[发明专利]全天候作业的无人驾驶运输车环境感知系统及方法

说明书

本发明提供了一种全天候作业的无人驾驶运输车环境感知系统及方法，属于无人驾驶的技术领域；所述系统包括斜角对置的激光感知系统、环绕周车的超声波感知系统、环绕周车的毫米波雷达系统、环绕周车的相机系统、车顶安装的天线定位系统、数据通讯系统和多源异构环境感知融合系统；分别通过激光感知系统、超声波感知系统、毫米波感知系统以及相机系统建立相应的二维栅格地图，结合天线定位系统接收的高精度定位信息及航向测量信息和数据通讯系统获取的路侧和基站的预处理通讯信息，最后经多源异构环境感知融合系统将获取的二维栅格地图、高精度定位信息及航向测量信息，以及预处理通讯信息进行决策级融合，以获得全天候环境感知功能的二维融合栅格地图。

技术领域

本发明属于无人驾驶的技术领域，具体地涉及一种全天候作业的无人驾驶运输车环境感知系统及方法。

背景技术

由于无人驾驶运输车辆有望可以降低作业强度、降低作业风险和提高作业效率，该技术产业化发展正如火如荼。作为无人驾驶运输车实现的重要环节，环境感知技术也取得了突破性的进展。但是，受限于单个传感器探测能力的限制和环境因素(雨雾、光照等)的制约，现有环境感知技术还没有实现全天候环境的感知功能，导致无人驾驶运输车仅能在部分场景下使用，从而限制了无人驾驶运输车的适用范围。

因此，如何实现无人驾驶运输车的全天候环境感知功能是一个亟待解决的研究课题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种全天候作业的无人驾驶运输车环境感知系统及方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种全天候作业的无人驾驶运输车环境感知系统，其包括激光感知系统、超声波感知系统、毫米波感知系统、相机系统、天线定位系统、数据通讯系统和多源异构环境感知融合系统；

所述激光感知系统，包括对角设置的激光雷达，其用于实现路沿识别、可通行区域提取以及障碍物聚类，并建立二维激光栅格地图；

所述超声波感知系统，包括环绕周车设置的超声波雷达，其用于实现可通行区域提取及障碍物聚类，并建立与所述二维激光栅格地图同坐标轴的二维超声波栅格地图；

所述毫米波感知系统，包括环绕周车设置的毫米波雷达，其用于实现可通行区域提取及障碍物聚类，并建立与所述二维激光栅格地图同坐标轴的二维毫米波栅格地图；

所述相机系统，包括环绕周车设置的视觉相机，其用于实现路沿识别、可通行区域提取以及障碍物聚类，并建立与所述二维激光栅格地图同坐标轴的二维相机栅格地图；

所述天线定位系统，包括车顶设置的天线，其用于实现接收定位信息和航向测量信息；

所述数据通讯系统，用于实现路侧和基站发布的信息与车载传感器信息采用并集运算以进行特征融合，并实时对外发布车辆感知的环境信息；

所述多源异构环境感知融合系统，用于将车载的所述激光感知系统、所述超声波感知系统、所述毫米波感知系统、所述相机系统、所述天线定位系统和所述数据通讯系统的传感信息采用并集运算以进行决策级融合，以获得全天候感知、覆盖和跨尺度交互的环境信息。

相比现有技术，本发明系统的有益效果为：分别通过激光感知系统、超声波感知系统、毫米波感知系统以及相机系统建立相应的二维栅格地图，结合天线定位系统接收的高精度定位信息及航向测量信息和数据通讯系统获取的路侧和基站的预处理通讯信息，最后经多源异构环境感知融合系统将获取的二维栅格地图、高精度定位信息及航向测量信息，以及预处理通讯信息进行决策级融合，以获得全天候环境感知功能的二维融合栅格地图。

较佳地，所述天线定位系统用于接收北斗定位、GPS、格洛纳兹、伽利略定位系统和UWB的差分厘米级定位信息。

较佳地，所述数据通讯系统采用专用短程通信、长期演进的车辆通信、Wifi通信和5G通信中的任一种进行数据通信。