一种考虑智能车群流量的智能驾驶车辆主动换道系统技术方案

本发明专利技术涉及一种考虑智能车群流量的智能驾驶车辆主动换道系统，换道系统包括摄像头、雷达、轮速传感器、IMU组件、通信模块、GNSS模块、ECU模块、HMI模块及运动执行模块；换道综合决策方法包括：获取本车辆以及环境车辆的运动信息、道路基本信息、判断换道的运动增益、计算对应的纵向最小安全距离、判断换道行为是否对车流量造成较大影响等步骤，本发明专利技术在传统的最小安全距离模型的基础上，分别在直道和弯道等不同道路情况下，考虑道路曲率对最小安全距离模型的影响，综合考虑换道行为对目标车道车流量的影响，建立了换道系统和综合决策模型，为智能网联汽车在换道时提供切实可行的决策依据，最终得到更全面、更经济以及更高效的综合换道控制方法。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑智能车群流量的智能驾驶车辆主动换道系统
本专利技术涉及一种考虑智能车群流量的智能驾驶车辆主动换道系统，特别涉及一种用于智能车群的主动换道决策系统及换道综合决策方法。
技术介绍
随着云计算、大数据、物联网等信息通信技术的飞速发展，如今我们已经步入了万物互联的互联网时代，以5G为代表的新兴通信技术正在与各行各业进行融合，不断推动着社会的发展变革。汽车产业作为传统制造业之一，也在不断朝着“智能制造”与“互联网+”的方向转型升级。智能网联汽车ICV(IntelligentConnectedVehicle)是汽车智能化技术与网联技术的结合产物，其中网联技术使得智能汽车在环境感知、行为决策等多个方面突破了自车搭载的传感器传感能力的限制，达到了人、车、路、云等在车辆行驶过程中信息交互共享的目的，从而为车辆在节能、安全、高效等方面带来了较大的提升。换道是交通中经常出现的驾驶行为，当车流量较小时，合理的换道行为有助于车辆获得更高的行驶速度；而当车流量较大时，换道行为可能严重影响车流的行驶速度，降低道路通行能力，不合理的换道行为甚至可能造成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑智能车群流量的智能驾驶车辆主动换道系统，其特征在于，包括摄像头、雷达、轮速传感器、IMU组件、通信模块、GNSS模块、ECU模块、HMI模块及运动执行模块；所述的摄像头、雷达、轮速传感器、IMU组件、通信模块、GNSS模块、HMI模块及运动执行模块均安置于车体上，通过车上的CAN总线与ECU模块连接，实现相互之间的数据传递；所述的摄像头至少包括5个单目摄像头，分别设在自车车身前侧、后侧、左侧和右侧中部及车顶中部的位置；所述的雷达至少包括4个激光雷达和6个短距离毫米波雷达，分别位于车辆的左前、左后、右前、右后角的位置；所述的毫米波雷达分别位于车身左右两侧的前、中、后部；所述的IMU组...

【技术特征摘要】
1.一种考虑智能车群流量的智能驾驶车辆主动换道系统，其特征在于，包括摄像头、雷达、轮速传感器、IMU组件、通信模块、GNSS模块、ECU模块、HMI模块及运动执行模块；所述的摄像头、雷达、轮速传感器、IMU组件、通信模块、GNSS模块、HMI模块及运动执行模块均安置于车体上，通过车上的CAN总线与ECU模块连接，实现相互之间的数据传递；所述的摄像头至少包括5个单目摄像头，分别设在自车车身前侧、后侧、左侧和右侧中部及车顶中部的位置；所述的雷达至少包括4个激光雷达和6个短距离毫米波雷达，分别位于车辆的左前、左后、右前、右后角的位置；所述的毫米波雷达分别位于车身左右两侧的前、中、后部；所述的IMU组件用来测量车辆的角速度、加速度、偏航角及海拔高度；所述的GNSS模块用来提供车辆当前的经纬度及海拔高度；ECU模块将求得的运动信息转化为控制信号，控制运动执行模块中的驱动执行模块、制动执行模块与转向执行模块执行对应操作。


2.根据权利要求1所述的一种考虑智能车群流量的智能驾驶车辆主动换道系统，其特征在于，所述的智能车群为一组具有相同或相近目的地的智能网联汽车；所述的智能网联汽车的通信模块使用LTE-V2X技术实现车与车、车与基础设施的信息交互，所述的车与车的信息交互使用LTE-V-direct技术；所述的车与基础设施的信息交互使用LTE-V-cell技术；所述的交互信息包括认证类信息、上传类信息与下发类信息。


3.根据权利要求1所述的一种考虑智能车群流量的智能驾驶车辆主动换道系统，其特征在于，所述的HMI模块包括用户需求输入模块与车辆信息反馈模块，所述的用户需求输入模块包括主动输入模块与智能感知模块，所述的主动输入模块为驾驶员通过触觉、语音、体感等方式将自己需求输入给车辆；所述的智能感知模块包括车辆通过嗅觉感知、生物感知等方式感知车内的空气状况、用户的心理、情绪变化等信息，智能感知用户的需求；所述的车辆信息反馈模块为车辆通过视觉、语音、触觉等方式将车辆当前及未来一段时间的运行状态告知用户。


4.根据权利要求1所述的一种考虑智能车群流量的智能驾驶车辆主动换道系统，其特征在于，所述的ECU模块包括自车基本信息模块、高精度电子地图模块、导航模块、存储器与运动决策模块，自车基本信息模块、高精度电子地图模块、导航模块与运动决策模块分别与存储器相连；自车基本信息模块与高精度电子地图模块分别与导航模块相连；导航模块与运动决策模块相连；所述的自车基本信息模块包括静态信息模块与动态信息模块；所述的高精度电子地图模块包括基本地图模块、区域地图模块与实时动态地图模块；所述的导航模块包括全局路线绘制模块与局部路线绘制模块；所述的运动决策模块包括运动分解模块与反馈调节模块。


5.根据权利要求1所述的一种考虑智能车群流量的智能驾驶车辆主动换道系统，其特征在于，所述的局部路线绘制模块包括行为决策模块与轨迹绘制模块，所述的行为决策模块包括运动增益判定模块、安全性判定模块与环境影响判定模块，根据当前道路的通行状况，判断换道行为的安全性及合理性，做出换道或车道保持的行为决策，所述的轨迹绘制模块根据行为决策模块做出的决策，绘制出一条满足行为要求的运动轨迹。


6.根据权利要求1所述的一种考虑智能车群流量的智能驾驶车辆主动换道系统，其特征在于，所述的运动分解模块根据轨迹绘制模块绘制的运动轨迹，分解为每一时刻车辆沿纵向与侧向的速度与加速度，并将其传递给运动执行模块，完成相应的运动操作，所述的反馈调节模块根据当前运动状态与预期运动状态的差值，完成下一时刻运动状态的调整。


7.一种考虑智能车群流量的智能驾驶车辆主动换道系统，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：获取自车及相邻车道车辆的运动信息，及自车与相邻车道车辆相对位置信息，运动信息包括自车及相邻车道车辆当前的车速及加速度信息，相对位置信息包括邻道车辆与自车在纵向和横向上的相对位置关系；
步骤2：根据步骤1获取的相应信息，判断换道行为能否为自车带来更好的运行效益，并确定目标车道：
将自车与相邻车道车辆的运动信息进行比较，若相邻车道车辆的平均车速及加速度显著高于自车，则产生换道意图，否则继续车道保持；
所述的确定目标车道的过...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭崇，罗水平，李潇江，于欣彤，王嘉伟，张垚，初亮，郭建华，许楠，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22