CN107784865A - 一种自动驾驶汽车多车同步运行控制方法 - Google Patents

一种自动驾驶汽车多车同步运行控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种自动驾驶汽车多车同步运行控制方法，包括构建车辆自身定位硬件设备，构建同步运行数据控制网络，设定辨识标记，预设车辆运行控制状态及运行控制等五个步骤。本发明一方面控制作业简单易行，便于多车同步运行控制作业技术的推广，并具有良好的通用型和可靠性，另一方面在控制作业过程中，数据采集精度高，数据交换能力强，抗干扰性好其通讯速率高，从而极大的提高了多车同步运行控制做的可靠性和稳定性。

Description

一种自动驾驶汽车多车同步运行控制方法
技术领域
本发明涉及一种无人驾驶车辆运行控制方法，属无人驾驶技术领域。
背景技术
随着无人驾驶技术的推广和使用，无人驾驶车辆逐步得到了推广和应用，但当前在进行无人驾驶车辆运行中，主要是各无人驾驶车辆通过各自的自动驾驶装置进行运行控制及运行状态监控，虽然可以满足无人驾驶车辆运行作业的需要，但当多辆无人驾驶车辆在同一范围内同运行时，该区域内的各无人驾驶车辆在运行中，各车辆之间缺乏有效的数据交互，因此导致同区域内的各无人驾驶车辆运行控制精度差，车辆运行同步性差，从而导致车辆控制及运行可靠性和稳定性均相对较差，而针对这一问题，当前主要时通过基于远程的上位控制服务器对无人驾驶车辆进行控制，虽然能起到一定的控制作业，但数据交互控制作业工作效率低，且控制信号易受到干扰，从而导致多辆无人驾驶车辆运行时缺乏有效及时的控制，因此针对这一现状，迫切需要开发一种全新多无人驾驶车辆同步运行控制方法，以满足实际使用的需要。
发明内容
本发明目的就在于克服上述不足，提供一种分架构软件网络在线热升级方法。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：
一种自动驾驶汽车多车同步运行控制方法，包括以下步骤：
第一步，构建车辆自身定位硬件设备，首先根据使用需要，在各需要同步运行车辆上设至少八个毫米波测距雷达和激光测距雷达，毫米波测距雷达和激光测距雷达环绕车辆轴线均布车辆外侧面，在各需要同步运行车辆的自动驾驶控制系统中设无线数据通讯装置、GNSS卫星导航装置、识别地址编码装置及同步运行控制终端；
第二步，构建同步运行数据控制网络，首先通过当前的无线数据通讯网络与第一步各车辆中的无线数据通讯装置分别建立数据连接，同时无线数据通讯网络另与至少一个基于云平台的数据处理服务器建立数据连接，从而共同构成一级数据通讯网，然后第一步中的各运行车辆间通过无线数据通讯网络建立数据连接，构成二级数据通讯网；
第三步，设定辨识标记，完成第二步作业后，首先由第一步各运行车辆的同步运行控制终端通过无线数据通讯装置与一级数据通讯网的基于云平台的数据处理服务器建立数据通讯，然后由数据处理服务器向各运行车辆的同步运行控制终端发送通讯识别地址数据的编码策略，然后由车辆的同步运行控制终端驱动该车的识别地址编码装置根据编码策略编订各车相互独立的通讯识别地址数据，并将各通讯识别地址数据发送到基于云平台的数据处理服务器进行备份，并在基于云平台的数据处理服务器中建立各车通讯识别地址数据对应的统计数据列表，同时以各车通讯识别地址数据为寻址数据，建立各车对应的车辆运行状态数据统计列表；
第四步，预设车辆运行控制状态，完成第三步后，在基于云平台的数据处理服务器内设定车辆运行控制参数，且车辆运行控制参数包括：最小车辆同步运行间距、最大同步运行间距、车辆与路面障碍物最小安全距离、相邻车辆间车速差调节范围及至少三种多车同步运行时车辆分布布局结构，然后向各运行车辆的同步运行控制终端发送最小车辆同步运行间距数据、最大同步运行间距数据、车辆与路面障碍物最小安全距离、相邻车辆间车速差调节范围及至少三种多车同步运行时车辆分布布局结构信息的同步映像文件；
第五步，运行控制，完成第四步后，首先通过各车辆的自动驾驶控制系统驱动各自车辆独立运行，并在运行过程中一方面通过一级数据通讯网向基于云平台的数据处理服务器发送车辆运行状态信息，另一方面获取二级数据通讯网中其它车辆当前运行的相对位置，并在二级数据通讯网中各车辆之间间距大于最大同步运行间距数据时，各车辆均各自独立运行，当二级数据通讯网中各车辆中有两台及两台以上车辆间距离小于最大同步运行间距数据时，各位于最大同步运行间距内的车辆进行同步控制运行，在车辆进行同步控制运行时，首先从第四步设定的多车同步运行时车辆分布布局结构进行各车运行位置初步定位，然后根据毫米波测距雷达、激光测距雷达、GNSS卫星导航装置对各同步运行车辆间的间距、车速及车辆与路面障碍物进行检测并调控，从而满足车辆同步运行作业的需要。
进一步的，所述的第一步中，无线数据通讯装置为基于WIFI无线通讯系统、Zigbee无线通讯系统、DSRC无线通讯系统级及RFID射频通讯系统中的任意一种或几种共同使用。
进一步的，所述的第一步中毫米波测距雷达和激光测距雷达中，均通过转台机构与车辆外侧面外侧铰接，且毫米波测距雷达和激光测距雷达轴线与测量外侧面和路面呈0°—180°夹角。
进一步的，所述的第二步中，无线数据通讯网络为互联网、物联网及射频通讯网中的任意一种或几种共同使用构成。
进一步的，所述的第三步通讯识别地址数据为至少三段八进制或十六进制数据。
进一步的，所述的第四步中最小车辆同步运行间距和车辆与路面障碍物最小安全距离为0.1—0.5米，最大同步运行间距数据为5—20米，相邻车辆间车速差调节范围为0.5—10km/h，多车同步运行时车辆分布布局结构为直线结构、矩形结构、环形结构、三角形结构、梯形结构及楔形结构中的任意一种。
进一步的，所述的第四步中，在基于云平台的数据处理服务器内设定车辆运行控制参数时，一方面直接由工业计算机、PC计算机及移动通讯设备与基于云平台的数据处理服务器连接并输入车辆运行控制参数，另一方面通过各车辆同步运行控制终端向基于云平台的数据处理服务器发送车辆运行控制参数。
进一步的，所述的第五步中，基于云平台的数据处理服务器内的各车辆运行信息每1—10分钟采集一次，且每次采集的车辆运行信息均采用堆栈结构保存。
本发明一方面控制作业简单易行，便于多车同步运行控制作业技术的推广，并具有良好的通用型和可靠性，另一方面在控制作业过程中，数据采集精度高，数据交换能力强，抗干扰性好其通讯速率高，从而极大的提高了多车同步运行控制做的可靠性和稳定性。
附图说明
图1为本发明控制方法流程示意图；
图2为同步运行数据控制网络结构示意图；
图3为自动驾驶汽车多车同步运行布局示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1、2和3所示，一种自动驾驶汽车多车同步运行控制方法，包括以下步骤：
第一步，构建车辆自身定位硬件设备，首先根据使用需要，在各需要同步运行车辆上设至少八个毫米波测距雷达和激光测距雷达，毫米波测距雷达和激光测距雷达环绕车辆轴线均布车辆外侧面，在各需要同步运行车辆的自动驾驶控制系统中设无线数据通讯装置、GNSS卫星导航装置、识别地址编码装置及同步运行控制终端；
第二步，构建同步运行数据控制网络，首先通过当前的无线数据通讯网络与第一步各车辆中的无线数据通讯装置分别建立数据连接，同时无线数据通讯网络另与至少一个基于云平台的数据处理服务器建立数据连接，从而共同构成一级数据通讯网，然后第一步中的各运行车辆间通过无线数据通讯网络建立数据连接，构成二级数据通讯网；
第三步，设定辨识标记，完成第二步作业后，首先由第一步各运行车辆的同步运行控制终端通过无线数据通讯装置与一级数据通讯网的基于云平台的数据处理服务器建立数据通讯，然后由数据处理服务器向各运行车辆的同步运行控制终端发送通讯识别地址数据的编码策略，然后由车辆的同步运行控制终端驱动该车的识别地址编码装置根据编码策略编订各车相互独立的通讯识别地址数据，并将各通讯识别地址数据发送到基于云平台的数据处理服务器进行备份，并在基于云平台的数据处理服务器中建立各车通讯识别地址数据对应的统计数据列表，同时以各车通讯识别地址数据为寻址数据，建立各车对应的车辆运行状态数据统计列表；
第四步，预设车辆运行控制状态，完成第三步后，在基于云平台的数据处理服务器内设定车辆运行控制参数，且车辆运行控制参数包括：最小车辆同步运行间距、最大同步运行间距、车辆与路面障碍物最小安全距离、相邻车辆间车速差调节范围及至少三种多车同步运行时车辆分布布局结构，然后向各运行车辆的同步运行控制终端发送最小车辆同步运行间距数据、最大同步运行间距数据、车辆与路面障碍物最小安全距离、相邻车辆间车速差调节范围及至少三种多车同步运行时车辆分布布局结构信息的同步映像文件；
第五步，运行控制，完成第四步后，首先通过各车辆的自动驾驶控制系统驱动各自车辆独立运行，并在运行过程中一方面通过一级数据通讯网向基于云平台的数据处理服务器发送车辆运行状态信息，另一方面获取二级数据通讯网中其它车辆当前运行的相对位置，并在二级数据通讯网中各车辆之间间距大于最大同步运行间距数据时，各车辆均各自独立运行，当二级数据通讯网中各车辆中有两台及两台以上车辆间距离小于最大同步运行间距数据时，各位于最大同步运行间距内的车辆进行同步控制运行，在车辆进行同步控制运行时，首先从第四步设定的多车同步运行时车辆分布布局结构进行各车运行位置初步定位，然后根据毫米波测距雷达、激光测距雷达、GNSS卫星导航装置对各同步运行车辆间的间距、车速及车辆与路面障碍物进行检测并调控，从而满足车辆同步运行作业的需要。
本实施例中，所述的第一步中，无线数据通讯装置为基于WIFI无线通讯系统、Zigbee无线通讯系统、DSRC无线通讯系统级及RFID射频通讯系统中的任意一种或几种共同使用。
本实施例中，所述的第一步中毫米波测距雷达和激光测距雷达中，均通过转台机构与车辆外侧面外侧铰接，且毫米波测距雷达和激光测距雷达轴线与测量外侧面和路面呈0°—180°夹角。
本实施例中，所述的第二步中，无线数据通讯网络为互联网、物联网及射频通讯网中的任意一种或几种共同使用构成。
本实施例中，所述的第三步通讯识别地址数据为至少三段八进制或十六进制数据。
本实施例中，所述的第四步中最小车辆同步运行间距和车辆与路面障碍物最小安全距离为0.1—0.5米，最大同步运行间距数据为5—20米，相邻车辆间车速差调节范围为0.5—10km/h，多车同步运行时车辆分布布局结构为直线结构、矩形结构、环形结构、三角形结构、梯形结构及楔形结构中的任意一种。
本实施例中，所述的第四步中，在基于云平台的数据处理服务器内设定车辆运行控制参数时，一方面直接由工业计算机、PC计算机及移动通讯设备与基于云平台的数据处理服务器连接并输入车辆运行控制参数，另一方面通过各车辆同步运行控制终端向基于云平台的数据处理服务器发送车辆运行控制参数。
本实施例中，所述的第五步中，基于云平台的数据处理服务器内的各车辆运行信息每1—10分钟采集一次，且每次采集的车辆运行信息均采用堆栈结构保存。
本发明一方面控制作业简单易行，便于多车同步运行控制作业技术的推广，并具有良好的通用型和可靠性，另一方面在控制作业过程中，数据采集精度高，数据交换能力强，抗干扰性好其通讯速率高，从而极大的提高了多车同步运行控制做的可靠性和稳定性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种自动驾驶汽车多车同步运行控制方法，其特征在于：所述的自动驾驶汽车多车同步运行控制方法包括以下步骤：
第一步，构建车辆自身定位硬件设备，首先根据使用需要，在各需要同步运行车辆上设至少八个毫米波测距雷达和激光测距雷达，毫米波测距雷达和激光测距雷达环绕车辆轴线均布车辆外侧面，在各需要同步运行车辆的自动驾驶控制系统中设无线数据通讯装置、GNSS卫星导航装置、识别地址编码装置及同步运行控制终端；
第二步，构建同步运行数据控制网络，首先通过当前的无线数据通讯网络与第一步各车辆中的无线数据通讯装置分别建立数据连接，同时无线数据通讯网络另与至少一个基于云平台的数据处理服务器建立数据连接，从而共同构成一级数据通讯网，然后第一步中的各运行车辆间通过无线数据通讯网络建立数据连接，构成二级数据通讯网；
第三步，设定辨识标记，完成第二步作业后，首先由第一步各运行车辆的同步运行控制终端通过无线数据通讯装置与一级数据通讯网的基于云平台的数据处理服务器建立数据通讯，然后由数据处理服务器向各运行车辆的同步运行控制终端发送通讯识别地址数据的编码策略，然后由车辆的同步运行控制终端驱动该车的识别地址编码装置根据编码策略编订各车相互独立的通讯识别地址数据，并将各通讯识别地址数据发送到基于云平台的数据处理服务器进行备份，并在基于云平台的数据处理服务器中建立各车通讯识别地址数据对应的统计数据列表，同时以各车通讯识别地址数据为寻址数据，建立各车对应的车辆运行状态数据统计列表；
第四步，预设车辆运行控制状态，完成第三步后，在基于云平台的数据处理服务器内设定车辆运行控制参数，且车辆运行控制参数包括：最小车辆同步运行间距、最大同步运行间距、车辆与路面障碍物最小安全距离、相邻车辆间车速差调节范围及至少三种多车同步运行时车辆分布布局结构，然后向各运行车辆的同步运行控制终端发送最小车辆同步运行间距数据、最大同步运行间距数据、车辆与路面障碍物最小安全距离、相邻车辆间车速差调节范围及至少三种多车同步运行时车辆分布布局结构信息的同步映像文件；
第五步，运行控制，完成第四步后，首先通过各车辆的自动驾驶控制系统驱动各自车辆独立运行，并在运行过程中一方面通过一级数据通讯网向基于云平台的数据处理服务器发送车辆运行状态信息，另一方面获取二级数据通讯网中其它车辆当前运行的相对位置，并在二级数据通讯网中各车辆之间间距大于最大同步运行间距数据时，各车辆均各自独立运行，当二级数据通讯网中各车辆中有两台及两台以上车辆间距离小于最大同步运行间距数据时，各位于最大同步运行间距内的车辆进行同步控制运行，在车辆进行同步控制运行时，首先从第四步设定的多车同步运行时车辆分布布局结构进行各车运行位置初步定位，然后根据毫米波测距雷达、激光测距雷达、GNSS卫星导航装置对各同步运行车辆间的间距、车速及车辆与路面障碍物进行检测并调控，从而满足车辆同步运行作业的需要。
2.根据权利要求1述的一种分架构软件网络在线热升级方法，其特征在于：所述的第一步中，无线数据通讯装置为基于WIFI无线通讯系统、Zigbee无线通讯系统、DSRC无线通讯系统级及RFID射频通讯系统中的任意一种或几种共同使用。
3.根据权利要求1述的一种分架构软件网络在线热升级方法，其特征在于：所述的第一步中毫米波测距雷达和激光测距雷达中，均通过转台机构与车辆外侧面外侧铰接，且毫米波测距雷达和激光测距雷达轴线与测量外侧面和路面呈0°—180°夹角。
4.根据权利要求1述的一种分架构软件网络在线热升级方法，其特征在于：所述的第二步中，无线数据通讯网络为互联网、物联网及射频通讯网中的任意一种或几种共同使用构成。
5.根据权利要求1述的一种分架构软件网络在线热升级方法，其特征在于：所述的第三步通讯识别地址数据为至少三段八进制或十六进制数据。
6.根据权利要求1述的一种分架构软件网络在线热升级方法，其特征在于：所述的第四步中最小车辆同步运行间距和车辆与路面障碍物最小安全距离为0.1—0.5米，最大同步运行间距数据为5—20米，相邻车辆间车速差调节范围为0.5—10km/h，多车同步运行时车辆分布布局结构为直线结构、矩形结构、环形结构、三角形结构、梯形结构及楔形结构中的任意一种。
7.根据权利要求1述的一种分架构软件网络在线热升级方法，其特征在于：所述的第四步中，在基于云平台的数据处理服务器内设定车辆运行控制参数时，一方面直接由工业计算机、PC计算机及移动通讯设备与基于云平台的数据处理服务器连接并输入车辆运行控制参数，另一方面通过各车辆同步运行控制终端向基于云平台的数据处理服务器发送车辆运行控制参数。
8.根据权利要求1述的一种分架构软件网络在线热升级方法，其特征在于：所述的第五步中，基于云平台的数据处理服务器内的各车辆运行信息每1—10分钟采集一次，且每次采集的车辆运行信息均采用堆栈结构保存。
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