[发明专利]基于V2X通信的信号灯路口智能通行系统

说明书

本发明公开了一种用于自动驾驶车辆的信号灯路口智能通行系统，包括：信号灯数据采集模块，采集信号灯的状态信息；V2X通信路侧系统，将采集的信号灯相关信息发送至云端数据通信平台；云端数据通信平台，加载各个信号灯路口的地图信息，将获取的信号灯信息与对应路口的地图数据进行融合；判断车辆的运动状态，向车载端发送车辆运动前方目标路口的信号灯的相关信息；V2X通信车载系统，接收云端数据通信平台发送的前方路口的信号灯信息，并发送至车载控制器；车载控制器，用于接收信号灯信息和获取环境感知信息，根据获取的信号灯相位和配时信息进行行为决策与控制。根据信号灯状态自动控制车辆按照交通规则行驶，提升了路口通行效率。

技术领域

本发明涉及一种信号灯路口智能通行方法，具体地涉及一种用于自动驾驶车辆的基于V2X通信的信号灯路口智能通行系统及方法。

背景技术

随着汽车电子化的发展，自动驾驶技术逐渐趋于成熟。由于城市的道路、交通和环境的复杂性，相比封闭区域和高速公路而言，城市自动驾驶在应用场景上更为复杂，技术开发上难度更高。

当前车辆数量剧增，使得交通拥堵，车辆应用场景复杂，交通安全与效率等问题愈发严重。随着通信技术的发展，基于专用短距离通信(DSRC)及移动蜂窝通信(3G/4G)技术的“车-X”(X-车、路、人、云，简称V2X)系统为解决交通安全与能效问题提供了新的技术手段。

自动驾驶车辆在城市道路行驶时，不可避免的会通过有信号灯的交叉路口。当车辆遇到该情形时，装配有基于V2X通信的信号灯路口智能通行系统的车辆会通过V2X获取信号灯信息，并控制车辆安全自主地通过信号灯路口。该系统确保自动驾驶车辆在城市有信号灯路口的正常通行，使车辆提前进行行为决策与控制，有效提升自动驾驶汽车的通行效率。本发明由此而来。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种用于自动驾驶车辆的基于V2X通信的信号灯路口智能通行系统，根据基础设施状态使用V2X通信获取信号灯信息，并根据信号灯状态控制车辆按照交通规则行驶，完善了城市自动驾驶/辅助驾驶功能，提升了路口通行效率，确保车辆安全、智能、高效地通过信号灯路口。

本发明的技术方案是：

一种基于V2X通信的信号灯路口智能通行系统，包括：

信号灯数据采集模块，采集信号灯的状态信息，包含一个路口各方向上的信号灯ID、当前颜色、剩余时间、红绿灯时长；

V2X通信路侧系统，将信号灯数据采集模块采集的信号灯相关信息发送至云端数据通信平台；

云端数据通信平台，用于与V2X通信路侧系统和V2X通信车载系统进行数据交互，云端数据通信平台加载各个信号灯路口的地图信息，将从V2X通信路侧系统获取的信号灯信息与对应路口的地图数据进行融合；根据V2X通信车载系统发送的车辆位置、航向角信息判断车辆的运动状态，向V2X通信车载端发送车辆运动前方目标路口的信号灯的相关信息；

V2X通信车载系统，接收云端数据通信平台发送的前方路口的信号灯信息，并发送至车载控制器；

车载控制器，用于接收信号灯信息和获取环境感知信息，根据获取的信号灯相位和配时信息进行行为决策与控制。

本发明还公开了一种基于V2X通信的信号灯路口智能通行方法，包括以下步骤：

(1)车载控制器实时检测车辆速度、经纬度、航向角信息，并结合高精地图，根据自车速度判断是否即将通过信号灯路口，在距离路口停止线一定距离d₀时，开启路口智能通行系统；

(2)云端数据通信平台接收到该车辆路口智能通行系统开启的标志，根据车辆当前的运动信息，选取地图上对应的即将通过的路口的信号灯信息，通过V2X通信车载系统发送至车载控制器；