導(dǎo)語(yǔ)：無(wú)人駕駛系統(tǒng)設(shè)計(jì)思考一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

程通信接口電路的設(shè)計(jì)及編程分析探索無(wú)人駕駛小車技術(shù)以及其實(shí)用性。此無(wú)人駕駛小車能夠使人們?cè)诮煌ǔ鲂蟹矫娓奖?，同時(shí)，可以避免一些人為可控交通事故的發(fā)生。無(wú)人駕駛小車通過(guò)普通攝像頭和深度攝像頭對(duì)紅綠燈進(jìn)行跟蹤識(shí)別，結(jié)合激光雷達(dá)對(duì)一些路況進(jìn)行檢測(cè)并做出判斷和控制小車的制動(dòng)，從而讓人們交通出行更加安心。

1無(wú)人駕駛智能小車介紹

隨著生活水平的不斷提高，私家車已經(jīng)成為家家戶戶出門必要的工具之一。與自行車相比，私家車有不少優(yōu)點(diǎn)，例如速度快，乘坐人員多等。但是新聞中也有許多因?yàn)樗緳C(jī)疲勞駕駛，釀成的悲劇。如果能利用現(xiàn)有的科技手段，有效監(jiān)控紅綠燈或突發(fā)意外，輔助或者代替司機(jī)駕駛，紅燈停綠燈行，禮讓行人。規(guī)避了絕大多數(shù)可能產(chǎn)生的意外，為人們生活工作提供安全保障。而目前只有個(gè)別城市的公交車擁有無(wú)人駕駛技術(shù)（楊艷明,高增桂,張子龍,沈悅,王林軍.無(wú)人駕駛技術(shù)發(fā)展對(duì)策研究[J].中國(guó)工程科學(xué),2018,20(06):101-104），而這樣的線路還很少，并沒(méi)有普及。如果能夠從根本上解決這樣的交通問(wèn)題，能給我們的生活帶來(lái)許多便利。無(wú)人駕駛小車的影響可能即將深遠(yuǎn)的影響我們生活的每一個(gè)部分。無(wú)人駕駛汽車的先進(jìn)算法（郭麗芳,游雪輝,蘇志鑫,鄒家偉,鄒何.無(wú)人駕駛智能車導(dǎo)航定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].中國(guó)管理信息化,2019,22(18):174-176）會(huì)使高速公路容納汽車的能力更強(qiáng)。貨車與貨車直接交換信息內(nèi)容，比司機(jī)在擁堵的路上使用喇叭互相溝通交流所使用的時(shí)間更短。這兩方面能大幅的防止高速公路上汽車出現(xiàn)擁擠的情況。無(wú)人駕駛汽車對(duì)于停放控制展開(kāi)了優(yōu)化，比如制動(dòng)、加快等等方面，那對(duì)汽車提升柴油機(jī)管理效率、減少污液排放有踴躍的作用。無(wú)人駕駛中，我們運(yùn)用上了結(jié)合雷達(dá)實(shí)地三維建模（李炯,張志超,趙凱,何濱兵,徐友春.城市環(huán)境多激光雷達(dá)融合的障礙物檢測(cè)與跟蹤[J].中國(guó)機(jī)械工程2019,11(27):1-16）的視頻處理技術(shù)（王昊,關(guān)豪,王鵬飛,張映宏.基于ROS系統(tǒng)的攝像頭循跡小車設(shè)計(jì)[J].信息技術(shù)與信息化,2019(02):96-98+103），這將大大地提高了小車的性能，當(dāng)然也需要多學(xué)科中使用的傳感器、執(zhí)行器和計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制。對(duì)于無(wú)人駕駛的研究（郭麗芳,游雪輝,蘇志鑫,鄒家偉,鄒何.無(wú)人駕駛智能車導(dǎo)航定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].中國(guó)管理信息化,2019,22(18):174-176）亦應(yīng)是對(duì)于這些技術(shù)的積攢。

2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

我們考慮到自動(dòng)駕駛小車會(huì)經(jīng)常遇到復(fù)雜多變的情況,所以就想到了使用ROS機(jī)器人來(lái)實(shí)現(xiàn)，再配合深度攝像頭、普通攝像頭和雷達(dá),以此來(lái)應(yīng)付復(fù)雜多變的情況。因?yàn)橐M(jìn)行圖像處理（胡春旭.ROS機(jī)器人開(kāi)發(fā)實(shí)踐[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2018(5)）的數(shù)據(jù)比較多，所以我們就采用了工控機(jī)而不是樹(shù)莓派，工控機(jī)所采用的英特爾i3處理器保證了處理數(shù)據(jù)的流暢性，再將處理好的數(shù)據(jù)發(fā)送給驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)四個(gè)電機(jī)來(lái)控制小車。首先使用的是雷達(dá)，通過(guò)雷達(dá)對(duì)于周邊環(huán)境進(jìn)行讀取，再使用SLAM算法（陳慶偉,李民東,羅川,周軍,皇攀凌,李蕾.視覺(jué)SLAM中圖像特征點(diǎn)提取與匹配算法研究[J].現(xiàn)代制造工程,2019(10):135-139+134）展開(kāi)數(shù)據(jù)的妥善處理，之后完成空間分析模型的構(gòu)建。其次我們的小車還配備了深度攝像頭，其原理類似于人眼，能夠了利用視差進(jìn)行三維的檢測(cè)（王昊,關(guān)豪,王鵬飛,張映宏.基于ROS系統(tǒng)的攝像頭循跡小車設(shè)計(jì)[J].信息技術(shù)與信息化,2019(02):96-98+103），因此我們用深度攝像頭來(lái)對(duì)環(huán)境進(jìn)行三維的檢測(cè)，以此來(lái)輔助雷達(dá)進(jìn)行更加準(zhǔn)確的建模，保證了準(zhǔn)確性。最后是使用普通的攝像頭對(duì)交通信號(hào)的信息獲取，通過(guò)OpenCV來(lái)獲取數(shù)據(jù),再將數(shù)據(jù)發(fā)送給工控機(jī)，工控機(jī)再將處理好的數(shù)據(jù)通過(guò)ROS傳輸給驅(qū)動(dòng)板以此來(lái)完成自動(dòng)駕駛。

3軟件設(shè)計(jì)

我們要想做到交通信號(hào)的獲取與判斷，就要首先使用普通攝像頭對(duì)信號(hào)燈圖像進(jìn)行獲取，在使用OpenCV中的cvtColor函數(shù)對(duì)顏色進(jìn)行獲取與判斷將判斷后的結(jié)果轉(zhuǎn)換為ROS能讀懂的數(shù)據(jù)通過(guò)publisher話題通信機(jī)制（胡春旭.ROS機(jī)器人開(kāi)發(fā)實(shí)踐[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2018(5)）將結(jié)果發(fā)送給小車，以此完成紅燈黃燈停，綠燈行的功能，系統(tǒng)總體流程如圖1所示。

4總結(jié)

本文大致講解了基于ROS系統(tǒng)的無(wú)人駕駛小車的設(shè)計(jì)，分析解釋了攝像頭識(shí)別模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、雷達(dá)檢測(cè)模塊在該小車功能上的運(yùn)用，以及小車對(duì)所捕捉圖像的處理。無(wú)人駕駛智能小車的使用首先會(huì)選擇在交通道路較為寬敞且交通系統(tǒng)較為完善的地方進(jìn)行。設(shè)計(jì)將會(huì)考慮所在道路的信號(hào)干擾方面進(jìn)行優(yōu)化，盡量避免小車因外界不確定因素而受到干擾而進(jìn)行誤判。對(duì)此，將會(huì)針對(duì)不同的交通路況進(jìn)行小車的測(cè)試，從而使無(wú)人駕駛的智能小車能夠廣泛運(yùn)用于現(xiàn)實(shí)交通中。

作者:曾仕峰 吳錦均 葉智文 葉妙欣 賴怡雯 丁凡 單位:韶關(guān)學(xué)院