[发明专利]高速公路自动驾驶上下匝道的系统及方法

说明书

本发明公开了一种高速公路自动驾驶上下匝道的系统及方法，系统包括：其内设有高精度地图的地图服务模块；障碍物感知预测模块，其用于获得障碍物信息和道路元素信息；融合定位模块，其通过低精全局定位信息、道路元素信息与高精度地图的比对获得车辆的高精全局定位信息；局部地图融合模块，其生成局部地图，并将局部地图和道路元素信息融合得到局部地图信息；决策规划控制模块，其控制车辆按照通过障碍物信息、局部地图信息和高精全局定位信息综合分析得到的行驶路径行驶。其能够对匝道出入口的车道线进行准确的识别，尤其在匝道路口车道线异形以及车道线缺失的情况下，也能利用局部地图信息提供的车道线形成最佳行驶路径。

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，特别涉及一种高速公路自动驾驶上下匝道的系统及方法。

背景技术

针对目前高速公路自动驾驶系统自主上下匝道主要有3种方案：

第一种方案，利用相机识别匝道环境并规划行驶路径，但由于匝道类型多样复杂，失败率居高不下；

第二种方案，利用点云地图作为先验信息，同时配合激光雷达对匝道进行三维建模，但点云地图不是语义地图，存储空间巨大，不适宜商用，同时三维建模依赖高线束激光雷达导致成本高，以及环境变化诸如积雪等适应性差；

第三种方案，利用实时差分定位技术(RTK)匹配高精度地图规划行驶路径，但会依赖定位基站的覆盖以及RTK服务信号链路的稳定性，导致该方式存在安全隐患，不能满足需求。

因此，有必要开发一种新的适应场景多，适用范围广的高速公路自动驾驶上下匝道系统及方法。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种高速公路自动驾驶上下匝道的系统，能够对匝道出入口的车道线进行准确的识别，尤其在匝道路口车道线异形以及车道线缺失的情况下，也能利用局部地图信息提供的车道线形成最佳行驶路径，从而保证车辆在自动驾驶状态下顺利上下匝道。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种高速公路自动驾驶上下匝道的系统，包括：

地图服务模块，其内设置有高精度地图；

障碍物感知预测模块，其通过车辆上设置的传感器的实时感知数据结合高精度地图得到障碍物信息和道路元素信息；

融合定位模块，其利用所述车辆的全球导航卫星系统获得所述车辆的低精全局定位信息，并通过所述低精全局定位信息、道路元素信息与所述高精度地图的比对获得所述车辆的高精全局定位信息；

局部地图融合模块，其根据所述高精全局定位信息生成所述车辆附近预设距离内的局部地图，并将所述局部地图和所述道路元素信息进行融合，得到局部地图信息；

决策规划控制模块，其将所述障碍物信息、局部地图信息和高精全局定位信息综合分析得到基于所述局部地图的行驶路径，并控制所述车辆按照所述行驶路径进行行驶。

优选的是，所述的高速公路自动驾驶上下匝道的系统中，所述高精度地图为由所述地图服务模块从云端下载至本地的包含所述车辆行驶路径的高精度地图。

优选的是，所述的高速公路自动驾驶上下匝道的系统中，所述道路元素信息信息包括车道线信息和路牌信息。

优选的是，所述的高速公路自动驾驶上下匝道的系统中，所述传感器包括：毫米波雷达、智能相机、惯性测量单元，以及轮速计。

优选的是，所述的高速公路自动驾驶上下匝道的系统中，所述地图服务模块还将包含车辆行驶路径的电子导航地图由云端下载至本地，所述决策规划控制模块通过所述电子导航地图和所述高精全局定位信息获得所述车辆距离岔路口的距离信息。

一种高速公路自动驾驶上下匝道的方法，包括以下步骤：