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封闭型道路的车队自动驾驶控制系统及其自动驾驶方法技术方案

技术编号:19421262 阅读:24 留言:0更新日期:2018-11-14 09:24
本发明专利技术公开了一种封闭型道路的车队自动驾驶控制系统,每辆车体上分别设有信号收集系统、控制系统、卫星导航系统和汽车行驶系统,信号收集系统与控制系统连接、卫星导航系统与控制系统电连接、控制系统与汽车行驶系统电连接,汽车行驶系统控制车体各驾驶装置;控制系统根据卫星导航系统的信号以及信号收集系统的信号控制汽车行驶系统使车体沿着卫星导航系统规划的路线行驶,控制系统设有通信装置,不同车体的控制系统通过通信装置通信连接。从上述结构可知,本发明专利技术的封闭型道路的车队自动驾驶控制系统及其自动驾驶方法,提高了信息收集的丰富性、准确性和可靠性,并且个车体的控制系统之间可以通信,保证了个车体信息交互的及时性。

【技术实现步骤摘要】
封闭型道路的车队自动驾驶控制系统及其自动驾驶方法
本专利技术涉及车队的自动驾驶的
,具体涉及一种封闭型道路的车队自动驾驶控制系统及其自动驾驶方法。
技术介绍
现代交通发展呈现多样化的趋势,对自动化与智能化的要求更高。现实生活中,特别是国内,交通事故是导致通行能力下降的重要原因,也是造成二次乃至多次后续事故的重要原因。交通事故大多是由于驾驶员的失误而发生,因此车联网与自动驾驶技术是未来道路交通发展的重要方向。这两种技术已经在国外的交通部门和车厂支持下进行了长期的测试,正准备投入市场。在国内,基于一辆车或一个车队的自动驾驶研究迟迟不能上升到对于整体交通流的研究,而是停留在对于交叉口的研究,究其原因,主要是国内的研究尚且没有能够达到这个层次,也限于软件本身的功能。自动驾驶技术尚不成熟,也没有手段能够研究其如果投入现实交通流会造成怎样的影响,解决这个问题显得刻不容缓。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:克服现有技术的不足,提供一种封闭型道路的车队自动驾驶控制系统及其自动驾驶方法,通过雷达装置、摄像装置和卫星定位装置三种装置来对车辆的位置以及车辆周围的路况信息进行采集,提高了信息收集的丰富性、准确性和可靠性,并且个车体的控制系统之间可以通信,保证了个车体信息交互的及时性;通过卫星导航系统与自动驾驶进行结合,并且通过信号收集系统对车体的自动导航行驶进提供保障;通过多种摄像装置,从而实现了包括车体正前方的车辆信息以及车道信息、车体侧方信息、以及车体所在路段的道路标牌信息等多种信息的采集,对卫星导航系统的信息进行实时补充,从而保证自动驾驶的安全性和准确性;实现了车队在高架快速公路或高速公路等封闭性道路上的自动驾驶;通过各摄像装置以及各雷达装置所对应设置的位置,使得摄像装置和雷达装置能够尽可能地收集到充足的正确的信息。本专利技术所采取的技术方案是:封闭型道路的车队自动驾驶控制系统,包括多辆车体,每辆车体上分别设有信号收集系统、控制系统、卫星导航系统和汽车行驶系统,所述信号收集系统与控制系统连接、卫星导航系统与控制系统电连接、控制系统与汽车行驶系统电连接,所述汽车行驶系统控制车体各驾驶装置;所述控制系统根据卫星导航系统的信号以及信号收集系统的信号控制汽车行驶系统使车体沿着卫星导航系统规划的路线行驶,所述控制系统设有通信装置,不同车体的控制系统通过通信装置通信连接。本专利技术进一步改进方案是,所述信号收集系统包括雷达装置、摄像装置和卫星定位装置;所述雷达装置包括左雷达装置和右雷达装置,所述摄像装置包括车前摄像装置、侧方摄像装置和标牌摄像装置,所述卫星定位装置为卫星导航系统的卫星定位装置。本专利技术更进一步改进方案是,所述左雷达装置设于车体的左侧、所述右雷达装置设于车体的右侧,所述左雷达装置和右雷达装置均设有多个,分别依次分布于车体的车身两侧,分别向车体的两侧发出和收集雷达信号;所述车前摄像装置和标牌摄像装置分别设于车体的车顶的前侧,并且车前摄像装置位于车体的对称立面上、车前摄像装置的摄像视野为车体的正前方,标牌摄像装置的摄像视野为车体右前侧的上方,所述侧放摄像装置包括左摄像装置和右摄像装置,并分别设于车体两侧的后视镜上。本专利技术更进一步改进方案是,所述汽车行驶系统包括速度执行系统和换道执行系统,所述速度执行系统控制车体的速度,所述换道执行系统控制车体的方向。本专利技术更进一步改进方案是,所述卫星导航系统的定位偏差为10米。利用上所述的封闭型道路的车队自动驾驶控制系统的自动驾驶方法,包括以下步骤:1)分别将每辆车体的卫星导航系统设定为同一导航目的地,各车体的卫星导航系统分别计算距离目的地剩余路程,将多辆车体中剩余路程距最小的车体作为领头车,领头车根据导航线路驶向目的地;其余车辆作为跟随车,并且每辆跟随车以剩余路程较小、并且与该跟随车的剩余路程差值最小的车体作为目标车,跟随车的卫星导航系统以该跟随车的目标车作为跟随目标;2)各车体在正常行驶过程中,车体的车前摄像装置的摄像视野内,该车体的左侧与左侧最接近的车道线之间的距离等于该车体的右侧与右侧最接近的车道线之间的距离;3)领头车在行驶过程中,车体的正常车速低于或等于卫星导航系统中所提示的该路段最高限速,跟随车的车体的控制系统主动控制速度执行系统控制速度,使跟随车与目标车之间保持安全车距,相邻两车体之间的安全车距小于等于500米;4)当车体在行驶过程中,车体的车前摄像装置的摄像视野内没有除领头车和跟随车之外的其它车辆的时候,车体的控制系统控制领头车行驶于最右侧车道,并且车体的正常车速在低于该路段最高限速20公里每小时至该路段最高限速的范围内,跟随车的控制系统控制跟随车的车速与该跟随车的目标车的车速一致,并且相邻两车体之间保持安全车距;5)当车体在行驶过程中,车体的车前摄像装置的摄像视野内有除领头车和跟随车之外的其它车辆的时候,如果该其他它车辆的车速低于该车体的车速,并且当该车体距离该其它车辆在50~100米的范围的时候,该车体的控制系统控制速度执行系统执行减速操作,使该车体与该其它车辆之间之间保持安全车距;6)当该车体0的车速持续低于正常车速10秒后,该车体0的控制系统2控制换道执行系统42执行换道操作;7)当跟随车在行驶过程中,跟随车的车体与目标车的车体的距离大于该路段的安全距离的时候,该跟随车的控制系统控制速度执行系统执行加速操作。本专利技术更进一步改进方案是,所述步骤1)中,当各车体的卫星导航系统分别计算距离目的地剩余路程中有相同剩余路程的车体时,相同剩余路程的各车体的控制系统通过通信随机排出相同剩余路程的个车体的跟随顺序。本专利技术更进一步改进方案是,当车体的标牌摄像装置未拍摄到该路段的最高限速标牌的时候,该车体的控制系统以卫星导航系统所设置的该路段的最高限速作为该车体的实际该路段最高限速;当车体的标牌摄像装置拍摄到该路段的最高限速标牌的时候,该车体的控制系统以标牌摄像装置所拍到的最高限速标牌显示的最高限速为该车体的实际该路段最高限速。本专利技术更进一步改进方案是,所述步骤4)中,所述安全车距大于跟随车当前速度行驶2.5秒的距离。本专利技术更进一步改进方案是,所述步骤4)中,当该路段最高限速为120公里每小时的时候,车体的正常车速为105公里每小时,相邻两车体之间的安全距离为150米;当该路段最高限速为110公里每小时的时候,车体的正常车速为100公里每小时,相邻两车体之间的安全距离为120米;当该路段最高限速为100公里每小时的时候,车体的正常车速为90公里每小时,相邻两车体之间的安全距离为100米;当该路段最高限速为90公里每小时的时候,车体的正常车速为80公里每小时,相邻两车体间的安全距离为80米;当该路段最高限速为80公里每小时的时候,车体的正常车速为70公里每小时,相邻两车体之间的安全距离为50米。本专利技术更进一步改进方案是,所述步骤6)中,当车体需要向左转向换道的时候,当左前摄像装置的摄像视野内没有车辆或者左前摄像装置的摄像的摄像视野内有车辆、并且左雷达装置探测到最近车辆与该车体的距离大于50米、同时左雷达装置探测到道路左侧护栏与该车体之间的距离大于等于3米的时候,同时左后摄像装置的摄像视野内没有车辆或者左后摄像装置的摄像的摄像视野内有车辆、并且左雷达装置探测到最近车辆与该车体的距离大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.封闭型道路的车队自动驾驶控制系统,其特征在于:包括多辆车体(0),每辆车体(0)上分别设有信号收集系统(1)、控制系统(2)、卫星导航系统(3)和汽车行驶系统(4),所述信号收集系统(1)与控制系统(2)电连接、卫星导航系统(3)与控制系统(2)电连接、控制系统(2)与汽车行驶系统(4)电连接,所述汽车行驶系统(4)控制车体(0)各驾驶装置;所述控制系统(2)根据卫星导航系统(3)的信号以及信号收集系统(1)的信号控制汽车行驶系统(4)使车体(0)沿着卫星导航系统(3)规划的路线行驶,所述控制系统(2)设有通信装置,不同车体(0)的控制系统(2)通过通信装置通信连接。

【技术特征摘要】
1.封闭型道路的车队自动驾驶控制系统,其特征在于:包括多辆车体(0),每辆车体(0)上分别设有信号收集系统(1)、控制系统(2)、卫星导航系统(3)和汽车行驶系统(4),所述信号收集系统(1)与控制系统(2)电连接、卫星导航系统(3)与控制系统(2)电连接、控制系统(2)与汽车行驶系统(4)电连接,所述汽车行驶系统(4)控制车体(0)各驾驶装置;所述控制系统(2)根据卫星导航系统(3)的信号以及信号收集系统(1)的信号控制汽车行驶系统(4)使车体(0)沿着卫星导航系统(3)规划的路线行驶,所述控制系统(2)设有通信装置,不同车体(0)的控制系统(2)通过通信装置通信连接。2.如权利要求1所述的封闭型道路的车队自动驾驶控制系统,其特征在于:所述信号收集系统(2)包括雷达装置(11)、摄像装置(12)和卫星定位装置(13);所述雷达装置(11)包括左雷达装置(111)和右雷达装置(112),所述摄像装置(12)包括车前摄像装置(14)、侧方摄像装置(15)和标牌摄像装置(16),所述卫星定位装置(13)为卫星导航系统(3)的卫星定位装置。3.如权利要求2所述的封闭型道路的车队自动驾驶控制系统,其特征在于:所述左雷达装置(111)设于车体(0)的左侧、所述右雷达装置(112)设于车体(0)的右侧,所述左雷达装置(111)和右雷达装置(112)均设有多个,分别依次分布于车体(0)的车身两侧,分别向车体(0)的两侧发出和收集雷达信号;所述车前摄像装置(14)和标牌摄像装置(16)分别设于车体(0)的车顶(90)的前侧,并且车前摄像装置(14)位于车体(0)的对称立面上、车前摄像装置(14)的摄像视野为车体(0)的正前方,标牌摄像装置(16)的摄像视野为车体(0)右前侧的上方,所述侧放摄像装置(15)包括左摄像装置(17)和右摄像装置(18),并分别设于车体(0)两侧的后视镜(80)上。4.如权利要求1所述的封闭型道路的车队自动驾驶控制系统,其特征在于:所述汽车行驶系统(4)包括速度执行系统(41)和换道执行系统(42),所述速度执行系统(41)控制车体(0)的速度,所述换道执行系统控制车体(0)的方向。5.利用如权利要求1~4其中任意一项所述的封闭型道路的车队自动驾驶控制系统的自动驾驶方法,其特征在于包括以下步骤:1)分别将每辆车体(0)的卫星导航系统(3)设定为同一导航目的地,各车体(0)的卫星导航系统(3)分别计算距离目的地剩余路程,将多辆车体(0)中剩余路程距最小的车体(0)作为领头车,领头车根据导航线路驶向目的地;其余车辆作为跟随车,并且每辆跟随车以剩余路程较小、并且与该跟随车的剩余路程差值最小的车体(0)作为目标车,跟随车的卫星导航系统(3)以该跟随车的目标车作为跟随目标;2)各车体(0)在正常行驶过程中,车体(0)的车前摄像装置(14)的摄像视野内,该车体(0)的左侧与左侧最接近的车道线之间的距离等于该车体(0)的右侧与右侧最接近的车道线之间的距离;3)领头车在行驶过程中,车体(0)的正常车速低于或等于卫星导航系统(3)中所提示的该路段最高限速,跟随车的车体(0)的控制系统(2)主动控制速度执行系统(41)控制速度,使跟随车与目标车之间保持安全车距,相邻两车体(0)之间的安全车距小于等于500米;4)当车体(0)在行驶过程中,车体(0)的车前摄像装置(14)的摄像视野内没有除领头车和跟随车之外的其它车辆的时候,车体(0)的控制系统(2)控制领头车行驶于最右侧车道,并且车体(0)的正常车速在低于该路段最高限速20公里每小时至该路段最高限速的范围内,跟随车的控制系统(2)控制跟随车的车速与该跟随车的目标车的车速一致,并且相邻两车体(0)之间保持安全车距;5)当车体(0)在行驶过程中,车体(0)的车前摄像装置(14)的摄像视野内有除领头车和跟随车之外的其它车辆的时候,如果该其他它车辆的车速低于该车体(0)的车速,并且当该车体(0)距离...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴鼎新宋皓晨黄凯
申请(专利权)人:淮阴工学院
类型:发明
国别省市:江苏,32

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