本申請(qǐng)涉及2016年4月27日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?01610269358.3的“一種基于云端數(shù)據(jù)庫的無人駕駛汽車導(dǎo)航行車方法”，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容在此引用作為參考；

本申請(qǐng)涉及2016年6月27日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?01610482030.X的“無人駕駛車輛駕駛模式切換的應(yīng)對(duì)策略”，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容在此引用作為參考；

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無人駕駛汽車領(lǐng)域，尤其涉及無人駕駛汽車在特殊天氣下的行車策略。

背景技術(shù)：

目前，無人駕駛車輛的技術(shù)漸漸成熟，部分車輛已經(jīng)進(jìn)入上路測(cè)試階段。而且，無人駕駛汽車在出發(fā)前和行駛過程中，都需要極其詳細(xì)的路線圖，準(zhǔn)確的道路信息，以及周圍車況信息，以保證車輛在行駛中的安全，同時(shí)也不會(huì)偏離既定路線。

但是，在遇到雨雪天氣等特殊天氣下，無人駕駛汽車的信息采集設(shè)備和識(shí)別設(shè)備會(huì)受到不同程度的影響，對(duì)于道路信息的采集或者周圍車況信息的獲取都有一定的影響，會(huì)導(dǎo)致車輛無法正常行駛，甚至因錯(cuò)誤信息發(fā)生危險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在雨雪天氣的情況下，攝像機(jī)會(huì)受到雨雪的影響，甚至路面會(huì)被雨雪覆蓋，無法準(zhǔn)確地采集道路標(biāo)線、交通標(biāo)志、交通信號(hào)燈等道路信息。在這種情況下，無人駕駛汽車不能以攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集的信息為準(zhǔn)，而是要根據(jù)云端數(shù)據(jù)庫下載的道路信息進(jìn)行行車規(guī)劃。

另外，在雨雪天氣，也需要根據(jù)實(shí)際天氣情況，對(duì)傳感器、雷達(dá)等識(shí)別設(shè)備所采集的路況信息等進(jìn)行判定，若采集的相關(guān)信息誤差較小，能夠保證本車與周圍車輛保持安全距離，則可繼續(xù)行車；若毫米波雷達(dá)等設(shè)備受影響較大，探測(cè)到的本車與周圍車輛、障礙物的實(shí)際距離等信息，數(shù)據(jù)誤差較大，則進(jìn)行無人駕駛模式切換成有人駕駛模式，具體切換方法參照專利《無人駕駛車輛駕駛模式切換的應(yīng)對(duì)策略》。

本發(fā)明提出的無人駕駛車輛在雨雪天氣情況下的行車裝置包括車載電腦、雨雪傳感器、能見度儀、雨刮器裝置和路況采集識(shí)別設(shè)備，其中雨刮器裝置包括雨刮控制器、外置攝像機(jī)雨刮器及其噴頭和內(nèi)置攝像機(jī)雨刮器及其噴頭，雨雪傳感器、能見度儀、雨刮控制器和路況采集識(shí)別設(shè)備分別與車載電腦相連，這些設(shè)備的具體描述如下：

(1)車載電腦：用于接收其他設(shè)備傳輸?shù)膶?shí)時(shí)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，利用其系統(tǒng)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出當(dāng)前的具體氣象信息，判斷其對(duì)無人駕駛識(shí)別設(shè)備的影響情況，以確認(rèn)具體的行車策略。另外，能夠根據(jù)降雨量或降雪量的實(shí)際強(qiáng)度，得出雨刮器的具體控制方案，將其具體的運(yùn)行速度和噴頭的噴水量傳輸給雨刮控制器。

(2)雨雪傳感器：用于雨雪天氣情況下，實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前一定時(shí)間段內(nèi)的雨量或者雪量，并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)杰囕d電腦。

(3)能見度儀：用于測(cè)試當(dāng)前氣象情況下的水平能見度，并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)杰囕d電腦。

(4)雨刮器裝置：用于在外置攝像機(jī)鏡頭和車輛前后擋風(fēng)玻璃受到雨雪的影響下，去除鏡片和玻璃表面的雨雪等覆蓋物，保證車載攝像機(jī)在雨雪天氣下采集的信息都能夠使用。該裝置由雨刮控制器、外置攝像機(jī)雨刮器及其噴頭、內(nèi)置攝像機(jī)雨刮器及其噴頭組成，外置攝像機(jī)雨刮器及其噴頭、內(nèi)置攝像機(jī)雨刮器及其噴頭分別與雨刮控制器相連；其中，雨刮控制器是用于接收車載電腦傳輸?shù)挠旯纹骺刂品桨感畔?，然后操控所有雨刮器的啟停及其速度和相?yīng)噴頭的噴水量；內(nèi)置攝像機(jī)雨刮器及其噴頭是由雨刮控制器控制，內(nèi)置攝像機(jī)雨刮器即為車輛前后擋風(fēng)玻璃的雨刮器；外置攝像機(jī)雨刮器及其噴頭也由雨刮控制器控制，安裝于外置攝像機(jī)鏡片的下邊沿的角落位置上，噴頭安裝于鏡片下邊沿中央位置，兩個(gè)裝置都安裝在攝像機(jī)鏡片外部；每一個(gè)雨刮器都配置一個(gè)相應(yīng)的噴頭，可以噴出玻璃水等液體，結(jié)合雨刮器，在擋風(fēng)玻璃有沙塵等顆粒物的情況下使用，將沙塵沖洗掉，防止擋風(fēng)玻璃被沙塵等顆粒物刮傷；其中內(nèi)置攝像機(jī)指的是安裝在車內(nèi)，位于前后擋風(fēng)玻璃后的攝像機(jī)，外置攝像機(jī)指的是除內(nèi)置攝像機(jī)以外的攝像機(jī)。

(5)路況采集識(shí)別設(shè)備：用于采集實(shí)時(shí)路況的信息，包括道路信息、交通標(biāo)志信號(hào)燈等信息，以及周圍車輛行駛狀況信息和障礙物信息等，由超聲波傳感器、紅外傳感器、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像機(jī)等組成。

無人駕駛車輛首先根據(jù)雨雪傳感器確定當(dāng)前的天氣類型，再根據(jù)能見度儀所檢測(cè)的水平能見度，就可確認(rèn)目前車輛所處的準(zhǔn)確的氣象環(huán)境，依據(jù)不同的天氣類型和相關(guān)數(shù)據(jù)，本發(fā)明作了如下分類：

(1)雨天

本發(fā)明中，以2分鐘內(nèi)的降水量為準(zhǔn)，故檢測(cè)設(shè)備需要每2分鐘進(jìn)行一次計(jì)算，具體分類如下：

(a)小雨：雨點(diǎn)清晰可見,沒漂浮現(xiàn)象，2分鐘內(nèi)降水量小于0.014mm；

(b)中雨：雨落如線，雨滴不易分辨，2分鐘內(nèi)降水量0.014～0.042mm；

(c)大雨：雨降如傾盆，模糊成片，2分鐘內(nèi)降水量0.042～0.083mm；

(d)暴雨：凡2分鐘內(nèi)降水量超過0.083mm的降雨過程統(tǒng)稱為暴雨，再根據(jù)暴雨的強(qiáng)度可分為：暴雨(降水量0.083～0.194mm)、大暴雨(0.194～0.39mm)、特大暴雨(大于0.39mm)三種；

(2)雪天

本發(fā)明中，也以2分鐘內(nèi)的降雪量為準(zhǔn)，故檢測(cè)設(shè)備需要每2分鐘進(jìn)行一次計(jì)算，具體分類如下：

(a)小雪：2分鐘內(nèi)降雪量小于0.003mm；

(b)中雪：2分鐘內(nèi)降雪量0.003～0.008mm；

(c)大雪：2分鐘內(nèi)降雪量0.008～0.017mm；

(d)暴雪：2分鐘內(nèi)降雪量大于0.017mm；

(3)雨夾雪

屬于混合天氣，具體分類方法是根據(jù)雨天和雪天的分類，分別計(jì)算降水量和降雪量，再結(jié)合歸類，可以描述為小雨加小雪、小雨加中雪、小雨加大雪、小雨加暴雪，以此類推，共計(jì)16種。

另外，雨雪天氣還要注意路面的實(shí)際情況，是否已經(jīng)被覆蓋，攝像機(jī)能否采集到準(zhǔn)確的道路標(biāo)線等信息。若無法采集到準(zhǔn)確的道路標(biāo)線等信息，則以云端數(shù)據(jù)庫下載的道路信息為準(zhǔn)，按照相應(yīng)的行車方案行駛；若路面能夠提取相應(yīng)道路信息，則以采集到的實(shí)時(shí)信息為準(zhǔn)。在雪天情況下，行車前需要先清除車輛玻璃、攝像頭、雷達(dá)等設(shè)備上的積雪，保證設(shè)備采集信息的準(zhǔn)確性和可靠性。

雨刮器的速度調(diào)節(jié)方式是根據(jù)實(shí)時(shí)降雨量和降水量進(jìn)行調(diào)節(jié)的，噴頭一般用于清除覆蓋物，本發(fā)明設(shè)定雨刮器運(yùn)行速度為最快2秒/次，最慢10秒/次；噴頭的一次噴水量是固定的。根據(jù)用途不同，具體調(diào)節(jié)使用方法如下：

(1)清除雨雪

在雨雪天氣情況下，根據(jù)實(shí)時(shí)天氣情況，雨刮器速度具體計(jì)算方法如下：

(a)雨天

其中，x_R為實(shí)時(shí)降雨量，D為雨刮器運(yùn)行速度，單位為秒/次；

(b)雪天

其中，x_S為實(shí)時(shí)降雪量，D為雨刮器運(yùn)行速度，單位為秒/次；

(c)雨夾雪

根據(jù)實(shí)時(shí)降雨量和降雪量，利用上述兩個(gè)公式，分別計(jì)算雨刮器的運(yùn)行速度，取較大的速度值。

按照以上方法計(jì)算得出的雨刮器運(yùn)行周期只是雨刮器運(yùn)行的基礎(chǔ)速度值，即雨刮器的初始運(yùn)行速度。若在這種運(yùn)行速度下，攝像機(jī)無法獲取準(zhǔn)確的道路標(biāo)線等信息，則需要提高雨刮器的運(yùn)行速度，每次減去1秒/次，直至到達(dá)最快速度2秒/次。

(2)清除覆蓋物

在清除擋風(fēng)玻璃或攝像機(jī)鏡片上的沙塵等覆蓋物的情況下，雨刮器需要與噴頭配合使用，先由噴頭噴出一定次數(shù)的玻璃水等液體，然后雨刮器進(jìn)行清掃，雨刮器速度為3秒/次，噴頭噴水次數(shù)為5次；若玻璃或鏡片未清除干凈，攝像機(jī)采集的信息不夠準(zhǔn)確，再次打開噴頭、雨刮器運(yùn)行，反復(fù)多次，直至玻璃或鏡片表面覆蓋物清除干凈。無人駕駛車輛在雨雪天氣下的行車策略，其具體操作步驟如下：

(1)利用雨雪傳感器對(duì)當(dāng)時(shí)天氣進(jìn)行檢測(cè)；

(2)判斷所屬天氣是否為下雨天，若是，執(zhí)行步驟(3)；若不是下雨天，轉(zhuǎn)至步驟(5)；

(3)檢測(cè)計(jì)算出實(shí)時(shí)降水量；

(4)打開所有雨刮器，并根據(jù)降水量的大小控制雨刮器的速度；

(5)判斷是否下雪，若下雪，執(zhí)行步驟(6)；若不下雪，轉(zhuǎn)至步驟(1)；

(6)檢測(cè)實(shí)時(shí)降雪量；

(7)判斷外置攝像機(jī)的鏡片或者車窗玻璃是否有積雪，若沒有，執(zhí)行步驟(8)；若有積雪，執(zhí)行步驟(9)；

(8)打開相應(yīng)的雨刮器，根據(jù)實(shí)時(shí)降雪量控制其速度，然后執(zhí)行步驟(10)；

(9)關(guān)閉有積雪的相應(yīng)的雨刮器，執(zhí)行步驟(10)；

(10)利用能見度儀，檢測(cè)出實(shí)時(shí)水平能見度；

(11)利用攝像機(jī)采集的圖像信息，判斷采集的路面的道路標(biāo)線信息是否可靠；

(12)根據(jù)采集的數(shù)據(jù)和相關(guān)信息，判斷無人駕駛識(shí)別設(shè)備采集的相關(guān)信息是否能夠使用；

(13)確認(rèn)相應(yīng)的行車策略，再轉(zhuǎn)至步驟(1)。

同時(shí)，在雨雪天氣情況下，無人駕駛車輛的車載電腦對(duì)于攝像機(jī)和超聲波傳感器、紅外傳感器、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等探測(cè)設(shè)備所采集的數(shù)據(jù)信息都要進(jìn)行判斷，確定其數(shù)據(jù)是否能夠被采用，以此制定相應(yīng)的行車方案，具體操作步驟如下：

(1)根據(jù)攝像機(jī)采集的圖像的信息準(zhǔn)確度，判斷其獲取的道路信息是否可用，若能使用，執(zhí)行步驟(2)，若不能使用，執(zhí)行步驟(3)；

(2)車載電腦以攝像機(jī)采集的道路信息為準(zhǔn)，以此數(shù)據(jù)為依據(jù)，然后執(zhí)行步驟(4)；

(3)車載電腦以由云端數(shù)據(jù)庫下載的道路信息為準(zhǔn)，以此數(shù)據(jù)為依據(jù)；

(4)對(duì)超聲波傳感器、紅外傳感器、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等探測(cè)設(shè)備采集的周圍車況、障礙物等信息進(jìn)行相互比對(duì)，以毫米波雷達(dá)為基準(zhǔn)，判斷探測(cè)設(shè)備采集的信息是否準(zhǔn)確，若數(shù)據(jù)誤差較小，能夠采納，執(zhí)行步驟(5)，若數(shù)據(jù)誤差較大，執(zhí)行步驟(6)；

(5)車載電腦以探測(cè)設(shè)備采集的周圍車況、障礙物等信息為準(zhǔn)，以其數(shù)據(jù)為依據(jù)，然后執(zhí)行步驟(7)；

(6)車載電腦參照專利201610482030.X的駕駛模式切換方法，直接切換至有人駕駛模式，然后直接結(jié)束；

(7)車載電腦根據(jù)相應(yīng)可用的信息數(shù)據(jù)，制定行車路線等具體行車方案，以及雨刮器的具體控制方案；

(8)利用能見度儀，檢測(cè)實(shí)時(shí)水平能見度；

(9)判斷水平能見度是否小于50m，若是，執(zhí)行步驟(10)，若不是，轉(zhuǎn)至步驟(11)；

(10)車輛行駛時(shí)車速須小于20km/h，同時(shí)打開相應(yīng)的車燈設(shè)備，然后轉(zhuǎn)至步驟(1)；

(11)判斷水平能見度是否低于100m，若是，執(zhí)行步驟(12)；若不是，轉(zhuǎn)至步驟(13)；

(12)控制車輛車速，保證車速小于40km/h，并與前車保持車距50m以上，同時(shí)打開相應(yīng)的車燈設(shè)備，然后轉(zhuǎn)至步驟(1)；

(13)判斷水平能見度是否小于200m，若是，執(zhí)行步驟(14)，若不是，轉(zhuǎn)至步驟(15)；

(14)控制車輛車速，須小于60km/h，并與前車保持車距100m以上，同時(shí)打開相應(yīng)的車燈設(shè)備，然后轉(zhuǎn)至步驟(1)；

(15)以原先制定的行車方案行車，無需減速或打開其他相應(yīng)車燈等設(shè)備，然后執(zhí)行步驟(1)。

另外，在通過有紅路燈的路口時(shí)，根據(jù)水平能見度的不同，具體的行車方法如下：

(1)車輛在到達(dá)路口時(shí)，車載攝像機(jī)能夠采集路口的紅綠燈的實(shí)時(shí)信息，則以攝像機(jī)采集的具體信息為準(zhǔn)，通過路口；

(2)車輛在到達(dá)路口時(shí)，車載攝像機(jī)無法采集到紅綠燈的信息，利用專利《一種基于云端數(shù)據(jù)庫的無人駕駛車輛導(dǎo)航行車方法》中的云端數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)庫添加一個(gè)各路口紅綠燈的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包，在車輛下載導(dǎo)航數(shù)據(jù)信息時(shí)，將相應(yīng)路口紅綠燈的實(shí)時(shí)顯示、切換時(shí)間等數(shù)據(jù)同時(shí)下載，然后根據(jù)相應(yīng)的紅綠燈數(shù)據(jù)，進(jìn)行行車；

(3)車輛在到達(dá)路口時(shí)，車載攝像機(jī)無法采集到紅綠燈的信息，同時(shí)云端數(shù)據(jù)庫中沒有相應(yīng)路口紅綠燈的實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)，則將無人駕駛模式切換成有人駕駛模式。

附圖說明

圖1為無人駕駛車輛在雨雪天氣情況下的行車裝置；

圖2為外置攝像機(jī)雨刮器和噴頭的安裝位置示意圖；

圖3為雨雪天氣類型劃分圖；

圖4為無人駕駛車輛雨雪天氣行車方法的具體操作流程圖；

圖5為雨雪天氣行車策略流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，無人駕駛車輛在雨雪天氣情況下的行車裝置包括車載電腦1、雨雪傳感器2、能見度儀3、雨刮器裝置4和路況采集識(shí)別設(shè)備5，其中雨刮器裝置4包括雨刮控制器41、外置攝像機(jī)雨刮器及其噴頭42和內(nèi)置攝像機(jī)雨刮器及其噴頭43，雨雪傳感器2、能見度儀3、雨刮控制器41和路況采集識(shí)別設(shè)備5分別與車載電腦1相連，這些設(shè)備的具體描述如下：

(1)車載電腦1：用于接收雨雪傳感器2、能見度儀3傳送的實(shí)時(shí)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，利用其系統(tǒng)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出當(dāng)前的具體氣象信息，判斷其對(duì)路況采集識(shí)別設(shè)備5的所采集的信息的影響情況，再根據(jù)能夠使用的具體信息，規(guī)劃具體的行車策略。另外，根據(jù)降雨量或降雪量的實(shí)際強(qiáng)度，得出雨刮器的具體控制方案，然后由車載電腦1將具體的控制方案發(fā)送至雨刮控制器41，由雨刮控制器41控制雨刮器和噴頭運(yùn)行。

(2)雨雪傳感器2：用于雨雪天氣情況下，實(shí)時(shí)檢測(cè)計(jì)算當(dāng)前一定時(shí)間段內(nèi)的降雨量或者降雪量，并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)杰囕d電腦1，由其系統(tǒng)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

(3)能見度儀3：用于測(cè)試當(dāng)前氣象情況下的水平能見度，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)杰囕d電腦1，以便其系統(tǒng)根據(jù)具體數(shù)據(jù)和相關(guān)規(guī)定，確定相應(yīng)的行車策略。

(4)雨刮器裝置4：用于在外置攝像機(jī)鏡頭和車輛前后擋風(fēng)玻璃受到雨雪的影響下，去除鏡片和玻璃表面的雨雪等覆蓋物，保證外置攝像機(jī)和內(nèi)置攝像機(jī)在雨雪天氣下采集的信息都能夠使用。該裝置由雨刮控制器41、外置攝像機(jī)雨刮器及其噴頭42、內(nèi)置攝像機(jī)雨刮器及其噴頭43組成，外置攝像機(jī)雨刮器及其噴頭42、內(nèi)置攝像機(jī)雨刮器及其噴頭43分別與雨刮控制器41相連：

(a)雨刮控制器41，是用于接收車載電腦傳輸?shù)挠旯纹骺刂品桨感畔?，然后操控所有雨刮器的啟停及其速度和相?yīng)噴頭的噴水量；

(b)內(nèi)置攝像機(jī)雨刮器及其噴頭42：其中內(nèi)置攝像機(jī)指的是安裝在車內(nèi)，位于前后擋風(fēng)玻璃后的攝像機(jī)；該裝置由雨刮控制器41控制，內(nèi)置攝像機(jī)雨刮器即為車輛前后擋風(fēng)玻璃的雨刮器，是用于在雨雪天等特殊天氣下，去除擋風(fēng)玻璃表面的雨雪等覆蓋物，保證安裝在車內(nèi)的攝像機(jī)在雨雪天氣的情況下，采集的道路信息等數(shù)據(jù)也能使用；一個(gè)雨刮器配置一個(gè)相應(yīng)的噴頭，可以噴出玻璃水等液體，結(jié)合雨刮器，在擋風(fēng)玻璃有沙塵等顆粒物的情況下使用，將沙塵沖洗掉，防止擋風(fēng)玻璃被沙塵等顆粒物刮傷；

(c)外置攝像機(jī)雨刮器及其噴頭43，其中外置攝像機(jī)指的是除內(nèi)置攝像機(jī)以外的攝像機(jī)；該裝置由雨刮控制器41控制，如圖2所示，外置攝像機(jī)雨刮器安裝于外置攝像機(jī)鏡片的下邊沿的角落位置上，噴頭安裝于鏡片下邊沿中央位置，兩個(gè)裝置都安裝在攝像機(jī)鏡片外部；一個(gè)雨刮器配置一個(gè)相應(yīng)的噴頭，噴頭可以噴出玻璃水等液體，配合雨刮器使用，在鏡頭表面有沙塵等顆粒物的情況下使用，將沙塵沖洗掉，防止鏡頭被沙塵等顆粒物刮傷。

(5)路況采集識(shí)別設(shè)備5：用于采集實(shí)時(shí)路況的信息，包括道路信息、交通標(biāo)志信號(hào)燈等信息，以及周圍車輛行駛狀況信息和障礙物信息等，由超聲波傳感器、紅外傳感器、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像機(jī)等組成。其中，攝像機(jī)負(fù)責(zé)采集道路信息和交通標(biāo)志、信號(hào)燈信息，以及周圍車輛和障礙物的信息；超聲波傳感器、紅外傳感器、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)負(fù)責(zé)探測(cè)本車與周圍車輛和障礙物等的距離信息。

雨刮器裝置4是根據(jù)實(shí)際降雨量和降雪量的大小來控制雨刮器的運(yùn)行速度，一般工作情況有以下3種：

(1)下雨天；

(2)下雪天，在攝像機(jī)鏡片或者擋風(fēng)玻璃不造成積雪的情況下，使用雨刮器，但在積雪過厚的情況下，為保護(hù)雨刮器，不使用雨刮器；

(3)平時(shí)狀態(tài)下，若車載電腦1判斷攝像機(jī)鏡片、擋風(fēng)玻璃有霧氣、沙塵顆粒物等覆蓋物，即采集的圖片信息不夠清晰，也可啟用雨刮器對(duì)鏡頭進(jìn)行清掃。

另外，攝像機(jī)鏡片或者擋風(fēng)玻璃上被沙塵覆蓋或有沙塵、大顆粒物吸附于鏡片或玻璃上，不可直接使用雨刮器，需要先使用噴頭，用液體沖洗沙塵等大顆粒物，再用雨刮器將其刮除，以防鏡片或玻璃被刮傷，影響使用，而噴頭的噴水量則由鏡片和擋風(fēng)玻璃上的沙塵等覆蓋物多少?zèng)Q定。

無人駕駛車輛首先根據(jù)雨雪傳感器2確定當(dāng)前天氣類型，再根據(jù)能見度儀3所檢測(cè)的水平能見度，就可確認(rèn)目前車輛所處的準(zhǔn)確的氣象環(huán)境，依據(jù)不同的天氣類型和相關(guān)數(shù)據(jù)，參照?qǐng)D3所示，本發(fā)明作了如下分類，并對(duì)相應(yīng)的路況采集識(shí)別設(shè)備5的所采集數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)行了分析：

(1)雨天

一般地，在氣象上用降水量來區(qū)分降水的強(qiáng)度，可分為：小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨等，且是在12小時(shí)或者24小時(shí)內(nèi)的降水量。這樣的分類方法不適用于行車途中的判別，無人駕駛車輛需要實(shí)時(shí)的降水量，并對(duì)它進(jìn)行分類與分析，本發(fā)明中，以2分鐘內(nèi)的降水量為準(zhǔn)，具體分類如下：

(a)小雨：雨點(diǎn)清晰可見,沒漂浮現(xiàn)象，2分鐘內(nèi)降水量小于0.014mm；這種情況下，超聲波傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)誤差較大，故不使用其數(shù)據(jù)；紅外傳感器、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等測(cè)距、檢測(cè)障礙物的設(shè)備采集的信息誤差較小，數(shù)據(jù)可以使用；另外，只需打開相對(duì)應(yīng)的雨刮器，調(diào)至規(guī)劃的速度，車載攝像機(jī)采集的數(shù)據(jù)就可以使用；

(b)中雨：雨落如線，雨滴不易分辨，2分鐘內(nèi)降水量0.014～0.042mm；這種情況下，超聲波傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)誤差較大，故不使用其數(shù)據(jù)；紅外傳感器、毫米波雷達(dá)等測(cè)距、檢測(cè)障礙物的設(shè)備采集的信息誤差較小，數(shù)據(jù)可以使用；車載電腦1將激光雷達(dá)回饋的信息與毫米波雷達(dá)測(cè)得的數(shù)據(jù)作對(duì)比，若發(fā)生較大偏差，以毫米波雷達(dá)的信息數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，判定激光雷達(dá)采集的數(shù)據(jù)誤差較大，不采納；打開所有雨刮器，根據(jù)實(shí)時(shí)降雨量調(diào)節(jié)雨刮器速度，然后對(duì)攝像機(jī)采集到的圖像信息進(jìn)行認(rèn)定，判斷攝像機(jī)采集的數(shù)據(jù)能否使用，若無法獲取準(zhǔn)確的道路標(biāo)線等信息，則提高雨刮器的速度，直至最大速度，若還是無法獲取準(zhǔn)確的信息，則判定攝像機(jī)測(cè)量數(shù)據(jù)誤差較大，不使用其數(shù)據(jù)，車輛以云端數(shù)據(jù)庫傳輸?shù)牡缆沸畔闇?zhǔn)，結(jié)合毫米波雷達(dá)等探測(cè)設(shè)備采集的信息，再根據(jù)實(shí)際能見度，按照交通規(guī)定等，制定相應(yīng)的具體行車策略，并打開相應(yīng)行車設(shè)備；

(c)大雨：雨降如傾盆，模糊成片，2分鐘內(nèi)降水量0.042～0.083mm；這種情況下，超聲波傳感器、激光雷達(dá)測(cè)量數(shù)據(jù)誤差較大，故不使用其數(shù)據(jù)；紅外傳感器、毫米波雷達(dá)等測(cè)距、檢測(cè)障礙物的設(shè)備所受影響較小，數(shù)據(jù)可以使用；打開所有雨刮器，根據(jù)實(shí)時(shí)降雨量調(diào)節(jié)雨刮器速度，然后對(duì)攝像機(jī)采集到的圖像信息進(jìn)行認(rèn)定，判斷攝像機(jī)采集的數(shù)據(jù)能否使用，若無法獲取準(zhǔn)確的道路標(biāo)線等信息，則提高雨刮器的速度，直至最大速度，若還是無法獲取準(zhǔn)確的信息，則判定攝像機(jī)測(cè)量數(shù)據(jù)誤差較大，不使用其數(shù)據(jù)，則判定攝像機(jī)測(cè)量數(shù)據(jù)誤差較大，不使用其數(shù)據(jù)，車輛以云端數(shù)據(jù)庫傳輸?shù)牡缆沸畔闇?zhǔn)，結(jié)合毫米波雷達(dá)等探測(cè)設(shè)備采集的信息，再根據(jù)實(shí)際能見度，按照交通規(guī)定等，制定相應(yīng)的具體行車策略，并打開相應(yīng)行車設(shè)備；

(d)暴雨：凡2分鐘內(nèi)降水量超過0.083mm的降雨過程統(tǒng)稱為暴雨。根據(jù)暴雨的強(qiáng)度可分為：暴雨(降水量0.083～0.194mm)、大暴雨(0.194～0.39mm)、特大暴雨(大于0.39mm)三種。這種情況下，超聲波傳感器、激光雷達(dá)測(cè)量數(shù)據(jù)誤差較大，故不使用其數(shù)據(jù)；紅外傳感器、毫米波雷達(dá)所采集的信息準(zhǔn)確度所受影響較小，數(shù)據(jù)可以使用；打開所有雨刮器，根據(jù)實(shí)時(shí)降雨量調(diào)節(jié)雨刮器速度，然后對(duì)攝像機(jī)采集到的圖像信息進(jìn)行認(rèn)定，判斷攝像機(jī)采集的數(shù)據(jù)能否使用，若無法獲取準(zhǔn)確的道路標(biāo)線等信息，則提高雨刮器的速度，直至最快速度，若還是無法獲取準(zhǔn)確的信息，則判定攝像機(jī)測(cè)量數(shù)據(jù)誤差較大，不使用其數(shù)據(jù)，車輛以云端數(shù)據(jù)庫傳輸?shù)牡缆沸畔闇?zhǔn)，結(jié)合毫米波雷達(dá)等探測(cè)設(shè)備采集的信息，再根據(jù)實(shí)際能見度，按照交通規(guī)定等，制定相應(yīng)的具體行車策略，并打開相應(yīng)行車設(shè)備。

(2)雪天

參照雨天的方法，用降雪量來區(qū)分降雪的強(qiáng)度，可分為：小雪、中雪、大雪和暴雪等，根據(jù)無人駕駛車輛所需的實(shí)時(shí)降雪量，本發(fā)明中，以2分鐘內(nèi)的降雪量為準(zhǔn)，具體分類如下：

(a)小雪：2分鐘內(nèi)降雪量小于0.003mm；這種情況下，超聲波傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)誤差較大，故不使用其數(shù)據(jù)；紅外傳感器、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)采集的信息準(zhǔn)確度所受影響較小，數(shù)據(jù)可以使用；另外，只需打開相對(duì)應(yīng)的雨刮器，調(diào)整至規(guī)劃的速度，車載攝像機(jī)采集的數(shù)據(jù)就可以使用；

(b)中雪：2分鐘內(nèi)降雪量0.003～0.008mm；這種情況下，超聲波傳感器、激光雷達(dá)測(cè)量數(shù)據(jù)誤差較大，故不使用其數(shù)據(jù)；紅外傳感器、毫米波雷達(dá)采集信息的準(zhǔn)確度所受影響較小，數(shù)據(jù)可以使用；打開所有雨刮器，根據(jù)實(shí)時(shí)降雪量調(diào)節(jié)雨刮器速度，然后對(duì)攝像機(jī)采集到的圖像信息進(jìn)行認(rèn)定，判斷攝像機(jī)采集的數(shù)據(jù)能否使用，若無法獲取準(zhǔn)確的道路標(biāo)線等信息，則提高雨刮器的速度，直至最快速度，若還是無法獲取準(zhǔn)確的信息，則判定攝像機(jī)測(cè)量數(shù)據(jù)誤差較大，不使用其數(shù)據(jù)，車輛以云端數(shù)據(jù)庫傳輸?shù)牡缆沸畔闇?zhǔn)，結(jié)合毫米波雷達(dá)等探測(cè)設(shè)備采集的信息，再根據(jù)實(shí)際能見度，按照交通規(guī)定等，制定相應(yīng)的具體行車策略，并打開相應(yīng)行車設(shè)備；

(c)大雪：2分鐘內(nèi)降雪量0.008～0.017mm；這種情況下，超聲波傳感器、激光雷達(dá)測(cè)量數(shù)據(jù)誤差較大，故不使用其數(shù)據(jù)；紅外傳感器、毫米波雷達(dá)采集信息的準(zhǔn)確度所受影響較小，數(shù)據(jù)可以使用；還要先判斷鏡頭是否已經(jīng)積雪，若雨刮器被壓住或凍住，則不能使用雨刮器，以免造成損壞；若雨刮器可以使用，則打開所有雨刮器，根據(jù)實(shí)時(shí)降雪量調(diào)節(jié)雨刮器速度，然后對(duì)攝像機(jī)采集到的圖像信息進(jìn)行認(rèn)定，判斷攝像機(jī)采集的數(shù)據(jù)能否使用，若無法獲取準(zhǔn)確的道路標(biāo)線等信息，則提高雨刮器的速度，直至最快速度，若還是無法獲取準(zhǔn)確的信息，則判定攝像機(jī)測(cè)量數(shù)據(jù)誤差較大，不使用其數(shù)據(jù)，車輛以云端數(shù)據(jù)庫傳輸?shù)牡缆沸畔闇?zhǔn)，結(jié)合毫米波雷達(dá)等探測(cè)設(shè)備采集的信息，再根據(jù)實(shí)際能見度，按照交通規(guī)定等，制定相應(yīng)的具體行車策略，并打開相應(yīng)行車設(shè)備；

(d)暴雪：2分鐘內(nèi)降雪量大于0.017mm；這種情況下，超聲波傳感器、激光雷達(dá)測(cè)量數(shù)據(jù)誤差較大，故不使用其數(shù)據(jù)；紅外傳感器、毫米波雷達(dá)采集信息的準(zhǔn)確度所受影響較小，數(shù)據(jù)可以使用；還要先判斷鏡頭是否已經(jīng)積雪，若雨刮器被壓住或凍住，則不能使用雨刮器，以免造成損壞，若雨刮器可以使用，則打開所有雨刮器，根據(jù)實(shí)時(shí)降雨量調(diào)節(jié)雨刮器速度，然后對(duì)攝像機(jī)采集到的圖像信息進(jìn)行認(rèn)定，判斷攝像機(jī)采集的數(shù)據(jù)能否使用，若無法獲取準(zhǔn)確的道路標(biāo)線等信息，則提高雨刮器的速度，直至最快速度，若還是無法獲取準(zhǔn)確的信息，則判定攝像機(jī)測(cè)量數(shù)據(jù)誤差較大，不使用其數(shù)據(jù)，車輛以云端數(shù)據(jù)庫傳輸?shù)牡缆沸畔闇?zhǔn)，結(jié)合毫米波雷達(dá)等探測(cè)設(shè)備采集的信息，再根據(jù)實(shí)際能見度，按照交通規(guī)定等，制定相應(yīng)的具體行車策略，并打開相應(yīng)行車設(shè)備；

另外，在雪天情況下，行車前需要先清除車輛玻璃、攝像頭、雷達(dá)等設(shè)備上的積雪，保證設(shè)備采集的信息可以被使用。

(3)雨夾雪

在這種混合天氣的情況下，利用雨雪傳感器先檢測(cè)計(jì)算出2分鐘內(nèi)降水量，判斷確定為小雨、中雨、大雨或暴雨，再計(jì)算降雪量，確認(rèn)是小雪、中雪、大雪或暴雪，然后進(jìn)行結(jié)合歸類，具體描述為小雨加小雪、小雨加中雪、小雨加大雪、小雨加暴雪；中雨加小雪、中雨加中雪、中雨加大雪、中雨加暴雪；大雨加小雪、大雨加中雪、大雨加大雪、大雨加暴雪；暴雨加小雪、暴雨加中雪、暴雨加大雪、暴雨加暴雪，共計(jì)16種類型。

在雨夾雪天氣情況下，對(duì)于路況采集識(shí)別設(shè)備使用情況的判定，參照雨天、雪天的各種情況下設(shè)備的判斷方法，確認(rèn)各設(shè)備所受影響的大小，采集的數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性，制定相應(yīng)的行車策略，并控制雨刮器的啟停，以及其他相應(yīng)的行車設(shè)備。

雨刮器的速度調(diào)節(jié)方式是根據(jù)實(shí)時(shí)降雨量和降水量進(jìn)行調(diào)節(jié)的，噴頭一般用于清除覆蓋物，本發(fā)明設(shè)定雨刮器運(yùn)行速度為最快2秒/次，最慢10秒/次；噴頭的一次噴水量是固定的。根據(jù)用途不同，具體調(diào)節(jié)使用方法如下：

(1)清除雨雪

在雨雪天氣情況下，根據(jù)實(shí)時(shí)天氣情況，雨刮器速度具體計(jì)算方法如下：

(a)雨天

其中，x_R為實(shí)時(shí)降雨量，D為雨刮器運(yùn)行速度，單位為秒/次；

(b)雪天

其中，x_S為實(shí)時(shí)降雪量，D為雨刮器運(yùn)行速度，單位為秒/次；

(c)雨夾雪

根據(jù)實(shí)時(shí)降雨量和降雪量，利用上述兩個(gè)公式，分別計(jì)算雨刮器的運(yùn)行速度，取較大的速度值。

按照以上方法計(jì)算得出的雨刮器運(yùn)行周期只是雨刮器運(yùn)行的基礎(chǔ)速度值，即雨刮器的初始運(yùn)行速度。若在這種運(yùn)行速度下，攝像機(jī)無法獲取準(zhǔn)確的道路標(biāo)線等信息，則需要提高雨刮器的運(yùn)行速度，每次減去1秒/次，直至到達(dá)最快速度2秒/次。

(2)清除覆蓋物

在清除擋風(fēng)玻璃或攝像機(jī)鏡片上的沙塵等覆蓋物的情況下，雨刮器需要與噴頭配合使用，先由噴頭噴出一定次數(shù)的玻璃水等液體，然后雨刮器進(jìn)行清掃，雨刮器速度為3秒/次，噴頭噴水次數(shù)為5次；若玻璃或鏡片未清除干凈，攝像機(jī)采集的信息不夠準(zhǔn)確，再次打開噴頭、雨刮器運(yùn)行，反復(fù)多次，直至玻璃或鏡片表面覆蓋物清除干凈。

參照?qǐng)D4所示，雨雪天氣情況下，無人駕駛車輛行車方法的具體操作步驟如下：

步驟401：利用雨雪傳感器對(duì)當(dāng)天天氣進(jìn)行檢測(cè)；

步驟402：判斷所屬天氣是否為下雨天，若是，執(zhí)行步驟403；若不是下雨天，轉(zhuǎn)至步驟405；

步驟403：檢測(cè)計(jì)算出實(shí)時(shí)降雨量；

步驟404：打開所有雨刮器，并根據(jù)降雨量的大小控制雨刮器的速度；

步驟405：判斷是否下雪，若下雪，執(zhí)行步驟406；若不下雪，轉(zhuǎn)至步驟401；

步驟406：檢測(cè)實(shí)時(shí)降雪量；

步驟407：判斷外置攝像機(jī)的鏡片或者車窗玻璃是否有積雪，若沒有，執(zhí)行步驟408；若有積雪，執(zhí)行步驟409；

步驟408：打開相應(yīng)的雨刮器，根據(jù)實(shí)時(shí)降雪量控制其速度，執(zhí)行步驟410；

步驟409：關(guān)閉有積雪的相應(yīng)的雨刮器，執(zhí)行步驟410；

步驟410：利用能見度儀3，檢測(cè)出實(shí)時(shí)水平能見度；

步驟411：利用攝像機(jī)采集的圖像信息，判斷無人駕駛識(shí)別設(shè)備采集的路面的道路標(biāo)線信息是否可靠；

步驟412：根據(jù)采集的數(shù)據(jù)和相關(guān)信息，采集的相關(guān)信息是否能夠使用；

步驟413：確認(rèn)相應(yīng)的行車策略，再轉(zhuǎn)至步驟401；

參照?qǐng)D5所示，雨雪天氣情況下，無人駕駛車輛的車載電腦1對(duì)于攝像機(jī)和超聲波傳感器、紅外傳感器、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等探測(cè)設(shè)備所采集的數(shù)據(jù)信息都要進(jìn)行判斷，確定其數(shù)據(jù)是否能夠被采用，以此制定相應(yīng)的行車方案，具體操作步驟如下：

步驟501：根據(jù)攝像機(jī)采集的圖像的清晰度，判斷其采集的道路信息是否可用，若能使用，執(zhí)行步驟502，若不能使用，執(zhí)行步驟503；

步驟502：車載電腦1以攝像機(jī)采集的道路信息為準(zhǔn)，以此數(shù)據(jù)為依據(jù)，然后執(zhí)行步驟504；

步驟503：車載電腦1以由云端數(shù)據(jù)庫下載的道路信息為準(zhǔn)，以此數(shù)據(jù)為依據(jù)；

步驟504：對(duì)超聲波傳感器、紅外傳感器、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等探測(cè)設(shè)備采集的周圍車況、障礙物等信息進(jìn)行相互比對(duì)，以毫米波雷達(dá)為基準(zhǔn)，判斷探測(cè)設(shè)備采集的信息是否準(zhǔn)確，若數(shù)據(jù)誤差較小，能夠采納，執(zhí)行步驟505，若數(shù)據(jù)誤差較大，執(zhí)行步驟506；

步驟505：車載電腦1以探測(cè)設(shè)備采集的周圍車況、障礙物等信息為準(zhǔn)，以其數(shù)據(jù)為依據(jù)，然后執(zhí)行步驟507；

步驟506：車載電腦1參照專利201610482030.X的駕駛模式切換方法，直接切換至有人駕駛模式，然后直接結(jié)束；

步驟507：車載電腦1根據(jù)相應(yīng)可用的信息數(shù)據(jù)，制定行車路線等具體行車方案，以及雨刮器的具體控制方案；

步驟508：利用能見度儀3，檢測(cè)實(shí)時(shí)水平能見度；

步驟509：判斷水平能見度是否小于50m，若是，執(zhí)行步驟510，若不是，轉(zhuǎn)至步驟511；

步驟510：車輛行駛時(shí)車速須小于20km/h，同時(shí)打開相應(yīng)的車燈設(shè)備，然后轉(zhuǎn)至步驟501；

步驟511：判斷水平能見度是否低于100m，若是，執(zhí)行步驟512；若不是，轉(zhuǎn)至步驟513；

步驟512：控制車輛車速，保證車速小于40km/h，并與前車保持車距50m以上，同時(shí)打開相應(yīng)的車燈設(shè)備，然后轉(zhuǎn)至步驟501；

步驟513：判斷水平能見度是否小于200m，若是，執(zhí)行步驟514，若不是，轉(zhuǎn)至步驟515；

步驟514：控制車輛車速，須小于60km/h，并與前車保持車距100m以上，同時(shí)打開相應(yīng)的車燈設(shè)備，然后轉(zhuǎn)至步驟501；

步驟515：以原先制定的行車方案行車，無需減速或打開其他相應(yīng)車燈等設(shè)備，然后執(zhí)行步驟501。

具體地，在雨雪天氣的情況下，無人駕駛車輛按照能見度儀6得出的實(shí)時(shí)水平能見度，應(yīng)遵守如下規(guī)則：

(1)能見度小于200m時(shí)，車速不得超過60km/h，與同車道前車保持100m以上的距離，同時(shí)開啟霧燈、近光燈、示廓燈和前后位燈；

(2)能見度小于100m時(shí)，車速不得超過40km/h，與同車道前車保持50m以上的距離，同時(shí)開啟霧燈、近光燈、示廓燈、前后位燈和危險(xiǎn)報(bào)警閃光燈；

(3)能見度小于50m時(shí)，車速不得超過20km/h，、同時(shí)開啟霧燈、近光燈、示廓燈、前后位燈和危險(xiǎn)報(bào)警閃光燈，若難以判斷周圍車況、路況，直接切換成有人駕駛模式。

另外，在通過有紅路燈的路口時(shí)，根據(jù)水平能見度的不同，具體的行車方法如下：

(1)車輛在到達(dá)路口時(shí)，車載攝像機(jī)能夠采集路口的紅綠燈的實(shí)時(shí)信息，則以攝像機(jī)采集的具體信息為準(zhǔn)，通過路口；

(2)車輛在到達(dá)路口時(shí)，車載攝像機(jī)無法采集到紅綠燈的信息，利用專利《一種基于云端數(shù)據(jù)庫的無人駕駛車輛導(dǎo)航行車方法》中的云端數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)庫添加一個(gè)各路口紅綠燈的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包，在車輛下載導(dǎo)航數(shù)據(jù)信息時(shí)，將相應(yīng)路口紅綠燈的實(shí)時(shí)顯示、切換時(shí)間等數(shù)據(jù)同時(shí)下載，然后根據(jù)相應(yīng)的紅綠燈數(shù)據(jù)，進(jìn)行行車；

(3)車輛在到達(dá)路口時(shí)，車載攝像機(jī)無法采集到紅綠燈的信息，同時(shí)云端數(shù)據(jù)庫中沒有相應(yīng)路口紅綠燈的實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)，則將無人駕駛模式切換成有人駕駛模式。