CN117755335A - 一种基于ros***的自动驾驶车辆预警***及方法 - Google Patents
一种基于ros***的自动驾驶车辆预警***及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117755335A CN117755335A CN202311620443.6A CN202311620443A CN117755335A CN 117755335 A CN117755335 A CN 117755335A CN 202311620443 A CN202311620443 A CN 202311620443A CN 117755335 A CN117755335 A CN 117755335A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- man
- machine interaction
- information
- early warning
- vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 25
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 69
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 11
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
本发明提供一种基于ROS***的自动驾驶车辆预警***，所述***包括：CAN总线，与人机交互控制器相连，用于接收交通路况信息，并将其发送至人机交互控制器；自动驾驶控制器，与人机交互控制器相连，用于采集车辆状态信息，并将其发送至人机交互控制器；人机交互控制器，用于通过ROS***对接收到的交通路况信息和车辆状态信息进行解析保存，将解析结果与预设的正常范围进行对比，若超出正常范围则，则发送预警信息至人机交互***；人机交互***，与人机交互控制器相连，用于提示预警信息，同时保存预警信息以供后期干预、处理使用。
Description
技术领域
本申请涉及自动驾驶领域，尤其涉及一种基于ROS***的自动驾驶车辆预警***及方法。
背景技术
随着自动驾驶领域的飞速发展，自动驾驶车辆内部的硬件结构和软件***的复杂度日益提高。在日常运营过程中，自动驾驶车辆处于无人进行现场监管的情况下，会因各种不同路况的突发情况导致车辆行为出现异常，使得车辆与预期规划路线发生偏离，影响车辆运营安全。目前的技术方案是车辆仅提示异常，但无法得知具体问题，只能通过人工接管，依靠人来进行观察周边道路状况，来对行驶中的预警信息进行规避，但该方法对周边场景环境距离等无法准确判断，容易造成安全风险。而且现有技术无法对异常情况进行记录，不利于后期进行排查处理。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种基于ROS***的自动驾驶车辆预警***及方法，以解决现有技术中车辆出现异常时，人工接管无法准确判断周围环境距离，以及无法对异常情况进行准确记录，导致后期不能进行排查处理等技术问题。
本申请提供一种基于ROS***的自动驾驶车辆预警***，所述***包括：CAN总线，与人机交互控制器相连，用于接收交通路况信息，并将其发送至人机交互控制器；自动驾驶控制器，与人机交互控制器相连，用于采集车辆状态信息，并将其发送至人机交互控制器；人机交互控制器，用于通过ROS***对接收到的交通路况信息和车辆状态信息进行解析保存，将解析结果与预设的正常范围进行对比，若超出正常范围则，则发送预警信息至人机交互***；人机交互***，与人机交互控制器相连，用于提示预警信息，同时保存预警信息以供后期干预、处理使用。
进一步的，所述交通路况信息包括交通流量、路况信息、事故报警。
进一步的，所述车辆状态信息包括车辆状态、传感器数据、车辆控制参数。
进一步的，所述提示预警信息为：人机交互显示器的屏幕显示预警信息，车载广播播放预警信息。
进一步的，所述***还包括：路侧装置，设置于安装在道路上的ETC***中，通过网络与CAN总线相连。
本发明还提供一种基于ROS***的自动驾驶车辆预警方法，所述方法包括：步骤1：CAN总线将交通路况信息发送至人机交互控制器，自动驾驶控制器将采集到的车辆状态信息发送至人机交互控制器；步骤2：人机交互控制器通过ROS***对接收到的交通路况信息和车辆状态信息进行解析保存；步骤3：将解析结果与预设的正常范围进行对比，若超出正常范围则，则发送预警信息至人机交互显示器；步骤4：人机交互***提示预警信息，同时保存预警信息以供后期干预、处理使用。
进一步的，所述方法还包括：步骤0：CAN总线通过PC5传输协议，获取路侧装置中的交通路况信息。
进一步的，所述步骤2具体为：步骤21：读取交通路况信息，根据ID名称检索出CANID1，将CANID1的数值进行保存；步骤22：根据预设的组包规则进行反解析，获取状态值；步骤23：根据预设类型将状态值分类保存，记录时间。
进一步的，所述预设类型为指示、告警、禁令。
进一步的，所述步骤4具体为：人机交互***通过屏幕显示预警信息，以及通过车载广播播放预警信息，同时保存预警信息。
本发明提供一种基于ROS***的自动驾驶车辆预警***及方法，主要用于解决现有技术存在的车辆出现异常时，人工接管无法准确判断周围环境距离，以及无法对异常情况进行准确记录，导致后期不能进行排查处理的技术问题。本申请提供的技术方案能够通过接收到的车辆状态信息和交通路况信息，准确的判断周围环境距离，从而提高了车辆在运行过程中的安全性；还可以保存异常情况的相关信息，为异常发生时人为介入，以及后期处理时进行事故原因排出提供了便利。
附图说明
图1是本发明提供的一种基于ROS***的自动驾驶车辆预警***结构示意图；
图2是本发明提供的一种基于ROS***的自动驾驶车辆预警方法流程图；
图3是本发明提供的状态值按照预设类型分类保存的示意图；
图4是本发明提供的另一种基于ROS***的自动驾驶车辆预警***结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
装置项实施例：
本发明提供一种基于ROS***的自动驾驶车辆预警***，如图1和图4所示，所述***包括CAN总线、自动驾驶控制器、人机交互控制器、人机交互***和路侧装置。
CAN(Controller Area Network的缩写)，是ISO国际标准化的串行通信协议，国际上应用最广泛的现场总线之一。由于在汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低功耗、低成本的要求，各种各样的电子控制***被开发了出来，由于这些***之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加，CAN总线为为分布式控制***实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。CAN的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。本申请中，CAN总线与人机交互控制器相连，用于接收交通路况信息，并将其发送至人机交互控制器。这里所说的交通路况信息包括交通流量、路况信息、事故报警。
路侧装置（RSU，是Road Side Unit的英文缩写），设置于ETC***中，安装在路侧，采用DSRC（Dedicated Short Range Communication）技术，与车载单元（OBU，On BoardUnit）进行通讯，实现车辆身份识别，电子扣分的装置。RSU通过网络，即通过PC5协议进行数据传输，将交通路况信息通过CAN总线，发送至人机交互控制器中的ROS***。
自动驾驶控制器，与人机交互控制器相连，用于采集车辆状态信息，并将其发送至人机交互控制器。车辆状态信息包括车辆状态、传感器数据、车辆控制参数，具体包括：自动驾驶功能状态（自动驾驶条件不足、故障状态、自动驾驶准备状态、自动驾驶激活）、实际表现挡位信息（D档、R档、N档、P档）、整车故障信息（正常故障、1级故障、2级故障、3级故障）、驾驶模式（自动驾驶模式、远程驾驶模式、待机模式、手柄控制模式、人工驾驶模式）、右前方有障碍、左侧有障碍、右侧有障碍、正后方有障碍、左后方有障碍、右后方有障碍、正前方障碍运动方向、左前方障碍运动方向、右前方障碍运动方向、左侧障碍运动方向、右侧障碍运动方向、正后方障碍运动方向、左后方障碍运动方向、右后方障碍运动方向等。
人机交互控制器，又称HMI（Human Machine Interface）控制器，与CAN总线和自动驾驶控制器相连。人机交互控制器中设置有ROS***（Robot Operating System，又称机器人操作***，是一个机器人软件平台，它能为异质计算机集群提供类似操作***的功能），ROS***通过tcp/IP的网线接口与CAN总线进行连接，通过CAN总线接收交通路况信息。人机交互控制器通过以太网接收车辆状态信息。ROS***在接收到交通路况信息和车辆状态信息后，会对接收到的信息进行解析保存，将解析结果与预设的正常范围进行对比，若超出正常范围，即某些参数超出正常范围时触发报警，则发送预警信息至人机交互***，并在人机交互***进行记录。
人机交互***，与人机交互控制器相连，用于提示预警信息，同时保存预警信息以供后期干预、处理使用。其中，人机交互***包括界面展示和车载广播，因此所述提示预警信息具体为：人机交互***的屏幕显示预警信息，车载广播播放预警信息。
相较现有技术通过远程人工接管的方法相比，本申请提供的技术方案能够通过人机交互***的界面显示，以提示车辆上的安全员和乘客进行相关处理，进而提高了监测自动驾驶状态的效率，同时提高了安全员、乘客等参与者在过程中的安全问题。而且，该技术方案保障车辆的可靠运行的状态，同时保存了预警信息，为其他政府部门突发事件接入和处理提供了有利的接口。
本发明提供的一种基于ROS***的自动驾驶车辆预警***，通过人机交互控制器中的ROS***对接收到的交通路况信息和车辆状态信息进行解析、对比，当解析结果超出预设范围时，发送预警提示信息，并进行记录。该技术方案解决了现有技术存在的车辆出现异常时，人工接管无法准确判断周围环境距离，以及无法对异常情况进行准确记录，导致后期不能进行排查处理的技术问题。
方法项实施例：
本申请提供了一种基于ROS***的自动驾驶车辆预警方法，如图2所示，所述方法包括：
步骤0：CAN总线通过PC5传输协议，获取路侧装置中的交通路况信息。
本申请的技术方案中，人机交互控制器通过RSU采集和处理来自交通传感器、通信设备或其他源的数据，包括交通流量、路况信息、事故报警等。这些数据主要通过PC5协议进行传输，即将数据通过转化为智能子网CAN中的CAN通讯数据。
路侧装置（RSU，是Road Side Unit的英文缩写），设置于ETC***中，安装在路侧。RSU通过网络，即通过PC5协议进行数据传输，将交通路况信息通过CAN总线，发送至人机交互控制器中的ROS***。
步骤1：CAN总线将交通路况信息发送至人机交互控制器，自动驾驶控制器将采集到的车辆状态信息发送至人机交互控制器；
CAN总线通过TCP/IP的网线接口与人机交互控制器中的ROS***进行连接，在ROS中创建一个节点，该节点负责与CAN总线通信和数据输出。在ROS节点中设置CAN数据采集功能，以从车辆的CAN总线读取数据。
步骤2：人机交互控制器通过ROS***对接收到的交通路况信息和车辆状态信息进行解析保存；
如图2所示，ROS***对接收到的信息进行解析保存的具体步骤如下。
步骤21：读取交通路况信息，根据ID名称检索出CANID1，将CANID1的数值进行保存；
读取交通路况信息，根据业务需求设置CAN线ID1，根据ID名称检索出CANID1，获取到CANID1的报文，对报文进行解析。
举例说明，以00 00 02 3A 01 02 03 04 05 06 07 08报文为例。首先识别报文id，先排除前2.5个字节的冗余，就是整个报文的第一、第二和第三个字节的前4位（一个byte有8个字节，0.5个字节即是4位），这个部分在上面的报文里是 00 00 0。然后后面的1.5个字节就是id这部分在上面是 2 3A，但是他们分布在不同的字节上，需要统一到一个数，也就是说第三个字节的后4位要和第4个字节组成一个数，那么高位要向前偏移，因为相差一个字节（八位）的差距，所以第三个字节的后四位要向左移动8位再加上第四位就可以得到id：{id} = 2<<8 + 3A。然后开始解析报文内容，识别id之后就确定了报文的解析协议；比如23A的协议内容位：信息位的第一个字节最后一位使用0和1表示前方是否有交叉路口；那就需要取出第一个字节最后一位是0还是1判断是否有交叉路口，整个信息位01 0203 04 05 06 07 08的第一个字节就是01，最后一个位就是01 & 0x01得到1，所以前方有交叉路口。
步骤22：根据预设的组包规则进行反解析，获取状态值；
如上文所说，按照CANID数据的组包规则进行反解析，最终获取状态值分别进行保存，并记录时间。
步骤23：根据预设类型将状态值分类保存，记录时间。
由于预设类型包括指示、告警、禁令3种，步骤22获得的状态值可以按着按这3种类型进行分类保存，如图3所示。
步骤3：将解析结果与预设的正常范围进行对比，若超出正常范围则，则发送预警信息至人机交互显示器；
将交通路况信息通过UDP协议给予自动驾驶控制器，通过ROS***中SocketCAN进行解析。将CAN报文解析之后，与ROS中定位状态、定位结果、车速等内容进行比对，再将决策信息发给HMI控制器进行显示输出；将处理后CAN数据发布为ROS消息，通过rospy.Pulisher来实现，使他们可供其他ROS节点订阅。
步骤4：人机交互***提示预警信息，同时保存预警信息以供后期干预、处理使用。
人机交互控制器采用TCP（传输控制协议）+XML（可扩展标记语言）的方式通信。其中，中间件作为服务端，人机交互***作为客户端。人机交互控制器基于硬件驱动***自启动，对人机交互***状态初始化后，开始接收ROS消息，将ROS接收CAN预警数据进行保存，并在显示屏幕上进行提醒，每一条预警信息显示5s。
例如，RCU通过5G信号接收预警信息后，RCU将PC5协议内容转为报文形式发送至CAN总线。自动驾驶控制器中ROS通过CAN总线接收CANID1数据，对报文进行解析，解析成功后，通过ROS中定位数据、航向角、经纬度、自动速度等信息做综合决策，将决策转角、决策速度、是否急停、控制速度、控制转角等信息给与中间件。中间件通过订阅ROS预警消息集进行消息接收，接收到消息后，会通过tcp/ip的链路给与人机交互控制器，将ROS预警消息***人机交互控制器设定目录下的XML文件中。当XML文件信息被***消息后，通过HMI控制器将预警信息以HDMI接口的方式输出给车上屏幕。
综上所述，本发明实施例提供一种基于ROS***的自动驾驶车辆预警***及方法，该技术方案通过自动驾驶控制器中的ROS***，对接收到的信息进行分析，当解析出的结果超出正常范围，则发送预警提示信息至人机交互***，通过屏幕显示预警信息。以解决现有技术中车辆出现异常时，人工接管无法准确判断周围环境距离，以及无法对异常情况进行准确记录，导致后期不能进行排查处理等技术问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种基于ROS***的自动驾驶车辆预警***，其特征在于，所述***包括：
CAN总线，与人机交互控制器相连，用于接收交通路况信息，并将其发送至人机交互控制器；
自动驾驶控制器，与人机交互控制器相连，用于采集车辆状态信息，并将其发送至人机交互控制器；
人机交互控制器，用于通过ROS***对接收到的交通路况信息和车辆状态信息进行解析保存，将解析结果与预设的正常范围进行对比，若超出正常范围，则发送预警信息至人机交互***；
人机交互***，与人机交互控制器相连，用于提示预警信息，同时保存预警信息以供后期干预、处理使用。
2.根据权利要求1所述一种基于ROS***的自动驾驶车辆预警***，其特征在于，所述交通路况信息包括交通流量、路况信息、事故报警。
3.根据权利要求1所述一种基于ROS***的自动驾驶车辆预警***，其特征在于，所述车辆状态信息包括车辆状态、传感器数据、车辆控制参数。
4.根据权利要求1所述一种基于ROS***的自动驾驶车辆预警***，其特征在于，所述提示预警信息为：人机交互***的屏幕显示预警信息，车载广播播放预警信息。
5.根据权利要求1所述一种基于ROS***的自动驾驶车辆预警***，其特征在于，所述***还包括：
路侧装置，设置于安装在道路上的ETC***中，通过网络与CAN总线相连，用于发送交通路况信息。
6.一种采用权利要求1-5所述基于ROS***的自动驾驶车辆预警***的方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1：CAN总线将交通路况信息发送至人机交互控制器，自动驾驶控制器将采集到的车辆状态信息发送至人机交互控制器；
步骤2：人机交互控制器通过ROS***对接收到的交通路况信息和车辆状态信息进行解析保存；
步骤3：将解析结果与预设的正常范围进行对比，若超出正常范围则，则发送预警信息至人机交互显示器；
步骤4：人机交互***提示预警信息，同时保存预警信息以供后期干预、处理使用。
7.根据权利要求6所述一种基于ROS***的自动驾驶车辆预的方法，其特征在于，所述方法还包括：
步骤0：CAN总线通过PC5传输协议，获取路侧装置中的交通路况信息。
8.根据权利要求6所述一种基于ROS***的自动驾驶车辆预的方法，其特征在于，所述步骤2具体为：
步骤21：读取交通路况信息，根据ID名称检索出CANID1，将CANID1的数值进行保存；
步骤22：根据预设的组包规则进行反解析，获取状态值；
步骤23：根据预设类型将状态值分类保存，记录时间。
9.根据权利要求8所述一种基于ROS***的自动驾驶车辆预警***，其特征在于，所述预设类型为指示、告警、禁令。
10.根据权利要求6所述一种基于ROS***的自动驾驶车辆预的方法，其特征在于，所述步骤4具体为：人机交互***通过屏幕显示预警信息，以及通过车载广播播放预警信息，同时保存预警信息。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311620443.6A CN117755335A (zh) | 2023-11-30 | 2023-11-30 | 一种基于ros***的自动驾驶车辆预警***及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311620443.6A CN117755335A (zh) | 2023-11-30 | 2023-11-30 | 一种基于ros***的自动驾驶车辆预警***及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117755335A true CN117755335A (zh) | 2024-03-26 |
Family
ID=90321118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311620443.6A Pending CN117755335A (zh) | 2023-11-30 | 2023-11-30 | 一种基于ros***的自动驾驶车辆预警***及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117755335A (zh) |
-
2023
- 2023-11-30 CN CN202311620443.6A patent/CN117755335A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1910859B (zh) | 记录运载工具的事件的***和方法 | |
| CN111399481A (zh) | 一种自动驾驶场景信息收集及远程升级方法及*** | |
| CN113190977A (zh) | 自动驾驶车辆的事故责任分析方法及装置 | |
| CN107797465A (zh) | 监控方法和装置 | |
| CN104122100A (zh) | 一种智驾诊断*** | |
| CN112230630A (zh) | 基于dds协议在自动驾驶中实现诊断的方法 | |
| CN112009494B (zh) | 一种车辆异常处理方法、装置、控制设备及存储介质 | |
| CN104637326A (zh) | 基于云端服务的车辆驾驶安全*** | |
| CN114020563B (zh) | 基于关键参数组监控机载测试***健康状态的***及方法 | |
| CN112068536A (zh) | 一种通用自适应车辆远程诊断方法、装置、*** | |
| CN114120472A (zh) | 一种自动驾驶车辆安全管理*** | |
| CN111505680A (zh) | 一种后勤保障车辆监控和指挥*** | |
| CN116909255A (zh) | 一种用于智能驾驶***的故障诊断***、方法以及车辆 | |
| CN117755335A (zh) | 一种基于ros***的自动驾驶车辆预警***及方法 | |
| CN110466450B (zh) | 汽车安全检测*** | |
| CN111252114B (zh) | 一种轨道交通车辆总风压力低的监控方法、装置及设备 | |
| CN212243228U (zh) | 车载t-box监控***和车辆 | |
| CN114942364A (zh) | 一种基于知识图谱技术的变电站故障诊断方法与*** | |
| CN113434411A (zh) | Tias功能测试方法及*** | |
| CN218525024U (zh) | 一种制冷机组控制***及车辆 | |
| CN113936504A (zh) | 一种飞机大气数据采集、监控及报警*** | |
| CN113104052B (zh) | 控制车辆的方法、装置、设备及计算机可读存储介质 | |
| JP3355831B2 (ja) | 車両用通信システム | |
| KR102545137B1 (ko) | 에스컬레이터용 안전 제어 보드 및 이를 포함하는 원격 통합 제어 시스템 | |
| JPH08208147A (ja) | エレベータの遠隔監視システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |