[發明專利]一種地圖和V2V數據融合模型和方法、系統及介質

在審

• 申請號: 202111146352.4
• 申請日: 2021-09-28
• 公開（公告）號: CN113837127A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 高洪波;陳超;何希;蔡英鳳;陳龍;王海
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學先進技術研究院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 王徑武

本發明提供了一種地圖和V2V數據融合模型，包括路側信息提取模塊、車端信息提取模塊和環境信息發送模塊；路側信息提取模塊通過V2I通信技術，將路側攝像頭傳感器獲取的實時路況圖像傳輸到智能駕駛車輛上搭載的OBU，通過Faster RCNN行人檢測算法，檢測車道兩側有無行人，有行人，在高精度地圖的動態圖層中進行標注；車端信息提取模塊通過V2V通信技術，接收來自附近智能車輛發出的報警信號，標注到高精度地圖的動態圖層；環境信息發送模塊將智能駕駛車輛本身檢測到的道路情況通過V2V通信技術向外發送。本發明以高精度地圖為基準，融合來自路側攝像頭和其他智能駕駛車輛的環境信息，使得智能駕駛車輛獲得詳細的道路環境信息，有助于實現測試場的完全數字化。

技術領域

本發明涉及無人駕駛高精度建圖和環境感知，傳感器數據融合的技術領域，具體地，涉及一種地圖和V2V數據融合模型和方法、系統及介質。

背景技術

傳統地圖是將路網抽象成道路級拓撲關系，即以道路為基本單元、交叉路口作為連接點連接不同的道路，通過層層關聯形成整個路網。由于人類駕駛員能夠借助很強的環境感知和邏輯處理能力，因此人類駕駛員能夠借助傳統的電子地圖提供的導航功能，依靠自身的感知、邏輯處理能力確定具體駕駛行為。智能駕駛車輛的“駕駛員”是搭載的軟件系統和各類傳感器，環境感知能力和邏輯處理能力都很弱，智能車輛完全靠自身處理能力實現自動駕駛比較困難，即使實現也只能局限在部分特定場景。若要實現高水平、大范圍的自動駕駛，必定離不開較電子地圖而言精度更高、車道級導航、擴展靜態環境感知功能，實現靜態環境的預處理以安靜地實時環境數據處理量并提高準確率，輔助智能車達到甚至超過人類駕駛員的“駕駛水平”。高精度地圖是一種精度高，定義細則是包含各種交通元素，如車道線數據、交通標志數據、交通信號等數據等。所以高精度地圖分為3個圖層：

1、地圖圖層：保存道路的結構化信息，這部分信息定義了車道線，交通標志，交通規則信息等。

2、定位圖層：保存了原始的點云地圖，提取出一些特征如電線桿，建筑物，交通標志等。用來做點云匹配定位。

3、動態圖層：實時動態的更新一些信息如：當前路況，實時交通規則，前方車禍等。

近年來智能交通系統的開發將主要集中在智能公路交通系統領域，也就是俗稱的車聯網。其中V2X技術借助車-車、車與路測基礎設施、車與路人之間的無線通信，實時感知車輛周邊狀況及時預警成為當前世界各國解決道路問題的一個研究熱點。根據美國交通部提供的數據，V2X技術可幫助預防80％各類交通事故的發生。V2X通信技術主要分為三大類：V2V(Vehicle to Vehicle)、V2I(Vehicle to Infrastructure)、V2P(Vehicle toPedestrian)，如圖2。

運輸實體，如車輛、路側基礎設施和行人，可以收集處理當地環境的信息，以提供更多的智能服務，如碰撞警告或自主駕駛，如圖3。V2X將“人車路云”等交通參與要素有機的聯系在一起，不僅可以支撐車輛獲得比單車感知更多的信息，更重要的是使得車輛獲得超視距環境信息，另外，促進自動駕駛技術創新和應用，還有利于構建一個智慧的交通體系，促進汽車和交通服務的新模式新業態發展，對提高交通效率節省資源，減少污染，降低事故發生率，改善交通管理有重要意義。V2X通信技術目前有DSRC和LTE-V2X兩大路線。C-V2X針對于車聯網應用場景，定義了2種通信方式，廣域蜂窩式與短程直通式。廣域蜂窩式采用終端和基站之間的網絡通信接口，可實現長距離和更大范圍的可靠通信。另一種短程直通式采用的是車輛之間的短距離直接通信接口。如圖4。

一個智能車輛系統正確、可靠運行，主要依賴所獲得的車輛和道路信息的數量，也就是通過各種傳感器準確地捕捉環境信息然后加以分析處理。到目前為止，任何一種單一功能的傳感器都不能保證隨時隨地地提供完全可靠地信息，因此，綜合考慮各種傳感器地優勢，充分考慮利用多個傳感器數據間地冗余和互補特性，將多個傳感器采集獲取地信息進行有機合成，即采用多傳感器融合技術，獲得車輛運行所需要的、綜合的信息已成為智能車輛系統重點研究和解決的問題。