CN111836232B - 基于v2x的智能网联自动驾驶车辆辅助感知方法、设备、存储介质 - Google Patents

基于v2x的智能网联自动驾驶车辆辅助感知方法、设备、存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于V2X的智能网联自动驾驶车辆辅助感知方法、设备、存储介质，包括：步骤S1.在道路旁侧设置用于网联通信的路侧单元，控制路侧单元以协调者节点的身份，与其通信范围内的各自动驾驶车辆组网，其中各自动驾驶车辆均作为终端节点加入至网络；步骤S2.为路侧单元配置MQ消息队列，并向各终端节点开放MQ消息队列的访问权限；步骤S3.控制每个终端节点将其检测到的周边障碍物信息投入至所述MQ消息队列，并在需要获取消息时直接访问MQ消息队列进行读取。本发明用于实现对路侧单元通信范围内的障碍物的全面采集公告，并且单终端节点数据更新则其它终端节点即可快速获取，确保数据实时性。

Description

基于V2X的智能网联自动驾驶车辆辅助感知方法、设备、存储 介质
技术领域
本发明涉及自动驾驶领域，尤其涉及一种基于V2X的智能网联自动驾驶车辆辅助感知方法、设备、存储介质。
背景技术
V2X即车对外界的信息交换，其通过车载传感器、网络通讯技术与其它周边车、基站进行通讯交流，利用其它周边车作为第二眼睛进行信息采集，然后根据据收集的信息进行分析决策，从而提高驾驶安全性。由于V2X的信息交换特性，现有厂商将其与自动驾驶技术相结合，用以提高自动驾驶安全，但现有自动驾驶车辆的V2X通信如图1所示，为车辆之间的点对点通信，其信息传递需沿车辆A到车辆B到车辆C进行逐一递传，信息传输效率较低，实时性较差，为此，有必要研究V2X下的新型网联自动驾驶车辆辅助感知方法。
发明内容
本发明为解决或部分解决现有技术中的不足指出，而提出一种基于V2X的智能网联自动驾驶车辆辅助感知方法、设备、存储介质。
本发明的基于V2X的智能网联自动驾驶车辆辅助感知方法，包括下述步骤：
步骤S1.在道路旁侧设置用于网联通信的路侧单元，控制路侧单元以协调者节点的身份，与其通信范围内的各自动驾驶车辆组网，其中各自动驾驶车辆均作为终端节点加入至网络；
步骤S2.为路侧单元配置MQ消息队列，并向各终端节点开放MQ消息队列的访问权限；
步骤S3.控制每个终端节点将其检测到的周边障碍物信息投入至所述MQ消息队列，并在需要获取消息时直接访问MQ消息队列进行读取。
作为优选方案，步骤S3进一步包括：终端节点检测到出现新障碍物则将新障碍物的信息投入至所述MQ消息队列，所述新障碍物的信息包含位置、速度、移动方向。
作为优选方案，步骤S3进一步包括：控制终端节点周期性读取MQ消息队列中的消息。
作为优选方案，终端节点读取MQ消息队列的周期实时根据其检测到的障碍物数量变化。
作为优选方案，终端节点检测到的障碍物数量与终端节点读取MQ消息队列的周期呈负相关关系。
作为优选方案，固定MQ消息队列的内存容量，终端节点读取MQ消息队列的方式是：直接复制MQ消息队列的整片内存至终端节点的控制器中进行消息读取。
作为优选方案，所述MQ消息队列只保留设定时间内的消息。
作为优选方案，步骤S1进一步包括：路侧单元周期性在其通信范围内广播组网请求以寻求未加入网络的新增自动驾驶车辆组网。
还提供一种设备，其中，该设备包括：
控制器；以及，
被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述控制器实现上述的方法。
还提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被控制器执行时，实现上述的方法。
有益效果：
本发明以路侧单元为协调者节点实施信息汇总及共享，通过将周边各自动驾驶车辆作为终端节点进行数据的采集上传，实现对路侧单元通信范围内的障碍物的全面采集公告，并基于MQ消息队列实现消息的快速读写访问，使V2X信息传输效率提高，实现单终端节点数据更新则其它终端节点即可快速获取，确保数据实时性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了现有技术中自动驾驶车辆之间V2X通信的信号传输架构；
图2示出了本发明自动驾驶车辆之间V2X通信的信号传输架构；
图3示出了本发明的智能网联自动驾驶车辆辅助感知方法的实施流程图；
图4为本发明的电子设备的结构示意图；
图5为本发明的计算机可读存储介质的结构示意图。
具体实施方式
本实施例的车辆为自动驾驶车辆，其上设有由常规激光传感器(Ibeo)、视觉传感器(双目视觉摄像头)、位置传感器(GPS)、前后雷达、主控电脑(Nuvo-5095GC工控机)所组成的自动驾驶系统，能够实施自动驾驶所需的常规传感检测及驾驶控制。
本实施例的智能网联自动驾驶车辆辅助感知方法基于图2所示架构实施，包括如图3所示的以下步骤S1-S3：
步骤S1.在道路旁侧设置用于网联通信的路侧单元，控制路侧单元以协调者节点的身份，与其通信范围内的各自动驾驶车辆组网，其中各自动驾驶车辆均作为终端节点加入至网络；
具体地，所述路侧单元(如图2中的A)，指代基于移动通信技术的网联通信设备，设置时，在道路旁侧等间距布置多个路侧单元，并设置各路侧单元的通信范围紧邻而又互不重叠，然后控制各路侧单元在其通信范围内以较短周期进行周期性广播组网寻呼请求，以寻求未加入网络的新增自动驾驶车辆组网，车辆(如图2中的B1、B2)接收到请求后建立通信链路，其中所述周期足够短以确保车辆进入路侧单元通信范围后的设定时长内得以完成组网动作，组网后，每个路侧单元及其组网车辆均构成一局域通信网络，其中，路侧单元作为协调者节点在网络中承担数据汇集、统筹管理功能，各自动驾驶车辆均作为终端节点实现数据的采集上传及读取。
步骤S2.为路侧单元配置MQ消息队列，并向各终端节点开放MQ消息队列的访问权限；
具体地，在路侧单元的控制器中，将一片512KBit的内存固定作为MQ消息队列内存，每当一个终端节点加入到组网网络中时，将MQ消息队列内存的起始地址与终止地址下发给该终端节点，并向该终端节点完全开放MQ消息队列的访问权限，从而使终端节点得以不经允许直接访问读写MQ消息队列，以提高V2X中的消息读写速度。
步骤S3.控制每个终端节点将其检测到的周边障碍物信息投入至所述MQ消息队列，并在需要获取消息时直接访问MQ消息队列进行读取。
具体地，对于每个终端节点，控制其实时周边范围内障碍物，并标记障碍物的位置、速度及移动方向等障碍物信息，其中，自动驾驶车辆感知障碍物的方法可参照现有方式执行，此处不作赘述。
当终端节点检测到周边范围内出现新障碍物时，控制其将新障碍物的信息以消息的形式直接投入位于协调者节点的MQ消息队列中，此时MQ消息队列相当于信息共享池进行信息储备，其它终端节点通过周期性读取MQ消息队列中的消息，从而一次性获取协调者节点通信范围内的所有障碍物信息，实现消息的全面便捷读取。
本实施例以路侧单元为协调者节点实施信息汇总及共享，通过将周边各自动驾驶车辆作为终端节点进行数据的采集上传，实现对路侧单元通信范围内的障碍物的全面采集公告，并基于MQ消息队列实现消息的快速读写访问，使V2X信息传输效率提高，实现单终端节点数据更新则其它终端节点即可快速获取，确保数据实时性。
进一步地，为避免长期占用公共的协调者节点访问资源，终端节点在读取MQ消息队列时，直接复制从MQ消息队列内存的起始地址到终止地址的整片内存至其控制器中，然后退出访问，并在控制器中用其控制器资源进行本地消息读取。
优选地，为避免MQ消息队列中冗余数据过多导致内存复制缓慢，控制路侧单元的控制器对MQ消息队列进行周期性清除数据，从而只只保留设定时间内如10分钟内的消息。
为使读取MQ消息队列的频率能根据实际的潜在危险数量进行变化，降低事故的可能性，控制终端节点读取MQ消息队列的周期实时根据其检测到的障碍物数量变化，具体地，终端节点检测到的障碍物数量与终端节点读取MQ消息队列的周期呈负相关关系，如当终端节点检测到当前其周边的障碍物数量增多时，意味着人流/货流/车流频繁，其变化率加快，则缩短终端节点读取MQ消息队列的周期，反之，意味着人流/货流/车流稀疏，则增长终端节点读取MQ消息队列的周期。
需要说明的是：
本实施例所用的方法，可转化为可存储于计算机存储介质中的程序步骤及装置，通过被控制器调用执行的方式进行实施。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟装置或者其它设备固有相面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
例如，图4示出了根据本发明一个实施例的电子设备的结构示意图。该电子设备传统上包括处理器41和被安排成存储计算机可执行指令(程序代码)的存储器42。存储器42可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。存储器42具有存储用于执行实施例中的任何方法步骤的程序代码44的存储空间43。例如，用于程序代码的存储空间43可以包括分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个程序代码44。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘，紧致盘(CD)、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为例如图5所述的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质可以具有与图4的电子设备中的存储器42类似布置的存储段、存储空间等。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。通常，存储单元存储有用于执行根据本发明的方法步骤的程序代码51，即可以由诸如41之类的处理器读取的程序代码，当这些程序代码由电子设备运行时，导致该电子设备执行上面所描述的方法中的各个步骤。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (4)

1.基于V2X的智能网联自动驾驶车辆辅助感知方法，其特征在于，包括下述步骤：
步骤S1.在道路旁侧设置用于网联通信的路侧单元，控制路侧单元以协调者节点的身份，与其通信范围内的各自动驾驶车辆组网，其中各自动驾驶车辆均作为终端节点加入至网络；
步骤S2.为路侧单元配置MQ消息队列，并向各终端节点开放MQ消息队列的访问权限；
步骤S3.控制每个终端节点将其检测到的周边障碍物信息投入至所述MQ消息队列，并在需要获取消息时直接访问MQ消息队列进行读取；
终端节点检测到出现新障碍物则将新障碍物的信息投入至所述MQ消息队列，所述新障碍物的信息包含位置、速度、移动方向；
步骤S3进一步包括：控制终端节点周期性读取MQ消息队列中的消息；
终端节点读取MQ消息队列的周期实时根据其检测到的障碍物数量变化；
终端节点检测到的障碍物数量与终端节点读取MQ消息队列的周期呈负相关关系；
固定MQ消息队列的内存容量，终端节点读取MQ消息队列的方式是：直接复制MQ消息队列的整片内存至终端节点的控制器中进行消息读取；
所述MQ消息队列只保留设定时间内的消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1进一步包括：路侧单元周期性在其通信范围内广播组网请求以寻求未加入网络的新增自动驾驶车辆组网。
3.存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1或2所述的方法。
4.设备，其中，该设备包括：
控制器；以及，
被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述控制器实现如权利要求1或2所述的方法。
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