一种基于车路协同的安全跟车距离控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于车路协同的安全跟车距离控制系统，包括：与车辆ECU通讯连接的车载GPS模块，多个间隔地设置在路侧的路侧单元，与所述路侧单元通讯连接的边缘工控机，通过速度传感器和车载GPS模块采集车辆速度并进行融合，将融合速度发送给边缘工控机，通过计算得到安全跟车距离并发送给后车的ECU，当不满足安全跟车行驶时，使智能车辆ACC系统介入以降低行驶速度。本发明专利技术还公开了其控制方法。本发明专利技术能保障智能车辆在跟驰状态下安全行驶，避免了因前车紧急制动而发生的交通事故，且大大降低了智能车辆的硬件成本及计算成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于车路协同的安全跟车距离控制系统及控制方法
本申请涉及无人驾驶
，尤其涉及一种基于车路协同的智能车辆跟驰状态下的安全跟车距离控制系统及控制方法。
技术介绍
随着车联网、5G、车路协同等技术的发展，无人驾驶领域受到越来越多的关注。虽然无人驾驶汽车行业发展迅速，但是，当前无人驾驶的技术路线主要依赖汽车设备自身的传感与决策，车内放置有庞大的计算系统，并且造价昂贵，但依然无法完美满足自动驾驶的各项需求，尤其是对安全上的需求。例如当前车在行驶过程中紧急刹车时，若智能车辆没有与前车保持合理的安全距离，很容易造成交通事故。车路协同技术发展迅速，安装于车辆上的车载单元(OnBoardUnit，简称OBU)和布设于路侧的路侧单元(RoadSideUnit，简称RSU)，正被逐步用于车速监控、道路突发事故等领域。中国专利技术专利公开号CN110349423A公布了一种基于车路协同的路侧系统，包括：设置于道路上的摄像装置、边缘计算工控机和边缘计算工作站，该技术方案可以得到道路上更加全面准确的交通路况信息，以便可以及时提供给车辆辅助信息，提高交通安本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于车路协同的安全跟车距离控制系统，其特征在于：包括路侧单元、边缘工控机和智能车辆上的ECU、车载GPS模块、ACC系统、毫米波雷达装置以及车辆自带的速度传感器，/n所述车载GPS模块用于采集智能车辆的速度，设该速度为第一速度；/n所述速度传感器用于与所述车载GPS模块同步采集智能车辆的速度，设该速度为第二速度，/n所述ECU用于将所述第一速度和第二速度进行融合，作为该智能车辆的融合速度；/n所述毫米波雷达装置安装在智能车辆的最前端，用于实时采集与前车的跟车距离，并在智能车辆进入所述路侧单元的监测范围内时触发所述ECU向路侧单元发送所述融合速度；/n所述路侧单元在道路沿线间隔设置多个，...

【技术特征摘要】
1.一种基于车路协同的安全跟车距离控制系统，其特征在于：包括路侧单元、边缘工控机和智能车辆上的ECU、车载GPS模块、ACC系统、毫米波雷达装置以及车辆自带的速度传感器，
所述车载GPS模块用于采集智能车辆的速度，设该速度为第一速度；
所述速度传感器用于与所述车载GPS模块同步采集智能车辆的速度，设该速度为第二速度，
所述ECU用于将所述第一速度和第二速度进行融合，作为该智能车辆的融合速度；
所述毫米波雷达装置安装在智能车辆的最前端，用于实时采集与前车的跟车距离，并在智能车辆进入所述路侧单元的监测范围内时触发所述ECU向路侧单元发送所述融合速度；
所述路侧单元在道路沿线间隔设置多个，在道路同一侧，至少每两个路侧单元与一台边缘工控机通信连接；所述路侧单元用于接收本车道智能车辆的ECU发送的融合速度并将该融合速度发送给所述边缘工控机；
所述边缘工控机用于根据接收到的融合速度的时间确定智能车辆的前后顺序，根据前、后两智能车辆的跟驰状态计算前、后两智能车辆的安全跟车距离，并将该安全跟车距离发送给所述路侧单元；
所述路侧单元将接收到的安全跟车距离发送给位于后面的智能车辆的ECU，该ECU将所述毫米波雷达采集到的跟车距离与所述安全跟车距离进行对比，若跟车距离≥安全跟车距离，则智能车辆继续行驶；若跟车距离小于所述安全跟车距离，则通过切入所述ACC系统使车辆降速至跟车距离≥安全距离。


2.根据权利要求1所述的安全跟车距离控制系统，其特征在于：所述融合速度由所述第一速度与所述第二速度按不同权重进行融合而得到，其计算公式为：
v＝α·v′+β·v″；
其中，
v′为第一速度，km/h；
v″为第二速度，km/h；
α、β为权重。


3.根据权利要求2所述的安全跟车距离控制系统，其特征在于：
当所述GPS模块正常使用时，所述权重α取0.5，所述权重β取0.5；
当GPS模块无法正常使用时，所述权重α取0，所述权重β取1。


4.根据权利要求3所述的安全跟车距离控制系统，其特征在于：所述边缘工控机在进行安全距离计算前，先将采集到的速度进行单位换算，由km/h换算为m/s。


5.根据权利要求4所述的安全跟车距离控制系统，其特征在于：当v1<v2时，安全跟车距离计算公式为：



其中，
最大制动加速度：amax＝μg
μ——路面附着系数；
g——重力加速度；
v1——前车融合速度(m/s)；
v2——后车融合速度(m/s)；
t1——驾驶员反应时间(s)；
t2——制动力增长时间(s)。


6.根据权利要求4所述的安全跟车距离控制系统，其特征在于：当v1＝v2时，安全跟车距离计算公式为：
S＝v2t1+(3v2/22.5)/(...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡乐媛，关志伟，刘晓锋，杜峰，张朝勇，李俊凯，郑国财，张建强，史星彦，吴迪，蔡一杰，
申请(专利权)人：天津职业技术师范大学中国职业培训指导教师进修中心，
类型：发明
国别省市：天津;12