CN113990107A - 一种汽车自动驾驶调度系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车自动驾驶调度系统，包括：距离检测模块、控制模块、通讯模块、车道定位模块以及车辆调度平台；其中，所述距离检测模块用于对车辆的位置以及与车辆周围物体间的距离进行检测；所述控制模块用于控制车辆的运动状态；所述通讯模块用于与所述车辆调度平台通讯；所述车道定位模块用于判断车辆所处的车道；所述车辆调度平台用于发送控制指令。本发明提供的一种汽车自动驾驶调度系统，通过距离检测模块、控制模块、通讯模块、车道定位模块以及车辆调度平台实现车辆与车辆，车辆与环境以及网络之间的互联互通。

Description

一种汽车自动驾驶调度系统

技术领域

本发明涉及城市交通技术领域，尤其涉及一种汽车自动驾驶调度系统。

背景技术

自动驾驶车辆(Self-drivingCar)，又称无人驾驶车辆、电脑驾驶车辆、或轮式移动机器人，是一种通过计算机系统实现无人驾驶的智能车辆。自动驾驶汽车依靠人工智能系统、视觉计算系统、雷达系统、监控系统和全球定位系统之间的协同合作，使计算机可以在无人主动操作的情况下，自动安全地操作自动驾驶车辆。随着自动驾驶车辆的普及，将自动驾驶车辆作为出租车来运营使用，成为时下一种新兴的交通方式。如何对自动驾驶车辆进行调度，成为了本领域技术人员较为关注的一个问题。

目前的汽车自动驾驶调度系统采取的是智能网联汽车，即ICV(IntelligentConnected Vehicle)，是指车联网与智能车的有机联合，是搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，实现车与人、车、路、智能交通云平台等智能信息交换共享，实现安全、舒适、节能、高效行驶，让汽车更加智能。

智能网联交通在现阶段多集中于单一车辆或技术，在车端、云端以及中间协同管控方面存在着诸多不协调或功能单一，资源无法共享，仅仅将汽车与网络之间进行简单连接，没有实现汽车与网络、汽车与环境之间的深度融合交互，因此现有的智能网联汽车在自动驾驶的过程中还存在很多安全问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种汽车自动驾驶调度系统，用以解决现有技术中不能实现多车辆之间，汽车与网络以及环境之间的深度融合交互的问题。

为达到上述技术目的，本发明采取了以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种汽车自动驾驶调度系统，包括：距离检测模块、控制模块、通讯模块、车道定位模块以及车辆调度平台；

其中，距离检测模块用于对车辆的位置以及与车辆周围物体间的距离进行检测；控制模块用于控制车辆的运动状态；通讯模块用于与车辆调度平台通讯；车道定位模块用于判断车辆所处的车道；车辆调度平台用于发送控制指令。

优选的，当车辆直线行驶时，距离检测模块测得车辆周围安全距离范围内是否有其他车辆，若有，则通过控制模块判断当前车辆能否在行走的过程中调整自身的位置与周围车辆保持安全距离，如果能，则控制模块调整当前车辆的方向；如果不能，则通过控制模块以及车辆调度平台定位周围车辆，并判断当前车辆与周围车辆同时调整方向是否能满足安全距离要求；如果仍不能，则继续定位旁边车辆并重复判断。

优选的，当车辆需要变道时，通讯模块向车辆调度平台发送变道申请，车辆调度平台发送减速指令给控制模块，控制本车道车辆以及待变道车道之后车辆减速，距离检测模块测量当前车辆与待变道车道之后车辆的距离达到预设变道距离时，控制模块控制当前车辆进行变道。

优选的，当车辆需要超车时，控制模块预估超车速度以及超车安全距离，距离检测模块测量判断当前车辆的超车安全距离内是否有其他车辆，如果有，则放弃超车，并等待预设时间后再次预估以及判断；如果没有，通讯模块向车辆调度平台发送超车申请，车辆调度平台发送指令让周围车辆保持原有车速直线行驶，控制模块控制车辆发起超车。

优选的，当路口出现红绿灯时，车辆调度平台获取红绿灯状态，当为红灯时，控制模块控制车辆停止等待；当为绿灯时，控制模块控制车辆正常通行；当红灯即将转灯时，控制模块控制车辆启动；当绿灯即将转灯时，控制模块控制控制车辆减速停车。

优选的，当车辆需要转弯或掉头时，车道定位模块获取车辆所处车道，通讯模块向车辆调度平台发送转弯或掉头申请，如果车辆在转弯或者掉头车道上，控制模块根据红绿灯状态以及转弯或掉头后的道路是否有空余车道能否接收当前车辆，判断当前车辆是否转弯或掉头，若满足转弯或掉头条件则控制当前车辆进行转弯或掉头；否则，控制当前车辆停止等待；如果车辆不在转弯或者掉头车道上，则控制模块控制车辆进入变道状态。

优选的，当车辆需要进入特殊地形时，车道定位模块获取车辆所处车道，通讯模块向车辆调度平台发送进入特殊地形申请，如果车辆在预设车道上，控制模块控制车辆调整至预设速度进入特殊地形；如果车辆不在预设车道上，控制模块控制车辆进入变道状态。

优选的，当车辆突发故障停在车道上时，通讯模块向车辆调度平台发送车辆当前信息，车辆调度平台禁止本车道进入新的车辆，控制模块控制已经在该车道上的车辆进入变道状态。

优选的，当通讯模块接收到堵车信号时，通讯模块向车辆调度平台发送变道申请，车辆调度平台判断其他车道能否正常通行，若能够正常通信，则控制模块控制车辆进入变道状态；否则，控制模块控制车辆停止等待。

优选的，当车辆到达目的地后，控制模块接入目的地的停车场系统，控制模块根据停车场系统进行停车。

采用上述实施例的有益效果是：本发明提供的一种汽车自动驾驶调度系统，通过车道定位模块判断车辆所处车道，通过距离检测模块检测车辆与周围物体间的距离，通过通讯模块向车辆调度平台发生请求，通过车辆调度平台下发控制指令，通过控制模块实现对车辆自动驾驶的控制，实现了车辆与车辆，车辆与环境以及网络之间的深度融合交互，实现了多车辆自动驾驶的统一调度。

附图说明

图1为本发明提供的汽车自动驾驶调度系统的结构框架图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1，图1为本发明提供的汽车自动驾驶调度系统的结构框架图，本发明的一个具体实施例，公开了一种汽车自动驾驶调度系统，包括：距离检测模块、控制模块、通讯模块、车道定位模块以及车辆调度平台；

其中，距离检测模块用于对车辆的位置以及与车辆周围物体间的距离进行检测；控制模块用于控制车辆的运动状态；通讯模块用于与车辆调度平台通讯；车道定位模块用于判断车辆所处的车道；车辆调度平台用于发送控制指令。

在上述实施例中，距离检测模块、控制模块以及通讯模块安装在车辆上，车道定位模块和车辆调度平台安装在道路上，其中，距离检测模块包括测距传感器以及GPS模块。需要说明的是，车辆上还包括显示模块，用于显示车辆的实时行驶车速、行驶时间、行驶路程等行驶状态以及车辆的行驶路线轨迹、车辆在轨迹上的位置。

需要说明的是，同一条直线道路上每隔固定距离(比如1千米，不足1千米的按1千米计算)设置一个车辆调度平台，并对每个车道进行编号，每个平台会配置多点车道定位传感器用来对汽车进行车道定位，协同GPS模块和车辆的测距传感器进行精准定位，定位信息通过车上的通讯模块接入到车辆调度平台中。

在本发明的一些实施例中，当车辆直线行驶时，距离检测模块测得车辆周围安全距离范围内是否有其他车辆，若有，则通过控制模块判断当前车辆能否在行走的过程中调整自身的位置与周围车辆保持安全距离，如果能，则控制模块调整当前车辆的方向；如果不能，则通过控制模块以及车辆调度平台定位周围车辆，并判断当前车辆与周围车辆同时调整方向是否能满足安全距离要求；如果仍不能，则继续定位旁边车辆并重复判断。

在上述实施例中，安全距离是车辆正常行驶与周围物体避免紧急制动产生碰撞的距离。当车辆直线行驶时，通过GPS模块以及测距传感器检测与周围其他车辆或物体间的距离，当小于安全距离时，先由控制模块判断能否在行驶过程中调整方向与周围车辆的距离大于安全距离，如果能，则选择调整当前车辆的方向；如果不能，先对周围车辆进行定位，然后所有车辆的控制模块判断调整方向能否通过调整方向使得车辆之间保持安全距离，如果仍不能，则重复定位周围车辆并判断。

在本发明的一些实施例中，当车辆需要变道时，通讯模块向车辆调度平台发送变道申请，车辆调度平台发送减速指令给控制模块，控制本车道车辆以及待变道车道之后车辆减速，距离检测模块测量当前车辆与待变道车道之后车辆的距离达到预设变道距离时，控制模块控制当前车辆进行变道。

在上述实施例中，当车辆需要变道时，先由通讯模块向车辆调度平台发送变道申请，车辆调度平台接收到车辆的变道申请后，通过车道定位模块判断车辆所处车道以待变道车道，然后向本车道车辆以及待变道车道之后车辆发送减速指令，本车道车辆以及待变道车道之后车辆接收到减速指令之后开始减速，当需要变道车辆的距离检测模块测得与待变道车道之后车辆的距离达到预设变道安全距离时，进行变道。可以理解的是，车辆变道只能从当前车道变道到邻近车道，而不能进行跨越多个车道进行变道，当需要进行跨越多个车道时，每次先变道到邻近车道，直至到达目标车道。

在本发明的一些实施例中，当车辆需要超车时，控制模块预估超车速度以及超车安全距离，距离检测模块测量判断当前车辆的超车安全距离内是否有其他车辆，如果有，则放弃超车，并等待预设时间后再次预估以及判断；如果没有，通讯模块向车辆调度平台发送超车申请，车辆调度平台发送指令让周围车辆保持原有车速直线行驶，控制模块控制车辆发起超车。

在上述实施例中，当车辆需要超车时，控制模块根据当前车速与前车速度计算出超车速度以及超车时与周围车辆的超车安全距离，之后由车辆的距离检测模块测量与周围车辆之间的距离，并与计算的超车安全距离比较，如果与车辆的距离在超车安全距离范围内，则放弃超车，并在等待一段预设时间后再次计算超车安全距离以及判断安全距离内是否有其他车辆；如果在安全距离内没有其他车辆，则由车辆的通讯模块向车辆调度平台发送超车请求，车辆调度平台向周围车辆发送指令让周围车辆保持原有车速行驶，由控制模块实现超车。

在本发明的一些实施例中，当路口出现红绿灯时，车辆调度平台获取红绿灯状态，当为红灯时，控制模块控制车辆停止等待；当为绿灯时，控制模块控制车辆正常通行；当红灯即将转灯时，控制模块控制车辆启动；当绿灯即将转灯时，控制模块控制控制车辆减速停车。

在上述实施例中，当车辆即将行驶至有红绿灯的路口时，车辆调度平台与红绿灯的控制系统建立通讯，获取该路口红绿灯的状态，并将该路口红绿灯的状态发送给路口车辆的通讯模块，再由通讯模块发送给控制模块，控制模块根据该路口红绿灯的状态控制车辆采取对应的行驶策略。

在本发明的一些实施例中，当车辆需要转弯或掉头时，车道定位模块获取车辆所处车道，通讯模块向车辆调度平台发送转弯或掉头申请，如果车辆在转弯或者掉头车道上，控制模块根据红绿灯状态以及转弯或掉头后的道路是否有空余车道能否接收当前车辆，判断当前车辆是否转弯或掉头，若满足转弯或掉头条件则控制当前车辆进行转弯或掉头；否则，控制当前车辆停止等待；如果车辆不在转弯或者掉头车道上，则控制模块控制车辆进入变道状态。

在上述实施例中，显示模块中车辆的行驶轨迹需要进行转弯或者掉头时，先由车道定位模块定位车辆所处的车道，然后由通讯模块向车辆调度平台发送转弯或者掉头请求，如果车辆在转弯或者掉头车道上，则获取红绿灯状态，并判断掉头后的车道是否有足够的距离可以接受当前车辆，只有当红绿灯为绿灯且转弯或者掉头后的车道有足够的距离可以接受当前车辆时，控制模块控制车辆进行转弯或者掉头，当红绿灯为红灯或者转弯或者掉头后的车道没有足够的距离可以接受当前车辆时，控制模块控制车辆停止等待；如果车辆不在转弯或者掉头车道上，则控制车辆进入变道状态，变道进入转弯或者掉头车道。

在本发明的一些实施例中，当车辆需要进入特殊地形时，车道定位模块获取车辆所处车道，通讯模块向车辆调度平台发送进入特殊地形申请，如果车辆在预设车道上，控制模块控制车辆调整至预设速度进入特殊地形；如果车辆不在预设车道上，控制模块控制车辆进入变道状态。

在上述实施例中，车辆可能进入的特殊地形可以为上高架，还可以为下涵洞，也可以是一些其他特殊地形。车辆调度平台会对特殊地形的车道单独编号，当车辆的显示模块中车辆的行驶轨迹需要进入特殊地形时，先由车道定位模块定位车辆所处的车道，然后由通讯模块向车辆调度平台发送进入特殊地形请求，若车辆不在该特殊地形的车道，则进入变道状态进入该特殊地形的车道。当车辆在该特殊地形的车道后，车辆调度平台获取该特殊地形的限制速度发送给车辆的通讯模块，由显示模块显示详细地形，控制模块根据通讯模块接收到的限制速度，控制车辆不超过限制速度在特殊地形上行驶。

可以理解的是，在车辆进入涵洞等GPS信号较弱的特殊地形时，通过通讯模块与车辆调度平台进行通讯，车辆的定位和行驶的安全距离通过车辆测距传感器以及车辆调度平台协同处理。车辆调度平台可以获取其管辖范围内的每辆车的行驶信息，测距传感器将其所采集的信息传给控制模块，控制模块处理后判断该距离与本车是否安全，如安全则告知车辆调度平台；如不安全则请求车辆调度平台调整其他车辆的位置。

在本发明的一些实施例中，当车辆突发故障停在车道上时，通讯模块向车辆调度平台发送车辆当前信息，车辆调度平台禁止本车道进入新的车辆，控制模块控制已经在该车道上的车辆进入变道状态。

在上述实施例中，在车辆行驶过程中，车辆可能会突发故障停在车道上，此时通讯模块将车辆故障信息发送给车辆调度平台，车辆调度平台接收到故障信号后通过车道定位模块判断故障车辆所在车道，然后通知故障车辆之后的车辆调度平台，让该车道始端的车辆调度平台通知准备进入该车道车辆的控制模块控制车辆走其他车道，而已经在该车道的车辆提前进入变道状态。

在本发明的一些实施例中，当通讯模块接收到堵车信号时，通讯模块向车辆调度平台发送变道申请，车辆调度平台判断其他车道能否正常通行，若能够正常通信，则控制模块控制车辆进入变道状态；否则，控制模块控制车辆停止等待。

在上述实施例中，当车辆遇到堵车时，通讯模块将堵车信号发送给车辆调度平台，车辆调度平台通过车道定位模块判断堵车发生车道，并判断其他车道是否可以正常通行，然后通知堵车点之后的车辆调度平台，如果其他车道可以正常通行，让该车道始端的车辆调度平台通知准备进入该车道车辆的控制模块控制车辆走其他车道；如果不能正常通行，通知车辆减速行驶至堵车地点后方保持安全距离等待。

在本发明的一些实施例中，当车辆到达目的地后，控制模块接入目的地的停车场系统，控制模块根据停车场系统进行停车。

在上述实施例中，车辆到达目的地后，车辆的控制模块通过通讯模块与目的地的停车场系统建立连接，停车场系统引导车辆在指定位置完成停车。

本实施例提供的一种汽车自动驾驶调度系统，通过车道定位模块判断车辆所处车道，通过距离检测模块检测车辆与周围物体间的距离，通过通讯模块向车辆调度平台发生请求，通过车辆调度平台下发控制指令，通过控制模块实现对车辆自动驾驶的控制，实现了车辆与车辆，车辆与环境以及网络之间的深度融合交互，实现了多车辆自动驾驶的统一调度。

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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车自动驾驶调度系统，其特征在于，包括：距离检测模块、控制模块、通讯模块、车道定位模块以及车辆调度平台；

其中，所述距离检测模块用于对车辆的位置以及与车辆周围物体间的距离进行检测；所述控制模块用于控制车辆的运动状态；所述通讯模块用于与所述车辆调度平台通讯；所述车道定位模块用于判断车辆所处的车道；所述车辆调度平台用于发送控制指令。

2.根据权利要求1所述的汽车自动驾驶调度系统，其特征在于，当车辆直线行驶时，所述距离检测模块测得车辆周围安全距离范围内是否有其他车辆，若有，则通过所述控制模块判断当前车辆能否在行走的过程中调整自身的位置与周围车辆保持安全距离，如果能，则所述控制模块调整当前车辆的方向；如果不能，则通过所述控制模块以及所述车辆调度平台定位周围车辆，并判断当前车辆与周围车辆同时调整方向是否能满足安全距离要求；如果仍不能，则继续定位旁边车辆并重复判断。

3.根据权利要求2所述的汽车自动驾驶调度系统，其特征在于，当车辆需要变道时，所述通讯模块向所述车辆调度平台发送变道申请，所述车辆调度平台发送减速指令给所述控制模块，控制本车道车辆以及待变道车道之后车辆减速，所述距离检测模块测量当前车辆与待变道车道之后车辆的距离达到预设变道距离时，所述控制模块控制当前车辆进行变道。

4.根据权利要求3所述的汽车自动驾驶调度系统，其特征在于，当车辆需要超车时，所述控制模块预估超车速度以及超车安全距离，所述距离检测模块测量判断当前车辆的超车安全距离内是否有其他车辆，如果有，则放弃超车，并等待预设时间后再次预估以及判断；如果没有，所述通讯模块向所述车辆调度平台发送超车申请，所述车辆调度平台发送指令让周围车辆保持原有车速直线行驶，所述控制模块控制车辆发起超车。

5.根据权利要求3所述的汽车自动驾驶调度系统，其特征在于，当路口出现红绿灯时，所述车辆调度平台获取红绿灯状态，当为红灯时，所述控制模块控制车辆停止等待；当为绿灯时，所述控制模块控制车辆正常通行；当红灯即将转灯时，所述控制模块控制车辆启动；当绿灯即将转灯时，所述控制模块控制控制车辆减速停车。

6.根据权利要求5所述的汽车自动驾驶调度系统，其特征在于，当车辆需要转弯或掉头时，所述车道定位模块获取车辆所处车道，所述通讯模块向所述车辆调度平台发送转弯或掉头申请，如果车辆在转弯或者掉头车道上，所述控制模块根据红绿灯状态以及转弯或掉头后的道路是否有空余车道能否接收当前车辆，判断当前车辆是否转弯或掉头，若满足转弯或掉头条件则控制当前车辆进行转弯或掉头；否则，控制当前车辆停止等待；如果车辆不在转弯或者掉头车道上，则所述控制模块控制车辆进入变道状态。

7.根据权利要求3所述的汽车自动驾驶调度系统，其特征在于，当车辆需要进入特殊地形时，所述车道定位模块获取车辆所处车道，所述通讯模块向所述车辆调度平台发送进入特殊地形申请，如果车辆在预设车道上，所述控制模块控制车辆调整至预设速度进入所述特殊地形；如果车辆不在预设车道上，所述控制模块控制车辆进入变道状态。

8.根据权利要求3所述的汽车自动驾驶调度系统，其特征在于，当车辆突发故障停在车道上时，所述通讯模块向所述车辆调度平台发送车辆当前信息，所述车辆调度平台禁止本车道进入新的车辆，所述控制模块控制已经在该车道上的车辆进入变道状态。

9.根据权利要求3所述的汽车自动驾驶调度系统，其特征在于，当所述通讯模块接收到堵车信号时，所述通讯模块向所述车辆调度平台发送变道申请，所述车辆调度平台判断其他车道能否正常通行，若能够正常通信，则所述控制模块控制车辆进入变道状态；否则，所述控制模块控制车辆停止等待。

10.根据权利要求1所述的汽车自动驾驶调度系统，其特征在于，当车辆到达目的地后，所述控制模块接入所述目的地的停车场系统，所述控制模块根据所述停车场系统进行停车。

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