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专利号: 2021112698565
申请人: 广州理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种车辆控制系统的控制方法,其特征在于:包括包括车体和设置在车体上的控制系统,其特征在于:控制系统包括具有二值化功能的摄像头、用于监控车体速度的速度传感器、用于控制车体转向的转向舵机、用于驱动车体的电机、用于控制转向舵机和电机的控制器,所述摄像头、速度传感器、转向舵机和电机分别与控制器连接;所述车体还上设有安装支架,安装支架的顶端上设有向车体两侧延伸的横梁部;摄像头设置在横梁部上;所述速度传感器设有一个以上,速度传感器设置在安装支架的横梁部上;

所述控制系统的控制方法包括以下步骤:(1)摄像头获取图像,并对图像进行二值化处理;

(2)控制器对二值化后的图像进行识别,识别出二值化后的图像中车道的左边线和右边线,根据二值化后的图像,识别图像中车道左边缘和右边缘,将左边缘和右边缘确定为车道的左边线和右边线,进而根据车道的左边线和右边线之间的中间位置确定车道中心线;

(3)控制器驱动电机,带动车体沿车道中心线行驶,达到预设速度;

(4)速度传感器获取增量,测出车辆的速度,控制器对速度差值进行调整,调节电机,使车辆达到预期的运行速度;

(5)控制器判断车辆是否行驶在图像中的车道中心线上,是则进入步骤(6),否则进入步骤(10);

(6)计算车辆当前位置与车道中心线的偏差;

(7)控制器驱动转向舵机,根据车辆行驶路线与车道中心线的偏差值,控制转向舵机转动的角度,向车道中心线靠近;

(8)控制器根据速度传感器获取的增量来检测车辆速度,监控车辆在回到车道中心线过程中车辆的速度是否符合预设车速;若车辆速度不符合预设速度,则进入步骤(9);若车体速度符合预设速度,则进入步骤(10);

(9)控制器控制电机,将车速调节至预设速度;

(10)转向舵机保持在中位,车辆保持在车道中心线直线行驶,进入步骤(1)。

2.根据权利要求1所述的一种车辆控制系统的控制方法,其特征在于:所述车体的前侧还设有避障单元,避障单元与控制器连接。

3.根据权利要求2所述的一种车辆控制系统的控制方法,其特征在于:所述步骤(3)还包括以下步骤(3.1)避障单元检测车道内是否存在障碍物,若检测到车道内存在障碍物,则进入步骤(3.2);若车道内不存在障碍物则进入步骤(4);

(3.2)控制器控制电机带动车体减速;

(3.3)根据左边线到障碍物或右边线到障碍物的距离,确定距离较大的一侧,重新规划路线,根据边线到障碍物的距离重新确定车道中心线;

(3.4)控制器控制转向舵机和电机带动车体沿新的中心线行驶,避开车道内的障碍物,经过障碍物后,进入步骤(2)。

4.根据权利要求1所述的一种车辆控制系统的控制方法,其特征在于:所述控制系统还包括实时操控显示面板,实时操控显示面板与控制器连接,实时操控显示面板设置在车体上。

5.根据权利要求1所述的一种车辆控制系统的控制方法,其特征在于:所述速度传感器为增量式速度传感器。

6.根据权利要求1所述的一种车辆控制系统的控制方法,其特征在于:所述速度传感器设有两个以上,设置在横梁部的两端。

7.根据权利要求6所述的一种车辆控制系统的控制方法,其特征在于:所述安装支架设置在车体的前侧。

8.根据权利要求2所述的一种车辆控制系统的控制方法,其特征在于:所述避障单元包括超声波传感器和红外传感器。

9.根据权利要求1所述的一种车辆控制系统的控制方法,其特征在于:所述摄像头为野火鹰眼OV7725。