CN208149311U - 一种用于自动驾驶乘用车的环境感知系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及一种用于自动驾驶乘用车的环境感知系统，包括：设备安装支架、紧固组件、两个差分GPS天线、设备外罩、激光雷达、前端雷达、后端雷达和摄像头；设备安装支架通过紧固组件安装于车身的顶部；差分GPS天线设置于设备安装支架上；设备外罩扣合于车身的顶部；激光雷达设置于设备外罩上；前端雷达设置于车身的前端；后端雷达设置于车身的后端；摄像头设置于车身内前挡风玻璃上。本实用新型采用多种传感器融合的方式，对乘用车的周边障碍物、车辆位置、车辆姿态等进行探测感知，进而为自动驾驶车辆的环境监控监测、障碍物识别定位、自动避障、路线规划等自动驾驶功能的实现提供详尽精确的数据信息。

Description

一种用于自动驾驶乘用车的环境感知系统

技术领域

本实用新型涉及自动驾驶领域，尤其涉及一种用于自动驾驶乘用车的环境感知系统。

背景技术

随着我国汽车持有量的增加，道路交通拥堵现象越来越严重，每年发生的交通事故也在不断上升，为了更好的解决这一问题，研究和开发汽车自动驾驶系统很有必要。随着国家相关政策的制定和落实，乘用车的自动驾驶技术发展尤其迅速，越来越多的自动驾驶乘用车辆上路测试，其环境感知模块的传感器的使用和布置均不相同。

现有的乘用车自动驾驶系统是由装在驾驶室的摄像机和图像识别系统辨别驾驶环境，然后由车载主控计算机、全球定位系统和路径规划软件根据预先存好的道路地图等信息对车辆进行导航，在车辆的当前位置和目的地之间规划出合理的行驶路径将车辆导向目的地。

在现有的自动驾驶技术中存在以下缺点和不足：对车辆侧方的感知范围小，车身周边盲区较大，对车辆前后方的环境感知不精确，从而导致在自动驾驶车辆通过城市路口、自动泊车等场景中存在较大风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于自动驾驶乘用车的环境感知系统，采用激光雷达、毫米波雷达、摄像头、差分GPS天线等多种传感器融合的方式，对乘用车的周边障碍物、车辆位置、车辆姿态等进行探测感知，进而为自动驾驶车辆的环境监控监测、障碍物识别定位、自动避障、路线规划等自动驾驶功能的实现提供详尽精确的数据信息，减小探测盲区，为车辆自动泊车、车辆避障等提供信息，从而保证自动驾驶过程中安全性。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于自动驾驶乘用车的环境感知系统，包括：

所述环境感知系统包括：设备安装支架、紧固组件、两个差分GPS天线、设备外罩、激光雷达、前端雷达、后端雷达和摄像头；

所述设备安装支架通过所述紧固组件安装于车身的顶部；

所述差分GPS天线设置于所述设备安装支架上，检测车辆的定位信息和所述车身的姿态信息；

所述设备外罩扣合于所述车身的顶部，将所述设备安装支架、紧固组件和差分GPS天线容置于所述设备外罩内；

所述激光雷达设置于所述设备外罩上，对所述车身四周的环境进行感知探测；

所述前端雷达设置于所述车身的前端，探测所述车身前方的障碍物信息；

所述后端雷达设置于所述车身的后端，探测所述车身后方的障碍物信息；

所述摄像头设置于所述车身内前挡风玻璃上，获取车道线信息，并辅助探测分析所述车身前方的障碍物信息。

优选的，所述两个差分GPS天线沿所述车身方向横向或纵向排列。

优选的，所述前端雷达为毫米波雷达或激光雷达。

优选的，所述后端雷达为毫米波雷达或超声波雷达。

优选的，所述激光雷达为1～5个。

优选的，所述设备安装支架包括第一支架和第二支架，所述第一支架和所述第二支架平行设置；所述激光雷达设置于所述第一支架上，所述差分GPS天线设置于所述第二支架上。

进一步优选的，所述紧固组件包括连接组件和固定组件，所述连接组件连接所述第一支架和第二支架；所述固定组件将所述第一支架和第二支架固定在所述车身的顶部。

本实用新型实施例提供的用于自动驾驶乘用车的环境感知系统，采用激光雷达、毫米波雷达、摄像头、差分GPS天线等多种传感器融合的方式，对乘用车的周边障碍物、车辆位置、车辆姿态等进行探测感知，进而为自动驾驶车辆的环境监控监测、障碍物识别定位、自动避障、路线规划等自动驾驶功能的实现提供详尽精确的数据信息，减小探测盲区，为车辆自动泊车、车辆避障等提供信息，从而保证自动驾驶过程中安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的用于自动驾驶乘用车的环境感知系统的示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的用于自动驾驶乘用车的环境感知系统的示意图之二；

图3为本实用新型实施例提供的用于自动驾驶乘用车车顶的环境感知系统的示意图之一；

图4为本实用新型实施例提供的用于自动驾驶乘用车车顶的环境感知系统的示意图之二；

图5为本实用新型实施例提供的用于自动驾驶乘用车车顶的环境感知系统的示意图之三。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

本实用新型实施例提供的用于自动驾驶乘用车的环境感知系统应用于自动驾驶乘用车辆，通过激光雷达、毫米波雷达、摄像头、差分GPS天线等多种传感器融合的方式，实现对自动驾驶车辆周围环境的监控监测。

图1和图2为本实用新型实施例提供的用于自动驾驶乘用车的环境感知系统的示意图，结合图1和图2所示，所述环境感知系统包括：设备安装支架(图1、2中未示出)、紧固组件(图1、2中未示出)、两个差分GPS天线(图1、2中未示出)、设备外罩1、激光雷达2、前端雷达3、后端雷达4和摄像头5。

前端雷达3设置于车身的前端，具体可以安装于车头的中央位置或者侧方，用于探测车身前方的障碍物信息，在具体的应用中，前端雷达3可以为毫米波雷达或激光雷达。

后端雷达4设置于车身的后端，具体可以安装于车尾的中央位置或者侧方，用于探测车身后方的障碍物信息，在具体的应用中，后端雷达4可以为毫米波雷达或超声波雷达。

前端雷达3和后端雷达4的布置可以提供车身前后方近距离的障碍物信息，从而减小探测盲区，为车辆自动泊车、车辆避障等提供信息。

摄像头5安装在车身内的前挡风玻璃上，用于获取车道线信息，并辅助探测分析前方障碍物信息。

图3、图4和图5为本实用新型实施例提供的用于自动驾驶乘用车车顶的环境感知系统的结构示意图，结合图3-图5所示，设备安装支架6具体通过紧固组件7安装于车身的顶部，设备安装支架6的作用在于安装车顶设备。

差分GPS天线8安装于设备安装支架6上，在本例中，有两个差分GPS天线8，两个差分GPS天线8可以沿车身方向横向排列或者纵向排列，差分GPS天线8用于检测车辆的定位信息和车身的姿态信息。

结合图1和图5所示，设备外罩1扣合于车身的顶部，将设备安装支架6、紧固组件7和差分GPS天线8容置于设备外罩1内，从而对设备安装支架6、紧固组件7和差分GPS天线8进行保护。

激光雷达2设置于设备外罩1上，激光雷达2的数量优选为1～5个，需要说明的是，本领域技术人员可以根据需要对激光雷达2的位置和数量进行设定。激光雷达2用于对车身前方、左右两侧和侧后方大范围内的环境进行感知探测，车顶激光雷达2的布置可以增大侧方探测感知范围，为车辆通过城市道路路口提供更为有效、范围更大的障碍物信息。

再次结合图1和图5所示，在优选的实施例中，设备安装支架6具体可以包括第一支架61和第二支架62，第一支架61和第二支架62平行设置，多个激光雷达2设置于第一支架61上，多个激光雷达2可以安装在不同的高度上，从而获取更大范围的障碍物信息；两个差分GPS天线8对称设置于第二支架62的两端，激光雷达2外漏在设备外罩1外面，差分GPS天线8内藏在设备外罩1里面。

紧固组件7具体可以包括连接组件71和固定组件72，连接组件71连接第一支架61和第二支架62，从而增加设备安装支架6的稳定性；固定组件72将第一支架61和第二支架62固定在车身的顶部，从而将设备安装支架6稳定的固定在车顶，保证行车过程中的安全性。

在乘用车自动驾驶过程中，车顶激光雷达2的布置可以增大侧方探测感知范围，为车辆通过城市道路路口提供更为有效、范围更大的障碍物信息，差分GPS天线8可以检测车辆的定位信息和车身的姿态信息，车身前后的雷达可以提供车身前后方近距离的障碍物信息，减小探测盲区，为车辆自动泊车、车辆避障等提供信息，车内的摄像头5可以获取车道线信息，并辅助探测分析前方障碍物信息。本实用新型通过多传感器融合的方式探测感知环境信息，从而为乘用车的自动驾驶提供精确全面的数据信息。

本实用新型实施例提供的用于自动驾驶乘用车的环境感知系统，采用激光雷达、毫米波雷达、摄像头、差分GPS天线等多种传感器融合的方式，对乘用车的周边障碍物、车辆位置、车辆姿态等进行探测感知，进而为自动驾驶车辆的环境监控监测、障碍物识别定位、自动避障、路线规划等自动驾驶功能的实现提供详尽精确的数据信息，减小探测盲区，为车辆自动泊车、车辆避障等提供信息，从而保证自动驾驶过程中安全性。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于自动驾驶乘用车的环境感知系统，其特征在于，所述环境感知系统包括：设备安装支架、紧固组件、两个差分GPS天线、设备外罩、激光雷达、前端雷达、后端雷达和摄像头；

所述设备安装支架通过所述紧固组件安装于车身的顶部；

所述差分GPS天线设置于所述设备安装支架上，检测车辆的定位信息和所述车身的姿态信息；

所述设备外罩扣合于所述车身的顶部，将所述设备安装支架、紧固组件和差分GPS天线容置于所述设备外罩内；

所述激光雷达设置于所述设备外罩上，对所述车身四周的环境进行感知探测；

所述前端雷达设置于所述车身的前端，探测所述车身前方的障碍物信息；

所述后端雷达设置于所述车身的后端，探测所述车身后方的障碍物信息；

所述摄像头设置于所述车身内前挡风玻璃上，获取车道线信息，并辅助探测分析所述车身前方的障碍物信息。

2.根据权利要求1所述的用于自动驾驶乘用车的环境感知系统，其特征在于，所述两个差分GPS天线沿所述车身方向横向或纵向排列。

3.根据权利要求1所述的用于自动驾驶乘用车的环境感知系统，其特征在于，所述前端雷达为毫米波雷达或激光雷达。

4.根据权利要求1所述的用于自动驾驶乘用车的环境感知系统，其特征在于，所述后端雷达为毫米波雷达或超声波雷达。

5.根据权利要求1所述的用于自动驾驶乘用车的环境感知系统，其特征在于，所述激光雷达为1～5个。

6.根据权利要求1所述的用于自动驾驶乘用车的环境感知系统，其特征在于，所述设备安装支架包括第一支架和第二支架，所述第一支架和所述第二支架平行设置；所述激光雷达设置于所述第一支架上，所述差分GPS天线设置于所述第二支架上。

7.根据权利要求6所述的用于自动驾驶乘用车的环境感知系统，其特征在于，所述紧固组件包括连接组件和固定组件，所述连接组件连接所述第一支架和第二支架；所述固定组件将所述第一支架和第二支架固定在所述车身的顶部。