车辆的道路环境感知和车辆控制方法、系统、设备及车辆技术方案

本申请提供了一种车辆的道路环境感知和车辆控制方法、系统、设备及车辆，涉及自动驾驶技术领域。该车辆的道路环境感知和车辆控制系统包括路侧设备和设置在车辆上的车载设备；路侧设备包括用于感知道路环境的路侧传感器；车辆上还设置有用于进行环境感知的车载传感器；路侧设备和车载设备之间设置有一至多个通信设备，路侧设备能够通过一至多个通信设备与车载设备进行通信，路侧设备与车载设备进行通信的可通信范围大于车载传感器的感知范围；路侧设备根据预先设置的采集策略通过路侧传感器获得道路环境信息；路侧设备将道路环境信息通过一至多个通信设备传输至车载设备；车载设备根据道路环境信息生成路径规划信息，并控制车辆行驶。

【技术实现步骤摘要】
车辆的道路环境感知和车辆控制方法、系统、设备及车辆
本申请涉及自动驾驶
，尤其涉及一种车辆的道路环境感知和车辆控制方法、系统、设备及车辆。
技术介绍
目前，自动驾驶技术(或称为无人驾驶技术)可按照运行流程分为感知、定位、规划和控制几大部分。其中，对于感知，自动驾驶车辆一般依靠自身搭载的各种传感器进行环境感知，如相机、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达等各种形态、各种规格的传感器。通过各种传感器，自动驾驶车辆能够获得车身周围百米级别的环境信息。然而，目前在高速等环境下自动驾驶车辆行驶较快，且诸如自动驾驶卡车这种重型车辆所需要的刹车距离较长，因此自动驾驶车辆依赖自身的各种传感器来获得车身周围百米级别的环境信息已经不能够满足自动驾驶车辆的安全行驶要求。
技术实现思路
本申请的实施例提供一种车辆的道路环境感知和车辆控制方法、系统、设备及车辆，以解决自动驾驶车辆依赖自身的各种传感器来获得车身周围百米级别的环境信息已经不能够满足自动驾驶车辆的安全行驶要求的问题。为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：在本申请实施例的第一方面，提供一种车辆的道路环境感知和车辆控制方法，应用于一种车辆的道路环境感知和车辆控制系统，所述系统包括路侧设备和设置在车辆上的车载设备；所述路侧设备包括用于感知道路环境的路侧传感器；所述车辆上还设置有用于进行环境感知的车载传感器；所述路侧设备和所述车载设备之间设置有一至多个通信设备，所述路侧设备能够通过所述一至多个通信设备与所述车载设备进行通信，所述路侧设备与所述车载设备进行通信的可通信范围大于所述车载传感器的感知范围；所述方法包括：路侧设备根据预先设置的采集策略通过路侧传感器获得道路环境信息；路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备；所述车载设备根据所述道路环境信息，生成路径规划信息，并根据所述路径规划信息控制所述车辆行驶。在本申请实施例的第二方面，提供一种车辆的道路环境感知和车辆控制系统，所述系统包括路侧设备和设置在车辆上的车载设备；所述路侧设备包括用于感知道路环境的路侧传感器；所述车辆上还设置有用于进行环境感知的车载传感器；所述路侧设备和所述车载设备之间设置有一至多个通信设备，所述路侧设备能够通过所述一至多个通信设备与所述车载设备进行通信，所述路侧设备与所述车载设备进行通信的可通信范围大于所述车载传感器的感知范围；所述路侧设备根据预先设置的采集策略通过路侧传感器获得道路环境信息；所述路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备；所述车载设备根据所述道路环境信息，生成路径规划信息，并根据所述路径规划信息控制所述车辆行驶。在本申请实施例的第三方面，提供一种路侧设备，应用于一种车辆的道路环境感知和车辆控制系统，所述系统包括路侧设备和设置在车辆上的车载设备；所述路侧设备包括用于感知道路环境的路侧传感器；所述车辆上还设置有用于进行环境感知的车载传感器；所述路侧设备和所述车载设备之间设置有一至多个通信设备，所述路侧设备能够通过所述一至多个通信设备与所述车载设备进行通信，所述路侧设备与所述车载设备进行通信的可通信范围大于所述车载传感器的感知范围；所述路侧设备，用于根据预先设置的采集策略通过路侧传感器获得道路环境信息；将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备，以使得所述车载设备根据所述道路环境信息，生成路径规划信息，并根据所述路径规划信息控制所述车辆行驶。在本申请实施例的第四方面，提供一种车载设备，应用于一种车辆的道路环境感知和车辆控制系统，所述系统包括路侧设备和设置在车辆上的车载设备；所述路侧设备包括用于感知道路环境的路侧传感器；所述车辆上还设置有用于进行环境感知的车载传感器；所述路侧设备和所述车载设备之间设置有一至多个通信设备，所述路侧设备能够通过所述一至多个通信设备与所述车载设备进行通信，所述路侧设备与所述车载设备进行通信的可通信范围大于所述车载传感器的感知范围；所述车载设备，用于接收所述路侧设备发送的道路环境信息，并根据所述道路环境信息，生成路径规划信息，并根据所述路径规划信息控制所述车辆行驶；其中，所述道路环境信息是所述路侧设备根据预先设置的采集策略通过路侧传感器获得，并通过所述一至多个通信设备传输到所述车载设备的。在本申请实施例的第五方面，提供一种车辆，所述车辆设置有上述的车载设备。本申请实施例提供的一种车辆的道路环境感知和车辆控制方法、系统、设备及车辆，路侧设备可以根据预先设置的采集策略通过路侧传感器获得道路环境信息，并将道路环境信息通过一至多个通信设备传输至车载设备处，其中，路侧设备与车载设备进行通信的可通信范围大于车载传感器的感知范围。之后，车载设备可以根据道路环境信息，生成路径规划信息，并根据路径规划信息控制车辆行驶。可见，在本申请实施例中，车载设备可以获得车载传感器的感知范围之外的道路环境信息，实现超距离感知，并且可以根据超距离感知得到的道路环境信息进行路径规划，以控制车辆行驶，便于车辆及时发现前方道路环境上的异常，可以解决自动驾驶车辆依赖自身的各种传感器来获得车身周围百米级别的环境信息已经不能够满足自动驾驶车辆的安全行驶要求的问题。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种车辆的道路环境感知和车辆控制系统的结构示意图一；图2为本申请实施例中的路侧设备的道路环境信息的传输范围示意图一；图3为本申请实施例中的路侧设备的道路环境信息的传输范围示意图二；图4为本申请实施例中的路侧设备的道路环境信息的传输范围示意图三；图5为本申请实施例中的车载设备向路侧设备发送路线信息的场景示意图一；图6为本申请实施例中的车载设备向路侧设备发送路线信息的场景示意图二；图7为本申请实施例中的车载设备向路侧设备发送路线信息的场景示意图三；图8为本申请实施例中的路侧设备的结构示意图；图9为本申请实施例中路侧设备将道路环境信息传输至车载设备的场景示意图一；图10为本申请实施例中路侧设备将道路环境信息传输至车载设备的场景示意图二；图11为本申请实施例中路侧设备将道路环境信息传输至车载设备的场景示意图三；图12为本申请实施例中路侧设备将道路环境信息传输至车载设备的场景示意图四；图13为本申请实施例中路侧设备将道路环境信息传输至车载设备的场景示意图五；图14为本申请实施例中路侧设备将道路环境信息传输至车载设备的场景示意图六；图15为本申请实施例中路侧设备将道路环境信息传输至车载设备的场景示意图七；图16为本申请实施例中路侧设备将道路环境信息传输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆的道路环境感知和车辆控制方法，其特征在于，应用于一种车辆的道路环境感知和车辆控制系统，所述系统包括路侧设备和设置在车辆上的车载设备；所述路侧设备包括用于感知道路环境的路侧传感器；所述车辆上还设置有用于进行环境感知的车载传感器；所述路侧设备和所述车载设备之间设置有一至多个通信设备，所述路侧设备能够通过所述一至多个通信设备与所述车载设备进行通信，所述路侧设备与所述车载设备进行通信的可通信范围大于所述车载传感器的感知范围；/n所述方法包括：/n路侧设备根据预先设置的采集策略通过路侧传感器获得道路环境信息；/n路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备；/n所述车载设备根据所述道路环境信息，生成路径规划信息，并根据所述路径规划信息控制所述车辆行驶。/n

【技术特征摘要】
1.一种车辆的道路环境感知和车辆控制方法，其特征在于，应用于一种车辆的道路环境感知和车辆控制系统，所述系统包括路侧设备和设置在车辆上的车载设备；所述路侧设备包括用于感知道路环境的路侧传感器；所述车辆上还设置有用于进行环境感知的车载传感器；所述路侧设备和所述车载设备之间设置有一至多个通信设备，所述路侧设备能够通过所述一至多个通信设备与所述车载设备进行通信，所述路侧设备与所述车载设备进行通信的可通信范围大于所述车载传感器的感知范围；
所述方法包括：
路侧设备根据预先设置的采集策略通过路侧传感器获得道路环境信息；
路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备；
所述车载设备根据所述道路环境信息，生成路径规划信息，并根据所述路径规划信息控制所述车辆行驶。


2.根据权利要求1所述的车辆的道路环境感知和车辆控制方法，其特征在于，在路侧设备根据预先设置的采集策略通过路侧传感器获得道路环境信息之前，包括：
路侧设备获得各车辆的车载设备通过所述一至多个通信设备发送的各车辆的路线信息；所述路线信息包括车辆的预计行驶路线，所述路侧设备设置在所述预计行驶路线上；
所述路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备，包括：
所述路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至发送所述预计行驶路线的车辆的车载设备处。


3.根据权利要求1所述的车辆的道路环境感知和车辆控制方法，其特征在于，在路侧设备根据预先设置的采集策略通过路侧传感器获得道路环境信息之前，包括：
路侧设备获得预先设置的信息传播距离范围；所述信息传播距离范围用于表示以所述路侧设备为中心的待接收道路环境信息的距离范围；
所述路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备，包括：
所述路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述信息传播距离范围内的车辆的车载设备处。


4.根据权利要求2所述的车辆的道路环境感知和车辆控制方法，其特征在于，所述通信设备包括云服务器；
所述路侧设备获得各车辆的车载设备通过所述一至多个通信设备发送的各车辆的路线信息，包括：
所述路侧设备获得各车辆的车载设备上传到云服务器处的路线信息。


5.根据权利要求2所述的车辆的道路环境感知和车辆控制方法，其特征在于，所述通信设备包括一至多个除所述路侧设备之外的其他路侧设备；各个路侧设备分布设置于道路沿线，每相邻两个路侧设备能够进行通信；所述车辆处于除所述路侧设备之外的其他路侧设备之中任一个路侧设备的通信范围内；
所述路侧设备获得各车辆的车载设备通过所述一至多个通信设备发送的各车辆的路线信息，包括：
所述路侧设备获得各车辆的车载设备通过所述一至多个其他路侧设备采用顺序传送方式发送的各车辆的路线信息。


6.根据权利要求2所述的车辆的道路环境感知和车辆控制方法，其特征在于，所述通信设备包括一个除所述路侧设备之外的其他路侧设备以及云服务器；所述车辆处于所述其他路侧设备的通信范围内；
所述路侧设备获得各车辆的车载设备通过所述一至多个通信设备发送的各车辆的路线信息，包括：
所述路侧设备获得各车辆的车载设备通过所述其他路侧设备上传到云服务器处的路线信息。


7.根据权利要求3所述的车辆的道路环境感知和车辆控制方法，其特征在于，所述通信设备包括云服务器；
所述路侧设备获得预先设置的信息传播距离范围，包括：
所述路侧设备接收所述云服务器发送的预先设置的信息传播距离范围。


8.根据权利要求1所述的车辆的道路环境感知和车辆控制方法，其特征在于，所述路侧传感器包括相机和毫米波雷达；
所述路侧设备根据预先设置的采集策略通过路侧传感器获得道路环境信息，包括：
所述路侧设备根据预先设置的采样时间点，通过所述相机采集道路视频，对道路视频中的视频帧进行边缘检测、图像分割和图像分类，确定障碍物类型、障碍物位置和障碍物大小；对道路视频中的障碍物采用目标轨迹追踪和滤波算法，得到障碍物速度和障碍物加速度；
所述路侧设备根据预先设置的采样时间点，通过所述毫米波雷达采用多普勒效应获得障碍物速度、障碍物运动方向和障碍物位置。


9.根据权利要求8所述的车辆的道路环境感知和车辆控制方法，其特征在于，所述通信设备包括云服务器；
在所述路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备之前，包括：
所述路侧设备在预先设置的电子地图中融合所述障碍物类型、障碍物位置、障碍物大小、障碍物速度、障碍物加速度以及障碍物运动方向，形成电子地图的一至多层的动态图层；
所述路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备，包括：
所述路侧设备将所述动态图层中的一至多层通过所述云服务器传输至所述车载设备。


10.根据权利要求8所述的车辆的道路环境感知和车辆控制方法，其特征在于，所述通信设备包括云服务器；
所述路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备，包括：
所述路侧设备将所述障碍物类型、障碍物位置、障碍物大小、障碍物速度、障碍物加速度以及障碍物运动方向发送至所述云服务器；
所述云服务器在预先设置的电子地图中融合所述障碍物类型、障碍物位置、障碍物大小、障碍物速度、障碍物加速度以及障碍物运动方向，形成电子地图的一至多层的动态图层；
所述云服务器将所述动态图层中的一至多层传输至所述车载设备。


11.根据权利要求8所述的车辆的道路环境感知和车辆控制方法，其特征在于，所述通信设备包括云服务器；
所述路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备，包括：
所述路侧设备将所述障碍物类型、障碍物位置、障碍物大小、障碍物速度、障碍物加速度以及障碍物运动方向通过所述云服务器传输至所述车载设备；
在所述路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备之后，包括：
所述车载设备在预先设置的电子地图中融合所述障碍物类型、障碍物位置、障碍物大小、障碍物速度、障碍物加速度以及障碍物运动方向，形成电子地图的一至多层的动态图层。


12.根据权利要求8所述的车辆的道路环境感知和车辆控制方法，其特征在于，所述通信设备包括一至多个除所述路侧设备之外的其他路侧设备；各个路侧设备分布设置于道路沿线，每相邻两个路侧设备能够进行通信；所述车辆处于除所述路侧设备之外的其他路侧设备之中任一个路侧设备的通信范围内；
在所述路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备之前，包括：
所述路侧设备在预先设置的电子地图中融合所述障碍物类型、障碍物位置、障碍物大小、障碍物速度、障碍物加速度以及障碍物运动方向，形成电子地图的一至多层的动态图层；
所述路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备，包括：
所述路侧设备将所述动态图层中的一至多层通过一至多个除所述路侧设备之外的其他路侧设备采用顺序传送方式传输至所述车载设备。


13.根据权利要求8所述的车辆的道路环境感知和车辆控制方法，其特征在于，所述通信设备包括一至多个除所述路侧设备之外的其他路侧设备；各个路侧设备分布设置于道路沿线，每相邻两个路侧设备能够进行通信；所述车辆处于除所述路侧设备之外的其他路侧设备之中任一个路侧设备的通信范围内；
所述路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备，包括：
所述路侧设备将所述障碍物类型、障碍物位置、障碍物大小、障碍物速度、障碍物加速度以及障碍物运动方向向一至多个除所述路侧设备之外的其他路侧设备发送；
所述其他路侧设备中的任一个在预先设置的电子地图中融合所述障碍物类型、障碍物位置、障碍物大小、障碍物速度、障碍物加速度以及障碍物运动方向，形成电子地图的一至多层的动态图层；
所述其他路侧设备中的任一个直接将所述动态图层中的一至多层传输至所述车载设备，或者所述其他路侧设备中的任一个通过一至多个除所述路侧设备之外的其他路侧设备采用顺序传送方式将所述动态图层中的一至多层传输至所述车载设备。


14.根据权利要求8所述的车辆的道路环境感知和车辆控制方法，其特征在于，所述通信设备包括一至多个除所述路侧设备之外的其他路侧设备；各个路侧设备分布设置于道路沿线，每相邻两个路侧设备能够进行通信；所述车辆处于除所述路侧设备之外的其他路侧设备之中任一个路侧设备的通信范围内；
所述路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备，包括：
所述路侧设备将所述障碍物类型、障碍物位置、障碍物大小、障碍物速度、障碍物加速度以及障碍物运动方向通过所述一至多个除所述路侧设备之外的其他路侧设备采用顺序传送方式传输至所述车载设备；
在所述路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备之后，包括：
所述车载设备在预先设置的电子地图中融合所述障碍物类型、障碍物位置、障碍物大小、障碍物速度、障碍物加速度以及障碍物运动方向，形成电子地图的一至多层的动态图层。


15.根据权利要求8所述的车辆的道路环境感知和车辆控制方法，其特征在于，所述通信设备包括一个除所述路侧设备之外的其他路侧设备以及云服务器；所述车辆处于所述其他路侧设备的通信范围内；
在所述路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备之前，包括：
所述路侧设备在预先设置的电子地图中融合所述障碍物类型、障碍物位置、障碍物大小、障碍物速度、障碍物加速度以及障碍物运动方向，形成电子地图的一至多层的动态图层；
所述路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备，包括：
所述路侧设备将所述动态图层中的一至多层通过所述云服务器发送至所述其他路侧设备，并通过所述其他路侧设备发送至所述车载设备。


16.根据权利要求8所述的车辆的道路环境感知和车辆控制方法，其特征在于，所述通信设备包括一个除所述路侧设备之外的其他路侧设备以及云服务器；所述车辆处于所述其他路侧设备的通信范围内；
所述路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备，包括：
所述路侧设备将所述障碍物类型、障碍物位置、障碍物大小、障碍物速度、障碍物加速度以及障碍物运动方向通过所述云服务器发送至所述其他路侧设备处；
所述其他路侧设备在预先设置的电子地图中融合所述障碍物类型、障碍物位置、障碍物大小、障碍物速度、障碍物加速度以及障碍物运动方向，形成电子地图的一至多层的动态图层；
所述其他路侧设备直接将所述动态图层中的一至多层传输至所述车载设备。


17.根据权利要求8所述的车辆的道路环境感知和车辆控制方法，其特征在于，所述通信设备包括一个除所述路侧设备之外的其他路侧设备以及云服务器；所述车辆处于所述其他路侧设备的通信范围内；
所述路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备，包括：
所述路侧设备将所述障碍物类型、障碍物位置、障碍物大小、障碍物速度、障碍物加速度以及障碍物运动方向发送至所述云服务器处；
所述云服务器在预先设置的电子地图中融合所述障碍物类型、障碍物位置、障碍物大小、障碍物速度、障碍物加速度以及障碍物运动方向，形成电子地图的一至多层的动态图层；
所述云服务器通过所述其他路侧设备将所述动态图层中的一至多层传输至所述车载设备。


18.根据权利要求8所述的车辆的道路环境感知和车辆控制方法，其特征在于，所述通信设备包括一个除所述路侧设备之外的其他路侧设备以及云服务器；所述车辆处于所述其他路侧设备的通信范围内；
所述路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备，包括：
所述路侧设备将所述障碍物类型、障碍物位置、障碍物大小、障碍物速度、障碍物加速度以及障碍物运动方向通过所述云服务器发送至所述其他路侧设备，并通过所述其他路侧设备发送至所述车载设备；
在所述路侧设备将所述道路环境信息通过所述一至多个通信设备传输至所述车载设备之后，包括：
所述车载设备在预先设置的电子地图中融合所述障碍物类型、障碍物位置、障碍物大小、障碍物速度、障碍物加速度以及障碍物运动方向，形成电子地图的一至多层的动态图层。


19.根据权利要求9至18任一项所述的车辆的道路环境感知和车辆控制方法，其特征在于，所述车载设备根据所述道路环境信息，生成路径规划信息，并根据所述路径规划信息控制所述车辆行驶，包括：
所述车载设备将包括一至多层的动态图层的电子地图进行显示；
所述车载设备根据所述一至多层的动态图层所对应的障碍物类型、障碍物位置和障碍物大小，生成用于控制车...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐勇，吴楠，
申请(专利权)人：上海图森未来人工智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31