本發(fā)明屬于車輛智能導(dǎo)航，具體是指基于多傳感器信號源的車輛智能導(dǎo)航系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著科技的飛速發(fā)展和汽車工業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型，車輛導(dǎo)航系統(tǒng)作為現(xiàn)代汽車的重要組成部分，正經(jīng)歷著從傳統(tǒng)導(dǎo)航向智能導(dǎo)航的深刻變革；

2、但現(xiàn)有多傳感器信號源的車輛智能導(dǎo)航系統(tǒng)還存在一定的缺陷，現(xiàn)有的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)主要依賴于gps信號進(jìn)行定位和導(dǎo)航，然而，這種單一依賴gps信號的方式在某些特定環(huán)境下，如隧道、城市高樓密集區(qū)等，容易受到信號遮擋和干擾，導(dǎo)致定位精度下降，甚至完全失去導(dǎo)航能力，從而給駕駛者帶來諸多不便和安全風(fēng)險，為此，提出基于多傳感器信號源的車輛智能導(dǎo)航系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供基于多傳感器信號源的車輛智能導(dǎo)航系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：基于多傳感器信號源的車輛智能導(dǎo)航系統(tǒng)，包括光電傳感模塊、距離傳感模塊、信號處理模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊、回差控制模塊、微處理器模塊和用戶交互模塊；

3、所述光電傳感模塊包括兩個夾角布置的光電傳感器，用于采集不同方向的光值；

4、所述距離傳感模塊用于實時監(jiān)測車輛與障礙物之間的距離；

5、所述信號處理模塊使用可編程控制器對光電傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計算光值差值并判斷最佳光源方向；

6、所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊用于根據(jù)控制器輸出的指令調(diào)整車輛的方向；

7、所述回差控制模塊用于減少伺服電機(jī)快速定位后的擺動現(xiàn)象；

8、所述微處理器模塊用于接收光電傳感器數(shù)據(jù)和運行預(yù)設(shè)算法，并向伺服電機(jī)發(fā)出精準(zhǔn)控制指令；

9、所述用戶交互模塊用于提供人機(jī)交互界面。

10、其中，所述當(dāng)系統(tǒng)運行時，兩個光電傳感器分別實時采集所在方向的光值，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至信號處理模塊，數(shù)據(jù)采集頻率根據(jù)應(yīng)用場景設(shè)定。

11、其中，所述將傳感器安裝在車輛的關(guān)鍵位置，系統(tǒng)啟動時，對距離傳感器進(jìn)行初始化設(shè)置，包括校準(zhǔn)零點、設(shè)定測量范圍和調(diào)整靈敏度，距離傳感器以固定頻率發(fā)射信號，并接收反射信號，根據(jù)信號的往返時間計算車輛與障礙物之間的距離，公式為：

12、

13、其中d是距離，c是信號傳播速度，t是信號往返的時間。

14、其中，所述信號處理模塊通過接口從光電傳感器接收實時采集的光值數(shù)據(jù)，對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步預(yù)處理，去除噪聲和校正傳感器誤差，設(shè)采集的光值為v1和v2，計算v1和v2的差值δv，公式為：

15、δv＝v1-v2；

16、根據(jù)光值差值δv的符號和大小判斷光源的方向，判斷如下：

17、a1：若δv＞0，則左側(cè)傳感器采集到的光值較大，光源偏向左側(cè)；

18、a2：若δv＜0，則右側(cè)傳感器采集到的光值較大，光源偏向右側(cè)；

19、a3：若δv接近零，則車輛已對準(zhǔn)光源方向。

20、其中，所述系統(tǒng)啟動時，對伺服電機(jī)進(jìn)行初始化操作，包括校準(zhǔn)零點位置、設(shè)定最大轉(zhuǎn)角范圍和調(diào)整響應(yīng)速度，執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊從信號處理模塊接收控制指令，指令內(nèi)容包括目標(biāo)方向的角度值或調(diào)整幅度，接收控制指令，伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動，帶動傳動裝置調(diào)整車輛的方向。

21、其中，所述分析伺服電機(jī)快速定位后出現(xiàn)擺動現(xiàn)象的原因，設(shè)定回差值，回差值表示在光源方向偏差小于某一閾值時，獲取光值差值δv與回差值對比判斷是否需要觸發(fā)調(diào)整動作。

22、其中，所述回差控制模塊，δv的絕對值大于回差值時，執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊根據(jù)信號處理模塊的指令調(diào)整車輛方向，δv的絕對值小于或等于回差值時，暫停調(diào)整動作，允許車輛在誤差范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。

23、其中，所述通信接口從光電傳感器接收實時采集的光值數(shù)據(jù)，對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，包括去除噪聲和校正傳感器誤差，加載預(yù)先設(shè)計好的算法到微處理器中。

24、其中，所述微處理器模塊，根據(jù)光源方向判斷結(jié)果，生成具體的控制指令，將控制指令通過通信接口發(fā)送至伺服電機(jī)。

25、其中，所述實時從信號處理模塊、光電傳感器和其他相關(guān)模塊獲取數(shù)據(jù)，包括光源方向和光值差值，當(dāng)系統(tǒng)檢測到異常情況時，通過界面提供清晰的報警提示。

26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

27、1、本發(fā)明通過集成光電傳感模塊、距離傳感模塊等多個高精度傳感器，實現(xiàn)了對車輛周圍環(huán)境的全方位感知，光電傳感模塊利用兩個夾角布置的光電傳感器實時采集不同方向的光值，通過信號處理模塊的計算分析，能夠精確判斷最佳光源方向，從而指導(dǎo)車輛進(jìn)行精準(zhǔn)導(dǎo)航，距離傳感模塊實時監(jiān)測車輛與障礙物之間的距離，有效避免了碰撞風(fēng)險；

28、2、本發(fā)明通過可編程控制器進(jìn)行信號處理，具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和算法運行能力，系統(tǒng)能夠根據(jù)應(yīng)用場景的不同，靈活調(diào)整光電傳感器的數(shù)據(jù)采集頻率，確保數(shù)據(jù)的實時性和準(zhǔn)確性，微處理器模塊運行預(yù)設(shè)算法，能夠根據(jù)光源方向判斷結(jié)果生成具體的控制指令，并通過通信接口發(fā)送至伺服電機(jī)，實現(xiàn)車輛的智能導(dǎo)航；

29、3、本發(fā)明通過實時監(jiān)測車輛周圍環(huán)境，有效避免了碰撞等安全隱患，系統(tǒng)能夠根據(jù)光源方向判斷結(jié)果智能調(diào)整車輛方向，使車輛始終保持在最佳行駛路徑上，提高了行駛效率；

技術(shù)特征：

1.基于多傳感器信號源的車輛智能導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于：包括光電傳感模塊、距離傳感模塊、信號處理模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊、回差控制模塊、微處理器模塊和用戶交互模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多傳感器信號源的車輛智能導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于：所述當(dāng)系統(tǒng)運行時，兩個光電傳感器分別實時采集所在方向的光值，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至信號處理模塊，數(shù)據(jù)采集頻率根據(jù)應(yīng)用場景設(shè)定。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多傳感器信號源的車輛智能導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于：所述將傳感器安裝在車輛的關(guān)鍵位置，系統(tǒng)啟動時，對距離傳感器進(jìn)行初始化設(shè)置，包括校準(zhǔn)零點、設(shè)定測量范圍和調(diào)整靈敏度，距離傳感器以固定頻率發(fā)射信號，并接收反射信號，根據(jù)信號的往返時間計算車輛與障礙物之間的距離，公式為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多傳感器信號源的車輛智能導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于：所述信號處理模塊通過接口從光電傳感器接收實時采集的光值數(shù)據(jù)，對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步預(yù)處理，去除噪聲和校正傳感器誤差，設(shè)采集的光值為v1和v2，計算v1和v2的差值δv，公式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多傳感器信號源的車輛智能導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)啟動時，對伺服電機(jī)進(jìn)行初始化操作，包括校準(zhǔn)零點位置、設(shè)定最大轉(zhuǎn)角范圍和調(diào)整響應(yīng)速度，執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊從信號處理模塊接收控制指令，指令內(nèi)容包括目標(biāo)方向的角度值或調(diào)整幅度，接收控制指令，伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動，帶動傳動裝置調(diào)整車輛的方向。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多傳感器信號源的車輛智能導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于：所述分析伺服電機(jī)快速定位后出現(xiàn)擺動現(xiàn)象的原因，設(shè)定回差值，回差值表示在光源方向偏差小于某一閾值時，獲取光值差值δv與回差值對比判斷是否需要觸發(fā)調(diào)整動作。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多傳感器信號源的車輛智能導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于：所述回差控制模塊，δv的絕對值大于回差值時，執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊根據(jù)信號處理模塊的指令調(diào)整車輛方向，δv的絕對值小于或等于回差值時，暫停調(diào)整動作，允許車輛在誤差范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多傳感器信號源的車輛智能導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于：所述通信接口從光電傳感器接收實時采集的光值數(shù)據(jù)，對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，包括去除噪聲和校正傳感器誤差，加載預(yù)先設(shè)計好的算法到微處理器中。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多傳感器信號源的車輛智能導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于：所述微處理器模塊，根據(jù)光源方向判斷結(jié)果，生成具體的控制指令，將控制指令通過通信接口發(fā)送至伺服電機(jī)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多傳感器信號源的車輛智能導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于：所述實時從信號處理模塊、光電傳感器和其他相關(guān)模塊獲取數(shù)據(jù)，包括光源方向和光值差值，當(dāng)系統(tǒng)檢測到異常情況時，通過界面提供清晰的報警提示。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了基于多傳感器信號源的車輛智能導(dǎo)航系統(tǒng)，屬于車輛智能導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，包括光電傳感模塊、距離傳感模塊、信號處理模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊、回差控制模塊、微處理器模塊和用戶交互模塊，本發(fā)明通過集成光電傳感模塊、距離傳感模塊等多個高精度傳感器，實現(xiàn)了對車輛周圍環(huán)境的全方位感知，光電傳感模塊利用兩個夾角布置的光電傳感器實時采集不同方向的光值，能夠精確判斷最佳光源方向，從而指導(dǎo)車輛進(jìn)行精準(zhǔn)導(dǎo)航，距離傳感模塊實時監(jiān)測車輛與障礙物之間的距離，有效避免了碰撞風(fēng)險，通過實時監(jiān)測車輛周圍環(huán)境，有效避免了碰撞等安全隱患，系統(tǒng)能夠根據(jù)光源方向判斷結(jié)果智能調(diào)整車輛方向，使車輛始終保持在最佳行駛路徑上。

技術(shù)研發(fā)人員：曾浩原
受保護(hù)的技術(shù)使用者：曾浩原
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8