一种车辆速度控制装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种车辆速度控制装置和方法，所述车辆速度控制装置包括：环境感知及融合模块，用于检测车辆行驶前方是横穿马路行人信息，输出横穿马路行人信息；行人横穿马路行为认知模块，用于接收横穿马路行人信息，再根据接收到的横穿马路行人信息结合动态时间序列信息以及车辆与行人的相互影响作用，输出行人行为认知信息；自动驾驶决策模块，用于接收环境信息、行人行为认知参数，并给出车辆当前通行速度，输出车辆当前通行速度。本发明专利技术能够在车辆行驶过程中准确识别车辆前方行人目标，预测行人意图，实时判断并做出合理的决策，实现自动驾驶车辆在行人横穿马路时的自主识别及决策，使得车辆安全、通畅地避让横穿马路的行人。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动驾驶领域，特别是涉及一种车辆速度控制装置和方法。
技术介绍
自动驾驶车辆通过环境感知、认知、决策以及整车控制等技术来实现自动驾驶。自动驾驶车辆对交通安全、交通效率以及环保节能等有着积极的作用。世界各国政府和交通道路相关的运营商等对自动驾驶汽车越来越感兴趣，希望自动驾驶汽车能够让道路交通更安全、更高效及更环保。自动驾驶车辆通过自主感知环境、认知、决策和控制，提高对交通环境的反应速度，在不同的场景包括危险场景下快速地进行相应的操作，比如制动和转向，进而提高交通安全。自动驾驶技术的研究有助于提高汽车智能化水平，对汽车智能化产业发展具有重要意义。行人作为道路的主要使用者和易受伤害者，识别行人以及行人行为认知和避让行人是自动驾驶车辆不可或缺的关键技术。行人识别作为自动驾驶环境感知技术的重要组成部分，是前方碰撞预警系统或行人安全保护系统的研究重点。行人行为认知有助于提高系统的智能化水平，对自动驾驶系统的决策具有重要的指导意义。行人避让作为自动驾驶车辆决策的关键技术，对行驶过程中避让其他目标具有参考意义。随着汽车工业和道路交通的发展，交通事故发生的概率和危害性越来越大。因此，行人识别和行为认知方法的研究，可为自动驾驶车辆提供预警信息，让自动驾驶车辆采用相应的避让措施，进而预防行人碰撞事故的发生。目前，针对行人识别和行人行为认知方法的研究较多。行人识别主要采用单目或者双目摄像头、多线激光雷达等传感器，通过特征提取，将特征作为分类的输入，利用监督学习算法进行分类学习，其分类能力较好，但运动参数辨识能力较差。而行人行为认知方法主要通过马尔科夫理论构建认知模型，主要是针对行人本身而言，没有考虑车辆和行人间的相互影响。针对行人保护系统的研究，主要是针对行人识别方法的研究，缺少对行人行为认知方法的研究，综合考虑行人识别及行为认知方法的研究，没有进一步考虑行人识别和行为认知结果对车辆决策的影响。现阶段针对自动驾驶技术，行人识别及行为认知具有以下几个方面的问题：1)不能自主认知学习以及预测行人横穿马路的行为，决策系统智能化水平较低。2)没有考虑在行驶道路环境下行人与车辆间的相互影响和作用。3)在行人横穿马路或者有横穿马路意图的时候，简单地通过设置距离阈值进行决策不能满足复杂交通环境下的需求。4)单一借助相机难在准确检测行人的同时给出相应的位置以及运动等信息。其中，双目视觉虽然能识别目标类别，给出目标深度信息，但计算复杂度较高，不能满足自动驾驶对识别实时性的要求。而单目视觉不能输出目标深度信息，不利于自动驾驶的决策。5)借助多线激光雷达等传感器进行行人识别和判断，成本高，难以实现产业化以及自动驾驶的推广应用。因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种车辆速度控制装置和方法来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。为实现上述目的，本专利技术提供一种车辆速度控制装置，所述车辆速度控制装置包括：环境感知及融合模块，用于检测车辆行驶前方是横穿马路行人信息，并输出横穿马路行人信息；行人横穿马路行为认知模块，用于接收横穿马路行人信息，再根据接收到的横穿马路行人信息，以及结合动态时间序列信息以及车辆与行人的相互影响作用，对行人行为进行认知，并输出行人行为认知信息；和自动驾驶决策模块，用于接收环境信息、行人行为认知参数，并根据所述横穿马路行人信息和所述行人行为认知信息，预测和判定行人的意图，并给出车辆当前通行速度，输出车辆当前通行速度。进一步地，所述环境感知及融合模块包括：信息采集单元，用于采集到的车辆行驶前方相关数据；数据预处理单元，用于对所述信息采集单元采集到的车辆行驶前方相关数据进行过滤处理；数据融合单元，用于对经由所述数据预处理单元预处理后的车辆行驶前方相关数据进行联合标定、数据同步、K-means聚类，以获得局部障碍物区域分布；行人检测单元，用于在所述数据融合单元建立的障碍物的局部区域分布图中检测出行人目标；和行人跟踪单元，用于建立行人目标的线性运动模型，并利用线性目标跟踪算法对所述行人检测单元检测出来的行人目标进行连续帧目标跟踪，得到稳定的横穿马路行人信息。进一步地，所述信息采集单元包括单线激光雷达和单目摄像头，所述单线激光雷达用于采集车辆行驶前方障碍物的雷达信息，所述单目摄像头用于采集车辆行驶前方的行人视频信息；所述数据融合单元的工作过程具体如下：31)联合标定：利用透视变换将雷达坐标系[Xlidar,Ylidar,1]和图像坐标系[Xcamera,Ycamera,1]转换到以车辆前方保险杆为中心的车辆坐标系[Xvehicle,Yvehicle,1]，透视变换模型如下：使用十二对激光雷达、图像和车辆三个坐标系下的局部坐标，获得透视变换模型(2)和(3)的变换矩阵参数；32)数据同步：设置所述单目摄像头和所述单线激光雷达的采集频率，以所述单目摄像头的采集频率为基准，对所述单线激光雷达采集的数据进行实时抽样，实现所述单目摄像头和所述单线激光雷达的数据同步；33)K-means聚类以获得局部障碍物区域分布，具体包括：331)利用几何约束规则限定聚类的区域，该区域为所述单线激光雷达的视角View(Lidar)和单目摄像头的视角View(Camera)交集区域{View(Lidar)∩View(Camera)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆速度控制装置，其特征在于：其包括：环境感知及融合模块，用于检测车辆行驶前方是横穿马路行人信息，并输出横穿马路行人信息；行人横穿马路行为认知模块，用于接收横穿马路行人信息，再根据接收到的横穿马路行人信息，以及结合动态时间序列信息以及车辆与行人的相互影响作用，对行人行为进行认知，并输出行人行为认知信息；和自动驾驶决策模块，用于接收环境信息、行人行为认知参数，并根据所述横穿马路行人信息和所述行人行为认知信息，预测和判定行人的意图，并给出车辆当前通行速度，输出车辆当前通行速度。

【技术特征摘要】
1.一种车辆速度控制装置，其特征在于：其包括：环境感知及融合模块，用于检测车辆行驶前方是横穿马路行人信息，并输出横穿马路行人信息；行人横穿马路行为认知模块，用于接收横穿马路行人信息，再根据接收到的横穿马路行人信息，以及结合动态时间序列信息以及车辆与行人的相互影响作用，对行人行为进行认知，并输出行人行为认知信息；和自动驾驶决策模块，用于接收环境信息、行人行为认知参数，并根据所述横穿马路行人信息和所述行人行为认知信息，预测和判定行人的意图，并给出车辆当前通行速度，输出车辆当前通行速度。2.如权利要求1所述的车辆速度控制装置，其特征在于：所述环境感知及融合模块包括：信息采集单元(1)，用于采集到的车辆行驶前方相关数据；数据预处理单元(2)，用于对所述信息采集单元(1)采集到的车辆行驶前方相关数据进行过滤处理；数据融合单元(3)，用于对经由所述数据预处理单元(2)预处理后的车辆行驶前方相关数据进行联合标定、数据同步、K-means聚类，以获得局部障碍物区域分布；行人检测单元(4)，用于在所述数据融合单元(3)建立的障碍物的局部区域分布图中检测出行人目标；和行人跟踪单元(5)，用于建立行人目标的线性运动模型，并利用线性目标跟踪算法对所述行人检测单元(4)检测出来的行人目标进行连续帧目标跟踪，得到稳定的横穿马路行人信息。3.如权利要求2所述的车辆速度控制装置，其特征在于：所述信息采集单元(1)包括单线激光雷达(1a)和单目摄像头(1b)，所述单线激光雷达(1a...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建强，李克强，熊辉，谢国涛，李晓飞，王博凡，黄彬，许庆，黎予生，
申请(专利权)人：清华大学，重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11