CN110889978A - 一种自动驾驶交通环境下的道路工作人员安全增强*** - Google Patents

一种自动驾驶交通环境下的道路工作人员安全增强*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及自动驾驶的技术领域，具体涉及一种自动驾驶交通环境下的道路工作人员安全增强***。包括集成在车辆上的车辆控制模块、车端V2X设备、自动驾驶感知单元和人端V2X设备；车辆控制模块用于判断车辆是否处于失控状态，并在车辆处于失控状态时进行报警，以及发送报警信号至车端V2X设备；车端V2X设备用于接收道路工作人员定位信息，以及向周围V2X设备进行广播；自动驾驶感知单元用于获取道路工作人员的位置信息；人端V2X设备用于向车端V2X设备发送道路工作人员定位信息，以及向道路工作人员示警。当自动驾驶车辆失控，车端通过V2X向周围发出失控信息广播，人端的V2X穿戴部件接收后，给道路工作人员报警提示，实现避让。

Description

一种自动驾驶交通环境下的道路工作人员安全增强***
技术领域
本发明涉及自动驾驶的技术领域，具体涉及一种自动驾驶交通环境下的道路工作人员安全增强***。
背景技术
随着自动驾驶技术的发展，各种自动驾驶车辆(包括条件自动驾驶、全自动驾驶)已经开始行驶在道路上，且未来数量会逐年增多。道路工作人员，对比一般行人，由于长时间位于车道上，且由于工作任务的原因，不可能很好的注意到周围的车辆。已有的保障安全措施，是：
(1)道路工作人员穿上显眼的道路工作服；
(2)如道路工作人员工作区域比较固定，比如道路施工，有放置警示牌和设置隔离带的措施。
而自动驾驶车辆对道路工作人员的安全冗余不高，体现为：
其一，当自动驾驶车辆感知***发生问题，比如因摄像头失效或者视觉***本身的局限性在某些光线条件和工况下发生漏识，而现有的道路工作人员服装并没有针对自动驾驶车辆上其他传感器做加强被识别的设计，很可能造成自动驾驶车辆因没有识别出道路工作人员而发生交通事故；
其二，当自动驾驶车辆失控，而道路工作人员可能背对车辆，没有及时知道有失控车辆的情况，也极易发生交通事故。
而道路工作人员这端，现在一般情况下只有道路工作服，其特点主要是增亮、显眼，仅针对传统车辆驾驶员的视觉，没有针对自动驾驶车辆的安全设计。
可以看出，现有措施都是针对传统车辆人类驾驶员设计的。在有自动驾驶车辆的新型交通环境下，特别是未来一段时间内自动驾驶技术还不够成熟的情况下，如何更好的保障道路工作人员的安全，目前并没有针对性的措施。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种自动驾驶交通环境下的道路工作人员安全增强***，其能保证道路工作人员的安全。
本发明一种自动驾驶交通环境下的道路工作人员安全增强***，其技术方案为：
包括集成在车辆上的车辆控制模块、车端V2X设备、自动驾驶感知单元和设置在道路工作人员身上的人端V2X设备；
所述车辆控制模块用于判断车辆是否处于失控状态，并在车辆处于失控状态时进行报警，以及发送报警信号至车端V2X 设备；
所述车端V2X设备用于接收人端V2X设备发送的道路工作人员定位信息并发送给自动驾驶感知单元，以及接收失控判断模块发送的报警信号，并向周围V2X设备进行广播；
所述自动驾驶感知单元用于主动获取道路工作人员的位置信息；
所述人端V2X设备用于向车端V2X设备发送道路工作人员定位信息，以及接收车端V2X设备广播的报警信号，并向道路工作人员示警。
较为优选的，所述自动驾驶感知单元包括摄像头、毫米波雷达和激光雷达。
较为优选的，所述人端V2X设备设置在道路工作人员的工作服上。
较为优选的，所述道路工作人员的工作服包括颜色鲜艳的主体，所述主体正面和背面均沿横向或纵向涂覆有多道夜光涂层，所述主体正面和背面均涂覆有雷达反射增强涂层。
较为优选的，所述道路工作人员的工作服包括颜色鲜艳的主体，所述主体正面和背面均沿横向或纵向涂覆有多道夜光涂层，所述主体正面和背面均粘贴或缝制有多个金属片，所述金属片表面为用于反射雷达的哑光面。
较为优选的，当车辆发生侧翻或失稳时，判断为车辆处于失控状态。
较为优选的，所述车辆控制模块包括：
侧翻传感器，用于检测车身姿态，并将车身姿态信息发送给失控判断模块；
失控判断模块，用于接收车辆行驶状态信号，判断车辆是否失稳，以及接收侧翻传感器发送的车身姿态信息，判断车辆是否侧翻，并在车辆失稳或侧翻时，判断车辆处于失控状态。
较为优选的，所述车辆行驶状态信号包括车速、横摆角速度、轮速、加速度、转向角、制动力信息。
较为优选的，所述人端V2X设备包括：
定位模块，用于获取道路工作人员安全的位置信息，并将所述道路工作人员安全的位置信息发送至通讯模块；
通讯模块，用于向车端V2X设备发送道路工作人员的定位信息，以及接收车端V2X设备广播的报警信号，并将所述报警信号发送至报警模块；
报警模块，用于接收通讯模块发送的报警信号，并向道路工作人员示警。
较为优选的，所述人端V2X设备在道路工作人员的肩膀位置。
本发明的有益效果为：
1.增加了自动驾驶车辆感知道路工作人员的几率，且安全冗余性高。***中的人端，对车端的每一种传感器(摄像头、毫米波雷达、激光雷达、V2X)都有较强的可探测性，只要车端传感器不是全部失效，都能够保障道路工作人员的安全，避免因自动驾驶车辆感知***漏识造成交通事故。
2.当自动驾驶车辆失控(如控制***失效，或者因突发状况产生侧翻)，车端通过V2X向周围发出失控信息广播，人端的V2X穿戴部件接收后，给道路工作人员报警提示。这样，即使道路工作人员背对失控车辆，也可以第一时间进行避让。
附图说明
图1为本发明一种自动驾驶交通环境下的道路工作人员安全增强***连接示意图；
图2为本发明车辆控制模块内部连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1所示，一种自动驾驶交通环境下的道路工作人员安全增强***包括集成在车辆上的车辆控制模块、车端V2X设备、自动驾驶感知单元和设置在道路工作人员身上的人端V2X 设备。车辆控制模块用于判断车辆是否处于失控状态，并在车辆处于失控状态时进行报警，以及发送报警信号至车端V2X 设备；车端V2X设备用于接收人端V2X设备发送的道路工作人员定位信息并发送给自动驾驶感知单元，以及接收失控判断模块发送的报警信号，并向周围V2X设备进行广播；自动驾驶感知单元用于主动获取道路工作人员的位置信息；人端V2X 设备用于向车端V2X设备发送道路工作人员定位信息，以及接收车端V2X设备广播的报警信号，并向道路工作人员示警。
如图2所示，车辆控制模块包括侧翻传感器，用于检测车身姿态，并将车身姿态信息发送给失控判断模块；失控判断模块，用于接收车辆行驶状态信号，判断车辆是否失稳，以及接收侧翻传感器发送的车身姿态信息，判断车辆是否侧翻，并在车辆失稳或侧翻时，判断车辆处于失控状态。其中，车辆行驶状态信号包括车速、横摆角速度、轮速、加速度、转向角、制动力信息。
自动驾驶感知单元包括摄像头、毫米波雷达和激光雷达。
人端V2X设备设置在道路工作人员的工作服(马甲或全身) 上，传统道路工作服增亮、显眼、夜光的特点保留，以增加车端摄像头识别道路工作人员的几率。服装表面进行雷达反射增强处理：可以在服装表面增加雷达反射增强涂层，如碳纤维粉或金属氧化物为主要原料的导电涂料；或者，可以贴金属片 (膜)，金属片(膜)表面需做哑光处理以增强散射。雷达反射增强处理能够显著增加车端雷达识别道路工作人员的几率，尤其是工作人员处于静止状态时。
本实施例中，道路工作人员的工作服包括颜色鲜艳的主体，所述主体正面和背面均沿横向或纵向涂覆有多道夜光涂层，所述主体正面和背面均涂覆有雷达反射增强涂层或在主体正面和背面均粘贴或缝制有多个金属片，金属片表面为用于反射雷达的哑光面。
人端V2X设备包括定位模块，用于获取道路工作人员安全的位置信息，并将所述道路工作人员安全的位置信息发送至通讯模块；通讯模块，用于向车端V2X设备发送道路工作人员的定位信息，以及接收车端V2X设备广播的报警信号，并将所述报警信号发送至报警模块；报警模块，用于接收通讯模块发送的报警信号，并向道路工作人员示警，示警的形式可以是语音、紧急蜂鸣、闪光等。人端V2X设备设置在道路工作人员的肩膀位置。对于某类道路工作人员，如交警，人端V2X 设备也可以集成在对讲机中。
本实施例中，V2X通信采用LTE-V通信，相应的，车端 V2X设备和人端V2X设备，均为LTE-V设备。
自动驾驶汽车行驶过程中，只要不出现摄像头、毫米波雷达、激光雷达、V2X设备全部失效的情况，自动驾驶汽车便能有效的感知到前方的道路工作人员：
(1)当摄像头、激光雷达、V2X设备失效时，因人端的道路工作服具有雷达反射增强涂层，有效增加了道路工作人员对毫米波雷达的RCS，如此，无论道路工作人员是静止状态还是移动状态，车端的毫米波雷达都能够有效地探测到道路工作人员，避免交通事故。
(2)当毫米波雷达、激光雷达、V2X设备失效时，因人端的道路工作服外观鲜艳、显眼，与一般的道路工作服一致，车端的摄像头(或视觉***)能够有效地识别到道路工作人员，避免交通事故。
(3)当摄像头、毫米波雷达、V2X设备失效时，因人端的道路工作服外观为非深色，且服装表面非镜面，车端的激光雷达能够有效地探测到道路工作人员，避免交通事故。
(4)当摄像头、毫米波雷达、激光雷达失效时，因人端的道路工作服集成了V2X穿戴设备，V2X穿戴设备中的定位单元，在V2X路侧设备以及基站的辅助下，能够得到道路工作人员较准确的定位信息，并发送给周围车端；如此，车端的V2X 设备能够获得道路工作人员的定位信息，自动驾驶车辆根据此信息进行避撞。
另一种情况，当自动驾驶车辆失控(如控制***失效，或者因突发状况产生侧翻)，车端通过V2X向周围发出失控信息广播；人端道路工作服肩膀上的V2X穿戴设备接收失控报警信息后，设备中的警示单元驱动蜂鸣器发出急速的蜂鸣声，给道路工作人员以报警提示。道路工作人员听到蜂鸣报警后第一时间进行避让。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种自动驾驶交通环境下的道路工作人员安全增强***，其特征在于，包括：集成在车辆上的车辆控制模块、车端V2X设备、自动驾驶感知单元和设置在道路工作人员身上的人端V2X设备；
所述车辆控制模块用于判断车辆是否处于失控状态，并在车辆处于失控状态时进行报警，以及发送报警信号至车端V2X设备；
所述车端V2X设备用于接收人端V2X设备发送的道路工作人员定位信息并发送给自动驾驶感知单元，以及接收失控判断模块发送的报警信号，并向周围V2X设备进行广播；
所述自动驾驶感知单元用于主动获取道路工作人员的位置信息；
所述人端V2X设备用于向车端V2X设备发送道路工作人员定位信息，以及接收车端V2X设备广播的报警信号，并向道路工作人员示警。
2.根据权利要求1所述的自动驾驶交通环境下的道路工作人员安全增强***，其特征在于，所述自动驾驶感知单元包括摄像头、毫米波雷达和激光雷达。
3.根据权利要求1所述的自动驾驶交通环境下的道路工作人员安全增强***，其特征在于，所述人端V2X设备设置在道路工作人员的工作服上。
4.根据权利要求2所述的自动驾驶交通环境下的道路工作人员安全增强***，其特征在于，所述道路工作人员的工作服包括颜色鲜艳的主体，所述主体正面和背面均沿横向或纵向涂覆有多道夜光涂层，所述主体正面和背面均涂覆有雷达反射增强涂层。
5.根据权利要求2所述的自动驾驶交通环境下的道路工作人员安全增强***，其特征在于，所述道路工作人员的工作服包括颜色鲜艳的主体，所述主体正面和背面均沿横向或纵向涂覆有多道夜光涂层，所述主体正面和背面均粘贴或缝制有多个金属片，所述金属片表面为用于反射雷达的哑光面。
6.根据权利要求1所述的自动驾驶交通环境下的道路工作人员安全增强***，其特征在于，当车辆发生侧翻或失稳时，判断为车辆处于失控状态。
7.根据权利要求1所述的自动驾驶交通环境下的道路工作人员安全增强***，其特征在于，所述车辆控制模块包括：
侧翻传感器，用于检测车身姿态，并将车身姿态信息发送给失控判断模块；
失控判断模块，用于接收车辆行驶状态信号，判断车辆是否失稳，以及接收侧翻传感器发送的车身姿态信息，判断车辆是否侧翻，并在车辆失稳或侧翻时，判断车辆处于失控状态。
8.根据权利要求7所述的自动驾驶交通环境下的道路工作人员安全增强***，其特征在于，所述车辆行驶状态信号包括车速、横摆角速度、轮速、加速度、转向角、制动力信息。
9.根据权利要求1所述的自动驾驶交通环境下的道路工作人员安全增强***，其特征在于，所述人端V2X设备包括：
定位模块，用于获取道路工作人员安全的位置信息，并将所述道路工作人员安全的位置信息发送至通讯模块；
通讯模块，用于向车端V2X设备发送道路工作人员的定位信息，以及接收车端V2X设备广播的报警信号，并将所述报警信号发送至报警模块；
报警模块，用于接收通讯模块发送的报警信号，并向道路工作人员示警。
10.根据权利要求1所述的自动驾驶交通环境下的道路工作人员安全增强***，其特征在于，所述人端V2X设备在道路工作人员的肩膀位置。
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