[发明专利]一种基于车路协同的自动驾驶环境感知系统

说明书

本发明公开了一种基于车路协同的自动驾驶环境感知系统，包括在按设定距离划分的路段上设置的路侧传感器、路侧处理单元和路侧通信单元。其中，路侧传感器包括摄像头、激光雷达和微波雷达，用于采集道路的道路信息；路侧处理单元用于接收路侧传感器采集的道路信息，进行识别处理后转换到统一世界坐标系中，然后将转换后的数据融合标注在高精度地图中，对相邻路段的高精度地图进行拼接后形成语义化道路环境信息，传输至路侧通信单元；路侧通信单元，用于通过无线通信技术将语义化道路环境信息发送出去。本发明通过路侧传感器，在原有高精度地图的基础上，依据采集到的道路动态特征数据，实时更新高精度地图，为自动驾驶车辆安全行驶提供全局环境感知能力。

技术领域

本发明属于智能网联交通技术领域，尤其涉及一种基于车路协同的自动驾驶环境感知系统。

背景技术

自动驾驶技术作为当前智能交通领域的最前沿技术，包括了车辆的环境感知、路径规划与决策以及车辆运动控制。现阶段，随着人工智能、深度学习处理芯片的发展，三项自动驾驶技术都得到了飞速发展。然而，为实现车辆对周边环境的全面感知，每一辆自动驾驶车辆都需配备复杂、昂贵、多种的传感器设备，造成整车成本居高不下，按照自主式路线演进，自动驾驶汽车商业化进程缓慢。

自动驾驶汽车主流的环境感知技术是通过多种车载传感器融合，并结合高精度地图实现对周边道路环境的全面感知，该种方法有以下几点缺点：

(1)车辆感知范围受传感器性能影响较大，当前感知最大距离200米左右，对于高速行驶的车辆感知范围更小；

(2)感知范围易受到障碍物影响，难以实现对周边环境的全面感知，当前车辆自主式的感知技术不能够实现越过障碍物感知前方状况，不能解决视野遮挡情况下的行驶安全问题；

(3)各个自动驾驶车辆独立的环境感知系统对自动驾驶编队行驶带来挑战，自动驾驶车辆编队行驶时难以融合车队内所有车辆的传感器数据，造成车队系统鲁棒性差，极易解体；

(4)当前高精度地图存在更新频率较低，采集制作成本较高等问题，难以满足自动驾驶汽车的实际需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于车路协同的自动驾驶环境感知系统，用于弥补现有技术条件下自动驾驶车辆独立的环境感知系统的不足。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种基于车路协同的自动驾驶环境感知系统，所述基于车路协同的自动驾驶环境感知系统，包括在按设定距离划分的路段上设置的路侧传感器、路侧处理单元和路侧通信单元，其中：

所述路侧传感器包括摄像头、激光雷达和微波雷达，用于采集道路的道路信息；

所述路侧处理单元，用于接收路侧传感器采集的道路信息，进行识别处理后转换到统一世界坐标系中，然后将转换后的数据融合标注在高精度地图中，对相邻路段的高精度地图进行拼接后形成语义化道路环境信息，传输至路侧通信单元；

所述路侧通信单元，用于通过无线通信技术将语义化道路环境信息发送出去。

本发明的一种实现方式，所述摄像头采集路段视频图像，识别出视频图像中的物体种类、形状、位置信息。将图像识别工作交由摄像头来完成，可以减轻路侧处理单元的计算量。

所述路侧处理单元在接收路侧传感器采集的道路信息，进行识别后转换到统一世界坐标系中时，执行如下操作：

将所有路侧传感器添加至统一世界坐标系；

将摄像头获取的物体种类、形状、位置信息，转换到统一世界坐标系中；

接收激光雷达获取的反射回的激光点云，对周边环境进行三维重构，转换到统一世界坐标系中；