元；若数据库中同时有多条RSSI数据对应的电子地图坐标相同，将RSSI取平均值，作为数据库中该电子地图坐标的单元数据；测距模块，与中央控制模块连接，用于对距离周边物体的距离进行测距；报警模块，与中央控制模块连接，用于根据振动信号启动报警通知交通监控人员；显示模块，与中央控制模块连接，用于显示驾驶信息。2.如权利要求1所述自动驾驶用距离检测装置，其特征在于，所述获取单位路径的电子地图坐标具体包括：利用惯导设备中的加速度计与陀螺仪进行计步运算，通过条件检测方法，计算出行走的步数和直线长度，并计算每一步的电子地图坐标，记录第k步坐标产生的时刻ts(k),k＝1,2,...,L，L表示该路径上总的行走步数，k时刻加速度计采集到的三轴加速度值分别为ak(1)、ak(2)、ak(3)，陀螺仪采集到的三轴角速度分别为ωk(1)、ωk(2)、ωk(3)，条件检测方法使用三个条件C1，C2和C3来判断人的脚是否处于静止状态；所述条件C1，C2和C3：条件C1为加速度大小满足介于两个给定门限之间：条件C2为局部加速度方差要大于给定的门限值，局部加速度方差计算方式为，其中是局部平均加速度，计算式为s为均值的窗口长度；条件C3为陀螺仪测量值的大小满足低于给定门限：条件之间是逻辑与的关系，即条件检测结果为C1&C2&C3，条件检测的结果再通过一个窗口长度为11的中值滤波器，输出逻辑“1”表示停止状态，逻辑“0”表示行走状态，从停止状态变化到行走状态则计为行走了一步，当前路径上行走的总步数为m(k)，把人行走时的步长近似看作固定长度l，则当前行走的直线长度d(k)计算公式为：d(k)＝m(k)*l或d(k)＝d(k-1)+l。3.如权利要求1所述自动驾驶用距离检测装置，其特征在于，所述RSSI采集并扫描无线信号发射装置，得到RSSI值并记录具体包括：RSSI采集设备按照最小扫描时间对布置在周围环境中的N个无线信号发射装置进行RSSI采集，每次采集得到N个RSSI值，同时记录第j秒扫描时刻tr(j),j＝1,2,...,T，T表示总的采集次数；所述求出每个信号强度的扫描时刻与所有坐标产生时刻之间差的绝对值，找到绝对值最小的那个坐标产生时刻，配对保存为数据库的一条基本数据单元具体包括：综合采集得到的RSSI与电子地图坐标，求出每个信号强度的扫描时刻tr(j),j＝1,2,...,T与所有坐标产生时刻ts(k),k＝1,2,...,L之间差的绝对值，找到绝对值最小的那个坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭铁牛，
申请(专利权)人：湖南汽车工程职业学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43