[发明专利]无人车环境感知系统

说明书

本发明公开了一种无人车环境感知系统，包括用于检测无人车周围第一距离范围内的是否存在障碍物的第一检测系统、用于采集无人车周围第二距离范围内运动目标的方位信息的第二检测系统、用于以周转扫描方式采集无人车周围第三距离范围内设定角度范围内图像信息的第三检测系统，其中，第三距离大于第二距离且第二距离大于第一距离。其实现了多距离多层次的环境感知，且第一检测系统用于检测短距离范围内是否存在障碍物，以进行防碰撞预警，第二检测系统用于检测中距离范围内的运动目标的方位信息，利于高速行驶过程中的运动障碍物的检测及防碰撞预警，第三检测系统用于远距离窄视角的图像检测，利于远程遥控及特定目标的锁定监测。

技术领域

本发明涉及无人车控制领域，特别地，涉及一种无人车环境感知系统。

背景技术

无人车为了实现其无人驾驶的目的，环境感知能力是关键。环境感知系统通过多种传感器进行周边环境参数的采集、处理、语义表达等工作。通过采集和分析环境的参数，可以提供周围环境语义级别的表达，是自动控制器的重要输入参数。

用于环境感知的传感器按照原理可以分为视觉传感器、激光传感器、微波传感器、超声波传感器四类。视觉传感器通过机器视觉获取车辆周边环境二维或三维图像信息，通过图像分析识别技术对行驶环境进行感知。激光传感器通过激光雷达获取车辆周边环境二维或三维距离信息，通过距离分析识别技术对行驶环境进行感知。激光传感器根据扫描的激光线数又可分为单线、4线、8线、16线、32线和64线等多种。微波传感器和超声波与激光传感器类似，也是获取距离信息。

目前的主流的环境感知方案根据主传感器可以分为两类：激光雷达类和机器视觉类。激光雷达主要是通过发射激光束，来探测目标的位置、速度等特征量。车载激光雷达普遍采用多个激光发射器和接收器，建立三维点云图，从而达到实时环境感知的目的。从当前车载激光雷达来看，机械式的多线束激光雷达是主流方案。激光雷达的优势在于其探测范围更广，探测精度更高。但是，激光雷达的缺点也很明显：在雨雪雾等极端天气下性能较差；采集的数据量过大；十分昂贵。

机器视觉类的环境感知系统更加符合人对世界的理解，并且视觉产品的成本低，可以大量安装；但是目前没有一个很好的机器视觉类的环境感知算法；并且对环境的适应能力不强，在雨雪天气和夜晚效果会受到影响。

而无人驾驶作为今后能够取代人工驾驶的技术，其必须要具有一套能够全天候、多距离工作的环境感知系统。这是单纯的激光雷达方案和机器视觉方案无法满足的。

发明内容

本发明提供了一种无人车环境感知系统，以解决现有的无人车环境感知受限于传感器的工作范围且无法满足多距离、全天候、360度监测需求的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种无人车环境感知系统，包括用于检测无人车周围第一距离范围内的是否存在障碍物的第一检测系统、用于采集无人车周围第二距离范围内运动目标的方位信息的第二检测系统、用于以周转扫描方式采集无人车周围第三距离范围内设定角度范围内图像信息的第三检测系统，其中，第三距离大于第二距离且第二距离大于第一距离。

进一步地，还包括与第一检测系统、第二检测系统及第三检测系统均通信连接的处理器，处理器用于接收第一检测系统、第二检测系统及第三检测系统中至少一种检测信息并生成用于控制无人车的指令。

进一步地，第一检测系统包括布置于无人车车身周围的多个超声波雷达，多个超声波雷达经超声波控制器连接处理器。

进一步地，处理器上配置用于根据多个超声波雷达反馈的障碍物检测信息生成防碰撞预警指令的第一处理模块。

进一步地，第二检测系统包括用于采集无人车周围多个运动目标的三维点云的多线激光雷达和/或用于获取无人车周围运动目标的方位信息的多个毫米波雷达。