一种用于电子导向胶轮车的自动驾驶系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115951678A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202310011637.X(22)申请日2023.01.05(71)申请人中车南京浦镇车辆有限公司地址211500江苏省南京市江北新区泰山园区浦珠北路68号申请人清华大学(72)发明人黄文杰戴鹏程王文军孙兆聪梁师嵩王慷郑殿科(74)专利代理机构南京聚匠知识产权代理有限公司32339专利代理师耿英(51)Int.Cl.G05D1/02(2020.01)权利要求书3页说明书9页附图3页(54)发明名称一种用于电子导向胶轮车的自动驾驶系统(57)摘要本发明公开了一种用于电子导向胶轮车的自动驾驶系统，属于自动驾驶技术领域，包括感知模块、决策模块以及控制模块，本发明基于车载雷达、视觉传感器等设备，对道路前方以及视野盲区内一定距离内的车辆、行人等障碍物进行探测，使车辆能够及时感知危险工况，并通过减速、紧急制动规避事故风险；本发明采集雷达点云数据，进行离线数据分析，研究障碍物特征提取方法，结合三维点云数据，准确标注障碍物类别及距离；本发明基于视差原理，对双目相机左右视图进行像素匹配，获得图像深度图，实现基于视觉的障碍物测距；本发明还基于电子导向胶轮车专有路权的特性，进行局部路径规划，对车辆进行牵引自动控制，从而更加安全。CN115951678ACN115951678A权利要求书1/3页1.一种用于电子导向胶轮车的自动驾驶系统，其特征在于，包括：感知模块，包括路侧设备和车侧设备，路侧设备用于获取道路信息，车侧设备用于获取车身周边环境信息以及车辆在轨条件，并对周围障碍物进行检测，感知模块将获取到的各类信息输出至决策模块；决策模块，接收感知模块提供的各类信息并进行融合处理，并基于车辆在轨条件输出决策信息至控制模块；控制模块，接收决策模块提供的决策信息并以决策信息中的速度指令为控制目标值，通过转向控制器进行车辆纵向控制。2.如权利要求1所述的一种用于电子导向胶轮车的自动驾驶系统，其特征在于，所述路侧设备用于检测并跟踪交通参与者，并根据车辆速度、车辆位置判断是否会相撞，并给出建议车速以及碰撞预警，提供交通参与者数量、位置、速度、置信度信息与局部建议车速、置信度信息；所述车侧设备至少包括激光雷达、双目视觉传感器、超声波雷达、惯导传感器以及毫米波雷达中的一个；所述激光雷达用于实时反馈雷达点云数据，通过深度学习算法，识别车辆、行人及路障，获取障碍物相对于车辆的位置、车速、碰撞时间与置信度信息；双目视觉传感器用于识别车道线以及障碍物的类别，通过检测标线辅助车辆进行循迹控制，获取障碍物相对于车辆的位置、车速、碰撞时间与置信度信息；超声波雷达以及毫米波雷达用于获取车身周边障碍物距离信息，对危险距离障碍物提供预警信息；惯导传感器用于获取偏航角数据、横摆角速度数据以及加速度数据。3.如权利要求1所述的一种用于电子导向胶轮车的自动驾驶系统，其特征在于，所述决策模块还包括循迹控制器、域控制器、车辆控制器以及转向控制器；循迹控制器用于提供数字轨道地图以及车辆横纵向精准定位，并且通过磁传感器检测横向偏差，计算第一轴循迹控制转向指令，同时依据曲率信息，提供最高限速、道路状况建议车速、置信度信息；域控制器根据汽车电子部件功能将整车划分为动力总成域，智能座舱域和自动驾驶域，并利用多核CPU/GPU芯片控制每个域；车辆控制器通过采集驾驶员操控信息，车辆行使信息、发动机、电机、电池、变速箱数据及各个子系统的反馈信息，经过计算向各个子系统发送控制命令，从而实现车辆控制器对整车的控制；转向控制器是控制电机动作的模块，用于汽车的各种外围电路与接口电路的连接控制。4.如权利要求1所述的一种用于电子导向胶轮车的自动驾驶系统，其特征在于，决策模块还包括车辆计算平台以及信号计算平台；信号计算平台与感知模块、调度系统通讯连接，获取感知模块获取的各类信息以及车辆调度信息，并采集磁钉、接收4G数据以实现车辆定位、授时、调度通讯功能；车辆计算平台用于处理感知模块获取的各类信息并输出自动驾驶的控制信息至控制模块。2CN115951678A权利要求书2/3页5.如权利要求4所述的一种用于电子导向胶轮车的自动驾驶系统，其特征在于，所述车辆计算平台处理感知模块获取的各类信息的方式如下：车辆计算平台记录并通过双目视觉图像信息进行车道线、障碍物识别与位置计算；车辆计算平台通过超声波雷达以及毫米波雷达获取的信息，结合踏板开度与驾驶员操作信息，进行人机交互设计与车速反馈控制；车辆计算平台输出的自动驾驶控制信息为控制车辆纵向运行的牵引与制动的线控信号。6.如权利要求1所述的一种用于电子导向胶轮车的自动驾驶系统，其特征在于，所述控制模块接收决策模块提供的决策信息后，结合车辆属性建立满足数字