CN106527427A - 基于高速公路的自动驾驶感知系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动驾驶技术领域，具体涉及一种基于高速公路的自动驾驶感知系统。采集交通标志道路信息和障碍物信息，发送给视觉信号检测识别模块的传感器、对传感器发送的信息识别，生成第一交通标志道路标线信息和障碍物信息，并发送给多源信息融合模块的视觉信号检测识别模块、接收视觉信号检测识别模块发送的第一交通标志道路标线信息和第一障碍物信息，与来自高精地图的交通标志道路信息进行融合，将融合生成的车辆行驶局部环境信息发送给车辆的自动驾驶控制器和人机交互系统的多源信息融合模块。本发明成本低廉，易于集成，且能够生成车辆行驶局部环境信息，便于自动驾驶控制器和人机交互系统决策使用，从而大大的提高了感知系统的精度。
Description
技术领域
本发明涉及自动驾驶技术领域，具体涉及一种基于高速公路的自动驾驶感知系统。
背景技术
近年来，汽车自动驾驶技术发展迅猛。各大主机厂、互联网企业和科研院所纷纷投身其中，各种不同形式的自动驾驶样车和自动驾驶道路测试实验不断出现。在这些自动驾驶样车中，绝大部分环境感知系统都使用了激光雷达作为核心感知传感器，如谷歌、百度自动驾驶样车感知系统使用了Velodyne公司HDL-64E S2激光雷达、日产Pilot drive 1.0自动驾驶系统使用了4个激光雷达、奥迪的使用了1个激光雷达、丰田自动驾驶系统MobilityTeammate Concept使用了6向、96线的激光雷达，但目前激光雷达价格昂贵(如HDL-64E S2价值60万人民币)且激光雷达体积较大、且多采用机械扫描装置，这就造成了由激光雷达构成的自动驾驶环境感知系统成本过高且不易集成到车体，因此采用这种感知方式的自动驾驶系统很难量产和商业化。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种成本低廉、且能实现多元信息融合的基于高速公路的自动驾驶感知系统。
本发明的技术方案为，包括：
传感器：用于收集交通标志道路信息和障碍物信息，并将收集所得的交通标志道路信息和障碍物信息发送给视觉信号检测识别模块；
视觉信号检测识别模块：用于对传感器发送的交通标志道路信息和障碍物信息进行识别，至少生成第一交通标志道路标线信息和障碍物信息，并将所述第一交通标志道路标线信息和第一障碍物信息发送给多源信息融合模块；
多源信息融合模块：用于接收所述视觉信号检测识别模块发送的第一交通标志道路标线信息和第一障碍物信息，至少与来自高精地图的交通标志道路信息进行融合，并将融合生成的车辆行驶局部环境信息发送给车辆的自动驾驶控制器和人机交互系统。
进一步的，所述传感器包括单目相机，所述单目相机用于接收交通标志道路信息，所述交通标志道路信息至少包括交通标志信息、交通信号灯信息、车道线信息、道路边沿信息、道路引导信息。
进一步的，所述传感器包括立体相机、前向长距毫米微波雷达和四角中距毫米微波雷达，所述立体相机、所述前向长距毫米微波雷达和所述四角中距毫米微波雷达用于接收障碍物信息，所述障碍物信息至少包括行人信息、车辆信息、其他障碍物信息。
进一步的，所述视觉信号检测识别模块包括交通标志道路标线检测识别模块，所述交通标志道路标线检测识别模块用于接收所述单目相机发送的交通标志信息、交通信号灯信息、车道线信息、道路边沿信息和道路引导信息，并生成所述第一交通标志道路标线信息。
进一步的，所述视觉信号检测识别模块包括静、动态障碍物检测识别模块，所述静、动态障碍物检测识别模块用于接收所述立体相机发送的行人信息、车辆信息、其他障碍物信息，并生成所述第一障碍物信息。
进一步的，所述多源信息融合模块包括交通标志道路标线信息融合模块，所述交通标志道路标线信息融合模块用于接收所述交通标志道路标线检测识别模块发送的所述第一交通标志道路标线信息，并与所述来自高精地图的交通标志道路信息进行融合，生成所述第二交通标志道路标线信息。
进一步的，所述多源信息融合模块包括障碍物信息融合模块，所述障碍物信息融合模块用于接收所述静、动态障碍物检测识别模块发送的所述第一障碍物信息，并于所述前向长距毫米微波雷达发送的前向动态障碍物信息和所述四角中距毫米微波雷达发送的四周动态障碍物信息进行融合，生成第二障碍物信息。
进一步的，所述多源信息融合模块包括车辆行驶局部环境融合建模模块，所述车辆行驶局部环境融合建模模块接收所述第二交通标志道路标线信息和所述第二障碍物信息，并进行融合生成所述车辆行驶局部环境信息发送给车辆的自动驾驶控制器和人机交互系统。
进一步的，所述单目相机和立体相机安装于车内后视镜后方。
进一步的，所述前向长距毫米波雷达安装于车辆前保险杠中央，所述四角中距毫米波雷达安装于前后保险杠两侧位置。
本发明的有益效果：采用单目相机、立体相机、前向长距毫米微波雷达和四角中距毫米微波雷达代替传统的激光雷达，并分别布置于车内后视镜后方、车辆前保险杠中央、前后保险杠两侧位置，对交通标志道路信息和障碍物信息内的多种信息进行分别采集，并通过多源信息融合模块进行融合处理。相较于传统采用激光雷达的视觉传感系统，其成本低廉，易于集成。而车辆行驶局部环境的交通标志道路信息和障碍物信息建模融合后，能够生成车辆行驶局部环境信息，便于自动驾驶控制器和人机交互系统决策使用，从而大大的提高了感知系统的精度。
附图说明
图1为本发明模块连接图；
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
如图1所示，本发明基于高速公路的自动驾驶感知系统由传感器、视觉信号检测识别模块和多源信息融合模块三大部分组成。其中传感器包括单目相机、立体相机、前向长距毫米波雷达和四角中距毫米波雷达；视觉信号检测识别模块包括交通标志道路标线检测识别模块和静、动态障碍物检测识别模块；多源信息融合模块包括交通标志道路标线信息融合模块、障碍物信息融合模块和车辆行驶局部环境融合建模模块。
传感器需要检测的信号包括交通标志道路信息和障碍物信息，交通标志道路信息包括但不限于交通标志信息、交通信号灯信息、车道线信息、道路边沿信息、道路引导信息，障碍物信息包括但不限于行人信息、车辆信息、其他障碍物信息。
单目相机用于接收交通标志信息、交通信号灯信息、车道线信息、道路边沿信息、道路引导信息，并通过以太网、HMDI、USB等方式发送给交通标志道路标线检测识别模块，交通标志道路标线检测识别模块根据接收到的交通标志信息、交通信号灯信息、车道线信息、道路边沿信息和道路引导信息，生成第一交通标志道路标线信息，并输出至交通标志道路标线信息融合模块。立体相机用于接收行人信息、车辆信息、其他障碍物信息，通过以太网、HMDI、USB等方式发送给静、动态障碍物检测识别模块，静、动态障碍物检测识别模块根据接收到的行人信息、车辆信息、其他障碍物信息，生成第一障碍物信息，并发送给障碍物信息融合模块。而前向长距毫米波雷达和四角中距毫米波雷达根据行人信息、车辆信息、其他障碍物信息分别生成前向动态障碍物信息和四周动态障碍物信息，并通过CAN总线发送给障碍物信息融合模块。
交通标志道路标线信息融合模块接收第一交通标志道路标线信息，与来自高精地图的交通标志道路信息进行融合，生成第二交通标志道路标线信息发送给车辆行驶局部环境融合建模模块。障碍物信息融合模块接收第一障碍物信息、前向动态障碍物信息和四周动态障碍物信息，融合生成第二障碍物信息，并发送给车辆行驶局部环境融合建模模块。车辆行驶局部环境融合建模模块将接收到的第二交通标志道路标线信息和第二障碍物信息进行融合，生成车辆行驶局部环境信息发送给车辆的自动驾驶控制器和人机交互系统。
单目相机和立体相机可选用智能相机，可直接输出交通标志道路标线信息；也可选用普通相机构成，自行设计视觉监测识别模块以进一步降低成本。单目相机和立体相机位于车内后视镜后方，前向长距毫米波雷达安装于车辆前保险杠中央位置，四角中距毫米波雷达安装于前后保险杠两侧位置，感知融合处理器安装于主驾驶座位底部。其中单目相机的纵向可测距离应在100米以上，立体相机纵向可测距离应在40米以上，水平视角50度以上。向长距毫米波雷达纵向可测距离在170米以上，水平视角20度以上，四角中距毫米波雷达纵向可测距离在50米以上，水平视角120度以上。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于高速公路的自动驾驶感知系统，其特征在于，包括：
传感器：用于收集交通标志道路信息和障碍物信息，并将收集所得的交通标志道路信息和障碍物信息发送给视觉信号检测识别模块；
视觉信号检测识别模块：用于对传感器发送的交通标志道路信息和障碍物信息进行识别，至少生成第一交通标志道路标线信息和障碍物信息，并将所述第一交通标志道路标线信息和第一障碍物信息发送给多源信息融合模块；
多源信息融合模块：用于接收所述视觉信号检测识别模块发送的第一交通标志道路标线信息和第一障碍物信息，至少与来自高精地图的交通标志道路信息进行融合，并将融合生成的车辆行驶局部环境信息发送给车辆的自动驾驶控制器和人机交互系统。
2.如权利要求1所述基于高速公路的自动驾驶感知系统，其特征在于：所述传感器包括单目相机，所述单目相机用于接收交通标志道路信息，所述交通标志道路信息至少包括交通标志信息、交通信号灯信息、车道线信息、道路边沿信息、道路引导信息。
3.如权利要求1所述基于高速公路的自动驾驶感知系统，其特征在于：所述传感器包括立体相机、前向长距毫米微波雷达和四角中距毫米微波雷达，所述立体相机、所述前向长距毫米微波雷达和所述四角中距毫米微波雷达用于接收障碍物信息，所述障碍物信息至少包括行人信息、车辆信息、其他障碍物信息。
4.如权利要求2所述基于高速公路的自动驾驶感知系统，其特征在于：所述视觉信号检测识别模块包括交通标志道路标线检测识别模块，所述交通标志道路标线检测识别模块用于接收单目相机发送的交通标志信息、交通信号灯信息、车道线信息、道路边沿信息和道路引导信息，并生成所述第一交通标志道路标线信息。
5.如权利要求3所述基于高速公路的自动驾驶感知系统，其特征在于：所述视觉信号检测识别模块包括静、动态障碍物检测识别模块，所述静、动态障碍物检测识别模块用于接收所述立体相机发送的行人信息、车辆信息、其他障碍物信息，并生成所述第一障碍物信息。
6.如权利要求1所述基于高速公路的自动驾驶感知系统，其特征在于：所述多源信息融合模块包括交通标志道路标线信息融合模块，所述交通标志道路标线信息融合模块用于接收交通标志道路标线检测识别模块发送的所述第一交通标志道路标线信息，并与所述来自高精地图的交通标志道路信息进行融合，生成所述第二交通标志道路标线信息。
7.如权利要求1所述基于高速公路的自动驾驶感知系统，其特征在于：所述多源信息融合模块包括障碍物信息融合模块，所述障碍物信息融合模块用于接收静、动态障碍物检测识别模块发送的第一障碍物信息，并与前向长距毫米微波雷达发送的前向动态障碍物信息和四角中距毫米微波雷达发送的四周动态障碍物信息进行融合，生成第二障碍物信息。
8.如权利要求6或7所述基于高速公路的自动驾驶感知系统，其特征在于：所述多源信息融合模块包括车辆行驶局部环境融合建模模块，所述车辆行驶局部环境融合建模模块接收第二交通标志道路标线信息和第二障碍物信息，并进行融合生成所述车辆行驶局部环境信息发送给车辆的自动驾驶控制器和人机交互系统。
9.如权利要求4所述基于高速公路的自动驾驶感知系统，其特征在于：所述单目相机和立体相机安装于车内后视镜后方。
10.如权利要求4所述基于高速公路的自动驾驶感知系统，其特征在于：所述前向长距毫米波雷达安装于车辆前保险杠中央，所述四角中距毫米波雷达安装于前后保险杠两侧位置。
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