避障车辆及其障碍物检测装置、方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种避障车辆及其障碍物检测装置、方法，包括障碍物检测装置本体，设置在所述本体上的传感器信息采集系统和与所述传感器信息采集系统连接的信息融合器件；所述传感器信息采集系统包括测距传感器、图像采集器、惯性测量单元，所述信息融合器件分别与所述测距传感器、所述图像采集器、所述惯性测量单元连接，通过测距传感器、图像采集器的相互作用，可以在不同方向上探测角度，解决了不同距离下障碍物的探测问题，提高探测效率。

Obstacle avoidance vehicle and obstacle detection device and method

【技术实现步骤摘要】
避障车辆及其障碍物检测装置、方法
本专利技术涉及一种车辆工程
，特别是涉及一种避障车辆及其障碍物检测装置、方法。
技术介绍
目前，智能小车凭借其体积小、噪音低和造价低的特点在军事、民生等领域得到了越来越多的应用，为了防止智能小车执行任务时，撞到前方或左右两侧的障碍物，需要检测智能小车等在行走时周围是否存在障碍物。现有技术中，大都是采用基于单个传感器的障碍物检测装置，但是凭借单个传感器采集信息难以获得全面的环境特征，特别是单一传感器很难探测到形状尖锐细小的物体，对于超出传感器范围的物体无法感知，对于突然出现在探测范围内的物体及时探测到也无法令机器人做出相应的反应。因此，设计一种高效率的避障车辆及其障碍物检测装置、方法是具有重要意义的。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是：提供一种避障车辆及其障碍物检测装置、方法，以提高智能小车在行驶过程中无法全面探测周围环境的问题。为达上述目的，本专利技术的第一方面实施例提供了一种障碍物检测装置，包括本体，设置在所述本体上的传感器信息采集系统和与所述传感器信息采集系统连接的信息融合器件；所述传感器信息采集系统包括测距传感器、图像采集器、惯性测量单元，所述信息融合器件分别与所述测距传感器、所述图像采集器、所述惯性测量单元连接。优选地，还包括全球定位系统器件或者北斗卫星定位器件，所述全球定位系统器件或者所述北斗卫星定位器件与所述信息融合器件连接。优选地，所述测距传感器包括超声波测距传感器和红外线传感器，用于将测距传感器测得的距离信息传输给所述信息融合器件。优选地，所述图像采集器件包括一个双目摄像头，用于将图像采集器件测得的图像信息传输给所述信息融合器件。本专利技术的第二方面实施例提供了一种障碍物检测方法，包括：接收障碍物检测指令；根据所述障碍物检测指令控制障碍物检测装置进行障碍物检测；检测障碍物，获取所述障碍物的信息；生成运动控制信号。优选地，检测障碍物，获取所述障碍物的信息包括：测距传感器测得的距离信息、图像采集器件测得的图像信息、惯性测量单元测得的车身姿态信息。优选地，惯性测量单元测得的车身姿态信息包括：加速度传感器获取的三轴加速度信息、角速度传感器获取的三轴角速度信息、磁感应传感器获取的磁感应信息。本专利技术的第三方面实施例提供了一种避障车辆，包括如上所述的障碍物检测装置。优选地，还包括运动系统和控制系统，所述控制系统分别与所述运动系统、所述信息融合器件连接。本专利技术的第四方面实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述中任一项的方法。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：本专利技术所述的避障车辆及其障碍物检测装置、方法，包括障碍物检测装置本体，设置在所述本体上的传感器信息采集系统和与所述传感器信息采集系统连接的信息融合器件；所述传感器信息采集系统包括测距传感器、图像采集器、惯性测量单元，所述信息融合器件分别与所述测距传感器、所述图像采集器、所述惯性测量单元连接，通过测距传感器、图像采集器的相互作用，可以在不同方向上探测角度，解决了不同距离下障碍物的探测问题，提高探测效率。附图说明图1是本专利技术实施例障碍物检测装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例障碍物检测装置的另一个结构示意图；图3是本专利技术实施例传感器信息采集系统在避障车辆上位置的结构示意图；图4是本专利技术实施例障碍物检测装置与避障车辆的车辆运动系统、车辆控制系统的结构示意图；图5是本专利技术实施例传感器信息采集系统、避障车辆的车辆运动系统与电路板的连接示意图；图6是本专利技术实施例障碍物检测方法的流程图。其中，本专利技术实施例中：110、障碍物检测装置；111、传感器信息采集系统；112、信息融合器件；113、测距传感器；114、图像采集器；115、惯性测量单元；120、避障车辆；121、控制系统；122、运动系统；130、电路板；131、车体结构；132、电机及其传动单元；133、电源；134、接口；1、车体；2、超声波传感器；3、红外线传感器；4、双目摄像头。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。如图1至图3所示，本专利技术优选实施例的一种障碍物检测装置110，包括本体，设置在本体上的传感器信息采集系统111和与传感器信息采集系统111连接的信息融合器件112。具体的，传感器信息采集系统111包括测距传感器113、图像采集器114、惯性测量单元115，信息融合器件112分别与测距传感器113、图像采集器114、惯性测量单元115连接。传感器信息采集系统111采集避障车辆120周围的障碍物信息与避障车辆120的车身姿态信息，并传输给信息融合器件112，信息融合器件112对传感器信息采集系统111中的所有信息进行融合处理，确定障碍物信息，并输出障碍物信息。信息融合器件112接收测距传感器113以及图像采集器114件所测得的距离信息，接收惯性测量单元115所得到的车身姿态信息，根据预设算法得到障碍物与避障车辆120的距离信息。其中，预设算法指的是在信息融合器件112中运行的多传感器信息融合算法。具体的，惯性测量单元115包括加速度传感器、角速度传感器和磁感应传感器，加速度传感器获取避障车辆120的三轴加速度信息，角速度传感器获取避障车辆120的三轴角速度信息，磁感应传感器获取避障车辆120的磁感应信息。惯性测量单元115将获取的避障车辆120的九轴信息传输给信息融合器件，信息融合器件112对接收到的九轴信息进行积分处理，得到障碍物检测装置110的方向信息，并结合测距传感器113传输的障碍物的距离信息，确定出障碍物的位置，这样获取的障碍物的位置更准确。其中，信息融合器件112的积分处理过程包括：对三轴加速度信息在设定时间下的积分得到避障车辆120的速度，再积分可得到移动距离；对三轴角速度信息在设定时间下的积分得到避障车辆120转动的角度，根据磁感应传感器可获得避障车辆120在设定时间内的方向变化。在本实施例中，不对设定时间进行限制。障碍物检测装置110还包括全球定位系统器件或者北斗卫星定位器件，全球定位系统器件或者北斗卫星定位器件与信息融合器件112连接，用于定位避障车辆120的当前位置，并传输给信息融合器件112。全球定位系统器件或者北斗卫星定位器件的作用是避障车辆120在室外有信号的条件下使用的，作用是定位避障车辆120的位置以及目标坐标。此外，测距传感器113用于将测距传感器113测得的距离信息传输给信息融合器件112。测距传感器113包括多组，分布在车辆的前侧以及左右两侧的车体结构131上，每组测距传感器113均包括一个超声波测距传感器2和红外线传感器3。图像采集器114包括一个双目摄像头，用于将图像采集器114测得的图像信息传输给信息融合器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种障碍物检测装置，其特征在于，包括本体，设置在所述本体上的传感器信息采集系统和与所述传感器信息采集系统连接的信息融合器件；/n所述传感器信息采集系统包括测距传感器、图像采集器、惯性测量单元，所述信息融合器件分别与所述测距传感器、所述图像采集器、所述惯性测量单元连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种障碍物检测装置，其特征在于，包括本体，设置在所述本体上的传感器信息采集系统和与所述传感器信息采集系统连接的信息融合器件；
所述传感器信息采集系统包括测距传感器、图像采集器、惯性测量单元，所述信息融合器件分别与所述测距传感器、所述图像采集器、所述惯性测量单元连接。


2.根据权利要求1所述的障碍物检测装置，其特征在于，还包括全球定位系统器件或者北斗卫星定位器件，所述全球定位系统器件或者所述北斗卫星定位器件与所述信息融合器件连接。


3.根据权利要求1所述的障碍物检测装置，其特征在于，所述测距传感器包括超声波测距传感器和红外线传感器，用于将测距传感器测得的距离信息传输给所述信息融合器件。


4.根据权利要求1所述的障碍物检测装置，其特征在于，所述图像采集器件包括一个双目摄像头，用于将图像采集器件测得的图像信息传输给所述信息融合器件。


5.一种障碍物检测方法，其特征在于，包括：
接收障碍物检测指令；
根据所述障碍...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈盛官，吕继亮，王圣杰，李小强，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44