CN110888364A - 一种云端aeb控制系统通信协议和决策 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种云端AEB控制系统通信协议和决策，整车控制器与车载控制器OBU直接的交互仍然使用传统的CAN通讯方式，OBU与整车制动执行机构之间的通讯采用RS485通讯，协议基于Modbus通讯协议进行信息传递，感知设备与OBU之间的通讯，可以同时支持CAN总线和以太网形式的数据传递交互，OBU与远端(路端云端)采用基于5G或者DRSC通讯技术进行大量、高速的数据传递；此时，系统运行在5G网络服务下，避免控制延迟；本发明通过采用5G/DRSC/Enthernet技术，将大量的数据处理计算放在云服务器，大大降低车载系统的工作压力，同时在计算层面可以加快运算速度，将大大降低测试人员在测试过程所要消耗的时间，有助于推动车路协同应用的推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种云端AEB控制系统通信协议和决策。
背景技术
ADAS是汽车无人驾驶的基础，目前正逐渐走向成熟。要实现无人驾驶关键是让汽车具备如人一般感知环境的能力，并对不同路况和情况做出超过人驾驶的行动。ADAS涵盖多种功能，主动控制类最实质的自动驾驶技术，其中AEB最有代表性。早期的ADAS功能是一些简单的预警，相当于给驾驶员一个信息反馈，而驾驶员可能因为各种原因，不能做出最及时、准确的动作，增加了发生危险的可能性。随着电控技术的发展，更多的电磁控制技术加入了ADAS的大家庭，ADAS系统已经不简单地满足于“预警”，而是更加智能，在危险时刻果断介入。一类ADAS应用：识别+预警(FCW/LDW/BSD/TSR/PCW)；二类ADAS应用：主动控制(ACC/AEB/LKS)。
目前，单车AEB解决方案都是通过车载传感器(如毫米波雷达或者摄像头等)感知车辆在周围信息，并将得到数据传输至车载控制器进行决策，最终控制车辆制动系统状态，并未实现车车通讯、车与基础设施通讯。本发明在单车AEB基础之上，通过云端计算，实现车与基础设施之间协作，并通过高精地图和路况实现道路规划，最终整体统筹交通运作实现无人驾驶的智慧交通初级版。基于5G网络及DSRC通讯技术，为车辆通讯提供了很大的通讯网络支持，为智能交通的最终目标保驾护航，也为无人驾驶所引发的高容量、高可靠通信需求给带来了高效的解决方案。本发明在此基础之上，为云端AEB系统提供有效的交互通讯协议。
发明内容
本发明的目的提供一种云端AEB控制系统通信协议和决策来解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种云端AEB控制系统通信协议和决策，整车控制器与车载控制器OBU直接的交互仍然使用传统的CAN通讯方式，OBU与整车制动执行机构之间的通讯采用RS485通讯，协议基于Modbus通讯协议进行信息传递，感知设备与OBU之间的通讯，可以同时支持CAN总线和以太网形式的数据传递交互，OBU与远端(路端云端)采用基于5G或者DRSC通讯技术进行大量、高速的数据传递；此时，系统运行在5G网络服务下，或者基于5G频段DSRC技术支持下，避免控制延迟。
优选的，公交车作为本次测试验证的主要载体，测试验证之前对新能源公交车底盘制动系统进行必要的改制，在不破坏原有系统的同时，对其制动系统执行机构进行优化升级，如前文所述，由于该款新能源公交车采用的是气压制动，需要将原有分配阀升级为比例继动阀，两种阀本身具有相同的接口，跟与原设备位置安装即好，这种方案也可以延伸到单车AEB功能开发使用。
优选的，本发明的通讯控制方式：完成车制动系统升级之后，借用公司V2X测试场地，搭建基础设施设备和云端服务器；在基础设施方面，介入测试厂区两种基础设施，分别是路端RSU和交通路口的红黄绿设备；在该V2X场景中，RSU、红绿灯设施、OBU及云端可以进行交互通讯。
优选的，车载传感器传输的数据和接收的控制命令信号以及控制执行程序，都是通过车端OBU设备，进行交互执行；应用算法都将在云端进行必要的处理，处理之后的控制指令通过以太网/5G/DSRC等形式进行广播输出；搭载OBU设备的车辆，行驶到固定路侧设备通讯范围，将获取该路段范围的车辆信息、路口状态、行人信息等。
优选的，本发明的执行机构、传感器及控制器之间的交互：AEB系统的数据接收发送程序及执行机构的控制程序都运行在车载OBU设备中，本发明验证实验使用的毫米波雷达和整车通讯数据都是通过CAN网络与车载OBU设备进行交互，执行机构的控制信号通过以太网/5G/DSRC等形式发给OBU设备，OBU再通过Modbus协议由RS485接口连接RS485转PWM设备，输出PWM驱动信号，控制制动执行机构——比例继动阀的动作，从而实现车辆在特定区域/环境进行降速或者停车。
优选的，行驶过程中，路端RSU设备会不断广播限速、人行道、道路施工等重要信息，带有OBU设备的车辆将不断获取此类信息，可以实现单车ADAS系统的预警信息，再通过云端将车辆周围的环境信息进行数据处理，将处理之后的控制结果发送至OBU设备，车辆即可以响应控制结果。本发明提供的一种云端AEB控制系统通信协议和决策，与现有技术相比：
1.本发明通过采用5G/DRSC/Enthernet技术，将大量的数据处理计算放在云服务器，大大降低车载系统的工作压力，同时在计算层面可以加快运算速度，也减少业务交互解算所需要时间；
2.通过本发明的推广，将大大降低测试人员在测试过程所要消耗的时间，提高工作效率，并且在发现问题时，一目了然，同时，在商用化的过程中降低对调试人员的技术要求，有助于推动车路协同应用的推广使用。。
附图说明
图1为本发明新能源公交车AEB系统组织架构图；
图2为本发明V2X场景云端控制AEB控制交互结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例和说明书附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1和图2所示，一种云端AEB控制系统通信协议和决策，整车控制器与车载控制器OBU直接的交互仍然使用传统的CAN通讯方式，OBU与整车制动执行机构之间的通讯采用RS485通讯，协议基于Modbus通讯协议进行信息传递，感知设备与OBU之间的通讯，可以同时支持CAN总线和以太网形式的数据传递交互，OBU与远端(路端云端)采用基于5G或者DRSC通讯技术进行大量、高速的数据传递；此时，系统运行在5G网络服务下，或者基于5G频段DSRC技术支持下，避免控制延迟。
公交车作为本次测试验证的主要载体，测试验证之前对新能源公交车底盘制动系统进行必要的改制，在不破坏原有系统的同时，对其制动系统执行机构进行优化升级，如前文所述，由于该款新能源公交车采用的是气压制动，需要将原有分配阀升级为比例继动阀，两种阀本身具有相同的接口，跟与原设备位置安装即好，这种方案也可以延伸到单车AEB功能开发使用。
本发明的通讯控制方式：完成车制动系统升级之后，借用公司V2X测试场地，搭建基础设施设备和云端服务器；在基础设施方面，介入测试厂区两种基础设施，分别是路端RSU和交通路口的红黄绿设备；在该V2X场景中，RSU、红绿灯设施、OBU及云端可以进行交互通讯。
车载传感器传输的数据和接收的控制命令信号以及控制执行程序，都是通过车端OBU设备，进行交互执行；应用算法都将在云端进行必要的处理，处理之后的控制指令通过以太网/5G/DSRC等形式进行广播输出；搭载OBU设备的车辆，行驶到固定路侧设备通讯范围，将获取该路段范围的车辆信息、路口状态、行人信息等。
本发明的执行机构、传感器及控制器之间的交互：如图一所示，AEB系统的数据接收发送程序及执行机构的控制程序都运行在车载OBU设备中，本发明验证实验使用的毫米波雷达和整车通讯数据都是通过CAN网络与车载OBU设备进行交互，执行机构的控制信号通过以太网/5G/DSRC等形式发给OBU设备，OBU再通过Modbus协议由RS485接口连接RS485转PWM设备，输出PWM驱动信号，控制制动执行机构——比例继动阀的动作，从而实现车辆在特定区域/环境进行降速或者停车。
行驶过程中，路端RSU设备会不断广播限速、人行道、道路施工等重要信息，带有OBU设备的车辆将不断获取此类信息，可以实现单车ADAS系统的预警信息，再通过云端将车辆周围的环境信息进行数据处理，将处理之后的控制结果发送至OBU设备，车辆即可以响应控制结果。
本发明以V2X告警信息为例，说明传递的协议结构：
{"RADAR_PTC":{"ptc_type":0,"ptc_id":8,"src_type":4,"utc_time":"1564581264.2","latitude":"32.046642","longitude":"118.779703","speed":"12","heading":"41","acc_lng":"0","length":"1.8","width":"1"}}
其中，各参数解释如下，ptc_type：参与者类型、ptc_id：参与者ID、src_type：数据来源、utc_time：UTC时间、pos(latitude/longitude)：位置、speed：速度、heading：行驶方向、veh_size(length/width)。
本发明通过采用5G/DRSC/Enthernet技术，将大量的数据处理计算放在云服务器，大大降低车载系统的工作压力，同时在计算层面可以加快运算速度，也减少业务交互解算所需要时间；
通过本发明的推广，将大大降低测试人员在测试过程所要消耗的时间，提高工作效率，并且在发现问题时，一目了然，同时，在商用化的过程中降低对调试人员的技术要求，有助于推动车路协同应用的推广使用。
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 (6)
1.一种云端AEB控制系统通信协议和决策，其特征在于，整车控制器与车载控制器OBU直接的交互仍然使用传统的CAN通讯方式，OBU与整车制动执行机构之间的通讯采用RS485通讯，协议基于Modbus通讯协议进行信息传递，感知设备与OBU之间的通讯，可以同时支持CAN总线和以太网形式的数据传递交互，OBU与远端(路端云端)采用基于5G或者DRSC通讯技术进行大量、高速的数据传递；此时，系统运行在5G网络服务下，或者基于5G频段DSRC技术支持下，避免控制延迟。
2.根据权利要求1所述一种云端AEB控制系统通信协议和决策，其特征在于：公交车作为本次测试验证的主要载体，测试验证之前对新能源公交车底盘制动系统进行必要的改制，在不破坏原有系统的同时，对其制动系统执行机构进行优化升级，如前文所述，由于该款新能源公交车采用的是气压制动，需要将原有分配阀升级为比例继动阀，两种阀本身具有相同的接口，跟与原设备位置安装即好，这种方案也可以延伸到单车AEB功能开发使用。
3.根据权利要求1所述一种云端AEB控制系统通信协议和决策，其特征在于：本发明的通讯控制方式：完成车制动系统升级之后，搭建基础设施设备和云端服务器；在基础设施方面，介入测试厂区两种基础设施，分别是路端RSU和交通路口的红黄绿设备；在该V2X场景中，RSU、红绿灯设施、OBU及云端可以进行交互通讯。
4.根据权利要求3所述一种云端AEB控制系统通信协议和决策，其特征在于：车载传感器传输的数据和接收的控制命令信号以及控制执行程序，都是通过车端OBU设备，进行交互执行；应用算法都将在云端进行必要的处理，处理之后的控制指令通过以太网/5G/DSRC等形式进行广播输出；搭载OBU设备的车辆，行驶到固定路侧设备通讯范围，将获取该路段范围的车辆信息、路口状态、行人信息等。
5.根据权利要求1所述一种云端AEB控制系统通信协议和决策，其特征在于：本发明的执行机构、传感器及控制器之间的交互：AEB系统的数据接收发送程序及执行机构的控制程序都运行在车载OBU设备中，本发明验证实验使用的毫米波雷达和整车通讯数据都是通过CAN网络与车载OBU设备进行交互，执行机构的控制信号通过以太网/5G/DSRC等形式发给OBU设备，OBU再通过Modbus协议由RS485接口连接RS485转PWM设备，输出PWM驱动信号，控制制动执行机构——比例继动阀的动作，从而实现车辆在特定区域/环境进行降速或者停车。
6.根据权利要求5所述一种云端AEB控制系统通信协议和决策，其特征在于：行驶过程中，路端RSU设备会不断广播限速、人行道、道路施工等重要信息，带有OBU设备的车辆将不断获取此类信息，可以实现单车ADAS系统的预警信息，再通过云端将车辆周围的环境信息进行数据处理，将处理之后的控制结果发送至OBU设备，车辆即可以响应控制结果。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111277673A (zh) * | 2020-04-01 | 2020-06-12 | 广州市车智连电子有限公司 | 一种手机连接obd控制系统升级和更改汽车配置的系统 |
| CN112606820A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-06 | 山东得知科技发展有限公司 | 汽车安全系统 |
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2019
- 2019-11-29 CN CN201911200734.3A patent/CN110888364A/zh active Pending
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| CN111277673A (zh) * | 2020-04-01 | 2020-06-12 | 广州市车智连电子有限公司 | 一种手机连接obd控制系统升级和更改汽车配置的系统 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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