一种智能网联车的车载单元制造技术

本发明专利技术公开了一种智能网联车的车载单元，包括：车辆运动状态参数采集单元；车辆运行环境参数采集单元；多模式的通信单元；定位单元，用于车辆定位；智能网关单元；车辆运行控制单元。本发明专利技术有助于基于智能网连交通(CAVH)系统的车辆操作和控制。本发明专利技术的车载单元为车辆提供单独定制的信息和车辆的实时控制指令，以完成诸如汽车跟随，车道变换，路线引导等驾驶任务。本发明专利技术的车载单元还实现了高速公路和城市干道的运输操作和管理服务。

An on-board unit of intelligent network connected vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种智能网联车的车载单元
本技术涉及一种车载单元(OBU)，为自动车辆(CAV)提供交通管理，运营作以及车辆控制，并且其与智能道路基础设施系统(IRIS)相互协调，更具体地，涉及一种用于通过向个别车辆发送自动车辆驾驶的定制的，通过给每个车辆发送详细的具有时间敏感的控制指令和交通信息来控制CAV，例如车辆跟随，车道变换，路线引导和其他相关信息。
技术介绍
配备车载单元(OBU)的车辆，具备感知驾驶周边环境并在不用驾驶员控制或少量驾驶员控制的情况下实现巡航的车辆，正在开发中。目前，这些车辆正在进行实验测试，而不是广泛的应用于商业用途。现有方法需要昂贵且复杂的机载系统，使得广泛实施成为实质性挑战。例如，美国专利No.7,421,334提供了一种车载智能车辆系统，包括用于收集数据的传感器组件和用于处理数据的数据处理器组件用来处理当前发生的至少一个事件。另外一个美国专利No.7,554,435描述了一种车辆车载单元，可以与其他车辆通信以警告驾驶员前方车辆中的潜在制动情况。然而，现有技术是有限的，因为现有的OBU仅与其他车辆或基础设施通信。此外，这些传统技术为自动驾驶车辆系统设计的，而不是为自动车辆高速公路系统所设计的技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种智能网联车的车载单元，能够应用于自动车辆高速公路系统。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种智能网联车的车载单元，包括：车辆运动状态参数采集单元，用于采集车辆运动状态参数；车辆运行环境参数采集单元，用于采集车辆运行环境参数；多模式的通信单元，用于各单元之间、以及车载单元与外界进行通信；定位单元，用于车辆定位；智能网关单元，用于连接不同的外接设备以实现相应的功能；车辆运行控制单元，用于控制车辆运行。所述车载单元能够给智能网联车提供如下功能：感知、预测、规划、决策和控制。所述车载单元包含一个电力供给模块或是能够从其他电力供给模块处获得能量。所述车载单元提供如下智能化水平：弱智能化水平：所述车载单元从路侧单元获得数据；所述车载单元向车辆传输数据作为车辆控制的输入；所述车载单元作为一个信息中转站；强智能化水平：所述车载单元感知车辆驾驶环境，所述车载单元从其他系统、模块和/或智能网连交通(CAVH)系统的部件获得数据；所述车载单元处理驾驶环境数据和/或从其他系统、模块和/或智能网连交通(CAVH)系统部件获得的数据；其中，其他系统包括路侧系统，云控平台，其他公开的交通信息/车辆信息共享平台，模块包括感知模块，预测模块，决策模块，控制模块；所述车载单元向车辆传输数据以控制车辆；超级智能化水平；所述车载单元为数据处理积极寻求数据和/或调动资源。所述多模式的通信单元包括以下一个或多个部件：一个用于基础设施和车辆之间通信的部件；该部件利用专用短程通信(DSRC)、WiFi、4G、5G、蓝牙和/或卫星通信完成通信过程；一个用于基础设施和基础设施之间通信的部件，该部件利用专用短程通信(DSRC)、WiFi、4G、5G、蓝牙和/或高速网络完成通信过程；该部件与车载单元通信并提供由基础设施采集的信息，所述信息用于车辆控制；所述基础设施是一个智能道路基础设施系统(IRIS)；一个用于车车通信的部件，该部件利用专用短程通信(DSRC)、WiFi、4G、5G、和/或蓝牙完成通信过程；一个用于车辆和基础设施之间通信的部件，该部件利用专用短程通信(DSRC)、WiFi、4G、5G、和/或蓝牙完成通信过程；该部件将车辆采集的信息发送给路侧单元、智能道路基础设施系统(IRIS)、周边区域的人和/或其他车辆。所述车辆运行环境参数采集单元包括以下一个或多个设备：微观层环境感知设备，包含一套摄像机、长距离/短距离微波雷达、超声波雷达和/或惯性测量单元；中观层路侧感知设备，包含路侧单元上的传感器，一套摄像机、长距离/短距离微波雷达和/或激光雷达；车载感知设备和/或车辆CAN总线接口模块，其中，车载感知设备包括一个摄像机或接口。所述车辆运行环境参数采集单元实现以下功能：微观层环境感知和目标检测，微观层环境感知和目标检测包括检测运行环境中的物体；中观层环境感知和目标检测，中观层环境感知和目标检测帮助提升运行环境中的物体检测的精度；宏观层信息采集，宏观层信息采集主要采集事件信息数据，包含交通状态数据和/或极端天气情况数据；其中，事件信息数据由交通运营中心(TOC)和智能网连交通(CAVH)系统采集，并传输给车载单元。所述车辆运动状态参数采集单元采集基于车辆的数据，包括：标准化的基本安全信息(BSM)数据，包括：描述车辆尺寸，位置，速度，航向，加速度和制动系统状态的数据；一组数据元素，该数据元素的状态是变化的；车辆乘员数据；车辆乘员的状态信息。所述定位单元使用高清晰度地图来定位车辆。所述车辆运行控制单元具有执行预测的功能，在微观，中观和/或宏观水平上执行预测；包括：预测车辆行为，包括预测汽车跟随，超车和车道变换；预测车辆行为是基于由包括所述车载单元的车辆收集的数据；其中预测车辆行为包括根据路侧单元收集和/或预测的环境数据修改预测；从路侧单元接收道路环境信息，其中道路环境信息包括道路网络交通状况，道路障碍和/或天气信息从路侧单元接收车辆行为预测数据，其中，所述路侧单元预测单个车辆，车辆流量和环境信息的行为；所述路侧单元根据离线车辆数据，在线速度数据，发动机转速数据，行驶距离和/或由所述车载单元(OBU)收集和预测的信息来修改预测结果。所述车辆运行控制单元具有执行决策制定的功能，包括：选择路线，包括在微观，中观和/或宏观尺度上做出路线选择决定；决定跟随车辆和/或改变车道；接收由包括所述车载单元的车辆和由路侧单元发送的数据收集的输入数据；选择路线或路径；优化路线；接收由路侧单元发送的数据并基于车辆状态信息实时调整该数据。所述车辆运行控制单元具有执行车辆控制的功能，包括：提供感测，预测和决策的组件通信；以微观，中观和/或宏观尺度控制车辆；控制车道位置，控制车辆速度，控制车辆方向，和/或控制车辆转弯和升高；其中，控制车道位置包括保持车道位置或改变车道；从路侧单元接收指令和/或数据，使用来自路侧单元的指令和/或数据调整车道位置，调整车辆速度，调整车辆方向和/或调整车辆转弯和高度，其中来自路侧单元的所述指令和/或数据包括描述系统边界，车辆排和/或工作区的信息，所述指令和/或数据包括用于车载单元的控制指令，并且车载单元根据所述控制指令控制车辆；车载单元根据信号优先级调整车辆控制。所述车辆运行控制单元包括通用处理器和专用处理器；其中所述通用处理器是中央处理单元，所述专用处理器是图形处理单元。所述车载单元还包括计算子系统，用于：处理通用处理器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能网联车的车载单元，其特征在于：包括：/n车辆运动状态参数采集单元，用于采集车辆运动状态参数；/n车辆运行环境参数采集单元，用于采集车辆运行环境参数；/n多模式的通信单元，用于各单元之间、以及车载单元与外界进行通信；/n定位单元，用于车辆定位；/n智能网关单元，用于连接不同的外接设备以实现相应的功能；/n车辆运行控制单元，用于控制车辆运行。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能网联车的车载单元，其特征在于：包括：
车辆运动状态参数采集单元，用于采集车辆运动状态参数；
车辆运行环境参数采集单元，用于采集车辆运行环境参数；
多模式的通信单元，用于各单元之间、以及车载单元与外界进行通信；
定位单元，用于车辆定位；
智能网关单元，用于连接不同的外接设备以实现相应的功能；
车辆运行控制单元，用于控制车辆运行。


2.根据权利要求1所述的智能网联车的车载单元，其特征在于：所述车载单元能够给智能网联车提供如下功能：感知、预测、规划、决策和控制。


3.根据权利要求1所述的智能网联车的车载单元，其特征在于：所述车载单元包含一个电力供给模块或是能够从其他电力供给模块处获得能量。


4.根据权利要求1所述的智能网联车的车载单元，其特征在于：所述车载单元提供如下智能化水平：
弱智能化水平：所述车载单元从路侧单元获得数据；所述车载单元向车辆传输数据作为车辆控制的输入；所述车载单元作为一个信息中转站；
强智能化水平：所述车载单元感知车辆驾驶环境，所述车载单元从其他系统、模块和/或智能网连交通系统的部件获得数据；所述车载单元处理驾驶环境数据和/或从其他系统、模块和/或智能网连交通系统部件获得的数据；其中，其他系统包括路侧系统，云控平台，其他公开的交通信息/车辆信息共享平台，模块包括感知模块，预测模块，决策模块，控制模块；所述车载单元向车辆传输数据以控制车辆；
超级智能化水平；所述车载单元为数据处理积极寻求数据和/或调动资源。


5.根据权利要求1所述的智能网联车的车载单元，其特征在于：所述多模式的通信单元包括以下一个或多个部件：
一个用于基础设施和车辆之间通信的部件；该部件利用专用短程通信、WiFi、4G、5G、蓝牙和/或卫星通信完成通信过程；
一个用于基础设施和基础设施之间通信的部件，该部件利用专用短程通信、WiFi、4G、5G、蓝牙和/或高速网络完成通信过程；该部件与车载单元通信并提供由基础设施采集的信息，所述信息用于车辆控制；所述基础设施是一个智能道路基础设施系统；
一个用于车车通信的部件，该部件利用专用短程通信、WiFi、4G、5G、和/或蓝牙完成通信过程；
一个用于车辆和基础设施之间通信的部件，该部件利用专用短程通信、WiFi、4G、5G、和/或蓝牙完成通信过程；该部件将车辆采集的信息发送给路侧单元、智能道路基础设施系统、周边区域的人和/或其他车辆。


6.根据权利要求1所述的智能网联车的车载单元，其特征在于：所述车辆运行环境参数采集单元包括以下一个或多个设备：
微观层环境感知设备，包含一套摄像机、长距离/短距离微波雷达、超声波雷达和/或惯性测量单元；
中观层路侧感知设备，包含路侧单元上的传感器，一套摄像机、长距离/短距离微波雷达和/或激光雷达；
车载感知设备和/或车辆CAN总线接口模块，其中，车载感知设备包括一个摄像机或接口。


7.根据权利要求1或6所述的智能网联车的车载单元，其特征在于：所述车辆运行环境参数采集单元实现以下功能：
微观层环境感知和目标检测，微观层环境感知和目标检测包括检测运行环境中的物体；
中观层环境感知和目标检测，中观层环境感知和目标检测帮助提升运行环境中的物体检测的精度；
宏观层信息采集，宏观层信息采集主要采集事件信息数据，包含交通状态数据和/或极端天气情况数据；其中，事件信息数据由交通运营中心和智能网连交通系统采集，并传输给车载单元。


8.根据权利要求1所述的智能网联车的车载单元，其特征在于：所述车辆运动状态参数采集单元采集基于车辆的数据，包括：
标准化的基本安全信息数据，包括：描述车辆尺寸，位置，速度，航向，加速度和制动系统状态的数据；
一组数据元素，该数据元素的状态是变化的；
车辆乘员数据；
车辆乘员的状态信息，包括：身体姿势，眼球移动，眼皮，体温，声音，手势。


9.根据权利要求1所述的智能网联车的车载单元，其特征在于：所述定位单元使用高清晰度地图来定位车辆。


10.根据权利要求1所述的智能网联车的车载单元，其特征在于：所述车辆运行控制单元具有执行预测的功能，在微观，中观和/或宏观水平上执行预测；包括：
预测车辆行为，包括预测汽车跟随，超车和车道变换；预测车辆行为是基于由包括所述车载单元的车辆收集的数据；其中预测车辆行为包括根据路侧单元收集和/或预测的环境数据修改预测；
从路侧单元接收道路环境信息，其中道路环境信息包括道路网络交通状况，道路障碍和/或天气信息
从路侧单元接收车辆行为预测数据，其中，所述路侧单元预测单个车辆，车辆流量和环境信息的行为；所述路侧单元根据离线车辆数据，在线速度数据，发动机转速数据，行驶距离和/或由所述车载单元收集和预测的信息来修改预测结果。


11.根据权利要求1所述的智能网联车的车载单元，其特征在于：所述车辆运行控制单元具有执行决策制定的功能，包括：
选择路线，包括在微观，中观和/或宏观尺度上做出路线选择决定；
决定跟随车辆和/或改变车道；
接收由包括所述车载单元的车辆和由路侧单元发送的数据收集的输入数据；
选择路线或路径；
优化路线；
接收由路侧单元发送的数据并基于车辆状态信息实时调整该数据。


12.根据权利要求1所述的智能网联车的车载单元，其特征在于：所述车辆运行控制单元具有执行车辆控制的功能，包括：
提供感测，预测和决策的组件通信；
以微观，中观和/或宏观尺度控制车辆；
控制车道位置，控制车辆速度，控制车辆方向，和/或控制车辆转弯和升高；其中，控制车道位置包括保持车道位置或改变车道；从路侧单元接收指令和/或数据，使用来自路侧单元的指令和/或数据调整车道位置，调整车辆速度，调整车辆方向和/或调整车辆转弯和高度，其中来自路侧单元的所述指令和/或数据包括描述系统边界，车辆排和/或工作区的信息，所述指令和/或数据包括用于车载单元的控制指令，并且车载单元根据所述控制指令控制车辆；车载单元根据信号优先级调整车辆控制。


13.根据权利要求1、10-12任一所述的智能网联车的车载单元，其特征在于：所述车辆运行控制单元包括通用处理器和专用处理器；其中所述通用处理器是中央处理单元，所述专用处理器是图形处理单元。


14.根据权利要求13所述的智能网联车的车载单元，其特征在于：所述车...

【专利技术属性】
技术研发人员：李深，冉斌，张震，谭华春，程阳，赵克刚，陈志军，陈天怡，董硕煊，石昆松，叶林辉，李琴，李林超，徐凌慧，万霞，陈晓轩，顾海燕，
申请(专利权)人：南京锦和佳鑫信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32