一种车辆协作式编队行驶方法及系统技术方案

技术编号:17469004 阅读:58 留言:0更新日期:2018-03-15 06:02
本发明专利技术属于车辆网联式自动驾驶领域,公开了一种车辆协作式编队行驶方法及系统,通过捕获车辆感知信息和车辆的绝对位置信息,进行感知融合、路径规划、决策控制;并整合车辆道路环境信息,实现车辆的编队车辆汇聚、跟驰、退出、停车和协作式换道协同驾驶策略。本发明专利技术使用5G方式实现各模块的连接及模块间直接通信,同时加装视觉和毫米波雷达等低成本车载传感器,将感知融合、路径规划、决策控制集成到同一软件架构下,整合车辆道路环境信息,通过高精度控制器实现可靠的车辆编队行驶功能。系统符合网联式车辆编队行驶的发展趋势,高度模块化,易于功能拓展,去中心化的跟驰策略可以减少网络通信不确定性的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆协作式编队行驶方法及系统
本专利技术属于车辆网联式自动驾驶领域,尤其涉及一种车辆协作式编队行驶方法及系统。
技术介绍
智能网联汽车是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现车与X(人、车、路、云端等)智能信息交换、共享,具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能,可实现“安全、高效、舒适、节能”行驶,并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。汽车智能化可分为驾驶辅助(DA)、部分自动驾驶(PA)、有条件自动驾驶(CA)、高度自动驾驶(HA)、完全自动驾驶(FA)五个等级。网联化可分为网联辅助信息交互、网联协同感知、网联协同决策与控制三个等级。随着车辆通信和计算技术愈来愈成熟,智能车路系统车队控制技术研究成为热点。智能车路系统将车辆组成一列或多列具有共同速度,小车间距的车队,有效地减少了由人为因素所致的交通事故,加强交通安全性;同时,可减少汽车尾气排放和环境污染。当前国际主流的车队协同驾驶系统结构包含网络层、链接层、协调层、控制层和物理层,协同驾驶策略主要包括编队车辆汇聚、跟驰、退出、停车和协作式换道,由于道路环境和通信环境的不确定性,根据其发送本文档来自技高网...
一种车辆协作式编队行驶方法及系统

【技术保护点】
一种车辆协作式编队行驶方法,其特征在于,所述车辆协作式编队行驶方法通过捕获车辆感知信息和车辆的绝对位置信息,进行感知融合、路径规划、决策控制;并整合车辆道路环境信息,实现车辆的编队车辆汇聚、跟驰、退出、停车和协作式换道协同驾驶策略。

【技术特征摘要】
1.一种车辆协作式编队行驶方法,其特征在于,所述车辆协作式编队行驶方法通过捕获车辆感知信息和车辆的绝对位置信息,进行感知融合、路径规划、决策控制;并整合车辆道路环境信息,实现车辆的编队车辆汇聚、跟驰、退出、停车和协作式换道协同驾驶策略。2.如权利要求1所述的车辆协作式编队行驶方法,其特征在于,所述车辆协作式编队行驶方法具体包括:步骤一,使用专用实验网络,搭建网络层架构,采用5G方式实现网络层的中心服务单元CSU、路侧单元RSU、车载单元OBU直接通信;步骤二,使用车载传感器及高精度地图,采集车辆定位模块信息;步骤三,使用协调层的人机交互模块HMI选择编队行驶终点,利用中心服务单元CSU下发全局规划路径,由路侧单元RSU透传给车载单元OBU后解算局部规划路径;步骤四,使用协调层的人机交互模块HMI创建编队;步骤五,创建编队完成后向控制层下发编队指令;根据车辆汇聚、车辆跟驰、退出编队、编队停车、协作式换道的编队状态填充控制字段实现实时控制;步骤六:控制层的控制器根据车载传感器获得的前车状态信息,进行速度控制,完成车辆汇聚;步骤七,车辆汇聚达到目标距离时进入车辆跟驰状态;步骤八,车辆中途退出编队时,进入编队车辆退出状态;步骤九,编队到达全局规划重点前,进入编队车辆停车状态。3.如权利要求2所述的车辆协作式编队行驶方法,其特征在于,步骤一中,所述车载单元OBU通过无线网络与无线路由器通信;所述无线路由器通过以太网分别与中心服务单元CSU、路侧单元RSU通信;步骤二具体包括:加装包括感知模块的车载传感器;所述感知模块包括视觉和毫米波雷达传感器;加装包括GPS\惯导和高精度地图的定位模块,所述GPS\惯导用于接收GPS信号和车载传感器信号,解算出自车的绝对位置信息;加装车载控制器,所述车载控制分别通过CAN总线和以太网获取感知模块和定位模块的通信数据,并与网络层进行交互,同时获取路侧系统提供的交通信息,形成链接层。4.如权利要求2所述的车辆协作式编队行驶方法,其特征在于,步骤三具体包括:在协调层,通过人机交互界面HMI选择引导车辆编队行驶目的地,上报至网络层后,中心服务单元CSU作全局路径规划,并向引导车辆下发高精度地图脚本定义路径,车载单元OBU获得路径规划关键点列表后,以当前起点作重规划,每隔1m增加生成一条道路平滑中心线,最终得到包含关键点在内的局部路径规划,由车辆的控制层调用。5.如权利要求2所述的车辆协作式编队行驶方法,其特征在于,步骤四具体包括:引导车辆在人机交互界面HMI选择中,加入编队的车辆ID,通过网络通信发送创建编队请求,同一车道线内的车辆接受请求后,通过车载单元OBU解算自身位置信息,通过车载传感器获取的车辆行...

【专利技术属性】
技术研发人员:周海鹰朱政泽张友兵周奎龚家元王思山毕栋彭强彭彬兰建平付勇智王文燕
申请(专利权)人:湖北汽车工业学院
类型:发明
国别省市:湖北,42

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