[发明专利]基于高速公路的自动驾驶系统

说明书

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，具体涉及一种基于高速公路的自动驾驶系统。

背景技术

受益于处理器芯片、深度学习技术和传感器技术的快速进步，自动驾驶研究得到了快速发展。很多整车厂、零部件供应商、互联网企业和科研院所都相继推出了自动驾驶样车或自动驾驶系统，如谷歌的无人驾驶样车、百度的百智自动驾驶样车、日产的drive pilot 1.0自动驾驶系统等。相关技术中的自动驾驶系统，存在以下问题：传感器采用了激光雷达感知驾驶环境，但现阶段激光雷达价格昂贵、且不易集成到车体、影响造型；同时并未将感知融合、路径规划、决策控制等系统整合至一个控制器中，需要多个工控机或多个控制器共同完成自动驾驶控制功能，系统尺寸大、功耗大，抗震性能等并不能符合车规要求，不易商业化和量产。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种集成度高、成本低廉且易于量化生产的基于高速公路的嵌入式集成自动驾驶控制器。

本发明的技术方案为，包括：

传感器：用于获取交通标志道路信息和障碍物信息，并发送给自动驾驶控制器；

定位模块：用于根据GPS惯导和高精度地图信息计算出自车的绝对位置信息和洗车绝对位置附近的高精度地图信息，并发送给自动驾驶控制器；

人机交互模块：用于接收驾驶员指令，以及显示自动驾驶过程中的车辆状态信息、道路环境感知信息、自动驾驶系统相关信息；

自动驾驶控制器：用于接收传感器发送的交通标志道路信息和障碍物信息，并与定位模块发送的高精度地图信息进行融合，建立车辆行驶局部环境地图，根据人机交互模块中驾驶员设置的起点和终点，在多传感器信息融合模块建立的车辆行驶局部环境地图上，规划满足交通规则和安全性要求的局部行驶路线，最后根据所述局部行驶路线对车辆执行模块发送控制指令；

车辆执行模块：用于接收所述自动驾驶控制器发送的控制指令，执行相应的动作。

进一步的，所述传感器包括单目相机，所述单目相机用于接收交通标志道路信息，所述交通标志道路信息至少包括交通标志信息、交通信号灯信息、车道线信息、道路边沿信息、道路引导信息。

进一步的，所述传感器包括立体相机、前向长距毫米微波雷达和四角中距毫米微波雷达，所述立体相机、所述前向长距毫米微波雷达和所述四角中距毫米微波雷达用于接收障碍物信息，所述障碍物信息至少包括行人信息、车辆信息、其他障碍物信息。

进一步的，所述单目相机和立体相机安装于车内后视镜后方。

进一步的，所述前向长距毫米波雷达安装于车辆前保险杠中央，所述四角中距毫米波雷达包括前左角中距毫米波雷达、前右角中距毫米波雷达、后左角中距毫米波雷达、后右角中距毫米波雷达，并分别安装于前后保险杠两侧位置。

进一步的，所述自动驾驶控制器包括集成于一个可编辑门阵列的自动驾驶感知单元、车辆纵横向动作控制模块、驾驶模式切换控制模块和人机交互控制模块，所述可编辑门阵列包含有可至少与传感器、定位模块进行数据交互的数据传输接口，可向车辆执行模块发送控制指令的控制信号传输接口，以及与人机交互模块进行信号传输的人机交互接口；

所述自动驾驶感知单元用于通过数据传输接口收集交通标志道路信息和障碍物信息，与高精度地图、GPS惯导信息、车轮、车速信息进行融合生成局部行驶路径信息，并将所述局部行驶路径信息发送给车辆纵横向动作控制模块，将障碍物位置信息和自车位置信息发送给人机交互控制模块；

所述车辆纵横向动作控制模块用于接收所述局部行驶路径和人机交互控制模块发送的车辆自身姿态信息，通过控制信号传输接口对执行单元各模块发送控制指令；

所述驾驶模式切换控制模块用于监测人机交互控制模块输入，控制自动驾驶模式与人工驾驶模式切换，并将切换后的车辆自身姿态信息发送给车辆纵横向动作控制模块；

所述人机交互控制模块用于通过人机交互接口接收人机交互模块发送的控制指令，以及自动驾驶感知单元发送的障碍物位置信息和自车位置信息，并通过人机交互接口发送给人机交互模块显示输出。

进一步的，所述自动驾驶感知单元包括全局路径规划模块，所述全局路径规划模块用于接收人机交互模块中驾驶员设置的起点和终点，根据所述车辆融合定位模块发送的车辆位置信息完成包含行驶路线的自动驾驶行为全局路径规划。