The invention discloses an automatic driving method and a driving system based on visible light communication and ROS, wherein the driving system comprises a ROS subsystem, a LED array luminous subsystem and an image acquisition subsystem. According to the mechanism of message passing, ROS subsystem divides the subsystem into modules according to different functions. Each module is associated by reading and distributing messages, thus effectively managing hardware and software resources. The LED array illuminant subsystem includes 5 x 10 LED array, ROS luminous control node and LED driver circuit. The image acquisition subsystem includes CMOS image sensor and ROS image processing node. The invention combines visible light communication and ROS system, effectively manages each module of the automatic driving system, realizes the sharing of processed resource information, and makes automatic driving safer.
【技术实现步骤摘要】
一种基于可见光通信和ROS的自动驾驶方法及其驾驶系统
本专利技术涉及可见光通信及无人驾驶的
,具体涉及一种基于可见光通信和ROS的自动驾驶方法及其驾驶系统。
技术介绍
近年来,被誉为“绿色照明”的半导体器件LED迅速发展,相比于传统的白炽灯灯照明光源,LED具有低能耗、寿命长、绿色环保等特点。同时,LED还具有调制性能好、响应灵敏度高、无电磁干扰等优势,可将信号以人眼无法识别的高频进行传输,且LED发出的光频段不需要许可授权,可以实现低成本高宽带且传输速率高的无线通讯,因而催生了一门能够实现照明与通信一体化的技术——可见光通信技术。ROS是一个强大而灵活的机器人编程框架,从软件构架的角度说,它是一种基于消息传递通信的分布式多进程框架。ROS很早就被机器人行业使用,很多知名的机器人开源库,比如基于quaternion的坐标转换、3D点云处理驱动、定位算法SLAM等都是开源贡献者基于ROS开发的。因为ROS本身是基于消息机制的,开发者可以根据功能把软件拆分成为各个模块,每个模块只是负责读取和分发消息,模块间通过消息关联。如今,无人驾驶技术正处于各巨头企业关注并注重研发的时期,无人驾驶是多种技术的集合,包含有环境感知、定位导航、路径规划、决策控制这几个方面。单单是环境感知方面,就要使用到多种传感器,包括长距雷达、激光雷达、短距雷达、摄像头、超声波、GPS、陀螺仪等。每个传感器在运行时都不断产生数据,而且系统对每个传感器产生的数据都有很强的实时处理要求。当数据量增大之后,分配系统资源便成了一个难题。同时,在现有的无人驾驶系统缺乏有效的车车交互,传统的无人驾驶 ...
【技术保护点】
1.一种基于可见光通信和ROS的自动驾驶方法,其特征在于,所述的自动驾驶方法包括下列步骤:S1、对需要传输的信息用二进制数表示,把二进制数进行MPPM调制,调制信号控制小车1前后LED阵列的追踪图像序列以一定频率闪烁,与位于小车1附近的小车2进行通信;S2、小车2上的CMOS图像传感器捕获到小车1的LED阵列发送的图像信息,捕获到的图像信息经过一定的图像预处理后,对LED阵列进行追踪定位;S3、根据LED阵列在图像上的大小和位置,小车2计算出其与小车1的相对方位,并对LED灯信号进行解调得到传输的信息;S4、ROS子系统的控制器把上述解调得到传输的信息规划到环境感知层,并和其他传感器所得到的信息进行整合,为ROS子系统提供关于周围环境的可处理信息。
【技术特征摘要】
1.一种基于可见光通信和ROS的自动驾驶方法,其特征在于,所述的自动驾驶方法包括下列步骤:S1、对需要传输的信息用二进制数表示,把二进制数进行MPPM调制,调制信号控制小车1前后LED阵列的追踪图像序列以一定频率闪烁,与位于小车1附近的小车2进行通信;S2、小车2上的CMOS图像传感器捕获到小车1的LED阵列发送的图像信息,捕获到的图像信息经过一定的图像预处理后,对LED阵列进行追踪定位;S3、根据LED阵列在图像上的大小和位置,小车2计算出其与小车1的相对方位,并对LED灯信号进行解调得到传输的信息;S4、ROS子系统的控制器把上述解调得到传输的信息规划到环境感知层,并和其他传感器所得到的信息进行整合,为ROS子系统提供关于周围环境的可处理信息。2.根据权利要求1所述的一种基于可见光通信和ROS的自动驾驶方法,其特征在于,所述的步骤S1包括以下步骤:S101、对需要传输的信息约定为一系列二进制码;S102、利用MPPM调制把多个二进制的信息元映射为有M个时隙组成的多个脉冲,组成多脉冲排列PPM;S103、小车1前后的LED灯阵列的定位图像序列以一额定频率闪烁,经过MPPM调制的脉冲调制信号通过功率放大电路控制LED灯阵列的追踪图像序列除边缘LED灯之外的其他灯以不同的频率闪烁。3.根据权利要求2所述的一种基于可见光通信和ROS的自动驾驶方法,其特征在于,所述的需要传输的信息包括:紧急刹车提醒、汽车加速提示、失控情况、前方红绿灯情况。4.根据权利要求1所述的一种基于可见光通信和ROS的自动驾驶方法,其特征在于,所述的步骤S2包括以下步骤:S201、小车2的CMOS图像传感器捕获到小车1的LED灯阵发送的图像信息,把图像转换为灰度图,并进行带通滤波、增强处理,然后利用定位图像序列定位到信号源的位置;S202、根据定位到的位置把信号源从背景图像中剪切出来,并在相邻帧上利用定位图像序列辅助继续剪切与已剪切图像相一致的区域。5.根据权利要求1所述的一种基于可见光通信和ROS的自动驾驶方法,其特征在于,所述的步骤S3包括以下步骤:S301、根据水平角ω,垂直角以及光轴的旋转角度γ,计算出3×3的旋转矩阵找出图像上LED灯...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴玉香,陈艺文,关伟鹏,陈艺荣,巫朝政,方良韬,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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