基于V2X的微缩车动态路径规划车路协同系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于V2X的微缩车动态路径规划车路协同系统，涉及智能网联汽车与智能交通技术领域，包括：沙盘模型和微缩车模型；所述沙盘模型包括：道路、道路设施、电子元件以及传感器；其中，电子元件负责处理由传感器收集到的道路设施数据。本发明专利技术能够完成无人驾驶微缩车在仿真环境中的测试。缩车在仿真环境中的测试。缩车在仿真环境中的测试。

【技术实现步骤摘要】
基于V2X的微缩车动态路径规划车路协同系统


[0001]本专利技术涉及智能网联汽车与智能交通
，具体地，涉及一种基于V2X的微缩车动态路径规划车路协同系统。

技术介绍

[0002]V2X是一种车联网领域中的车辆与其他元素之间进行高可靠低时延的通信方式，主要包括V2V(Vehicle
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Vehicle)、V2I(Vehicle
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Infrastructure)、V2P(Vehicle
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Pedestrian)和V2N(Vehicle
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Network)。随着社会的现代化发展，工业生产过程、交通运输、服务业对于自动化交通工具的需求越来越高。在这些需求之外，社会大环境也为自动驾驶的发展提供了良好的基础条件，现代汽车行业愈发朝向电动化、智能化、网联化的方向发展。在此基础上，AI、互联网行业的发展也为更便捷地引入智能的、网联的相关功能创造了良好的条件。
[0003]面对新兴的需求，自动驾驶的相关技术框架也日益发展。其中像是盲区监测、换道辅助、后方横向预警、紧急制动、夜视系统、疲劳监测等驾驶的辅助功能也朝着完全自动化的方向发展。
[0004]目前国内自动驾驶的相关政策已经相继出现，并且不断发展完善。《中国智能网联汽车技术发展路线图》已指出规划国内自动驾驶具体发展方向与途径；工信部发布的《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》确定了测试主体包含驾驶人、车辆等检测目标应满足条的测试环境条件，以及测试的申请、管理、事故处理的相关内容。与此同时，在学术界国内各大高校先后自主研发出无人驾驶车辆，一些无人驾驶相关的大学生比赛也逐渐出现在视野之中。
[0005]随着自动驾驶技术近年来快速发展与自动驾驶技术日益成熟，基于自动驾驶应用与研究被大家广泛关注。例如对车辆进行规划和控制的方法也在不断变化。除了对单个车辆的控制外，研究同质车辆队列的整体调度也具有社会和经济价值，可以提高道路吞吐量和利用率。为了在实体车辆测试中达到更好的效果和收集更多的数据，需要搭建仿真环境进行测试。
[0006]目前的一些沙盘模型所具备的场景和功能都较为简单，只能完成有限的场景任务，如简单的路口行驶，等待红绿灯等场景。而本沙盘模型具备多种场景，包含了停车场，高架桥，十字路口，回环等。除此之外，还搭建了多种设备元器件及传感器，如激光雷达，毫米波雷达，摄像头，计算平台等。为无人自动驾驶微缩车的功能测试提供了硬件和软件的支持，并且能够支持单车与多车的无人自动驾驶的相关测试。
[0007]公开号为CN113453263A的专利技术专利，公开了一种车路协同V2I仿真测试系统及其方法，系统包括：场景虚拟仿真系统、驾驶模拟器、RSU模拟设备、待测OBU、数据处理单元，所述场景虚拟仿真系统包括场景数据库和参数设置单元；所述驾驶模拟器包括场景计算单元、路径规划单元、场景显示单元、信号传送单元，GPS模拟器；所述RSU模拟设备包括主机和射频单元；所述待测OBU包括GPS组件、车辆数据存储器、WLAN卡、以太网接口；所述数据处理
单元包括数据存储器和数据分析系统。

技术实现思路

[0008]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种基于V2X的微缩车动态路径规划车路协同系统。
[0009]根据本专利技术提供的一种基于V2X的微缩车动态路径规划车路协同系统，所述方案如下：
[0010]一种基于V2X的微缩车动态路径规划车路协同系统，所述系统包括：沙盘模型和微缩车模型；
[0011]所述沙盘模型包括：道路、道路设施、电子元件以及传感器；其中，电子元件负责处理由传感器收集到的道路设施数据。
[0012]优选地，所述道路包括十字路口、回环、高架桥、U型弯道以及S型弯道；
[0013]所述道路设施包括：停车场、泊车位、龙门吊架以及信号灯；
[0014]所述电子元件包括：计算平台；
[0015]所述传感器包括：激光雷达、毫米波雷达以及摄像头；
[0016]所述每个龙门吊架上配备有一个信号灯、一个摄像头和一个毫米波雷达；其中，信号灯用于指示微缩车停止和前进；摄像头用于提供视觉捕捉影像；毫米波雷达用于采集微缩车的车辆位置信息；计算平台用于将传感器收集到的数据进行处理；激光雷达用于扫描场景信息，生成云点图像。
[0017]优选地，所述信号灯、摄像头和毫米波雷达组成交通信号检测处理系统；
[0018]所述激光雷达、计算平台和龙门吊架组成路口目标检测分析系统。
[0019]优选地，所述龙门吊架上安装有架台，用于安置信号灯、摄像头和计算平台。
[0020]优选地，虚拟仿真模拟测试采用Gazebo模拟器，在进行微缩车仿真环境测试时，沙盘模型、各个传感器、计算平台以及微缩车模型都将导入到Gazebo中，在Gazebo上进行虚拟仿真模拟测试。
[0021]优选地，所述激光雷达采用的是十六线激光雷达，其内置十六组激光元器件，同时发射与接收高频率激光束，通过360旋转，进行实时3D成像。
[0022]优选地，所述毫米波雷达采用大陆航空提供的新型雷达传感器，能够同时测量相对距离250米的远距离速度和两个物体之间的角度关系，还能够实时扫描并完成检测目标与监测点的距离，识别检测目标车辆的行驶速度，进一步分析存在碰撞的风险。
[0023]优选地，所述沙盘模型中加入空间定位功能，搭建视觉参考系统AprilTag完成沙盘模拟中的空间定位，结合激光2
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D SLAM、WIFI定位与tag码定位三种定位方式；
[0024]利用AprilTag检测识别智能微缩车时，将标签统一贴在微缩车固定区域，通过AprilTag检测程序计算出标签码id来确认微缩车标号，同时识别出智能微缩车在沙盘中的3D位置以及方向。
[0025]优选地，所述在高架桥的上、下角以及长直道和一些弯道放置标签二维码，所述标签二维码包含整个地图和当前位置的信息。
[0026]优选地，所述2
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D SLAM定位仅使用单线激光雷达传感器，并在激光雷达扫描的平面内进行二维定位；
[0027]所述WIFI定位在场地周围放置多个AP基站，微缩车接收WIFI信号，基站通过测算信号强弱来定位车辆；
[0028]所述tag码定位在道路中安放多个特征二维码，车辆的摄像头在拍到特征二维码后，再结合2
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D SLAM得到的地图信息进行匹配，从而来定位车辆。
[0029]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0030]1、本专利技术通过采用SolidWorks搭建的沙盘模型，具有十字路口，回环，高架桥，停车场等场景，配备有摄像头，信号灯，毫米波雷达，激光雷达，计算平台等元器件，为无人驾驶微缩车完成在不同场景下的功能实现，提供了虚拟的仿真测试环境；
[0031]2、本专利技术通过运本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于V2X的微缩车动态路径规划车路协同系统，其特征在于，包括：沙盘模型和微缩车模型；所述沙盘模型包括：道路、道路设施、电子元件以及传感器；其中，电子元件负责处理由传感器收集到的道路设施数据。2.根据权利要求1所述的基于V2X的微缩车动态路径规划车路协同系统，其特征在于，所述道路包括十字路口、回环、高架桥、U型弯道以及S型弯道；所述道路设施包括：停车场、泊车位、龙门吊架以及信号灯；所述电子元件包括：计算平台；所述传感器包括：激光雷达、毫米波雷达以及摄像头；所述每个龙门吊架上配备有一个信号灯、一个摄像头和一个毫米波雷达；其中，信号灯用于指示微缩车停止和前进；摄像头用于提供视觉捕捉影像；毫米波雷达用于采集微缩车的车辆位置信息；计算平台用于将传感器收集到的数据进行处理；激光雷达用于扫描场景信息，生成云点图像。3.根据权利要求2所述的基于V2X的微缩车动态路径规划车路协同系统，其特征在于，所述信号灯、摄像头和毫米波雷达组成交通信号检测处理系统；所述激光雷达、计算平台和龙门吊架组成路口目标检测分析系统。4.根据权利要求2所述的基于V2X的微缩车动态路径规划车路协同系统，其特征在于，所述龙门吊架上安装有架台，用于安置信号灯、摄像头和计算平台。5.根据权利要求2所述的基于V2X的微缩车动态路径规划车路协同系统，其特征在于，虚拟仿真模拟测试采用Gazebo模拟器，在进行微缩车仿真环境测试时，沙盘模型、各个传感器、计算平台以及微缩车模型都将导入到Gazebo中，在Gazebo上进行虚拟仿真模拟测试。6.根据权利要求2所述的基于V2X的微缩车动态路径规划车路协同系统，其特征在于，所述激光雷达采用的是十六线激光雷达，其内置十六组激光元器件，同时发射与接...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彦博，杜海阔，朱默研，朱文杰，刘天民，段章恒，孙伟奇，阎华明，杜春润，
申请(专利权)人：上海盛子智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：