[發明專利]一種無人駕駛車輛路徑規劃與控制系統及方法

有效

• 申請號: 201910236824.1
• 申請日: 2019-03-27
• 公開（公告）號: CN109945882B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 楊明;郝繼偉;袁偉;王春香;王冰
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34;G01C21/32;G05D1/02
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀;劉翠

本發明提供了一種無人駕駛車輛路徑規劃與控制系統，行程信息獲取模塊，獲取行程的起點及終點信息；總控模塊，通過路徑規劃模塊生成無人駕駛車輛的路徑，并通過通信模塊將路徑輸出至定位控制模塊；定位控制模塊，控制無人駕駛車輛行駛，并對運行中的無人駕駛車輛進行定位，將定位結果及車輛行駛狀態通過通信模塊反饋至總控模塊，實現無人駕駛車輛按照路徑規劃模塊生成的路徑進行自動駕駛。同時提供了一種路徑規劃與控制方法。本發明可以響應在任意地點對無人駕駛車輛進行的運行需求。通過輸入的起點、終點定位坐標進行無人駕駛車輛行駛路線的設計和高效的運行。大大提高無人駕駛車輛的運營效率，提升用戶舒適度，降低人力成本。

技術領域

本發明涉及無人駕駛技術領域，具體地，涉及一種無人駕駛車輛路徑規劃與控制系統及方法。

背景技術

隨著時代的發展，汽車與電動車的普及，用車代步的人越來越多，但是由于駕駛員駕駛水平的稂莠不齊，駕駛狀態的千差萬別，導致由于駕駛員操作問題帶來的車禍和傷亡數量觸目驚心。隨著近年來人工智能領域的快速發展，使用人工智能進行車輛的無人駕駛成為了一個熱門的研究領域，有關于無人駕駛的研究項目和成果不斷涌現。目前的無人駕駛車輛研究，集中于研究集多傳感器融合的單獨一輛無人駕駛汽車的感知、路徑規劃、決策和控制，屬于分散式系統。

然而，目前的這種分散式的單車無人駕駛路徑規劃與控制系統，通常存在如下的缺陷：

(1)規劃效率低：車輛在啟動后需要一段很長時間進行全局路徑規劃尋找最優路徑，造成時間的浪費；

(2)載客效率低：單輛車的容量有限，導致一次運行可以同時搭載的人數有限，不能進行大范圍交通運輸；

(3)乘坐體驗差：目前的單車無人駕駛路徑規劃與控制系統存在忽視局部路徑規劃以及局部路徑規劃能力不夠的問題，導致遇到障礙時車輛會無限停止，導致乘坐體驗差。

經過檢索發現：

申請號為CN201810870000，申請日為2018-08-02的中國專利申請《基于車聯網的網約無人駕駛車輛方法及車聯網系統》，具體涉及一種基于車聯網的網約無人駕駛車輛方法及車聯網系統，其中：管理服務器根據目的無人駕駛車輛與上車地點的距離規劃行車路線，將行車路線發送至目的無人駕駛車輛的感知控制模塊，感知控制模塊控制目的無人駕駛車輛按照行車路線進行駕駛以使目的無人駕駛車輛抵達上車地點并將用戶送至目的地，管理服務器在通過服務服務器接收到確認指令時，計算約車費用并通過服務服務器發送至用戶終端設備顯示。該申請也沒有解決當無人駕駛車輛行駛過程中遇到全局最優路徑遭遇遮擋遮擋導致部分路段不可用時無人駕駛車輛的繞障問題，對用戶出行體驗有一定影響。

申請號為CN201810726257，申請日為2018-07-04的中國專利申請《一種智能車輛無人駕駛系統》，提供了一種智能車輛無人駕駛系統，包括設置于車輛外的雷達、設置于車輛內的人車交互機器人和車輛控制裝置，所述雷達用于獲取車輛前方的障礙物信息，所述人車交互機器人用于智能駕駛系統與用戶進行交互，所述車輛控制裝置用于根據障礙物信息和交互情況對車輛進行控制。該申請側重人機交互和無人駕駛車輛自身控制，仍然沒有解決無人駕駛車輛的全局路徑規劃和局部路徑規劃問題。

申請號為CN201811047442，申請日為2018-10-24的中國專利申請《智能無人駕駛方法和系統》，提供了智能無人駕駛方法和系統，包括獲取始發地和目的地；根據始發地和目的地進行最優路徑規劃，并進行播報；獲取對最優路徑規劃的確定信息以判斷是否采用最優路徑規劃結果；在采用的情況下，啟動車輛的人車互動系統和駕駛系統；在行進過程中獲取基本路面信息，并根據路面基本信息更改行駛狀態或最優路徑規劃結果至到達目的地。該申請使用分布式的無人駕駛車輛自身規劃和控制的策略，沒有集中式的規劃模塊，規劃效率較低，且沒有解決全局路徑被遮擋時局部路徑規劃，用戶體驗較差。

因此，如何能夠使無人駕駛高效率規劃、高精度控制、高用戶體驗度的運行，成為本領域亟待解決的問題。