[發明專利]自動駕駛高精定位與路徑規劃方法

有效

• 申請號: 201911027832.1
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN111076731B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 邱少波;張少軍;李駿;程洪
• 申請（專利權）人: 張少軍;邱少波
• 主分類號: G01C21/28
• 分類號: G01C21/28;G01C21/34
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 白冬冬

一種自動駕駛高精定位與路徑規劃方法，屬于智能交通技術領域。本發明的目的是依靠觀察車與靜止障礙物之間的相對距離，將路側設施與環視圖像信息有效融合的自動駕駛高精定位與路徑規劃方法。本發明包括以下步驟：在道路節點周圍的道路兩側布置RSU，RSU分類信息編碼，RSU的安裝，車輛光學定位。本發明可以解決目前ADAS系統所解決不了的縱向精準定位問題、規則感知問題、路口中央區域路徑規劃問題。

技術領域

本發明屬于智能交通技術領域。

背景技術

像人類駕駛一樣，自動駕駛系統并不是時時刻刻都需要知道自己的精準位置坐標，而是只需要知道自己與靜止邊界、移動障礙之間的相對位置。

移動障礙的探測主要依靠激光雷達、毫米波雷達、超聲雷達、攝像頭等車載傳感器進行探測，目前技術已經成熟到大批量產品應用的階段。相比之下，對靜止邊界的精準感知目前還面臨巨大的挑戰。對靜止邊界感知的內容包括：行駛區域邊界、交通規則、信息標識、道路幾何特性(形態、橫向/縱向坡度)等。

靜態障礙的探測方法包括激光雷達、高精地圖等技術，其中高精地圖+基于衛星基站的高精定位是保證自動駕駛車輛大批量投放最有潛力的解決方案，但是目前面臨著幾大挑戰。一是某些高精地圖的內容與國家法規要求不相符合，其次地圖掃描與更新成本很高，同時衛星信號地面接收基站布置成本很高，另外還有大面積的衛星信號丟失問題(比如在涵洞內和城市高樓峽谷之間)，目前都沒有找到理想的解決方案。

為了擺脫對衛星定位系統的依賴，目前也有很多根據路側單元定位的研究，主要是是依靠信號接收時間、多RSU之間的信號時間[A?Elmarady,2013][A?Khattab,2015]、信號接收強度等原理[A?Shojaifar,2015]，存在的問題是定位精度最高只能達到1.5m左右，用于車道導航還勉強，但是用于自動駕駛控制與避撞的精度還遠遠不夠[C?Ou,2019],[JXu,2012],[M?Aatique,1997],[R?Reza,2000],[S?Chaabene,2019]。

自動駕駛需要依靠高精定位系統解決如下六大問題：

-需要了解身處哪個車道和需要換到哪個車道(車道導航問題)

-需要知道距離車道邊緣的距離(橫向定位問題)

-需要知道停車線的位置(縱向定位)

-相對位置精度小于30cm(定位高精問題)

-需要知道路口中央區域沒有車道線時的行駛路線(路口規劃問題)

-需要了解交通規則(規則感知問題)。

發明內容

本發明的目的是依靠觀察車與靜止障礙物之間的相對距離，將路側設施與環視圖像信息有效融合的自動駕駛高精定位與路徑規劃方法。

本發明包括以下步驟：

步驟S1：在道路節點周圍的道路兩側布置RSU，RSU由V2X信號發射器和標識照明兩個部分組成；

步驟S2：RSU分類信息編碼，RSU一共有7類，其中，城區定位RSU分為行駛路段、燈控交叉路口、無燈路口、環島等4類，高速公路定位RSU分為行駛路段、入口、出口3類；

步驟S3：RSU的安裝，RSU裝在桿柱上、裝在橫桿上、利用現有的路燈桿或交通燈立柱原有地面設施；RSU外殼上應涂有矩形鮮艷彩色標識，RSU同時充當光學定位的靶點；

步驟S4：車輛光學定位方法，即PCM光學測距，用仰角測量和方位角測量兩種方法進行本車定位測量。

本發明步驟S1中的道路節點包括：道路交叉點、道路結構更改點、交通規則改變點、道路幾何變更點。

本發明步驟S2中7類類別區分：表1類別編號