基于多维激光雷达的智能车局部路径规划研究

发布时间：2021-09-01 05:03

　　在计算机与人工智能技术快速发展的背景下,智能车的研发受到了广泛的关注,各大互联网公司和车企都在智能车技术的研发上投入很大精力。作为新型传感器之一的激光雷达,在自动驾驶技术的发展过程中扮演着重要角色,成为自动驾驶地图构建、障碍物识别最可靠的传感器。感知模块作为整个智能驾驶系统的输入,对后续的决策、规划及控制都有很大影响;同时为保证车辆的安全行驶,局部路径规划成为必不可少的环节。因此,研究地面激光点云分离方法和局部路径规划对智能车的安全行驶具有重要意义。为保证车辆顺利避障,首先要准确识别出障碍物的大小及相对速度,而激光打到地面上的点与障碍物会混在一起,导致无法对障碍物进行准确的识别,因此要将地面与障碍物的点云进行分离,来提高障碍物识别的准确率。本文在三维激光点云网格图的基础上,提出了一种新的地面点云分离算法,该方法通过选取径向距离、高程差和梯度这三个指标,通过设定好的阈值对激光点的属性进行判断,从而找到地面点,最终完成对地面点的分离。局部路径规划算法是基于车辆动力学和传统机器人轨迹规划等相关理论,将阿克曼转向类型的车辆作为研究对象,通过对快速扩展随机树（RRT/rapidly explor... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

009-2017中国汽车销量统计

- 2 -图 1-3 2009-2017 中国汽车驾驶员数量统计自动驾驶车辆（Autonomous Vehicle）是一种在室外开阔场景下工作且具行驶能力的机器人，与传统的机器人相比，车辆具有速度快、工作场景复杂全系数要求较高的特点。智能车除了具有传统车辆的基本运行功能和主动安之外，还包括了环境感知、定位建图、驾驶决策、行为预测和横纵向控制等人类驾驶员的功能。智能车技术经历了无自动化，辅助驾驶，部分自动化，

GPS模块、轮速计等，下面分别对其进行简述[50-51]。(1)激光雷达。如图 2-1 a)所示，激光雷达作为感知的核心传感器，用以感知周围环境，获得周围环境及障碍物信息，通常布置在车辆顶部或前后方。一般在车顶布置的雷达大多数为多线雷达，例如 16 线、64 线等，该雷达特点是扫描范围广，数据量大，获得周围环境及障碍物信息更加丰富，作为感知模块的主传感器而存在；布置在车辆前后方的雷达大多数为单线雷达，其用途不需要感知障碍物的大小等过多信息，主要是为了识别小障碍物，保证主传感器盲区的安全，同时这种布置方式也是传感器设计冗余度的要求，作为一些特殊情况的信息判断来源。(2)毫米波雷达。如图 2-1 b)所示，毫米波雷达是工作在毫米波段的雷达，由于毫米波衰减弱，故可以探测到较远距离，该传感器也是感知模块中常用到的传感器。该传感器具有体积小、质量轻、分辨率高的特点，且适合在各种环境下工作，通常被布置在车辆的侧面即拐角部分，用以探测周围障碍物。该传感器在汽车辅助驾驶中应用的更加广泛，包括盲区监测、辅助换道、自适应巡航等，但该传感器也存在数据稳定性差、对金属材料敏感和缺少高度信息等缺点。


本文编号：3376313