一种简易自动驾驶装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种简易自动驾驶装置及方法，包括车架本体，所述车架本体的顶部固定安装有Ubx卫星定位传感器，且车架本体的内部分别固定安装有工控机和IMU传感器，车架本体的前侧分别固定安装有双目相机装置、播音装置、拾音装置和超声波模组传感器，本发明专利技术涉及自动驾驶技术领域。该简简易自动驾驶装置及方法，可实现实时采集语音信息、图像和深度信息经USB接口传输至工控机，同时实时采集车辆经纬度信息和姿态信息经串口传输至工控机，能够采集车辆周围1米范围内的近距离障碍物信息，乘坐人员通过学习驾驶技巧，通过操控电子方向盘和脚踏装置，实现对底盘的驾驶控制，同时通过语音输入目的地信息，在工控机中进行决策和导航计算。

【技术实现步骤摘要】
一种简易自动驾驶装置及方法
本专利技术涉及自动驾驶
，具体为一种简易自动驾驶装置及方法。
技术介绍
自动驾驶系统系统采用先进的通信、计算机、网络和控制技术，对汽车实现实时、连续控制，采用现代通信手段，直接面对汽车，可实现车地间的双向数据通信，传输速率快，信息量大，后续追踪汽车和控制中心可以及时获知当前汽车的确切位置，使得运行管理更加灵活，控制更为有效，更加适应汽车自动驾驶的需求，自动驾驶汽车也被称为轮式移动机器人。它在没有人类输入的情况下，通过车载传感器感知周围环境，并根据所获取的信息，依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪实现驾驶。它一般是利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。本专利技术能够实时采集语音信息、图像和深度信息经USB接口传输至工控机，同时实时采集车辆经纬度信息和姿态信息经串口传输至工控机，能够采集车辆周围1米范围内的近距离障碍物信息，可直出发ECU紧急停车，硬件控制层在CPU中完成数据处理与执行方案的控制决策，最终，将决策信息发送给相应的执行机构。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种简易自动驾驶装置及方法，乘坐人员通过学习驾驶技巧，通过操控电子方向盘和脚踏装置，实现对底盘的驾驶控制，同时通过语音输入目的地信息，在工控机中进行决策和导航计算，工控机与底盘驱动器之间进行串口通信，在接收到工控机发送的移动指令后进行底盘的移动控制动作。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种简易自动驾驶装置，包括车架本体，所述车架本体的顶部固定安装有Ubx卫星定位传感器，且车架本体的内部分别固定安装有工控机和IMU传感器，所述车架本体的前侧分别固定安装有双目相机装置、播音装置、拾音装置和超声波模组传感器，且车架本体的底盘上固定安装有底盘驱动系统，所述底盘驱动系统包括分别固定安装于底盘上的底层微控制器和锂电池组，还包括固定安装于底盘上的底盘动力电机，所述底盘动力电机的输出轴与车架本体上驱动轮的驱动轴固定连接。优选的，所述Ubx卫星定位传感器完成车辆定位任务，且底层微控制器为底盘双电驱控制器。优选的，该简易自动驾驶装置的系统架构包括感知层、算法层、硬件控制层和执行层，所述感知层为系统中的拾音装置、双目相机装置、GPSIMU和超声波模组传感器的硬件接口和对应的硬件驱动模块。优选的，所述硬件控制层是由工控机、底层微控制器、超声波模组传感器、双目相机装置和手柄操纵摇杆组成。优选的，所述工控机为整机的总体控制器，其用于GPS导航、深度视觉避障、人机交互以及中央控制系统和底盘控制器的通信。优选的，所述底层微控制器包括手动模式和自动模式两种功能，其中手动模式是乘坐人员通过学习驾驶技巧，通过操控电子方向盘和脚踏装置，实现对底盘的驾驶控制，而自动模式则是通过语音输入目的地信息，在工控机中进行决策和导航计算，工控机与底盘驱动器之间进行串口通信，在接收到工控机发送的移动指令后进行底盘的移动控制动作。优选的，所述述GPSIMU用于完成车辆姿态识别任务，且超声波模组传感器用于完成智能车近距离障碍物感知工作，实现危险提醒和紧急防撞，所述双目相机装置用于完成远距离障碍物的识别以及场景识别。本专利技术还公开了一种执行简易自动驾驶装置的方法，具体包括以下步骤：S1、首先通过拾音装置采集语音信息经USB传输至工控机，再通过双目相机装置实时采集图像和深度信息经USB接口传输至工控机；S2、然后通过GPSIMU实时采集车辆经纬度信息和姿态信息经串口传输至工控机，再通过超声波模组传感器采集车辆周围1米范围内的近距离障碍物信息，能够直接出发ECU紧急停车；S3、之后通过硬件控制层在CPU中完成数据处理与执行方案的控制决策，最终将决策信息发送给相应的执行机构，完成设计要求的各个要求环节。(三)有益效果本专利技术提供了一种简易自动驾驶装置及方法。与现有技术相比具备以下有益效果：该简易自动驾驶装置及方法，通过车架本体的顶部固定安装有Ubx卫星定位传感器，且车架本体的内部分别固定安装有工控机和IMU传感器，车架本体的前侧分别固定安装有双目相机装置、播音装置、拾音装置和超声波模组传感器，且车架本体的底盘上固定安装有底盘驱动系统，底盘驱动系统包括分别固定安装于底盘上的底层微控制器和锂电池组，还包括固定安装于底盘上的底盘动力电机，底盘动力电机的输出轴与车架本体上驱动轮的驱动轴固定连接，可实现实时采集语音信息、图像和深度信息经USB接口传输至工控机，同时实时采集车辆经纬度信息和姿态信息经串口传输至工控机，能够采集车辆周围1米范围内的近距离障碍物信息，可直出发ECU紧急停车，硬件控制层在CPU中完成数据处理与执行方案的控制决策，最终，将决策信息发送给相应的执行机构，乘坐人员通过学习驾驶技巧，通过操控电子方向盘和脚踏装置，实现对底盘的驾驶控制，同时通过语音输入目的地信息，在工控机中进行决策和导航计算，工控机与底盘驱动器之间进行串口通信，在接收到工控机发送的移动指令后进行底盘的移动控制动作。附图说明图1为本专利技术简易自动驾驶装置的结构示意图；图2为本专利技术简易自动驾驶装置内部的俯视图；图3为本专利技术简易自动驾驶装置的系统架构图；图4为本专利技术工控机的控制原理框图；图5为本专利技术底盘微控制器的控制原理框图。图中，1Ubx卫星定位传感器、2工控机、3IMU传感器、4双目相机装置、5播音装置、6拾音装置、7超声波模组传感器、8底层微控制器、9锂电池组、10底盘动力电机。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-5，本专利技术实施例提供一种技术方案：一种简易自动驾驶装置，包括车架本体，车架本体的顶部固定安装有Ubx卫星定位传感器1，且车架本体的内部分别固定安装有工控机2和IMU传感器3，车架本体的前侧分别固定安装有双目相机装置4、播音装置5、拾音装置6和超声波模组传感器7，且车架本体的底盘上固定安装有底盘驱动系统，底盘驱动系统包括分别固定安装于底盘上的底层微控制器8和锂电池组9，还包括固定安装于底盘上的底盘动力电机10，底盘动力电机10的输出轴与车架本体上驱动轮的驱动轴固定连接，Ubx卫星定位传感器1完成车辆定位任务，且底层微控制器8为底盘双电驱控制器。可实现实时采集语音信息、图像和深度信息经USB接口传输至工控机2，同时实时采集车辆经纬度信息和姿态信息经串口传输至工控机2，能够采集车辆周围1米范围内的近距离障碍物信息，可直出发ECU紧急停车，硬件控制层在CPU中完成数据处理与执行方案的控制决策，最终，将决策本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种简易自动驾驶装置，包括车架本体，其特征在于：所述车架本体的顶部固定安装有Ubx卫星定位传感器(1)，且车架本体的内部分别固定安装有工控机(2)和IMU传感器(3)，所述车架本体的前侧分别固定安装有双目相机装置(4)、播音装置(5)、拾音装置(6)和超声波模组传感器(7)，且车架本体的底盘上固定安装有底盘驱动系统，所述底盘驱动系统包括分别固定安装于底盘上的底层微控制器(8)和锂电池组(9)，还包括固定安装于底盘上的底盘动力电机(10)，所述底盘动力电机(10)的输出轴与车架本体上驱动轮的驱动轴固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种简易自动驾驶装置，包括车架本体，其特征在于：所述车架本体的顶部固定安装有Ubx卫星定位传感器(1)，且车架本体的内部分别固定安装有工控机(2)和IMU传感器(3)，所述车架本体的前侧分别固定安装有双目相机装置(4)、播音装置(5)、拾音装置(6)和超声波模组传感器(7)，且车架本体的底盘上固定安装有底盘驱动系统，所述底盘驱动系统包括分别固定安装于底盘上的底层微控制器(8)和锂电池组(9)，还包括固定安装于底盘上的底盘动力电机(10)，所述底盘动力电机(10)的输出轴与车架本体上驱动轮的驱动轴固定连接。


2.根据权利要求1所述的一种简易自动驾驶装置，其特征在于：所述Ubx卫星定位传感器(1)完成车辆定位任务，且底层微控制器(8)为底盘双电驱控制器。


3.根据权利要求1所述的一种简易自动驾驶装置，其特征在于：该简易自动驾驶装置的系统架构包括感知层、算法层、硬件控制层和执行层，所述感知层为系统中的拾音装置(6)、双目相机装置(4)、GPSIMU和超声波模组传感器(7)的硬件接口和对应的硬件驱动模块。


4.根据权利要求3所述的一种简易自动驾驶装置，其特征在于：所述硬件控制层是由工控机(2)、底层微控制器(8)、超声波模组传感器(7)、双目相机装置(4)和手柄操纵摇杆组成。


5.根据权利要求4所述的一种简易自动驾驶装置，其特征在于：所述工控机(2)为整机的总体控制器，其用于GPS导航、深度视觉避障、人机交互以...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕顺雅，洪彬，侯静，陈鑫，刘清，纪娅，
申请(专利权)人：天津市天波科达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12