CN112977476A - 基于雷达探测的车辆驾驶方法和自动驾驶车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一基于雷达探测的车辆驾驶方法和自动驾驶车辆,其中所述自动驾驶车辆包括一车辆主体、一车载雷达***、一***处理器以及一控制***。所述车载雷达***被搭载于所述车辆主体,所述车载雷达***以微波探测的方式探测所述车辆主体是否有人存在,其中所述车载雷达***与所述***控制器相通信地连接,所述***处理器基于所述车载雷达***的探测信息设定所述车辆主体的驾驶模式,其中所述控制***与所述***处理器相电气地连接,当所述***处理器设定所述车辆主体的为无人驾驶模式时,由所述控制***控制所述车辆主体的驾驶行为。
Description
技术领域
本发明涉及雷达探测领域,尤其涉及一基于雷达探测的车辆驾驶方法和自动驾驶车辆。
背景技术
随着汽车工业技术的发展,无人驾驶技术越来越备受重视,在无人驾驶车辆中,无人驾驶控制器/***通常具备环境感知、智能联网、路径规划和车辆控制等能力。
无人驾驶车辆多依靠卫星定位***来获取车辆行驶中的位置的,通过卫星定位的方式获取车辆的位置和设定车辆的控制策略。现有技术的无人驾驶车辆多设有多个不同位置的传感器,比如车载雷达,通过车载雷达获取当前车辆周围的障碍物信息,并根据设定的驾驶策略控制车辆的驾驶。
但是,现有的无人驾驶车辆的控制策略难以识别有人驾驶和无人驾驶,也就是说,当驾驶员在控制车辆行驶时,如果自动驾驶模式启动会对车辆的控制造成影响,甚至造成危险驾驶;另一方面,如果人在无意识情况下,比如驾驶员瞌睡时,如果不及时切换至车辆的自动驾驶模式,很容易会造成危险驾驶,甚至影响驾驶人员的生命安全。
换言之,现有技术的无人驾驶车辆还很难自动识别车辆是否处于人工驾驶模式还是自动驾驶模式,大多数还是需要驾驶人员手动地选择车辆的控制策略。如果不能及时地切换对应的驾驶模式,容易对驾驶人员和车内的乘客造成威胁。
发明内容
本发明的一个主要优势在于提供一基于雷达探测的车辆驾驶方法和自动驾驶车辆,其中所述车辆包括一车载雷达***,所述车载雷达***通过微波探测的方式探测车辆内是否有人存在,并根据所述车载雷达***的探测信息选择所述车辆的驾驶控制策略,有利于提高所述车辆驾驶的安全性。
本发明的另一个优势在于提供一基于雷达探测的车辆驾驶方法和自动驾驶车辆,其中所述车载雷达***包括至少一车内雷达和至少一车外雷达,其中所述车内雷达为微波探测雷达,通过所述车内雷达探测所述车辆内是否存在驾驶人员,并通过所述车外雷达探测所述车辆外的障碍物信息。
本发明的另一个优势在于提供一基于雷达探测的车辆驾驶方法和自动驾驶车辆,其中所述车辆具有一自动驾驶模式和一人工驾驶模式,基于所述车内雷达探测到的信息控制所述车辆的驾驶模式,有利于提高所述车辆驾驶控制策略的准确性。
本发明的另一个优势在于提供一基于雷达探测的车辆驾驶方法和自动驾驶车辆,其中所述车内雷达通过微波探测的方式探测车辆内驾驶人员的呼吸和/或心跳,从而判断当前车辆内是否有人的存在,有利于提高探测的准确性。
本发明的另一个优势在于提供一基于雷达探测的车辆驾驶方法和自动驾驶车辆,其中所述自动驾驶车辆基于微波探测的方式探测车辆内驾驶人员的自身状态,从而判断当前驾驶人员是否能够正常驾驶车辆,从而选择合适的驾驶模式,有利于提高车辆驾驶的安全性。
本发明的另一个优势在于提供一基于雷达探测的车辆驾驶方法和自动驾驶车辆,其中当所述车内雷达探测车辆驾驶人员身体状态合适时,启动人工驾驶模式,并基于驾驶人员的架势操作信息控制所述车辆的运行状态,当所述车内雷达探测车辆驾驶人员身体状态不适合驾驶时,启动自动驾驶工作模式,根据车外雷达的探测信息生成和发出控制指令,以提高车辆驾驶的安全性。
本发明的另一个优势在于提供一基于雷达探测的车辆驾驶方法和自动驾驶车辆,其中所述自动驾驶车辆可根据驾驶人的身体自身状态选择合适的驾驶模式,避免驾驶人员盲目选择不适合的驾驶模式,有利于降低危险驾驶的几率。
本发明的另一个优势在于提供一基于雷达探测的车辆驾驶方法和自动驾驶车辆,其中所述自动驾驶车辆处于所述无人驾驶模式时,所述自动驾驶车辆基于车辆自动获取的车外信息生成和发出控制指令,避免了认为操作对车辆驾驶的干扰。
本发明的另一个优势在于提供一基于雷达探测的车辆驾驶方法和自动驾驶车辆,其中当所述自动驾驶车辆处于人工驾驶模式时,所述自动驾驶车辆基于驾驶人的操作信息结合车外信息生成并发出控制指令,有利于提高车辆控制的稳定性。
依本发明的一个方面,能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明的一基于雷达探测的车辆驾驶方法,其中所述车辆驾驶方法包括如下步骤:
(1)以微波探测的方式探测车辆内是否有人存在;和
(2)基于微波探测的结果设定所述车辆的控制策略,当检测到车辆中无人存在时,设定所述车辆的工作模式为无人驾驶模式。
根据本发明的一个实施例,所述步骤(1)进一步包括步骤:向所述车辆内发送微波探测信号,并基于接收到的回波信号判断车辆内是否有人存在,若检测到的微波信号特征与人的特定活动特征相对应,判断车辆中有人存在;否则判断车内无人存在。
根据本发明的一个实施例,所述步骤(2)中,向车辆的驾驶室的驾驶位置发射探测微波信号,基于接收到的回波信号判断当前车辆的驾驶室内是否有人存在,若检测到的人不在驾驶室的驾驶位置,则设定所述车辆的驾驶模式为无人驾驶模式。
根据本发明的一个实施例,在所述车辆驾驶方法中进一步包括步骤:以特定的信号频率处理所述微波探测信号,以探测驾驶人员的肢体运动幅度、呼吸频率、心跳频率、或头部运动姿态特征,并通过探测得到的驾驶人员上述姿态变化、频率变化等判断当前车辆驾驶人员的身体状态。
根据本发明的一个实施例,在所述车辆驾驶方法中进一步包括步骤:预先设定对应于驾驶人员驾驶车辆时的正常探测信号特征,对比探测得到的探测信号和正常驾驶时的探测信号特征,以判断当前车辆驾驶人员的身体状态是否适合驾驶车辆。
根据本发明的一个实施例,在所述车辆驾驶方法中进一步包括步骤:与设定标准的微波探测回波信号对比,判断当前驾驶人员的身体状态,如果驾驶人员的身体状态适合车辆驾驶,则设定所述车辆的模式为人工驾驶模式;否则设定所述车辆的驾驶模式为无人驾驶模式,以避免人为的误操作造成的危险驾驶行为。
根据本发明的一个实施例,所述车辆驾驶方法进一步包括步骤(3):在人工驾驶模式下,基于车内驾驶人员的控制信息和车外的探测信息生成和发出控制指令;在无人驾驶模式下,基于车外的探测信息生成并发出控制指令,并基于所述控制指令控制车辆的驾驶行为。
根据本发明的一个实施例,当所述自动驾驶车辆的驾驶模式为人工驾驶模式时,获取驾驶人员的操作信息和车外的探测信息,其中所述驾驶人员的操作信息与车外的探测信息相结合,以生成人工驾驶的控制指令;基于所述人工驾驶的控制指令控制车辆的驾驶行为。
根据本发明的一个实施例,当所述自动驾驶车辆的驾驶模式为无人驾驶模式时,获取车外信息,基于车外信息生成无人驾驶控制指令;基于所述无人驾驶控制指令控制车辆的驾驶行为。
根据本发明的另一方面,本发明进一步提供一自动驾驶车辆,其包括:
一车辆主体;
一车载雷达***,其中所述车载雷达***被搭载于所述车辆主体,所述车载雷达***以微波探测的方式探测所述车辆主体是否有人存在;
一***处理器,其中所述车载雷达***与所述***控制器相通信地连接,所述***处理器基于所述车载雷达***的探测信息设定所述车辆主体的驾驶模式;以及
一控制***,其中所述控制***与所述***处理器相电气地连接,当所述***处理器设定所述车辆主体的为无人驾驶模式时,由所述控制***控制所述车辆主体的驾驶行为。
根据本发明的一个实施例,所述车载雷达***包括至少一车内雷达、至少一车外雷达以及一雷达控制器,其中所述车内雷达和所述车外雷达被电气地连接于所述雷达控制器,所述车内雷达被设置于所述车辆主体的一驾驶室,并且所述车内雷达以微波探测的方式探测所述驾驶室内是否有人存在。
根据本发明的一个实施例,所述车内雷达为微波探测雷达。
根据本发明的一个实施例,所述雷达控制器包括一车内雷达控制单元和一车外雷达控制单元,其中所述车内雷达与所述车内雷达控制单元相电气连接,所述车外雷达控制单元与所述车外雷达相电气连接,借以所述雷达控制器控制所述车内雷达和所述车外雷达的工作状态。
根据本发明的一个实施例,所述车内雷达控制单元控制所述车内雷达向所述车辆主体的一驾驶室内发射探测微波,并以特定的探测频率和信号处理方式可探测到驾驶人员的肢体动作、心率、呼吸频率以及头部动作特征,以判断驾驶人员是否适合驾驶车辆。
根据本发明的一个实施例,所述车内雷达控制单元预先设定对应于驾驶人员驾驶车辆时的正常探测信号特征,并通过对比探测得到的探测信号和正常驾驶时的探测信号特征,以判断当前车辆驾驶人员的身体状态是否适合驾驶车辆。
根据本发明的一个实施例,当设定为人工驾驶模式时,所述控制***获取车辆驾驶人员的操作指令,和获取所述车外雷达探测的车外信息,并且基于所述驾驶人员的操作指令和所述车外信息生成并发送一控制指令至所述车辆主体,以人工驾驶的方式控制所述车辆主体的驾驶行为。
根据本发明的一个实施例,当设定为自动驾驶模式时,所述控制***获取所述车外雷达探测的车外信息,并且基于所述车外信息生成并发送一控制指令至所述车辆主体,以无人驾驶的方式控制所述车辆在主体的驾驶行为。
通过对随后的描述和附图的理解,本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
本发明的这些和其它目的、特点和优势,通过下述的详细说明和附图得以充分体现。
附图说明
图1是根据本发明的第一较佳实施例的一自动驾驶车辆的示意图。
图2是根据本发明上述第一较佳实施例的一基于雷达探测的车辆驾驶方法的方法流程图。
图3是根据本发明上述第一较佳实施例的所述车辆驾驶方法的探测流程示意图。
图4是根据本发明上述第一较佳实施例的所述自动驾驶车辆的一车载雷达***的***框架示意图。
图5是根据本发明上述第一较佳实施例的所述自动驾驶车辆的驾驶场景示意图,其中该图示出了车辆人工驾驶的场景。
图6是根据本发明上述第一较佳实施例的所述自动驾驶车辆的驾驶场景示意图,其中该图示出了车辆无人驾驶的场景。
图7是根据本发明上述第一较佳实施例的所述自动驾驶车辆的驾驶场景示意图,其中该图示出了车辆自动驾驶的场景。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其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,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
参照本发明说明书附图至图1至图7所示,依照本发明第一较佳实施例的一基于雷达探测的车辆驾驶方法和一自动驾驶车辆在接下来的描述中被阐明。所述车辆驾驶方法为所述自动驾驶车辆的驾驶控制方法,其中所述自动驾驶车辆具有一无人驾驶模式和一人工驾驶模式,在无人驾驶模式时,所述自动驾驶车辆根据探测到车外的信息,并根据车外的信息生成和发出控制指令,其中所述自动驾驶车辆根据所述控制指令行驶;当在人工驾驶模式时,所述自动驾驶车辆根据驾驶人员的控制指令行驶,并将探测到的车辆外的信息反馈给当前驾驶人员。
所述自动驾驶车辆基于雷达探测的方式探测车辆内是否有人的存在,并根据所述雷达探测的结果设定所述自动驾驶车辆的驾驶工作模式。
所述车辆驾驶方法包括如下步骤:
(1)以微波探测的方式探测车辆内是否有人存在;和
(2)基于微波探测的结果设定所述车辆的控制策略,当检测到车辆中无人存在时,设定所述车辆的工作模式为无人驾驶模式。
所述自动驾驶车辆的车辆内部设有一微波探测雷达,其中所述微波探测雷达向所述车辆内部发射探测微波,并基于发射的探测微波和接收到的回波判断所述车辆内部是否有人存在。当有人存在时,所述微波探测雷达发出的探测微波和所述探测微波的回波会随着人身体的微弱活动产生微波差异信号,即发出的所述探测微波和接收到的回波信号之间具有差异性,比如频率差、相位差。本领域技术人员可以理解的是,所述微波差异信号是由探测微波随着被探测人身体的活动而产生。因此,所述微波差异信号可对应地反应为人身体的活动特征,比如人头部运动特征、肢体动作特征、人的呼吸动作特征、或者人的心跳动作特征等。
本领域技术人员可以理解的是,人身体特定的动作特征对应于所述微波探测雷达检测到的特定微波信号特征,比如人的头部运动特征可对应于所述微波探测雷达检测到的特定频率的微波信号特征。因此,所述微波探测信号基于当前获得的微波信号特征可对应地检测到车辆中是否有人的头部运动。
当没有人存在时,所述探测微波发射的微波探测信号和所述微波探测信号的回波信号之间不存在上述因人的活动产生的微波差异信号。因此,当车辆内没有人存在时,所述微波探测雷达在车辆内发射和接收到的微波信号仅能反应车内无人存在的信号特征。
上述步骤(1)进一步包括步骤:基于微波探测的方式向所述车辆内发送微波探测信号,并基于接收到的回波信号判断车辆内是否有人存在,若检测到的微波信号特征与人的特定活动特征相对应,则判断车辆中有人存在;否则,则判断车内无人存在。
当无人存在时,设定所述自动驾驶车辆的驾驶模式为无人驾驶模式,当车辆中有人存在时需要进一步地判断车辆中人是否为驾驶人员,如果检测到车辆中存在的人为驾驶人员,即人在驾驶位置;若检测到的人不在驾驶位置,则可认定车辆中的人不能够作为驾驶人员控制车辆的行驶。
所述微波探测雷达被设置于所述车辆的驾驶室,其中所述微波探测雷达发射微波探测信号至所述车辆的驾驶室,即所述微波探测雷达将探测信号发送至驾驶人员的位置,并由所述微波探测雷达判断当前驾驶人员的位置是否有人存在。若驾驶室的驾驶人员位置处有人存在,则可认定驾驶人员当前在驾驶室的驾驶位置;若探测到驾驶室的驾驶人员位置处无人存在,则可认定当前车辆中没有驾驶人员控制车辆。因此,当所述微波探测雷达探测到当前驾驶位置无人时,在步骤(2)中设定所述自动驾驶车辆为无人驾驶模式。
本领域技术人员可以理解的是,所述微波探测雷达朝向于所述驾驶室的一驾驶位置处发射所述探测微波,借以所述微波探测雷达探测所述驾驶室的所述驾驶位置处是否有人存在。所述微波探测雷达发送的微波探测信号不仅能够探测到是否有人存在,当探测到有人存在时,还能够探测到人的位置和动作特征。因此,本发明中,所述微波探测雷达根据探测到的微波信号特征判断人的位置和动作,以便根据人的位置和动作特征判断设定所述自动驾驶车辆的驾驶模式。
所述微波探测雷达通过发送微波探测信号至所述车辆的驾驶室,基于接收到的回波信号判断当前车辆的驾驶室内是否有人存在,并且当有人存在时,判断人的位置和人的特征,若检测到的人不在驾驶室的驾驶位置,则设定所述自动驾驶车辆的驾驶模式为无人驾驶模式;若有人在驾驶室的驾驶位置时,则基于探测到的人的特征信号进一步地判断当前驾驶人员的身体状态是否适合驾驶车辆。可以理解的是,所述微波探测雷达探测到的人所在的位置在车辆的其他位置,比如副驾驶位置或后座的位置,此时车辆的驾驶位置没有驾驶人员的存在,则设定所述自动驾驶车辆的驾驶模式为无人驾驶模式。
如果检测到驾驶人员的身体状态适合驾驶车辆,则设定所述自动驾驶车辆的驾驶状态为人工驾驶模式,否则设定所述自动驾驶车辆的驾驶模式为无人驾驶模式。作为示例的,当所述微波探测雷达检测到车辆驾驶人员为睡眠状态或休息状态时,此时的车辆驾驶人员不适宜控制车辆,则设定所述自动驾驶车辆的驾驶模式为无人驾驶模式。值得一提的是,所述微波探测雷达基于微波探测的方式可探测车辆驾驶人员所在的位置和车辆驾驶人员的身体状态。作为示例的,所述微波探测雷达以特定的信号频率处理所述微波探测信号时,可探测得到驾驶人员的肢体运动幅度、呼吸频率、心跳频率、头部运动姿态等,通过探测得到的驾驶人员上述姿态变化、频率变化等判断当前车辆驾驶人员的身体状态是否适合驾驶车辆。
作为优选地,所述自动驾驶车辆可预先设定对应于驾驶人员驾驶车辆时的正常驾驶姿势,与正常驾驶时的身体状态对比可判断当前车辆驾驶人员的身体状态是否适合驾驶车辆。比如,与设定的驾驶人员正常驾驶车辆的心率和呼吸频率相比,当前车辆驾驶人员的呼吸频率和心跳频率低于设定值,则可判断当前驾驶人员处于进入睡眠状态或处于睡眠状态,则设定当前自动驾驶车辆为无人驾驶模式,以避免人为的误操作引起车辆的危险驾驶行为。
值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述自动驾驶车辆以微波探测的方式探测车辆驾驶人员的存在和车辆驾驶人员的身体状态,并基于微波探测信息设定所述自动驾驶车辆的驾驶控制策略。换言之,在本发明的该优选实施例中,基于驾驶人员的存在和身体状态自动地设定车辆的驾驶策略而非由驾驶人员自己设定驾驶策略,可有利于保证驾驶的安全性。特别地,当设定人工驾驶模式或无人驾驶模式时,若驾驶人员由于身体原因驾驶人员进入睡眠状态或不自控状态时,所述自动驾驶车辆基于当前车辆中所述驾驶人员的身体状态自动地切换为无人驾驶模式或人工驾驶模式,可避免人在不自控状态驾驶车辆。
因此,在本发明的该优选实施例的所述步骤(2)中进一步包括步骤:与设定标准的微波探测回波信号对比,判断当前驾驶人员的身体状态,如果驾驶人员的身体状态适合车辆驾驶,则设定所述自动驾驶车辆的模式为人工驾驶模式;否则设定所述自动驾驶车辆的驾驶模式为无人驾驶模式,以避免人为的误操作造成的危险驾驶行为。
当所述自动驾驶车辆的驾驶模式设定为无人驾驶模式时,所述车辆探测所述车辆外的信息,并根据车外信息生成并发出控制指令,基于当前控制指令控制所述车辆的驾驶行为,比如变换车道、转向、调整车速、车辆的行驶方向等。换言之,当所述自动驾驶车辆的驾驶模式为无人驾驶模式时,所述车辆的控制策略仅需要获取车外信息,并根据车外的信息制定相应的控制指令,在此工作模式下,所述自动驾驶车辆不需要获取当前车辆内部的控制信息,以避免车内的误操作引起不必要的干扰。相应地,所述自动驾驶车辆进一步包括至少一车外雷达,其中所述车外雷达被设置于所述自动驾驶车辆的外部,用于探测所述车辆外的障碍物信息或车辆外的路况信息,以便于所述车辆基于所述车外的障碍物信息和路况信息制定相应的驾驶控制策略。
当所述自动驾驶车辆的驾驶模式设定为人工驾驶模式时,所述车辆获取驾驶人员的控制信息结合车辆探测的车外信息生成并发出相应的控制指令,其中所述自动驾驶车辆基于所述控制指令控制车辆的驾驶行为,比如变换车道、转向、调整车速、车辆的行驶方向等。换言之,当所述自动驾驶车辆的驾驶模式被设定为人工驾驶模式时,基于车内的驾驶人员的控制信息和探测的车外的信息制定相应的车辆驾驶策略,以符合驾驶人员的控制策略。
值得一提的是,在人工驾驶模式时,所述车外雷达为车辆的驾驶策略提供车外信息,即所述车外雷达探测车外信息,以便结合车内驾驶人员的控制信息制定人工驾驶模式时的车辆控制策略。
基于车内驾驶人员的控制信息制定的驾驶策略和基于车外信息制定的控制策略设定不同的优先级,并依据优先级的大小优先地选择优先级高的驾驶策略控制车辆的驾驶行为。在人工驾驶模式下,车内人员的控制信息制定的驾驶策略的优先级大于基于车外信息制定的控制策略的优先级。因此,当车内驾驶人员驾驶车辆时,优先地选择所述车内人员的控制信息作为车辆行驶行为的控制策略,而当无人驾驶时,优选地选择车外信息作为车辆行驶行为的控制策略。特别地,在人工驾驶时,如果车辆的车外雷达探测到车辆行驶将要碰撞障碍物时,即车内人员的控制信息作为车辆行驶行为的控制策略与车外信息作为车辆行驶行为的控制策略相互冲突时,将车外雷达探测的信息向车内驾驶人员提示,以避免车辆与探测到的障碍物碰撞,影响车辆的安全行驶;或者由所述自动驾驶车辆选择无人驾驶模式,以避免人工驾驶模式造成车辆的损伤。
换言之,由所述自动驾驶车辆基于控制策略的优先级选择优先级高的控制策略控制车辆的驾驶行为,并且当车辆行驶过程中遇到障碍物时,由所述自动驾驶车辆选择无人驾驶模式或将障碍物信息提示给当前车辆的驾驶人员,以避免驾驶人员操作不当与障碍物碰撞。
因此,在本发明的车辆驾驶方法中包括如下步骤(3):在人工驾驶模式下,基于车内驾驶人员的控制信息和车外的探测信息生成和发出控制指令;在无人驾驶模式下,基于车外的探测信息生成并发出控制指令,并基于所述控制指令控制车辆的驾驶行为。在上述方法的步骤(3)中,当所述自动驾驶车辆的驾驶模式为人工驾驶模式时,获取驾驶人员的操作信息和车外的探测信息,其中所述驾驶人员的操作信息与车外的探测信息相结合,以生成人工驾驶的控制指令;基于所述人工驾驶的控制指令控制车辆的驾驶行为。在上述方法的步骤(3)中,当所述自动驾驶车辆的驾驶模式为无人驾驶模式时,获取车外信息,基于车外信息生成无人驾驶控制指令;基于所述无人驾驶控制指令控制车辆的驾驶行为。
在本发明的该优选实施例中,所述车外雷达被设置于所述车辆的外侧,其中所述车外雷达被用于探测车辆外的障碍物信息、路况信息等。所述车外雷达探测到的数据信息用于制定所述自动驾驶车辆的驾驶控制策略。优选地,所述车外雷达可以但不限于毫米波雷达,其中所述毫米波雷达被设置于所述车辆的前端和/或后端。所述车外雷达被用于探测所述车辆外侧的障碍物信息和车外的路况信息。
如图1至图4所示,依照本发明的另一方面,所述自动驾驶车辆包括一车辆主体10、被设置于所述车辆主体10的至少一车载雷达***20、一***处理器30以及一控制***40,其中所述车载雷达***20被搭载于所述车辆主体10,被用于探测所述车辆中驾驶人员是否存在和探测车外的信息。所述车辆主体10和所述车载雷达***20被可通信地连接于所述***处理器30和所述控制***40,其中所述***处理器30基于所述车载雷达***20探测的信息设定所述自动驾驶车辆的控制策略,对应地生成控制策略的控制指令,并传输至所述控制***40,由所述控制***40控制所述车辆主体10的驾驶行为。
值得一提的是,所述车辆主体10被所述控制***40控制,所述车辆主体10具有一人工驾驶模式和一无人驾驶模式,并且由所述控制***40控制所述车辆主体10在所述人工驾驶模式和所述无人驾驶模式之间切换。当所述控制***40设定所述车辆主体10为人工驾驶模式时,所述控制***40基于驾驶人员的控制指令控制所述车辆主体10的驾驶行为;当所述控制***40设定所述车辆主体10为无人驾驶模式时,所述控制***40基于探测到的车辆外的数据信息生成并发送控制指令,并基于所述控制指令控制所述车辆主体10的驾驶行为。
所述车载雷达***20被设置于所述车辆主体10,其中所述车载雷达***20被用于探测所述车辆主体10内驾驶位置处是否有人存在和车辆外的障碍物信息和路况信息,以制定相应的驾驶控制策略和生成相应的控制指令。所述车载雷达***20包括至少一车内雷达21、至少一车外雷达22以及一雷达控制器23,其中所述车内雷达21和所述车外雷达22被电气地连接于所述雷达控制器23,由所述雷达控制器23控制所述车内雷达21和所述车外雷达22的工作。所述车内雷达21被设置于所述车辆主体10的一驾驶室,其中所述车内雷达21被控制向所述驾驶室发射探测微波,并接收所述探测微波的回波。
优选地,在本发明的该优选实施例中,所述车内雷达21被实施为一微波探测雷达,其中所述车内雷达21以发送微波探测信号的方式向所述驾驶室内发送探测微波信号,其中所述车内雷达21基于发送的探测微波信号和回波信号判断当前驾驶室内是否有人存在。值得一提的是,当有人存在时,所述车内雷达21发出的探测微波和所述探测微波的回波会随着人身体的微弱活动产生微波差异信号,即发出的所述探测微波和接收到的回波信号之间具有差异性,比如频率差、相位差。本领域技术人员可以理解的是,所述微波差异信号是由探测微波随着被探测人身体的活动而产生。因此,所述微波差异信号可对应地反应为人身体的活动特征,比如人头部运动特征、肢体动作特征、人的呼吸动作特征、或者人的心跳动作特征等。
本领域技术人员可以理解的是,人身体特定的动作特征对应于所述车内雷达21检测到的特定微波信号特征,比如人的头部运动特征可对应于所述车内雷达21检测到的特定频率的微波信号特征。因此,所述微波探测信号基于当前获得的微波信号特征可对应地检测到车辆中是否有人的头部运动。
当没有人存在时,所述探测微波发射的微波探测信号和所述微波探测信号的回波信号之间不存在上述因人的活动产生的微波差异信号。因此,当车辆内没有人存在时,所述车内雷达21在车辆内发射和接收到的微波信号仅能反应车内无人存在的信号特征。
所述车内雷达21发送探测微波至一探测区域,其中所述探测区域位于所述车辆主体10的驾驶室的驾驶员位置。简言之,所述车内雷达21被用于探测所述车辆主体10的所述驾驶室内是否有人存在。当有人存在时,所述车内雷达21基于所述微波探测信号和所述回波信号能够得到人存在的信号特征;相反地,若没有人存在时,则所述车内雷达21基于所述微波探测信号和所述回波信号能够得到无人存在的信号特征。
可以理解的是,当所述车内雷达21探测所述车辆主体10的所述驾驶室内无人存在时,所述***处理器30基于所述车内雷达的探测数据信息设定所述车辆主体10的驾驶模式为所述无人驾驶模式。当所述车内雷达21探测到所述车辆主体10内存在人时,再由所述车内雷达21判断检测到人的位置是否位于驾驶位置,若检测到的人在驾驶位置,则说明车辆主体10的驾驶室内存在驾驶人员,否则说明检测到的人为车辆的乘客,而非驾驶人员。相应地,若所述车内雷达21探测到的人不是驾驶人员时,所述***处理器30所述车内雷达的探测数据信息设定所述车辆主体10的驾驶模式为所述无人驾驶模式。
进一步地,所述雷达控制器23控制所述车内雷达21以微波探测的方式获取驾驶人员的自身状态,以判断当前驾驶人员是否适合驾驶车辆,即判断当前车辆的驾驶状态。所述雷达控制器23包括一车内雷达控制单元231和一车外雷达控制单元232,其中所述车内雷达控制单元231与所述车内雷达21相电气地连接,所述车外雷达控制单元232与所述车外雷达22相电气地连接。所述雷达控制器23被用于控制所述车内雷达21和所述车外雷达22的工作状态。
所述车内雷达控制单元231被用于控制所述车内雷达21的探测策略,以判断车内是否有人存在,判断车内人的位置以及判断当前驾驶人员的自身状态。所述车内雷达21通过微波探测的方式并以特定的探测频率和信号处理方式可探测到驾驶人员的肢体动作、心率、呼吸频率以及头部动作等。作为示例的,所述车内雷达控制单元231控制所述车内雷达21以特定的探测频率工作时,可探测到驾驶人员的肢体动作特征,当驾驶人员长时间保持不动时,比如睡眠状态下,驾驶人员双手离开方向盘,则此时驾驶人员不适合控制车辆行驶。所述车内雷达控制单元231将所述车内雷达21的探测结构传输至所述***处理器30,借以所述***处理器30设定所述车辆主体10的驾驶模式。
所述车内雷达控制单元231预先设定对应于驾驶人员驾驶车辆时的正常驾驶姿势,与正常驾驶时的身体状态对比可判断当前车辆驾驶人员的身体状态是否适合驾驶车辆。比如,与设定的驾驶人员正常驾驶车辆的心率和呼吸频率相比,当前车辆驾驶人员的呼吸频率和心跳频率低于设定值,则可判断当前驾驶人员处于进入睡眠状态或处于睡眠状态,则由所述***处理器30设定当前自动驾驶车辆为无人驾驶模式,以避免人为的误操作引起车辆的危险驾驶行为。
当所述车内雷达21探测的车内探测信号符合驾驶人员正常驾驶姿势时,则说明当前驾驶人员处于正常驾驶状态,设定所述车辆主体10的驾驶模式为人工驾驶模式,其中所述控制***40基于设定的驾驶模式控制所述车辆主体10以人工驾驶模式驾驶车辆。
当所述***处理器30设定所述车辆主体10为人工驾驶模式时,所述控制***40获取来自于驾驶人员的驾驶控制信息和车外探测信息,并基于驾驶人员的驾驶控制信息和车外探测信息生成和发出控制指令至所述车辆主体10,以按照驾驶人员的控制指令控制车辆的驾驶行为。换言之,在本发明的该优选实施例中,当所述车辆的驾驶模式为人工驾驶模式时,所述车辆主体10基于驾驶人员的驾驶操作控制指令和车外的探测信号控制驾驶行为。
值得一提的是,在人工驾驶模式下,所述控制***40将所述车外雷达22的探测信息传输给所述车辆主体10,其中当所述车外雷达22探测到障碍物时,所述车外雷达控制单元232将所述车外雷达22的探测信息通过所述车辆主体10提示当前车辆驾驶人员,以提示驾驶人员当前驾驶行为。
优选地,在本发明的该优选实施例中,所述雷达控制器23的所述车外雷达控制单元232为所述车外雷达22探测到的车外信息设定相应的优先级,比如根据障碍物与所述车辆主体10的位置距离为依据设定优先级。在人工驾驶模式中,当驾驶人员操作所述车辆主体10在行驶过程中,所述车外雷达22探测到车辆行驶方向存在障碍物,其中障碍物信息的优先级高于设定值,则由所述控制***40控制所述车辆主体10进入无人驾驶模式或者控制所述车辆主体10停机,以避免车辆主体10在行驶过程中与所述障碍物发生碰撞。可以理解的是,当所述车外雷达22探测到的障碍物优先级低于设定值时,所述控制***40依据所述***处理器30设定的人工驾驶模式控制车辆的驾驶行为。
当所述***处理器30设定所述车辆主体10的驾驶模式为自动驾驶模式时,所述控制***40基于所述***处理器30设定的驾驶模式控制所述车辆主体10的驾驶行为。所述控制***40发送所述控制指令至所述雷达控制器23的所述车外雷达控制单元232,由所述车外雷达控制单元232控制所述车外雷达22工作,由所述车外雷达22探测车辆外的信息。所述车外雷达22探测的车外信息,比如障碍物信息路况信息等被传输至所述控制***40,再由所述控制***40基于所述车外信息生成控制所述车辆主体10的车辆控制指令。所述车辆主体10基于所述控制***40生成的车辆控制指令以自动驾驶的方式控制驾驶行为,比如转向、控制车辆速度、停车、变换车道等。
当所述***处理器30设定所述车辆主体10的驾驶模式为人工驾驶模式时,所述控制***40基于所述***处理器30设定的驾驶模式控制所述车辆主体10的驾驶行为。所述控制***40获取车辆驾驶人员的操作指令,和获取所述车外雷达22探测的车外信息,其中所述控制***40基于所述驾驶人员的操作指令和所述车外信息生成并发送一控制指令至所述车辆主体10。所述车辆主体10基于所述控制***40的控制指令以人工驾驶的方式控制驾驶行为。
本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (10)
1.一基于雷达探测的车辆驾驶方法,其特征在于,其中所述车辆驾驶方法包括如下步骤:
(1)以微波探测的方式探测车辆内是否有人存在;和
(2)基于微波探测的结果设定所述车辆的控制策略,当检测到车辆中无人存在时,设定所述车辆的工作模式为无人驾驶模式。
2.根据权利要求1所述的车辆驾驶方法,其中所述步骤(1)进一步包括步骤:向所述车辆内发送微波探测信号,并基于接收到的回波信号判断车辆内是否有人存在,若检测到的微波信号特征与人的特定活动特征相对应,判断车辆中有人存在;否则判断车内无人存在。
3.根据权利要求2所述的车辆驾驶方法,其中所述步骤(2)中,向车辆的驾驶室的驾驶位置发射探测微波信号,基于接收到的回波信号判断当前车辆的驾驶室内是否有人存在,若检测到的人不在驾驶室的驾驶位置,则设定所述车辆的驾驶模式为无人驾驶模式。
4.根据权利要求2所述的车辆驾驶方法,其中在所述车辆驾驶方法中进一步包括步骤:以特定的信号频率处理所述微波探测信号,以探测驾驶人员的肢体运动幅度、呼吸频率、心跳频率、或头部运动姿态特征,并通过探测得到的驾驶人员上述姿态变化、频率变化等判断当前车辆驾驶人员的身体状态。
5.根据权利要求4所述的车辆驾驶方法,其中在所述车辆驾驶方法中进一步包括步骤:预先设定对应于驾驶人员驾驶车辆时的正常探测信号特征,对比探测得到的探测信号和正常驾驶时的探测信号特征,以判断当前车辆驾驶人员的身体状态是否适合驾驶车辆。
6.根据权利要求4所述的车辆驾驶方法,其中在所述车辆驾驶方法中进一步包括步骤:与设定标准的微波探测回波信号对比,判断当前驾驶人员的身体状态,如果驾驶人员的身体状态适合车辆驾驶,则设定所述车辆的模式为人工驾驶模式;否则设定所述车辆的驾驶模式为无人驾驶模式,以避免人为的误操作造成的危险驾驶行为。
7.根据权利要求1至6任一所述的车辆驾驶方法,进一步包括步骤(3):在人工驾驶模式下,基于车内驾驶人员的控制信息和车外的探测信息生成和发出控制指令;在无人驾驶模式下,基于车外的探测信息生成并发出控制指令,并基于所述控制指令控制车辆的驾驶行为。
8.根据权利要求7所述的车辆驾驶方法,其中当所述自动驾驶车辆的驾驶模式为人工驾驶模式时,获取驾驶人员的操作信息和车外的探测信息,其中所述驾驶人员的操作信息与车外的探测信息相结合,以生成人工驾驶的控制指令;基于所述人工驾驶的控制指令控制车辆的驾驶行为。
9.根据权利要求7所述的车辆驾驶方法,其中当所述自动驾驶车辆的驾驶模式为无人驾驶模式时,获取车外信息,基于车外信息生成无人驾驶控制指令;基于所述无人驾驶控制指令控制车辆的驾驶行为。
10.一自动驾驶车辆,其特征在于,包括:
一车辆主体;
一车载雷达***,其中所述车载雷达***被搭载于所述车辆主体,所述车载雷达***以微波探测的方式探测所述车辆主体是否有人存在;
一***处理器,其中所述车载雷达***与所述***控制器相通信地连接,所述***处理器基于所述车载雷达***的探测信息设定所述车辆主体的驾驶模式;以及
一控制***,其中所述控制***与所述***处理器相电气地连接,当所述***处理器设定所述车辆主体的为无人驾驶模式时,由所述控制***控制所述车辆主体的驾驶行为。
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