[发明专利]基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统及其引导方法

权利要求书

1.一种基于车路协同的无控交叉口车辆通行引导系统的引导方法，其特征在于：所述引导系统包括安装在交叉路口的路侧设备和搭载在机动车上的车载设备，所述引导方法包括如下步骤：

步骤一：车载设备实时采集自身车辆的位置和运动信息，当进入交叉口通信区域时，车载设备与路侧设备、车载设备与车载设备之间进行信息的交互；

步骤二：根据步骤一中路侧设备会采集进入交叉口通信区域的车辆数量，以及不同车道车辆的分布情况，并向车辆发送行驶意图请求，车辆根据请求做出明确的行驶意图，车载设备采集车辆的转向灯状态，并发送此信息给路侧设备，路侧设备根据车辆的行驶意图确定每辆车的目标车道，并根据车辆初始车道和目标车道的不同进行车辆冲突分组，并把分组编号发送给每辆车；

步骤三：车载设备接收到路侧设备发送的分组编号的同时，每辆车的车载设备之间也会进行信息的交互，编号相同的车辆则为冲突车辆，会立即启动冲突解除模式；若车载设备没有搜索到与本车具有相同编号的车辆则按预定轨迹行驶；

步骤四：按照编号依次启动冲突解除模式的车辆会分析组内车辆的数目以及每辆车的初始车道和目标车道，从而确定出车车之间的冲突类型，再根据冲突解除规则确定每辆车的通行次序；

步骤五：根据步骤四中分析出的车辆冲突类型和车辆通行次序，通过分析每辆车的当前运行位置和速度信息，车载设备的车辆主控模块会计算每辆车通过交叉口的安全车速以及速度轨迹；

步骤六：若车载设备监测到车辆未按安全车速行驶，则转步骤七执行；

步骤七：判读车辆是否按安全车速行驶，若没有，则该车载设备强行控制该车辆的制动踏板使其达到安全车速；

步骤八：判断车辆是否驶离交叉口，若没有，则转步骤一执行，否则，结束本组车辆通行引导；

所述引导系统包括路侧设备和监控中心及至少一个车载设备，所述车载设备与路侧设备之间、车载设备与车载设备之间、以及路侧设备与监控中心之间均通过无线通信网络进行信息传递；

每个车载设备包括车辆主控模块和分别与所述车辆主控模块信号连接的车辆基本信息储存模块、GPS定位模块、车速采集模块、行驶意图采集模块、OBD接口模块、车速控制模块和提示模块，所述车辆基本信息存储模块预先存储本车的静态信息，所述GPS定位模块采集车辆运行位置信息，所述车速采集模块实时采集车辆速度；所述行驶意图采集模块实时获取车辆的行驶意图，所述OBD接口模块用于实现车载设备与车载自诊断系统的连接，所述车速控制模块控制车辆速度，所述提示模块提示驾驶员车辆通过交叉口时所需的安全车速；

所述路侧设备包括路侧主控模块、交叉口基本信息储存模块、车辆通行顺序决策模块和路侧无线通信模块，所述交叉口基本信息储存模块预先存储交叉口基本信息，所述车辆通行顺序决策模块根据采集到的车辆初始车道和目标车道进行通行优先权的分配，所述路侧主控模块对车辆发送冲突车辆数量、每车道头车至停车线的位置、车辆分组编号以及车辆通行次序，所述路侧无线通信模块用于实现路侧设备与车载设备之间的信息交互。

2.根据权利要求1所述的引导方法，其特征在于：所述车辆主控模块通过车车通信获取其他车辆的运动状态信息，并分析组内冲突类型、参与冲突消除协作的车辆数量以及组内车辆通行优先权的分配，启动相应的冲突解除模式，计算得出通过交叉口时所需的安全车速。

3.根据权利要求2所述的引导方法，其特征在于：所述车载设备还包括与所述车辆主控模块信号连接的车载无线通信模块，所述路侧设备还包括与所述路侧主控模块信号连接的路侧无线通信模块，所述车载无线通信模块、路侧无线通信模块分别通过无线通信网络进行信息传递。

4.根据权利要求3所述的引导方法，其特征在于：所述提示模块包括车速信息显示屏和语音播放模块，所述车速信息显示屏与车辆主控模块信号连接以显示车辆通过交叉口所需的安全车速，所述语音播放模块与车辆主控模块信号连接以播放车辆通过交叉口所需的安全车速。

5.根据权利要求4所述的引导方法，其特征在于：所述车速控制模块控制驱动车辆的制动踏板。

6.根据权利要求5所述的引导方法，其特征在于：所述静态信息包括车辆的型号、尺寸大小、车主信息，所述交叉口基本信息包括交叉口几何形状、几何尺寸、道路渠化、车道编号。

7.根据权利要求6所述的引导方法，其特征在于：所述车载无线通信模块能够发送自车位置和运动信息给其他冲突车辆。

8.根据权利要求1所述的引导方法，其特征在于：步骤二中车辆行驶意图通过OBD接口模块采集车载自诊断系统中的信号得到，当车辆进入交叉口通信区域时，路侧设备会给车载设备发出请求，请求驾驶员若转向则开启转向灯，否则不开启，当转向灯开启时车载设备中的行驶意图采集模块会通过OBD接口模块采集到车辆的行驶意图，相应地路侧设备会识别车辆的行驶意图。