[发明专利]应用于封闭场地无人驾驶货运车辆上的自动引导系统及方法

说明书

应用于封闭场地无人驾驶货运车辆上的自动引导系统及方法，属于无人驾驶领域。现有对码头等封闭场地的改造以进行无人驾驶技术存在改造成本高、自动驾驶导航精确度低的问题。本发明通过定位系统将主定位系统和辅助定位系统实时获得的车辆中心点的位姿信息；通过感知系统对车道进行监测，对障碍物进行检测、识别分类以及运行速度的判断；通过决策系统接收定位系统与感知系统上传的数据信息对车辆进行决策，进行局部路径规划；通过控制系统根据决策系统规划的局部路径参考点信息计算出控制命令，将控制命令下发给执行机构，控制命令包括车轮的目标角度和目标速度。本发明适用于封闭场地的无人驾驶自动引导的改造，导航精度高。

技术领域

本发明涉及一种应用于封闭场地无人驾驶货运车辆上的自动引导系统及方法。

背景技术

无人驾驶车辆的自动引导系统主要是通过感知系统、定位系统、决策系统和控制系统来实现的。目前无人驾驶车辆的自动引导系统多是通过车载各种传感器，如GPS定位，激光雷达，毫米波雷达，摄像头来实现的。由于每种传感器都有各自的使用场景和功能，在空旷无遮挡的情况下GPS定位是比较精确的，激光雷达可以实现对障碍物的测距，也可以实现辅助定位，毫米波雷达可以实现测距以及测速，而视觉摄像头可以实现车道线识别，车道保持，障碍物识别和分类等功能。为了提高无人驾驶车辆自动引导系统的可靠性，现有的技术多是采用多传感器融合的方案，即将上述传感器的功能都融合在一起。

在码头封闭场景的自动引导系统，根据所选用的传感器，在原理上和系统组成上都有所不同，以当前的自动化码头为例，主要选用的是磁钉定位方式，以及惯性陀螺仪组成的导航系统，此种方法显著的缺点是：(1)铺设的磁钉，以及车上的感应天线都比较贵重，并且数量多、成本高；(2)对场地的要求比较严格，路面需要重新改造设计，并且路面以及一定深度范围内不能有金属等干扰物质，否则会影响感应天线探测磁钉的准确性；(3)对于传统的老码头来说，不适用于此种定位方法，改造或重建的代价会很大；(4)虽然磁钉定位比较准确，但是导航路径上会有限制，灵活度有限，在没有铺设磁钉的区域车辆不能有效通行。为了有效解决上述缺点，本发明专利提出了一种应用于封闭场景无人驾驶车辆上的自动引导系统，应用的方法是选用GPS作为主定位方法，多传感器融合作为辅助定位的自动引导系统，避免了场地的重新改造设计以及磁钉铺设等高成本、高消耗的投入。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有对码头等封闭场地的改造以进行无人驾驶技术存在改造成本高、自动驾驶导航精确度低的问题，而提出一种应用于封闭场地无人驾驶货运车辆上的自动引导系统及方法。

一种应用于封闭场地无人驾驶货运车辆上的自动引导系统，所述的自动引导系统包括定位系统、感知系统、决策系统和控制系统，

定位系统，采用GPS和惯导作为主定位系统，并采用车载传感器组以及路侧传感器组的组合作为辅助定位系统，用于将主定位系统和辅助定位系统实时获得的准确稳定的车辆中心点的位姿信息上传给决策系统；

感知系统，采用激光雷达、毫米波雷达、视觉摄像头多传感器组合，用于对车道进行监测，对障碍物进行检测、识别分类以及运行速度的判断，并将判断出的信息上传给决策系统；

决策系统，结合定位系统与感知系统上传的数据信息对车辆进行决策，用于进行局部

路径规划，其中，局部路径规划的算法是采用螺旋曲线生成轨迹的方法。

应用于封闭场地无人驾驶货运车辆上的自动引导方法，所述的方法包括以下步骤：

步骤一、通过定位系统将主定位系统和辅助定位系统实时获得的准确稳定的车辆中心点的位姿信息，并上传给决策系统；其中，定位系统包括主定位系统个辅助定位系统，采用GPS和惯导作为定位系统主定位系统，并采用车载传感器组以及路侧传感器组的组合作为辅助定位系统；