[发明专利]一种基于人工智能的自动驾驶车速控制系统

权利要求书

1.一种基于人工智能的自动驾驶车速控制系统，其特征在于：

所述系统包括车速传感器、摄像头、雷达传感器、无线通信模块、网络服务器、车载计算机和车速控制器；其中车速传感器、摄像头、雷达传感器、无线通信模块、车载计算机和车速控制器均设于车辆上；所述车速传感器用于获取车辆实时车速v并传输至车载计算机；所述摄像头和雷达传感器用于获取车辆环境信息并传输至车载计算机；所述无线通信模块用于实现车载计算机与网络服务器之间的数据传输；所述车载计算机用于根据所述实时车速v、车辆环境信息及网络服务器提供的道路环境信息，使用神经网络算法计算出车辆所需车速，并发送车速命令给车速控制器；所述车速控制器用于根据车载计算机提供的车速命令控制车速；

其中，所述神经网络算法为经遗传算法优化后的神经网络算法，具体包括：

步骤1.基于历史实时车速、历史车辆环境信息、历史道路环境信息及历史所需车速获取神经网络算法的训练样本；

步骤2.将训练样本进行归一化处理；随机初始化神经网络算法的权值与阈值；将归一化的历史实时车速、历史车辆环境信息、历史道路环境信息作为神经网络算法输入层的神经元；基于神经网络算法的权值与阈值产生遗传算法的个体；所述个体按预设规则形成遗传算法的两个以上的种群作为下一代种群使用；初始化遗传算法的种群；获取归一化后的历史所需车速；

步骤3.进行种群适应度计算，判断此时种群适应度计算是否符合第一预设条件，符合则进入步骤5，否则进入步骤4；

步骤4.个体适应度计算，选择适应度符合第二预设条件的个体插入到未使用过的下一代种群中；在所述下一代种群中进行交叉及变异，从而产生新的种群；进入步骤3进行新的种群适应度计算；

步骤5.输出此时的权值与阈值作为神经网络算法的权值与阈值。

2.如权利要求1所述的一种基于人工智能的自动驾驶车速控制系统，其特征在于：所述摄像头包括分别安装在车辆前后左右四个方位的双目摄像头，所述车辆环境信息包括车辆前后左右四个方向的影像数据。

3.如权利要求2所述的一种基于人工智能的自动驾驶车速控制系统，其特征在于：所述雷达传感器至少有一个，用于获取车辆与前方障碍物的距离数据并传输至车载计算机，所述车辆环境信息还包括所述距离数据。

4.如权利要求3所述的一种基于人工智能的自动驾驶车速控制系统，其特征在于：所述道路环境信息包括车辆所在路段的交通数据、天气数据。

5.如权利要求4所述的一种基于人工智能的自动驾驶车速控制系统，其特征在于：所述车载计算机根据实时车速v、车辆环境信息及网络服务器提供的道路环境信息计算出车辆所需车速包括：基于所述四个方向的影像数据中获取四个方向内障碍物与车辆的间距s1、s2…s4，基于所述影像数据获取行车能见度j，基于所述距离数据获取车辆与前方障碍物的距离s5，基于交通数据获取当前车道拥堵度d及当前车道曲率q，基于天气数据获取当前天气参数t，并将v、s1、s2…s5、j、d、q、t作为神经网络算法的输入层神经元，所述神经网络算法的输出层神经元为车辆所需车速v_s。

6.如权利要求5所述的一种基于人工智能的自动驾驶车速控制系统，其特征在于：所述训练样本具体包括历史实时车速v'、基于历史影像数据获取的四个方向内障碍物与车辆的历史间距s'1、s'2…s'4、历史行车能见度j'、基于雷达传感器获取的车辆与前方障碍物的历史距离s'5、历史车道拥堵度d'、历史车道曲率q'、历史天气参数t'；神经网络算法的输入层设置10个神经元用于分别接受以上10类训练样本，神经网络算法输出层神经元的期望值为历史所需车速v′_s。

7.如权利要求6所述的一种基于人工智能的自动驾驶车速控制系统，其特征在于：所述归一化处理包括依据下列式子获取归一化后的值：

其中G'为训练样本归一化后的值，g为待归一化样本的值，g_min为同类型训练样本中的最小值；g_max为同类型训练样本中的最大值。

8.如权利要求7所述的一种基于人工智能的自动驾驶车速控制系统，其特征在于：所述第二预设条件为：将个体按适应度由小到大排列，将前x位个体直接插入到下一代种群，其中x为经验参数。