CN111583691B - 一种集群式的障碍物同步方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种集群式的障碍物同步方法，通过同步RSU设备和具备环境感知能力车辆的障碍物检测信息，可以有效解决驾驶盲区问题，提高车辆的感知能力；障碍物信息确定后通过边缘计算中心规划避障路线，可以有效减少车载端的计算负担；边缘计算中心将障碍物信息和避障路线下发至RSU设备，RSU设备广播障碍物信息和避障路线，过往车辆接收到障碍物信息后，可以提前避障，增加车辆的安全性。本发明建立了完善的障碍物信息上报、下发、清除确认及更新流程，便于指挥中心对路况信息及时处理和下发。通过本发明提供的上述集群式的障碍物同步方法，车辆仅需搭载V2X通信模块，并结合RSU设备下发的障碍物信息，即可实现车辆提前避障。

Description

一种集群式的障碍物同步方法
技术领域
本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种集群式的障碍物同步方法。
背景技术
随着自动驾驶技术的不断发展，各类传感器成为自动驾驶系统的重要组成部分。常见的传感器包括激光雷达、毫米波雷达、单目摄像头和双目摄像头等。
近几年，自动驾驶车辆导致的交通事故频发，究其原因在于单车感知存在如下局限性：第一、由于传感器安装位置限制，单车感知设备存在检测盲区；第二、单车处理设备处理能力有限，无法处理海量的环境感知信息。
现有单车感知技术对障碍物的检测是一套独立使用的系统，存在误识别或漏识别的情况。针对固定障碍物，过往车辆都需要计算并进行重复识别，这会增加车辆计算负担，并且，还会存在视野等条件的限制，存在障碍物已识别但没有充足时间做出反应的情况，这都会对车辆和其他交通设施可能会造成较大危害。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种集群式的障碍物同步方法，用以针对单车感知存在的局限性，解决现有技术对障碍物信息的多设备间同步问题。
因此，本发明提供了一种集群式的障碍物同步方法，包括如下步骤：
S1：道路上设置的多个RSU设备实时检测障碍物信息，并通过移动网络上报至边缘计算中心；具备环境感知能力的车辆实时检测障碍物信息，并通过V2X上报至该车辆通信范围内距离最近的RSU设备，该RSU设备通过移动网络上报至边缘计算中心；
S2：所述边缘计算中心融合上报的障碍物信息，并计算与融合后的障碍物信息对应的避障路线，将融合后的障碍物信息上报至指挥中心，通过移动网络将融合后的障碍物信息和对应的避障路线下发至检测到障碍物信息的RSU设备通信范围内的所有RSU设备；
S3：接收到所述边缘计算中心下发信息的所有RSU设备将接收的障碍物信息和对应的避障路线保存，并对各自检测范围内具有通信能力的车辆广播障碍物信息和对应的避障路线；
S4：所述指挥中心确认障碍物信息后，指挥进行清障工作；
S5：所述指挥中心确认障碍物被清除后，下发障碍物清除命令至边缘计算中心；
S6：所述边缘计算中心转发障碍物清除命令至检测到障碍物信息的RSU设备；
S7：检测到障碍物信息的RSU设备确认障碍物被清除后，上报至边缘计算中心；
S8：所述边缘计算中心确认障碍物被清除后，下发障碍物确认清除命令至检测到障碍物信息的RSU设备通信范围内的所有RSU设备；
S9：接收到所述边缘计算中心下发命令的所有RSU设备删除保存的障碍物信息和对应的避障路线，并停止广播障碍物信息和对应的避障路线。
本发明提供的上述集群式的障碍物同步方法，通过同步RSU设备和具备环境感知能力车辆的障碍物检测信息，可以有效解决驾驶盲区问题，提高车辆的感知能力；障碍物信息确定后通过边缘计算中心规划避障路线，可以有效减少车载端的计算负担；边缘计算中心通过移动网络把障碍物信息下发至RSU设备，RSU设备通过V2X广播障碍物信息，过往车辆接收到障碍物信息后，减少车辆障碍物的误识别，增加车辆的安全性；同时边缘计算中心下发避障路线到RSU设备，RSU设备通过V2X广播避障路线，便于车辆提前进行避障，从而可以避免不必要的损失。本发明建立了完善的障碍物信息下发、障碍物信息上报、障碍物信息清除确认及障碍物信息更新的完整流程，便于指挥中心对路况信息及时处理和下发。由于目前传感器价格较高，未来一段时间内道路上行驶的车辆有一部分不具备感知能力，通过本发明提供的上述集群式的障碍物同步方法，车辆无需安装传感器，仅需搭载V2X通信模块，并结合RSU设备下发的障碍物信息，即可实现车辆提前避障。
附图说明
图1为本发明实施例1中障碍物同步示意图；
图2为本发明实施例1提供的一种集群式的障碍物同步方法的流程图。
附图标记说明：1：RSU-A设备；2：RSU-B设备；3：A车辆；4：B车辆；5：C车辆；6：障碍物；7：边缘计算中心；8：指挥中心。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是作为例示，并非用于限制本发明。
随着通信技术的发展，通过V2X技术可以实现车-车、车-基础设施多设备之间的信息交互，从而实现资源利用的最大化，通过边缘计算方法可以大幅度减轻车载端的计算负担，从而实现海量环境数据的处理。车-车、车-基础设施多设备之间的信息交互的关键在于多设备对于障碍物的同步方法，因此，本发明提供一种在多设备之间同步障碍物信息的方法，以有效处理多设备间障碍物信息的同步，通过RSU设备将信息广播给经过的车辆，便于车辆提前进行避障，从而可以避免不必要的损失。
本发明提供的一种集群式的障碍物同步方法，包括如下步骤：
S1：道路上设置的多个RSU设备实时检测障碍物信息，并通过移动网络上报至边缘计算中心；具备环境感知能力的车辆实时检测障碍物信息，并通过V2X上报至该车辆通信范围内距离最近的RSU设备，该RSU设备通过移动网络上报至边缘计算中心；
具体地，RSU设备为路侧单元；障碍物包括但不局限于路面故障车辆、事故车辆和路面异物等；障碍物信息可以由具备环境感知能力的车辆或RSU设备获取；
S2：边缘计算中心融合上报的障碍物信息，并计算与融合后的障碍物信息对应的避障路线，将融合后的障碍物信息上报至指挥中心，通过移动网络将融合后的障碍物信息和对应的避障路线下发至检测到障碍物信息的RSU设备通信范围内的所有RSU设备；
具体地，边缘计算中心融合上报的障碍物信息，可以得到障碍物的位置、姿态、形状、置信度和危险程度等信息；通过同步RSU设备和具备环境感知能力车辆的障碍物信息，可以有效解决驾驶盲区问题，提高车辆的感知能力；障碍物信息确定后，通过边缘计算中心规划避障路线，可以有效减少车载端的计算负担；检测到障碍物信息的RSU设备的通信范围可以是以该RSU设备为圆心，半径为500m的圆形区域；
S3：接收到边缘计算中心下发信息的所有RSU设备将接收的障碍物信息和对应的避障路线保存，并对各自检测范围内具有通信能力的车辆广播障碍物信息和对应的避障路线；
S4：指挥中心确认障碍物信息后，指挥进行清障工作；
S5：指挥中心确认障碍物被清除后，下发障碍物清除命令至边缘计算中心；
S6：边缘计算中心转发障碍物清除命令至检测到障碍物信息的RSU设备；
S7：检测到障碍物信息的RSU设备确认障碍物被清除后，上报至边缘计算中心；
S8：边缘计算中心确认障碍物被清除后，下发障碍物确认清除命令至检测到障碍物信息的RSU设备通信范围内的所有RSU设备；
S9：接收到边缘计算中心下发命令的所有RSU设备删除保存的障碍物信息和对应的避障路线，并停止广播障碍物信息和对应的避障路线。
下面通过一个具体的实施例对本发明提供的上述集群式的障碍物同步方法的具体实施进行详细说明。
实施例1：
如图1所示，道路上设置有RSU-A设备1和RSU-B设备2，A车辆3和B车辆4仅具有V2X通信能力，A车辆3和B车辆4在RSU-B设备2的通信范围内，C车辆5具有环境感知能力和V2X通信能力，C车辆5在RSU-A设备1的通信范围内。假设障碍物出现在RSU-A设备1的检测范围内，RSU-B设备2的检测范围内没有障碍物。本发明实施例1提供的一种集群式的障碍物同步方法，如图2所示，包括如下步骤：
第一步：RSU-A设备1通过感知系统检测到道路上的障碍物6的信息，并通过移动网络把障碍物6的信息上报至边缘计算中心7；同时，C车辆5通过感知系统也感知到障碍物6的信息，并通过V2X把障碍物6的信息上报至RSU-A设备1，RSU-A设备1通过移动网络转发至边缘计算中心7。
第二步：边缘计算中心7融合处理RSU-A设备1和C车辆5上报的障碍物6的信息，通过融合计算可以提高检测的障碍物6的信息的准确性，并计算与融合后的障碍物6的信息对应的避障路线，将融合后的障碍物6的信息上报至指挥中心8。
边缘计算中心7获取到RSU-A设备1的位置信息，从而得到RSU-A设备1通信范围内(例如以检测到障碍物信息的RSU-A设备1为圆心，半径为500m的圆形区域内)的所有RSU设备(如图1所示的RSU-A设备1和RSU-B设备2)。边缘计算中心7通过移动网络把障碍物6的信息和对应的避障路线同步下发至RSU-A设备1和RSU-B设备2。
第三步：RSU-A设备1和RSU-B设备2接收到边缘计算中心7下发的障碍物6的信息和对应的避障路线后，进行保存，以便于后续进行更新和清除；RSU-A设备1和RSU-B设备2通过V2X持续广播障碍物6的信息和对应的避障路线。此时，具有V2X通信能力的车辆(如图1所示的A车辆3和B车辆4)通过此路段时，可以提前获取到前方道路上的障碍物6的信息和对应的避障路线，以便于提前做出处理措施，从而减少不必要的损失。
第四步：指挥中心8接收到边缘计算中心7上报的障碍物6的信息后，指挥人工进行清障工作，当障碍物6被清除后，指挥中心8进行障碍物清除操作，即提示障碍物6已清除。
第五步：指挥中心8进行障碍物清除操作后，下发障碍物清除命令至边缘计算中心7。
第六步：边缘计算中心7转发障碍物清除命令至检测到障碍物信息的RSU-A设备1。
第七步：检测到障碍物信息的RSU-A设备1通过感知系统确认障碍物6已经被清除后，上报确认结果到边缘计算中心7。
第八步：边缘计算中心7确认障碍物6被清除后，下发障碍物确认清除命令至RSU-A设备1通信范围内(例如以检测到障碍物信息的RSU-A设备1为圆心，半径为500m的圆形区域内)的所有RSU设备(如图1所示的RSU-A设备1和RSU-B设备2)。
第九步：RSU-A设备1和RSU-B设备2接收到边缘计算中心7下发的障碍物确认清除命令后，删除保存的障碍物6的信息和对应的避障路线，并停止广播障碍物6的信息和避障路线。
本发明提供的上述集群式的障碍物同步方法，通过同步RSU设备和具备环境感知能力车辆的障碍物检测信息，可以有效解决驾驶盲区问题，提高车辆的感知能力；障碍物信息确定后通过边缘计算中心规划避障路线，可以有效减少车载端的计算负担；边缘计算中心通过移动网络把障碍物信息下发至RSU设备，RSU设备通过V2X广播障碍物信息，过往车辆接收到障碍物信息后，可以减少当前车辆的计算量，减少误识别，增加车辆的安全性；同时边缘计算中心下发避障路线到RSU设备，RSU设备通过V2X广播避障路线，便于车辆提前进行避障，从而可以避免不必要的损失。本发明建立了完善的障碍物信息下发、障碍物信息上报、障碍物信息清除确认及障碍物信息更新的完整流程，便于指挥中心对路况信息及时处理和下发。由于目前传感器价格较高，未来一段时间内道路上行驶的车辆有一部分不具备感知能力，通过本发明提供的上述集群式的障碍物同步方法，车辆无需安装传感器，仅需搭载V2X通信模块，并结合RSU设备下发的障碍物信息，即可实现车辆提前避障。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (1)

1.一种集群式的障碍物同步方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：道路上设置的多个RSU设备实时检测障碍物信息，并通过移动网络上报至边缘计算中心；具备环境感知能力的车辆实时检测障碍物信息，并通过V2X上报至该车辆通信范围内距离最近的RSU设备，该RSU设备通过移动网络上报至边缘计算中心；
S2：所述边缘计算中心融合上报的障碍物信息，同步RSU设备和具备环境感知能力的车辆的障碍物信息，并计算与融合后的障碍物信息对应的避障路线，将融合后的障碍物信息上报至指挥中心，通过移动网络将融合后的障碍物信息和对应的避障路线下发至检测到障碍物信息的RSU设备通信范围内的所有RSU设备；
S3：接收到所述边缘计算中心下发信息的所有RSU设备将接收的障碍物信息和对应的避障路线保存，并对各自检测范围内具有通信能力的车辆广播障碍物信息和对应的避障路线；
S4：所述指挥中心确认障碍物信息后，指挥进行清障工作；
S5：所述指挥中心确认障碍物被清除后，下发障碍物清除命令至边缘计算中心；
S6：所述边缘计算中心转发障碍物清除命令至检测到障碍物信息的RSU设备；
S7：检测到障碍物信息的RSU设备确认障碍物被清除后，上报至边缘计算中心；
S8：所述边缘计算中心确认障碍物被清除后，下发障碍物确认清除命令至检测到障碍物信息的RSU设备通信范围内的所有RSU设备；
S9：接收到所述边缘计算中心下发命令的所有RSU设备删除保存的障碍物信息和对应的避障路线，并停止广播障碍物信息和对应的避障路线。
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