[发明专利]一种自动驾驶车辆的紧急导航定位实现方法

说明书

本发明公开了一种自动驾驶车辆的紧急导航定位实现方法，获取t_i时刻的速度集，位姿角集，位置信息集；根据t_i时刻的速度集，位姿角集，位置信息集估计t_j时刻的速度集，位姿角集，位置信息集；获取t_j时刻障碍物集，将t_j时刻的速度集，位姿角集，位置信息集，障碍物集作为强化学习的状态空间，将车辆方向盘转向角作为强化学习的动作空间，利用强化学习对导航映射函数进行优化，得到车辆与环境交互的新的动作空间与状态空间，新的动作空间与状态空间用于进行车辆控制；当车辆的状态无法满足其估计的范围值时，停止强化学习，车辆自动停车，导航定位功能停止。本发明确保车辆在所有导航定位传感器失效情况下，能依靠自身车辆算法特性安全行驶。

技术领域

本发明涉及一种自动驾驶车辆的紧急导航定位实现方法，属于智能车辆技术领域。

背景技术

自动驾驶车辆的导航定位技术是实现车辆实时自主位置姿态的关键技术，现今的导航定位技术普遍基于GPS/IMU(惯性测量单元)惯性导航定位模式，辅助采用视觉SLAM(State Estimation in Robotics)和激光雷达SLAM配合使用，实现车辆的导航定位功能，然而GPS主要依赖于卫星和无线电通信技术，其接收端容易受到城市高建筑物而导致退化，也容易因隧道场景导致信号丢失，甚至天气呈现雨雪、厚云层情况导致信号退化而丢失，导致导航定位功能损失；惯性导航元件IMU随着行驶距离的提高而导致累积误差较大，导致车辆偏离标准位置较远。

激光雷达SLAM和视觉SLAM技术较为复杂，元器件较为灵敏；当GPS/IMU、激光雷达SLAM和视觉SLAM传感器同时失效时，此时车辆的导航定位性能消失。在解决传感器的失效问题上，也有一些解决方案诸如增加冗余的传感器配套设备，这种技术在某种程度上可以抵消其它传感器失效的情况，然而冗余的传感器设备，不仅增加了电子控制设备的功能，而且导致电子电器架构极具复杂，系统无法确保鲁棒性，而且成本较高，即使是增加额外的冗余设备，也无法确保系统的安全性，若是额外的传感器设备再出现失效情况，系统无法支撑多余的传感器设备，因此增加冗余的传感器设备无法确保系统的安全性和鲁棒性。

另一种定位方法是通过路侧设备实现，无法确保路侧设备端的精准定位技术成为制约路侧设备实现产业化的一大难点，尤其在恶劣天气下更增加了路侧设备的不稳定性、不确定性，出现故障后的维护时间等都会影响车辆的实时性定位和安全行驶，其价格成本较高，推广起来难度较大。

第三种辅助定位方法是通过联网通信模式，但联网通信设备无法确保在各种环境下的鲁棒性、实时性和安全性，因此也不是最佳替代方案。

因此，在传感器失效情况下，对自动驾驶车辆进行导航是本领域技术人员急需要解决的技术问题。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种自动驾驶车辆的紧急导航定位实现方法，基于传感器失效的情况，以车辆本体为主要研究方法来展开对定位的研究工作，系统可以不依赖于任何的冗余传感器设备、路侧设备和联网通信设备，实现车辆的导航定位功能，以确保在未来一段较短的时间内安全行驶，最终停靠在安全的道路环境中。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种自动驾驶车辆的紧急导航定位实现方法，包括如下步骤：

获取t_i时刻的速度集，位姿角集，位置信息集，i＝0，…，n。

根据t_i时刻的速度集，位姿角集，位置信息集估计t_j时刻的速度集，位姿角集，位置信息集，j＝n+1，…，n+N。