[发明专利]基于5G通讯技术的自动驾驶辅助系统、方法及存储介质

权利要求书

1.一种基于5G通讯技术的自动驾驶辅助系统，其特征在于，所述系统包括均与车载ECU信号连接的车道左侧监测单元、车道右侧监测单元、车道视觉识别单元、预警提示装置和5G通讯模块；其中，车道左侧监测单元包括左前距离监测模块、左中距离监测模块、左后距离监测模块和左后测速模块，车道右侧监测单元包括右前距离监测模块、右中距离监测模块、右后距离监测模块和右后测速模块；

所述左前距离监测模块、左中距离监测模块、左后距离监测模块和左后测速模块，分别监测障碍物与车辆左前方向的距离、左中方向的距离、左后方向的距离和左侧车道经过车辆的速度，右前距离监测模块、右中距离监测模块、右后距离监测模块和右后测速模块，分别监测障碍物与车辆右前方向的距离、右中方向的距离、右后方向的距离和右侧车道经过车辆的速度，且各个方向上的距离监测模块分别布设于车辆对应方向上易于监测的位置；车道视觉识别单元监测车辆所处车道宽度、车辆距左侧车道线和右侧车道线的实时距离；车道视觉识别单元、车道左侧监测单元和车道右侧监测单元将各自单元内监测模块的监测数据预处理后实时发送至车载ECU，车载ECU经运算分析后，将运算分析结果发送至预警提示装置，使驾驶员获取预警信息和车辆安全状态信息；

所述5G通讯模块，利用5G通信技术与云端服务器通讯，实时为驾驶员提供针对车辆的地图信息、实时路况信息、导航路线信息，且自动驾驶辅助系统调用这些基础数据，为后续的状态识别、运算分析提供数据支撑；

所述车载ECU接收到车辆换道意图的判断结果，若无换道意图，则进入车道保持预警调节模式，若有换道意图，则进入换道安全识别预警模式；具体模式如下：

（1）车道保持预警调节模式

①偏离车道中心线向左侧跑偏时

预警开启条件：

介入偏离调节的条件：

介入偏离调节后，方向盘转角实时调节量控制值的输出如下：

其中，为车辆在主车道距左侧车道线的实时距离；

为车辆在主车道的车道宽度；

为本车车辆宽度；

为偏离车道中心线向左侧跑偏时预警距离阈值的灵敏度调整系数；

为偏离车道中心线向左侧跑偏时偏离调节距离阈值的灵敏度调整系数；

为模式算法中选取的单位时间；

为偏离车道中心线向左侧跑偏时的偏离速率的预警条件阈值；

为偏离车道中心线向左侧跑偏时的偏离速率的介入偏离调节阈值；

为偏离车道中心线向左侧跑偏时介入偏离调节后的方向盘转角实时调节量控制值；

为车辆方向盘右向转动灵敏度，即车辆方向盘转角与转向轮转角之间的角度比例；

为车辆实时车速；

为车辆方向盘右向转动的转角静态误差；

②偏离车道中心线向右侧跑偏时

预警开启条件：

介入偏离调节的条件：

介入偏离调节后，方向盘转角实时调节量控制值的输出如下：

其中，为车辆在主车道距右侧车道线的实时距离；

为车辆在主车道的车道宽度；

为本车车辆宽度；

为偏离车道中心线向右侧跑偏时预警距离阈值的灵敏度调整系数；

为偏离车道中心线向右侧跑偏时偏离调节距离阈值的灵敏度调整系数；

为模式算法中选取的单位时间；

为偏离车道中心线向右侧跑偏时的偏离速率的预警条件阈值；

为偏离车道中心线向右侧跑偏时的偏离速率的介入偏离调节阈值；

为偏离车道中心线向右侧跑偏时介入偏离调节后的方向盘转角实时调节量控制值；

为车辆方向盘左向转动灵敏度，即车辆方向盘转角与转向轮转角之间的角度比例；

为车辆实时车速；

为车辆方向盘左向转动的转角静态误差；

控制策略：当车辆行驶状态满足车道偏离预警条件时，车道保持预警模式开启，将预警信息提示给驾驶员，并实时监测车辆行驶中车道保持状态，当车道偏离状态未改善且更严重时，即满足了介入偏离调节的条件后，控制程序介入调节方向盘转角，并输出方向盘转角的实时调节量控制值，不断纠正车辆在车道线内的位置，直至不满足介入偏离调节的条件，介入程序结束；

（2）换道安全识别预警模式

此模式以左侧或右侧车道上的车辆行驶速度，以及进入换道安全区域后的车辆通过时间和安全距离等级，识别安全状态和预警级别，具体如下：

①车辆准备换道至左侧车道时

第一预警级别识别条件:；

第二预警级别识别条件：

；

第三预警级别识别条件：；

左侧车道预警时间阈值：

其中，为左前距离监测模块的监测数据；

为左中距离监测模块的监测数据；

为左后距离监测模块的监测数据；

为左侧车道预警时间阈值；

为左后和左前距离监测模块的传感器校准后的静态误差时间；

为左前距离监测模块检测方向与车辆左侧平行线的夹角；

为右前距离监测模块检测方向与车辆左侧平行线的夹角；

为左前距离监测模块与左后距离监测模块之间的布设距离；

为左后测速模块检测左侧车道经过车辆的速度；

控制策略如下：

a.左后距离监测模块检测到车辆通过，在时段内，左前距离监测模块检测到车辆通过，且满足第一预警级别识别条件，则表示左侧换道监测范围内，有车辆正常通过，系统输出车辆安全状态信息至预警提示装置，使驾驶员获取车辆当前的安全状态信息；

b.左后距离监测模块检测到车辆通过，在时段内，左前距离监测模块未检测到车辆通过，则分下面两种情况：

情况1，若左中距离监测模块监测到有车辆在左侧换道监测范围内，则按照前述预警级别识别条件，将预警信息发送至预警提示装置，预警驾驶员；

情况2，若左中距离监测模块未监测到有车辆在左侧换道监测范围内，则检查左后距离监测模块是否监测到车辆；

此时，若左后距离监测模块已经监测到车辆，且，则表示左侧换道监测范围内，有车辆正减速离开换道区域；

此时，若左后距离监测模块已经监测到车辆，且，则表示左侧换道监测范围内，有车辆同速行驶；

此时，若左后距离监测模块未监测到车辆，则表示左侧换道监测范围内，有车辆在传感器盲区内或者已在监测范围内变道；

按照以上判断规则，系统输出对应预警信息至预警提示装置，使驾驶员获取车辆当前的预警信息；

c.其他情况下，均按照前述预警级别识别条件进行识别和预警，且均输出预警信息至预警提示装置，使驾驶员获取车辆当前的预警信息；

②车辆准备换道至右侧车道时

第一预警级别识别条件:；

第二预警级别识别条件：

；

第三预警级别识别条件：；

右侧车道预警时间阈值：

其中，为右前距离监测模块的监测数据；

为右中距离监测模块的监测数据；

为右后距离监测模块的监测数据；

为右侧车道预警时间阈值；

为右后和右前距离监测模块的传感器校准后的静态误差时间；

为左后距离监测模块检测方向与车辆右侧平行线的夹角；

为右后距离监测模块检测方向与车辆右侧平行线的夹角；

为右前距离监测模块与右后距离监测模块之间的布设距离；

为右后测速模块检测右侧车道经过车辆的速度；

控制策略如下：

a.右后距离监测模块检测到车辆通过，在时段内，右前距离监测模块检测到车辆通过，且满足第一预警级别识别条件，则表示右侧换道监测范围内，有车辆正常通过，系统输出车辆安全状态信息至预警提示装置，使驾驶员获取车辆当前的安全状态信息；

b. 右后距离监测模块检测到车辆通过，在时段内，右前距离监测模块未检测到车辆通过，则分下面两种情况：

情况1，若右中距离监测模块监测到有车辆在右侧换道监测范围内，则按照前述预警级别识别条件，将预警信息发送至预警提示装置，预警驾驶员；

情况2，若右中距离监测模块未监测到有车辆在右侧换道监测范围内，则检查右后距离监测模块是否监测到车辆；

此时，若右后距离监测模块已经监测到车辆，且，则表示右侧换道监测范围内，有车辆正减速离开换道区域；

此时，若右后距离监测模块已经监测到车辆，且，则表示右侧换道监测范围内，有车辆同速行驶；

此时，若右后距离监测模块未监测到车辆，则表示右侧换道监测范围内，有车辆在传感器盲区内或者已在监测范围内变道；

按照以上判断规则，系统输出对应预警信息至预警提示装置，使驾驶员获取车辆当前的预警信息；

c.其他情况下，均按照前述预警级别识别条件进行识别和预警，且均输出预警信息至预警提示装置，使驾驶员获取车辆当前的预警信息。