智能車(chē)在城市道路行駛中的接力導(dǎo)航方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種智能車(chē)在城市道路行駛中的接力導(dǎo)航方法，其特征是：將市區(qū)道路劃分為三類(lèi)典型道路區(qū)域，針對(duì)不同的典型道路區(qū)域，采用不同的導(dǎo)航方式，通過(guò)主控程序?qū)崿F(xiàn)不同導(dǎo)航方式之間的交接，車(chē)載傳感器印證導(dǎo)航線(xiàn)路，智能車(chē)在行駛中實(shí)現(xiàn)并驗(yàn)證云計(jì)算支持下的接力導(dǎo)航策略。有益效果：智能車(chē)采用接力導(dǎo)航方法，對(duì)城市道路的不同典型區(qū)域使用不同的導(dǎo)航方式，各導(dǎo)航方式之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫交接，有效解決了市區(qū)智能駕駛的導(dǎo)航難題；智能車(chē)在行駛中借助云計(jì)算位置服務(wù)中心進(jìn)行定位精度校正，優(yōu)化了智能車(chē)總體軟硬件資源，使其負(fù)載均衡，減少了計(jì)算成本；接力導(dǎo)航方法體現(xiàn)了智能車(chē)自適應(yīng)環(huán)境的能力，為市區(qū)智能駕駛的實(shí)現(xiàn)提供重要技術(shù)支撐。
【專(zhuān)利說(shuō)明】智能車(chē)在城市道路行駛中的接力導(dǎo)航方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于智能駕駛，尤其涉及一種智能車(chē)在城市道路行駛中的接力導(dǎo)航方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]智能駕駛技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、通信科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、車(chē)輛工程、電子電氣工程、控制科學(xué)與工程、系統(tǒng)科學(xué)與技術(shù)、人機(jī)工程科學(xué)、人工智能等諸多科學(xué)，智能車(chē)是衡量一個(gè)國(guó)家科研實(shí)力和工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。無(wú)人駕駛車(chē)的出現(xiàn)，從根本上改變了傳統(tǒng)的“人-車(chē)-路”閉環(huán)系統(tǒng)中的車(chē)輛駕駛方式，將駕駛員從長(zhǎng)時(shí)間的繁瑣、低級(jí)、持久的駕駛活動(dòng)中解放出來(lái)，利用先進(jìn)的傳感器以及信息技術(shù)控制車(chē)輛行駛，讓駕駛活動(dòng)中常規(guī)、持久、低級(jí)、重復(fù)的操作自動(dòng)完成，能夠極大地提高交通系統(tǒng)的效率和安全，提高人類(lèi)移動(dòng)生活的品質(zhì)，具有廣泛的社會(huì)應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，智能駕駛技術(shù)的研究將極大地增強(qiáng)我國(guó)在汽車(chē)主動(dòng)安全等方面的核心競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)提升我國(guó)汽車(chē)電子產(chǎn)品和汽車(chē)產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新能力具有重大的戰(zhàn)略意義。
[0003]智能車(chē)在車(chē)輛動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)上，包括環(huán)境感知與自學(xué)習(xí)、導(dǎo)航、網(wǎng)絡(luò)通訊、智能決策、車(chē)輛控制、認(rèn)知模擬與計(jì)算等部分。其中，智能車(chē)的導(dǎo)航與通訊包含:通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)實(shí)時(shí)獲取智能車(chē)的精確定位信息。智能車(chē)的環(huán)境感知包含:道路與交通標(biāo)志、行人、障礙物及周邊車(chē)輛等信息。智能車(chē)的自學(xué)習(xí)是指利用導(dǎo)航、通訊、環(huán)境感知等手段獲取的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)模型進(jìn)行駕駛行為模式的自適應(yīng)學(xué)習(xí)，完成對(duì)人類(lèi)駕駛行為認(rèn)知與決策的模擬和計(jì)算，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能車(chē)的自主駕駛。這些數(shù)據(jù)的獲取基于車(chē)載的多類(lèi)傳感器設(shè)備，主要有攝像頭、雷達(dá)、GPS、慣導(dǎo)、里程計(jì)等。在獲取這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對(duì)市區(qū)道路的不同區(qū)域采用不同導(dǎo)航方式，即接力導(dǎo)航策略，是實(shí)現(xiàn)城市道路智能駕駛的基礎(chǔ)。
[0004]智能駕駛的發(fā)展路線(xiàn)大致可以分為三步走:①結(jié)構(gòu)化道路的智能駕駛，如城際高速公路；②半結(jié)構(gòu)化道路的智能駕駛，如城市道路；③非結(jié)構(gòu)化道路的智能駕駛，如特殊道路和惡劣氣候環(huán)境下的智能駕駛。我們已經(jīng)成功地進(jìn)行了城際高速公路(北京至天津)的智能車(chē)駕駛試驗(yàn)。但在半結(jié)構(gòu)化的城市道路環(huán)境下，人行道、立交橋、交叉路口等道路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，交通信號(hào)燈多樣，交通標(biāo)牌和地面標(biāo)識(shí)有新有舊。機(jī)動(dòng)車(chē)和非機(jī)動(dòng)車(chē)混雜，人車(chē)混雜，遮擋多，干擾大，交通動(dòng)態(tài)變化復(fù)雜，車(chē)輛擁擠。因此，在半結(jié)構(gòu)化的城市道路環(huán)境下，對(duì)智能車(chē)在環(huán)境感知、定位導(dǎo)航、綜合決策等方面提出了更大的挑戰(zhàn)。智能駕駛主要由三個(gè)部分組成:自主駕駛、組合導(dǎo)航和人工干預(yù)。城市道路行駛中智能車(chē)的組合導(dǎo)航問(wèn)題是市區(qū)智能駕駛研究領(lǐng)域亟待解決的一個(gè)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，提供一種智能車(chē)在城市道路行駛中的接力導(dǎo)航方法。將市區(qū)道路劃分為三類(lèi)典型道路區(qū)域，采用接力導(dǎo)航策略，各導(dǎo)航方式之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫交接，有效解決了市區(qū)智能駕駛的導(dǎo)航難題。
[0006]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案:一種智能車(chē)在城市道路行駛中的接力導(dǎo)航方法，其特征是:將市區(qū)道路劃分為三類(lèi)典型道路區(qū)域，針對(duì)不同的典型道路區(qū)域，采用不同的導(dǎo)航方式，通過(guò)主控程序?qū)崿F(xiàn)不同導(dǎo)航方式之間的交接，車(chē)載傳感器印證導(dǎo)航線(xiàn)路，智能車(chē)在行駛中實(shí)現(xiàn)并驗(yàn)證云計(jì)算支持下的接力導(dǎo)航策略。
[0007]所述三類(lèi)典型道路區(qū)域，包括路段區(qū)域、路口過(guò)渡區(qū)和路口區(qū)域，
[0008]其中，路段區(qū)域是地面標(biāo)有連續(xù)實(shí)車(chē)道線(xiàn)或虛車(chē)道線(xiàn)的道路區(qū)域，直至出現(xiàn)第一組地面導(dǎo)向箭頭的起點(diǎn)為止，一般分為直線(xiàn)路段和曲線(xiàn)路段；
[0009]路口過(guò)渡區(qū)域是從第一組地面導(dǎo)向箭頭的起點(diǎn)開(kāi)始，到出現(xiàn)路口停止線(xiàn)為止，分為虛車(chē)道線(xiàn)的可換道區(qū)域和實(shí)車(chē)道線(xiàn)的不可換道區(qū)域；
[0010]路口區(qū)域是由兩條或兩條以上不同方向的道路相交處形成的平面交叉口。
[0011]所述三類(lèi)典型道路區(qū)域中的路段區(qū)域內(nèi)，通過(guò)車(chē)道虛擬中心線(xiàn)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航，所述車(chē)道虛擬中心線(xiàn)由攝像頭識(shí)別到的車(chē)道線(xiàn)與激光雷達(dá)識(shí)別到的車(chē)流中心線(xiàn)融合生成車(chē)道虛擬中心線(xiàn)；所述三類(lèi)典型道路區(qū)域中的路口過(guò)渡區(qū)內(nèi)，智能車(chē)通過(guò)攝像頭識(shí)別交通標(biāo)牌與地面導(dǎo)向箭頭實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航，通過(guò)GPS預(yù)告將要到達(dá)的路口名，在可換道區(qū)域內(nèi)根據(jù)需要提前進(jìn)行換道；在不可換道區(qū)域內(nèi)，智能車(chē)或跟馳行駛、或作為頭車(chē)，自行減速停在路口停止線(xiàn)前，等待綠燈放行；所述三類(lèi)典型道路區(qū)域中的路口區(qū)域內(nèi)，通過(guò)精細(xì)地圖實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航，智能車(chē)按照路口通行模式進(jìn)行路徑規(guī)劃，或直行，或拐彎，或掉頭。
[0012]所述三類(lèi)典型道路區(qū)域的路口過(guò)渡區(qū)和路口區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)航方式通過(guò)云計(jì)算位置服務(wù)中心進(jìn)行定位精度校正，實(shí)現(xiàn)定位精度誤差不超過(guò)lm。
[0013]所述車(chē)道虛擬中心線(xiàn)的橫向誤差不超過(guò)20cm。
[0014]所述車(chē)載傳感器包括雷達(dá)傳感器、視覺(jué)傳感器和定位傳感器，通過(guò)不同傳感器的選型和配置，可實(shí)現(xiàn)人類(lèi)視聽(tīng)覺(jué)認(rèn)知中的選擇性注意。
[0015]所述雷達(dá)傳感器包括車(chē)身左右各一個(gè)UTM單線(xiàn)激光雷達(dá)、一個(gè)前向SICK單線(xiàn)激光雷達(dá)、一個(gè)前向四線(xiàn)激光雷達(dá)和一個(gè)后向毫米波雷達(dá)；所述視覺(jué)傳感器包括三組前向攝像頭、兩組后向攝像頭和在左、右側(cè)后視鏡上各安裝一個(gè)側(cè)向攝像頭；所述定位傳感器包括GPS全球定位系統(tǒng)和MU慣性測(cè)量裝置。根據(jù)車(chē)載傳感器的實(shí)際種類(lèi)和數(shù)量，可視情況進(jìn)行其它組合優(yōu)化。
[0016]有益效果:采用接力導(dǎo)航方法，對(duì)城市道路的不同典型區(qū)域使用不同的導(dǎo)航方式，各導(dǎo)航方式之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫交接，有效解決了市區(qū)智能駕駛的導(dǎo)航難題；智能車(chē)在行駛中借助云計(jì)算位置服務(wù)中心進(jìn)行定位精度校正，優(yōu)化了智能車(chē)總體軟硬件資源，使其負(fù)載均衡，減少了計(jì)算成本；接力導(dǎo)航方法體現(xiàn)了智能車(chē)自適應(yīng)環(huán)境的能力，是對(duì)人類(lèi)駕駛行為認(rèn)知的模擬和計(jì)算，為市區(qū)智能駕駛的實(shí)現(xiàn)提供重要技術(shù)支撐。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明的不同典型道路區(qū)域的示意圖；
[0018]圖2是智能車(chē)接力導(dǎo)航主控程序設(shè)計(jì)流程圖；
[0019]圖3是安裝在車(chē)輛左、右側(cè)后視鏡處的攝像頭探測(cè)范圍示意圖；
[0020]圖4是雷達(dá)識(shí)別得到的車(chē)流中心線(xiàn)示意圖；
[0021]圖5是通過(guò)左右攝像頭和激光雷達(dá)信息融合形成的車(chē)道虛擬中心線(xiàn)；
[0022]圖6實(shí)施例中智能車(chē)傳感器的布局方案；[0023]圖7北京市海淀區(qū)萬(wàn)壽路口道路環(huán)境示意圖；
[0024]圖8智能車(chē)定位精度校正服務(wù)典型案例。
[0025]圖中紅色區(qū)域顯示安裝于車(chē)輛左側(cè)后視鏡處的攝像頭探測(cè)范圍。
[0026]圖中黃色直線(xiàn)表示雷達(dá)識(shí)別得到的車(chē)流中心線(xiàn)。
[0027]圖中:圖2中A—代表路段區(qū)域；B—路口過(guò)渡區(qū)域；C一路口區(qū)域；
[0028]圖3中D—攝像頭探測(cè)范圍；
[0029]圖4中E—雷達(dá)識(shí)別得到的車(chē)流中心線(xiàn)；
[0030]圖5中F—表示雷達(dá)返回的數(shù)據(jù)點(diǎn)，G—方框表示對(duì)雷達(dá)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)后得到的車(chē)輛，H—表示虛擬中心線(xiàn)；
[0031]圖6中1、四線(xiàn)激光雷達(dá)，2、SICK雷達(dá)，3、UTM雷達(dá)，4、毫米波雷達(dá)，5、攝像頭，6、GPS+IMUo
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合較佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0033]詳見(jiàn)附圖1，本發(fā)明提供一種智能車(chē)在城市道路行駛中的接力導(dǎo)航方法，將市區(qū)道路劃分為三類(lèi)不同的典型道路區(qū)域，不同典型道路區(qū)域采用不同的導(dǎo)航方式，主控程序?qū)崿F(xiàn)不同導(dǎo)航方式之間的無(wú)縫交接，車(chē)載傳感器印證導(dǎo)航線(xiàn)路。智能車(chē)在行駛過(guò)程中借助云計(jì)算位置服務(wù)中心進(jìn)行定位精度校正，實(shí)現(xiàn)定位精度誤差不超過(guò)lm。
[0034]智能車(chē)實(shí)現(xiàn)并驗(yàn)證云計(jì)算支持下的接力導(dǎo)航策略，將市區(qū)道路劃分為路段、路口過(guò)渡區(qū)和路口三類(lèi)典型區(qū)域，具體的定義與劃分是:
[0035]路段區(qū)域:地面標(biāo)有連續(xù)車(chē)道線(xiàn)(實(shí)線(xiàn)車(chē)道線(xiàn)或虛線(xiàn)車(chē)道線(xiàn))的道路區(qū)域，直至出現(xiàn)第一組地面導(dǎo)向箭頭的起點(diǎn)為止。一般分為直線(xiàn)路段和曲線(xiàn)路段。
[0036]路口過(guò)渡區(qū)域:從第一組地面導(dǎo)向箭頭的起點(diǎn)開(kāi)始，到第一次出現(xiàn)的路口停止線(xiàn)為止。一般可分為:不可換道區(qū)域(實(shí)車(chē)道線(xiàn))和可換道區(qū)域(虛車(chē)道線(xiàn))。
[0037]路口區(qū)域:一般指兩條或兩條以上不同方向的道路相交處形成的平面交叉口。
[0038]詳見(jiàn)附圖6，所述車(chē)載傳感器包括雷達(dá)傳感器(1、2、3、4)、視覺(jué)傳感器5和定位傳感器6。雷達(dá)傳感器包括車(chē)身左右各一個(gè)UTM單線(xiàn)激光雷達(dá)3、一個(gè)前向SICK單線(xiàn)激光雷達(dá)2、一個(gè)前向四線(xiàn)激光雷達(dá)I和一個(gè)后向毫米波雷達(dá)4 ;所述視覺(jué)傳感器包括三組前向攝像頭、兩組后向攝像頭和在左、右側(cè)后視鏡上各安裝一個(gè)側(cè)向攝像頭；所述定位傳感器包括GPS全球定位系統(tǒng)和MU慣性測(cè)量裝置。以上各類(lèi)傳感器主要用于車(chē)輛周邊環(huán)境感知和實(shí)時(shí)獲取智能車(chē)位置、姿態(tài)、速度、時(shí)間等信息。通過(guò)不同傳感器的選型和配置，可實(shí)現(xiàn)人類(lèi)視聽(tīng)覺(jué)認(rèn)知中的選擇性注意。根據(jù)車(chē)載傳感器的實(shí)際種類(lèi)和數(shù)量，可視情況進(jìn)行其它組合優(yōu)化。
[0039]智能車(chē)全局路徑規(guī)劃由車(chē)載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)與粗地圖完成。智能車(chē)首先以導(dǎo)航起點(diǎn)與終點(diǎn)獲取全局導(dǎo)航路徑，此全局導(dǎo)航路徑包括途經(jīng)的每條道路和路口，在智能車(chē)行駛過(guò)程中，實(shí)時(shí)獲取智能車(chē)的粗定位信息。當(dāng)智能車(chē)即將到達(dá)路口過(guò)渡區(qū)時(shí)，車(chē)載GPS預(yù)告將要到達(dá)的路口名，云計(jì)算位置服務(wù)中心提前向智能車(chē)傳輸該路口過(guò)渡區(qū)和路口的精細(xì)地圖。
[0040]詳見(jiàn)附圖2、圖3、圖5，在路段區(qū)域內(nèi)，通過(guò)車(chē)道虛擬中心線(xiàn)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航。虛擬中心線(xiàn)是融合了安裝于車(chē)輛左、右側(cè)后視鏡處的攝像頭識(shí)別得到的車(chē)道線(xiàn)與雷達(dá)識(shí)別得到的車(chē)流中心線(xiàn)生成，其橫向誤差不超過(guò)20cm。
[0041]進(jìn)入路口過(guò)渡區(qū)域，根據(jù)全局路徑規(guī)劃，智能車(chē)可能要進(jìn)行換道操作。但是，目前車(chē)載GPS定位系統(tǒng)無(wú)法滿(mǎn)足市區(qū)道路環(huán)境下智能車(chē)精確定位到車(chē)道的要求，因此，路口過(guò)渡區(qū)所采用的導(dǎo)航方式為:在距離路口約500m處，GPS預(yù)告將要到達(dá)的路口名。智能車(chē)通過(guò)攝像頭識(shí)別路口交通牌和地面導(dǎo)向箭頭，從檢測(cè)到第一組地面導(dǎo)向箭頭的起點(diǎn)開(kāi)始，標(biāo)志進(jìn)入路口過(guò)渡區(qū)。在可換道區(qū)域內(nèi)(虛車(chē)道線(xiàn))，智能車(chē)根據(jù)預(yù)定路徑進(jìn)行換道操作。在不可換道區(qū)域內(nèi)(實(shí)車(chē)道線(xiàn))，智能車(chē)或跟馳行駛、或作為頭車(chē)，自行停在路口停止線(xiàn)前，等待綠燈放行。路口過(guò)渡區(qū)域的精細(xì)地圖可向攝像頭預(yù)告路口交通牌和地面導(dǎo)向箭頭的位置信息，輔助攝像頭進(jìn)行識(shí)別。精細(xì)地圖中交通標(biāo)志的位置信息可與攝像頭的識(shí)別結(jié)果互為印證。
[0042]在路口區(qū)域內(nèi)，智能車(chē)主要采用精細(xì)地圖導(dǎo)航。通過(guò)攝像頭檢測(cè)路口停止線(xiàn)和目標(biāo)車(chē)道線(xiàn)來(lái)獲取路口路徑規(guī)劃的起點(diǎn)和終點(diǎn)，并與路口精細(xì)地圖提供的先驗(yàn)知識(shí)互為印證。按照全局導(dǎo)航路徑，智能車(chē)在路口區(qū)域或拐彎，或直行，或掉頭，利用二階或三階B6Zier曲線(xiàn)進(jìn)行擬合，生成路口通行軌跡。
[0043]詳見(jiàn)附圖8，云計(jì)算位置服務(wù)中心進(jìn)行智能車(chē)定位精度校正。在路段區(qū)域內(nèi)，智能車(chē)由生成的車(chē)道虛擬中心線(xiàn)進(jìn)行導(dǎo)航，無(wú)需進(jìn)行精確定位；而在路口過(guò)渡區(qū)和路口區(qū)域內(nèi)，智能車(chē)需要精確定位到車(chē)道(橫向誤差不超過(guò)50cm)。智能車(chē)將接收到的北斗或GPS的位置信息，通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到云計(jì)算位置服務(wù)中心進(jìn)行定位精度校正，位置服務(wù)中心利用云計(jì)算結(jié)合地理信息系統(tǒng)等數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)計(jì)算，將定位結(jié)果返回給智能車(chē)終端，即可實(shí)現(xiàn)米級(jí)甚至分米級(jí)的定位精度。
[0044]較佳實(shí)施例
[0045]本實(shí)施例中，智能車(chē)在北京市海淀區(qū)萬(wàn)壽路口南向東右轉(zhuǎn)、由萬(wàn)壽路駛?cè)腴L(zhǎng)安街(附圖7)。智能車(chē)最高行駛速度40km/h，均速20km/h。具體的行駛路段與導(dǎo)航策略是:
[0046]在萬(wàn)壽路路段內(nèi)由南向北行駛時(shí)，融合安裝于車(chē)輛左、右側(cè)后視鏡處的攝像頭識(shí)別得到的車(chē)道線(xiàn)與雷達(dá)識(shí)別得到的車(chē)流中心線(xiàn)，生成車(chē)道虛擬中心線(xiàn)進(jìn)行導(dǎo)航，虛擬中心線(xiàn)的橫向誤差在20cm內(nèi)；
[0047]在萬(wàn)壽路路段內(nèi)由南向北行駛時(shí)，距離路口約500m處，車(chē)載GPS預(yù)告將要到達(dá)萬(wàn)壽路路口。智能車(chē)通過(guò)攝像頭識(shí)別路口交通牌和地面導(dǎo)向箭頭，進(jìn)入路口過(guò)渡區(qū)域。在可換道區(qū)內(nèi)(虛車(chē)道線(xiàn))正確換道至右轉(zhuǎn)彎車(chē)道后，或跟馳行駛、或作為頭車(chē)，自行停在路口停止線(xiàn)前，等待綠燈放行；
[0048]萬(wàn)壽路路口區(qū)域的通行，主要采用精細(xì)地圖導(dǎo)航。通過(guò)攝像頭檢測(cè)到萬(wàn)壽路口南的停止線(xiàn)和萬(wàn)壽路口東的目標(biāo)車(chē)道線(xiàn)，并與萬(wàn)壽路口精細(xì)地圖提供的路口停止線(xiàn)和目標(biāo)車(chē)道線(xiàn)的位置先驗(yàn)知識(shí)相互印證，最后依據(jù)B6Zier曲線(xiàn)生成萬(wàn)壽路口南向東右轉(zhuǎn)的行駛軌跡。同時(shí)，由云計(jì)算位置服務(wù)中心對(duì)智能車(chē)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位精度校正，滿(mǎn)足定位到車(chē)道的要求，并給出車(chē)輛的實(shí)時(shí)空間坐標(biāo)，即智能車(chē)的行駛軌跡。
[0049]智能車(chē)南向東右轉(zhuǎn)進(jìn)入長(zhǎng)安街后，由西向東行駛，此時(shí)車(chē)輛又進(jìn)入了路口過(guò)渡區(qū)，通過(guò)攝像頭識(shí)別地面導(dǎo)向箭頭并結(jié)合路口過(guò)渡區(qū)精細(xì)地圖進(jìn)行導(dǎo)航；接著進(jìn)入長(zhǎng)安街路段內(nèi)行駛，采用虛擬中心線(xiàn)導(dǎo)航方式；如此周而復(fù)始，形成智能車(chē)在城市道路行駛中的接力導(dǎo)航方法。[0050]依據(jù)B6zier曲線(xiàn)，智能車(chē)進(jìn)行路口通行模式的軌跡規(guī)劃:路口行駛軌跡規(guī)劃的起始點(diǎn)為當(dāng)前車(chē)道的停止線(xiàn)，目標(biāo)點(diǎn)為目標(biāo)車(chē)道的虛擬中心線(xiàn)。在起始點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)之間存在一個(gè)控制點(diǎn)，這個(gè)控制點(diǎn)就是當(dāng)前車(chē)道和目標(biāo)車(chē)道的焦點(diǎn)。通過(guò)B6Zier曲線(xiàn)進(jìn)行擬合，生成一條軌跡。如果需要變換車(chē)道，可用二階或三階的貝塞爾曲線(xiàn)進(jìn)行擬合。
[0051]Bezier曲線(xiàn)描述公式:
[0052]B(t) = P0+(P1-P0) t = (l-t)P0+tP1
[0053]B (t) = P0 (l_t) 3+3?!!: (l_t) 2+3P2t2 (l_t)+P3t3
[0054]采用這種方法，模擬生成了萬(wàn)壽路口南向東右轉(zhuǎn)的軌跡，如表I所示?？筛鶕?jù)車(chē)輛轉(zhuǎn)向和里程計(jì)的精度，選擇不同的區(qū)間值進(jìn)行控制。
[0055]表I依據(jù)B6zier曲線(xiàn)生成的萬(wàn)壽路口南向東右轉(zhuǎn)模擬數(shù)據(jù)
[0056]
【權(quán)利要求】
1.一種智能車(chē)在城市道路行駛中的接力導(dǎo)航方法，其特征是:將市區(qū)道路劃分為三類(lèi)典型道路區(qū)域，針對(duì)不同的典型道路區(qū)域，采用不同的導(dǎo)航方式，通過(guò)主控程序?qū)崿F(xiàn)不同導(dǎo)航方式之間的交接，車(chē)載傳感器印證導(dǎo)航線(xiàn)路，智能車(chē)在行駛中實(shí)現(xiàn)并驗(yàn)證云計(jì)算支持下的接力導(dǎo)航策略。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能車(chē)在城市道路行駛中的接力導(dǎo)航方法，其特征是:所述三類(lèi)典型道路區(qū)域，包括路段區(qū)域、路口過(guò)渡區(qū)域和路口區(qū)域三類(lèi)， 其中，路段區(qū)域是地面標(biāo)有連續(xù)實(shí)車(chē)道線(xiàn)或虛車(chē)道線(xiàn)的道路區(qū)域，直至出現(xiàn)第一組地面導(dǎo)向箭頭的起點(diǎn)為止，一般分為直線(xiàn)路段和曲線(xiàn)路段； 路口過(guò)渡區(qū)域是從第一組地面導(dǎo)向箭頭的起點(diǎn)開(kāi)始，到出現(xiàn)路口停止線(xiàn)為止，分為虛車(chē)道線(xiàn)的可換道區(qū)域和實(shí)車(chē)道線(xiàn)的不可換道區(qū)域； 路口區(qū)域是由兩條或兩條以上不同方向的道路相交處形成的平面交叉口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能車(chē)在城市道路行駛中的接力導(dǎo)航方法，其特征是:所述三類(lèi)典型道路區(qū)域中的路段區(qū)域內(nèi)，通過(guò)車(chē)道虛擬中心線(xiàn)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航，所述車(chē)道虛擬中心線(xiàn)由攝像頭識(shí)別到的車(chē)道線(xiàn)與激光雷達(dá)識(shí)別到的車(chē)流中心線(xiàn)融合生成車(chē)道虛擬中心線(xiàn)；所述三類(lèi)典型道路區(qū)域中的路口過(guò)渡區(qū)內(nèi)，智能車(chē)通過(guò)攝像頭識(shí)別交通標(biāo)牌與地面導(dǎo)向箭頭實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航，在路段內(nèi)行駛時(shí)通過(guò)車(chē)載GPS預(yù)告將要到達(dá)的路口名，在可換道區(qū)域內(nèi)根據(jù)需要提前進(jìn)行換道；在不可換道區(qū)域內(nèi)，智能車(chē)或跟馳行駛、或作為頭車(chē)，自行減速停在路口停止線(xiàn)前，等待綠燈放行；所述三類(lèi)典型道路區(qū)域中的路口區(qū)域內(nèi)，通過(guò)精細(xì)地圖實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航，智能車(chē)按照路口通行模式進(jìn)行路徑規(guī)劃，或直行，或拐彎，或掉頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能車(chē)在城市道路行駛中的接力導(dǎo)航方法，其特征是:所述車(chē)道虛擬中心線(xiàn)的橫向誤差≤20cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能車(chē)在城市道路行駛中的接力導(dǎo)航方法，其特征是:所述三類(lèi)典型道路區(qū)域的路口過(guò)渡區(qū)域和路口區(qū)域內(nèi)，通過(guò)云計(jì)算位置服務(wù)中心進(jìn)行智能車(chē)的實(shí)時(shí)定位精度校正，實(shí)現(xiàn)定位精度誤差< lm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能車(chē)在城市道路行駛中的接力導(dǎo)航方法，其特征是:所述車(chē)載傳感器包括雷達(dá)傳感器、視覺(jué)傳感器和定位傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能車(chē)在城市道路行駛中的接力導(dǎo)航方法，其特征是:所述雷達(dá)傳感器包括車(chē)身左右各一個(gè)UTM單線(xiàn)激光雷達(dá)、一個(gè)前向SICK單線(xiàn)激光雷達(dá)、一個(gè)前向四線(xiàn)激光雷達(dá)和一個(gè)后向毫米波雷達(dá)；所述視覺(jué)傳感器包括三組前向攝像頭、兩組后向攝像頭和在左、右側(cè)后視鏡上各安裝一個(gè)側(cè)向攝像頭；所述定位傳感器包括GPS全球定位系統(tǒng)和IMU慣性測(cè)量裝置。
【文檔編號(hào)】G01S19/48GK103456185SQ201310378718
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月27日
【發(fā)明者】李德毅, 鄭思儀, 高洪波, 賈鵬, 安利峰 申請(qǐng)人:李德毅