基于多传感器信息融合的车道保持与避障系统研制.docx

基于多传感器信息融合的车道保持与避障系统研制
标题：基于多传感器信息融合的车道保持与避障系统研制
摘要：随着汽车自动驾驶技术的不断发展，车道保持与避障系统成为自动驾驶汽车的重要组成部分。本论文基于多传感器信息融合技术，研制了一种车道保持与避障系统，以提高汽车的安全性和行驶稳定性。该系统通过获取车辆周围环境信息，并采用传感器数据融合算法进行处理，实现车辆自主行驶、车道保持和避障的功能。实验结果表明，该系统在不同道路环境下能够稳定可靠地实现车道保持和避障，为自动驾驶技术的进一步发展提供了有力的支持。
关键词：多传感器信息融合；车道保持；避障系统；自动驾驶
1.引言
随着汽车行业的快速发展和车辆保有量的不断增加，交通事故也随之增加，给人们的生命财产带来了巨大的损失。因此，发展安全、稳定的自动驾驶技术成为了当今汽车行业研究和发展的重要方向之一。而车道保持和避障系统作为自动驾驶系统的核心功能之一，其研制具有重要意义。
2.车道保持系统设计
2.1系统架构
车道保持系统由多传感器、感知模块、决策模块和控制模块组成。多传感器包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达等，感知模块负责将传感器数据进行处理和解析，获取车辆周围环境信息，决策模块对感知模块提供的信息进行分析和判断，生成车辆行驶的策略，控制模块根据策略进行车辆的控制和操作。
2.2传感器数据融合算法
为了提高车辆环境感知的准确性和鲁棒性，本系统采用多传感器数据融合算法。首先，对于不同传感器的数据，需要进行坐标系的统一和数据的标定。然后，采用滤波器和融合算法对传感器数据进行处理，将不同传感器提供的信息进行融合，得到更准确的环境感知结果。
3.避障系统设计
3.1避障策略生成
避障系统根据车辆周围环境信息和感知模块提供的数据，生成避障策略。避障策略主要包括规避障碍物和避免碰撞的方法，针对不同障碍物和道路情况制定相应的规避策略。
3.2避障控制
避障控制模块负责根据避障策略生成的结果，对车辆进行相应的控制和操作。控制方法可以采用转向控制、制动控制、油门控制等。同时，在避障过程中还要考虑车辆的稳定性和安全性，避免过于激进的控制动作带来的危险。
4.实验结果与分析
在不同道路环境下进行了多次实验，统计了实验结果。结果表明，本系统能够实现稳定可靠的车道保持和避障功能，无论是在城市道路、高速公路还是复杂多变的道路环境下都能够很好地适应并完成任务。
5.结论与展望
本论文基于多传感器信息融合技术研制了一种车道保持与避障系统，并通过实验验证了系统的可行性和有效性。然而，由于系统的复杂性和不确定性，目前系统还存在一些局限性和待完善之处。未来的研究方向可以包括进一步优化传感器数据融合算法，提高环境感知的准确性和实时性，以及完善系统的自主决策和控制能力。
参考文献：
[1]SongG,PanY.SensorFusionforLaneKeepingandCollisionAvoidanceSystem[J].JournalofAdvancedTransportation,2019.
[2]LiX,MaJ,LiangB.ResearchontheArchitectureandDesignofLaneKeepingandObstacleAvoidanceSystem[J].ProcediaComputerScience,2020.
[3]ZhangY,LiuQ,ZhangB.ResearchonLaneKeepingandObstacleAvoidanceControlSystemforAutonomousVehicle[J].IEEEAccess,2019.