CN113650607B - 一种低速场景自动驾驶方法、系统及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低速场景自动驾驶方法、系统及汽车，方法包括：获取汽车上固态激光雷达与毫米波雷达融合形成的环境信息；对环境信息进行解析，以判断汽车的行进方向是否存在影响汽车正常行驶的障碍物；若是，根据障碍物的位置信息计算障碍物与汽车的距离，将路径规划请求发送至路径规划模块以规划自动行车躲避策略；将自动行车躲避策略发送至行车执行模块，以使汽车按照自动行车躲避策略对障碍物进行躲避；在对障碍物进行躲避后，汽车按照预设的自动行车策略自动行驶。本发明能够解决现有技术中自动驾驶车辆在低速场景下对障碍物的检测结果不够准确，影响了汽车在自动驾驶低速场景下的自动行驶的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种低速场景自动驾驶方法、系统及汽车。
背景技术
环境感知是自动驾驶核心之一，目前自动驾驶普遍利用激光雷达和摄像头融合检测障碍物，再重新规范路线以避开障碍物。
激光雷达是用于高速场景中的传感器件，在低速场景下，一些不规则的障碍物和障碍物的大小低于30cm*30cm*30cm的情况下很难检测到，即便能够检测到准确性也较低，经常造成很多的误检。例如行车路径实际上没有障碍物的情况也容易被判定存在一些障碍物，使得自动驾驶车辆无法正常行驶；或者在自动行驶过程中如遇到井盖缺失等障碍，车辆无法及时感知，车辆将直接通过障碍物，难免不会出现磕碰等安全问题。
因此，采用现有自动驾驶方法的自动驾驶车辆在低速场景下对障碍物的检测结果不够准确，影响了汽车在自动驾驶低速场景下的自动行驶。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种低速场景自动驾驶方法、系统及汽车，旨在解决现有技术中自动驾驶车辆在低速场景下对障碍物的检测结果不够准确，影响了汽车在自动驾驶低速场景下的自动行驶的技术问题。
本发明的一方面提供了一种低速场景自动驾驶方法，应用于一具有自动驾驶功能的汽车，所述方法包括：
获取所述汽车上固态激光雷达与毫米波雷达融合形成的环境信息；
对所述环境信息进行解析，以判断所述汽车的行进方向是否存在影响汽车正常行驶的障碍物；
若是，根据所述障碍物的位置信息计算所述障碍物与所述汽车的距离，将路径规划请求发送至路径规划模块以规划自动行车躲避策略；
将所述自动行车躲避策略发送至行车执行模块，以使所述汽车按照所述自动行车躲避策略对障碍物进行躲避；
在对所述障碍物进行躲避后，所述汽车按照预设的自动行车策略自动行驶。
根据上述技术方案的一方面，对所述环境信息进行解析，以判断所述汽车的行进方向是否存在影响汽车正常行驶的障碍物的步骤之前，所述方法还包括：
通过数据转发模块将所述环境信息发送至驱动控制单元，所述环境信息至少包括道路障碍信息与道路条件信息；
其中，所述道路障碍信息至少包括所述障碍物的位置信息、尺寸信息、方向信息与速度信息，所述道路条件信息至少包括道路宽度信息。
根据上述技术方案的一方面，根据所述障碍物的位置信息计算所述障碍物与所述汽车的距离，将路径规划请求发送至路径规划模块以规划自动行车躲避策略的步骤，具体包括：
根据所述障碍物的移动方向与所述汽车的行车方向、所述障碍物的移动速度与所述汽车的当前速度计算下一时刻发生碰撞的碰撞概率；
基于所述碰撞概率，确定所述路径规划请求的发送时机以及制定所述汽车躲避所述障碍物的自动行车躲避策略。
根据上述技术方案的一方面，基于所述碰撞概率，确定所述路径规划请求的发送时机以及制定所述汽车躲避所述障碍物的自动行车躲避策略的步骤之后，所述方法还包括：
当所述碰撞概率大于预设的碰撞概率阈值时，所述路径规划模块发送停车指令至所述行车执行模块，以控制所述汽车停车躲避。
根据上述技术方案的一方面，所述路径规划模块发送停车指令至所述行车执行模块，以控制所述汽车停车躲避的步骤之后，所述方法还包括：
根据所述道路条件信息，发送所述路径规划请求至所述行车控制模块，以使所述汽车绕行或原路返回。
根据上述技术方案的一方面，基于所述碰撞概率，确定所述路径规划请求的发送时机以及制定所述汽车躲避所述障碍物的自动行车躲避策略的步骤之后，所述方法还包括：
当所述碰撞概率小于预设的碰撞概率阈值时，所述路径规划模块发送绕行指令至所述行车执行模块，以控制所述汽车绕行躲避。
根据上述技术方案的一方面，所述路径规划模块发送绕行指令至所述行车执行模块，以控制所述汽车绕行躲避的步骤之后，所述方法还包括：
根据所述道路条件信息，发送所述路径规划请求至所述行车控制模块，以使所述汽车绕行。
本发明的另一方面提供了一种低速场景自动驾驶系统，应用于一具有自动驾驶功能的汽车，所述系统包括：
获取模块，用于获取所述汽车上固态激光雷达与毫米波雷达融合形成的环境信息；
判断模块，用于对所述环境信息进行解析，以判断所述汽车的行进方向是否存在影响汽车正常行驶的障碍物；
规划模块，用于根据所述障碍物的位置信息计算所述障碍物与所述汽车的距离，将路径规划请求发送至路径规划模块以规划自动行车躲避策略；
第一控制模块，用于将所述自动行车躲避策略发送至行车执行模块，以使所述汽车按照所述自动行车躲避策略对障碍物进行躲避；
第二控制模块，用于在对所述障碍物进行躲避后，所述汽车按照预设的自动行车策略自动行驶。
根据上述技术方案的一方面，所述系统中所述规划模块具体用于：
根据所述障碍物的移动方向与所述汽车的行车方向、所述障碍物的移动速度与所述汽车的当前速度计算下一时刻发生碰撞的碰撞概率；
基于所述碰撞概率，确定所述路径规划请求的发送时机以及制定所述汽车躲避所述障碍物的自动行车躲避策略。
本发明的再一方面提供了一种汽车，所述汽车包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述低速场景自动驾驶方法的步骤。
采用本发明所示的低速场景自动驾驶方法，通过固态激光雷达与毫米波雷达相互组合，能够精准的采集到预设范围内的障碍物信息，通过解析障碍物信息得到障碍物的位置信息，能够准确的计算得到汽车与障碍物发生碰撞的概率，在碰撞概率较高时，路径规划模块将自动规划出自动行车躲避策略，行车执行模块根据自动行车躲避策略能够控制汽车对障碍物进行躲避，并且在躲避后还能够根据预设的自动行车策略自动行驶，能够有效解决现有技术中自动驾驶车辆在低速场景下对障碍物的检测结果不够准确，影响了汽车在自动驾驶低速场景下的自动行驶的技术问题。
附图说明
图1为本发明第一实施例中的低速场景自动驾驶方法的流程图；
图2为本发明第二实施例中的汽车遇到移动式障碍物的示意图；
图3为本发明第二实施例中的汽车遇到固定式障碍物的示意图；
图4为本发明第三实施例中的低速场景自动驾驶系统的结构示意图；
以下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，所示为本发明第一实施例提供的一种低速场景自动驾驶方法，应用于一具有自动驾驶功能的汽车，所述方法包括步骤S10-S50：
步骤S10，获取所述汽车上固态激光雷达与毫米波雷达融合形成的环境信息；
其中，固态激光雷达主要是依靠波的反射或接收来探测目标的特性，大多源自三维图像传感器的研究，实际源自红外焦平面成像仪，焦平面探测器的焦平面上排列着感光元件阵列，从无限远处发射的红外线经过光学系统成像在系统焦平面的这些感光元件上，探测器将接受到光信号转换为电信号并进行积分放大、采样保持，通过输出缓冲和多路传输系统，最终送达监视系统形成图像。固态激光雷达与毫米波雷达同时对汽车的外围环境进行实时扫描，它们通过融合算法计算得到汽车外围环境的环境信息，环境信息例如包括车辆预设范围内的道路信息以及道路上存在的障碍物信息。其中，预设范围例如是以汽车所在位置为起点，车头前面10米或车尾后面10米的距离，扫描角度为150°的范围。
步骤S20，对所述环境信息进行解析，以判断所述汽车的行进方向是否存在影响汽车正常行驶的障碍物；
其中，障碍物包括固定式障碍物与移动式障碍物，固定式障碍物例如预设范围内摆放于道路上的石墩与道路缺失形成的深坑，而移动式障碍物例如预设范围内其它车辆进入与行人进入。上述固定式障碍物与移动式障碍物均会对本车的自动行驶产生一定影响。
当汽车的行径方向存在影响汽车正常行驶的障碍物时，则进入步骤S30。
步骤S30，根据所述障碍物的位置信息计算所述障碍物与所述汽车的距离，将路径规划请求发送至路径规划模块以规划自动行车躲避策略；
步骤S40，将所述自动行车躲避策略发送至行车执行模块，以使所述汽车按照所述自动行车躲避策略对障碍物进行躲避；
其中，环境信息中包括障碍物的类型、尺寸、位置等障碍物信息，当计算得到障碍物与汽车的距离，则可以计算到车辆按照预设行驶路径继续行驶时将与障碍物发生碰撞的概率，当碰撞概率大于预设的碰撞概率阈值时，则发送路径规划请求至路径规划模块，路径规划模块将快速规划自动行车躲避策略，并将自动行车躲避策略发送至行车执行模块，行车执行模块控制汽车的转向、油门与制动，以避免汽车与障碍物发生碰撞。
步骤S10，在对所述障碍物进行躲避后，所述汽车按照预设的自动行车策略自动行驶。
采用本发明所示的低速场景自动驾驶方法，通过固态激光雷达与毫米波雷达相互组合，能够精准的采集到预设范围内的障碍物信息，通过解析障碍物信息得到障碍物的位置信息，能够准确的计算得到汽车与障碍物发生碰撞的概率，在碰撞概率较高时，路径规划模块将自动规划出自动行车躲避策略，行车执行模块根据自动行车躲避策略能够控制汽车对障碍物进行躲避，并且在躲避后还能够根据预设的自动行车策略自动行驶，能够有效解决现有技术中自动驾驶车辆在低速场景下对障碍物的检测结果不够准确，影响了汽车在自动驾驶低速场景下的自动行驶的技术问题。
本发明的第二实施例提供了一种低速场景自动驾驶方法，该低速场景自动驾驶方法中：
在步骤S20之前，所述方法还包括：
S11，通过数据转发模块将所述环境信息发送至驱动控制单元，所述环境信息至少包括道路障碍信息与道路条件信息；
其中，所述道路障碍信息至少包括所述障碍物的位置信息、尺寸信息、方向信息与速度信息，所述道路条件信息至少包括道路宽度信息。数据转发单元例如是海思控制器，而驱动控制单元为DUC控制模块。
本实施例中，步骤S30具体包括：
步骤S31，根据所述障碍物的移动方向与所述汽车的行车方向、所述障碍物的移动速度与所述汽车的当前速度计算下一时刻发生碰撞的碰撞概率；
举例说明，请参阅图2，例如本车自动行驶在园区内两排停车位之间的通道时，行驶速度为10km\h，行驶方向自东向西向P1车位驶去，车辆前方一侧的车辆驶出P2车位，自南向北行驶，行驶速度同样为10km\h，并且两车车头的距离为5m，倘若本车继续沿着原始路径行驶时，两车发生碰撞概率的可能性较大，例如碰撞概率为80％。
其中，当障碍物为固定式障碍物时，障碍物的移动速度为零。
步骤S32，基于所述碰撞概率，确定所述路径规划请求的发送时机以及制定所述汽车躲避所述障碍物的自动行车躲避策略。
当碰撞概率较大时，及时的将路径规划请求发送给路径规划模块，路径规划模块制定自动行车躲避策略，自动行车躲避策略例如是停车等待或者转向绕行，从而达到躲避障碍物的目的。
在本实施例当中，所述方法还包括：
步骤S321，当所述碰撞概率大于预设的碰撞概率阈值时，所述路径规划模块发送停车指令至所述行车执行模块，以控制所述汽车停车躲避。
例如预设的碰撞概率阈值为80％，当碰撞概率大于80％时，路径规划模块发送停车指令至行车执行模块，行车执行模块控制汽车的油门回收并制动，从而快速停车，以防止车辆发生碰撞。
步骤S322，根据所述道路条件信息，发送所述路径规划请求至所述行车控制模块，以使所述汽车绕行或原路返回。
前文已经说明，道路条件信息至少包括道路宽度信息。举例说明，请参阅图3，当障碍物为固定式障碍物(例如违停车辆)时，根据道路宽度信息计算本车能否绕行障碍物，如障碍物在道路中央，而障碍物的两侧宽度均无法保证汽车通过时，则控制汽车原路返回。
在其它实施例中，该方法还包括：
步骤S323，当所述碰撞概率小于预设的碰撞概率阈值时，所述路径规划模块发送绕行指令至所述行车执行模块，以控制所述汽车绕行躲避。
步骤S324，根据所述道路条件信息，发送所述路径规划请求至所述行车控制模块，以使所述汽车绕行。
请参阅图4，本发明的第三实施例提供了一种低速场景自动驾驶系统，应用于一具有自动驾驶功能的汽车，所述系统包括：
获取模块10，用于获取所述汽车上固态激光雷达与毫米波雷达融合形成的环境信息；
判断模块20，用于对所述环境信息进行解析，以判断所述汽车的行进方向是否存在影响汽车正常行驶的障碍物；
规划模块30，用于根据所述障碍物的位置信息计算所述障碍物与所述汽车的距离，将路径规划请求发送至路径规划模块以规划自动行车躲避策略；
第一控制模块40，用于将所述自动行车躲避策略发送至行车执行模块，以使所述汽车按照所述自动行车躲避策略对障碍物进行躲避；
第二控制模块50，用于在对所述障碍物进行躲避后，所述汽车按照预设的自动行车策略自动行驶。
在本实施例当中，所述系统中所述规划模块30具体用于：
根据所述障碍物的移动方向与所述汽车的行车方向、所述障碍物的移动速度与所述汽车的当前速度计算下一时刻发生碰撞的碰撞概率；
基于所述碰撞概率，确定所述路径规划请求的发送时机以及制定所述汽车躲避所述障碍物的自动行车躲避策略。
本发明的第四实施例提供了一种汽车，所述汽车包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述实施例中低速场景自动驾驶方法的步骤。
本领域技术人员可以理解，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种低速场景自动驾驶方法，其特征在于，应用于一具有自动驾驶功能的汽车，所述方法包括：
获取所述汽车上固态激光雷达与毫米波雷达融合形成的环境信息；
对所述环境信息进行解析，以判断所述汽车的行进方向是否存在影响汽车正常行驶的障碍物；
若是，根据所述障碍物的位置信息计算所述障碍物与所述汽车的距离，将路径规划请求发送至路径规划模块以规划自动行车躲避策略；
将所述自动行车躲避策略发送至行车执行模块，以使所述汽车按照所述自动行车躲避策略对障碍物进行躲避；
在对所述障碍物进行躲避后，所述汽车按照预设的自动行车策略自动行驶；
对所述环境信息进行解析，以判断所述汽车的行进方向是否存在影响汽车正常行驶的障碍物的步骤之前，所述方法还包括：
通过数据转发模块将所述环境信息发送至驱动控制单元，所述环境信息至少包括道路障碍信息与道路条件信息；
其中，所述道路障碍信息至少包括所述障碍物的位置信息、尺寸信息、方向信息与速度信息，所述道路条件信息至少包括道路宽度信息；
根据所述障碍物的位置信息计算所述障碍物与所述汽车的距离，将路径规划请求发送至路径规划模块以规划自动行车躲避策略的步骤，具体包括：
根据所述障碍物的移动方向与所述汽车的行车方向、所述障碍物的移动速度与所述汽车的当前速度计算下一时刻发生碰撞的碰撞概率；
基于所述碰撞概率，确定所述路径规划请求的发送时机以及制定所述汽车躲避所述障碍物的自动行车躲避策略；
当所述碰撞概率大于预设的碰撞概率阈值时，所述路径规划模块发送停车指令至所述行车执行模块，以控制所述汽车停车躲避；
根据所述道路条件信息，发送所述路径规划请求至所述行车控制模块，以使所述汽车绕行或原路返回。
2.根据权利要求1所述的低速场景自动驾驶方法，其特征在于，基于所述碰撞概率，确定所述路径规划请求的发送时机以及制定所述汽车躲避所述障碍物的自动行车躲避策略的步骤之后，所述方法还包括：
当所述碰撞概率小于预设的碰撞概率阈值时，所述路径规划模块发送绕行指令至所述行车执行模块，以控制所述汽车绕行躲避。
3.根据权利要求2所述的低速场景自动驾驶方法，其特征在于，所述路径规划模块发送绕行指令至所述行车执行模块，以控制所述汽车绕行躲避的步骤之后，所述方法还包括：
根据所述道路条件信息，发送所述路径规划请求至所述行车控制模块，以使所述汽车绕行。
4.一种低速场景自动驾驶系统，其特征在于，应用于一具有自动驾驶功能的汽车，所述系统包括：
获取模块，用于获取所述汽车上固态激光雷达与毫米波雷达融合形成的环境信息；
判断模块，用于对所述环境信息进行解析，以判断所述汽车的行进方向是否存在影响汽车正常行驶的障碍物；
规划模块，用于根据所述障碍物的位置信息计算所述障碍物与所述汽车的距离，将路径规划请求发送至路径规划模块以规划自动行车躲避策略；
第一控制模块，用于将所述自动行车躲避策略发送至行车执行模块，以使所述汽车按照所述自动行车躲避策略对障碍物进行躲避；
第二控制模块，用于在对所述障碍物进行躲避后，所述汽车按照预设的自动行车策略自动行驶；
所述获取模块还用于：
通过数据转发模块将所述环境信息发送至驱动控制单元，所述环境信息至少包括道路障碍信息与道路条件信息；
其中，所述道路障碍信息至少包括所述障碍物的位置信息、尺寸信息、方向信息与速度信息，所述道路条件信息至少包括道路宽度信息；
所述规划模块具体用于：
根据所述障碍物的移动方向与所述汽车的行车方向、所述障碍物的移动速度与所述汽车的当前速度计算下一时刻发生碰撞的碰撞概率；
基于所述碰撞概率，确定所述路径规划请求的发送时机以及制定所述汽车躲避所述障碍物的自动行车躲避策略；
当所述碰撞概率大于预设的碰撞概率阈值时，所述路径规划模块发送停车指令至所述行车执行模块，以控制所述汽车停车躲避；
根据所述道路条件信息，发送所述路径规划请求至所述行车控制模块，以使所述汽车绕行或原路返回。
5.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至3任一所述的方法的步骤。
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