[发明专利]有人或无人双模驾驶电动工程车

摘要

本发明涉及一种有人或无人双模驾驶电动工程车，可以采用有人驾驶和无人驾驶模式，主要包含环境感知系统、驱动控制系统和转向控制系统。有人驾驶模式下，车辆由驾驶员控制。无人驾驶模式下，所述环境感知系统采用摄像机采集车辆前方图像，并通过坐标变换将世界坐标转换为图像坐标；通过对摄像机采集的图片进行分析，提取出其中的车道标识，通过对车道线的检测与拟合计算出车辆离目标行驶路径的偏航距离与偏航角，然后转向控制系统据此纠正车辆的行驶方向；通过三轴加速度传感器计算出车辆行驶道路的坡度，然后驱动控制系统据此控制车辆匀速行驶。本发明实现了电动工程车的无人驾驶和有人驾驶，提高了电动工程车作业的安全性。

主权项

1.一种有人或无人双模驾驶电动工程车，其特征在于，包括环境感知系统、驱动控制系统和转向控制系统，能够在有人驾驶和无人驾驶模式间进行切换，其中，在有人驾驶模式下：车辆由驾驶员控制，通过控制电动车自带的驱动系统行驶；在无人驾驶模式下：车辆通过环境感知系统、驱动控制系统和转向控制系统控制电动车自带的驱动系统行驶，其中，环境感知系统：通过车载相机采集车辆前方的道路图片，通过图像预处理、图像分割、特征点提取、曲线拟合得到车道线信息；通过坐标变换计算车辆行驶方向与道路中线的偏航角度和偏航距离，将该偏航数据通过CAN总线传输给转向控制系统；图像预处理的具体步骤包括：步骤1：为了减少环境的干扰，同时提高计算速度，取出整张图像下部1/3‑1/2作为感兴趣区域ROI；步骤2：将感兴趣区域ROI中的RGB彩色图像按公式g＝0.299*R+0.587*G+0.114*B转换成灰度图像，其中，g为灰度图像的灰度级，R、G、B分别为彩色图像R、G、B通道的亮度值；图像分割的步骤包括：步骤1：根据大津法，按照公式：求出用于阈值分割的灰度阈值；式中，g₀为灰度阈值，t为灰度值，m为灰度图像的灰度级，ω₀(t)和ω₁(t)分别为图像中目标和背景的比例，μ₀(t)和μ₁(t)分别为目标和背景的灰度均值，μ为整幅图像的灰度均值；步骤2：将感兴趣区域ROI中各点的灰度值g和灰度阈值g₀作比较，若g≥g₀，则g≥1，否则g＝0；特征点提取的步骤包括：步骤1：从图像的中线开始，自左向右对图像进行逐行扫描，若连续的白色像素点的长度在w_min和w_max之间,则将该连续白色像素点的中点作为候选车道线特征点，w_min和w_max分别为图像上车道线的宽度阈值；步骤2：根据车道线在空间上连续的特征，对步骤1中提取出的候选特征点进行过滤，保留下来的特征点用于车道线拟合；曲线拟合的步骤包括：步骤1：将车道线特征点按照纵坐标等分为四个部分；步骤2：对四个小段每一段按照最小二乘法进行直线拟合；步骤3：将本帧的拟合结果与上一帧的拟合结果进行对比，若两帧的拟合结果偏差过大，则取上一帧的拟合结果作为本帧的拟合结果；转向控制系统：根据获得的偏航数据，调整车辆行驶方向，纠正车辆行驶轨迹；驱动控制系统：通过三轴加速度传感器数据计算出车辆行驶道路的坡度，通过控制系统调整电动轮的驱动力和转速，使车辆保持匀速行驶。