CN109656242A - 一种自动驾驶行车路径规划系统 - Google Patents

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葛彤毅
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Abstract

本发明公开了一种自动驾驶行车路径规划系统,包括车载终端模块和信息服务终端模块,所述车载终端模块包括数据收发单元和路径规划单元,所述信息服务终端模块包括信息处理单元和后台地图单元。本发明能有效的解决城市复杂环境中智能驾驶路口识别与规划的难题,未来智能驾驶车辆的应用能很大程度上缓解城市交通拥堵、交通安全及环境污染等大城市中普遍存在的交通问题。

Description

一种自动驾驶行车路径规划系统
技术领域
本发明涉及无人驾驶技术,更具体地说,涉及一种自动驾驶行车路径规划系统。
背景技术
自动驾驶系统在智能交通领域占有重要的地位,是计算机人工智能、机器人学、控制理论和电子技术等多个技术学科交叉的产物。其根据各传感器得到的信息做出分析和判断,把人从单一持久的驾驶活动中解放出来,减少驾驶行为差异对交通流稳定性的影响,有利于提高现有道路网络的车辆通行率缓解交通拥堵,另一方面可以提高汽车行驶安全,降低交通事故率改善交通安全,降低能源消耗和环境污染,对我国能源转型减少污染、缓解交通拥堵以及汽车产业自主创新都有重大的战略意义。
智能车的最终目的是实现行驶中取代驾驶员,完成驾驶员的起步、停车、巡航、车道保持、车道避障、车辆换道等驾驶行为,在车辆动力学的基础上,结合环境感知、定位建图,规划导航、车辆控制等模块,对周围环境进行地图建立,对道路交通标志和障碍物进行识别与跟踪,通过启发式学习进行规划与导航,进行横纵向控制,最终实现自主驾驶。
然而,城市交通环境复杂,交叉路口道路结构复杂,又有行人、交通信号和交通标牌的影响,智能车辆很难进行决策和规划,所以,在该规划路线的基础上,对于行驶道路上的其它车辆,实时设计本车的最优行驶路线,对于司机来说,会使得出行更为方便,因此,设计一种自动驾驶转向系统显得尤为重要。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷,本发明的目的是提供一种自动驾驶行车路径规划系统,能有效的解决城市复杂环境中智能驾驶路口识别与规划的难题,未来智能驾驶车辆的应用能很大程度上缓解城市交通拥堵、交通安全及环境污染等大城市中普遍存在的交通问题。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种自动驾驶行车路径规划系统,
包括车载终端模块和信息服务终端模块,所述车载终端模块包括数据收发单元和路径规划单元,所述信息服务终端模块包括信息处理单元和后台地图单元;
所述数据收发单元用以采集车辆的定位信息、车速信息,并发送至信息服务终端模块;
所述路径规划单元用以访问云计算中心获取可行驶区域的平均车速,根据可行驶区域的车辆相对位置、行驶速度信息,实时进行车道选择,并自动修正路线,使自动驾驶车辆避开拥堵道路;
所述信息处理单元通过接收数据收发单元发出车辆的车速信息,获取全区域交通流速度信息,形成实时的交通流速度信息数据库,分路段分车道计算平均车速,并根据访问需求发送至车载终端模块的路径规划单元;
所述后台地图单元用以规划出多条起点到终点的行车路线,并选择其中一条路线行驶。
所述的车载终端模块还包括设于车辆上的数个雷达,用以对车辆周围障碍物的检测。
所述的车载终端模块还包括行车记录仪,其用于确认车辆行进方向、行驶车道、目标车道位置,并将图像信息反馈至后台地图单元。
所述的信息服务终端模块还包括数据存储单元,用以存储车辆的历史行驶路径数据。
所述的车辆的历史行驶路径数据是所述车辆经常行驶的常用行驶路径。
还包括方向盘转角传感器和扭矩传感器,所述方向盘角度传感器输出的方向盘角度信号作为反馈输入信息处理单元,所述扭矩传感器输出的扭矩超过限定值,则判断为人为操作方向盘。
在上述的技术方案中,本发明所提供的一种自动驾驶行车路径规划系统,还具有以下的有益效果:
1.可以在规划路线上,得到当前车道中的阻碍,并规划车辆避开阻碍行驶;
2.适用性强,支持人工操作及自动控制两种方式,能够适用所有人群;
3.安全可靠,使用自动闭环控制,计算准确,并且在自动控制过程中,随时可以人为介入;
4.易于工程化,方便安装,在不更改传统汽车任何结构的情况下实现功能,易于后期增添配置;
5.响应快速、智能,由自动闭环控制,计算准确,响应速度快;
6.提高安全系数,降低了人工操作的错误操作,消除突发状况的反应时间;
7.简化操作,降低驾驶员操作难度;
8.提高驾驶文明,自动刹车可以减少行车过程中的强行并道等不文明驾驶行为;
9.结构简单,涉及的装置和系统主要通过电子元器搭建。
附图说明
图1是本发明的系统逻辑结构示意图;
图2是本发明路径规划单元的车道选择流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
请结合图1至图2所示,本发明所提供的一种自动驾驶行车路径规划系统,该系统包括车载终端模块1和信息服务终端模块2,所述车载终端模块1包括数据收发单元101和路径规划单元102,所述信息服务终端模块2包括信息处理单元201和后台地图单元202。
较佳的,所述数据收发单元101用以采集车辆的定位信息、车速信息,并发送至信息服务终端模块2。
较佳的,所述路径规划单元102用以访问云计算中心获取可行驶区域的平均车速,根据可行驶区域的车辆相对位置、行驶速度信息,实时进行车道选择,并自动修正路线,使自动驾驶车辆避开拥堵道路。
较佳的,所述信息处理单元201通过接收数据收发单元101发出车辆的车速信息,获取全区域交通流速度信息,形成实时的交通流速度信息数据库,分路段分车道计算平均车速,并根据访问需求发送至车载终端模块1的路径规划单元102。
较佳的,所述后台地图单元202用以规划出多条起点到终点的行车路线,并选择其中一条路线行驶。
较佳的,所述的车载终端模块2还包括设于车辆上的数个雷达103,用以对车辆周围障碍物的检测。
较佳的,所述的车载终端模块2还包括行车记录仪104,其用于确认车辆行进方向、行驶车道、目标车道位置,并将图像信息反馈至后台地图单元202。
较佳的,所述的信息服务终端模块2还包括数据存储单元203,用以存储车辆的历史行驶路径数据。所述的车辆的历史行驶路径数据是所述车辆经常行驶的常用行驶路径。进一步,该数据存储单元203可以是设置在车载终端模块1中,也可以设置在信息服务终端模块2或是远程设施中的独立存储器,并且,取决于是否与现有车载导航系统相结合,该历史行驶路径数据既可以从现有车载导航系统中直接获取,也可以通过其他方式或系统预先收集并存储。总而言之,数据存储模块的物理形式以及历史行驶路径数据的获取方式可以灵活选择。
较佳的,还包括方向盘转角传感器3和扭矩传感器4,所述方向盘角度传感器3输出的方向盘角度信号作为反馈输入信息处理单元201,作为负反馈,可以进一步保证车辆沿行车路径规划装置输出的最佳路径的切向方向行驶。所述扭矩传感器4输出的扭矩超过限定值,则判断为人为操作方向盘,自动转向系统停止执行自动转向。另外,当车辆自动控制时,有人为介入,方向盘扭矩传感器产生扭矩超过特定数值,系统判断转向系统由驾驶员接管,自动控制终止,需要恢复是需要按下自动转向功能键。
本发明由后台地图单元202规划出多条起点到终点的行车路线,并选择其中一条路线行驶;行驶过程中,数据收发单元101检定当前行驶路线为规划路线,数据收发单元101可以实时定位,路径规划单元102起的是引导作用,是先有规划路线,然后数据收发单元101代表车辆作为动态追踪点,去描写轨迹。也就是说数据收发单元101的定位位置永远都在后台地图单元202的规划路径之上,不会偏离;即使真的有某个路口进错了,系统会重新规划新的路径,而数据收发单元101位置会作为新的路径的起点的;另外数据收发单元101仅有定位作用,它所代表的就是车辆在规划路径上的精确位置。
车辆四周安装的雷达103,用以对车辆周围障碍物的检测,检测数据实时传输至信息处理单元201,能够规划出新的路线,使当前车辆能够绕开障碍物。
当规划出描点的路径后,车辆继续行驶,由于行车记录仪104安装位置固定,所以行车记录仪104拍摄景象代表车头方向,即车辆行进方向。行车记录仪104确认行进方向、行驶车道、目标车道位置,将图像信息反馈给信息处理单元202,用以后台地图单元202上的车道信息,并确认描出的最佳路径坐标点是否正确。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到,以上的实施例仅是用来说明本发明,而并非用作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围内,对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (6)

1.一种自动驾驶行车路径规划系统,其特征在于:
包括车载终端模块和信息服务终端模块,所述车载终端模块包括数据收发单元和路径规划单元,所述信息服务终端模块包括信息处理单元和后台地图单元;
所述数据收发单元用以采集车辆的定位信息、车速信息,并发送至信息服务终端模块;
所述路径规划单元用以访问云计算中心获取可行驶区域的平均车速,根据可行驶区域的车辆相对位置、行驶速度信息,实时进行车道选择,并自动修正路线,使自动驾驶车辆避开拥堵道路;
所述信息处理单元通过接收数据收发单元发出车辆的车速信息,获取全区域交通流速度信息,形成实时的交通流速度信息数据库,分路段分车道计算平均车速,并根据访问需求发送至车载终端模块的路径规划单元;
所述后台地图单元用以规划出多条起点到终点的行车路线,并选择其中一条路线行驶。
2.如权利要求1所述的一种自动驾驶行车路径规划系统,其特征在于:
所述的车载终端模块还包括设于车辆上的数个雷达,用以对车辆周围障碍物的检测。
3.如权利要求1所述的一种自动驾驶行车路径规划系统,其特征在于:
车载终端模块还包括行车记录仪,其用于确认车辆行进方向、行驶车道、目标车道位置,并将图像信息反馈至后台地图单元。
4.如权利要求1所述的一种自动驾驶行车路径规划系统,其特征在于:
所述的信息服务终端模块还包括数据存储单元,用以存储车辆的历史行驶路径数据。
5.如权利要求4所述的一种自动驾驶行车路径规划系统,其特征在于:
所述的车辆的历史行驶路径数据是所述车辆经常行驶的常用行驶路径。
6.如权利要求1所述的一种自动驾驶行车路径规划系统,其特征在于:
还包括方向盘转角传感器和扭矩传感器,所述方向盘角度传感器输出的方向盘角度信号作为反馈输入信息处理单元,所述扭矩传感器输出的扭矩超过限定值,则判断为人为操作方向盘。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110053626A (zh) * 2019-05-10 2019-07-26 深圳市元征科技股份有限公司 一种车辆控制方法及相关装置
CN111243315A (zh) * 2020-01-16 2020-06-05 河北科技大学 车辆定位控制系统及控制方法

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