[發明專利]車輛導航系統及方法

有效

• 申請號: 201010153467.1
• 申請日: 2010-04-19
• 公開（公告）號: CN101813492A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 謝翔;鄧仰東;李國林;王自強;張春;孫天佳;谷熒柯;王丹;王志華
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;張慶敏

技術領域

本發明涉及車輛技術領域，特別涉及一種車輛導航系統及方法。

背景技術

隨著傳感技術、智能識別技術、控制技術以及計算機技術的發展， 車輛技術也因此得到了迅速的發展，在不久的將來自主駕駛的車輛將 會得到普及，進入人們的日常生活。

現有自主駕駛智能車輛大多通過在其車身周圍安裝激光雷達、微 波雷達、光學攝像、超聲等傳感器完成對其周邊環境的感知，并根據 各傳感器采集的海量數據進行高速地計算，以完成實時的自主駕駛控 制功能。

如圖1所示，為現有技術車輛自主駕駛系統的結構示意圖，該自 主駕駛系統安裝在智能車輛上，該系統主要包括：多傳感器組成的數 據采集模塊6、數據融合模塊7、環境感知模塊8、局部路徑選擇與自 動駕駛決策模塊9以及自動駕駛控制模塊10。其中多傳感器包括了對 車輛周邊環境進行感知的激光雷達、微波雷達、光學攝像，超聲、速 度、定位和姿態傳感器等。該自主駕駛系統通過對多傳感器數據的實 時采集和融合處理，并對處理后的數據通過環境感知算法來實現對周 邊環境的感知，或綜合利用自主駕駛系統中安裝的地圖數據來感知， 來獲取車輛當前行駛道路的路況信息，在對周邊環境感知的基礎上， 執行自動駕駛的局部行駛路徑的選擇和決策算法，最后由自動駕駛控 制模塊根據自動決策的結果來直接控制智能車輛的駕駛。

由于這些傳感器的作用距離較短，比如在沒有障礙物的情況下， 激光雷達精度較高，其作用范圍從幾十米到幾百米，一般在視野范圍 內，這時需要車輛能夠在短時間內能完成對復雜路況的認知、對靜止 和移動目標的識別和處理等功能。一旦行駛狀況稍復雜，對自主駕駛 車輛的實時處理能力的要求會非常高，因此自主導航車輛往往需要幾 個到十幾個高性能的處理器或“刀片”服務器來完成數據融合、環境 感知處理、局部路徑選擇與自動駕駛決策算法的復雜計算，但大量的 傳感器和太多的高性能處理器大大增加了車輛的成本。在視野較差的 路況下行駛的車輛，如果僅依賴雷達、光學攝像、超聲傳感等來感知 接近的行駛車輛，顯然局限性較大，仍存在發生車輛碰撞或追尾的可 能性。比如在山路、有遮擋的拐彎處，有其它車輛遮擋時的超車或換 道等情況。另外，由于車輛之間沒有相互協調的能力，僅通過前述的 各種傳感器去感知和預測其它接近車輛的運動行為，很難準確把握， 因此在一些情況下仍無法避免行駛中的車輛輛發生碰撞的可能性，比 如，不同方向的兩車輛要經過同一條狹窄且僅能容納一輛車寬的路徑 時，或者不同方向的多輛車可能選擇在同一時刻經過同一路徑點的情 況。

發明內容

（一）要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是提供一種車輛導航系統及方法，以有 效感知周邊車輛的行駛情況，調整本車輛的行駛參數，達到有效避免 碰撞的有益效果。

（二）技術方案

為此，本發明提供的一種車輛導航系統，用于裝載在車輛上對車 輛進行導航控制，包括：

自身參數獲取模塊，用于獲取本車輛的行駛參數信息與本車輛當 前行駛道路的路況信息，將所述路況信息與行駛參數信息發送；所述 行駛參數信息包括所述車輛當前的位置、速度、方向、唯一識別號及 其在指定范圍內行駛的路徑信息；

周邊參數獲取模塊，用于從通信模塊獲取周邊環境中周邊車輛的 行駛參數信息，并將獲取的信息發送至搜索模塊；

所述搜索模塊，與所述自身參數獲取模塊和周邊參數獲取模塊相 連接，用于根據接收到的所述本車輛的行駛參數信息確定搜索條件， 根據所述本車輛的行駛參數信息，所述周邊車輛的行駛參數信息，預 測本車輛是否會與周邊車輛發生碰撞；搜索符合所述搜索條件的車 輛，把所述本車輛的行駛參數信息、符合搜索條件的車輛的行駛參數 信息發送；

所述通信模塊，與所述自身參數獲取模塊、周邊參數獲取模塊及 計算控制模塊相連接，用于與所述周邊車輛進行通信，發送所述本車 輛的行駛參數信息至周邊車輛，接收所述周邊車輛的行駛參數信息；

所述計算控制模塊，與所述自身參數獲取模塊、搜索模塊、通信 模塊及周邊參數獲取模塊相連接，用于根據接收到的所述本車輛的行 駛參數信息、路況信息、符合搜索條件的車輛的行駛參數信息計算所 述本車輛實現錯車的行駛參數信息，并與預測無法避免碰撞的周邊車 輛導航系統進行通信協商和決策，根據決策結果控制所述本車輛的行 駛。