CN108428369A - 一种车辆信息处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于自组织网络的车辆信息处理系统，包括用于采集周围相关车辆和自身车辆运动状态信息的信息采集单元，用于信息接收及处理的计算单元和用于控制车身运动状态的执行单元，所述车辆信息处理系统可以创建或加入一个用于车辆自动超车的自组织网络，该自组织网络是由周围相关车辆和自身车辆信息处理系统组成的分布式对等网络。作为车辆信息处理中心的计算单元分布在每个车辆上，减少了建立中心处理器的耗费，以及数据在车辆与中心处理器间通信时存在的可能错误，更加符合实际应用。而车辆协同控制能够有效提高道路的交通容量，缓解交通拥堵，结合自组织网络可以进一步提升车辆超车过程的安全性。

Description

一种车辆信息处理系统
技术领域
本发明涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种机电一体化的车辆信息处理技术。
背景技术
自1879年，德国工程师卡尔·本茨(Karl Benz)发明了第一辆三轮汽车以来，一百多年间，伴随着汽车而产生和发展的交通系统对社会发展产生了重要作用。而智能交通系统(Intelligent Transportation System，ITS)是随着科学技术水平的提高应运而生的新一代交通系统，是传统交通系统在未来的研究和发展方向。车辆作为交通系统中的重要组成部分,经过一个多世纪的研究,技术上已经有了很大的提高,为人们的生活带来了巨大的便利。智能车辆控制系统集网络控制、系统工程、计算机控制及通信工程等技术于一体，是智能交通系统领域研究的热点问题。智能车辆的发展目标是实现完全无人驾驶。而驾驶过程中的超车过程中，需结合自身行驶状态和周边环境变化，包括道路条件变化，周边车辆行驶状态，尤其是车速和车距的变化，做出超车操作。这一系列操作包括了信息采集、变道决策和变道控制，这一过程极为复杂，驾驶员很容易由于信息获取不完整或者分析有误造成超车过程中的由于错误判断产生刮蹭、碰撞等风险。
现有技术中智能车辆的超车过程通常只对单车进行运动控制，由于单车控制的局限性，使超车过程中的相关车辆不能形成多车辆联网控制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供了一种基于自组织网络的车辆信息处理系统，以实现超车过程中的相关车辆的协同控制。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种车辆信息处理系统，包括用于采集周围相关车辆和自身车辆运动状态信息的信息采集单元，用于信息接收及处理的计算单元和用于控制车身运动状态的执行单元，所述车辆信息处理系统可以创建或加入一个用于车辆自动超车的自组织网络，该自组织网络是由周围相关车辆和自身车辆信息处理系统组成的分布式对等网络。
较佳的，所述计算单元包括中央处理器和通信接口，中央处理器用于信息交互和处理，通信接口用于网络间的信息传输。
较佳的，所述车辆信息处理系统在准备执行超车操作的同时创建相关范围内的自组织网络，该范围内其他相关车辆通过自动应答的方式加入该自组织网络。
较佳的，所述车辆运动状态信息以数据包的形式在所述自组织网络中传输，每个车辆中计算单元的中央处理器将自身车辆的运动状态信息打包成一个数据包，用一个数据帧作为开头，一个数据帧作为结尾，数据包被输出到该车辆的通信接口；该通信接口采用无线通信的方式与所述自组织网络中的其他车辆进行数据通信；其他车辆计算单元的中央处理器通过识别数据包的开头和结尾，将数据重新打包，完成数据接收。
较佳的，所述通信接口包括自组织网(AD HOC)模块，通信接口通过自组织网(ADHOC)模块与计算单元和信息采集单元进行数据通信。
较佳的，所述信息采集单元包括定位信息采集模块、速度信息采集模块和距离信息采集模块。
较佳的，所述信息采集单元还包括红外摄像路径识别模块。
较佳的，所述车辆运动状态信息包括超车过程中相关范围内所有车辆的位置信息、速度信息、加速度信息及车辆间实际距离与系统预设安全距离的误差信息，所述车辆运动状态信息均附带有该车辆ID编码信息。
本发明的有益效果在于：
1.车辆协同控制能够有效提高道路的交通容量，缓解交通拥堵，结合自组织网络可以进一步提升车辆超车过程的安全性。
2.作为辆车信息处理中心的计算单元分布在每个车辆上，减少了建立中心处理器的耗费，以及数据在车辆与中心处理器间通信时存在的可能错误，更加符合实际应用。
附图说明
附图1为本发明车辆信息处理系统的工作框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详述：
如附图1所示，一种车辆信息处理系统，包括用于采集周围相关车辆和自身车辆运动状态信息的信息采集单元，用于信息接收及处理的计算单元和用于控制车身运动状态的执行单元，所述车辆信息处理系统可以创建或加入一个用于车辆自动超车的自组织网络，该自组织网络是由周围相关车辆和自身车辆信息处理系统组成的分布式对等网络。具体实施例中，进一步的，所述计算单元根据控制算法的调度关系对车辆的动力系统、转向系统和车身稳定系统的控制信号进行状态分配，并通过执行单元将执行命令发送给上述各系统。信息采集单元将超车过程中与本车相关的多个车辆的运动状态信息采集并发送给本车计算单元中的中央处理器，计算单元结合相关车辆运动状态信息，根据控制算法的调度关系得出车辆的控制信息,并通过执行单元对车辆状态进行控制。
进一步的，所述计算单元包括中央处理器和通信接口，中央处理器用于信息交互和处理，通信接口用于网络间的信息传输。所述通信接口包括自组织网(AD HOC)模块，通信接口通过自组织网(AD HOC)模块与计算单元和信息采集单元进行数据通信。所述自组织网(AD HOC)模块在车辆信息处理系统准备执行超车动作时创建自组织网络，相关范围内的其他车辆通过应答方式加入该自组织网络，每辆车的通信接口都为随车安放的无线设备，具体可以是WLAN模块。多辆相关车辆通过加入到一个自组织网络中进行信息交互，且在脱离该超车环境后自动退出，为其他车辆节省通信带宽。
进一步的，所述信息采集单元包括定位信息采集模块、速度信息采集模块和距离信息采集模块。具体的，定位信息采集模块主要由车辆卫星定位仪构成，所述卫星定位仪可采集当前车辆的坐标位置信息；速度信息采集模块主要由测速编码器和加速度陀螺仪构成，所述测速编码器可采集车辆当前的行进速度信息，所述加速度陀螺仪可采集车辆当前的加速度信息；距离信息采集模块主要由激光测距雷达构成，所述激光测距雷达可采集各车辆间的实际距离。
进一步的，所述信息采集单元还包括红外摄像路径识别模块，所述红外摄像路径识别模块主要由红外摄像头构成，所述红外摄像头用于采集当前道路信息。
进一步的，所述车辆运动状态信息以数据包的形式在所述自组织网络中传输，每个车辆中计算单元的中央处理器将自身车辆的运动状态信息打包成一个数据包，用一个数据帧作为开头，一个数据帧作为结尾，数据包被输出到该车辆的通信接口；该通信接口采用无线通信的方式与所述自组织网络中的其他车辆进行数据通信；其他车辆计算单元的中央处理器通过识别数据包的开头和结尾，将数据重新打包，完成数据接收。其中所述车辆运动状态信息包括超车过程中相关范围内所有车辆的位置信息、速度信息、加速度信息及车辆间实际距离与系统预设安全距离的误差信息，所述车辆运动状态信息均附带有该车辆ID编码信息。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种车辆信息处理系统，包括用于采集周围相关车辆和自身车辆运动状态信息的信息采集单元，用于信息接收及处理的计算单元和用于控制车身运动状态的执行单元，其特征在于：所述车辆信息处理系统可以创建或加入一个用于车辆自动超车的自组织网络，该自组织网络是由周围相关车辆和自身车辆信息处理系统组成的分布式对等网络。
2.根据权利要求1所述的车辆信息处理系统，其特征在于：所述计算单元包括中央处理器和通信接口，中央处理器用于信息交互和处理，通信接口用于网络间的信息传输。
3.根据权利要求1所述的车辆信息处理系统，其特征在于：所述车辆信息处理系统在准备执行超车操作的同时创建一个相关范围内的自组织网络，该范围内其他相关车辆通过自动应答的方式加入该自组织网络。
4.根据权利要求1、2或3所述的车辆信息处理系统，其特征在于：所述车辆运动状态信息以数据包的形式在所述自组织网络中传输，每个车辆中计算单元的中央处理器将自身车辆的运动状态信息打包成一个数据包，用一个数据帧作为开头，一个数据帧作为结尾，数据包被输出到该车辆的通信接口；该通信接口采用无线通信的方式与所述自组织网络中的其他车辆进行数据通信；其他车辆计算单元的中央处理器通过识别数据包的开头和结尾，将数据重新打包，完成数据接收。
5.根据权利要求4所述的车辆信息处理系统，其特征在于：所述通信接口包括自组织网(AD HOC)模块，通信接口通过自组织网(AD HOC)模块与计算单元和信息采集单元进行数据通信。
6.根据权利要求1所述的车辆信息处理系统，其特征在于：所述信息采集单元包括定位信息采集模块、速度信息采集模块和距离信息采集模块。
7.根据权利要求6所述的车辆信息处理系统，其特征在于：所述信息采集单元还包括红外摄像路径识别模块。
8.根据权利要求1所述的车辆信息处理系统，其特征在于：所述车辆运动状态信息包括超车过程中相关范围内所有车辆的位置信息、速度信息、加速度信息及车辆间实际距离与系统预设安全距离的误差信息，所述车辆运动状态信息均附带有该车辆ID编码信息。
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