本發(fā)明涉及過程控制，具體涉及一種基于多傳感器融合部署的自動(dòng)駕駛方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，自動(dòng)駕駛技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。自動(dòng)駕駛車輛通過集成多種傳感器(如攝像頭、雷達(dá)、激光雷達(dá)、超聲波傳感器、慣性測量單元等)來感知周圍環(huán)境，并根據(jù)感知到的數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的駕駛決策。然而，單一傳感器的數(shù)據(jù)往往存在局限性，如攝像頭在惡劣天氣下視野受限，雷達(dá)在復(fù)雜環(huán)境中可能出現(xiàn)誤判等。因此，多傳感器融合技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，該技術(shù)通過綜合多種傳感器的信息，提高自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的感知精度和魯棒性。

2、現(xiàn)有技術(shù)在對多傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理的過程中，通常采用固定長度的窗口對多傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，但是由于不同的傳感器對數(shù)據(jù)的預(yù)處理時(shí)間不同，且自動(dòng)駕駛過程中環(huán)境和駕駛行為特性也會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化，所以采用固定長度的窗口就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)融合的準(zhǔn)確度降低，進(jìn)而影響到車輛自動(dòng)駕駛的感知精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決由于不同傳感器對數(shù)據(jù)的預(yù)處理時(shí)間不同，且自動(dòng)駕駛過程中環(huán)境和駕駛行為特性也會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化，所以采用固定長度的窗口會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)融合的準(zhǔn)確度降低，進(jìn)而影響到車輛自動(dòng)駕駛的感知精度的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于多傳感器融合部署的自動(dòng)駕駛方法，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、獲取車輛自動(dòng)駕駛過程中的多種傳感器的待融合數(shù)據(jù)以及多種駕駛行為時(shí)序數(shù)據(jù)；

3、設(shè)置定時(shí)器，基于當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻之前的待融合數(shù)據(jù)的變化波動(dòng)情況，確定當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的環(huán)境危險(xiǎn)值；

4、當(dāng)定時(shí)器的歷史觸發(fā)次數(shù)未達(dá)到預(yù)設(shè)次數(shù)時(shí)，基于當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的環(huán)境危險(xiǎn)值對預(yù)設(shè)窗口長度進(jìn)行調(diào)整，得到當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的修正窗口長度；

5、當(dāng)定時(shí)器的歷史觸發(fā)次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)次數(shù)時(shí)，在當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻及之前的駕駛行為時(shí)序數(shù)據(jù)中，分析數(shù)據(jù)值的相似情況，確定當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的駕駛行為危險(xiǎn)值；基于當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻之前的待融合數(shù)據(jù)，對當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的環(huán)境危險(xiǎn)值和駕駛行為危險(xiǎn)值進(jìn)行調(diào)整，得到危險(xiǎn)程度值；基于當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的危險(xiǎn)程度值對預(yù)設(shè)窗口長度進(jìn)行調(diào)整，得到當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的修正窗口長度；

6、對當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的修正窗口長度內(nèi)每種待融合數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)值進(jìn)行融合分析，獲取當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻下的融合特征值從而控制車輛自動(dòng)駕駛。

7、進(jìn)一步地，所述待融合數(shù)據(jù)的種類包括imu數(shù)據(jù)和其他種類的待融合數(shù)據(jù)。

8、進(jìn)一步地，所述基于當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻之前的待融合數(shù)據(jù)的變化波動(dòng)情況，確定當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的環(huán)境危險(xiǎn)值，包括：

9、將當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻之前未設(shè)置定時(shí)器時(shí)的待融合數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)時(shí)間間隔設(shè)置斷點(diǎn)，將相鄰兩個(gè)斷點(diǎn)之間的每種待融合數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)值的均值，作為相鄰兩個(gè)斷點(diǎn)中后一個(gè)斷點(diǎn)處在每種待融合數(shù)據(jù)下的融合特征值，將斷點(diǎn)與觸發(fā)時(shí)刻統(tǒng)稱為參考時(shí)刻；

10、在所有待融合數(shù)據(jù)中，將當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻之前的預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)參考時(shí)刻的融合特征值作為f-occ模型的輸入，得到當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻對應(yīng)的車輛周圍障礙物比例序列；基于所述車輛周圍障礙物比例序列中數(shù)據(jù)值之間的變化趨勢，確定當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的第一環(huán)境危險(xiǎn)因子；

11、對當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻之前的預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)參考時(shí)刻在imu數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)值進(jìn)行分解計(jì)算，得到對應(yīng)的角速度序列和運(yùn)動(dòng)距離序列；綜合分析角速度序列中數(shù)據(jù)值的波動(dòng)情況以及運(yùn)動(dòng)距離序列中數(shù)據(jù)值的波動(dòng)情況，確定當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的第二環(huán)境危險(xiǎn)因子；

12、根據(jù)當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的第一環(huán)境危險(xiǎn)因子和第二環(huán)境危險(xiǎn)因子，得到當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的環(huán)境危險(xiǎn)值，所述環(huán)境危險(xiǎn)值的取值為歸一化后的數(shù)值，且所述第一環(huán)境危險(xiǎn)因子和第二環(huán)境危險(xiǎn)因子均與所述環(huán)境危險(xiǎn)值呈正相關(guān)。

13、進(jìn)一步地，所述基于當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的環(huán)境危險(xiǎn)值對預(yù)設(shè)窗口長度進(jìn)行調(diào)整，得到當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的修正窗口長度，包括：

14、將所述環(huán)境危險(xiǎn)值與預(yù)設(shè)窗口長度的乘積向上取整后的值作為第一調(diào)整參數(shù)，將預(yù)設(shè)窗口長度與所述第一調(diào)整參數(shù)的差值作為當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的修正窗口長度。

15、進(jìn)一步地，所述駕駛行為危險(xiǎn)值的獲取方法包括：

16、將每個(gè)歷史觸發(fā)時(shí)刻的環(huán)境危險(xiǎn)值與當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的環(huán)境危險(xiǎn)值之間的差值絕對值作為環(huán)境危險(xiǎn)差值；將環(huán)境危險(xiǎn)差值小于預(yù)設(shè)差異閾值的歷史觸發(fā)時(shí)刻作為目標(biāo)時(shí)刻；

17、將相鄰兩個(gè)觸發(fā)時(shí)刻之間的時(shí)間段作為相鄰兩個(gè)觸發(fā)時(shí)刻中后一個(gè)觸發(fā)時(shí)刻對應(yīng)的觸發(fā)時(shí)間段；

18、在當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻對應(yīng)的當(dāng)前觸發(fā)時(shí)間段和每個(gè)目標(biāo)時(shí)刻對應(yīng)的歷史觸發(fā)時(shí)間段中，計(jì)算同種駕駛行為時(shí)序數(shù)據(jù)之間的dtw距離，將所有種類駕駛行為時(shí)序數(shù)據(jù)之間的dtw距離的均值作為當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的駕駛行為危險(xiǎn)因子；

19、融合當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的所有駕駛行為危險(xiǎn)因子，確定當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的駕駛行為危險(xiǎn)值。

20、進(jìn)一步地，所述基于當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻之前的待融合數(shù)據(jù)，對當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的環(huán)境危險(xiǎn)值和駕駛行為危險(xiǎn)值進(jìn)行調(diào)整，得到危險(xiǎn)程度值，包括：

21、在當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻對應(yīng)的所述車輛周圍障礙物比例序列中，分析最后一個(gè)數(shù)據(jù)值與之前所有數(shù)據(jù)值之間的差異情況，得到當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻對應(yīng)的環(huán)境相似特征值，且所述環(huán)境相似特征值的取值為歸一化后的數(shù)值；

22、基于所述環(huán)境相似特征值對當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的環(huán)境危險(xiǎn)值以及駕駛行為危險(xiǎn)值進(jìn)行調(diào)整，得到危險(xiǎn)程度值。

23、進(jìn)一步地，所述基于所述環(huán)境相似特征值對當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的環(huán)境危險(xiǎn)值以及駕駛行為危險(xiǎn)值進(jìn)行調(diào)整，得到危險(xiǎn)程度值，包括：

24、將所述環(huán)境相似特征值與駕駛行為危險(xiǎn)值的乘積作為第一危險(xiǎn)因子，將所述環(huán)境相似特征值負(fù)相關(guān)映射后的值與環(huán)境危險(xiǎn)值的乘積作為第二危險(xiǎn)因子；

25、將所述第一危險(xiǎn)因子與第二危險(xiǎn)因子的和值進(jìn)行歸一化處理后的值作為危險(xiǎn)程度值。

26、進(jìn)一步地，所述基于當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的危險(xiǎn)程度值對預(yù)設(shè)窗口長度進(jìn)行調(diào)整，得到當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的修正窗口長度，包括：

27、將所述危險(xiǎn)程度值與預(yù)設(shè)窗口長度的乘積向上取整后的值作為第二調(diào)整參數(shù)，將預(yù)設(shè)窗口長度與所述第二調(diào)整參數(shù)的差值作為當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的修正窗口長度。

28、進(jìn)一步地，所述對當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的修正窗口長度內(nèi)每種待融合數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)值進(jìn)行融合分析，獲取當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻下的融合特征值從而控制車輛自動(dòng)駕駛，包括：

29、對于每種待融合數(shù)據(jù)，基于最小二乘法對當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的修正窗口長度內(nèi)的數(shù)據(jù)值進(jìn)行擬合，預(yù)測當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻下的融合特征值；

30、將所有待融合數(shù)據(jù)在當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻下的融合特征值作為f-occ模型的輸入，輸出控制信號(hào)，控制車輛進(jìn)行自動(dòng)駕駛。

31、本發(fā)明還提出了一種基于多傳感器融合部署的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

32、存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)可實(shí)現(xiàn)任意一項(xiàng)所述一種基于多傳感器融合部署的自動(dòng)駕駛方法的步驟。

33、本發(fā)明具有如下有益效果：

34、通過多傳感器數(shù)據(jù)融合，可以彌補(bǔ)單一傳感器在感知環(huán)境時(shí)的局限性，所以在多傳感器融合部署過程中，首先獲取了車輛自動(dòng)駕駛過程中的多種傳感器的待融合數(shù)據(jù)，鑒于車輛自動(dòng)駕駛過程中駕駛行為數(shù)據(jù)也可作為后續(xù)分析車輛自動(dòng)控制策略的依據(jù)，所以同時(shí)獲取了多種駕駛行為時(shí)序數(shù)據(jù)。因?yàn)椴煌膫鞲衅鲗?shù)據(jù)的預(yù)處理時(shí)間不一致，所以在本發(fā)明中，設(shè)置定時(shí)器，在定時(shí)器的定時(shí)觸發(fā)時(shí)，實(shí)現(xiàn)對多種待融合數(shù)據(jù)的同步處理，進(jìn)而對車輛自動(dòng)駕駛過程進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。當(dāng)定時(shí)器的歷史觸發(fā)次數(shù)未達(dá)到預(yù)設(shè)次數(shù)時(shí)，此時(shí)認(rèn)為車輛的自動(dòng)駕駛時(shí)長過短，駕駛行為數(shù)據(jù)較少，所以主要考慮環(huán)境的變化情況，而環(huán)境的改變情況可以由各種待融合數(shù)據(jù)的波動(dòng)情況進(jìn)行量化，故基于當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻之前的待融合數(shù)據(jù)的波動(dòng)情況，對預(yù)設(shè)窗口長度進(jìn)行調(diào)整，得到當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的修正窗口長度，以快速適應(yīng)環(huán)境變化；而當(dāng)定時(shí)器的歷史觸發(fā)次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)次數(shù)時(shí)，此時(shí)系統(tǒng)基本穩(wěn)定，并積累了足夠多的駕駛行為數(shù)據(jù)用于分析，所以將環(huán)境的變化情況與駕駛行為時(shí)序數(shù)據(jù)之間的相似情況進(jìn)行結(jié)合，綜合評估環(huán)境的變化與駕駛行為的穩(wěn)定情況從而對預(yù)設(shè)窗口長度進(jìn)行調(diào)整，得到當(dāng)前觸發(fā)時(shí)刻的修正窗口長度。通過分析車輛自動(dòng)駕駛過程中環(huán)境的變化以及駕駛行為的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整窗口長度，可以提高系統(tǒng)對復(fù)雜環(huán)境和突發(fā)情況的應(yīng)變能力。最后對修正窗口長度內(nèi)的每種待融合數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析，提高了數(shù)據(jù)融合的精度，所以在得到融合特征值用于控制車輛自動(dòng)駕駛時(shí)，可以有效提高自動(dòng)駕駛的感知精度。