一种服务于车路协同自动驾驶的智慧车载单元制造技术

此专利提供的与自动驾驶相关的技术，特别是但不仅限于，涉及一种智能车载单元(VIU)，其被配置为向智能网联车辆(CAV)提供车辆运行和控制，并且更具体地，该VIU被配置为与协同式自动驾驶系统(CADS)连接，管理和/或控制CAV和CADS之间的信息交互，并且管理和/或控制CAV的横向和纵向运动，包括车辆跟驰、换道和路线引导。导。导。

【技术实现步骤摘要】
一种服务于车路协同自动驾驶的智慧车载单元


[0001]本专利提供与自动驾驶相关的技术，特别但不限于为智能网联车辆(CAV)提供车辆运行和控制的智能车载单元(VIU)，更具体地，配置为连接车路协同自动驾驶系统(CADS)的VIU，管理和/或控制CAV与CADS之间的信息交互，管理和/或控制CAV的横向和纵向运动，包括车辆跟驰、换道和路线引导。

技术介绍

[0002]能够在特定条件下自动驾驶的智能网联车辆正在开发中。然而，CAV的部署受到高成本(例如，资本和/或能源成本)和与CAV上提供的大量传感器和计算设备的相关技术复杂性的限制，并且受到CAV的功能能力不足的限制，例如，用于解决长尾复杂驾驶场景。

技术实现思路

[0003]近来，已开发了一些技术来解决这些问题。例如，协同自动驾驶系统(CADS)和/或其组件在例如U.S.Pat.App.Ser.No.63/149，804所述，在此并入作为引用。在一些实施例中，此处描述的技术涉及一种CADS，包括1)协同管理子系统；2)道路子系统；3)车辆子系统；4)通信子系统；5)用户子系统；和/或6)支持子系统。特别地，此处提供的技术涉及提供与CADS的接口的智能车载单元(VIU)。在一些实施例中，CADS的车辆子系统包括本专利所述的车辆适配器和/或VIU。
[0004]本专利提供的VIU技术通过提供与CADS及相关联的智能网联道路(CAH)和智能道路设施系统(IRIS)的接口，降低了CAV的成本并提高了CAV的功能与能力。特别是，VIU被配置安装在车辆中，并提供与CADS的接口，以提高车辆的自动驾驶功能和智能级别。通过为车辆提供CADS服务，VIU显著降低了常规车辆控制系统(CVCS)的成本和负担，并为SAE定义的各种智能级别或自动化水平的车辆提供自动驾驶功能。
[0005]在一些实施例中，VIU被配置为管理车辆(例如，一种CAV)的自动驾驶功能。在一些实施例中，VIU提供一种被配置为在车辆和CADS之间、车辆和CADS子系统之间和/或车辆和道路基础设施(例如，IRIS)之间信息交互的接口。在一些实施例中，VIU提供了车辆和IRIS之间的接口，该接口是智能路侧工具箱(IRT)(参见，例如，U.S.Pat.App.Ser.No.17/192，529，在此并入作为引用)。在一些实施例中，VIU提供车辆和IRIS子系统之间的接口，例如智能路侧单元(RIU)。在一些实施例中，VIU提供车辆和用户之间和/或车辆和支持子系统之间的接口。在一些实施例中，VIU被配置为管理车辆的感知、预测、规划和/或控制功能。在一些实施例中，VIU被配置为管理多个车辆的感知、预测、规划和/或控制功能，其中包括具有不同智能级别的多个车辆，具有不同品牌和/或制造商的多个车辆，具有不同车型及对应制造年份的多个车辆，和/或不同车型的多个车辆。
[0006]在一些实施例中，VIU提供了被配置为在车辆和自动驾驶系统(ADS)和/或其组件之间信息交互的接口，在例如U.S.Pat.App.Pub.Nos.20190096238；20190340921；20190244521；20200005633；20200168081；和20200021961；在U.S.Pat.App.Ser.Nos.16/
996，684；63/004，551；和63/004，564，和在U.S.Pat.Nos.10，380，886；和10，692，365中有所描述，每一项均在此并入作为引用。在一些实施例中，ADS技术提供克服当前CAV技术限制的系统、系统组件、方法和相关功能。特别地，ADS技术的一些实施例包括路侧基础设施，该路侧基础设施被配置为提供路侧感知、路侧预测、路侧规划和/或决策制定、和/或CAV的路侧控制。这些ADS技术(例如，系统、系统组件、方法和相关功能)提供自动驾驶功能，例如，通过支持CAV在道路上执行自动驾驶任务。
[0007]在一些实施例中，VIU技术改进和/或扩展了特定的ADS技术，例如智能网联交通(CAVH)技术和在例如U.S.Pat.App.Pub.Nos.20190096238；20190340921；20190244521；20200005633；20200168081；和20200021961；在U.S.Pat.App.Ser.Nos.16/996，684；63/004，551；和63/004，564，和在U.S.Pat.Nos.10，380，886；和10，692，365，每一项均在此并入作为引用。特别地，在一些实施例中，VIU提供被配置为在车辆和CAVH系统和/或CAVH系统的组件之间信息交互的接口。因此，本专利描述的VIU技术通过增强CAVH子系统设计方案并向CAVH技术添加更多子系统和算法来改进CAVH技术(例如，CAVH系统、CAVH系统的组件、CAVH方法和CAVH的相关功能)。
[0008]在一些实施例中，VIU提供了被配置为在车辆和分布式驾驶系统(DDS)技术以及例如在U.S.Pat.App.Pub.No.20210065547；和/或在U.S.Pat.App.Ser.No.62/894，703中描述的相关技术之间信息交互的接口。特别地，在一些实施例中，本文提供的VIU技术提供了被配置为在车辆和分布式驾驶系统(DDS)之间信息交互的接口，该分布式驾驶系统包括根据特定车辆的自动驾驶需求提供对CAVH和IRIS技术(例如，服务)的模块化接入的智能路边工具箱(IRT)。
[0009]此外，VIU技术的实施例改进和/或扩展了在例如U.S.Pat.App.Ser.No.16/505，034中描述的先前的ADS和CAVH技术以及相关技术，在此并入作为引用。相应地，在一些实施例中，本专利提供的VIU技术涉及车辆控制车载单元(OBU)，其被配置为与车路协同交通系统提供数据交互。在一些实施例中，车辆控制OBU被配置为与CAVH和/或IRIS进行数据交互。
[0010]在一些实施例中，该技术提供了一种常规车辆控制系统(CVCS)。CVCS是一个车辆控制和执行系统，作为一个“大脑”为自动化车辆执行自动驾驶功能。在一些实施例中，CVCS被提供给不同智能级别的车辆，并且提供了以手动和/或自动驾驶模式安全操作车辆的多种技术。这些技术包括感知(例如，照相机、雷达、激光雷达)、监测、全球定位(例如，使用全球导航卫星系统广播)、计算、人工智能以及无线和有线通信(例如，车载移动互联网、车辆间通信网络、车载通信网络)。
[0011]在一些实施例中，包含CVCS的车辆具有由SAE定义的智能等级或自动化等级V。在一些实施例中，CVCS由汽车制造商、原始设备制造商(OEM)或技术公司提供。在一些实施例中，CVCS为车辆提供了以智能等级V的独立驾驶的技术。然而，在一些实施例中，当车辆由于其自身的系统问题、技术限制或驾驶环境的挑战而不能或不能充分以智能等级V驾驶时，具有智能等级S的CADS和具有智能等级I的相关IRIS通过CVCS和/或VIU接口向车辆提供自动驾驶功能和能力，使得车辆能够针对驾驶环境充本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能车载单元(VIU)，包括以下一个或多个：a)车载传感器接入和信息处理模块；b)通信模块；c)信息转换模块；d)感知融合模块；e)协同决策模块；f)高精度地图和定位模块；g)智能控制指令/辅助模块；h)冗余验证模块；I)人机交互模块；和/或j)支撑模块。2.根据权利请求1所述的VIU，其特征在于：VIU安装在车辆中，并为车辆提供部分或全部自动驾驶功能。3.根据权利请求1所述VIU的车载传感器接入和信息处理模块，其特征在于：接收由车载传感器收集的信息，处理由车载传感器收集的信息，和/或取代常规车辆控制系统(CVCS)的信息处理功能。4.根据权利要求3所述VIU的车载传感器接入和信息处理模块，其特征在于：当所述CVCS无法作用和/或发生故障时，所述车载传感器接入和信息处理模块取代CVCS的信息处理功能。5.根据权利要求1所述VIU的通信模块，其特征在于：管理车载系统和外部系统之间的信息交互，管理VIU和CVCS之间的信息交互，以及管理VIU子系统和/或VIU模块之间的通信。6.根据权利要求1所述VIU的信息转换模块，其特征在于：管理车载系统和外部系统之间的信息交换。7.根据权利要求1所述VIU的信息转换模块，其特征在于：包括码本和通信协议。8.根据权利要求1所述VIU的信息转换模块，其特征在于：管理具有不同数据格式标准和/或通信协议的实体之间的通信。9.根据权利要求1所述VIU的信息转换模块，其特征在于：管理装有VIU的一个或多个车辆、智能道路设施系统(IRIS)和/或与协同式自动驾驶系统(CADS)的协同管理子系统之间的通信。10.根据权利要求1所述VIU的感知融合模块，其特征在于：融合由车辆子系统提供的感知信息以及由外部系统提供的感知信息，以提供融合的感知信息。11.根据权利要求1所述VIU的感知融合模块，其特征在于：向所述协同决策模块输出融合的感知信息和/或自认知和环境感知信息。12.根据权利要求1所述VIU的协同决策模块，其特征在于：接收融合的感知信息，并使用所述融合的感知信息进行决策、路径规划、安全识别和/或生成车辆控制指令。13.根据权利要求1所述VIU的高精度地图和定位模块，其特征在于：将CADS提供的高精度地图数据提供给VIU。14.根据权利要求1所述VIU的高精度地图和定位模块，其特征在于：使用高精度地图、卫星导航和卫星网络、物联网设备和/或地理标签来提供定位。
15.根据权利要求1所述VIU的智能控制指令/辅助模块，其特征在于：协同由CVCS生成的车辆控制输出和由VIU生成的车辆控制输出，以生成用于控制车辆的综合控制指令。16.根据权利要求15所述VIU的车辆控制输出，其特征在于：由VIU生成的车辆控制输出出自VIU的决策模块。17.根据权利要求1所述VIU的冗余验证模块，其特征在于：验证控制指令以提高和/或最大化车辆的安全性。18.根据权利要求17所述控制指令，其特征在于：包括由车载系统提供的控制指令和/或由外部系统提供的控制指令。19.根据权利要求1所述VIU的人机交互模块，其特征在于：接收来自驾驶员的输入，以输出描述车辆外部环境和车辆工况的信息。20.根据权利要求19所述VIU的输入，其特征在于：包括目的地信息、驾驶要求和/或控制指令。21.根据权利要求19所述VIU的人机交互模块，其特征在于：提示驾驶员承担对车辆的控制。22.根据权利要求1所述VIU的支撑模块，其特征在于：向VIU子系统和/或模块提供电源，并维护系统安全性。23.根据权利要求1所述的VIU，其特征在于：包括多个模块的组合，并且所述组合根据CVCS和驾驶任务要求提供部分或全部自动驾驶功能。24.根据权利要求1所述的VIU，其特征在于：安装在车辆中，并且所述VIU被配置为CADS的子系统。25.根据权利要求24所述的VIU，其特征在于：VIU为所述车辆实现CADS功能，并为所述车辆执行CADS功能。26.根据权利要求24所述的VIU，其特征在于：所述车辆执行智能级别为第1、2、3、4和/或5级别的自动驾驶任务。27.根据权利要求24所述VIU的信息转换模块，其特征在于：管理所述CADS和所述车辆之间的信息交互。28.根据权利要求24所述的VIU，其特征在于：所述CADS接收并处理描述所述车辆和所述车辆的驾驶环境的感知数据，并且所述CADS为所述车辆提供车辆控制指令。29.根据权利要求1所述的VIU，其特征在于：使智能级别为第1、2、3、4或5级的车辆能够与智能级别为第1、2、3、4或5级的IRIS合作，以提供智能级别为第1、2、3、4或5级的CADS。30.根据权利要求1所述的VIU，其特征在于：便于为多个车辆执行协同自动驾驶任务，其中所述多个车辆包括具有不同智能级别、不同品牌和/或制造商、不同车型及对应制造年份、不同车辆型号和/或不同平台的车辆。31.根据权利要求1所述VIU的通信模块，其特征在于：提供有线和无线通信。32.根据权利要求1所述VIU的通信模块，其特征在于：在装有VIU的车辆、CADS的协同管理系统、IRIS或IRIS子系统以及其他车辆之间提供信息共享和信息交互。33.根据权利要求32所述的VIU，其特征在于：所述IRIS子系统是智能路侧单元(RIU)或智能路侧工具箱(IRT)。34.根据权利要求31所述VIU的通信模块，其特征在于：使用4G、5G、6G或7G蜂窝进行通
信；专用短程通信(DSRC)；和/或C
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V2X技术。35.根据权利要求1所述VIU的通信模块，其特征在于：通过所述信息转换模块与CADS、IRIS或IRIS子系统和/或其他车辆的协同管理系统交换信息。36.根据权利要求35所述的VIU，其特征在于：所述IRIS子系统是RIU或IRT。37.根据权利要求35所述的VIU，其特征在于：所述VIU与CADS的协同管理系统、IRIS或IRIS子系统和/或其他车辆通信，以提供用于自动驾驶任务的通信。38.根据权利要求35所述VIU的信息转换模块，其特征在于：提供信息编码功能，以使用码本对自动驾驶任务数据和信息进行编码。39.根据权利要求35所述VIU的信息转换模块，其特征在于：提供信息交换功能，以将驾驶需求、驾驶信息、车辆环境信息和/或自动驾驶的实时状态传输到CADS的协同管理系统；并从VIU其他模块接收数据和信息，用于感知数据融合和协同决策。40.根据权利要求1所述VIU的感知融合模块，其特征在于：从车辆和外部系统接收感知数据和信息；对感知数据和信息进行数据融合；并提供感知功能。41.根据权利要求40所述的VIU，其特征在于：来自车辆和外部系统的感知数据和信息包括：a)高清(HD)地图信息；b)交通信息；c)来自周围车辆的驾驶信息；d)路线规划信息；和/或e)驾驶决策指令。42.根据权利要求1所述VIU的感知融合模块，其特征在于：从外部系统获得资源，以向车辆提供增强的感知功能。43.根据权利要求42所述VIU的增强的感知功能，其特征在于：支持针对智能等级1的车辆的纵向和/或横向轨迹规划和控制。44.根据权利要求1所述VIU的感知融合模块，其特征在于：向CADS发送信息和/或从CADS获得资源，以向车辆提供补充的感知功能。45.根据权利要求44所述VIU的感知融合模块，其特征在于：将信息发送到所述VIU的协同决策模块。46.根据权利要求44所述VIU的补充感知功能，其特征在于：被提供给具有智能等级2的车辆。47.根据权利要求1所述VIU的感知融合模块，其特征在于：便于智能等级3的车辆的操作，以接管取代人类驾驶员的驾驶决策。48.根据权利要求47所述VIU的感知融合模块，其特征在于：从CADS系统获得资源，并对驾驶员进行额外的实时感知和监控。49.根据权利要求47所述VIU的感知融合模块，其特征在于：将信息发送到VIU的协同决策模块；向VIU提供感知结果；并且根据感知结果判定VIU是否应该接管取代人类驾驶员的驾驶决定。50.根据权利要求1所述VIU的感知融合模块，其特征在于：通过从CADS系统获得资源并
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【专利技术属性】
技术研发人员：冉斌，赵克刚，李汉初，张明恒，李深，程阳，陈志军，石皓天，蒋俊峰，吴任飞，张万铭，徐畅，脱祥亮，梁志豪，董硕煊，叶杰，
申请(专利权)人：南京领航交通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：