一种基于V2X通信与双目视觉的协同局部路径规划方法技术

本发明专利技术请求保护一种基于V2X通信与双目视觉的协同局部路径规划方法。OBU通过双目前置摄像头、OBD设备和V2X通信获取车身信息和环境信息并传输给协同局部路径规划控制器；然后通过交通对象混合态势估计模型对交通对象状态进行状态预测，再通过多源数据融合算法将态势估计后的交通对象信息与交通规则进行时空数据融合，然后将融合后的交通数据通过坐标映射模型构建具有高可信度的交通路况地图，再结合自车车辆信息通过自车态势估计模型计算自车态势，然后通过改进局部路径规划算法计算出当前车辆最优平滑行驶路径；最后将该路径传输给OBU，并通过V2X广播给其他车辆。本方法结合视距和非视距的交通对象状态感知，提高了车辆环境感知、局部路径规划的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于V2X通信与双目视觉的协同局部路径规划方法
本专利技术属于智能网联汽车与智能交通领域，涉及一种基于V2X通信与双目视觉的局部路径规划方法。
技术介绍
随着我国车辆保有量的迅速增加，交通事故的数量也在不断增加，其中多数交通事故都是由于驾驶员操作不当而造成的。在紧急情况下，驾驶员需要一定的反应时间，且难以做出最优的决策，这都是导致交通事故发生的潜在性因素。因此，减少人为因素对交通事故的影响现在成为越来越受关注的问题。在发生事故之前，车辆能够自动采取相应的措施避免交通事故，这种车辆主动安全技术对于预防交通事故的发生具有非常重要的意义。局部路径规划是车辆主动安全的关键技术之一，传统的局部路径规划主要是通过车载传感器或者摄像头等车载设备获取到周围道路的交通环境信息；通过车载OBD等设备获得车辆的车身数据，比如转向灯、方向盘、速度、刹车等信息；然后应用某种算法规划出一条能够指引车辆规避障碍物，从而避免事故发生的路径，以达到车辆安全行驶的目的。然而，由于单个车辆对于环境的感知范围较小，且对环境的感知能力比较有限，在遮挡或者天气恶劣等特殊情况下，容易出现误判的情况，并且这种情况会给驾驶员带来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于V2X通信与双目视觉的协同局部路径规划方法，其特征在于，通过车载终端OBU、路侧设备RSU、云服务器、移动终端、OBD设备、车辆中控设备、双目摄像头以及协同局部路径规划控制器来协同实现，路径规划方法具体包括以下步骤：步骤1、车辆在行驶过程中，结合导航路径和车辆转向灯信息，触发协同局部路径规划算法工作，转入步骤2；步骤2、车载终端OBU通过OBD设备和车辆中控设备采集本车车辆信息，通过双目摄像头检测道路边界信息以及障碍物信息；步骤3、车载终端OBU通过V2X通信方式从路侧设备、其他车辆、行人获取车辆行驶过程中的交通对象信息；步骤4、协同局部路径规划控制器通过车载终端OBU获取到交通对...

【技术特征摘要】
1.一种基于V2X通信与双目视觉的协同局部路径规划方法，其特征在于，通过车载终端OBU、路侧设备RSU、云服务器、移动终端、OBD设备、车辆中控设备、双目摄像头以及协同局部路径规划控制器来协同实现，路径规划方法具体包括以下步骤：步骤1、车辆在行驶过程中，结合导航路径和车辆转向灯信息，触发协同局部路径规划算法工作，转入步骤2；步骤2、车载终端OBU通过OBD设备和车辆中控设备采集本车车辆信息，通过双目摄像头检测道路边界信息以及障碍物信息；步骤3、车载终端OBU通过V2X通信方式从路侧设备、其他车辆、行人获取车辆行驶过程中的交通对象信息；步骤4、协同局部路径规划控制器通过车载终端OBU获取到交通对象信息，再根据交通对象信息建立交通对象混合态势估计模型，交通对象混合态势估计模型用于得到态势估计后的动态交通对象信息；步骤5、通过采用交通对象信息融合算法将交通对象混合态势估计模型态势估计后的动态交通对象信息与静态交通对象信息以及交通规则进行数据融合；步骤6、将融合后的实时交通数据经过坐标映射模型构建交通路况地图；步骤7、根据包括车辆导航地图信息、车辆当前转向灯以及车辆三轴加速度信息在内的自车车身信息，建立自身车辆的态势估计模型，评估自车的行驶态势与建议速度；步骤8、根据步骤6建立的交通路况地图，综合考虑自车行驶态势以及车辆转弯半径，通过局部路径规划算法，计算出当前车辆的最优行驶路径；步骤9、协同局部路径规划控制器将得到的最优行驶路径以及自身车辆信息传输给OBU，然后OBU通过V2X通信方式向其它交通对象广播，并发送到车联网路侧设备以及车联网云平台。2.根据权利要求1所述的一种基于V2X通信与双目视觉的协同局部路径规划方法，其特征在于，所述车载终端OBU搭载了包括高精度定位模块、三轴陀螺仪在内的信息检测模块以及V2X通信设备，用于完成本车信息获取、道路边界信息接收、障碍物信息接收、V2X消息接收解析；所述协同局部路径规划控制器为局部路径规划的车载计算中心，其主要完成了交通对象混合态势估计模型，多源数据融合算法、交通路况地图构建、自车态势估计模型、局部路径规划算法；双目摄像头由水平固定在车上的两个规格参数一样的摄像头组成，用于获取图像数据并处理；高精度定位模块用于获取车辆在行驶过程中高精度的经纬度、海拔信息；三轴陀螺仪则是用于采集车辆在行驶时的三轴加速度信息；V2X通信设备用于把经过融合的环境数据、最优局部规划路径信息广播出去。3.根据权利要求1或2所述的一种基于V2X通信与双目视觉的协同局部路径规划方法，其特征在于，所述步骤2通过双目摄像头检测道路边界信息以及障碍物信息，道路边界信息包括道路的护栏位置、道路车道线位置信息，障碍物信息包括障碍物类型、位置信息以及障碍物危险等级信息；具体包括：通过立体标定法对车载双目摄像机进行标定，从而计算内外参数矩阵、消除畸变以及行列对齐；采用图像边缘检测算法检测图像中的车道线以及护栏的位置，然后通过图像ROI分割，对位于车道中的障碍物镜像检测；通过物体检测算法检测左右视图的障碍物并对其像素位置和类别进行标记，其中障碍物种类主要分为行人、危险车辆、动物、坑洼、落石，然后通过立体匹配算法计算出障碍物相对于HV的三维坐标。4.根据权利要求3所述的一种基于V2X通信与双目视觉的协同局部路径规划方法，其特征在于，所述多源交通对象混合态势估计模型为双目摄像头的交通对象态势估计和V2X的交通对象态势估计混合模型，涉及视距(摄像头)和非视距(V2X)两个方面获取的信息，根据交通对象时间序列数据，通过混合态势估计模型预测动态交通对象的运动状态。5.根据权利要求4所述的一种基于V2X通信与双目视觉的协同局部路径规划方法，其特征在于，所述步骤4将获取到的道路环境信息分为车辆、障碍物、行人分为三类，分别建立交通对象模型如下：其中，V表示车辆，Position3D(Latitude,Longitude,Elevation)表示车辆的经纬度信息，TransmissionState(Neutral,Park,F...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋建春，张卓鹏，曾素华，奚川龙，王肖，贾敬森，郭真妮，彭飞，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50