[发明专利]一种基于V2X通信与双目视觉的协同局部路径规划方法

说明书

本发明请求保护一种基于V2X通信与双目视觉的协同局部路径规划方法。OBU通过双目前置摄像头、OBD设备和V2X通信获取车身信息和环境信息并传输给协同局部路径规划控制器；然后通过交通对象混合态势估计模型对交通对象状态进行状态预测，再通过多源数据融合算法将态势估计后的交通对象信息与交通规则进行时空数据融合，然后将融合后的交通数据通过坐标映射模型构建具有高可信度的交通路况地图，再结合自车车辆信息通过自车态势估计模型计算自车态势，然后通过改进局部路径规划算法计算出当前车辆最优平滑行驶路径；最后将该路径传输给OBU，并通过V2X广播给其他车辆。本方法结合视距和非视距的交通对象状态感知，提高了车辆环境感知、局部路径规划的准确性。

技术领域

本发明属于智能网联汽车与智能交通领域，涉及一种基于V2X通信与双目视觉的局部路径规划方法。

背景技术

随着我国车辆保有量的迅速增加，交通事故的数量也在不断增加，其中多数交通事故都是由于驾驶员操作不当而造成的。在紧急情况下，驾驶员需要一定的反应时间，且难以做出最优的决策，这都是导致交通事故发生的潜在性因素。因此，减少人为因素对交通事故的影响现在成为越来越受关注的问题。在发生事故之前，车辆能够自动采取相应的措施避免交通事故，这种车辆主动安全技术对于预防交通事故的发生具有非常重要的意义。局部路径规划是车辆主动安全的关键技术之一，传统的局部路径规划主要是通过车载传感器或者摄像头等车载设备获取到周围道路的交通环境信息；通过车载OBD等设备获得车辆的车身数据，比如转向灯、方向盘、速度、刹车等信息；然后应用某种算法规划出一条能够指引车辆规避障碍物，从而避免事故发生的路径，以达到车辆安全行驶的目的。然而，由于单个车辆对于环境的感知范围较小，且对环境的感知能力比较有限，在遮挡或者天气恶劣等特殊情况下，容易出现误判的情况，并且这种情况会给驾驶员带来极大的安全隐患。因此，如何增强汽车对于环境感知的可信度以及扩大车辆的感知范围是车辆局部路径规划问题中非常重要的部分。

随着通信技术的发展，智能车的发展也不断从车辆智能化推进到车辆的网联化，基于V2X的短距离通信在车联网中得到广泛的研究，如802.11p、LTE-V以及未来的5G通信，汽车与其他交通对象之间的通信变成了现实。V2X是一种车联网领域中的车辆与其他元素之间进行高可靠低时延的通信方式，主要包括V2V(Vehicle-to-Vehicle)、V2I(Vehicle-to-Infrastructure)、V2P(Vehicle-to-Pedestrian)和V2N(Vehicle-to-Network)。双目立体视觉是机器视觉的一种形式，基于视差原理使用两个摄像头从不同的位置获取视距内被测物体的两幅图像，通过计算图像对应点间的位置偏差，来获取物体三维几何信息的方法，从而准确定位物体的空间位置等信息。V2X通信可以获取车辆周围的交通对象的位置、速度、方向等信息，根据这些信息可以进行辅助安全相关的态势估计与决策分析。因此，结合双目视觉和V2X通信可以解决车辆视距内和非视距短距离交通对象的检测与识别，实现车辆辅助安全相关的信息处理与决策控制。

发明内容

本发明针对单个车辆对环境感知范围小、对环境感知信息可信度低、不能有效的检测出道路上的障碍物信息等问题。提出了一种提高车辆环境感知的准确性，从而提高局部路径规划的准确性和车辆行驶的安全性，有效的提高车辆对于道路环境感知信息的可信度的基于V2X通信与双目视觉的协同局部路径规划方法。本发明的技术方案如下：

一种基于V2X通信与双目视觉的协同局部路径规划方法，其通过车载终端OBU、路侧设备RSU、云服务器、移动终端、OBD设备、车辆中控设备、双目摄像头以及协同局部路径规划控制器来协同实现，路径规划方法具体包括以下步骤：

步骤1、车辆在行驶过程中，结合导航路径和车辆转向灯信息，触发协同局部路径规划算法工作，转入步骤2；

步骤2、车载终端OBU通过OBD设备和车辆中控设备采集本车车辆信息，通过双目摄像头检测道路边界信息以及障碍物信息；