CN110033618A - 一种基于云控平台的车辆行驶控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于云控平台的车辆行驶控制方法，驾驶员登录汽车应用软件，驾驶员选择目的地后，汽车应用软件向云控平台发送请求将车辆信息载入云控平台的申请信号；云控平台确定驾驶员及汽车信息，并处理；拥有自动驾驶功能的汽车内接收到云控平台发送的通过信号后，驾驶员可以实时选择驾驶风格；驾驶员手动挑选云控平台选择的多条线路，或汽车自动选择默认最优路线；由云控平台完全接管汽车驾驶权并自动驾驶，最终到达目的地。本发明在满足人们对私家车的需求的基础上，又能有效解决城市拥堵问题，提高道路的利用率，彻底攻克城市拥堵的顽疾。

Description

一种基于云控平台的车辆行驶控制方法

技术领域

本发明属于车辆行驶智能控制技术领域，具体涉及一种基于云控平台的车辆行驶控制方法。

背景技术

当前城市交通出行方式有：步行，共享单车，公共汽车，轨道交通，私家车，出租车，网约车，少数共享汽车出行方式。人们根据自己的时间安排采取各种不同的出行方式，目的是用最短的时间，最高效的达到出行的目的地。虽然人们渴望更加高效便捷的出行方式，各大城市也在出行领域进行大力的建设与改善，不仅建立了密集的轨道交通系统，并且不断宣传发展公共交通以及完善道路交通网络，但是我们的城市交通在高峰时段还是越来越堵。

众所周知，城市交通拥堵的因素有很多，长期以来城市管理者不断完善交通网络，新建轨道交通系统，并且积极努力的宣传弘扬公共交通以及绿色出行方式，减少私家车的数量。但是结果还是不尽人意。随着人们经济水平的不断提高，私家车数量不断增加，其原因是人们更加追求方便快捷的出行方式，但是与此同时对交通网络造成的负担却与日俱增，反而使得人们的出行的负担更重。

城市管理者与科研人员尝试着在空中与地下建立新的交通秩序，然而困难也是显而易见。汽车研发人员尝试着研发飞行汽车从而建立空中交通系统，其安全性却无法得到保障。城市管理者也尝试着在地下开掘隧道来建立多层的地下交通系统，但是其安全性和开掘成本却是无法估量。

发明内容

针对上述现有技术中的缺陷，本发明提供了一种基于云控平台的车辆行驶控制方法，本发明在满足人们对私家车的需求的基础上，又能有效解决城市拥堵问题，提高道路的利用率，彻底攻克城市拥堵的顽疾。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

一种基于云控平台的车辆行驶控制方法，所述控制方法具体如下：

S1：驾驶员登录汽车应用软件，驾驶员选择目的地后，汽车应用软件向云控平台发送请求将车辆信息载入云控平台的申请信号；

S2：云控平台确定驾驶员及汽车信息，并处理；

如图2所示，所述云控平台确定驾驶员及汽车信息，并处理的具体过程如下：

云控平台接收到将车辆信息载入云控平台的申请信号后，首先判断云控平台自身系统是否可以正常运行，若系统异常则向汽车发送拒绝信号并提示原因，此时驾驶员可以手动驾驶汽车，或者搜索其他在距离范围要求之内的云控平台，并重复上述步骤S1；若云控平台系统运行正常则云控平台进行汽车与驾驶员的信息认证，检测驾驶员资料是否真实，并载入汽信息，一方面检测汽车工况，另一方面检测汽车信号接收情况，当汽车工况及汽车信号接收情况检测均合格后，云控平台向汽车发送通过信号，若有任意一项检测出现问题，云控平台向汽车发送拒绝信号并提示原因；

S3：拥有自动驾驶功能的汽车内接收到云控平台发送的通过信号后，驾驶员可以实时选择驾驶风格；

所述驾驶风格分别为：低速平稳型、中速平稳型、高速平稳型、低速猛踩刹车型、中速猛踩刹车型和高速猛踩刹车型；

S4：驾驶员手动挑选云控平台选择的多条线路，或汽车自动选择默认最优路线；

S5：由云控平台完全接管汽车驾驶权并自动驾驶，最终到达目的地；

所述步骤S1中，驾驶员登录汽车应用软件的具体过程如下：

驾驶员进入拥有自动驾驶功能的汽车，如汽车上没有安装有针对云控平台所开发的汽车应用软件，则汽车直接发出拒绝提示；如汽车上安装有针对云控平台所开发的汽车应用软件，则驾驶员打开汽车应用软件，通过汽车应用软件识别驾驶员身份信息，如无法识别驾驶员的身份信息，则汽车直接发出拒绝提示，如汽车应用软件能够识别驾驶员身份信息，则通过人脸识别技术核实驾驶员身份，驾驶员身份核实后，可直接载入驾驶员身份信息，实现驾驶员登录汽车应用软件。

汽车应用软件识别驾驶员身份信息前，需要驾驶员在汽车应用软件进行注册，注册过程为：驾驶员进入注册页面，填写个人信息，例如姓名、身份证号及驾驶证号等信息，经系统核实后通过注册，并与该汽车绑定；驾驶员可同时与多辆汽车绑定，同一汽车可与多名驾驶员绑定。

所述步骤S2中，所述检测汽车工况过程为：检测汽车行驶条件是否正常，自动驾驶功能是否正常，燃料或者电池的SOC是否能满足行驶到终点的最低要求，以及传感器与电子控制系统是否正常；

所述检测汽车信号接收情况过程为：云控平台汽车发送测试信号并接受车辆回复信号，进而判断云控平台是否在允许时间范围内受到汽车反馈信号，即检测汽车与云控平台之间的通信延迟是否在允许范围内，信号延迟要求为1ms～5ms。

在检测电池的SOC是否能满足行驶到终点的最低要求时，云控平台设置燃料或电量安全系数N，安全系数N为从驾驶员当前位置到目的地所需最高燃料消耗量的二倍。即需要满足电池时，则判断电池的SOC能够满足行驶到终点的最低要求。

所述步骤S4具体过程如下：

驾驶员选择驾驶风格后，云控平台通过对起点与目的地之间路况与交通流的在线监测，计算出所需时间最短的路线并作为最优路线，云控平台将最优路线与其他可选路线等多条路线一并发送给驾驶员，供驾驶员手动挑选，若驾驶员选择跳过该步骤，即放弃手动挑选路线，则汽车默认选择时间最短的最优路线作为行驶路线。

所述步骤S5中，由云控平台完全接管汽车驾驶权并自动驾驶汽车的具体以过程如下：

接入云控平台后，汽车驾驶权由云控平台完全接管，汽车负责接受云控平台所发出的控制信号，并将当前的车辆行驶状态信号和驾驶工况信息反馈给云控平台，其中，所述车辆行驶状态信号包括本车与目标车辆之间的位置偏差和速度偏差，所述驾驶工况信息路况、驾驶风格、交通信息和行人以及障碍物信息；在云控平台上通过车辆行驶状态信号，并结合驾驶工况信息在线计算车辆所需的节气门开度，并利用对本车与目标车辆之间的位置偏差积分，对节气门开度进行优化，进而确定理想的节气门开度信息，云控平台将理想的节气门开度信息发送给汽车，汽车接收优化后的节气门开度信号后，通过调节节气门或制动踏板对本车车速进行调整，并通过自动变速器对挡位进行调整。

所述行人以及障碍物信息通过有自动驾驶功能的汽车上的摄像头和激光雷达进行探测。

所述云控平台的数目与车流密集度成正比，所述云控平台的布置保证汽车与云控平台之间的通信延迟控制在1ms～5ms之间，云控平台的控制范围在20公里之内。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明所述基于云控平台的车辆行驶控制方法是将人们的私家车作为载体，通过车联网技术实现驾驶权限外部接管，由于区域内所有路上的汽车都由云控平台标注在地图上，并且驾驶权由云控平台完全接管，因此可以避免交通事故的发生，并且实现高速便捷的出行。

2、本发明所述基于云控平台的车辆行驶控制方法在保证舒适性的条件下，出发地到目的地采用在线最优的选择方式，驾驶权限由云控平台完全接管的自动驾驶出行方式，与公共交通和轨道交通系统互补，在不取代大量私家车的情况下，既能保证出行的便捷性也能确保行驶的安全性。

3、本发明所述基于云控平台的车辆行驶控制方法相比于飞行汽车与地下隧道，成本大大降低，只需车辆具备自动驾驶功能，以及设置接受发送信号的相关传感器，随着通信技术的成熟以及服务器数据处理能力的提升，可实现难度也大大降低。

4、本发明所述基于云控平台的车辆行驶控制方法基于当前城市建设，不会对城市景观造成严重影响。

5、本发明所述基于云控平台的车辆行驶控制方法通过限制单人绑定的汽车数量，限制一人多车，降低汽车闲置率，缓解停车位紧张问题。

6、本发明所述基于云控平台的车辆行驶控制方法中，驾驶员可以自行在线直接选择驾驶风格，避免了由机器学习驾驶员风格的复杂性，以及驾驶员每日心里变化所带来的驾驶风格不确定性，以及不同驾驶员驾驶风格的差异性，汽车可根据驾驶员所选风格调节制动加速度。

7、本发明所述基于云控平台的车辆行驶控制方法中，由云控平台发出命令信号，目标汽车为信号执行者，与传统由人发出命令信号，目标汽车为信号执行者相比，可消除由于驾驶员操作失误而造成的交通事故。

8、本发明所述基于云控平台的车辆行驶控制方法中，云控平台中的汽车由云控平台统一部署，可通过跟车的方式，降低总体燃油消耗率，有助于节能环保。

附图说明

图1为本发明所述基于云控平台的车辆行驶控制方法的流程过程框图；

图2为本发明所述基于云控平台的车辆行驶控制方法中，拥有有自动驾驶功能的汽车终端与云控平台端信息交互过程流程框图；

图3为本发明所述基于云控平台的车辆行驶控制方法中，云控平台控制汽车自动驾驶过程框图。

具体实施方式

为更清晰、完整地阐述本发明的技术方案，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：

本发明提供了一种基于云控平台的车辆行驶控制方法，需要说明的是：采用本发明所述基于云控平台的车辆行驶控制方法，驾驶员所乘坐的车辆必须为有自动驾驶功能的汽车，车上安装有专门与云控平台连接实现“车-云”通信的应用软件，在所述云控平台中，所有接入云控平台的汽车位置信息可以在线显示在云控平台的地图上，并且实时更新，自动驾驶功能的汽车接入云控平台后，由云控平台发送汽车行驶的控制信号，驾驶权限由云控平台完全接管，通过这种控制方式，由云控平台统一调控某区域内的汽车，可以极大提升道路吞吐量，解决交通拥堵，减少交通事故。

如图1所示，本发明所述基于云控平台的车辆行驶控制方法的具体过程如下：

S1：驾驶员登录汽车应用软件，驾驶员选择目的地后，汽车应用软件向云控平台发送请求将车辆信息载入云控平台的申请信号；

如图2所示，驾驶员登录汽车应用软件的具体过程如下：

驾驶员进入拥有自动驾驶功能的汽车，如汽车上没有安装有针对云控平台所开发的汽车应用软件，则汽车直接发出拒绝提示；如汽车上安装有针对云控平台所开发的汽车应用软件，则驾驶员打开汽车应用软件，通过汽车应用软件识别驾驶员身份信息，如无法识别驾驶员的身份信息，则汽车直接发出拒绝提示，如汽车应用软件能够识别驾驶员身份信息，则通过人脸识别技术核实驾驶员身份，驾驶员身份核实后，可直接载入驾驶员身份信息，实现驾驶员登录汽车应用软件；

所述汽车应用软件识别驾驶员身份信息前，需要驾驶员在汽车应用软件进行注册，注册过程为：驾驶员进入注册页面，填写个人信息，例如姓名、身份证号及驾驶证号等信息，经系统核实后通过注册，并与该汽车绑定；驾驶员可同时与多辆汽车绑定，同一汽车可与多名驾驶员绑定；

S2：云控平台确定驾驶员及汽车信息，并处理；

如图2所示，所述云控平台确定驾驶员及汽车信息，并处理的具体过程如下：

云控平台接收到将车辆信息载入云控平台的申请信号后，首先判断云控平台自身系统是否可以正常运行，若系统异常则向汽车发送拒绝信号并提示原因，此时驾驶员可以手动驾驶汽车，或者搜索其他在距离范围要求之内的云控平台，并重复上述步骤S1；若云控平台系统运行正常则云控平台进行汽车与驾驶员的信息认证，检测驾驶员资料是否真实，并载入汽信息，一方面检测汽车工况，另一方面检测汽车信号接收情况；

所述检测汽车工况过程为：检测汽车行驶条件是否正常，自动驾驶功能是否正常，燃料或者电池的SOC是否能满足行驶到终点的最低要求，以及传感器与电子控制系统是否正常；其中，在检测电池的SOC是否能满足行驶到终点的最低要求时，云控平台设置燃料或电量安全系数N，安全系数N为从驾驶员当前位置到目的地所需最高燃料消耗量的二倍。即需要满足电池时，则判断电池的SOC能够满足行驶到终点的最低要求；

所述检测汽车信号接收情况过程为：云控平台汽车发送测试信号并接受车辆回复信号，进而判断云控平台是否在允许时间范围内受到汽车反馈信号，即检测汽车与云控平台之间的通信延迟是否在允许范围内，信号延迟要求为1ms～5ms，此过程通过5G通信技术，并设置高优先级的QoS参数保障，可以实现因延迟而导致的自动驾驶功能的汽车刹车距离误差只有33mm；

当汽车工况及汽车信号接收情况检测均合格后，云控平台向汽车发送通过信号，若有任意一项检测出现问题，云控平台向汽车发送拒绝信号并提示原因；

S3：拥有自动驾驶功能的汽车内接收到云控平台发送的通过信号后，驾驶员可以实时选择驾驶风格；

所述驾驶风格根据“鲁莽值“由小到大依次设置为：低速平稳型、中速平稳型、高速平稳型、低速猛踩刹车型、中速猛踩刹车型和高速猛踩刹车型；

通过驾驶员直接选择驾驶风格，一方面避免由机器学习驾驶员风格的复杂性，以及驾驶员每日心里变化所带来的驾驶风格不确定性，以及不同驾驶员驾驶风格的差异性；另一方面驾驶员手动选择期待的驾驶风格，可以充分保证驾驶的舒适性，满足自动驾驶与驾驶员驾驶体验的矛盾；

S4：驾驶员手动挑选云控平台选择的多条线路，或汽车自动选择默认最优路线；

驾驶员选择驾驶风格后，云控平台通过对起点与目的地之间路况与交通流的在线监测，计算出所需时间最短的路线并作为最优路线，云控平台将最优路线与其他可选路线等多条路线一并发送给驾驶员，供驾驶员手动挑选，若驾驶员选择跳过该步骤，即放弃手动挑选路线，则汽车默认选择时间最短的最优路线作为行驶路线；

S5：由云控平台完全接管汽车驾驶权并自动驾驶，最终到达目的地；

由云控平台完全接管汽车驾驶权并自动驾驶汽车的具体以过程如下：

汽车接入云控平台后，汽车驾驶权由云控平台完全接管，汽车负责接受云控平台所发出的控制信号，并将当前的车辆行驶状态信号和驾驶工况信息反馈给云控平台，其中，所述车辆行驶状态信号包括本车与目标车辆之间的位置偏差和速度偏差，所述驾驶工况信息路况、驾驶风格、交通信息和行人以及障碍物信息；在云控平台上通过车辆行驶状态信号，并结合驾驶工况信息在线计算车辆所需的节气门开度，并利用对本车与目标车辆之间的位置偏差积分，对节气门开度进行优化，进而确定理想的节气门开度信息，云控平台将理想的节气门开度信息发送给汽车，汽车接收优化后的节气门开度信号后，通过调节节气门或制动踏板对本车车速进行调整，并通过自动变速器对挡位进行调整；

所述行人以及障碍物信息是通过有自动驾驶功能的汽车上的摄像头和激光雷达进行探测，结合超视距路况感知技术可以提前预知前方的行人以及障碍物；

上述基于云控平台的车辆行驶控制方法中，对于云控平台的布置，为了保证汽车与云控平台之间的通信延迟控制在1ms～5ms，故云控平台只可以控制20公里以内的有自动驾驶功能汽车，云控平台的布置需要根据城区的地理面积，充分覆盖城区内所有的地域，此外，对于车流量大的地区，需要布置多个云控平台，所述云控平台的数目与车流密集度成正比。

Claims (9)

1.一种基于云控平台的车辆行驶控制方法，其特征在于：

所述控制方法具体如下：

S1：驾驶员登录汽车应用软件，驾驶员选择目的地后，汽车应用软件向云控平台发送请求将车辆信息载入云控平台的申请信号；

S2：云控平台确定驾驶员及汽车信息，并处理；

如图2所示，所述云控平台确定驾驶员及汽车信息，并处理的具体过程如下：

云控平台接收到将车辆信息载入云控平台的申请信号后，首先判断云控平台自身系统是否可以正常运行，若系统异常则向汽车发送拒绝信号并提示原因，此时驾驶员可以手动驾驶汽车，或者搜索其他在距离范围要求之内的云控平台，并重复上述步骤S1；若云控平台系统运行正常则云控平台进行汽车与驾驶员的信息认证，检测驾驶员资料是否真实，并载入汽信息，一方面检测汽车工况，另一方面检测汽车信号接收情况，当汽车工况及汽车信号接收情况检测均合格后，云控平台向汽车发送通过信号，若有任意一项检测出现问题，云控平台向汽车发送拒绝信号并提示原因；

S3：拥有自动驾驶功能的汽车内接收到云控平台发送的通过信号后，驾驶员可以实时选择驾驶风格；

所述驾驶风格分别为：低速平稳型、中速平稳型、高速平稳型、低速猛踩刹车型、中速猛踩刹车型和高速猛踩刹车型；

S4：驾驶员手动挑选云控平台选择的多条线路，或汽车自动选择默认最优路线；

S5：由云控平台完全接管汽车驾驶权并自动驾驶，最终到达目的地。

2.如权利要求1所述一种基于云控平台的车辆行驶控制方法，其特征在于：

所述步骤S1中，驾驶员登录汽车应用软件的具体过程如下：

驾驶员进入拥有自动驾驶功能的汽车，如汽车上没有安装有针对云控平台所开发的汽车应用软件，则汽车直接发出拒绝提示；如汽车上安装有针对云控平台所开发的汽车应用软件，则驾驶员打开汽车应用软件，通过汽车应用软件识别驾驶员身份信息，如无法识别驾驶员的身份信息，则汽车直接发出拒绝提示，如汽车应用软件能够识别驾驶员身份信息，则通过人脸识别技术核实驾驶员身份，驾驶员身份核实后，可直接载入驾驶员身份信息，实现驾驶员登录汽车应用软件。

3.如权利要求2所述一种基于云控平台的车辆行驶控制方法，其特征在于：

汽车应用软件识别驾驶员身份信息前，需要驾驶员在汽车应用软件进行注册，注册过程为：驾驶员进入注册页面，填写个人信息，例如姓名、身份证号及驾驶证号等信息，经系统核实后通过注册，并与该汽车绑定；驾驶员可同时与多辆汽车绑定，同一汽车可与多名驾驶员绑定。

4.如权利要求1所述一种基于云控平台的车辆行驶控制方法，其特征在于：

所述步骤S2中，所述检测汽车工况过程为：检测汽车行驶条件是否正常，自动驾驶功能是否正常，燃料或者电池的SOC是否能满足行驶到终点的最低要求，以及传感器与电子控制系统是否正常；

所述检测汽车信号接收情况过程为：云控平台汽车发送测试信号并接受车辆回复信号，进而判断云控平台是否在允许时间范围内受到汽车反馈信号，即检测汽车与云控平台之间的通信延迟是否在允许范围内，信号延迟要求为1ms～5ms。

5.如权利要求4所述一种基于云控平台的车辆行驶控制方法，其特征在于：

在检测电池的SOC是否能满足行驶到终点的最低要求时，云控平台设置燃料或电量安全系数N，安全系数N为从驾驶员当前位置到目的地所需最高燃料消耗量的二倍，即需要满足电池时，则判断电池的SOC能够满足行驶到终点的最低要求。

6.如权利要求1所述一种基于云控平台的车辆行驶控制方法，其特征在于：

所述步骤S4具体过程如下：

驾驶员选择驾驶风格后，云控平台通过对起点与目的地之间路况与交通流的在线监测，计算出所需时间最短的路线并作为最优路线，云控平台将最优路线与其他可选路线等多条路线一并发送给驾驶员，供驾驶员手动挑选，若驾驶员选择跳过该步骤，即放弃手动挑选路线，则汽车默认选择时间最短的最优路线作为行驶路线。

7.如权利要求1所述一种基于云控平台的车辆行驶控制方法，其特征在于：

所述步骤S5中，由云控平台完全接管汽车驾驶权并自动驾驶汽车的具体以过程如下：

接入云控平台后，汽车驾驶权由云控平台完全接管，汽车负责接受云控平台所发出的控制信号，并将当前的车辆行驶状态信号和驾驶工况信息反馈给云控平台，其中，所述车辆行驶状态信号包括本车与目标车辆之间的位置偏差和速度偏差，所述驾驶工况信息路况、驾驶风格、交通信息和行人以及障碍物信息；在云控平台上通过车辆行驶状态信号，并结合驾驶工况信息在线计算车辆所需的节气门开度，并利用对本车与目标车辆之间的位置偏差积分，对节气门开度进行优化，进而确定理想的节气门开度信息，云控平台将理想的节气门开度信息发送给汽车，汽车接收优化后的节气门开度信号后，通过调节节气门或制动踏板对本车车速进行调整，并通过自动变速器对挡位进行调整。

8.如权利要求7所述一种基于云控平台的车辆行驶控制方法，其特征在于：

所述行人以及障碍物信息通过有自动驾驶功能的汽车上的摄像头和激光雷达进行探测。

9.如权利要求1-8中任一项所述一种基于云控平台的车辆行驶控制方法，其特征在于：

所述云控平台的数目与车流密集度成正比，所述云控平台的布置保证汽车与云控平台之间的通信延迟控制在1ms～5ms之间，云控平台的控制范围在20公里之内。