[实用新型]基于捷联惯导的高速公路自动驾驶系统

说明书

本实用新型涉及自动驾驶技术领域，特别地涉及一种基于捷联惯导的高速公路自动驾驶系统。本实用新型公开了一种基于捷联惯导的高速公路自动驾驶系统，包括设置在车辆上的自动驾驶模块、驾驶模式切换模块、故障检测模块、多媒体控制面板、卫星导航模块、捷联惯导模块、通信模块、整车控制器和周边环境感知模块以及分布设置在高速公路上的位置校准装置，所述驾驶模式切换模块、故障检测模块、多媒体控制面板、卫星导航模块、捷联惯导模块、通信模块、整车控制器和周边环境感知模块分别与自动驾驶模块连接。本实用新型大大提高了定位精度，减少对视觉传感器和雷达探测机构的依赖，提高自动驾驶的安全性。

技术领域

本实用新型属于自动驾驶技术领域，具体地涉及一种基于捷联惯导的高速公路自动驾驶系统。

背景技术

随着电子技术、图像识别技术、雷达探测技术和互联网技术等科学技术的进步，车辆自动驾驶开始走进人们的日常生活，如搭载Autopilot辅助驾驶技术的特斯拉轿车在某些特定场景下不需要驾驶员的干预即可实现自动驾驶，但不可否认的，该技术并不像特斯拉宣传的那么成熟，无论是在美国本土还是在中国国内，特斯拉都已因为系统识别问题发生多起碰撞事故，甚至危及到乘员生命安全。现有自动驾驶技术多是借助于单目相机、立体相机、激光雷达、毫米波雷达等对车辆周围环境的实时探测，通过GPS对车辆位置进行实时定位实现对车辆的自动驾驶控制。上述传感器虽然在大多数情况下能确定车辆周围的环境，但是在大雨或大雾等恶劣极端天气时，上述传感器的成像效果和探测效果将会大受影响，难以实现对周围环境实现准确探测，且GPS定位本身精度不够高，因而难以实现全天候的自动驾驶形态。即使在良好天气情况下，受障碍物形状和颜色的影响，上述视觉传感器和雷达探测装置也可能出现误判。因而如何实现车辆的精确定位并对车辆周围环境全天候准确探测成为自动驾驶技术发展的过程中一个不可回避的问题。

为了解决上述汽车自动驾驶系统的不足，虽然已经有人提出了一些方案，但是受限于汽车行驶过程中道路情况的复杂和天气变化的不确定性，仍然无法实现安全的自动驾驶，如公开专利CN107031600A，专利名称为“基于高速公路的自动驾驶系统”，公开了一种摒弃传统价格昂贵的激光雷达，根据GPS惯导和高精度地图计算出自车的绝对位置信息，并利用单目相机、立体相机、前向长距毫米波微雷达和四角中距毫米微波雷达检测车身周围环境信息，做成了一种嵌入式集成自动驾驶控制器，该系统虽然能对自车位置较为准确的定位，却并不能对周围车辆精确定位，在实际高速公路上高速行驶时，完全的自动驾驶仍有较高风险。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于捷联惯导的高速公路自动驾驶系统用以解决上述的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：基于捷联惯导的高速公路自动驾驶系统，包括设置在车辆上的自动驾驶模块、驾驶模式切换模块、故障检测模块、多媒体控制面板、卫星导航模块、捷联惯导模块、通信模块、整车控制器和周边环境感知模块以及分布设置在高速公路上的位置校准装置，所述驾驶模式切换模块、故障检测模块、多媒体控制面板、卫星导航模块、捷联惯导模块、通信模块、整车控制器和周边环境感知模块分别与自动驾驶模块连接，所述位置校准装置通过通信模块将车辆位置校准数据发送给自动驾驶模块，所述通信模块还与周边车辆的通信模块以及云服务器通信连接，所述整车控制器用于根据自动驾驶模块发送过来的操作指令控制车辆自动行驶，所述故障检测模块用于检测捷联惯导模块和周围环境感知模块的各传感器信号是否正常。

进一步的，所述位置校准装置在高速公路上的设置位置至少包括高速公路上的入口。

更进一步的，所述位置校准装置在高速公路上至少每隔50km设置一处。

更进一步的，所述位置校准装置通过激光雷达或者超声波雷达确定车辆的位置校准数据，并将位置校准数据传输给该车辆的自动驾驶模块。

进一步的，所述驾驶模式切换模块、故障检测模块、多媒体控制面板、卫星导航模块、捷联惯导模块、通信模块、整车控制器和周边环境感知模块分别通过CAN总线与自动驾驶模块连接。