CN110606083B - 一种多传感器与v2x融合的低速巡航方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多传感器与V2X融合的低速巡航方法与系统，通过获取自身的状态数据和运动数据以及周围移动单元的探测数据，反推周围移动单元的状态数据，利用V2X广播的形式接收安装有V2X设备的移动单元所发出的融合数据，根据融合数据以及自身数据进行低速巡航自适应车辆控制。本方法实现在V2X装车率不高时，通过对装备有V2X设备的传统ADAS车辆采集数据进行状态反推、数据过滤与数据融合，提高已装备V2X设备车辆的感知与应用范围，从技术角度极大地促进V2X的应用推广进度；同时，提供了基于该方法的系统，可提高车辆的感知范围，提前对车辆前方拥堵路段环境做出预判，提高车辆自适应巡航的稳定性和车辆低速巡航燃油经济性，并降低V2X应用对装车率的依赖性。

Description

一种多传感器与V2X融合的低速巡航方法及系统
技术领域
本发明涉及智能车辆环境融合感知与智能网联技术领域，具体的，涉及一种多传感器与V2X融合的低速巡航方法与系统。
背景技术
目前，市面上部分车辆已经装备高级驾驶辅助系统(ADAS)，该系统利用车辆自身的安全辅助传感器，包括视频、微波、毫米波和激光雷达等，能够实现车辆在低速(车速小于60km/h)拥堵工况下的自适应辅助驾驶。但是由于单车传感器感知方式的感知范围有限，低速自适应巡航只能依靠探测到的前车状态，系统对目标车辆车道前方的环境不能做出提前预判，存在急加速急减速情况，极大地增加了车辆油耗，降低了乘客的舒适感。
另外，由于基于V2X(Vehicle to Everything)通信的车路协同系统装车率较低的问题，V2X超视距的感知效果也基本无法体现。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种多传感器与V2X融合的低速巡航方法，可实现在V2X装车率不高时，通过对装备有V2X设备的传统ADAS车辆采集数据进行状态反推、数据过滤与数据融合，提高已装备V2X设备车辆的感知与应用范围，从技术角度极大地促进V2X的应用推广进度；目的之二是提供基于该方法的系统，可提高车辆的感知范围，提前对车辆前方拥堵路段环境做出预判，提高车辆自适应巡航的稳定性和车辆低速巡航燃油经济性，并降低V2X应用对装车率的依赖性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种多传感器与V2X融合的低速巡航方法，所述低速巡航方法具体为：
S1：移动单元I获取自身的状态数据I和运动数据；
S2：移动单元I探测在其感应范围内，在其移动方向的前方是否存在其他移动单元，若是，则进行S3，若否，则返回S1；
S3：根据探测数据以及状态数据I，反推其他每一个移动单元的状态数据II；
S4：判断移动单元I是否处于低速自适应巡航状态，若是，则进行S5，若否，则返回S1；
S5：移动单元I利用V2X设备判断能否接收到移动单元II发送的融合数据，若能，则进行S6，若否，则直接进入S10；
S6：通过融合数据判断是否存在位于移动单元II移动方向的正前方的移动单元III，若存在，则进行S7，若不存在，则进行S10；
S7：判断移动单元II的移动速度是否大于移动单元III的移动速度，若是，则进行S8，若否，则直接进入S10；
S8：判断移动单元II与移动单元III的间距是否小于安全距离，若是，则进行S9，若否，则直接进入S10；
S9：移动单元I根据自身的状态数据I和运动数据以及融合数据，作出自适应车辆控制；
S10：移动单元I根据S3所述的探测数据进行自适应车辆控制。
进一步，所述移动单元I和移动单元II均为ADAS和V2X设备的车辆，移动单元III为未装备V2X的车辆。
进一步，所述状态数据I包括经纬度、行驶方向、高程和行驶速度。
进一步，所述运动数据包括加速度和角加速度。
进一步，所述探测数据包括与所述移动单元I的间隔距离、行驶方向、加速度、速度和尺寸。
进一步，所述S5所述的判断所述移动单元I是否处于低速自适应巡航状态的方法是基于所述移动单元I的行驶速度。
进一步，所述状态数据II包括经纬度、行驶方向、行驶速度和尺寸。
基于低速巡航方法的一种多传感器与V2X融合的低速巡航系统，包括：
低速巡航判断模块，与ADAS设备和车辆CAN总线连接，用于判定是否处于低速巡航自适应状态；
融合数据接收和发送模块，与融合数据处理模块连接，用于发送自身状态数据和接收其他安装有V2X所发送的融合数据；
状态反推处理模块，与ADAS设备和车辆CAN总线连接，用于反推感应范围内的移动单元自身的状态数据；
融合数据处理模块，与融合数据接收和发送数据模块、ADAS设备和车辆CAN总线连接，用于处理融合数据。
本发明的有益效果是：
本发明提供一种多传感器与V2X融合的低速巡航方法，可实现在V2X装车率不高时，通过对装备有V2X设备的传统ADAS车辆采集数据进行状态反推、数据过滤与数据融合，提高已装备V2X设备车辆的感知与应用范围，从技术角度极大地促进V2X的应用推广进度；同时提供基于该方法的系统，可提高车辆的感知范围，提前对车辆前方拥堵路段环境做出预判，提高车辆自适应巡航的稳定性和车辆低速巡航燃油经济性，并降低V2X应用对装车率的依赖性。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
附图1为实施例示意图；
附图2为本发明流程图；
附图3为系统组成示意图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
如图1所示，本实施例的路段内有三辆车，移动单元I为融合数据接收车辆1，移动单元II为融合数据发送车辆2，移动单元III为目标车辆3，其中融合数据接收车辆1和融合数据发送车辆2均安装有V2X和ADAS设备，目标车辆3为未安装V2X设备车辆。
低速巡航方法具体为：
S1：融合数据接收车辆1获取自身的状态数据I和运动数据，状态数据I包括经纬度、行驶方向和行驶速度，运动数据包括加速度和角加速度；
S2：在融合数据接收车辆1自身的在感应范围内且在其移动方向的前方探测是否存在其他移动单元，经探测，存在融合数据发送车辆2，进行S3，感应范围为ADAS设备的探测范围，下同；
S3：根据探测数据以及状态数据I，反推融合数据发送车辆2的状态数据II，状态数据II包括融合数据发送车辆2的经纬度、行驶方向、行驶速度和车辆尺寸；探测数据为融合数据发送车辆1根据ADAS系统在融合数据发送车辆1的感应范围内探测到的其他车辆数据，即融合数据发送车辆1，包括融合数据发送车辆1与融合数据发送车辆2的间隔距离、融合数据发送车辆2的行驶方向、融合数据发送车辆2的加速度、融合数据发送车辆2的速度和融合数据发送车辆2的尺寸；融合数据发送车辆1与目标车辆3的间隔距离、目标车辆3的行驶方向、目标车辆3的加速度、目标车辆3的速度和目标车辆3的尺寸；
S4：根据融合数据接收车辆1的行驶速度判断融合数据接收车辆1是否处于低速自适应巡航状态，若是，则进行S5，若否，则返回S1，经判断，融合数据接收车辆1处于低速自适应巡航状态，进行S5；
S5：融合数据接收车辆1通过V2X设备能否接收到融合数据发送车辆2发送的融合数据，经判断，接收车辆1能探测到融合数据发送车辆2所发送的融合数据，则接收融合数据发送车辆2发送的融合数据，并进入S6；
S6：通过融合数据判断目标车辆3位于融合数据发送车辆2移动方向的正前方，进入S7；
S7：判断融合数据发送车辆2的速度是否大于目标车辆3的移动速度，经判断，融合数据发送车辆2的移动速度大于目标车辆3的移动速度，进行S8；
S8：判断融合数据发送车辆2与目标车辆3的移是否小于安全距离，经判断，融合数据发送车辆2与目标车辆3的间距小于安全距离，进行S9；
S9：根据融合数据接收车辆1自身的状态数据I和运动数据以及融合数据，融合数据接收车辆1作出自适应车辆控制。
本实施例所述的融合数据为根据本车的状态数据I和运动数据以及探测数据反推出的周边车辆的状态数据II，本实施例即为目标车辆3的状态数据II。
基于上述方法，本实施例还提出了一种多传感器与V2X融合的低速巡航系统，如图3所示，包括：
低速巡航判断模块，与ADAS设备和车辆CAN总线连接，用于判定是否处于低速巡航自适应状态；
融合数据接收和发送模块，与融合数据处理模块连接，用于发送自身状态数据和接收其他安装有V2X所发送的融合数据；
状态反推处理模块，与ADAS设备和车辆CAN总线连接，用于反推感应范围内的移动单元自身的状态数据；
融合数据处理模块，与融合数据接收和发送数据模块、ADAS设备和车辆CAN总线连接，用于处理融合数据。
当融合数据接收车辆1的附近存在安装有ADAS和V2X设备的车辆时，融合数据接收车辆1可以通过V2X设备将融合数据发送给其他车辆，则其他车辆也可以根据自身的状态数据I和运动数据作出低速自适应巡航控制。因此，虽然本实施例只存在3辆车，但是也可以应用在多于3辆车的多辆车并存的路段。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种多传感器与V2X融合的低速巡航方法，其特征在于：所述低速巡航方法具体为：
S1：移动单元I获取自身的状态数据I和运动数据；
S2：移动单元I探测在其感应范围内，在其移动方向的前方是否存在其他移动单元，若是，则进行S3，若否，则返回S1；
S3：根据探测数据以及状态数据I，反推其他每一个移动单元的状态数据II；
S4：判断移动单元I是否处于低速自适应巡航状态，若是，则进行S5，若否，则返回S1；
S5：移动单元I利用V2X设备判断能否接收到移动单元II发送的融合数据，若能，则接收融合数据，进行S6，若否，则直接进入S10；
S6：通过融合数据判断是否存在位于移动单元II移动方向的正前方的移动单元III，若存在，则进行S7，若不存在，则进行S10；
S7：判断移动单元II的移动速度是否大于移动单元III的移动速度，若是，则进行S8，若否，则直接进入S10；
S8：判断移动单元II与移动单元III的间距是否小于安全距离，若是，则进行S9，若否，则直接进入S10；
S9：移动单元I根据自身的状态数据I和运动数据以及融合数据，作出自适应车辆控制；
S10：移动单元I根据S3所述的探测数据进行自适应车辆控制。
2.根据权利要求1所述的一种多传感器与V2X融合的低速巡航方法，其特征在于：所述移动单元I和移动单元II均为装备ADAS和V2X设备的车辆，移动单元III为未装备V2X的车辆。
3.根据权利要求1所述的一种多传感器与V2X融合的低速巡航方法，其特征在于：所述状态数据I包括经纬度、行驶方向、高程和行驶速度。
4.根据权利要求1所述的一种多传感器与V2X融合的低速巡航方法，其特征在于：所述运动数据包括加速度和角加速度。
5.根据权利要求1所述的一种多传感器与V2X融合的低速巡航方法，其特征在于：所述探测数据包括与所述移动单元I的间隔距离、行驶方向、加速度、速度和尺寸。
6.根据权利要求1所述的一种多传感器与V2X融合的低速巡航方法，其特征在于：所述S4所述的判断移动单元I是否处于低速自适应巡航状态的方法是基于所述移动单元I的行驶速度。
7.根据权利要求1所述的一种多传感器与V2X融合的低速巡航方法，其特征在于：所述状态数据II包括经纬度、行驶方向、行驶速度和尺寸。
8.基于权利要求1-7任一所述的一种多传感器与V2X融合的低速巡航方法的一种多传感器与V2X融合的低速巡航系统，其特征在于：包括：
低速巡航判断模块，与ADAS设备和车辆CAN总线连接，用于判定是否处于低速巡航自适应状态；
融合数据接收和发送模块，与融合数据处理模块连接，用于发送自身状态数据和接收其他安装有V2X所发送的融合数据；
状态反推处理模块，与ADAS设备和车辆CAN总线连接，用于反推感应范围内的移动单元自身的状态数据；
融合数据处理模块，与融合数据接收和发送数据模块、ADAS设备和车辆CAN总线连接，用于处理融合数据。
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