实验型高速智能汽车导航技术

本文介绍实验型智能汽车的导航技术,重点论述了机器视觉技术、GPS导航和数字地图技术及激光雷达技术的工作原理。并提出多传感器融合技术是智能车辆导航的发展趋势。

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2 0￣第5 02期

《器人技术与应用》机

口顾柏园

王荣本储江伟

吉林大学交通学院

【摘

要】本文介绍实验型智能汽车的导航技术，重点论述了机器视觉技术、 l GX 3导航和数字地图技术及激光雷达技术的工作G S导航和数字地图 P激光雷达技术融合

原理。提出多传感器融合技术是智能车辆导航的发展趋势。并 【键词】能车辆机器视觉关智

1言引智能车辆系统，一个集环境感知、划决策、 是规自

动驾驶等多功能于一体的综合系统，充分考虑车路是合一、调规划的车辆系统，智能交通系统 (r )协是 rS的一

个重要的组成部分，国 rS系统的研究规划中，各 r

智能车辆系统均是一个重要的子研究系统。

在智能车辆的研究中，自主驾驶与辅助导航是智能车辆研究的关键技术，智能车辆发展历史来看，从 出现了各种各样的自主驾驶及辅助导航的方式，地有下埋线导航、学导航、觉导航、声导航、外导光视超红l阜点激光蠲距仪 2后砚C D3P￣ 4 C GS镦光雷达 5蘑棱cD6 c主驱动电枕 7制动步进电 8转囊步避电机 9避障雷达 1速度佳愍嚣 l转热传愍器 1多cu 0 l 2 P骨舅辊

图 I实验型智能汽车导航系统

了多种导航方式，面介绍几种主要的导航技术：下

航等，中的视觉导航因其发展潜力巨大而受到各国其的关注，目前的导航方式的主流。是 我国的智能车辆研究受我国经济条件限制，国和外相比还有一定差距。目前国内从事智能车辆的研究单位有清华大学、阳自动化研究所、防科技大学、沈国 吉林大学等。中吉林大学交通学院智能载运课题其组，年来一直从事智能车辆系统的研究，多曾设计并

2机器视觉技术机器视觉技术是目前智能车辆领域发展最快的技术之一。在智能车辆上应用，器视觉必须具备为机实时性、棒性、用性这三个特点。时性是指系统鲁实实的数据处理必须与车辆的高速行驶同步进行；棒性鲁是指智能车辆对不同的道路环境如高速公路、区标市准公路、通公路等，杂的

路面环境如路面及车道普复

制造了三代智能车辆 J1 U’Ⅳ一 I、lr一Ⅱ和 J . JrⅣ U TⅣ一Ⅲ。l J 一 I和 J『】 lI r’一Ⅱ均为以计算机为控

线的宽度、色、理、态随机障碍与车流等，化颜纹动变的气候条件如日照及景物阴影、昏与夜晚、天与黄阴雨雪等均具有良好的适应性；用性指智能车辆能够实为普通用户所接受。

制中心、计算机视觉为主要导航方式的无人驾驶车以辆.实现了对路面铺设的条状路标进行识别并自主导航行驶的功能，自主导航速度分别为 5 mA和 3 k k￣ 0 m/

目前，器视觉主要用于路径的识别与跟踪。机与

h但是随着对计算机视觉导航理论及多传感器融合，技术不断深入的研究，理论上可以实现自主导航速从度达到 5 k h以上， JrⅣ一 I和 JrⅣ一Ⅱ型智 0 m/而 lr lr

其它传感器相比，器视觉具有检测信息量大、够机能遥测等优点。由于数据处理量大，易导致系统的但容实时性问题。决方法是采用更高性能的硬件或提出解

能车无论从车身结构或是整体设计等方面，无法满都足高速行驶时自主导航试验要求，而使理论设计无从

新的视觉算法。 随着计算机技术和图象处理技术的飞速发展，纯粹的三维环境重建方法进行车辆高速行驶条件下的导航，目前及将来一段时间内还不具有现实可行在

法得到验证，因此，课题组研制和设计新一代高速本行驶的智能车辆试验平台 ( 1示 )并在其上采用图所，

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