CN111432375A - 基于v2x的车路协同方法及车路协同*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于V2X的车路协同方法及车路协同***，所述车路协同方法包括以下步骤：通过所述第二车辆采集所述第一车辆的第一数据信息；通过V2X通信模块采集所述第一车辆的第二数据信息，并将所述第二数据信息和所述第一数据信息融合处理，以形成车辆信息；将所述车辆信息上传至云端，并由所述云端实时共享给所述后方车辆；所述后方车辆根据所述车辆信息协同完成驾驶决策。本发明的基于V2X的车路协同方法，可以将第二车辆采集的第一数据信息和V2X通信模块采集的第二数据信息进行融合处理，消除信息传递盲区，融合处理后的车辆信息可以共享给后方车辆，后方车辆可以根据融合后的车辆信息协同完成驾驶决策，避免后方车辆发生连环事故。

Description

基于V2X的车路协同方法及车路协同***
技术领域
本发明涉及车联网和辅助驾驶技术领域，特别是涉及一种基于V2X的车路协同方法和基于V2X的车路协同***。
背景技术
V2X(意为vehicle to everything，即车对外界的信息交换)是未来智能交通***的关键技术，它使得车与车、车与基站、基站与基站之间能够通信，有效获得实时路况、道路信息、行人信息等一系列交通信息，从而可以提高驾驶安全性，减少拥堵，提高交通效率以及提供车载娱乐信息等，它基于强大的蜂窝网络覆盖，可大幅降低未来自动驾驶和车联网部署成本。
同毫米波雷达、激光雷达、摄像头等传感器不同，V2X视为一种无线传感器***的解决方案，它允许车辆通过通信信道彼此共享信息，它可检测隐藏的威胁，扩大自动驾驶感知范围，能预见接下来会发生什么，从而进一步提升自动驾驶的安全性、效率和舒适性，是自动驾驶的关键推动因素之一。
随着经济的不断发展，交通越来越便利，越来越多的汽车进入普通家庭中，使得人们的生活质量不断提高，随着汽车的保有量急剧上升，更多的出行方式由步行、汽车改成了驾车，车辆的急剧增加导致了交通事故的频频发生，尤其在高速公路行车，驾驶***，降低事故发生的可能性。
目前，针对前方故障车辆及交通事故车辆，后方车辆采用前方碰撞预警***，通过雷达***监测前方，判断本车与前车的距离、方位及相对速度，当存在碰撞危险时对驾驶员进行告警。但是，现有的技术方案存在以下缺点：
1、前向碰撞预警***不会采取制动措施去避免碰撞或控制车辆。
2、现有技术只通过摄像头、雷达等传感器监测前方车辆，存在一定的视野盲区。
3、现有技术只是针对前方单一车辆监测，持续后方车辆无法获取前方信息。
4、现有技术中，发生碰撞事故信息上传云端速度较慢。
发明内容
本发明第一方面的一个目的是要提供一种基于V2X的车路协同方法，主要用于解决车辆在高速行驶过程中，前方突然出现故障或事故车辆，避免由于紧急刹车，造成后方车辆因后方盲区而导致连环事故的发生。
本发明第一方面的一个进一步的目的是通过V2X通信模块采集的第一车辆的方向信息、位置信息和制动信息，与第一数据信息进行融合处理，有效消除信息传递盲区，更好地提升了安全驾驶。
本发明第二方面的目的是提供一种基于V2X的车路协同***，将第二车辆采集的第一数据信息和V2X通信模块采集的第二数据信息进行融合处理，消除信息传递盲区，融合处理后的车辆信息可以共享给后方车辆，后方车辆可以根据融合后的车辆信息协同完成驾驶决策，避免后方车辆发生连环事故。
特别地，本发明提供了一种基于V2X的车路协同方法，用于后方车辆与第一车辆之间的信息交互，所述第一车辆为故障车辆或事故车辆，所述后方车辆位于所述第一车辆后方，且所述后方车辆中邻近所述第一车辆的车辆为第二车辆，所述车路协同方法包括以下步骤：
通过所述第二车辆采集所述第一车辆的第一数据信息；
通过V2X通信模块采集所述第一车辆的第二数据信息，并将所述第二数据信息和所述第一数据信息融合处理，以形成车辆信息；
将所述车辆信息上传至云端，并通过所述云端实时共享给所述后方车辆；
所述后方车辆根据所述车辆信息协同完成驾驶决策，以实现紧急制动；
其中，所述第一数据信息为所述第一车辆的图像信息和距离信息，所述第二数据信息为所述第一车辆的制动信息。
进一步地，所述第一数据信息通过所述第一车辆的车辆摄像头、毫米波雷达或激光雷达中的一种或多种进行采集。
进一步地，所述图像信息通过所述车辆摄像头采集，所述距离信息通过所述毫米波雷达和所述激光雷达采集。
进一步地，所述第二数据信息还包括通过所述V2X通信模块采集的所述第一车辆的方向信息和位置信息。
进一步地，所述车辆信息通过5G网络上传至云端，并由所述云端通过所述5G网络实时共享给所述后方车辆。
进一步地，所述后方车辆根据所述车辆信息协同完成，以报出碰撞预警风险。
本发明还提供一种基于V2X的车路协同***，用于实现上述实施例中所述的基于V2X的车路协同方法，所述车路协同***包括：
数据采集模块，设在第二车辆上，所述数据采集模块用于采集第一车辆的第一数据信息；
V2X通信模块，设在所述第一车辆上，所述V2X通信模块用于采集所述第一车辆的第二数据信息；
数据融合处理模块，与所述V2X通信模块连接，所述数据融合处理模块用于将所述第一数据信息和所述第二数据信息进行融合处理，以形成车辆信息；
远程信息处理模块，与所述数据融合处理模块连接，所述远程信息处理模块用于将所述车辆信息上传至云端，并共享给所述后方车辆；
紧急制动模块，与所述远程信息处理模块连接，所述紧急制动模块根据所述车辆信息实现紧急制动。
本发明的基于V2X的车路协同方法，可以将第二车辆采集的第一数据信息和V2X通信模块采集的第二数据信息进行融合处理，消除信息传递盲区，融合处理后的车辆信息可以共享给后方车辆，后方车辆可以根据融合后的车辆信息协同完成驾驶决策，避免后方车辆发生连环事故。
进一步地，本发明的基于V2X的车路协同方法，根据第一车辆的车辆摄像头、所述毫米波雷达和所述激光雷达采集的图像信息和距离信息，以及V2X通信模块采集的第一车辆的方向信息、位置信息和制动信息，进行车队协同式紧急制动，提升交通安全，使交通效率更加高效。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明实施例的基于V2X的车路协同方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的基于V2X的车路协同***的原理图。
附图标记：
数据采集模块10；
V2X通信模块20；
数据融合处理模块30；
云端40；
远程信息处理模块50；
紧急制动模块60。
具体实施方式
本发明的基于V2X的车路协同方法可以用于后方车辆与第一车辆之间的信息交互，在本申请中，第一车辆可以示为故障车辆或事故车辆，后方车辆位于第一车辆后方，并且后方车辆中邻近第一车辆的车辆可以示为第二车辆，同时后面的车辆可以依次标记为第三车辆、第四车辆等。车路协同方法主要包括以下步骤：
S1、通过第二车辆采集第一车辆的第一数据信息；
S2、通过V2X通信模块采集第一车辆的第二数据信息，并将第二数据信息和第一数据信息融合处理，以形成车辆信息；
S3、将车辆信息上传至云端，并通过云端实时共享给后方车辆；
S4、后方车辆根据车辆信息协同完成驾驶决策，以实现紧急制动。
其中，第一数据信息为第一车辆的图像信息和距离信息，第二数据信息为第一车辆的制动信息。
具体来说，在本发明的车路协同方法中，首先，可以通过第二车辆采集第一车辆的第一数据信息。也就是说，当前方车辆(第一车辆)发生故障或交通事故时，位于第一车辆后方最近的第二车辆可以采集第一车辆的第一数据信息。其中，第二车辆上安装有数据采集模块10，数据采集模块10用于采集第一车辆的第一数据信息。数据采集模块10可以采用车辆摄像头、毫米波雷达或激光雷达等传感器中的一种或多种。数据采集模块10采集的第一数据信息主要包括车辆摄像头采集的图像信息、毫米波雷达和激光雷达采集的距离信息或高精度定位信息。第二车辆采集的第一数据信息可以作为原始数据，便于为后方车辆驾驶决策的一个输入来源。
然后，第一车辆(前方故障车辆或事故车辆)上安装有V2X通信模块20，通过V2X通信模块20可以采集第一车辆的第二数据信息，第二数据信息主要包括第一车辆的方向信息、位置信息和制动信息等，数据融合处理模块30可以将采集到的第一数据信息和第二数据信息进行融合处理，得到车辆信息。通过融合处理后的车辆信息可以有效消除信息传递盲区，使驾驶员更好的做出驾驶决策，降低连环事故发生率。
本发明的基于V2X的车路协同方法，根据第一车辆的车辆摄像头、毫米波雷达和激光雷达采集的图像信息和距离信息，以及V2X通信模块20采集的第一车辆的方向信息、位置信息和制动信息，进行车队协同式紧急制动，提升交通安全，使交通效率更加高效。
远程信息处理模块50(T-BOX)可以将车辆信息上传至云端40，并实时共享给后方车辆。车辆信息采用5G网络上传至云端40，并由云端40通过5G网络实时共享给后方车辆，提高车辆信息的上传和共享速度。最后，后方车辆根据车辆信息协同完成驾驶决策，具体地，后方车辆根据车辆信息协同完成的驾驶决策包括紧急制动，保证后方车辆依次停车，避免发生碰撞，提升交通安全，是交通效率更加高效。
本发明的基于V2X的车路协同***，主要针对高速公路驾驶场景，面对前方车辆突发交通事故或车辆故障时，前方故障车辆或事故车辆(第一车辆)和第二车辆可以V2X通信模块20瞬时上传车辆信息(时刻、位置信息、速度、加速度等)到云端40，并且可以共享给后方车辆，通过更高、更快、更准确的信息传递，便于后方车辆依次提前做出驾驶决策，避免造成高速公路连环车祸的发生，提高交通安全，降低事故发生的可能性。
本发明还提供一种基于V2X的车路协同***，用于实现上述实施例的基于V2X的车路协同方法，车路协同***主要由数据采集模块10、V2X通信模块20、数据融合处理模块30、远程信息处理模块50和紧急制动模块60组成。其中，数据采集模块10安装在第二车辆上，利用第二车辆上的数据采集模块10可以采集第一车辆的第一数据信息。数据采集模块10可以是安装在第二车辆上的摄像头、毫米波雷达以及激光雷达等，第一数据信息可以是通过摄像头、毫米波雷达、激光雷达等采集的图像信息、距离信息等。第一车辆上安装有V2X通信模块20，V2X通信模块20用于采集第一车辆的第二数据信息，例如，通过V2X通信模块20可以采集事故车辆或故障车辆的前车制动信息、速度信息、车辆方向信息以及位置信息等。
数据融合处理模块30与V2X通信模块20连接，数据融合处理模块30用于将第一数据信息和第二数据信息进行融合处理，以形成车辆信息。通过将第一数据信息和第二数据信息融合为车辆信息，有效消除了信息传递盲区，解决了现有技术靠单一传感器判断前方路况及交通信息而存在盲区的问题，本发明通过数据信息的融合，有利于驾驶员更好地做出驾驶决策。
需要说明的是，本申请涉及的连接，不仅仅是物理上、机械上的连接，还可以是电连接、信号连接等。
远程信息处理模块50(T-BOX)与数据融合处理模块30连接，远程信息处理模块50用于将车辆信息上传至云端40，并共享给后方车辆。在本发明中，可以通过5G网络传输将车辆信息上传至云端40，后方车辆可以第一时间拿到故障车辆的视频信息等，有利于帮助车和驾驶员更好的进行决策。紧急制动模块60与远程信息处理模块50连接，紧急制动模块60根据车辆信息实现紧急制动，确保后方车辆能够依次紧急制动停车，避免连环事故的发生。
总而言之，本发明的基于V2X的车路协同***，可以将第二车辆采集的第一数据信息和V2X通信模块20采集的第二数据信息进行融合处理，消除信息传递盲区，融合处理后的车辆信息可以共享给后方车辆，后方车辆可以根据融合后的车辆信息协同完成驾驶决策，避免后方车辆发生连环事故。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (7)

1.一种基于V2X的车路协同方法，用于后方车辆与第一车辆之间的信息交互，所述第一车辆为故障车辆或事故车辆，所述后方车辆位于所述第一车辆后方，且所述后方车辆中邻近所述第一车辆的车辆为第二车辆，其特征在于，所述车路协同方法包括以下步骤：
通过所述第二车辆采集所述第一车辆的第一数据信息；
通过V2X通信模块采集所述第一车辆的第二数据信息，并将所述第二数据信息和所述第一数据信息融合处理，以形成车辆信息；
将所述车辆信息上传至云端，并通过所述云端实时共享给所述后方车辆；
所述后方车辆根据所述车辆信息协同完成驾驶决策，以实现紧急制动；
其中，所述第一数据信息为所述第一车辆的图像信息和距离信息，所述第二数据信息为所述第一车辆的制动信息。
2.根据权利要求1所述的基于V2X的车路协同方法，其特征在于，所述第一数据信息通过所述第一车辆的车辆摄像头、毫米波雷达或激光雷达中的一种或多种进行采集。
3.根据权利要求2所述的基于V2X的车路协同方法，其特征在于，所述图像信息通过所述车辆摄像头采集，所述距离信息通过所述毫米波雷达和所述激光雷达采集。
4.根据权利要求1所述的基于V2X的车路协同方法，其特征在于，所述第二数据信息还包括通过所述V2X通信模块采集的所述第一车辆的方向信息和位置信息。
5.根据权利要求1所述的基于V2X的车路协同方法，其特征在于，所述车辆信息通过5G网络上传至云端，并由所述云端通过所述5G网络实时共享给所述后方车辆。
6.根据权利要求1所述的基于V2X的车路协同方法，其特征在于，所述后方车辆根据所述车辆信息协同完成，以报出碰撞预警风险。
7.一种基于V2X的车路协同***，用于实现权利要求1-6中任一项所述的基于V2X的车路协同方法，其特征在于，所述车路协同***包括：
数据采集模块，设在第二车辆上，所述数据采集模块用于采集第一车辆的第一数据信息；
V2X通信模块，设在所述第一车辆上，所述V2X通信模块用于采集所述第一车辆的第二数据信息；
数据融合处理模块，与所述V2X通信模块连接，所述数据融合处理模块用于将所述第一数据信息和所述第二数据信息进行融合处理，以形成车辆信息；
远程信息处理模块，与所述数据融合处理模块连接，所述远程信息处理模块用于将所述车辆信息上传至云端，并共享给所述后方车辆；
紧急制动模块，与所述远程信息处理模块连接，所述紧急制动模块根据所述车辆信息实现紧急制动。
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Address after: 430070 A404, building 3, 28 chuanjiangchi 2nd Road, Wuhan Economic and Technological Development Zone, Wuhan City, Hubei Province

Applicant after: Wuhan lutes Automobile Co.,Ltd.

Address before: 430090 Building 2, No. 100, Weihu Road, Shamao street, Hannan District, Wuhan City, Hubei Province

Applicant before: Wuhan Geely Automobile Research and Development Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
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Effective date of registration: 20210512

Address after: 430090 Building 2, No. 100, Weihu Road, Shamao street, Hannan District, Wuhan City, Hubei Province

Applicant after: Wuhan Geely Automobile Research and Development Co.,Ltd.

Address before: 918 Binhai 4th Road, Hangzhou Bay New District, Ningbo City, Zhejiang Province

Applicant before: GEELY AUTOMOBILE RESEARCH INSTITUTE (NINGBO) Co.,Ltd.

Applicant before: ZHEJIANG GEELY HOLDING GROUP Co.,Ltd.

RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200717