[发明专利]一种智能驾驶系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于车辆自动驾驶技术领域，具体涉及一种智能驾驶系统及其控制方法。

背景技术

随着社会的发展和人们生活水平的提高，家用汽车数量正呈现井喷式的增长，据统计2013年中国汽车数量已达到1.8亿，大量的城市存在严重的交通拥堵，严重影响经济和社会的发展。

目前交通调度主要依赖交通信号，驾驶由驾驶员完成。在拥堵路段每个交通车辆都是一个独立的单元，车辆间协调主要靠驾驶员的经验来实现，一旦驾驶员存在经验不足、不遵守交通信号等情况，极易造成交通肇事，对本来已经拥堵不堪的交通无疑是雪上加霜。

自动驾驶技术(即无人驾驶)是指依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让计算机在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。

当前自动驾驶技术仍然处于试验阶段，之所以无法尽早进入实用阶段是因为行车环境过于复杂，当前的人工智能水平还无法达到人类感知复杂环境的水平。以Google公司的自动驾驶汽车为例，它包含的主要关键部件有GPS芯片、摄像头、雷达、高性能处理器等。其中GPS用于提供精确的地图信息，目前通过人工先行驾驶获取；摄像头和雷达相当于人的眼睛，用于感知汽车周围的环境，包括识别车道线、信号灯、周围障碍物等；高性能处理器用于处理GPS、摄像头、雷达等采集的信息并向油门、刹车、方向盘等执行部件发出指令。这种自动驾驶系统成本高，需要建立强大、精确的地图数据，目前仍存在着无法在雪地行驶、地图无法及时收录建筑物和道路改造、遇到施工和事故无法做出判断以及无法识别交警手势和语言等困难。机器所擅长的是简单的、确定的、重复的工作，不善于处理复杂的、不确定的、多变的工作。短期内机器无法达到人类所具有的感知和判断能力，无法独立应对驾驶过程中遇到的所有特殊情况。

另一方面，目前已在中高档汽车上实现的是类似定速巡航的装置，这种装置根据道路状况和汽车的行驶阻力调整供油量，使汽车始终保持在所设定的车速行驶，驾驶员无需操纵油门。这种装置一定程度上减少了驾驶员的工作量，减少了不必要的车速变化，节省了能源。但是这些装置的智能化水平并不高，驾驶员仍然需要集中注意力操作方向盘、刹车等部件。在导航信息准确、天气良好、车道线清晰、周围没有太多障碍物的情况下，当前的自动驾驶技术完全可以胜任驾驶工作，机器并没有充分承担起它可以胜任的工作。

发明内容

针对现有技术所存在的上述技术问题，本发明提供了一种智能驾驶系统及其控制方法，加快了自动驾驶技术的实用化进程，减轻了驾驶员的工作量和人工驾驶误操作的可能性。

一种智能驾驶系统，包括：

路况感知单元，用于获取车辆位置、路径规划、车道线和交通标志的图像以及周围障碍物的信息；

控制单元，用于接收路况感知单元获取得到的信息，并对这些信息进行处理进而对当前路况进行评估，从而根据评估结果确定车辆采用自动驾驶模式或人工驾驶模式，进而根据确定的行车模式对车辆进行驾驶控制；

执行单元，用于根据控制单元的控制指令，执行相应的操作。

所述的路况感知单元包括GPS导航仪、摄像头和雷达；所述的GPS导航仪用于车辆定位和路径规划；所述的摄像头用于采集车道线和交通标志的图像；所述的雷达用于检测周围障碍物信息，包括前车车距、后车车距、两边行人以及车辆的距离。

所述的控制单元包括：

接收处理模块，用于接收路况感知单元获取得到的信息，并对这些信息进行处理；

评估模块，用于根据处理后的信息对当前路况进行评估；

控制模块，用于根据评估结果确定车辆采用自动驾驶模式或人工驾驶模式，进而根据确定的行车模式对车辆进行驾驶控制，以向执行单元输出相应的控制指令。

所述的执行单元包括加速踏板、刹车踏板、档位和方向盘；所述的加速踏板用于控制油门开度或电机转速；所述的刹车踏板用于汽车减速和制动；所述的档位用于控制汽车前进后退以及行驶速度；所述的方向盘用于汽车转向。

优选地，系统还包括与控制单元连接的自动驾驶开关，用户可通过该开关手动启动或关闭自动驾驶模式。

优选地，所述的执行单元的各部件上安装有感应装置，当车辆处于人工驾驶模式时，若感应装置检测到驾驶员在一段时间内没有操作执行单元的部件，则系统打开自动驾驶开关，进而接管车辆进行自动驾驶并通过声光警示驾驶员；当车辆处于自动驾驶模式时，如果感应装置检测到驾驶员开始操作执行单元的部件，则系统关闭自动驾驶开关，将驾驶权交还给驾驶员。

上述智能驾驶系统的控制方法，包括如下步骤：