[发明专利]一种开放式自动驾驶系统

说明书

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，特别涉及一种开放式自动驾驶系统。

背景技术

人们的日常生活与“衣食住行”息息相关，尤其是其中的“行”，随着城市 化发展带来的人口高度集中化、人多地少的现状和交通产业升级的发展趋势，社 会对智能交通系统如何提供更加安全、高效和人性化的服务，提出了越来越高的 需求。其中的车辆自动驾驶，作为智能交通系统的一个关键组成部分，其初衷就 是安全、高效和以人为本，近年来已逐渐由实验走向实用。

但在自动驾驶发展如火如荼的同时，相对于导航、图像等个别自动驾驶子系 统的发展，自动驾驶系统总体架构方面的研究、应用和集成却稍显不足。

现有技术方案存在的问题和缺点：强调个别子系统或者技术层面的突破，而 系统集成方面的研究相对较少；同时自动驾驶涉及导航、通信、地图、图像、雷 达等多方面因素，由于所采用传感器、数据处理技术等方面的不同，自动驾驶系 统及其总体架构亦可千差万别，若系统功能过于求全，容易导致系统过于庞大， 难以实施；而采用部分成熟技术以搭建具有部分自动驾驶功能的系统时，由于缺 乏总体架构方面的考虑，亦容易造成系统频繁重构和升级困难等问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种开放式自动驾驶系统，该系统将 自动驾驶系统的体系结构自顶向下分为七个层次：分别为表现层、应用层、业务 层、数据层、通信层和感知层，可以获得自动驾驶系统建设中更明确和更便于实 施的解决方案信息。

本发明所采用的技术方案是：

一种开放式自动驾驶系统，该系统将自动驾驶系统的体系结构自顶向下分为 七个层次：分别为表现层、应用层、业务层、数据层、通信层和感知层；其中，

表现层，直接面向用户，用于根据实际需求进行自动驾驶系统的信息输入、 模式设定以及相应的信息输出；

应用层，包括自动驾驶子系统、高精度地图制作子系统、车流优化调度子系 统和数据挖掘子系统中的一种或多种，用于根据表现层所接收到的用户需求，提 供自动驾驶、高精度地图制作、车流优化调度和数据挖掘等方面的应用；

业务层，包括车辆定位子系统、导航子系统、雷达与图像数据处理子系统、 驾驶决策与车辆控制子系统和高精度地图更新子系统中的一种或多种，用于支撑 业应用层功能的实现并提供相关算法和数据处理业务；

数据层，用于自动驾驶系统相关数据的存储、更新和查询，相关数据包括定 位数据、安全驾驶地图数据、雷达数据、图像数据和驾驶日志数据；

通信层，为自动驾驶系统的不同模块提供通信接口实现层与层之间的实时通 信，同时集成有多种无线通信模块，用于实现不同用户之间系统级通信，包括卫 星通信、互联网通信和近场车联网络；

感知层，用于采集车辆周边实时环境信息，并通过通信层向数据层提供相应 的数据信息，该层子系统包括导航单元、主动探测单元和被动探测单元中的一种 或多种。

作为优选，所述表现层子系统包括车载仪表、手持移动终端、车载智能终端 和可穿戴设备。

作为优选，所述应用层中自动驾驶子系统用于实现自动巡航、自动跟车、自 动泊车和自动备车；高精度地图制作子系统，用于实现位置特征地图的制作、视 觉特征地图的制作和雷达特征地图的制作；所述车流优化调度子系统，用于实现 交通拥堵预警、车流联合优化调度；所述数据挖掘子系统，用于实现人类驾驶行 为学习、优化驾驶模型和用户风险评估。

作为优选，所述业务层中车辆定位子系统包括惯导定位、卫星定位、航迹定 位、视觉定位、雷达定位和临车协同定位；车辆导航子系统用于实现一次道路规 划和驾驶环境先验知识查询；雷达与图像处理子系统，用于实现地面标线检测、 交通标志识别、障碍物检测、行人与车辆检测和跟踪、盲点检测、车道权检测、 邻车行为学习；所述驾驶决策与车辆控制子系统，用于实现数据融合、二次路径 规划、轨迹匹配与车辆控制、司机驾驶行为学习和邻车协同驾驶；所述地图更新 子系统，用于实现轨迹特征地图更新、视觉特征地图更新、雷达地图更新、车道 信息和交通标志信息更新。

作为优选，所述感知层中导航子系统包括GPS、北斗、惯导；主动探测子系 统采用激光雷达、毫米波雷达、微波雷达或超声波雷达。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：