基于固定路线的公交车自动驾驶系统及其驾驶方法技术方案

基于固定路线的公交车自动驾驶系统及其驾驶方法，其中，所述系统包括：行进状态检测单元、障碍物信息检测单元、障碍物信息处理单元、模式选择单元、图像采集单元、图像处理单元、主控单元、固定路线信息存储单元和执行单元，所述行进状态检测单元、障碍物信息处理单元、图像处理单元、模式选择单元、固定路线信息存储单元均与主控单元相连，所述障碍物信息处理单元还与障碍物信息检测单元相连，所述图像处理单元还分别与图像采集单元和障碍物信息处理单元相连。本发明专利技术可根据采集的信息自动生成公交车待行驶路线的固定路线信息，可移植性强、降低障碍物的误判率，公交车所在车道判断准确、规划的路径更合理、自动驾驶更安全等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于车辆自动控制
，具体说是一种基于固定路线的公交车自动驾驶系统及其驾驶方法。
技术介绍
自动驾驶技术一直是业内研究的热点技术之一，与完全的驾驶员控制方式相比，自动驾驶具有极大的优势，主要体现在降低交通事故发生率、减少用户在驾驶上消耗的精力、降低驾驶者的门槛等方面。公交车是典型的重复往返于由始发站到终点站之间的固定路线的车辆，尤其适合自动驾驶技术的应用，在自动驾驶状态下，行驶的公交车应整体上沿固定路线行驶，同时能根据检测到的障碍物及交通标识信号对局部路线进行规划，但是，现有自动驾驶系统存在以下问题：1、现有的自动驾驶系统均在车辆出厂时就已经集成于车辆上，无法移植；2、现有的自动驾驶系统的地图数据库中存储的固定路线信息均通过人工专门测量获得，或从现有的开源地图信息中获得，前者的测量过程需耗费大量的人力财力，后者的地图信息中会包含大量对于自动驾驶无用的信息，占用内存空间；3、现有的自动驾驶系统对障碍物的检测不够准确，使得规划的局部路径不合理；4、现有的自动驾驶系统使用的定位设备的定位精度不高，检测到的车辆的位置不够准确，导致根据检测到的位置信息查找地图数据库获得的车辆所在车道的车道信息与车辆实际所在车道的车道信息不一致，对车辆的路径规划产生的影响较大。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述缺点和不足，本专利技术提供了一种基于固定路线的公交车自动驾驶系统及其驾驶方法，可根据采集到的信息自动生成公交车待行驶路线的固定路线信息，具有可移植性强、公交车周围的障碍物的误判率低、公交车所在车道判断准确、规划的路径更合理、自动驾驶更安全等优点。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于固定路线的公交车自动驾驶系统，包括：行进状态检测单元,用于检测公交车的位置、速度和姿态信息，并将检测到的信息发送到主控单元；障碍物信息检测单元,用于检测公交车周围的障碍物信息，并将检测到的障碍物信息发送给障碍物信息处理单元；障碍物信息处理单元，对接收到的障碍物信息进行处理，并将处理后的障碍物信息发送到图像处理单元；该单元还用于根据接收到的图像处理单元反馈的障碍物确认信息生成包含所有已得到确认的障碍物的障碍物栅格图，并将所述障碍物栅格图信息发送至主控单元；模式选择单元，用于接收外界的模式选择信息，并将所述模式选择信息发送至主控单元，其中，可选择的模式包括固定路线信息采集
模式和自动驾驶模式；图像采集单元，用于采集公交车周围的图像信息，并将图像信息发送至图像处理单元；图像处理单元，根据接收到的图像信息识别公交车周围的环境信息,当系统处于固定路线信息采集模式时，图像处理单元识别图像中的静态环境信息，并将识别出的静态环境信息发送到主控单元；当系统处于自动驾驶模式时，图像处理单元识别图像中的交通标识信息和动态环境信息，之后，将识别出的交通标识信息发送至主控单元，将识别出的动态环境信息与障碍物信息处理单元发送来的障碍物信息进行融合，得到障碍物确认信息，并将所述障碍物确认信息发送至障碍物信息处理单元；主控单元，接收模式选择单元发送来的模式选择信息，并根据接收到的模式选择信息执行相应的任务，其中，当系统处于固定路线信息采集模式时，主控单元根据行进状态检测单元和图像处理单元发送来的信息生成公交车待行驶路线的固定路线信息，并将所述固定路线信息更新至固定路线信息存储单元，当系统处于自动驾驶模式时，主控单元根据接收到的交通标识信息确定公交车所在车道，根据公交车的位置信息查找固定路线信息存储单元以获得公交车所在车道及附近车道的车道信息和限速信息并根据公交车所在车道对应的位置信息校正公交车的位置信息，根据障碍物栅格图信息、交通标识信息、校正后的公交车位置信息和固定路线信息，生成公交车的局部规划路径，并根据公交车的速度和姿态信息向执行单元发送与生成的局部规
划路径相对应的控制指令；固定路线信息存储单元，用于存储主控单元发送来的固定路线信息；执行单元,用于控制公交车的速度及转向角；所述的行进状态检测单元、障碍物信息处理单元、图像处理单元、模式选择单元、固定路线信息存储单元均与主控单元相连，所述障碍物信息处理单元还与障碍物信息检测单元相连，所述图像处理单元还分别与图像采集单元和障碍物信息处理单元相连。进一步的，该系统还包括与主控单元无线连接的遥控单元，用于向主控单元发送控制指令，以调整公交车的速度及转向角。进一步的，所述模式选择单元可选择的模式还包括主动驾驶模式，当系统处于主动驾驶模式时，主控单元放弃对执行单元的控制，公交车的速度及转向角完全由人工控制。进一步的，该系统还包括人工介入检测单元，当系统处于自动驾驶模式时，如果检测到人工介入驾驶，人工介入检测单元向主控单元发送信号，主控单元接收到该信号后，放弃对执行单元的控制，公交车的速度及转向角完全由人工控制。更进一步的，障碍物信息检测单元，包括激光雷达、毫米波雷达和超声波雷达，其中，公交车前端设置有激光雷达和77G毫米波雷达，公交车前端的两侧及公交车后端的两侧均设置有24G毫米波雷达，公交车两侧及公交车后端均设置有超声波雷达。本专利技术还提供了一种基于固定路线的公交车自动驾驶方法，包括
如下步骤：S1：根据检测到的公交车行进状态信息和采集到的公交车周围的图像信息生成公交车待行驶路线的固定路线信息并存储，其中，所述行进状态信息包括公交车的位置、速度和姿态信息；S2：检测公交车的行进状态信息和公交车周围的障碍物信息，采集公交车周围的图像信息，并对行进状态信息、障碍物信息和图像信息进行处理，生成公交车的局部规划路径，其中，所述处理包括：根据图像信息识别公交车周围的环境信息，所述环境信息包括交通标识信息和动态环境信息；将识别出来的动态环境信息与检测到的障碍物信息融合，对公交车周围的障碍物进行二次确认，并生成障碍物信息栅格图；根据识别出来的交通标识信息确定公交车所在车道；根据检测到的公交车的位置信息查找存储的固定路线信息，获得公交车所在车道及附近车道的车道信息和限速信息，同时，根据公交车所在车道对应的位置信息校正公交车的位置信息；根据障碍物栅格图信息、交通标识信息、校正后的公交车位置信息和固定路线信息，生成公交车的局部规划路径；S3：向执行单元发出与生成的局部规划路径相对应的控制指令，以控制公交车的速度及转向角。进一步的，该方法还包括接收遥控指令，并根据所述指令调整公交车速度及转向角的步骤。进一步的，该方法还包括将公交车由自动驾驶模式调整为主动驾驶模式或由主动驾驶模式调整为自动驾驶模式的步骤，当公交车处于主动驾驶模式时，主控单元放弃对执行单元的控制，公交车的速度及转向角完全由人工控制。进一步的，该方法还包括公交车在自动驾驶过程中，判断是否有人工介入驾驶的步骤，当检测到有人工介入驾驶，公交车由自动驾驶模式转换为主动驾驶模式。更进一步的，所述公交车周围的障碍物信息通过雷达检测，其中，公交车前端设置有激光雷达和77G毫米波雷达，公交车前端的两侧及公交车后端的两侧均设置有24G毫米波雷达，公交车两侧及公交车后端均设置有超声波雷达。本专利技术由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果：该基于固定路线的公交车自动驾驶系统尤其适用于经常行驶于固定路线的公交车，可后装于公交车上，可移植性强；该自动驾驶系统可以在本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于固定路线的公交车自动驾驶系统，其特征在于，包括：行进状态检测单元,用于检测公交车的位置、速度和姿态信息，并将检测到的信息发送到主控单元；障碍物信息检测单元,用于检测公交车周围的障碍物信息，并将检测到的障碍物信息发送给障碍物信息处理单元；障碍物信息处理单元，对接收到的障碍物信息进行处理，并将处理后的障碍物信息发送到图像处理单元；该单元还用于根据接收到的图像处理单元反馈的障碍物确认信息生成包含所有已得到确认的障碍物的障碍物栅格图，并将所述障碍物栅格图信息发送至主控单元；模式选择单元，用于接收外界的模式选择信息，并将所述模式选择信息发送至主控单元，其中，可选择的模式包括固定路线信息采集模式和自动驾驶模式；图像采集单元，用于采集公交车周围的图像信息，并将图像信息发送至图像处理单元；图像处理单元，根据接收到的图像信息识别公交车周围的环境信息,当系统处于固定路线信息采集模式时，图像处理单元识别图像中的静态环境信息，并将识别出的静态环境信息发送到主控单元；当系统处于自动驾驶模式时，图像处理单元识别图像中的交通标识信息和动态环境信息，之后，将识别出的交通标识信息发送至主控单元，将识别出的动态环境信息与障碍物信息处理单元发送来的障碍物信息进行融合，得到障碍物确认信息，并将所述障碍物确认信息发送至障碍物信息处理单元；主控单元，接收模式选择单元发送来的模式选择信息，并根据接收到的模式选择信息执行相应的任务，其中，当系统处于固定路线信息采集模式时，主控单元根据行进状态检测单元和图像处理单元发送来的信息生成公交车待行驶路线的固定路线信息，并将所述固定路线信息更新至固定路线信息存储单元，当系统处于自动驾驶模式时，主控单元根据接收到的交通标识信息确定公交车所在车道，根据公交车的位置信息查找固定路线信息存储单元以获得公交车所在车道及附近车道的车道信息和限速信息并根据公交车所在车道对应的位置信息校正公交车的位置信息，根据障碍物栅格图信息、交通标识信息、校正后的公交车位置信息和固定路线信息，生成公交车的局部规划路径，并根据公交车的速度和姿态信息向执行单元发送与生成的局部规划路径相对应的控制指令；固定路线信息存储单元，用于存储主控单元发送来的固定路线信息；执行单元,用于控制公交车的速度及转向角；所述的行进状态检测单元、障碍物信息处理单元、图像处理单元、模式选择单元、固定路线信息存储单元均与主控单元相连，所述障碍物信息处理单元还与障碍物信息检测单元相连，所述图像处理单元还分别与图像采集单元和障碍物信息处理单元相连。...

【技术特征摘要】
1.基于固定路线的公交车自动驾驶系统，其特征在于，包括：行进状态检测单元,用于检测公交车的位置、速度和姿态信息，并将检测到的信息发送到主控单元；障碍物信息检测单元,用于检测公交车周围的障碍物信息，并将检测到的障碍物信息发送给障碍物信息处理单元；障碍物信息处理单元，对接收到的障碍物信息进行处理，并将处理后的障碍物信息发送到图像处理单元；该单元还用于根据接收到的图像处理单元反馈的障碍物确认信息生成包含所有已得到确认的障碍物的障碍物栅格图，并将所述障碍物栅格图信息发送至主控单元；模式选择单元，用于接收外界的模式选择信息，并将所述模式选择信息发送至主控单元，其中，可选择的模式包括固定路线信息采集模式和自动驾驶模式；图像采集单元，用于采集公交车周围的图像信息，并将图像信息发送至图像处理单元；图像处理单元，根据接收到的图像信息识别公交车周围的环境信息,当系统处于固定路线信息采集模式时，图像处理单元识别图像中的静态环境信息，并将识别出的静态环境信息发送到主控单元；当系统处于自动驾驶模式时，图像处理单元识别图像中的交通标识信息和动态环境信息，之后，将识别出的交通标识信息发送至主控单元，将识别出的动态环境信息与障碍物信息处理单元发送来的障碍物信息进行融合，得到障碍物确认信息，并将所述障碍物确认信息发送至障碍物信息处理单元；主控单元，接收模式选择单元发送来的模式选择信息，并根据接收到的模式选择信息执行相应的任务，其中，当系统处于固定路线信息采集模式时，主控单元根据行进状态检测单元和图像处理单元发送来的信息生成公交车待行驶路线的固定路线信息，并将所述固定路线信息更新至固定路线信息存储单元，当系统处于自动驾驶模式时，主控单元根据接收到的交通标识信息确定公交车所在车道，根据公交车的位置信息查找固定路线信息存储单元以获得公交车所在车道及附近车道的车道信息和限速信息并根据公交车所在车道对应的位置信息校正公交车的位置信息，根据障碍物栅格图信息、交通标识信息、校正后的公交车位置信息和固定路线信息，生成公交车的局部规划路径，并根据公交车的速度和姿态信息向执行单元发送与生成的局部规划路径相对应的控制指令；固定路线信息存储单元，用于存储主控单元发送来的固定路线信息；执行单元,用于控制公交车的速度及转向角；所述的行进状态检测单元、障碍物信息处理单元、图像处理单元、模式选择单元、固定路线信息存储单元均与主控单元相连，所述障碍物信息处理单元还与障碍物信息检测单元相连，所述图像处理单元还分别与图像采集单元和障碍物信息处理单元相连。2.根据权利要求1所述的基于固定路线的公交车自动驾驶系统，其特征在于，该系统还包括与主控单元无线连接的遥控单元，用于向主控单元发送控制指令，以调整公交车的速度及转向角。3.根据权利要求1所述的基于固定路线的公交车自动驾驶系统，其特征在于，所述模式选择单元可选择的模式还包括主动驾驶模式，当系统处于主动驾驶模式时，主控单元放弃...

【专利技术属性】
技术研发人员：田雨农，周秀田，李丹，
申请(专利权)人：大连楼兰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21