CN111152783A - 一种车辆智能驾驶方法、系统和智能驾驶车辆 - Google Patents

一种车辆智能驾驶方法、系统和智能驾驶车辆 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种车辆智能驾驶方法、系统和智能驾驶车辆，以使车辆能够在私家区域内实现自动驾驶和泊车功能。该方法包括：获取车辆定位信息；判断所述车辆定位信息是否与数据库中预先存储的绝对位置相匹配；如果是，从所述数据库中调取出与所述绝对位置相对应的局部地图和轨迹；其中，所述局部地图和轨迹是由驾驶员驾驶车辆从所述绝对位置出发、沿驾驶员在私家区域内人为规划的路线驶向终点，以行驶途中车辆上既有硬件装置所采集的车辆周围环境信息和车辆定位信息作为输入信息，创建得到的与所述路线相关的局部地图和车辆行驶轨迹，所述私家区域内无高精度地图覆盖；控制车辆按照所述局部地图和轨迹循迹行驶，直至抵达轨迹终点时完成泊车操作。

Description

一种车辆智能驾驶方法、系统和智能驾驶车辆
技术领域
本发明涉及智能驾驶技术领域，更具体地说，涉及一种车辆智能驾驶方法、系统和智能驾驶车辆。
背景技术
智能驾驶车辆通过感知类传感器(例如视频摄像头、雷达传感器以及激光测距器等)实现周围环境感知，并配合惯性测量组件、RTK(Real-Time Kinematic，实时动态定位)组件和商业化高精度地图实现车辆高精度定位，在此基础上实现信息融合、决策和导航路径规划，通过线控系统执行车辆运动控制，实现车辆智能驾驶。
自动驾驶和泊车是智能驾驶的重要组成部分。工业园区和商业广场等作为公共停车场所，其具有以下特点有利于开展自动驾驶和泊车功能：一是，公共停车场所作为城区道路在公共服务场景处的延伸，其道路环境相对标准、统一，例如有标准化的防撞条、车道线、标志牌等；二是，公共停车场所内光线条件较好，而且不同位置光线条件变化不大；三是，商业化高精度地图全面覆盖。其中，标准的道路环境和充足的光线条件，有利于感知类传感器准确感知周围环境。
而对于某些私家区域，例如私家住宅区，则具有以下环境特点导致自动驾驶和泊车困难：私密属性较强，商业化高精度地图无法覆盖。除此之外还可能存在：道路环境多样，非标准化，例如无标志牌、车道线不确定、路缘形态多样等；以及，光线条件的好坏难以保证。
如何克服私家区域的上述环境特点所带来的自动驾驶和泊车困难问题，是本领域亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种车辆智能驾驶方法、系统和智能驾驶车辆，以使车辆能够在私家区域内实现自动驾驶和泊车功能。
一种车辆智能驾驶方法，包括：
获取车辆定位信息；
判断所述车辆定位信息是否与数据库中预先存储的绝对位置相匹配；
如果是，从所述数据库中调取出与所述绝对位置相对应的局部地图和轨迹；其中，所述局部地图和轨迹是由驾驶员驾驶车辆从所述绝对位置出发、沿驾驶员在私家区域内人为规划的路线驶向终点，以行驶途中车辆上既有硬件装置所采集的车辆周围环境信息和车辆定位信息作为输入信息，创建得到的与所述路线相关的局部地图和车辆行驶轨迹；所述私家区域内无高精度地图覆盖；
控制车辆按照所述局部地图和轨迹循迹行驶，直至抵达轨迹终点时完成泊车操作。
可选的，所述完成泊车操作之前，还包括：
利用车辆上既有硬件装置判断是否满足泊车条件，如果否，生成并输出告警信号。
可选的，所述判断是否满足泊车条件，包括：
利用感知类传感器来探测车位中是否有障碍物，若是，判定不满足泊车条件。
可选的，所述控制车辆按照所述局部地图和轨迹循迹行驶之后，还包括：
如果利用车辆上的既有硬件装置感知到前方有障碍物，则自动绕行或停车，脱离轨迹后自动寻找轨迹。
一种车辆智能驾驶系统，包括：
获取单元，用于获取车辆定位信息；
第一判断单元，用于判断所述车辆定位信息是否与数据库中预先存储的绝对位置相匹配；
调取单元，用于在所述第一判断单元判断得到所述车辆定位信息与数据库中预先存储的绝对位置相匹配时，从所述数据库中调取出与所述绝对位置相对应的局部地图和轨迹；其中，所述局部地图和轨迹是由驾驶员驾驶车辆从所述绝对位置出发、沿驾驶员在私家区域内人为规划的路线驶向终点，以行驶途中车辆上既有硬件装置所采集的车辆周围环境信息和车辆定位信息作为输入信息，创建得到的与所述路线相关的局部地图和车辆行驶轨迹；所述私家区域内无高精度地图覆盖；
导航单元，用于控制车辆按照所述局部地图和轨迹循迹行驶；
第二判断单元，用于判断车辆是否抵达轨迹终点；
泊车单元，用于在所述第二判断单元判断得到车辆抵达轨迹终点时，完成泊车操作。
可选的，所述车辆智能驾驶系统还包括第三判断单元，用于在触发所述泊车单元之前，利用车辆上既有硬件装置判断是否满足泊车条件，如果否，生成并输出告警信号，如果是，触发所述泊车单元。
可选的，所述第三判断单元具体是利用感知类传感器来探测车位中是否有障碍物，若是，判定不满足泊车条件。
可选的，所述车辆智能驾驶系统还包括绕行单元，用于在所述导航单元控制车辆按照所述局部地图和轨迹循迹行驶过程中，判断利用车辆上的既有硬件装置是否感知到前方有障碍物，如果是，自动绕行或停车，脱离轨迹后自动寻找轨迹。
一种智能驾驶车辆，包括：如上述公开的任一种车辆智能驾驶系统。
从上述的技术方案可以看出，本发明是通过人驾驶车辆沿着人为规划的、环境条件相对较好的路线行驶，依据行驶途中车辆上既有硬件装置采集的车辆周围环境信息和车辆定位信息作为输入信息，生成与所述路线相关的局部地图和车辆行驶轨迹，之后在相同的起终点间再次使用导航时，即可直接控制车辆按照已生成的局部地图和轨迹循迹行驶，使车辆在私家区域内实现自动驾驶和泊车功能，并不依赖商业化高精度地图。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种车辆智能驾驶方法流程图；
图2为本发明实施例公开的又一种车辆智能驾驶方法流程图；
图3为本发明实施例公开的又一种车辆智能驾驶方法流程图；
图4为本发明实施例公开的一种车辆智能驾驶系统结构示意图；
图5为本发明实施例公开的又一种车辆智能驾驶系统结构示意图；
图6为本发明实施例公开的又一种车辆智能驾驶系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，本发明实施例公开了一种车辆智能驾驶方法，以使车辆能够在私家区域内实现自动驾驶和泊车功能，包括：
步骤S01：获取车辆定位信息。
具体的，在GPS(Global Positioning System，全球定位系统)覆盖的区域，可利用GPS技术实现车辆定位；在GPS不能覆盖的区域，可利用其他定位技术实现车辆定位。具体的定位方法由车辆上既有硬件装置的类型决定。
步骤S02：判断所述车辆定位信息是否与数据库中预先存储的绝对位置相匹配；如果是，进入步骤S03；否则，继续执行步骤S02。
具体的，所述数据库可以是车辆本地数据库，也可以是远程数据库。所述车辆定位信息与数据库中预先存储的绝对位置相匹配，是指车辆定位点与绝对位置点之间的距离小于预设值，此时认为车辆已抵达绝对位置点。
步骤S03：从所述数据库中调取出与所述绝对位置相对应的局部地图和轨迹。其中，所述局部地图和轨迹是由驾驶员驾驶车辆从所述绝对位置出发、沿驾驶员在私家区域内人为规划的路线驶向终点，以行驶途中车辆上既有硬件装置所采集的车辆周围环境信息和车辆定位信息作为输入信息，创建得到的与所述路线相关的局部地图和车辆行驶轨迹。
具体的，虽然私家区域内有道路环境不标准、光线条件好坏难以保证、商业化高精度地图无法覆盖等环境特点，但车辆在私家区域内的自动驾驶和泊车场景还有一个典型特点，就是：任务重复性强，通常是固定两点间行驶，例如从私家住宅区门口行驶到私家车库。基于此，驾驶员可综合从私家住宅区门口行驶到私家车库的用时时长、路程距离、路况信息、道路环境、光线条件等自行规划出一条最优行驶路线，然后驾车从私家住宅区门口出发、沿着该最优行驶路线驶向私家车库，行驶途中由车辆上的既有硬件装置采集车辆周围环境信息和车辆定位信息，后台基于这些信息生成车辆行驶轨迹和该车辆行驶轨迹所在区域的局部地图，保存到数据库中，作为驾驶员下次从私家住宅区门口驶向私家车库时默认的导航路线。所述后台，既可以是车辆上可提供计算处理能力的控制器，也可以是远程计算平台。由于该最优行驶路线完全是由人为规划，所以只要人为选择私家住宅区内道路环境相对标准、光线条件相对充足的区域上进行规划，就能实现导航过程中感知类传感器准确感知周围环境。同时，导航时需要的局部地图和轨迹也是事先由人驾车驶过该最优行驶路线过程中，通过车辆上既有硬件装置沿途采集的信息自动生成的，不依赖商业化高精度地图。从而，在具有道路环境不标准、光线条件好坏难以保证、商业化高精度地图无法覆盖等环境特点的私家住宅区内，也能实现车辆自动驾驶和泊车功能。
驾驶员可根据自身需要，针对私家住宅区以及其他与私家住宅区具有相同环境特点的场景一一设置导航路线，每个导航路线都以导航起点作为索引存储在数据库中，只要车辆抵达其中一条导航路线的起点，系统就会自动调取出本条导航路线。当然，驾驶员可利用人机交互接口自行增加、修改或删除数据库中的导航路线。
步骤S04：控制车辆按照所述局部地图和轨迹循迹行驶。
步骤S05：判断是否抵达轨迹终点，若是，进入步骤S06；否则，继续执行步骤S03。
步骤S06：完成泊车操作。
具体的，根据所述局部地图和轨迹向车辆的线控系统发自动驾驶指令，即可控制车辆按照所述局部地图和轨迹循迹行驶；在抵达轨迹终点时向所述线控系统发自动泊车指令，即可控制车辆完成自动泊车操作。线控系统具体是如何根据自动驾驶指令和自动泊车指令实现自动驾驶和泊车，属于现有技术，此处不再赘述。
由以上对本实施例的描述可知，本发明实施例是通过人驾驶车辆沿着人为规划的、环境条件相对较好的路线行驶，依据行驶途中车辆上既有硬件装置采集的车辆周围环境信息和车辆定位信息作为输入信息，生成与所述路线相关的局部地图和车辆行驶轨迹，之后在相同的起终点间再次使用导航时，即可直接控制车辆按照已生成的局部地图和轨迹循迹行驶，使车辆在私家区域内实现自动驾驶和泊车功能，并不依赖商业化高精度地图，从而解决了现有技术存在的问题。
参见图2，本发明实施例还公开又一种车辆智能驾驶方法，包括：
步骤S11：获取车辆定位信息。
步骤S12：判断所述车辆定位信息是否与数据库中预先存储的绝对位置相匹配；如果是，进入步骤S13；否则，继续执行步骤S12。
步骤S13：从所述数据库中调取出与所述绝对位置相对应的局部地图和轨迹。其中，所述局部地图和轨迹是由驾驶员驾驶车辆从所述绝对位置出发、沿驾驶员在私家区域内人为规划的路线驶向终点，以行驶途中车辆上既有硬件装置所采集的车辆周围环境信息和车辆定位信息作为输入信息，创建得到的与所述路线相关的局部地图和车辆行驶轨迹。
步骤S14：控制车辆按照所述局部地图和轨迹循迹行驶。
步骤S15：判断是否抵达轨迹终点，若是，进入步骤S16；否则，继续执行步骤S15。
步骤S16：利用车辆上既有硬件装置判断是否满足泊车条件，如果是，进入步骤S17；如果否，进入步骤S18。
可选的，所述判断是否满足泊车条件，包括：利用感知类传感器来探测车位中是否有障碍物，若是，则判定不满足泊车条件。当然，不满足泊车条件的情况还有很多，此处不再一一列举。
步骤S17：完成泊车操作，本轮控制结束。
步骤S18：生成并输出告警信号，本轮控制结束。
与图1所示技术方案相比，图2所示技术方案在完成泊车操作之前，还利用车辆上既有硬件装置判断是否满足泊车条件，例如利用感知类传感器来探测车位中是否有障碍物，如果有障碍物，说明不满足泊车条件，此时生成并输出告警信号，通知驾驶员及时处理，避免泊车过程中发生事故。通知方式可以是本地语音输出，也可以是将告警信号通过网络发送到驾驶员随身携带的移动终端上，并不局限。
基于上述任一实施例，本发明实施例公开又一种车辆智能驾驶方法，如图3所示，包括：
步骤S21：获取车辆定位信息。
步骤S22：判断所述车辆定位信息是否与数据库中预先存储的绝对位置相匹配；如果是，进入步骤S23；否则，继续执行步骤S22。
步骤S23：从所述数据库中调取出与所述绝对位置相对应的局部地图和轨迹。其中，所述局部地图和轨迹是由驾驶员驾驶车辆从所述绝对位置出发、沿驾驶员在私家区域内人为规划的路线驶向终点，以行驶途中车辆上既有硬件装置所采集的车辆周围环境信息和车辆定位信息作为输入信息，创建得到的与所述路线相关的局部地图和车辆行驶轨迹。
步骤S24：控制车辆按照所述局部地图和轨迹循迹行驶。
步骤S25：判断利用车辆上的感知传感器是否感知到前方有障碍物，如果是，进入步骤S30；否则，返回步骤S24；
步骤S26：判断是否抵达轨迹终点，若是，进入步骤S27；否则，继续执行步骤S26。
步骤S27：利用车辆上既有硬件装置判断是否满足泊车条件，如果是，进入步骤S28；如果否，进入步骤S29。
可选的，所述判断是否满足泊车条件，包括：利用感知类传感器来探测车位中是否有障碍物，若是，则判定不满足泊车条件。当然，不满足泊车条件的情况还有很多，此处不再一一列举。
步骤S28：完成泊车操作，本轮控制结束。
步骤S29：生成并输出告警信号，本轮控制结束。
步骤S30：自动绕行，之后返回步骤S24。
与图2所示实施例相比，图3所示实施例在控制车辆按照所述局部地图和轨迹循迹行驶时，如果车辆上的感知传感器感知到前方有障碍物则自动绕行，脱离轨迹后自动寻找轨迹，从而避免行车过程中发生事故。当然，特殊情况下也可直接停车，同时生成并发生告警信息，通知驾驶员及时处理。
与上述方法实施例相对应的，本发明实施例还公开了一种车辆智能驾驶系统，如图4所示，包括：
获取单元100，用于获取车辆定位信息；
第一判断单元200，用于判断所述车辆定位信息是否与数据库中预先存储的绝对位置相匹配；
调取单元300，用于在第一判断单元200判断得到所述车辆定位信息与数据库中预先存储的绝对位置相匹配时，从所述数据库中调取出与所述绝对位置相对应的局部地图和轨迹；其中，所述局部地图和轨迹是由驾驶员驾驶车辆从所述绝对位置出发、沿驾驶员在私家区域内人为规划的路线驶向终点，以行驶途中车辆上既有硬件装置所采集的车辆周围环境信息和车辆定位信息作为输入信息，创建得到的与所述路线相关的局部地图和车辆行驶轨迹；
导航单元400，用于控制车辆按照所述局部地图和轨迹循迹行驶；
第二判断单元500，用于判断车辆是否抵达轨迹终点；
泊车单元600，用于在第二判断单元500判断得到车辆抵达轨迹终点时，完成泊车操作。
可选的，如图5所示，所述车辆智能驾驶系统还包括第三判断单元700，用于在触发泊车单元600之前，利用车辆上既有硬件装置判断是否满足泊车条件，如果否，生成并输出告警信号，如果是，触发泊车单元600。
可选的，第三判断单元700具体是利用感知类传感器来探测车位中是否有障碍物，若是，判定不满足泊车条件。
可选的，如图6所示，上述公开的任一种车辆智能驾驶系统还包括：绕行单元800，用于在导航单元400控制车辆按照所述局部地图和轨迹循迹行驶过程中，判断利用车辆上的既有硬件装置是否感知到前方有障碍物，如果是，自动绕行或停车，脱离轨迹后自动寻找轨迹。
对于上述公开的任一种车辆智能驾驶系统，驾驶员可利用人机交互接口自行增加、修改或删除数据库中的导航路线。该人机交互接口可以安装在车辆上，可以位于驾驶员随身携带的移动终端上。可选的，该人机交互接口上还设置有能够车辆智能驾驶系统启停的开关。
综上所述，本发明是通过人驾驶车辆沿着人为规划的、环境条件相对较好的路线行驶，依据行驶途中车辆上既有硬件装置采集的车辆周围环境信息和车辆定位信息作为输入信息，生成与所述路线相关的局部地图和车辆行驶轨迹，之后在相同的起终点间再次使用导航时，即可直接控制车辆按照已生成的局部地图和轨迹循迹行驶，使车辆在私家区域内实现自动驾驶和泊车功能，并不依赖商业化高精度地图。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种车辆智能驾驶方法，其特征在于，包括：
获取车辆定位信息；
判断所述车辆定位信息是否与数据库中预先存储的绝对位置相匹配；
如果是，从所述数据库中调取出与所述绝对位置相对应的局部地图和轨迹；其中，所述局部地图和轨迹是由驾驶员驾驶车辆从所述绝对位置出发、沿驾驶员在私家区域内人为规划的路线驶向终点，以行驶途中车辆上既有硬件装置所采集的车辆周围环境信息和车辆定位信息作为输入信息，创建得到的与所述路线相关的局部地图和车辆行驶轨迹；所述私家区域内无高精度地图覆盖；
控制车辆按照所述局部地图和轨迹循迹行驶，直至抵达轨迹终点时完成泊车操作。
2.根据权利要求1所述的车辆智能驾驶方法，其特征在于，所述完成泊车操作之前，还包括：
利用车辆上既有硬件装置判断是否满足泊车条件，如果否，生成并输出告警信号。
3.根据权利要求2所述的车辆智能驾驶方法，其特征在于，所述判断是否满足泊车条件，包括：
利用感知类传感器来探测车位中是否有障碍物，若是，判定不满足泊车条件。
4.根据权利要求1所述的车辆智能驾驶方法，其特征在于，所述控制车辆按照所述局部地图和轨迹循迹行驶之后，还包括：
如果利用车辆上的既有硬件装置感知到前方有障碍物，则自动绕行或停车，脱离轨迹后自动寻找轨迹。
5.一种车辆智能驾驶系统，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取车辆定位信息；
第一判断单元，用于判断所述车辆定位信息是否与数据库中预先存储的绝对位置相匹配；
调取单元，用于在所述第一判断单元判断得到所述车辆定位信息与数据库中预先存储的绝对位置相匹配时，从所述数据库中调取出与所述绝对位置相对应的局部地图和轨迹；其中，所述局部地图和轨迹是由驾驶员驾驶车辆从所述绝对位置出发、沿驾驶员在私家区域内人为规划的路线驶向终点，以行驶途中车辆上既有硬件装置所采集的车辆周围环境信息和车辆定位信息作为输入信息，创建得到的与所述路线相关的局部地图和车辆行驶轨迹；所述私家区域内无高精度地图覆盖；
导航单元，用于控制车辆按照所述局部地图和轨迹循迹行驶；
第二判断单元，用于判断车辆是否抵达轨迹终点；
泊车单元，用于在所述第二判断单元判断得到车辆抵达轨迹终点时，完成泊车操作。
6.根据权利要求5所述的车辆智能驾驶系统，其特征在于，所述车辆智能驾驶系统还包括第三判断单元，用于在触发所述泊车单元之前，利用车辆上既有硬件装置判断是否满足泊车条件，如果否，生成并输出告警信号，如果是，触发所述泊车单元。
7.根据权利要求6所述的车辆智能驾驶系统，其特征在于，所述第三判断单元具体是利用感知类传感器来探测车位中是否有障碍物，若是，判定不满足泊车条件。
8.根据权利要求5所述的车辆智能驾驶系统，其特征在于，所述车辆智能驾驶系统还包括绕行单元，用于在所述导航单元控制车辆按照所述局部地图和轨迹循迹行驶过程中，判断利用车辆上的既有硬件装置是否感知到前方有障碍物，如果是，自动绕行或停车，脱离轨迹后自动寻找轨迹。
9.一种智能驾驶车辆，其特征在于，包括：如权利要求5-8中任一项所述的车辆智能驾驶系统。
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