一种无人驾驶系统及其控制方法与流程

本发明涉及车辆的无人驾驶技术领域，尤其涉及一种无人驾驶系统及其控制方法。

背景技术：

随着的社会信息化的发展，人工智能和自动控制渗透到日常生活的方方面面，信息技术和电子技术的进步为智能交通的发展提供了良好的基础，智能交通已成为未来交通发展的方向。目前的所有汽车基本上都是人工驾驶，特别是在景区、厂区等固定场地，行驶路径和停车地点都相对固定，对无人驾驶需求十分强烈，同时人工驾驶造成资源浪费、驾驶行为无法保证。因此，对于场内车辆的特种车辆如何提供一种无人驾驶技术是本领域技术人员亟需解决的问题。

目前无人驾驶技术已经在很多领域广泛应用，但是汽车无人驾驶很不是很成熟，由于现实路况非常复杂，现有无人驾驶的策略只能应对简单的路况，并不能准确应对各种复杂现实路况，无人驾驶的所能提供的服务有限。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有的无人驾驶技术只能应对简单的路况，并不能准确应对各种复杂现实路况，无人驾驶的所能提供的服务有限本发明提供了一种无人驾驶的控制方法和一种无人驾驶系统来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无人驾驶的控制方法，包括以下步骤：

s1、进入无人驾驶模式，以时间t为周期采集实时车辆环境信息；

s2、将采集到的实时车辆环境信息与本地数据库中现存的车辆环境信息进行匹配，如果匹配成功则执行对应的自动驾驶方式，如果匹配失败则进入步骤s3；

s3、退出无人驾驶模式，记录人工驾驶方式直至采集到的实时车辆环境信息与本地数据库中的现存的车辆环境信息匹配成功；

s4、将匹配失败的实时车辆环境信息与接下来时间t内的人工驾驶方式对应存入所述本地数据库中，作为新的驾驶策略；

其中，所述本地数据库中预存有若干个所述驾驶策略，所述驾驶策略包括相对应的车辆环境信息和自动驾驶方式。

作为优选，还包括以下步骤：

s5、将所述新的驾驶策略通过互联网上传至云服务器；

s6、在云端数据库中现存的车辆环境信息查找是否包含有所述新的驾驶策略中的车辆环境信息，如果没有则将所述新的驾驶策略存入云端数据库中，如果有则不存入；

s7、向云服务器发送更新本地数据库的请求，云服务器将云数据库中的车辆环境信息与本地数据库中的车辆环境信息进行比对，然后云服务器本地数据库中不存在的车辆环境信息所对应的驾驶策略发送至本地并存入本地数据库中。

作为优选，还包括以下步骤：引导驾驶员对所述新的驾驶策略进行操作，获取外部输入信号，从而删除或者留存所述新的驾驶策略。

本发明还提供了一种无人驾驶系统，包括：

本地数据库，被配置为预存有若干个所述驾驶策略，所述驾驶策略包括相对应的车辆环境信息和自动驾驶方式；

环境信息采集模块，被配置为以时间t为周期采集实时车辆环境信息；

匹配模块，被配置为将采集到的实时车辆环境信息与本地数据库中现存的车辆环境信息进行匹配；

执行模块，被配置为如果匹配成功则执行对应的自动驾驶方式；

退出模块，被配置为如果匹配失败则退出自动驾驶；

车辆信息采集模块，被配置为记录人工驾驶方式直至采集到的实时车辆环境信息与本地数据库中的现存的车辆环境信息匹配成功；

驾驶策略生成模块，被配置为将匹配失败的实时车辆环境信息与接下来时间t内的人工驾驶方式对应存入所述本地数据库中，作为新的驾驶策略。

作为优选，还包括：

共享模块，被配置为将所述新的驾驶策略通过互联网上传至云服务器；

云数据库更新模块，被配置为在云端数据库中现存的车辆环境信息查找是否包含有所述新的驾驶策略中的车辆环境信息，如果没有则将所述新的驾驶策略存入云端数据库中，如果有则不存入；

本地数据库更新模块，被配置为向云服务器发送更新本地数据库的请求，云服务器将云数据库中的车辆环境信息与本地数据库中的车辆环境信息进行比对，然后云服务器本地数据库中不存在的车辆环境信息所对应的驾驶策略发送至本地并存入本地数据库中。

作为优选，还包括：

驾驶策略取舍模块，被配置为引导驾驶员对所述新的驾驶策略进行操作，获取外部输入信号，从而删除或者留存所述新的驾驶策略。

根据一些实施例，所述环境信息采集模块包括：

摄像头，被配置为采集目标物体的图像；

图像处理模块，对目标物体的图像进行数据处理，得到目标物体的种类以及目标物体与车体之间的相对距离和相对速度；

毫米波雷达，被配置为探测车辆与中距离的目标物体的距离和相对速度；

激光雷达，被配置为探测车辆与远距离的目标物体的距离和相对速度；

超声波雷达，被配置为探测车辆与短距离的目标物体的距离和相对速度。

根据一些实施例，所述车辆信息采集模块包括：

速度传感器，被配置为检测车辆的速度；

陀螺仪，被配置为检测车辆的转向和转向角度。

根据一些实施例，所述执行模块包括：

刹车器，被配置为控制车辆的刹车；

转向控制器，被配置为控制车辆的转向和转向角度；

转向灯控制器，被配置为控制车辆的转向灯；

油门控制器，被配置为控制车辆的油门。

本发明的有益效果是，这种无人驾驶系统是一种人工智能型的无人驾驶系统，当车辆处于无人驾驶模式中时，如果实时车辆环境信息无法在数据库中找到相对于的驾驶策略，车辆则会自动切换到人工驾驶模式，然后记录工人驾驶方式并与实时车辆环境信息对应起来作为新的驾驶策略存入到数据库中，丰富数据库中的驾驶策略，具备自主学习的能力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明无人驾驶系统的硬件配置框架图。

图2是本发明的一种无人驾驶系统的实施例的框架图。

图3是本发明的一种无人驾驶系统的另一个实施例的框架图。

图4是本发明的一种无人驾驶系统的另一个实施例的框架图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本发明的硬件配置包括环境信息采集模块、车辆信息采集模块、执行模块、arm处理器、驾驶控制器、存储器和云服务器。

环境信息采集模块包括：

摄像头，被配置为采集目标物体的图像，目标物体包括但不限于红绿灯、行人、交通标志物和车道线；

图像处理模块，包括gpu，对目标物体的图像进行数据处理，得到目标物体的种类以及目标物体与车体之间的相对距离和相对速度；

毫米波雷达，被配置为探测车辆与中距离的目标物体的距离和相对速度；毫米波雷达主要配置车辆的前保险杠上，利用毫米波雷达来检测车辆与前车之间的相对距离和相对速度；

激光雷达，由于激光雷达的测量距离远而且精确，但是容易受到障碍物的影响，尤其是在雨雪天和雾天时会严重影响测量精度，而毫米波雷达虽然测量的距离没那么远，但是能够穿透雨雪和雾，所以相对于毫米波雷达，激光雷达被配置为探测车辆与远距离的目标物体的距离和相对速度；

超声波雷达，超声波雷达一般需要配置6~12个，分布在车身的前端、后端和两侧，被配置为探测车辆与短距离的目标物体的距离和相对速度，主要是在泊车时探测车辆周围的障碍物。

车辆信息采集模块包括：

速度传感器，被配置为检测车辆的速度；

陀螺仪，被配置为检测车辆的转向和转向角度。

执行模块包括：

刹车器，被配置为控制车辆的刹车；

转向控制器，被配置为控制车辆的转向和转向角度；

转向灯控制器，被配置为控制车辆的转向灯；

油门控制器，被配置为控制车辆的油门。

驾驶控制器与执行模块电连接，arm处理器通过以太网与环境信息采集模块、车辆信息采集模块以及驾驶控制器通信连接，arm处理器通过4g接入互联网，与同样接入互联网的云服务器通信。arm处理器从环境信息采集模块和车辆信息采集模块获得数据并进行处理，并根据处理结果产生对执行模块的执行指令，arm处理器将执行指令发送至驾驶控制器，由驾驶控制器实现对执行模块的实际控制。云服务器可以是一台计算机或者是由多台计算机组成的硬件平台，存储器中具有本地数据库，云服务器中存有云端数据库。

基于以上的硬件，提供一种无人驾驶系统的实施例，如图2所示，包括：

本地数据库，被配置为预存有若干个驾驶策略，驾驶策略包括相对应的车辆环境信息和自动驾驶方式；

环境信息采集模块，被配置为以时间t为周期采集实时车辆环境信息；

匹配模块，被配置为将采集到的实时车辆环境信息与本地数据库中现存的车辆环境信息进行匹配；

执行模块，被配置为如果匹配成功则执行对应的自动驾驶方式；

退出模块，被配置为如果匹配失败则退出自动驾驶；

车辆信息采集模块，被配置为记录人工驾驶方式直至采集到的实时车辆环境信息与本地数据库中的现存的车辆环境信息匹配成功；

驾驶策略生成模块，被配置为将匹配失败的实时车辆环境信息与接下来时间t内的人工驾驶方式对应存入本地数据库中，作为新的驾驶策略。

此实施例中，当车辆处于无人驾驶状态，环境信息采集模块采集实时车辆环境信息，由于本地数据库中存在车辆环境信息和相对应的自动驾驶方式，所以通过匹配模块将实时车辆环境信息与本地数据库中的车辆环境信息进行匹配，如果匹配成功则按照对应的自动驾驶方式继续进行无人驾驶，如果匹配失败，说明本地数据库中不存在能够应对目前车辆所处环境的自动驾驶方式，则通过退出模块退出自动驾驶。退出自动驾驶之后，驾驶员开始掌控车辆，车辆信息采集模块记录驾驶员的人工驾驶方式，与此同时，持续采集实时车辆环境信息并与本地数据库中的车辆环境信息匹配，直到匹配成功停止记录人工驾驶方式，每匹配失败一次驾驶策略生成模块则将匹配失败的实时车辆环境信息与匹配失败后的时间t内的人工驾驶方式对应的存入本地数据库中，作为一个新的驾驶策略。

在一个实例中，车辆处于自动驾驶状态，摄像头到图片，经过图像处理模块的处理，得知目标物体为交通指示灯，并且交通指示灯处于红灯状态，与车体的距离为50米，此时车速为10m/s，由于本地数据库中并不存在这一车辆环境信息，所以匹配失败，车辆退出自动驾驶，驾驶员开始掌控车辆，从此刻开始时间n个连续的时间t内，在每个时间t段的开始都会采集一次实时车辆环境信息，它们与本地数据库中的车辆环境信息均匹配失败，在这段时间内，车速传感器检测到车速以-4m/s²的加速度匀减速，直到车辆停止并且车辆一直处于停止状态，陀螺仪检测到车辆并未转向，一直处于直线行驶的状态。于是这连续的若干个时间t内的人工驾驶方式为：油门控制器松开油门，启动刹车器减速并且将加速度控制在-4m/s²，当车速为0时，刹住车辆。驾驶策略生成模块将上述人工驾驶方式按时间t为一个阶段分成n分，分别与每个时间t段采集的实时车辆环境信息对应起来作为一个新的驾驶策略，将新的驾驶策略存入本地数据库中，当车辆下一次再次遇到相同的车辆环境信息时则可以找到相应的驾驶策略来执行。

如图3所示，在其它的一些实施例中，无人驾驶系统还包括：

共享模块，被配置为将新的驾驶策略通过互联网上传至云服务器；

云数据库更新模块，被配置为在云端数据库中现存的车辆环境信息查找是否包含有新的驾驶策略中的车辆环境信息，如果没有则将新的驾驶策略存入云端数据库中，如果有则不存入；

本地数据库更新模块，被配置为向云服务器发送更新本地数据库的请求，云服务器将云数据库中的车辆环境信息与本地数据库中的车辆环境信息进行比对，然后云服务器本地数据库中不存在的车辆环境信息所对应的驾驶策略发送至本地并存入本地数据库中。

如图4所示，在其它的一些实施例中，无人驾驶系统还包括：

驾驶策略取舍模块，被配置为引导驾驶员对新的驾驶策略进行操作，获取外部输入信号，从而删除或者留存新的驾驶策略。当云服务器中有新的驾驶策略产生并且被下载到本地时，驾驶员可以根据驾驶策略取舍模块的提示进行操作，新的驾驶策略驾驶员可以选择接受或者不接受。

本发明提供了一种无人驾驶的控制方法的实施例，包括以下步骤：

s1、进入无人驾驶模式，以时间t为周期采集实时车辆环境信息；

s2、将采集到的实时车辆环境信息与本地数据库中现存的车辆环境信息进行匹配，如果匹配成功则执行对应的自动驾驶方式，如果匹配失败则进入步骤s3；

s3、退出无人驾驶模式，记录人工驾驶方式直至采集到的实时车辆环境信息与本地数据库中的现存的车辆环境信息匹配成功；

s4、将匹配失败的实时车辆环境信息与接下来时间t内的人工驾驶方式对应存入本地数据库中，作为新的驾驶策略；

其中，本地数据库中预存有若干个驾驶策略，驾驶策略包括相对应的车辆环境信息和自动驾驶方式。

s5、将新的驾驶策略通过互联网上传至云服务器；

s6、在云端数据库中现存的车辆环境信息查找是否包含有新的驾驶策略中的车辆环境信息，如果没有则将新的驾驶策略存入云端数据库中，如果有则不存入；

s7、向云服务器发送更新本地数据库的请求，云服务器将云数据库中的车辆环境信息与本地数据库中的车辆环境信息进行比对，然后云服务器本地数据库中不存在的车辆环境信息所对应的驾驶策略发送至本地并存入本地数据库中。

这种无人驾驶方法还包括以下步骤：引导驾驶员对新的驾驶策略进行操作，获取外部输入信号，从而删除或者留存新的驾驶策略。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。