本申請(qǐng)涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種基于云的汽車無(wú)人駕駛系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
智能汽車是通過(guò)車載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境，自動(dòng)規(guī)劃行車路線并控制車輛到達(dá)預(yù)定目標(biāo)的智能汽車。
它是利用車載傳感器來(lái)感知車輛周圍環(huán)境，并根據(jù)感知所獲得的道路、車輛位置和障礙物信息，控制車輛的轉(zhuǎn)向和速度，從而使車輛能夠安全、可靠地在道路上行駛。
智能汽車集自動(dòng)控制、體系結(jié)構(gòu)、人工智能、視覺(jué)計(jì)算等眾多技術(shù)于一體，是計(jì)算機(jī)科學(xué)、模式識(shí)別和智能控制技術(shù)高度發(fā)展的產(chǎn)物，也是衡量一個(gè)國(guó)家科研實(shí)力和工業(yè)水平的一個(gè)重要標(biāo)志，在國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于云的汽車無(wú)人駕駛系統(tǒng)，用于解決上述的問(wèn)題。
本申請(qǐng)還提供了一種基于云的汽車無(wú)人駕駛系統(tǒng)，其特征在于，包括云、多個(gè)地磁傳感器組成的地磁傳感網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)動(dòng)分析裝置和控制裝置；其中，
云，貯存于停車場(chǎng)后臺(tái)，用于在智能汽車進(jìn)入停車場(chǎng)時(shí)，將目的車位和路線發(fā)送給智能汽車；
地磁傳感器布設(shè)在停車場(chǎng)的道路路面下，用于在智能汽車沿著規(guī)劃的路線行進(jìn)前往目的車位時(shí)，感知該智能汽車；
運(yùn)動(dòng)分析裝置，貯存于智能汽車上，用于根據(jù)地磁傳感器的感知數(shù)據(jù)分析智能汽車的速度和軌跡；
控制裝置，貯存于智能汽車上，用于根據(jù)運(yùn)動(dòng)分析裝置的分析控制智能汽車的速度，以防止智能汽車之間發(fā)生碰撞。
本發(fā)明通過(guò)地磁傳感器檢測(cè)智能汽車的運(yùn)行狀況來(lái)預(yù)測(cè)智能汽車的軌跡，并進(jìn)而控制智能汽車的速度，以防止智能汽車之間發(fā)生碰撞，實(shí)現(xiàn)了提前就能控制和避免智能汽車的碰撞，并且節(jié)省了現(xiàn)有的奔馳b和雷克薩斯ls復(fù)雜的雷達(dá)系統(tǒng)，并且完全解放了駕駛員的車速控制操作，使得駕駛員在將智能汽車送入停車場(chǎng)門口時(shí)，即可自行離開(kāi)智能汽車。
本申請(qǐng)附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本申請(qǐng)的實(shí)踐了解到。應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請(qǐng)。
附圖說(shuō)明
此處的附圖被并入說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，示出了符合本發(fā)明的實(shí)施例，并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于云的汽車無(wú)人駕駛系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本申請(qǐng)的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于云的汽車無(wú)人駕駛系統(tǒng)的示意圖。包括云10、多個(gè)地磁傳感器組成的地磁傳感網(wǎng)絡(luò)20、運(yùn)動(dòng)分析裝置30和控制裝置40；其中，
云10，貯存于停車場(chǎng)后臺(tái)，用于在智能汽車進(jìn)入停車場(chǎng)時(shí)，將目的車位和路線發(fā)送給智能汽車；
地磁傳感器20布設(shè)在停車場(chǎng)的道路路面下，用于在智能汽車沿著規(guī)劃的路線行進(jìn)前往目的車位時(shí)，感知該智能汽車；
運(yùn)動(dòng)分析裝置30，貯存于智能汽車上，用于根據(jù)地磁傳感器20的感知數(shù)據(jù)分析智能汽車的速度和軌跡；
控制裝置40，貯存于智能汽車上，用于根據(jù)運(yùn)動(dòng)分析裝置30的分析控制智能汽車的速度，以防止智能汽車之間發(fā)生碰撞。
現(xiàn)有的奔馳b和雷克薩斯ls配備了一種汽車無(wú)人駕駛系統(tǒng)。其原理是：遍布車輛周圍的雷達(dá)探頭測(cè)量自身與周圍物體之間的距離和角度，然后通過(guò)車載電腦計(jì)算出操作流程配合車速調(diào)整方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，駕駛者只需要控制車速即可?，F(xiàn)有的汽車無(wú)人駕駛系統(tǒng)因?yàn)檫€需要人工控制車速，所以還不能用于智能汽車。這樣存在的問(wèn)題，一是給駕駛員增加了開(kāi)車負(fù)擔(dān)，而是駕駛員在停車過(guò)程中不能離開(kāi)汽車，耽誤不少時(shí)間，而且可能還要多繞很多路才能走到目的地；二是需要復(fù)雜的雷達(dá)系統(tǒng)。
而本發(fā)明通過(guò)地磁傳感器檢測(cè)智能汽車的運(yùn)行狀況來(lái)預(yù)測(cè)智能汽車的軌跡，并進(jìn)而控制智能汽車的速度，以防止智能汽車之間發(fā)生碰撞，實(shí)現(xiàn)了提前就能控制和避免智能汽車的碰撞，并且節(jié)省了現(xiàn)有的奔馳b和雷克薩斯ls復(fù)雜的雷達(dá)系統(tǒng)，并且完全解放了駕駛員的車速控制操作，使得駕駛員在將智能汽車送入停車場(chǎng)門口時(shí)，即可自行離開(kāi)智能汽車。
優(yōu)選的，地磁傳感器在其檢測(cè)區(qū)域內(nèi)，通過(guò)檢測(cè)磁力線的擾動(dòng)以確定智能汽車的進(jìn)入和離開(kāi)。
基于地磁信號(hào)的檢測(cè)準(zhǔn)確率超過(guò)了復(fù)雜的雷達(dá)系統(tǒng)等傳統(tǒng)設(shè)備，采用地磁傳感器對(duì)智能汽車進(jìn)行檢測(cè)，提高了感知智能汽車的準(zhǔn)確度，并且還降低了成本。
優(yōu)選的地磁傳感器包括：
采集模塊，用于設(shè)地磁傳感器檢測(cè)到的原始信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行低通和帶通濾波器去噪、降低采樣頻率、求能量譜處理，得到信號(hào)β(k)；
加工模塊，用于采用滑動(dòng)加權(quán)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理得到平滑后信號(hào)β′(k)：
式中，window表示滑動(dòng)窗口長(zhǎng)度。
本優(yōu)選實(shí)施例對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行平滑處理，這能夠消除突發(fā)噪聲的影響，可以提高信號(hào)分析的準(zhǔn)確率。
優(yōu)選的，運(yùn)動(dòng)分析裝置包括：
v模塊，用于分析智能汽車的速度；
r模塊，用于分析智能汽車的軌跡。
本優(yōu)選實(shí)施例同時(shí)分析智能汽車的速度和軌跡，從而能夠綜合分析汽車的運(yùn)動(dòng)狀況。
優(yōu)選的，v模塊包括：
閾值模塊，用于確定閾值t(k)，若當(dāng)前信號(hào)采樣連續(xù)超過(guò)閾值則認(rèn)為有智能汽車存在，當(dāng)信號(hào)連續(xù)低于閾值則認(rèn)為智能汽車不存在，其中，t(k)根據(jù)b′(k)的變化進(jìn)行迭代更新，假設(shè)閾值初始值為t0，t(k)采用下式進(jìn)行更新：
式中，a和b為更新因子，t為閾值更新延遲，0＜a＜1，b＞1；
速度模塊，確定速度
式中，δtb和δta分別表示地磁傳感器b和地磁傳感器a的時(shí)鐘和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘的差值，tb,start和ta,start分別表示地磁傳感器b和地磁傳感器a的檢測(cè)到智能汽車的開(kāi)始時(shí)間，tb,end和ta,end分別表示地磁傳感器b和地磁傳感器a的檢測(cè)到智能汽車的截止時(shí)間，da,b表示兩個(gè)地磁傳感器之間的距離。
本優(yōu)選實(shí)施例加強(qiáng)了對(duì)實(shí)際檢測(cè)環(huán)境中背景噪聲的分析處理，因此提高了魯棒性，能夠保證智能汽車檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性；求取智能汽車速度時(shí)，考慮了地磁傳感器的時(shí)鐘同步問(wèn)題，智能汽車速度檢測(cè)更為準(zhǔn)確。
優(yōu)選的，r模塊包括一般模塊和簡(jiǎn)化模塊，一般模塊用于建立軌跡一般模型，簡(jiǎn)化模塊用于建立與符合車道的軌跡簡(jiǎn)化模型。
軌跡一般模型為：假設(shè)地磁傳感網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)地磁傳感器構(gòu)成的n個(gè)節(jié)點(diǎn)，在固定的時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)智能汽車進(jìn)行周期性的檢測(cè)并上報(bào)匯聚節(jié)點(diǎn)，得到一個(gè)n維向量集d＝(+1,0,-1)n,其中，+1表示智能汽車向著地磁傳感器的檢測(cè)范圍方向移動(dòng)，0表示沒(méi)有發(fā)現(xiàn)智能汽車，-1表示智能汽車往遠(yuǎn)離地磁傳感器檢測(cè)范圍的方向移動(dòng)，根據(jù)向量集d以及對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳對(duì)智能汽車軌跡進(jìn)行估算；
軌跡簡(jiǎn)化模型為：智能汽車的運(yùn)行軌跡是與車道平行的直線，匯聚節(jié)點(diǎn)在固定的時(shí)間間隔π內(nèi)以一定的頻率采樣智能汽車數(shù)據(jù)，則采樣結(jié)果表示為一個(gè)二元檢測(cè)序列o(tj)：
式中，tj表示采樣時(shí)刻，s(tj)為根據(jù)閾值檢測(cè)到的智能汽車存在性狀態(tài)輸出。
本優(yōu)選實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了對(duì)智能汽車軌跡的估算，一般模型能夠?qū)τ诟鞣N軌跡進(jìn)行估算，當(dāng)智能汽車運(yùn)行于規(guī)劃路線時(shí)，采用軌跡簡(jiǎn)化模型能夠?qū)χ悄芷囓壽E進(jìn)行簡(jiǎn)化，提高了計(jì)算效率，節(jié)省了計(jì)算時(shí)間，從而能更及時(shí)地預(yù)判，提前將智能汽車減速或加速。
優(yōu)選的，設(shè)在某一時(shí)刻地磁傳感器f檢測(cè)到尾部離開(kāi)事件，地磁傳感器g檢測(cè)到頭部進(jìn)入，智能汽車長(zhǎng)度檢測(cè)模塊確定智能汽車的長(zhǎng)度為：
式中，
由于磁信號(hào)受到環(huán)境因素的影響，將溫濕度和氣壓作為依據(jù)對(duì)誤差調(diào)整參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，獲得的智能汽車長(zhǎng)度更為準(zhǔn)確。本優(yōu)選實(shí)施例在對(duì)智能汽車長(zhǎng)度進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，引入t、h、p分別為實(shí)際環(huán)境中的溫度、濕度、氣壓，從而可以調(diào)整這些自然因素帶來(lái)的誤差，能夠減少經(jīng)計(jì)算得到的磁性長(zhǎng)度與智能汽車實(shí)際長(zhǎng)度的誤差，
需要說(shuō)明的是，上述裝置或系統(tǒng)實(shí)施例屬于優(yōu)選實(shí)施例，所涉及的模塊并不一定是本申請(qǐng)所必須的。
本說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)于本申請(qǐng)的裝置實(shí)施例而言，由于其與方法實(shí)施例基本相似，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。
以上對(duì)本申請(qǐng)所提供的一種基于云的汽車無(wú)人駕駛系統(tǒng)，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本申請(qǐng)的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本申請(qǐng)的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請(qǐng)的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本申請(qǐng)的限制。