[发明专利]一种基于全天候环境监测系统的无人驾驶感知方法

说明书

本发明涉及一种全天候环境监测的无人驾驶感知系统及感知方法，包括感知监测模块、数据预处理模块和数据决策融合模块；感知监测模块系统包括天气监控系统，环境感知系统，其中天气监控系统包括温度传感器、雨量传感器、光线传感器以及灰尘传感器；环境感知系统包括毫米波雷达、激光雷达、相机、超声雷达以及视觉传感器；数据预处理模对每个传感器获取的数据进行处理的，实现对不同传感器获取的不同数据单独处理转化；数据决策融合模块基于天气环境综合信息，形成对上述环境感知系统的传感器信息的选取决策机制，选取与天气环境相适应的传感器的信息，并对其进行多源信息融合，基于融合的信息调整车辆状态信息并发送到车辆控制系统。

技术领域

本发明涉及自动驾驶领域，具体涉及一种全天候环境监测的无人驾驶感知系统及感知方法。

背景技术

鉴于矿区昼夜连续不断作业的特点，并且矿区环境复杂，气候恶劣，为了保证无人驾驶矿用卡车可以支持全天候、不同天气状况下的正常跑车，矿区无人驾驶感知系统除了需要获取道路信息、周边行车环境信息还要获取光照情况以及天气状况，如雨雾、烟雾、雨雪等。基于道路信息、天气信息，就可以根据不同传感器属性选取合适的传感器进行感知信息获取，保证不同环境都有有效的传感器正常工作。

对不同天气的感知和识别也需要通过相应的传感器技术来实现。通常，晴天雨天的区分可以用雨量传感器探测出来，很多此类传感器也集成了温度、光线强度、雨雪等环境的识别；风速大小对车辆的正常运行影响较大，可以通过风速传感器来感知风速大小和方向，配合车辆运行状态，来区分车辆运动带来的风速还是外界环境带来的风速；浓雾会造成能见度降低，可通过摄像头、湿度和光线强度传感器等来识别；雪的探测在有些雨量传感器中以及集成，也可以通过摄像头、温度传感器配合探测；白天黑夜的感知，可以用光线强度传感器配合当地时间进行白昼区分。

无人驾驶技术在矿区已经进行开展和应用，并显现出一定效果。但是由于矿区环境复杂，天气恶劣，布置在矿车上的传感器会因温度失效或者环境状况导致无法获取周边行车信息，此外，现有技术信息稳定性和可靠性的不足，会导致无法满足无人驾驶矿卡行车感知需求以及安全流畅地作业。

发明内容

针对现有技术信息稳定性和可靠性不足的问题，本发明要设计一种能针对特定矿区环境的，能增加温度、雨量以及光线传感器对外界环境、天气状况进行测量，根据测量结果形成不同传感器在不同时段、不同天气状况下的综合利用的激光雷达和毫米波雷达等多传感器的无人驾驶感知系统。从而在恶劣矿区环境下，获取更全面的感知信息以及障碍物信息，使得行车环境信息更精准，保障整体行车过程中的安全性和流畅性。

本发明提出一种全天候环境监测的无人驾驶感知系统及感知方法，以实现无人驾驶矿用卡车对道路环境、行车环境、天气环境等整体环境进行感知监测，并充分利用有效信息，排除冗余信息的干扰。

一种全天候环境监测的无人驾驶感知系统，包括感知监测模块、数据预处理模块和数据决策融合模块；

感知监测模块系统包括天气监控系统，环境感知系统，其中天气监控系统包括温度传感器、雨量传感器、光线传感器以及灰尘传感器；环境感知系统包括毫米波雷达、激光雷达、相机、超声雷达以及视觉传感器；

数据预处理模对每个传感器获取的数据进行处理的，实现对不同传感器获取的不同数据单独处理转化；

数据决策融合模块基于天气监控系统得到的不同天气环境信息，形成对上述环境感知系统的传感器的选取决策机制，基于所述决策机制，选取与当前实时天气环境相适应的环境感知系统传感器的信息，并对其进行多源信息融合，基于所述融合信息调整车辆状态信息，包括位置、方向、车速信息并发送到车辆控制系统。

一种基于上述感知系统的感知方法，具体步骤如下：