[发明专利]一种港口车辆的自动驾驶系统及其方法在审

专利信息
申请号: 201810919578.5 申请日: 2018-08-14
公开(公告)号: CN108845579A 公开(公告)日: 2018-11-20
发明(设计)人: 张祖锋;殷嘉伦;张昌杰;李祎承;薛莹 申请(专利权)人: 苏州畅风加行智能科技有限公司
主分类号: G05D1/02 分类号: G05D1/02
代理公司: 天津创智天诚知识产权代理事务所(普通合伙) 12214 代理人: 陈昌娟
地址: 215131 江苏省苏州*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 决策信息 决策层 感知层 控制层 自动驾驶系统 数据传输层 港口车辆 环境信息 自动驾驶 集装箱 采集 漂移 车辆当前位置 道路位置 定位车辆 计算分析 目标检测 整体移植 北斗 发送 传输 行驶 港口
【权利要求书】:

1.一种港口车辆的自动驾驶系统,其特征在于,包括:

感知层,用于采集车辆当前位置周边的环境信息,并结合地图进行目标检测、识别和定位;

决策层,用于根据所述感知层采集的环境信息计算分析得到决策信息,并将决策信息传输给控制层;

控制层,用于根据接收到的所述决策信息控制所述车辆的运行,执行行驶任务;

数据传输层,用于接收决策层决策信息并将处理后的信息发送回决策层,实现自动驾驶车辆的统一调配;

所述感知层与决策层相连接,所述决策层与控制层相连接,所述决策层与数据传输层相连接。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶系统,其特征在于,所述感知层包括:

车载摄像装置,用于采集所述车辆周围与障碍物之间的距离及车辆周围驾驶环境的图像信息,并根据该图像信息检测车道线、行人及交通信号灯;

车载定位装置,用于获取所述车辆的位置信息;

车载探测装置,用于获取所述车辆在港口内所处环境的障碍物信息及所述车辆与障碍物之间的距离及障碍物的大小。

3.根据权利要求2所述的自动驾驶系统,其特征在于,所述车载摄像装置包括:

激光雷达,用于获取所述车辆与周围障碍物之间的距离;

车载摄像头,用于获取港口内车辆周围环境的图像信息;

Mobileye,用于根据所述车载摄像头获取的车辆周围环境的图像信息,检测车道线、交通信号灯与行人信息;

交换机,用于接收所述激光雷达和车载摄像头获取的车辆与障碍物之间的距离、障碍物大小和车辆周围环境的图像信息,并将所获取上述信息发送至决策层;

所述激光雷达安装在所述车辆的车顶中间,所述车载摄像头和Mobileye均安装在所述车辆的挡风玻璃前。

4.根据权利要求3所述的自动驾驶系统,其特征在于,所述车载定位装置包括:

北斗GPS双模接收机,用于获取港口内道路的经纬度信息;

惯性导航装置,用于获取所述车辆的运行姿态和运行速度,并将所述港口内道路的经纬度信息及车辆的运行姿态和运行速度的信息发送至决策层;

所述北斗GPS双模接收机安装在所述车辆的车顶。

5.根据权利要求4所述的自动驾驶系统,其特征在于,所述车载探测装置包括:

毫米波雷达,用于探测采集所述车辆与远距离障碍物之间的距离;

超声波雷达,用于探测采集所述车辆与近距离障碍物之间的距离;

CAN卡,用于接收所述毫米波雷达、超声波雷达采集的车辆与障碍物之间的距离信息,且用于接收所述Mobileye获取的车道线、交通信号灯与行人信息,并将上述信息传送至决策层;

所述毫米波雷达安装在所述车辆的车牌正上方,所述超声波雷达安装在所述车辆的外周,所述CAN卡安装在所述车辆内部。

6.根据权利要求5所述的自动驾驶系统,其特征在于:所述决策层包括工控机。

7.根据权利要求6所述的自动驾驶系统,其特征在于,所述数据传输层包括:

4G模块,用于接收并传送所述决策层的决策信息,

中央处理平台,用于接收处理所述决策信息,并对系统内的自动驾驶车辆统一调配,并将调配信息发送至所述控制层;

所述4G模块安装在所述车辆的内部。

8.根据权利要求7所述的自动驾驶系统,其特征在于:所述控制层包括自动驾驶控制器,用于控制所述车辆按照所述决策信息执行行驶任务,所述自动驾驶控制器用于控制方向盘、制动踏板、油门的运行。

9.根据权利要求8所述的自动驾驶系统,其特征在于:所述自动驾驶控制器安装在所述车辆的内部。

10.一种利用权利要求1-9中任意一项所述的自动驾驶系统的港口车辆的自动驾驶方法,其特征在于,当北斗GPS信号出现漂移时,包括以下步骤:

(1)预设路线:根据所述车辆的初始位置和目的地位置规划出预定行驶路线;

(2)环境感知:根据所述车载摄像装置、车载定位装置采集获取港口中静态障碍物及车辆识别信息,将所述识别信息传送至决策层;

(3)高精度定位:

(3-1)建立港口标签序列:将所述车载摄像装置、车载定位装置采集获取港口内障碍物的图像信息、障碍物与所述车辆的距离、港口内道路的经纬度信息作为标签元素,根据所述标签元素建立港口标签序列;

(3-2)图像匹配:根据车载摄像头实时采集所述车辆周围环境的图像信息,与所述港口标签序列中的标签元素进行匹配,得到车辆大体位置范围;

(3-3)距离信息匹配:根据车载探测装置实时采集港口内障碍物与所述车辆之间的距离,与所述港口标签序列中的距离标签元素比对,计算反推出所述车辆在港口道路中所处的准确位置;

(3-4)提取准确定位信息:根据所述步骤(3-2)中的准确位置与所述港口标签序列中的经纬度信息的标签元素比对,提取出所述车辆在标签序列中的精确经纬度,得到精确的定位信息;

(4)规划计算行驶路线:将所述精确的定位信息发送至决策层,经计算规划出车辆的行驶路径;

(5)控制与执行:根据规划行驶路径控制自动驾驶控制器运行,分别控制方向盘、制动踏板及油门实现车辆的行驶;

(6)中央调控:通过感知层获取车辆的当前状态,并将信息经由决策层发送至中央处理平台中,实现对平台内的自动驾驶车辆的统一调配。

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