一种公路车辆自动驾驶系统技术方案

本发明专利技术涉及一种公路车辆自动驾驶系统，特别是涉及一种对行驶车辆提供自动驾驶信息指示并通过车辆自动控制系统实现车辆自动驾驶的系统；其特点是：沿路面行车线等间隔固定标识物，通过设定的中继信息站接收固定标识物地理定位信息形成公路路面行驶车道信息、将所接收到的卫星ＧＰＳ或ＧＬＯＶＥ－Ａ定位导航信息和路面行驶车道定位信息综合处理后，时时向车辆信息接收处理装置提供该车所在路面的道路和车辆信息，车载电脑中安装有自动驾驶软件、可随时接收并处理中继信息站的相关信息，时时向车辆自动控制器发出操作指令使车辆行驶信息线与行驶车辆速度方向线保持一致，根据驾车司机所选定的方式向车辆自动控制器发出操作指令实现车辆自动驾驶。

Automatic driving system for road vehicle

The invention relates to a road vehicle automatic driving system, especially relates to an automatic driving and provide information indicating the vehicle automatic control system to realize the automatic driving system of vehicle to vehicle; its characteristic is: the road surface traffic line interval markers, by setting the relay station receives the fixed marks geographical location information the formation of road lane information, will be received by the satellite GPS or GLOVEA navigation information and road lane positioning information comprehensive processing, always to the vehicle information receiving and processing device of the car where the road and vehicle information, related information of automatic driving software, can receive and process the information relay station installation the on-board computer, always give instructions to the automatic controller of vehicle vehicle information line In accordance with the speed direction line of the running vehicle, the operation instructions are automatically sent to the automatic controller of the vehicle according to the mode selected by the driver, so as to realize the automatic driving of the vehicle.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种公路车辆自动驾驶系统，特别是涉及一种对在公路上行驶的车辆提供自 动驾驶信息指示的系统；具体而言是将GPS或GLOVE-A定位导航信息和公路路面行驶车道 定位导航信息相结合，通过车辆行驶中继信息控制站向车辆信息接收装置提供该车所在路面 的道路信息和车辆的行驶信息，经车载电脑处理向车辆控制器发出自动驾驶指令使车辆实现 自动行驶。
技术介绍
通过GPS定位和导航信息系统已成功实现海洋船舶自动航行。现有的车辆自动行驶技术， 通常是指根据GPS定位信息处理得到的一种根据电子地图航线指示的车辆辅助驾驶技术，专 利号01134494.6 "用于汽车卫星导航系统的电子地图装置"及专利号02107585.9 "GPS接收 装置"等卫星导航电子地图技术，主要是通过电子地图为司机提供导航， 一般而言的汽车自 动驾驶是指汽车的某一种自动操作系统如在设定行驶速度时自动加油，由于在相临车道上行 驶的车辆即使位置很近但并不影响车辆行驶，民用GPS定位导航信息经处理后很难对车辆发出自动驾驶指令，甚至无法实现汽车的自动驾驶；我国目前还没有成熟的公路车辆自动行驶指示信息系统。GPS定位信息系统和GIS地理 信息系统只是完成了公路交通电子地图道路标识，许多车辆电子控制技术解决了车辆驾驶的 自动操作问题，但车辆控制的自动驾驶指令信息系统并不完善。专利号200410088734.6 "智 能车辆定位导航系统的电子地图位置匹配方法"公开了一种将车辆位置信息与电子地图数据 库进行匹配，由管理中心实现对各用户完成车辆定位、调度、监控、报警等功能；车辆专利 200520006674.9号"可视地钉"提出在路面固定标识物为行驶车辆指示位置，可精确确定车 辆在公路行驶车道中的位置，为自动行驶提供了可能，但它们没有解决车辆自动行驶的指示 信息传送及控制问题。参考资料交通部科技教育司编《国道主干线设计集成系统幵发研究》， 李树广编著《数字通信》，扬宝玉主编《汽车电脑》，国家自然科学基金研究专著《公路网络 规划建设与管理方法》等。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有民用GPS定位和导航信息指示车辆自动行驶的不足，提出一 种将民用GPS定位导航信息和公路路面行驶车道固定标识信息相结合综合处理，通过车辆行 驶中继信息控制站向车辆信息接收处理装置提供与电子地图匹配的车辆行驶信息和路况信 息，经车辆信息接收处理装置处理后向车辆控制器发出自动行驶指令实现车辆自动行驶。尤其是可提高车辆在高速公路上自动驾驶技术的实用性。本专利技术的技术方案，包括1、 沿公路路面行车线等间隔固定标识物，固定标识物可发出标识该点的有线或无线定位信，或可同时发出可见光标识信息；2、 设有车辆行驶中继信息控制站，可接受公路路面行驶车道各固定标识物发出的标识该 点的定位信息，同时可接收GPS行驶道路信息和车辆定位导航信息，经处理器综合处理得到 车辆所在路面位置的局部电子地图与和车辆行驶车道及行驶车况的叠加信息，并将该车所在 路面的道路信息和车辆的行驶信息发送给车辆信息接收处理装置；3、 车辆上装有的信息接收处理装置可接收车辆行驶中继信息控制站发出的汽车卫星导 航电子地图及车辆所在的路面和车况信息，经车载自驾电脑处理向车辆控制器发出自动驾驶 指令实现车辆自动行驶；有益效果:与通常使用的民用GPS导航信息指示车辆行驶相比，本专利技术车辆自动行驶信 息指示系统在车载电脑认定的安全行驶状态下可实现车辆自动驾驶，控制精度高成本低，自 动驾驶技术的实用性强。车载自驾电脑中的车辆自动驾驶软件可严格按照各项公路车辆行驶规定设定程序指令车 辆控制器自动驾驶，本公路车辆自动行驶指示系统实现车辆自动行驶可使驾车司机尤其是长途驾驶司机的工作强度极大地降低，事故多发路段的事故率降低60~80%,行车安全性提高。 附图说明图1公路车辆自动行驶指示信息系统示意图S: GPS定位卫星或GLOCE-A定位卫星(简称卫星信息站)H:车辆行驶中继信息控制站(简称中继信息站)G:车辆行驶的道路(简称路面)Vm:行驶车辆U:车载信息接收处理装置(简称车载自驾电脑)图2局部公路路面、固定标识物和行驶车辆及车辆自动驾驶信息指示的示意图； K:公路行驶线Kl:公路高速行驶边线(简称高速边线)，K2:公路高速行驶线(简称中速道线)K3:公路正常行驶线(简称低速道线)K4:公路低速行驶边线(简称道路边线)A:高速行驶边线上的等间隔固定标识物(简称可视地钉)，沿线有A1、 A2、 A3~An; B:高速行驶线上的等间隔固定标识物(简称可视地钉)，沿线有B1、 B2、 B3~Bn; C:正常行驶线上的等间隔固定标识物(简称可视地钉)，沿线有C1、 C2、 C3 Cn; D:低速行驶边线上的等间隔固定标识物(简称可视地钉)，沿线有D1、 D2、 D3~Dn; L:公路路面行驶方向间隔线(简称道路间隔线)，沿路有L1、 L2、 L3 Ln; M:车辆行驶信息线Ml: Kl-K2线之间形成车辆行驶信息线(简称高速线)； M2: K2-K3线之间形成车辆行信息驶线(简称中速线)； M3: K3-K4线之间形成车辆行信息驶线(简称低速线)； VR:行驶车辆速度方向线；图3局部公路弯道路面、固定标识物和行驶车辆及车辆自动驾驶信息指示的示意图； K':弯道公路行驶线K'l:弯道公路高速行驶边线(简称高速边线)， K'2:弯道公路高速行驶线(简称中速道线) K'3:弯道公路正常行驶线(简称低速道线) K'4:弯道公路低速行驶边线(简称道路边线) M':弯道车辆行驶信息线；M'l: K'l-K'2线之间形成车辆行驶信息线(简称高速线)； M'2: K'2-K'3线之间形成车辆行信息驶线(简称中速线)；M'3: K'3-K'4线之间形成车辆行信息驶线(简称低速线)；VR':弯道行驶车辆速度方向线； 0:公路弯道信息焦点；具体实施方式参照附图2:车辆宽度2米左右，路面G上的公路行驶线上K横向间隔3.75-4.00米，沿 路面G的公路行驶线上分别间隔30米(或50米)等距固定可视地钉其中高速边线Kl沿 线上固定有可视地钉A1、 A2、 A3 An;中速道线K2沿线上固定有可视地钉Bl、 B2、 B3~Bn; 低速道线K3沿线上固定有可视地钉Cl、C2、C3 Cn鴻路边线K4沿线上固定有可视地钉Dl、 D2、D3 Dn;相临公路行驶线K上交错固定的可视地钉沿道路方向的连线形成车载自驾电脑U 中的道路间隔线L;如图2可视地钉A1C1连线形成L1，可视地钉A2C2连线形成L3，可视 地钉B1D1连线形成L2,可视地钉B2D2连线形成L4,可视地钉B3D3连线形成L4，以此 类推形成车载自驾电脑U中的道路间隔线Ln。相临的道路间隔线L间距为公路行驶线K上 可视地钉间隔的一半即15米(或22.5米)； 路面g上每个可视地钉可分别(或分别经一次性精确测量定位)向中继信息站H发送定 位点的地理位置信息，中继信息站H将接收到公路行驶线K上的可视地钉定位信息处理形成 相临可视地钉连线交叉点的定位信息点P，每条车道中的定位信息点P连线形成车载自驾电 脑U中的道路中的车辆行驶信息初始线Mo，如图2车载自驾电脑U中B1C3连线和B2C2 连线形成定位信息交叉点Pk23l34; 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种公路车辆自动驾驶系统，包括：设定的车辆行驶中继信息控制站将公路路面及车辆的ＧＰＳ卫星或ＧＬＯＣＥ－Ａ卫星定位导航信息和局部路况信息发送给车载信息接收处理器，车载信息接收处理器向车辆自动控制器发出自动驾驶操作指令，通过车辆自动控制器的自动操作实现车辆自动驾驶；包括：　　　　１）、设定有车辆行驶中继信息控制站，可时时连续接收ＧＰＳ卫星或ＧＬＯＣＥ－Ａ卫星定位导航信息及车辆行驶公路路面行车线上间隔嵌入固定标识物的地理定位信息，经处理后时时连续向车辆发出所在行驶公路局部路面的路况信息：包括车辆所在车道前后一定范围距离中的左右车道上前后一定范围距离中的车辆位置、车辆速度等信息；　　　　２）、公路路面上的行车线上间隔嵌入固定标识物，标识物可发出标识该点的、可为已设定的车辆行驶中继信息控制站接收处理的有线或无线定位信息、或可同时发出可见光标识信息；　　　　３）、车辆上装有的信息自动接收处理装置，可通过车载自驾电脑时时接收并处理车辆行驶中继信息控制站发出的车辆所在的路面和车况信息；　　　　４）、车辆上装有的车载自驾电脑中安装有车辆自动驾驶程序软件，时时确认自动纠正行驶车辆所在位置点的车辆行驶速度方向线与车辆行驶信息方向线所产生的偏差，使行驶车辆所在位置点的行驶速度方向线和车辆行驶信息方向线保持一致，车载自驾电脑经自动处理确认后向车辆控制器发出变速、换道、弯道和制动准备等自动驾驶指令；　　　　５）、当公路路面为弯道时，行驶车辆所在位置点的行驶速度方向线和车辆行驶信息方向线经车载自驾电脑处理，使车道、车辆行驶方向信息自动修正为圆弧形，车载自驾电脑经自动处理确认后向车辆控制器发出弯道自动驾驶指令，使行驶车辆所在位置点的行驶速度方向线和车辆行驶信息方向线保持一致；　　　　６）、当行驶车辆所在位置点的行驶速度方向线和车辆行驶信息方向线所产生偏差超过车辆自动驾驶程序软件认定的安全范围时、车载自驾电脑自动向车辆控制器发出制动停车操作指令。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴体福，
申请(专利权)人：吴体福，
类型：发明
国别省市：11[]