一种智能无人驾驶车辆编队系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能无人驾驶车辆编队系统，包括如下步骤：领航车通过车路协同系统实时获取本车周围的道路交通信息，并通过感知安全冗余系统实时获取本车周围的道路环境信息；领航车的自动驾驶系统根据周围的道路交通信息和道路环境信息制定行驶计划，并发出自动驾驶控制指令使其实现自动驾驶；领航车的编队控制系统根据自动驾驶控制指令向各跟随车发送编队控制指令；各跟随车通过车路协同系统实时获取本车周围的道路交通信息，并通过感知安全冗余系统实时获取本车周围的道路安全信息；各跟随车的编队控制系统接收领航车的编队控制指令，并根据本车周围的道路交通信息和道路安全信息自适应调整编队控制指令，以实现自动安全协同行驶。安全协同行驶。安全协同行驶。

An intelligent driverless vehicle formation system

【技术实现步骤摘要】
一种智能无人驾驶车辆编队系统


[0001]本专利技术涉及车辆编队
，尤其是一种智能无人驾驶车辆编队系统。

技术介绍

[0002]车辆编队是一种能够使多自动驾驶车辆在复杂的交通环境下，保持相对稳定的几何位姿及运动状态，同时又满足任务需求和适应周边环境约束，以无线通信为纽带的协同安全行驶行为。车辆编队减少了对司机的要求，降低了驾驶员的劳动强度，提高了道路通行效率，缓解交通压力，同时降低事故发生率并提高能源的利用率。
[0003]传统的车辆编队技术是将有人驾驶车辆作为领航车，跟随车是基于实时信息交互并以一定速度保持稳定的车间距离的自动驾驶车辆。而在目前对于车辆编队的研究中，均是基于这种方案，开展进行针对编队系统控制性、稳定性以及安全性等方面的研究。编队的控制均依赖于领航车驾驶员。针对车辆编队智能化、无人化的研究较少，编队的自动化程度也止步于实现跟随车无人化程度。
[0004]基于此，我们提供一种智能无人驾驶车辆编队系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种智能无人驾驶车辆编队系统，其主要目的在于解决现有技术存在的问题。
[0006]本专利技术采用如下技术方案：一种智能无人驾驶车辆编队系统，包括如下步骤：（1）领航车通过车路协同系统实时获取本车周围的道路交通信息，并通过感知安全冗余系统实时获取本车周围的道路环境信息；（2）领航车的自动驾驶系统根据周围的道路交通信息和道路环境信息制定行驶计划，并发出自动驾驶控制指令使其实现自动驾驶；（3）领航车的编队控制系统根据自动驾驶控制指令向各跟随车发送编队控制指令；（4）各跟随车通过车路协同系统实时获取本车周围的道路交通信息，并通过感知安全冗余系统实时获取本车周围的道路安全信息；（5）各跟随车的编队控制系统接收领航车的编队控制指令，并根据本车周围的道路交通信息和道路安全信息自适应调整编队控制指令，以实现自动安全协同行驶。
[0007]进一步，在步骤（5）中，各跟随车通过道路安全信息判断本车的周围是否存在安全隐患；若不存在安全隐患，则执行编队控制指令；若存在安全隐患，则优先作出紧急应对措施，待安全隐患消除后再执行编队控制指令。
[0008]更进一步，在步骤（5）中，各跟随车通过道路交通信息判断本车是否需要自适应调整行驶路径和速度，若需要则执行自适应调整控制指令，若不需要则执行编队控制指令。
[0009]再进一步，所述自适应调整控制指令的优先等级低于所述紧急应对措施的优先等
级，并高于所述编队控制指令的优先等级。
[0010]进一步，所述车路协同系统包括相互通信连接的车载设备、智能路侧设备和边缘服务器；各所述智能路侧设备实时采集自身检测范围内所有车辆的动态信息、特征信息、路况信息和交通状态信息；所述边缘服务器对各智能路侧设备采集到的数据进行融合处理，并发送至通信范围内的各车载设备，使得各车辆实时接收到道路交通信息。
[0011]更进一步，还包括通信连接于所述车路协同系统的云控平台，所述云控平台综合处理各车辆的道路交通信息，由此制定编队创建方案，并引导符合编队条件的车辆创建编队；符合编队条件的各车辆接收云控平台的编队创建信息，并根据指定的编队角色加入编队中。
[0012]再进一步，所述智能路侧设备包括智能网联路侧设备RSU、智能交通感知计算单元TPCU、智能交通事件感知摄像头ITEC、智能交通跟踪雷达TWMR、智能交通信号灯感知终端TSST和智能处理单元IPU。
[0013]进一步，在步骤（1）和步骤（4）中，所述道路交通信息包括路段限速信息、交通标志信息、车道标线信息、红路灯状态信息、交通事故信息、道路施工信息和障碍物信息。
[0014]进一步，所述道路安全信息包括：（I）编队中本车与前车之间是否有外来车辆；（II）编队中本车与前车之间是否有障碍物；（III）编队中本车的其余方向是否有外来车辆或障碍物；（IV）编队中前车或外来车辆的相对位移；（V）编队中前车或外来车辆的相对车速；（VI）编队中本车与前车或外来车辆的相对距离；（VII）编队中本车与前车或外来车辆的碰撞时间。
[0015]再进一步，在步骤（5）中，所述安全隐患包括：（a）编队中本车与前车之间存在障碍物；（b）编队中本车的其余方向存在障碍物；（c）编队中本车与前车或外来车辆之间的距离小于预先设定的安全距离；所述紧急应对措施包括刹车、减速和转向。
[0016]和现有技术相比，本专利技术产生的有益效果在于：本专利技术融合了无人驾驶、车辆编队、安全感知和车路协同多项技术，使编队系统具备无人驾驶、自主决策、安全冗余保护等多种功能，实现了编队的无人化管理，将车辆编队的人力成本降到了最低，并多方面拓展了编队的功能，提高了编队的智能化程度、稳定性、适用性和安全性。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的整体结构框图。
[0018]图2为本专利技术中安全冗余感知系统的结构框图。
[0019]图3为本专利技术中车路协同系统的结构框图。
[0020]图4为本专利技术的控制流程示意图。
具体实施方式
[0021]下面参照附图说明本专利技术的具体实施方式。为了全面理解本专利技术，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本专利技术。
[0022]参照图1至图4，一种智能无人驾驶车辆编队系统，包括如下步骤：（1）领航车通过车路协同系统实时获取本车周围的道路交通信息，并通过感知安
全冗余系统实时获取本车周围的道路环境信息；（2）领航车的自动驾驶系统根据周围的道路交通信息和道路环境信息制定行驶计划，并发出自动驾驶控制指令使其实现自动驾驶；（3）领航车的编队控制系统根据自动驾驶控制指令向各跟随车发送编队控制指令；（4）各跟随车通过车路协同系统实时获取本车周围的道路交通信息，并通过感知安全冗余系统实时获取本车周围的道路安全信息；（5）各跟随车的编队控制系统接收领航车的编队控制指令，并根据本车周围的道路交通信息和道路安全信息自适应调整编队控制指令，以实现自动安全协同行驶。
[0023]参照图1至图4，在步骤（5）中，各跟随车通过道路安全信息判断本车的周围是否存在安全隐患；若不存在安全隐患，则执行编队控制指令；若存在安全隐患，则优先作出紧急应对措施，待安全隐患消除后再执行编队控制指令。同时，各跟随车通过道路交通信息判断本车是否需要自适应调整行驶路径和速度，若需要则执行自适应调整控制指令，若不需要则执行编队控制指令。其中，自适应调整控制指令的优先等级低于紧急应对措施的优先等级，并高于编队控制指令的优先等级，如此设计可确保编队控制的稳定性、安全性和适应性。
[0024]参照图3，车路协同系统包括相互通信连接的车载设备、智能路侧设备和边缘服务器；各智能路侧设备实时采集自身检测范围内所有车辆的动态信息、特征信息、路况信息和交通状态信息；边缘服务器对各智能路侧设备采集到的数据进行融合处理，并发送至通信范围内的各车载设备，使得各车辆实时接收到道路交通信息。本专利技术融合将车路协同技术融合与无人驾驶的车辆编队系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能无人驾驶车辆编队系统，其特征在于：包括如下步骤：（1）领航车通过车路协同系统实时获取本车周围的道路交通信息，并通过感知安全冗余系统实时获取本车周围的道路环境信息；（2）领航车的自动驾驶系统根据周围的道路交通信息和道路环境信息制定行驶计划，并发出自动驾驶控制指令使其实现自动驾驶；（3）领航车的编队控制系统根据自动驾驶控制指令向各跟随车发送编队控制指令；（4）各跟随车通过车路协同系统实时获取本车周围的道路交通信息，并通过感知安全冗余系统实时获取本车周围的道路安全信息；（5）各跟随车的编队控制系统接收领航车的编队控制指令，并根据本车周围的道路交通信息和道路安全信息自适应调整编队控制指令，以实现自动安全协同行驶。2.如权利要求1所述的一种智能无人驾驶车辆编队系统，其特征在于：在步骤（5）中，各跟随车通过道路安全信息判断本车的周围是否存在安全隐患；若不存在安全隐患，则执行编队控制指令；若存在安全隐患，则优先作出紧急应对措施，待安全隐患消除后再执行编队控制指令。3.如权利要求2所述的一种智能无人驾驶车辆编队系统，其特征在于：在步骤（5）中，各跟随车通过道路交通信息判断本车是否需要自适应调整行驶路径和速度，若需要则执行自适应调整控制指令，若不需要则执行编队控制指令。4.如权利要求3所述的一种智能无人驾驶车辆编队系统，其特征在于：所述自适应调整控制指令的优先等级低于所述紧急应对措施的优先等级，并高于所述编队控制指令的优先等级。5.如权利要求1所述的一种智能无人驾驶车辆编队系统，其特征在于：所述车路协同系统包括相互通信连接的车载设备、智能路侧设备和边缘服务器；各所述智能路侧设备实时采集自身检测范围内所有车辆的动态信息、特征信息、路况信息和交通状态信息；所述边缘服务器对各智能路侧设备采集到的数据进行融...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋金，康林，黄志伟，叶益军，林思学，
申请(专利权)人：厦门金龙联合汽车工业有限公司，
类型：发明
国别省市：