[发明专利]基于园区环境的无人车智能驾驶系统

权利要求书

1.一种基于园区环境的无人车智能驾驶系统，包括：

传感器数据处理模块(1)，用于获取无人驾驶车辆巡检过程中惯性传感器IMU数据，里程计数据和激光雷达数据，发送给中控模块(2)；

中控模块(2)，根据传感器数据处理模块(1)发送的信息，计算无人驾驶车辆行驶过程中的线速度v和角速度w，并发送给运动控制模块(3)；

运动控制模块(3)，根据中控模块(2)发送的信息，驱动无人驾驶车辆在检测区域内行驶；

其特征在于，还包括：

视觉处理模块(4)，用于获取无人驾驶车辆巡检过程中相机采集的图像数据，并对图像数据做红绿灯检测及车道线检测，即对图像中出现的红绿灯进行识别，对图像中出现的车道线进行识别，将识别后的图像信息发送到远程控制模块，并返回是否有红绿灯、红绿灯状态及车道线在图像中出现的左，右位置，将这些状态信息发送到中控模块(2)；

远程控制模块(5)，用于实现远程对无人驾驶车辆下达运动指令，即将上位机界面中设定的运动目标发送到中控模块(2)，同时接收中控模块(2)发送的小车状态信息及视觉处理模块(4)发送的图像信息，在控制界面进行显示。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器数据处理模块(1)，由激光雷达、里程计及惯性传感器三个传感器集成，在行驶过程中收集惯性传感器IMU数据，里程计数据和激光雷达数据，并发送给中控模块。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中控模块(2)，包括自动行驶控制子模块(21)，红绿灯行驶控制子模块(22)，S弯道行驶控制子模块(23)；

该自动行驶控制子模块(21)，用于在只接收到上位机发送的目标位置信息，而未接收到红绿灯或S弯道的状态信息时，则通过预设的自动行驶控制策略，为无人车规划行驶路线，计算出无人车运动的线速度和角速度，并该将线速度v和角速度w分别发送给运动控制模块(3)和远程控制模块(5)；

该红绿灯行驶控制子模块(22)，用于在接收到红灯状态信息时，将线速度v和角速度w设为零；当接收到绿灯状态信息时，为无人车规划行驶路线，计算出无人车运动的线速度v和角速度w，分别发送给运动控制模块(3)和远程控制模块(5)，并将无人车目前所处的红绿灯道路的状态发送给远程控制模块(5)；

该S弯道行驶控制子模块(23)，用于在接受到S弯道状态信息时，根据无人车相对于车道线的位置信息，确定无人车的线速度v和角速度w，分别发送给运动控制模块(3)和远程控制模块(5)，并将无人车目前所处S弯道路的状态发送给远程控制模块(5)。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，运动控制模块(3)驱动无人驾驶车辆在检测区域内行驶，是根据接收中控模块(2)传输的线速度v和角速度w，将其换算为无人驾驶车辆的前轮舵机转向角度α和后轮转动速度k，控制底层电机的转动，换算公式如下：

α＝atan(v×0.45÷w)×57.3；

k＝v×32÷0.43。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，视觉处理模块(4)，包括红绿灯识别处理子模块(41)，S弯道识别处理子模块(42)；

所述红绿灯识别处理子模块(41)，利用深度学习卷积神经网络CNN完成对红绿灯的识别，即利用提前采集的红绿灯照片标定照片中红绿灯的位置，再利用标定后照片生成的数据集对该网络进行训练，利用训练后的CNN完成对巡检过程中实时采集图片中的红绿灯的识别，并返回是否存在红绿灯及红绿灯状态信息的识别结果；

所述S弯道识别处理子模块(42)，利用深度学习车道线检测网络LaneNet完成对车道线的识别，即利用提前采集的车道线照片标定照片中车道线的位置，再利用标定后照片生成的数据集对该网络进行训练，利用训练后的LaneNet完成对巡检过程中实时采集图片中的车道线的识别，并返回即是否处于S弯道及车道线位置信息的识别结果。