用于智能车辆自动驾驶的车路协同系统及其协同控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于智能车辆自动驾驶的车路协同系统及协同控制方法，该系统通过在道路两侧沿线按区域布设路侧端设备，并与道路上行驶的具备自动驾驶功能的车辆直接通信，可以利用低等级自动驾驶车辆的现有硬件配置实现更高质量的自动驾驶体验，由于路侧端设备布设后可以为道路上行驶的大部分智能车辆提供道路交通和车辆引导数据支持，从而在保证高质量的自动驾驶体验的同时，尽可能的降低自动驾驶车辆的投入成本和设计难度。该方法通过道路沿线两侧合理布设路侧端设备，可以在现有低等级智能车辆硬件基础上，实现更加高质量自动驾驶目标，该方法不仅易于实现，投入成本也相对较低，更能满足自动驾驶技术的大范围推广应用的需求。

【技术实现步骤摘要】
用于智能车辆自动驾驶的车路协同系统及其协同控制方法
本专利技术涉及自动驾驶及智能交通
，更具体的说是涉及一种用于智能车辆自动驾驶的车路协同系统及其协同控制方法。
技术介绍
目前，随着自动驾驶技术的不断推进，越来越多的车辆具备了驾驶辅助功能，但是，由于现有的辅助驾驶功能一般是由车端感应周围路况环境实现，比如L2/L3等级的智能车辆，由于路端没有相关的辅助感知设备，仅仅靠车辆自身感知外界环境，需要车辆上增设各类传感器和高端计算芯片来实现精准的感应和决策运算能力，这样不仅增加了智能车辆的设计难度，还会大幅度提高智能车辆成本，无形中为智能车辆推广应用带来了挑战。因此，如何提供一种能够在智能车辆有限的驾驶辅助功能的基础上实现更加精准可靠的自动驾驶功能的系统是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种用于智能车辆自动驾驶的车路协同系统，该系统通过增设道路沿线间隔布设的路侧端设备与道路上行驶的具备自动驾驶功能的车辆通信(未有无线信号覆盖时)，或车辆通过与道路侧后台云服务器通信(有可靠无线信号覆盖时)，实现低等级智能车辆的高可靠性自动驾驶目的，解决了仅通过对车辆性能提升实现高质量自动驾驶功能设计难度大、成本高的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一方面，本专利技术提供了一种用于智能车辆自动驾驶的车路协同系统，该系统包括：路侧端设备、具备自动驾驶功能的车辆和后台服务器，所述路侧端设备分区域间隔布设于车道两侧沿线，所述路侧端设备与所述具备自动驾驶功能的车辆无线连接，所述路侧端设备和所述具备自动驾驶功能的车辆还均与所述后台服务器通信连接；所述路侧端设备包括数据采集装置、数据处理装置、无线通信装置和供电电源，所述数据采集装置与所述数据处理装置电连接，所述数据处理装置与所述无线通信装置电连接，所述无线通信装置与所述具备自动驾驶功能的车辆无线连接，所述无线通信装置还与所述后台服务器通信连接，所述供电电源为所述信号采集装置、数据处理装置和无线通信装置供电。本专利技术的有益效果是：通过在道路两侧沿线按区域间隔布设路侧端设备，并与道路上行驶的具备自动驾驶功能的车辆或后台服务器通信，可以利用低等级自动驾驶车辆现有硬件配置实现更高质量自动驾驶目的，由于路侧端设备间隔布设后可以为道路上行驶的大部分智能车辆提供数据支持，从而在保证高质量的自动驾驶体验的同时，可以尽可能的降低车辆投入成本和设计难度，便于广泛应用，实用性更强。进一步地，所述数据采集装置包括气象传感器、摄像头和测速传感器，所述气象传感器、摄像头和测速传感器均与所述数据处理装置连接。这里设置的气象传感器主要用于检测道路上的天气状况，摄像头主要拍摄道路视频数据，测速传感器主要对行驶车辆的车速进行检测，检测到的数据均发送到数据装置进行处理。进一步地，所述数据采集装置还包括防盗探测器，所述防盗探测器为红外线探测仪、微波探测仪以及光栅探测仪中的至少一个。上述提供的三种探测仪主要为路侧端设备的安全设置，可以通过实时探测设备周围是否有异物介入，可以防止路侧端设备被盗，保障设备安全。进一步地，所述数据采集装置还包括交通信号灯和路侧照明灯，所述交通信号灯和所述路侧照明灯均与所述数据处理装置电连接。为了保证路侧数据覆盖面更广，本专利技术考虑将道路上已有的交通信号灯和照明灯也接入本系统中，作为数据采集的一部分，从而更加准确全面的反应路况信息。进一步地，所述气象传感器包括风向风速传感器、光照传感器、雨雪传感器和雾霾传感器中的一种或任几种。进一步地，所述测速传感器包括激光雷达、超声波雷达和毫米波雷达中的一种或任几种。可以探测道路车辆位置、速度等信息。进一步地，所述具备自动驾驶功能的车辆包括数据收发设备、整车控制器、车内传感器、车辆驱动控制装置、制动控制装置以及转向控制装置，所述数据收发设备与所述无线通信装置无线连接，所述整车控制器与所述数据收发设备电连接，所述车内传感器、车辆驱动控制装置、制动控制装置以及转向控制装置均与所述整车控制器电连接。在本专利技术中，具备自动驾驶功能的车辆上提到的上述硬件均是车本身自带的硬件，通过接收到的路侧端设备采集的路况信息，配合车内自身的传感器采集到的数据，可以更加精准可靠的控制车辆前进、停止和转向。进一步地，所述后台服务器包括：接收模块，用于接收所述路侧端设备上报的实时路况信息；处理模块，用于对接收到的实时路况信息进行分析处理；预警模块，用于在分析到实时路况信息中存在异常路况数据时，向具备自动驾驶功能的车辆发送预警信号；指挥模块，用于根据实时路况信息的分析结果生成交通指挥决策数据，指挥交通运行；事故应急处理模块，用于在分析到实时路况信息中存在交通事故时，启动应急命令至相关交通管理中心的服务器；道路收费模块，用于根据实时路况信息中的车辆数据生成费用数据至相应的道路收费站内服务器；以及车辆引导模块，用于根据实时路况信息生成引导决策数据，并将引导决策数据发送至具备自动驾驶功能的车辆，引导车辆有序行驶。同时，后台服务器也可以将数据信息通过无线通信发送至高等级自动驾驶车辆，实现高等级自动驾驶车辆的自动驾驶辅助功能，因此该系统也保留了未来更高级自动驾驶车辆应用的可拓展性。另一方面，本专利技术还提供了一种用于智能车辆自动驾驶的车路协同控制方法，该方法包括：将道路划分为多个区域网格，并在每个区域网格或预设网格数量的区域内设置路侧端设备，通过路侧端设备采集网格内实时路况信息；将采集到的实时路况信息广播至道路，并同时将实时路况信息上传至后台服务器；具备自动驾驶功能的车辆接收实时路况信息，并与其自身配置的车内传感器采集的数据融合处理，生成车辆行驶决策数据，并实现该车辆自动驾驶；后台服务器接收实时路况信息，根据接收到的实时路况信息进行道路监控预警、道路交通指挥、应急事故处理、道路收费以及车辆引导。在本专利技术中，后台服务器也可将数据信息通过无线通信发送至高等级自动驾驶车辆，实现高等级自动驾驶车辆的自动驾驶辅助功能。本专利技术提供的上述方法，通过合理布设路侧端设备，并将路侧端设备采集到的路况数据实时发送至路上行驶的智能车辆和后台服务器，可以在原有的低等级智能车辆的硬件基础上，实现更加高质量的自动驾驶目的，该方法不仅易于实现，投入成本也相对较低，更能满足自动驾驶技术的大范围推广需求。由于该路侧端设备也可以拓展为与道路后台云服务器通信，云服务器(即后台服务器)与更高等级自动驾驶车辆无线通信实现自动驾驶。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本专利技术提供的一种用于智能车辆自动驾驶的车路协同系统的整体结构架构示意图；图2附图为本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于智能车辆自动驾驶的车路协同系统，其特征在于，包括：路侧端设备(1)、具备自动驾驶功能的车辆(2)和后台服务器(3)，所述路侧端设备(1)分区域间隔布设于车道两侧沿线，所述路侧端设备(1)与所述具备自动驾驶功能的车辆(2)无线连接，所述路侧端设备(1)和所述具备自动驾驶功能的车辆(2)还均与所述后台服务器(3)通信连接；/n所述路侧端设备(1)包括数据采集装置(11)、数据处理装置(12)、无线通信装置(14)和供电电源(13)，所述数据采集装置(11)与所述数据处理装置(12)电连接，所述数据处理装置(12)与所述无线通信装置(14)电连接，所述无线通信装置(14)与所述具备自动驾驶功能的车辆(2)无线连接，所述无线通信装置(14)还与所述后台服务器(3)通信连接，所述供电电源(13)为所述信号采集装置(11)、数据处理装置(12)和无线通信装置(14)供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于智能车辆自动驾驶的车路协同系统，其特征在于，包括：路侧端设备(1)、具备自动驾驶功能的车辆(2)和后台服务器(3)，所述路侧端设备(1)分区域间隔布设于车道两侧沿线，所述路侧端设备(1)与所述具备自动驾驶功能的车辆(2)无线连接，所述路侧端设备(1)和所述具备自动驾驶功能的车辆(2)还均与所述后台服务器(3)通信连接；
所述路侧端设备(1)包括数据采集装置(11)、数据处理装置(12)、无线通信装置(14)和供电电源(13)，所述数据采集装置(11)与所述数据处理装置(12)电连接，所述数据处理装置(12)与所述无线通信装置(14)电连接，所述无线通信装置(14)与所述具备自动驾驶功能的车辆(2)无线连接，所述无线通信装置(14)还与所述后台服务器(3)通信连接，所述供电电源(13)为所述信号采集装置(11)、数据处理装置(12)和无线通信装置(14)供电。


2.根据权利要求1所述的一种用于智能车辆自动驾驶的车路协同系统，其特征在于，所述数据采集装置(11)包括气象传感器(111)、摄像头(112)和测速传感器(113)，所述气象传感器(111)、摄像头(112)和测速传感器(113)均与所述数据处理装置(12)连接。


3.根据权利要求2所述的一种用于智能车辆自动驾驶的车路协同系统，其特征在于，所述数据采集装置(11)还包括防盗探测器(114)，所述防盗探测器(114)为红外线探测仪、微波探测仪以及光栅探测仪中的至少一个。


4.根据权利要求2所述的一种用于智能车辆自动驾驶的车路协同系统，其特征在于，所述数据采集装置(11)还包括交通信号灯(115)和路侧照明灯(116)，所述交通信号灯(115)和所述路侧照明灯(116)均与所述数据处理装置(12)电连接。


5.根据权利要求2所述的一种用于智能车辆自动驾驶的车路协同系统，其特征在于，所述气象传感器(111)包括风向风速传感器、光照传感器、雨雪传感器和雾霾传感器中的一种或任几种。


6.根据权利要求2所述的一种用于智能车辆自动驾驶的车路协同系统，其特征在于，所述测速传感器(113)包括激光雷达、超声波雷达和...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁殊哲，
申请(专利权)人：祁殊哲，
类型：发明
国别省市：广东;44