基于V2V感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统的制作方法

基于v2v感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统
技术领域
1.本发明涉及驾驶辅助技术领域，具体涉及一种基于v2v感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统。


背景技术：

2.在智能网联汽车领域，车、路、智慧城市网联融合一体化是当前跨行业的发展趋势，“智能”+“网联”+“大数据”云平台技术发展和成熟是实现”智能汽车+”的技术基础和保障。
3.智能驾驶技术是智能网联汽车的核心技术领域之一。其中，环境感知和控制决策是智能驾驶系统的核心技术瓶颈。当前在智能驾驶技术领域，系统环境感知能力远不成熟，是技术瓶颈中的瓶颈，也是实现智能驾驶的关键制约因素。单车感知(车载传感器)和车路协同(v2x)各有其局限性，两者的组合才能实现智能感知技术的突破和飞跃，是智能驾驶目前最可行系统解决方案和技术路线和方向。也就是说，实现为汽车智能驾驶赋能的环境感知能力，需要通过车载传感器和车路协同信息技术的融合，从而大大增强汽车的感知能力，最终达到大幅度增强汽车智能驾驶的功能、性能和安全可靠度。同时，车路协同应用普及后可以大大降低单车智能感知的成本。
4.开发基于车路协同的智能网联汽车，实现智能驾驶技术，解决场景超级复杂多变的问题是一个漫长的道路和过程。尽管实现全自动驾驶是智能网联汽车技术发展方向，但这是一个长远目标，实现普遍的商业化应用还需要很长的路要走。市场需求是推动技术进步和落地的决定因素。最近行业开始形成共识，通过v2x技术，解决关键危险场景的行车安全、交通拥堵和提高交通效率等问题，是最重要的市场第一刚需，也是交通出行中安全行车的最大痛点问题，这是今后几十年内需要逐步解决的问题。也就是说，解决关键危险场景的行车安全问题为当前最关键的目标，并促进技术的产业化落地。
5.安全行驶是汽车用户的第一刚性需求。在行驶过程中，红绿灯路口是交通事故的多发地段，造成事故多发的原因很多，其中一类事故场景是车辆在通过交通路口时，驾驶员前方视野被大型车辆遮挡无法观察到红绿灯信息，驾驶员无法根据红绿灯信息提前对车辆采取有效控制，车辆越过斑马线闯红灯行驶或刹车不及时与前方车辆发生碰撞。目前并没有解决这一问题有效方案。
6.为了实现智能驾驶，核心技术瓶颈很多，其中环境感知技术和车辆控制策略是核心的核心，也是智能驾驶系统落地的制约因素。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够在红绿灯被遮挡的情况下获取红绿灯信息告知后车进而降低事故发生或警示后车的基于v2v感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统。
8.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
9.一种基于v2v感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统，包括路侧端和车辆；
10.所述路侧端包括路侧通信设备；
11.所述车辆包括位于车尾的信息牌以及与路侧通信设备实现v2x实时通讯和信息交互的车载通信设备；车辆判断是否进入通告区域，若否则不动作，若是则判断是否接收到路测信号灯的信号，若否则信息牌无红绿灯信息显示；若是则判断是否进入到距路口预定距离的通告区域，若否则信息牌显示警示信息，若是则信息牌显示红绿灯状态信息以及倒计时信息。
12.优选地，所述预定距离为100m。
13.优选地，所述路侧端还包括路测传感器，所述路测传感器获取主干道上车辆的信息、他车信息以及遮挡区域交通信息。
14.优选地，所述路侧端还包括边缘计算单元mec，所述mec将路测传感器获取的信息通过感知融合算法和高精地图进行数据处理，并将结果反馈给路侧通信设备。
15.优选地，所述路侧端还包括智能指示牌，所述智能指示牌包括有限速信息和出入口信息；
16.所述智能指示牌将有限速信息和出入口信息传输给路侧通信设备。
17.优选地，所述路侧通信设备包括gnss、v2i通信以及5g通信。
18.优选地，所述车辆还包括车载传感器、车载感知融合模块、规划与决策模块以及线控底盘；
19.所述车载通信设备将接受收到的信息分别传输给车载感知融合模块、规划与决策模块，所述车载感知融合模块还接收来自车载传感器的信息，所述车载进行感知融合模块进行多源异构信息融合和目标跟踪及预测并发送给规划与决策模块，所述规划与决策模块进行路径规划以及行为决策，并根据路径规划以及行为决策通过线控底盘进行制动以及转向。
20.优选地，所述车载传感器获取信息包括相邻车道车辆、前方车辆、道路标识以及指示牌；
21.所述车载通信设备包括v2v、v2i通信以及5g通信。
22.优选地，所述车辆还包括定位与导航模块，所述定位与导航模块包括授时、航向角、gnss位置以及本车速度信息，并将信息传输给车载感知融合模块。
23.优选地，所述基于v2v感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统还包括他车，所述他车包括车辆状态信息、并道信息、前方感知信息、紧急刹车信息以及他车通信模块，所述他车通过他车通信模块将信息传输至车载通信设备上。
24.本发明的有益效果在于：本发明通过路端感知设备获得上帝视角的路况信息，将红绿灯路况信息通过v2x技术传递给车端，车载自身感知信息和v2x获得信息进行融合感知，提前感知行使环境中交通环境信息，通过预测主路前方车辆的驾驶行为，从而提前作出判断和反应，最大限度避免交通事故发生，通过获取路测信号灯的信号，并在通告区域内进行显示，能够通过车尾的信息牌向后车传递信息，降低信号灯被遮挡时发生事故的概率。
附图说明
25.图1为本发明具体实施方式的一种基于v2v感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶
辅助系统的判断示意图；
26.图2为本发明具体实施方式的一种基于v2v感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统的结构图。
具体实施方式
27.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
28.请参照图1以及图2，一种基于v2v感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统，包括路侧端和车辆；
29.所述路侧端包括路侧通信设备；
30.所述车辆包括位于车尾的信息牌以及与路侧通信设备实现v2x实时通讯和信息交互的车载通信设备；车辆判断是否进入通告区域，若否则不动作，若是则判断是否接收到路测信号灯的信号，若否则信息牌无红绿灯信息显示；若是则判断是否进入到距路口预定距离的通告区域，若否则信息牌显示警示信息，若是则信息牌显示红绿灯状态信息以及倒计时信息。
31.从上述描述可知，本发明通过路端感知设备获得上帝视角的路况信息，将红绿灯路况信息通过v2x技术传递给车端，车载自身感知信息和v2x获得信息进行融合感知，提前感知行使环境中交通环境信息，通过预测主路前方车辆的驾驶行为，从而提前作出判断和反应，最大限度避免交通事故发生，通过获取路测信号灯的信号，并在通告区域内进行显示，能够通过车尾的信息牌向后车传递信息，降低信号灯被遮挡时发生事故的概率。
32.进一步的，所述预定距离为100m。
33.进一步的，所述路侧端还包括路测传感器，所述路测传感器获取主干道上车辆的信息、他车信息以及遮挡区域交通信息。
34.进一步的，所述路侧端还包括边缘计算单元mec，所述mec将路测传感器获取的信息通过感知融合算法和高精地图进行数据处理，并将结果反馈给路侧通信设备。
35.进一步的，所述路侧端还包括智能指示牌，所述智能指示牌包括有限速信息和出入口信息；
36.所述智能指示牌将有限速信息和出入口信息传输给路侧通信设备。
37.进一步的，所述路侧通信设备包括gnss、v2i通信以及5g通信。
38.进一步的，所述车辆还包括车载传感器、车载感知融合模块、规划与决策模块以及线控底盘；
39.所述车载通信设备将接受收到的信息分别传输给车载感知融合模块、规划与决策模块，所述车载感知融合模块还接收来自车载传感器的信息，所述车载进行感知融合模块进行多源异构信息融合和目标跟踪及预测并发送给规划与决策模块，所述规划与决策模块进行路径规划以及行为决策，并根据路径规划以及行为决策通过线控底盘进行制动以及转向。
40.进一步的，所述车载传感器获取信息包括相邻车道车辆、前方车辆、道路标识以及指示牌；
41.所述车载通信设备包括v2v、v2i通信以及5g通信。
42.进一步的，所述车辆还包括定位与导航模块，所述定位与导航模块包括授时、航向角、gnss位置以及本车速度信息，并将信息传输给车载感知融合模块。
43.进一步的，所述基于v2v感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统还包括他车，所述他车包括车辆状态信息、并道信息、前方感知信息、紧急刹车信息以及他车通信模块，所述他车通过他车通信模块将信息传输至车载通信设备上。
44.实施例一
45.一种基于v2v感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统，包括路侧端和车辆；
46.所述车辆除传统汽车部件外配置感知设备，如视觉摄像头和毫米波雷达，识别目标(车辆)，计算目标位置、距离、行驶速度以及目标减速度；配置obu设备(v2x车载信息通讯设备)，用于与路端设备实现v2x实时通讯和信息交互；配备数据处理设备-域控制器，用于接收、处理信息数据(包括但不限于车身can数据信息、位置信息、方向盘转角、行驶速度、制动状态信息)并根据控制逻辑输出车辆控制数据(方向盘转角、制动压力等)。
47.路侧端配备感知设备，如视觉摄像头和毫米波雷达，识别目标(车辆、行人)，计算目标位置、距离、行驶速度以及目标减速度；配置rsu设备(信息通讯设备)，用于与车辆obu设备实现v2x实时通讯和信息交互；配备数据处理设备-边缘计算，用于接收感知信息、处理信息数据并根据感知融合技术输出目标结构数据。
48.当系统判定处于红绿灯信息通告的场景下，将进一步判断是否接收到rsu发送至车端的红绿灯状态和计时信息，以及是否进入到距离路口100m的通告区域(该区域为划定区域，实车测试时根据实际路段标定)。如果车辆当前处于该区域，将在车端尾部电子牌展示红绿灯信息(当前车道)。如果并未进入该通告区域，将在信息牌打印“过路口请减速慢行”字样。
49.车辆通过其车载obu设备，通过v2x(v2v)通讯，实现与路侧端设备对接，协同感知到红绿灯状态信息，然后与车辆的本车车载感知信息进行融合。一方面，车辆通过自身感知系统感知目标车辆的行车状态和距离，同时，通过路端设备获得红绿灯信息。在车辆通过车载感知设备感知到目标车辆信息之前，系统可以以上帝视角的方式提前预判目标车辆的信息，提前对环境作出感知和判断，提前决策，提前采取必要的措施，如报警、主动减速或紧急制动。最终目的是让车辆与目标车辆在紧急情况下避免碰撞。要实现以上系统技术目标，主要解决以下几个方面的技术内容技术：v2v的实时通讯，基于v2x的感知融合，目标车tv的行为预测和行为判断，sv的控制决策算法。
50.综上所述，本发明提供的基于v2v感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统通过v2v(或v2i)技术，实现车载感知和路侧感知(包括其他车辆)信息的融合，获得目标行使车辆更精确更可靠，全天候的运动状态信息；
51.控制决策功能，考虑舒适、安全和避撞，适用于adas和自动驾驶系统的应用；
52.车辆速度控制策略通过车辆运动轨迹进行实时动态计算和优化；
53.利用感知信息，应用制动预控制策略，提高系统反应速度，降低制动时延，提高避撞性能。
54.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种基于v2v感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统，其特征在于，包括路侧端和车辆；所述路侧端包括路侧通信设备；所述车辆包括位于车尾的信息牌以及与路侧通信设备实现v2x实时通讯和信息交互的车载通信设备；车辆判断是否进入通告区域，若否则不动作，若是则判断是否接收到路测信号灯的信号，若否则信息牌无红绿灯信息显示；若是则判断是否进入到距路口预定距离的通告区域，若否则信息牌显示警示信息，若是则信息牌显示红绿灯状态信息以及倒计时信息。2.根据权利要求1所述的基于v2v感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统，其特征在于，所述预定距离为100m。3.根据权利要求1所述的基于v2v感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统，其特征在于，所述路侧端还包括路测传感器，所述路测传感器获取主干道上车辆的信息、他车信息以及遮挡区域交通信息。4.根据权利要求2所述的基于v2v感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统，其特征在于，所述路侧端还包括边缘计算单元mec，所述mec将路测传感器获取的信息通过感知融合算法和高精地图进行数据处理，并将结果反馈给路侧通信设备。5.根据权利要求1所述的基于v2v感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统，其特征在于，所述路侧端还包括智能指示牌，所述智能指示牌包括有限速信息和出入口信息；所述智能指示牌将有限速信息和出入口信息传输给路侧通信设备。6.根据权利要求1所述的基于v2v感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统，其特征在于，所述路侧通信设备包括gnss、v2i通信以及5g通信。7.根据权利要求1所述的基于v2v感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统，其特征在于，所述车辆还包括车载传感器、车载感知融合模块、规划与决策模块以及线控底盘；所述车载通信设备将接受收到的信息分别传输给车载感知融合模块、规划与决策模块，所述车载感知融合模块还接收来自车载传感器的信息，所述车载进行感知融合模块进行多源异构信息融合和目标跟踪及预测并发送给规划与决策模块，所述规划与决策模块进行路径规划以及行为决策，并根据路径规划以及行为决策通过线控底盘进行制动以及转向。8.根据权利要求7所述的基于v2v感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统，其特征在于，所述车载传感器获取信息包括相邻车道车辆、前方车辆、道路标识以及指示牌；所述车载通信设备包括v2v、v2i通信以及5g通信。9.根据权利要求7所述的基于v2v感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统，其特征在于，所述车辆还包括定位与导航模块，所述定位与导航模块包括授时、航向角、gnss位置以及本车速度信息，并将信息传输给车载感知融合模块。10.根据权利要求7所述的基于v2v感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统，其特征在于，所述基于v2v感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统还包括他车，所述他车包括车辆状态信息、并道信息、前方感知信息、紧急刹车信息以及他车通信模块，所述他车通过他车通信模块将信息传输至车载通信设备上。

技术总结
本发明涉及驾驶辅助技术领域，具体涉及一种基于V2V感知融合的红绿灯通告场景下的驾驶辅助系统，包括路侧端和车辆；所述路侧端包括路侧通信设备；所述车辆包括位于车尾的信息牌以及与路侧通信设备实现V2X实时通讯和信息交互的车载通信设备；车辆判断是否进入通告区域，若否不动作，若是则判断是否接收到路测信号灯的信号，若否则信息牌无红绿灯信息显示；若是则判断是否进入到距路口预定距离的通告区域，若否则信息牌显示警示信息，若是则信息牌显示红绿灯状态信息以及倒计时信息；本发明通过路端感知设备获得上帝视角的路况信息，提前感知行使环境中交通环境信息，从而提前作出判断和反应，并向后车传递信息，降低信号灯被遮挡时发生事故的概率。遮挡时发生事故的概率。遮挡时发生事故的概率。


技术研发人员：周玉祥 王志刚 周欣 潘定海 原诚寅
受保护的技术使用者：北京国家新能源汽车技术创新中心有限公司
技术研发日：2022.08.31
技术公布日：2023/6/28