[发明专利]一种多车协同避障系统及方法

说明书

本发明涉及一种多车协同避障系统及方法，该系统包括决策层，其分别与感知层、执行层，以及通信装置相连接，对避障环境下车况信息、路况信息以及定位信息进行解析，并向执行层发送避障指令，实现车辆队列的避障操作；感知层，其采集车况信息、路况信息以及定位信息并输入决策层，包括超声波雷达、激光雷达、双目摄像头、光电编码器、姿态传感器、差分北斗/GPS信号RTCM信号源；执行层，其接受决策层输出的指令并执行，包括驱动电机，转向舵机，制动器；通信装置，用于避障车辆与相邻车辆进行信息交互，包括DSRC通讯机和5G微蜂窝基站；本发明整个多车协同避障系统高效稳定且具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种多车协同避障系统及方法，属于智能交通系统技术领域。

背景技术

随着科学技术水平的不断提升，近年来人们日常生活中的交通工具发生着重要的变化，同时现代人生活节奏的加快，对交通工具的要求越来越高，不但要求交通工具行驶速度更快、体验要更舒适，而且要有更高的安全性和智能性。其中最为普及、技术更新最快的当属汽车行业。汽车领域的科学技术通过给人们带来便利、提高人们的体验、改变人们生活方式，但是在汽车给人类带来正面影响的同时也出现很多负面影响，比如环境污染、交通事故等安全方面的威胁。据统计，全球每年有约5000万人因交通事故而受伤，有约120万人在交通事故中丧命，这些交通事故带来的直接经济损失达5100多亿美元，在全球疾病以及伤残负担原因中排名前十，预测在2020年全球因交通事故引起的伤残或死亡人数会上升到234万，在人类疾病以及伤残负担排名中会到第三。如今计算机技术、半导体电子技术、互联网技术已经应用到工业和生活的各个角落，人们已经将这些技术与汽车技术相融合，一定程度上改善了由于交通事故引起的人员伤亡。比如产生了很多用于汽车的辅助智能驾驶系统、自动泊车、倒车时的安全距离提示系统等。但是目前的汽车科学技术与将来人类理想的车辆技术对比仍然有很大的挑战，这要通过计算机控制系统智能算法逐步突破。避障规划是无人驾驶智能车控制系统一个主要组成部分，已经越来越受到研究者与科学家的关注。在真实环境中，无人驾驶智能汽车行驶在全局规划的给定路径中时，往往会受到随机障碍物的影响，这时需要无人驾驶智能车采用局部避障的方法安全地完成行驶任务。综上所述，研究无人驾驶智能车避障控制系统的避障规划方法将具有重要的意义。

发明内容

本发明提供一种多车协同避障系统及方法，提供车辆行驶方向前方存在障碍物的信息、目标车辆以及周围车辆的车况信息、车辆定位信息以及实现多车协同避障的规划方法，在复杂多变的外界环境中，解决了目前避障方法不成熟的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多车协同避障系统，包括决策层，执行层、通信装置和感知层分别与决策层相连通；

前述的感知层，实时采集车况信息、路况信息以及定位信息；

前述的执行层，接收决策层输出的指令并执行；

前述的通信装置，用于避障车辆与目标道路上的相邻车辆进行信息交互；

前述的决策层由感知层获取信息进行解析和运算，向避障车辆底层的动力部件发送解析与运算结果，通过通信装置与目标道路上相邻车辆进行信息交互，决策层进行汇总向执行层发送最终指令进行执行；

作为本发明的进一步优选，前述的感知层包括超声波雷达、激光雷达、双目摄像头、光电编码器、姿态传感器和差分北斗系统；

前述的执行层，包括驱动电机、转向舵机和制动器；

前述的通信装置，包括DSRC通讯机和5G微蜂窝基站；

作为本发明的进一步优选，前述的车况信息包括车辆位置、速度和加速度；

前述的路况信息包括目标车辆与障碍物之间的距离、目标车辆与相邻车辆之间的距离；

前述的定位信息包括通过差分北斗系统发送的差分定位数据；