[发明专利]一种覆盖全速域的道路坡道信息估算方法

说明书

本发明公开了一种覆盖全速域的道路坡道信息估算方法，涉及道路坡道检测技术领域。本发明实现车辆在静止和运动工况下，对于自车所处的道路坡度信息进行实时估计。同时提出一种融合环境感知信息(包含障碍物行为轨迹推算的道路坡度信息和交通标识结合高精度地图信息融合的道路坡度信息)以及车辆运动模型的坡度信息进行融合仲裁，以实现高级别的智能驾驶系统中，对于道路行驶坡度的估算和监控。

技术领域

本发明属于道路坡道检测技术领域，特别是涉及一种覆盖全速域的道路坡道信息估算方法。

背景技术

智能汽车主要包含环境感知、车辆定位、路径规划和轨迹跟踪控制几个层面，而道路坡道信息的估计对于环境感知以及轨迹跟踪控制的精度和平顺性至关重要。因此如何精确的估计道路环境的坡度信息成为了智能汽车领域内更进一步的技术瓶颈。

在即将上坡路段，传感器因道路坡道的变化，容易引起将前方道路误识别为障碍物；此外，在坡道上，车辆的轨迹跟踪控制易受到坡道的影响导致扭矩及制动协调问题，引起目标轨迹的偏离，甚至产生溜车行为。

针对道路坡度信息估计的方案，当前市面上主要采用两种方案为主。方案一，根据视觉信息所检测到的交通标识，结合高精度定位和高精度地图进行融合，从而获取由高精度地图给出的道路行驶坡度信息。方案二，即当车辆静止时，由车辆静止处的陀螺仪采集的纵向加速度信息，换算而来的道路坡度信息。

市面上的方案一的策略主要受限于高精度地图的实时性和准确性，但由于路面的不平整或者应用于高等级的智能驾驶功能，缺少一定的监控冗余装置，无法及时识别数据的有效性。此外针对于方案二，仅停留在车辆静止时的坡度信息计算，无法覆盖车辆运动状态下的坡度信息识别。

发明内容

本发明的目的在于提供一种覆盖全速域的道路坡道信息估算方法，通过，解决上述提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种覆盖全速域的道路坡道信息估算方法，包括如下步骤：

Stp1、道路坡度信息仲裁模块检测得到道路坡度信息值A，环境感知模型根据道路坡度信息值A，同时对当前所探测到的障碍物进行障碍物检测预处理，将由于道路坡度引起的误检测进行舍弃；并根据周边障碍物信息的运动特征轨迹变化计算得到当前道路坡度信息B；

Stp2、根据车辆上设置的摄像模块采集交通标识信息，再由高精度地图结合高精度定位信息，反馈得到当前自车所处的道路坡度信息C；

Stp3、根据当前车辆所处的运动工况，识别当前车辆处于静止或者运动状态；

若车辆在静止工况下，根据车辆惯性传感器实时计算得到道路坡度信息D；

若车辆在行驶过程中，则通过四个轮速信息，首先计算车辆质心位置处的实际加速度信息，然后结合陀螺仪或者高精度惯导传来的纵向加速度信息和车辆质心处的实际加速度信息，从而计算出当前车辆所处的道路坡度信息D；

Stp4、将上述步骤Stp1、Stp2和Stp3得出的道路坡度信息B、道路坡度信息C和道路坡度信息D输入到道路坡度信息仲裁模块中；

Stp5、道路坡度信息仲裁模块计算道路坡度信息B和道路坡度信息C之间的差值得到偏差一、计算道路坡度信息B和道路坡度信息D之间的差值得到偏差二；

Stp6、判断偏差一或偏差二是否大于一阈值；

若在持续的t时间内，偏差一或偏差二均大于阈值则判断此时车辆运动模型已失效，此时将道路坡度信息C对外输出；

反之则将道路坡度信息D对外输出。

进一步地，所述交通标识信息包括红绿灯、限速牌，交通指示信息。