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原文传递一种用于无人驾驶车辆的障碍物躲避方法

专利名称：	一种用于无人驾驶车辆的障碍物躲避方法
摘要：	本发明提供了一种用于无人驾驶车辆的障碍物躲避方法，包括设置于无人驾驶车辆上的飞行时间TOF相机根据图像采集指令对行驶环境进行拍摄，得到三维点云数据并发送给主控制器；主控制器根据障碍物识别得到的障碍物的识别信息判断障碍物在无人驾驶车辆的行驶路径范围内时，将障碍物的位置信息发送给局部路径规划模块,根据障碍物的位置信息、行驶状态数据和原始全局路径数据进行计算得到避障路径数据；主控制器判断避障路径数据与原始全局路径数据的偏移量小于预设偏移阈值时，主控制器根据避障路径和车辆行驶数据进行计算，得到目标速度和目标转向角度并发送给车身控制器；车身控制器根据目标速度和目标转向角度进行车辆的行驶控制。
专利类型：	发明专利
申请人：	北京深测科技有限公司
发明人：	朱翔
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T10:00:00+0805
申请号：	CN201911393035.5
公开号：	CN110979321A
代理机构：	北京慧诚智道知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	李楠
分类号：	B60W30/09;B60W30/095;B;B60;B60W;B60W30;B60W30/09;B60W30/095
申请人地址：	100022 北京市朝阳区高碑店乡半壁店村惠河南街1089号1层S1067
主权项：	1.一种用于无人驾驶车辆的障碍物躲避方法，其特征在于，所述方法包括：设置于无人驾驶车辆上的飞行时间TOF相机根据图像采集指令对行驶环境进行拍摄，得到三维点云数据；所述TOF相机将所述三维点云数据发送给主控制器；所述主控制器对所述三维点云数据进行去噪处理器，得到去噪三维点云数据；所述主控制器对所述去噪三维点云数据进行障碍物识别处理，得到障碍物的识别信息；其中，所述障碍物的识别信息包括障碍物的类别信息和位置信息；所述主控制器根据所述障碍物的识别信息判断所述障碍物是否在所述无人驾驶车辆的行驶路径范围内；当所述障碍物在所述无人驾驶车辆的行驶路径范围内时，所述主控制器将所述障碍物的位置信息发送给局部路径规划模块；所述局部路径规划模块获取无人驾驶车辆的行驶状态数据；所述局部路径规划模块根据所述障碍物的位置信息、所述行驶状态数据和原始全局路径数据进行计算，得到由多个关键点顺序连接组成的避障路径数据；其中，避障路径的起始点和终止点与所述原始全局路径上的点重合；所述主控制器判断所述避障路径数据与原始全局路径数据的偏移量小于预设偏移阈值时，所述主控制器根据所述避障路径和所述车辆行驶数据进行计算，得到目标速度和目标转向角度；所述主控制器将所述目标速度和所述目标转向角度发送给车身控制器；所述车身控制器根据所述目标速度和所述目标转向角度进行车辆的行驶控制。 2.根据权利要求1所述用于无人驾驶车辆的障碍物躲避方法，其特征在于，所述主控制器对所述去噪三维点云数据进行障碍物识别处理，得到障碍物的识别信息具体为：所述主控制器将所述去噪三维点云图像输入到图像识别单元；所述图像识别单元通过深度残差网络ResNet50提取所述去噪三维点云图像的第一特征向量；将所述第一特征向量作为特征图金字塔网络FPN的输入，通过FPN提取特征金字塔各层的候选框proposals；通过区域特征聚集层ROI Align获取所述候选框proposals被缩放致预设尺寸后的第二特征向量；将所述第二特征向量分别输出给掩码识别分支、类别识别分支和位置识别分支，得到至少一个障碍物的识别信息；其中，所述障碍物的识别信息包括障碍物的类别信息、位置信息和掩码信息；所述图像识别单元将所述障碍物的识别信息输出给所述主控制器。 3.根据权利要求1所述用于无人驾驶车辆的障碍物躲避方法，其特征在于，所述主控制器根据所述障碍物的识别信息判断所述障碍物是否在所述无人驾驶车辆的行驶路径范围内具体为：所述主控制器将所述去噪三维点云图像输出给图像识别单元；所述图像识别单元使用实例分割模型Mask R-CNN对所述去噪三维点云数据进行车道线识别，得到车道线的识别信息；其中，所述车道线的识别信息包括类别信息、位置信息；所述图像识别单元对所述车道线的识别信息进行合成组合处理，得到完整车道线信息；所述图像识别单元根据完整车道线信息确定所述无人驾驶车辆的行驶路径范围；所述图像识别单元将所述无人驾驶车辆的行驶路径范围输出给所述主控制器；所述主控制器根据所述障碍物的位置信息判断所述障碍物是否在所述无人驾驶车辆的行驶路径范围内。 4.根据权利要求1所述用于无人驾驶车辆的障碍物躲避方法，其特征在于，所述主控制器判断所述避障路径数据与原始全局路径数据的偏移量小于预设偏移阈值具体为：所述主控制器确定所述原始全局路径数据中与避障路径数据对应的局部路段数据；所述主控制器计算避障路径中各关键点与所述局部路段的最短距离；所述主控制器确定各最短距离中的最大值为所述避障路径数据与原始全局路径数据的偏移量；所述主控制器判断所述偏移量是否小于所述预设偏移阈值；当所述偏移量小于所述预设偏移阈值时，确定所述避障路径数据与原始全局路径数据的偏移量小于预设偏移阈值。 5.根据权利要求1所述用于无人驾驶车辆的障碍物躲避方法，其特征在于，所述障碍物躲避方法还包括：所述主控制器将所述去噪三维点云数据发送给云服务器；所述云服务器对所述去噪三维点云数据进行障碍物检测处理，得到障碍物数据；所述云服务器将所述障碍物数据与障碍物数据库中的障碍物数据进行一一匹配；当所述障碍物数据与第一障碍物数据相一致时，所述云服务器将所述障碍物确定为第一障碍物。 6.根据权利要求5所述用于无人驾驶车辆的障碍物躲避方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述障碍物数据未与所述障碍物数据库中的障碍物数据匹配成功时，所述云服务器将所述障碍物数据保存在所述障碍物数据库中。 7.根据权利要求1所述用于无人驾驶车辆的障碍物躲避方法，其特征在于，所述车身控制系统包括动力系统和转向系统，所述车身控制器根据所述目标速度和所述目标转向角度进行车辆的行驶控制具体包括：所述动力系统获取所述无人驾驶车辆的当前行驶速度，并判断所述当前行驶速度与所述目标速度的大小关系；当所述当前行驶速度大于所述目标速度时，所述动力系统进行制动处理；当所述当前行驶速度小于所述目标速度时，所述动力系统进行加速处理；所述转向系统将设定转向角度设定为所述目标转向角度。
所属类别：	发明专利