導(dǎo)語：無人駕駛系統(tǒng)設(shè)計(jì)思考一文來源于網(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)及編程分析探索無人駕駛小車技術(shù)以及其實(shí)用性。此無人駕駛小車能夠使人們在交通出行方面更方便，同時，可以避免一些人為可控交通事故的發(fā)生。無人駕駛小車通過普通攝像頭和深度攝像頭對紅綠燈進(jìn)行跟蹤識別，結(jié)合激光雷達(dá)對一些路況進(jìn)行檢測并做出判斷和控制小車的制動，從而讓人們交通出行更加安心。

1無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。而目前只有個別城市的公交車擁有無人駕駛技術(shù)（楊艷明,高增桂,張子龍,沈悅,王林軍.無人駕駛技術(shù)發(fā)展對策研究[J].中國工程科學(xué),2018,20(06):101-104），而這樣的線路還很少，并沒有普及。如果能夠從根本上解決這樣的交通問題，能給我們的生活帶來許多便利。無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部分。無人駕駛汽車的先進(jìn)算法（郭麗芳,游雪輝,蘇志鑫,鄒家偉,鄒何.無人駕駛智能車導(dǎo)航定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].中國管理信息化,2019,22(18):174-176）會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。無人駕駛汽車對于停放控制展開了優(yōu)化，比如制動、加快等等方面，那對汽車提升柴油機(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)融合的障礙物檢測與跟蹤[J].中國機(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)時控制。對于無人駕駛的研究（郭麗芳,游雪輝,蘇志鑫,鄒家偉,鄒何.無人駕駛智能車導(dǎo)航定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].中國管理信息化,2019,22(18):174-176）亦應(yīng)是對于這些技術(shù)的積攢。

2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

我們考慮到自動駕駛小車會經(jīng)常遇到復(fù)雜多變的情況,所以就想到了使用ROS機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)，再配合深度攝像頭、普通攝像頭和雷達(dá),以此來應(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)動板驅(qū)動四個電機(jī)來控制小車。首先使用的是雷達(dá)，通過雷達(dá)對于周邊環(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（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對環(huán)境進(jìn)行三維的檢測，以此來輔助雷達(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交通信號的信息獲取，通過OpenCV來獲取數(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ROS傳輸給驅(qū)動板以此來完成自動駕駛。

3軟件設(shè)計(jì)

我們要想做到交通信號的獲取與判斷，就要首先使用普通攝像頭對信號燈圖像進(jìn)行獲取，在使用OpenCV中的cvtColor函數(shù)對顏色進(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publisher話題通信機(jī)制（胡春旭.ROS機(jī)器人開發(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)的無人駕駛小車的設(shè)計(jì)，分析解釋了攝像頭識別模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、雷達(dá)檢測模塊在該小車功能上的運(yùn)用，以及小車對所捕捉圖像的處理。無人駕駛智能小車的使用首先會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)將會考慮所在道路的信號干擾方面進(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。對此，將會針對不同的交通路況進(jìn)行小車的測試，從而使無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