一種基于無線定位的車路協(xié)同輔助駕駛系統(tǒng)以及方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開一種基于無線定位的車路協(xié)同輔助駕駛系統(tǒng)以及方法。其中，所述系統(tǒng)包括：車載裝置，安裝于車輛上，用于在車輛進(jìn)入通信區(qū)域后分別向所述多個基站廣播報文，所述報文包括車載單元的MAC地址和工作模式以及車輛的ID；多個基站，分別安裝于車輛行駛道路的兩側(cè)，用于根據(jù)報文分別加載基站標(biāo)識序列號、基站位置信息以及基站接收到報文的時間戳，形成定位數(shù)據(jù)，及將定位數(shù)據(jù)發(fā)送至服務(wù)器；服務(wù)器，與多個基站連接，用基于到達(dá)時間差的無線定位算法對定位數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到車輛路況信息，及將車輛路況信息推送至車輛，以使得車輛根據(jù)車輛路況信息執(zhí)行相應(yīng)操作。本發(fā)明專利技術(shù)能夠方便準(zhǔn)確地實現(xiàn)車輛位置的檢測，協(xié)同輔助車輛無人駕駛。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及智能交通領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于無線定位的車路協(xié)同輔助駕駛系統(tǒng)以及方法。
技術(shù)介紹
車路協(xié)同輔助駕駛系統(tǒng)是基于無線通信、傳感探測等技術(shù)獲取道路、車輛位置以及障礙物信息，通過車車信息、車路信息的交互和共享，實現(xiàn)車輛和基礎(chǔ)設(shè)施之間、車輛與車輛之間的智能協(xié)同與配合，指導(dǎo)自動駕駛車輛或輔助駕駛車輛控制車輛的轉(zhuǎn)向、停車、速度等操作，自動規(guī)劃行車路線并控制車輛安全、可靠地在道路上行駛。車路協(xié)同輔助駕駛技術(shù)目前已成為國內(nèi)外無人自動駕駛技術(shù)研究的熱點，其關(guān)鍵技術(shù)是車輛精準(zhǔn)定位與高可靠性通信技術(shù)，車輛行駛安全狀態(tài)及環(huán)境感知技術(shù)以及車載一體化系統(tǒng)集成技術(shù)。當(dāng)前的技術(shù)方案多為基于GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系統(tǒng))的車載終端，雖然可以獲取無人駕駛車輛自身的位置和速度信息，但是GPS衛(wèi)星系統(tǒng)并不能實現(xiàn)精確定位，且GPS信號的覆蓋范圍有限無法在室內(nèi)、隧道或高大建筑附近保證穩(wěn)定的通信連接，而且無法檢測到復(fù)雜路口的非機(jī)動車輛行駛狀態(tài)和行人通行狀態(tài)。高精度地圖、如差分GPS和差分北斗等，雖然可以提供較高的定位精度，但是其通信并不能夠?qū)崿F(xiàn)全覆蓋，如有較高建筑物或山頭，甚至是地下通道等，都會因通信不穩(wěn)定而導(dǎo)致定位失效，此外，現(xiàn)有的差分GPS和北斗等還不具有車路協(xié)同的功能，無法滿足輔助或自動駕駛的需求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種基于無線定位的車路協(xié)同輔助駕駛系統(tǒng)以及方法。其中，所述系統(tǒng)不僅能夠方便準(zhǔn)確地實現(xiàn)車輛位置的檢測，而且還能夠低成本地協(xié)同輔助車輛無人駕駛。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供一種基于無線定位的車路協(xié)同輔助駕駛系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括：所述車載裝置，分別安裝于車輛上的不同位置，用于在所述車輛進(jìn)入通信區(qū)域后分別向所述多個基站廣播報文，所述報文包括車載單元的MAC地址和工作模式以及所述車輛的ID；所述多個基站，分別安裝于所述車輛行駛道路的兩側(cè)，用于接收所述車載裝置廣播的報文，并根據(jù)所述報文分別加載基站標(biāo)識序列號、基站位置信息以及基站接收到所述報文的時間戳，形成定位數(shù)據(jù)，及將所述定位數(shù)據(jù)發(fā)送至所述服務(wù)器；所述服務(wù)器，與所述多個基站連接，用于接收所述多個基站的定位數(shù)據(jù)，并基于到達(dá)時間差的無線定位算法對所述定位數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到車輛路況信息，及將所述車輛路況信息推送至所述車輛，以使得所述車輛根據(jù)所述車輛路況信息執(zhí)行相應(yīng)操作。可選地，所述多個基站間隔安裝于所述車輛行駛道路的兩側(cè)，其中，間隔安裝的布設(shè)規(guī)則為對稱的平行分布或等間隔的錯位分布。可選地，所述車載裝置中的每一車載單元包括：報文發(fā)送裝置，用于采用UWB信號將所述報文發(fā)送至所述多個基站；第一通信裝置，用于采用射頻信號與所述多個基站進(jìn)行車路通信。可選地，所述多個基站中的每一基站包括：報文接收裝置，用于接收所述車載裝置以UWB信號發(fā)送的報文；第二通信裝置，用于采用射頻信號與所述車載裝置進(jìn)行車路通信，且還用于將所述定位數(shù)據(jù)發(fā)送至所述服務(wù)器或接收所述服務(wù)器推送的車輛路況信息；控制裝置，用于控制基站間的通信，從而收集各基站的報文，基站間采用有線方式或無線方式建立連接。可選地，每一車載單元中的報文發(fā)送裝置和第一通信裝置，以及每一基站中的報文接收裝置和第二通信裝置均采用UWB的通信方式。可選地，所述多個基站中的每一基站還包括：太陽能電池，與所述報文接收裝置、所述第二通信裝置以及所述控制裝置連接，用于為所述報文接收裝置、所述第二通信裝置以及所述控制裝置提供所需的電能。可選地，所述UWB信號的中心頻帶范圍為4.2～4.8Ghz，或者6～9Ghz，帶寬大于500M。可選地，所述多個基站以有線方式或無線方式與所述服務(wù)器連接。可選地，所述車載裝置包括處于主工作模式的車載單元和處于從工作模式的車載單元，其中，在所述車輛進(jìn)入通信區(qū)域后設(shè)置所述處于主工作模式的車載單元和所述處于從工作模式的車載單元在被喚醒后按照預(yù)設(shè)的延遲間隔廣播報文，或設(shè)置所述處于主工作模式的車載單元廣播報文后再通知所述處于從工作模式的車載單元依次廣播報文。可選地，所述多個基站包括主基站和從基站，其中，所述主基站在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)接收到所述車輛上所有車載單元的報文后，向所述從基站發(fā)送查詢廣播幀，以使得所述從基站根據(jù)所述查詢廣播幀將自身的定位數(shù)據(jù)幀發(fā)送至所述主基站，并根據(jù)所述從基站的定位數(shù)據(jù)幀和自身的定位數(shù)據(jù)幀形成定位數(shù)據(jù)，及將所述定位數(shù)據(jù)發(fā)送至所述服務(wù)器。可選地，所述服務(wù)器還用于根據(jù)所述車輛路況信息和預(yù)設(shè)的車輛信息為所述車輛生成路徑規(guī)劃信息和通行策略，并通過所述多個基站將所述路徑規(guī)劃信息和通行策略推送至所述車輛或通過無線方式將所述路徑規(guī)劃信息和通行策略推送至所述車輛，以使得所述車輛按照所述路徑規(guī)劃信息和通行策略行駛。可選地，所述車輛路況信息包括以下中的至少一者：車速、行駛方向、車頭指向、車輛位置、車輛長度、定位時間以及相應(yīng)車輛的車載單元的MAC地址。相應(yīng)地，本專利技術(shù)還提供一種基于無線定位的車路協(xié)同輔助駕駛方法。所述方法包括：安裝于車輛上的車載裝置在所述車輛進(jìn)入通信區(qū)域后通過UWB的通信方式向安裝于車輛行駛道路兩側(cè)的多個基站廣播報文，所述報文包括車載單元的MAC地址和工作模式以及所述車輛的ID；所述多個基站根據(jù)所述報文分別加載基站標(biāo)識序列號、基站位置信息以及基站接收到所述報文的時間戳，形成定位數(shù)據(jù)，并通過有線或無線的方式發(fā)送給服務(wù)器；所述服務(wù)器采用基于到達(dá)時間差的無線定位算法對所述定位數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到車輛路況信息，及將所述車輛路況信息推送至所述車輛，以使得所述車輛根據(jù)所述車輛路況信息執(zhí)行相應(yīng)操作。可選地，所述車載裝置包括處于主工作模式的車載單元和處于從工作模式的車載單元，所述方法還包括：在所述車輛進(jìn)入通信區(qū)域后設(shè)置所述處于主工作模式的車載單元和所述處于從工作模式的車載單元在被喚醒后按照預(yù)設(shè)的延遲間隔廣播報文，或設(shè)置所述處于主工作模式的車載單元廣播報文后再通知所述處于從工作模式的車載單元依次廣播報文。可選地，所述方法還包括：所述服務(wù)器根據(jù)所述車輛路況信息和預(yù)設(shè)的車輛信息為所述車輛生成路徑規(guī)劃信息和通行策略，并將所述路徑規(guī)劃信息和通行策略推送至所述車輛，以使得所述車輛按照所述路徑規(guī)劃信息和通行策略行駛。可選地，所述方法還包括：所述服務(wù)器還用于根據(jù)所述車輛上車載裝置中多個車載單元之間的位置信息校驗和修正所述車輛路況信息中的車輛位置。可選地，所述多個基站包括主基站和從基站，所述方法還包括：所述主基站在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)接收到所述車輛上所有車載單元的報文后，向所述從基站發(fā)送查詢廣播幀，以使得所述從基站根據(jù)所述查詢廣播幀將自身的定位數(shù)據(jù)幀發(fā)送至所述主基站，并根據(jù)所述從基站的定位數(shù)據(jù)幀和自身的定位數(shù)據(jù)幀形成定位數(shù)據(jù)，及將所述定位數(shù)據(jù)發(fā)送至所述服務(wù)器。可選地，所述查詢廣播幀包括以下中的至少一者：車輛ID、從基站N的標(biāo)識序列號和對應(yīng)的回復(fù)延時以及車載單元的MAC地址。可選地，所述定位數(shù)據(jù)幀包括以下中的至少一者：主基站ID、從基站i的標(biāo)識序列號、從基站i的位置信息、車載單元的MAC地址、車載單元的工作模式、接收車載單元的報文的時間以及車輛ID。可選地，所述定位數(shù)據(jù)包括以下中的至少一者：主基站ID，車輛ID，主基站和從基站的位置信息，車載單元MAC地址，車載單元工作模式，同一車載單元對應(yīng)的多個基站接收到的時間戳。可選地本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種基于無線定位的車路協(xié)同輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：車載裝置、多個基站以及服務(wù)器，所述車載裝置，安裝于車輛上，用于在所述車輛進(jìn)入通信區(qū)域后分別向所述多個基站廣播報文，所述報文包括車載單元的MAC地址和工作模式以及所述車輛的ID；所述多個基站，分別安裝于所述車輛行駛道路的兩側(cè)，用于接收所述車載裝置廣播的報文，并根據(jù)所述報文分別加載基站標(biāo)識序列號、基站位置信息以及基站接收到所述報文的時間戳，形成定位數(shù)據(jù)，及將所述定位數(shù)據(jù)發(fā)送至所述服務(wù)器；所述服務(wù)器，與所述多個基站連接，用于接收所述多個基站的定位數(shù)據(jù)，并基于到達(dá)時間差的無線定位算法對所述定位數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到車輛路況信息，及將所述車輛路況信息推送至所述車輛，以使得所述車輛根據(jù)所述車輛路況信息執(zhí)行相應(yīng)操作。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于無線定位的車路協(xié)同輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：車載裝置、多個基站以及服務(wù)器，所述車載裝置，安裝于車輛上，用于在所述車輛進(jìn)入通信區(qū)域后分別向所述多個基站廣播報文，所述報文包括車載單元的MAC地址和工作模式以及所述車輛的ID；所述多個基站，分別安裝于所述車輛行駛道路的兩側(cè)，用于接收所述車載裝置廣播的報文，并根據(jù)所述報文分別加載基站標(biāo)識序列號、基站位置信息以及基站接收到所述報文的時間戳，形成定位數(shù)據(jù)，及將所述定位數(shù)據(jù)發(fā)送至所述服務(wù)器；所述服務(wù)器，與所述多個基站連接，用于接收所述多個基站的定位數(shù)據(jù)，并基于到達(dá)時間差的無線定位算法對所述定位數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到車輛路況信息，及將所述車輛路況信息推送至所述車輛，以使得所述車輛根據(jù)所述車輛路況信息執(zhí)行相應(yīng)操作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線定位的車路協(xié)同輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述多個基站間隔安裝于所述車輛行駛道路的兩側(cè)，其中，間隔安裝的布設(shè)規(guī)則為對稱的平行分布或等間隔的錯位分布。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線定位的車路協(xié)同輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述車載裝置包括一個或多個車載單元。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于無線定位的車路協(xié)同輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述車載裝置中的每一車載單元包括：報文發(fā)送裝置，用于采用UWB信號將所述報文發(fā)送至所述多個基站；第一通信裝置，用于采用射頻信號與所述多個基站進(jìn)行車路通信。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線定位的車路協(xié)同輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述多個基站中的每一基站包括：報文接收裝置，用于接收所述車載裝置以UWB信號發(fā)送的報文；第二通信裝置，用于采用射頻信號與所述車載裝置進(jìn)行車路通信，且還用于將所述定位數(shù)據(jù)發(fā)送至所述服務(wù)器或接收所述服務(wù)器推送的車輛路況信息；控制裝置，用于控制基站間的通信，從而收集各基站的報文，基站間采用有線方式或無線方式建立連接。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的基于無線定位的車路協(xié)同輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，每一車載單元中的報文發(fā)送裝置和第一通信裝置，以及每一基站中的報文接收裝置和第二通信裝置均采用UWB的通信方式。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于無線定位的車路協(xié)同輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述多個基站中的每一基站還包括：太陽能電池，與所述報文接收裝置、所述第二通信裝置以及所述控制裝置連接，用于為所述報文接收裝置、所述第二通信裝置以及所述控制裝置提供所需的電能。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于無線定位的車路協(xié)同輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述UWB信號的中心頻帶范圍為4.2～4.8Ghz，或者6～9Ghz，帶寬大于500M。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線定位的車路協(xié)同輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述多個基站以有線方式或無線方式與所述服務(wù)器連接。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線定位的車路協(xié)同輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述車載裝置包括處于主工作模式的車載單元和處于從工作模式的車載單元，其中，在所述車輛進(jìn)入通信區(qū)域后設(shè)置所述處于主工作模式的車載單元和所述處于從工作模式的車載單元在被喚醒后按照預(yù)設(shè)的延遲間隔廣播報文，或設(shè)置所述處于主工作模式的車載單元廣播報文后再通知所述處于從工作模式的車載單元依次廣播報文。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線定位的車路協(xié)同輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述多個基站包括主基站和從基站，其中，所述主基站在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)接收到所述車輛上所有車載單元的報文后，向所述從基站發(fā)送查詢廣播幀，以使得所述從基站根據(jù)所述查詢廣播幀將自身的定位數(shù)據(jù)幀發(fā)送至所述主基站，并根據(jù)所述從基站的定位數(shù)據(jù)幀和自身的定位數(shù)據(jù)幀形成定位數(shù)據(jù)，及將所述定位數(shù)據(jù)發(fā)送至所述服務(wù)器。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線定位的車路協(xié)同輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李媛媛，房顏明，胡攀攀，
申請(專利權(quán))人：北京萬集科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11