一种基于多种传感器的车辆自动驾驶系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于多种传感器的车辆自动驾驶系统及方法，其结合了电子地图、激光雷达、GPS定位、陀螺仪来获取车辆和道路的实时信息，通过电子地图提供的行驶路线获取了初始的道路信息，在车辆行驶中激光雷达和GPS获取实时道路状态和车辆状态，最后通过陀螺仪结合电子地图、激光雷达、GPS的数据进行校正后取得最后的自动驾驶策略。本发明方法复杂度低，雷达策略和GPS策略可并行处理，实时性高；结合多种传感器，并利用不同传感器的数据进行互相校正和检验，使得算法可靠性高；只需获得电子地图提供的少量道路信息，无需进行实地采集，可适用于复杂环境。

主权项

一种基于多种传感器的车辆自动驾驶系统，包括：通信单元、信息传感单元和车辆控制单元；其特征在于：所述的信息传感单元用于实时获取当前车辆的GPS坐标、当前道路宽度、周围障碍物位置以及当前车辆的行驶方向；所述的车辆控制单元利用通信单元获取运营商提供的电子地图以确定车辆的导航行驶路线，从而得到路线中各路口的位置信息以及各条道路的道路方向，进而根据当前车辆的GPS坐标确定当前所在道路及其道路方向；进一步，车辆控制单元根据当前车辆的行驶方向以校正当前所在的道路方向，具体实现如下：所述的车辆控制单元以采样间隔Δt利用信息传感单元从当前开始获取n组车辆的行驶方向β₁,β₂…β_n，n为大于1的自然数；若满足以下关系式则认为当前车辆的行驶方向与所在的道路方向平行，并将当前所在的道路方向α校正为$s_{\beta }^2<s_{thres}$且$\left|\bar{\beta }-\alpha \right|<{\Delta }_{thres}$$s_{\beta }^2=\frac{{\Sigma }_{i=1}^n{({\beta }_i-\bar{\beta })}^2}{n-1}$其中：为β₁,β₂…β_n的平均值，s_thres和Δ_thres均为预设的经验值；进而利用校正后的道路方向去校准车辆的行驶方向，具体实现如下：得到校正后的道路方向α_real后，所述的车辆控制单元以采样间隔Δt利用信息传感单元从当前开始获取n组车辆的行驶方向β₁,β₂…β_n；若满足以下关系式则认为当前车辆的行驶方向与所在的道路方向偏差较大，并将当前车辆的行驶方向校正为α_real；$\left|{\alpha }_{real}-\bar{\beta }\right|\ge {\Delta }_{thres}.$