一種車輛自動駕駛系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛自動控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種車輛自動駕駛系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]駕駛員長時間保持一個姿勢控制油門踏板，駕駛的舒適性毫無保障，并容易產(chǎn)生疲勞，不利于安全行進(jìn)，由此，促進(jìn)了智能交通的快速發(fā)展，其中，自動駕駛和輔助駕駛系統(tǒng)在智能交通領(lǐng)域占有重要的地位，是智能車輛速度控制的一個重要的組成部分，其性能的好壞直接影響到了智能車輛的速度控制性能和精度。智能車輛的應(yīng)用對車輛的自動和半自動駕駛，速度巡航自動泊車輔助駕駛技術(shù)有重要的實際意義。其電子油門的控制系統(tǒng)將計算機(jī)、單片機(jī)、機(jī)械、電氣、控制技術(shù)的結(jié)合；同時也是輔助駕駛和主動安全技術(shù)的重要組成部分，隨著人們對交通和車輛的安全意識的提高，其越來越受到人們的重視。
[0003]近年來，車輛自動駕駛需要解決的技術(shù)問題之一是路況信息識別及路況信息識別速度是否快于車輛車速的問題，現(xiàn)有技術(shù)使用的識別手段主要有圖像識別、紅外線傳感識另Ij、雷達(dá)識別以及激光三維掃描識別。這些技術(shù)除激光三維掃描識別技術(shù)以外，通過電子地圖和GPS規(guī)劃路線及安裝在車輛上攝像頭和紅外傳感器來捕捉周圍車輛、行人、交通燈從而控制車輛規(guī)避障礙物，并通過雷達(dá)來計算距離，這些技術(shù)的缺陷在于無法識別地面上的一些顏色相同或相近的凸起或凹槽，當(dāng)車輛行進(jìn)路線上出現(xiàn)這些不平整凸起或凹槽時，車輛不會躲避，從而影響行車安全；通過激光三維掃描儀進(jìn)行捕捉路況信息的，雖然可以感知路況，但激光三維掃描儀內(nèi)有高精度的運(yùn)動部件存在，在處于震動的環(huán)境中，該高精度的運(yùn)動部件的壽命及精度均會受到極大的影響，同時掃描速度慢，價格昂貴，維護(hù)維修成本高，這些因素都大大制約了其在車輛自動駕駛系統(tǒng)中的應(yīng)用和推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種車輛自動駕駛方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的無法識別地面上的一些顏色相同或相近的凸起或凹槽及激光三維掃描儀內(nèi)的高精度的運(yùn)動部件因震動降低壽命及精度的問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，一方面，本發(fā)明實施例提供一種車輛自動駕駛方法，包括:
[0006]通過固定安裝于車頭及前后車輪之間的光源發(fā)出的一字線狀光束照射地面形成一字線狀光線，并通過攝像裝置捕捉所述一字線狀光線及車輛行進(jìn)時的周邊環(huán)境信息，構(gòu)成所述車輛行進(jìn)時的路況信息；
[0007]獲取所述車輛行進(jìn)時的狀態(tài)信息，所述狀態(tài)信息包括所述車輛的車速及轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向角度；
[0008]對所述車輛行進(jìn)時的路況信息及狀態(tài)信息進(jìn)行處理，并發(fā)出控制指令控制所述車輛的車速及轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向角度。
[0009]可選地，所述通過固定安裝于車頭及前后車輪之間的光源發(fā)出的一字線狀光束照射地面形成一字線狀光線，并通過攝像裝置捕捉所述一字線狀光線及車輛行進(jìn)時的周邊環(huán)境信息，構(gòu)成所述車輛行進(jìn)時的路況信息包括:
[0010]通過固定安裝于車頭及前后車輪之間的光源發(fā)出的一字線狀光束照射所述車輛行進(jìn)時前后左右的地面上形成一字線狀光線，其中，所述光源包括:白光、彩光、紅外線、紫外線或激光；
[0011]通過攝像裝置捕捉所述一字線狀光線形成的所述車輛行進(jìn)時前后左右的地面信息，構(gòu)成所述車輛行進(jìn)時前后左右的帶有所投射的一字線狀光束反射光線的地面圖像信息;
[0012]通過攝像裝置捕捉所述車輛周邊環(huán)境信息；
[0013]將所述車輛行進(jìn)時前后左右的帶有所投射的一字線狀光束反射光線的地面圖像信息及周邊環(huán)境信息傳輸至數(shù)據(jù)處理單元。
[0014]可選地，所述獲取所述車輛行進(jìn)時的狀態(tài)信息包括:
[0015]通過車速傳感器感測所述車輛行進(jìn)時的車速，所述車速傳感器包括:車輪轉(zhuǎn)速傳感器或GPS定位儀；
[0016]通過轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向角度傳感器檢測所述車輛行進(jìn)時轉(zhuǎn)向操作所引起的轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向角度；
[0017]將所述車輛行進(jìn)時的車速及轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向角度傳輸至數(shù)據(jù)處理單元。
[0018]可選地，所述對所述車輛行進(jìn)時的路況信息及狀態(tài)信息進(jìn)行處理包括:
[0019]通過數(shù)據(jù)處理單元對接收到的所述車輛行進(jìn)時前后左右的地面圖像信息進(jìn)行處理，確定所述地面圖像信息的點(diǎn)象數(shù)組，所述點(diǎn)象數(shù)組表示所述一字線狀光線在地面上形成的所述車輛行進(jìn)時的左右方向及垂直于所述車輛底盤平面方向的二維路況信息；
[0020]通過數(shù)據(jù)處理單元對接收到的所述車速及轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行處理，確定所述車輛行進(jìn)時的位置及行進(jìn)軌跡信息；
[0021]通過數(shù)據(jù)處理單元對所述車輛位置及行進(jìn)軌跡信息和同一時刻獲取的所述地面圖像信息的點(diǎn)象數(shù)組進(jìn)行處理，構(gòu)成所述車輛行進(jìn)時的三維路況信息。
[0022]可選地，所述發(fā)出控制指令控制所述車輛的車速及轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向角度包括:
[0023]根據(jù)所述車輛行進(jìn)時的三維路況信息及車輛周邊環(huán)境信息，通過預(yù)先存儲在所述數(shù)據(jù)處理單元中的決策系統(tǒng)分別向所述車輛的電控車速控制系統(tǒng)發(fā)送車速控制指令及電控轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)發(fā)送轉(zhuǎn)向控制指令；
[0024]所述車輛的電控車速控制系統(tǒng)根據(jù)接收到的所述車速控制指令控制所述車輛的車速；
[0025]所述車輛的電控轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)根據(jù)接收到的所述轉(zhuǎn)向控制指令控制所述車輛的轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向角度。
[0026]另一方面，本發(fā)明實施例還提供一種車輛自動駕駛系統(tǒng)，包括:
[0027]捕捉單元:用于通過固定安裝于車頭及前后車輪之間的光源發(fā)出的一字線狀光束照射地面形成一字線狀光線，并通過攝像裝置捕捉所述一字線狀光線及車輛行進(jìn)時的周邊環(huán)境信息，構(gòu)成所述車輛行進(jìn)時的路況信息；
[0028]獲取單元:用于獲取所述車輛行進(jìn)時的狀態(tài)信息，所述狀態(tài)信息包括所述車輛的車速及轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向角度；
[0029]數(shù)據(jù)處理單元:用于對所述車輛行進(jìn)時的路況信息及狀態(tài)信息進(jìn)行處理。
[0030]執(zhí)行單元:用于根據(jù)處理結(jié)果，發(fā)出控制指令控制所述車輛的車速及轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向角度。
[0031]可選地，所述捕捉單元包括:
[0032]照射模塊:用于通過固定安裝于車頭及前后車輪之間的光源發(fā)出的一字線狀光束照射所述車輛行進(jìn)時前后左右的地面上形成一字線狀光線，其中，所述光源包括:白光、彩光、紅外線、紫外線或激光；
[0033]第一捕捉模塊:用于通過攝像裝置捕捉所述一字線狀光線形成的所述車輛行進(jìn)時前后左右的地面信息，構(gòu)成所述車輛行進(jìn)時前后左右的帶有所投射的一字線狀光束反射光線的地面圖像信息；
[0034]第二捕捉模塊:用于通過攝像裝置捕捉所述車輛周邊環(huán)境信息；
[0035]第一傳輸模塊:用于將所述車輛行進(jìn)時前后左右的帶有所投射的一字線狀光束反射光線的地面圖像信息及周邊環(huán)境信息傳輸至數(shù)據(jù)處理單元。
[0036]可選地，所述獲取單元包括:
[0037]感測模塊:用于通過車速傳感器感測所述車輛行進(jìn)時的車速，所述車速傳感器包括:車輪轉(zhuǎn)速傳感器或GPS定位儀；
[0038]檢測模塊:用于通過轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向角度傳感器檢測所述車輛行進(jìn)時轉(zhuǎn)向操作所引起的轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向角度；
[0039]第二傳輸模塊:用于將所述車輛行進(jìn)時的車速及轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向角度傳輸至數(shù)據(jù)處理單元。
[0040]可選地，所述數(shù)據(jù)處理單元包括:
[0041]第一確定模塊:用于通過數(shù)據(jù)處理單元對接收到的所述車輛行進(jìn)時前后左右的地面圖像信息進(jìn)行處理，確定所述地面圖像信息的點(diǎn)象數(shù)組，所述點(diǎn)象數(shù)組表示所述一字線狀光線在地面上形成的所述車輛行進(jìn)時的左右方向及垂直于所述車輛底盤平面方向的二維路況信息；
[0042]第二確定模塊:用于通過數(shù)據(jù)處理單元對接收到的所述車速及轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行處理，確定所述車輛行進(jìn)時的位置及行進(jìn)軌跡信息；
[0043]構(gòu)成模塊:用于通過數(shù)據(jù)處理單元對所述車輛位置及行進(jìn)軌跡信息和