[发明专利]自动驾驶系统的传感器模块、自动驾驶系统及方法

摘要

本发明公开了一种自动驾驶系统的传感器模块、自动驾驶系统及方法，包括前摄像头、后摄像头、毫米波雷达组、超声波雷达组；前摄像头用于识别车辆前方的车道线、交通标线、交通标志和障碍物；后摄像头用于识别车辆后方的车道线和障碍物；毫米波雷达组包括多个短距毫米波雷达和一个或一个以上的中距毫米波雷达，短距毫米波雷达能覆盖车辆周围360°的所有区域，用于探测所覆盖范围内的障碍物，并判断障碍物的位置和速度；中距毫米波雷达用于探测车辆前方的障碍物，并判断障碍物的位置和速度；超声波雷达组包括多个超声波雷达，能覆盖车辆周围360°的所有区域，用于探测障碍物。本发明提高了自动驾驶系统的可靠性，降低了安全风险。

主权项

1.一种自动驾驶系统，其特征在于：包括中央处理器（12）、地图定位模块（33）以及传感器模块；所述传感器模块、地图定位模块（33）分别与中央处理器（12）连接；所述传感器模块包括前摄像头（10）、后摄像头（16）、毫米波雷达组（30）和超声波雷达组（31）；所述前摄像头（10）用于识别车辆前方的车道线、交通标线、交通标志和障碍物；所述后摄像头（16）用于识别车辆后方的车道线和障碍物；所述毫米波雷达组（30）包括多个短距毫米波雷达和一个或一个以上的中距毫米波雷达，各短距毫米波雷达能覆盖车辆周围 360°的所有区域，用于探测所覆盖范围内的障碍物，并判断障碍物的位置和速度；所述中距毫米波雷达用于探测车辆前方的障碍物，并判断障碍物的位置和速度；所述超声波雷达组（31）包括多个超声波雷达，能覆盖车辆周围 360°的所有区域，用于探测所覆盖范围内的障碍物；所述地图定位模块（33）用于从第一地点到第二地点的全局路径规划；所述中央处理器（12）基于地图定位模块（33）所输出的全局路径规划，以及传感器模块所检测的数据进行驾驶决策处理及车辆控制，使车辆进行自动驾驶；所述车辆控制包括对车辆的单车道驾驶控制、自动换道控制以及自动泊车控制；所述单车道驾驶控制包括：（11）自动启停控制：当同时满足以下条件时，自动驾驶系统自动启动；条件11a、整车状态正常；条件11b、车辆传感器状态正常；条件11c、当前位置的车道线清晰，能判断出车道；条件11d、当前天气状况良好且为白天；条件11e、车辆正前方区域（23）没有车辆阻碍驾驶，若车辆正前方区域（23）有阻碍车辆，则探测车辆左前方区域（22）和车辆右前方区域（24）是否允许通行，同时检测车辆前方车道线是否允许换道，如果均允许，则启动换道操作，优先从左侧换道，在换道完成后，再启动单车道自动驾驶；（12）自适应速度控制：根据驾驶员设定的速度，控制车辆行驶速度，当出现以下任一种或多种情况时，驾驶员设定速度控制不起作用；（12a）前车行驶缓慢，驾驶员不想换道，则调整车速，在车道内以前车的速度行驶；（12b）交通拥堵时，则跟着前车起停；（12c）识别到的限速标志小于驾驶员设定速度，则按照限速行驶；（12d）地图输入路段的限速小于驾驶员的设定速度，则按照地图限速行驶；（13）车道对中控制：驾驶过程中，实时监测车道线，判断行驶方向与车道线的夹角，通过此夹角实时控制车辆的电动助力转向系统，实现自动航向控制：（13a）如果车道线向左偏，则向电动助力转向系统输出左转向扭矩；（13b）如果车道线向右偏，则向电动助力转向系统输出右转向扭矩；（13c）如果车道线曲率过大，导致输出的转向扭矩大于最大安全转向扭矩限制，则提示驾驶员接管，自动驾驶系统退出；（14）碰撞避免控制：（14a）前向碰撞避免：驾驶过程中，车辆正前方区域（23）的车辆突然减速或突然出现行人、障碍物，前方存在碰撞危险时，则车辆自动减速；如果车辆正后方区域（28）没有车辆，则以最大减速度减速至停止，如果车辆正后方区域（28）有车辆逼近，则以适当的减速度减速，同时自动开启刹车灯警示后车；（14b）后向碰壁避免：驾驶过程中，若车辆正后方区域（28）发现车辆飞速逼近，如果车辆正前方区域（23）没有车辆或者车辆距离较远，则适当加速避让，如果车辆正前方区域（23）有车且距离较近，则检测车辆左前方区域（22）、车辆右前方区域（24）、车辆左侧区域（25）、车辆右侧区域（26）、车辆左后方区域（27）、车辆右后方区域（29），实现换道操作；（14c）如果碰撞无法避免，提醒驾驶员接管，拉紧安全带，打开安全气囊，做好碰撞准备。