本發(fā)明涉及車(chē)輛自動(dòng)駕駛技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種車(chē)輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

相關(guān)技術(shù)中的汽車(chē)自動(dòng)駕駛技術(shù)中，由于道路地圖是預(yù)存于車(chē)輛內(nèi)，其數(shù)據(jù)的更新依賴(lài)于駕駛員的人工操作，更新頻率不能夠保證，并且，即使駕駛員能夠做到及時(shí)更新，也可能由于現(xiàn)有資源里沒(méi)有關(guān)于道路的最新信息而使得最終得到的資料不能夠反應(yīng)當(dāng)下的道路情況，最終造成行車(chē)路線不合理，導(dǎo)航準(zhǔn)確率不高，給行車(chē)帶來(lái)不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種車(chē)輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種車(chē)輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，包括通信系統(tǒng)、車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)和車(chē)輛控制系統(tǒng)；所述的車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)獲取車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)，并將車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)；所述的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)利用通信系統(tǒng)獲取車(chē)輛的導(dǎo)航行駛路線，從而得到路線中各路口的位置信息以及各條道路的道路方向，進(jìn)而根據(jù)車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)校正當(dāng)前所在的道路方向，將校正的數(shù)據(jù)傳送至車(chē)輛控制系統(tǒng)，所述車(chē)輛控制系統(tǒng)利用校正后的道路方向去校準(zhǔn)車(chē)輛的行駛方向。

本發(fā)明的有益效果：實(shí)時(shí)性高，利用車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的不同車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)進(jìn)行互相校正和檢驗(yàn)，可靠性高。

附圖說(shuō)明

利用附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)連接示意圖；

圖2是車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1、通信系統(tǒng)2、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)3、車(chē)輛控制系統(tǒng)4、數(shù)據(jù)采集單元11、數(shù)據(jù)處理單元12、數(shù)據(jù)傳輸單元13。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

參見(jiàn)圖1、圖2，本實(shí)施例的一種車(chē)輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，包括車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1、通信系統(tǒng)2、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)3和車(chē)輛控制系統(tǒng)4；所述的車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1用于實(shí)時(shí)獲取車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)，并將車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)3；所述的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)3利用通信系統(tǒng)2獲取車(chē)輛的導(dǎo)航行駛路線，從而得到路線中各路口的位置信息以及各條道路的道路方向，進(jìn)而根據(jù)車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)校正當(dāng)前所在的道路方向，將校正的數(shù)據(jù)傳送至車(chē)輛控制系統(tǒng)4，所述車(chē)輛控制系統(tǒng)4利用校正后的道路方向去校準(zhǔn)車(chē)輛的行駛方向。

優(yōu)選的，所述車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)包括當(dāng)前車(chē)輛的GPS坐標(biāo)、當(dāng)前道路寬度、周?chē)系K物位置以及當(dāng)前車(chē)輛的行駛方向。

優(yōu)選的，所述的車(chē)輛控制系統(tǒng)4根據(jù)當(dāng)前道路寬度以及周?chē)系K物位置，判斷出可行區(qū)域，進(jìn)而作出避障應(yīng)對(duì)。

本發(fā)明上述實(shí)施例實(shí)時(shí)性高，利用車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1采集的不同車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)進(jìn)行互相校正和檢驗(yàn)，可靠性高。

優(yōu)選的，所述車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1包括數(shù)據(jù)采集單元11、數(shù)據(jù)處理單元12和數(shù)據(jù)傳輸單元13；所述數(shù)據(jù)采集單元11用于通過(guò)由各傳感器構(gòu)建的傳感器節(jié)點(diǎn)相互協(xié)作進(jìn)行車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)的采集，并輸出各傳感器節(jié)點(diǎn)采集的車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)處理單元12用于對(duì)各傳感器節(jié)點(diǎn)采集的車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，以獲得有效的車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)傳輸單元13用于采用預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制進(jìn)行車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)的傳輸。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集單元11包括傳感器定位子單元和數(shù)據(jù)修正子單元；所述傳感器定位子單元用于進(jìn)行傳感器節(jié)點(diǎn)定位，所述進(jìn)行傳感器節(jié)點(diǎn)定位具體包括：

(1)將少部分傳感器節(jié)點(diǎn)部署在已知的位置坐標(biāo)上，作為信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，根據(jù)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)位置建立滿足家居環(huán)境的局部坐標(biāo)系；

(2)假設(shè)未知節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)為(x,y)，能夠與其進(jìn)行通信的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)分別為(x₁,y₁)，(x₂,y₂)，…，(x_n,y_n)，未知節(jié)點(diǎn)位于各信標(biāo)節(jié)點(diǎn)為圓心，通信半徑為半徑的圓的相交區(qū)域，取該區(qū)域任一點(diǎn)作為未知節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)預(yù)選點(diǎn)，未知節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)預(yù)選點(diǎn)到信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的差分函數(shù)為：

式中，r_i為未知節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)預(yù)選點(diǎn)到(x_i,y_i)距離，i＝1，2，…，n，利用最大似然估計(jì)法求取該式的最小值，即為未知節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)位置；

所述數(shù)據(jù)修正子單元用于對(duì)傳感器在非標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，修正因子σ為：

式中，T₀為傳感器使用的標(biāo)準(zhǔn)溫度，T為傳感器使用時(shí)的環(huán)境溫度。

本優(yōu)選實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了傳感器定位和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確測(cè)量。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理單元12包括數(shù)據(jù)過(guò)濾模塊和數(shù)據(jù)補(bǔ)全模塊，所述數(shù)據(jù)過(guò)濾模塊用于通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)過(guò)濾錯(cuò)誤的車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)補(bǔ)全模塊用于填補(bǔ)丟失的車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)；

所述通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)過(guò)濾錯(cuò)誤的車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)，包括：

(1)去除沒(méi)有落入傳感器讀數(shù)的有效范圍內(nèi)的車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)；

(2)對(duì)剩余的車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾處理，具體為：

1)假設(shè)所有傳感器的傳感頻率一致且滑動(dòng)窗口大小為A，利用Jaccard相似度函數(shù)計(jì)算出兩個(gè)傳感器S_I、S_J讀數(shù)行為的相似度Sim(x_I(t),x_J(t))，其中x_I(t)表示傳感器S_I在時(shí)間t時(shí)的傳感讀數(shù)，x_J(t)表示傳感器S_J在時(shí)間t時(shí)的傳感讀數(shù)；

2)定義傳感器S_I、S_J的最初臨時(shí)相似度為：

K+1時(shí)刻的臨時(shí)相似度為：

式中，x_I(A+t)表示傳感器S_I最初的讀數(shù)行為，μ為設(shè)定的可調(diào)節(jié)的變量，μ的取值范圍為[-1,1]；

3)設(shè)共有M個(gè)傳感器，來(lái)自傳感器S_I的一個(gè)事件查詢(xún)q，在過(guò)去被傳感器頻繁查詢(xún)的數(shù)據(jù)比那些很少被傳感器S_I讀取的數(shù)據(jù)與傳感器S_I更具有相關(guān)性，計(jì)算傳感器S_I的排序等級(jí)值Q_L(q,S_I)，計(jì)算公式為：

式中，n(q,S_I)為在過(guò)去傳感器S_I針對(duì)查詢(xún)q對(duì)一些主題的事件查詢(xún)數(shù)目，N(q,S_I)表示傳感器S_I針對(duì)查詢(xún)q的事件查詢(xún)總數(shù)，B為平滑因子；

4)采用投票法判斷傳感器S_I的當(dāng)前讀數(shù)是否為錯(cuò)誤讀數(shù)，設(shè)定判斷函數(shù)為：

式中，net(I)表示傳感器S_I的鄰居傳感器集合，VDecision_j(I)表示鄰居傳感器S_J對(duì)傳感器S_I作出投票決定，投票決定有兩類(lèi)，一類(lèi)是積極的，另一類(lèi)為消極的，投票決定為積極時(shí)，VDecision_j(I)＝1，投票決定為消極時(shí)，VDecision_j(I)＝0；P_I>0時(shí)，表示傳感器S_I的當(dāng)前讀數(shù)為正常讀數(shù)，P_I＜0時(shí)，表示傳感器S_I的當(dāng)前讀數(shù)為錯(cuò)誤讀數(shù)。

所述填補(bǔ)丟失的車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)，包括：

(1)采用K-means聚類(lèi)方法進(jìn)行車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)的聚類(lèi)處理；

(2)對(duì)同一類(lèi)中的缺失值進(jìn)行卻是數(shù)據(jù)的填充。

本優(yōu)選實(shí)施例過(guò)濾錯(cuò)誤的車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)時(shí)，考慮了傳感器與鄰居節(jié)點(diǎn)以及環(huán)境之間的關(guān)聯(lián)性，通過(guò)排序算法為每個(gè)傳感器分配一個(gè)適當(dāng)?shù)臋?quán)重來(lái)反映傳感器的重要性，進(jìn)而對(duì)傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行取舍來(lái)過(guò)濾采集過(guò)程中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)和環(huán)境引起的不正常數(shù)據(jù)，提高了過(guò)濾的精度；采用先聚類(lèi)后填補(bǔ)缺失值的方式填補(bǔ)丟失的車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)，可以較好的考慮數(shù)據(jù)的局部特性，提高數(shù)據(jù)填補(bǔ)的精度。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制包括：

(1)簇內(nèi)成員在各自分配的時(shí)間段內(nèi)將采集到的數(shù)據(jù)以單跳的方式傳輸?shù)剿鶎俅氐拇仡^節(jié)點(diǎn)C_i，簇頭節(jié)點(diǎn)C_i對(duì)收集到的車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)進(jìn)行整合處理；

(2)簇頭節(jié)點(diǎn)C_i根據(jù)下式選擇其他簇頭節(jié)點(diǎn)，以確定其路由候選簇頭節(jié)點(diǎn)集合CN：

式中，d_iB表示簇頭節(jié)點(diǎn)C_i到基站的距離，d_jB表示簇頭節(jié)點(diǎn)C_j到基站的距離，d_ij表示簇頭節(jié)點(diǎn)C_i到簇頭節(jié)點(diǎn)C_j的距離，NS_i表示簇頭節(jié)點(diǎn)C_i的剩余能量級(jí)別，NS_j表示簇頭節(jié)點(diǎn)C_j的剩余能量級(jí)別；

(3)若路由候選簇頭節(jié)點(diǎn)集合CN為空，則簇頭節(jié)點(diǎn)C_i直接將車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)發(fā)送給基站，并跳轉(zhuǎn)至(6)；

(4)若路由候選簇頭節(jié)點(diǎn)集合中只存在一個(gè)比簇頭節(jié)點(diǎn)C_i距離基站更近或者剩余能量級(jí)別更高的其他簇頭節(jié)點(diǎn)C_j，則選擇簇頭節(jié)點(diǎn)C_j作為下一跳路由節(jié)點(diǎn)，并將車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給簇頭節(jié)點(diǎn)C_j，使簇頭節(jié)點(diǎn)C_j成為新的簇頭節(jié)點(diǎn)C_i，并跳轉(zhuǎn)回(2)；

(5)若路由候選簇頭節(jié)點(diǎn)集合中存在多個(gè)比簇頭節(jié)點(diǎn)C_i距離基站更近或者剩余能量級(jí)別更高的其他簇頭節(jié)點(diǎn)C_j，則選擇使得轉(zhuǎn)發(fā)車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)通信開(kāi)銷(xiāo)最小的簇頭節(jié)點(diǎn)C_j作為下一跳路由節(jié)點(diǎn)，并將車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給簇頭節(jié)點(diǎn)C_j，使簇頭節(jié)點(diǎn)C_j成為新的簇頭節(jié)點(diǎn)C_i，并跳轉(zhuǎn)回(2)；

(6)基站接收簇頭節(jié)點(diǎn)C_i發(fā)送的車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)。

本優(yōu)選實(shí)施例采用預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制進(jìn)行車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)的傳輸，使簇頭節(jié)點(diǎn)的剩余能量分布更加均衡，有效解決了距離基站較近或者距離基站較遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)能量過(guò)早消耗完的問(wèn)題，從而延長(zhǎng)了整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的生命周期。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制包括：

針對(duì)不同傳輸數(shù)據(jù)大小和傳輸距離采用不同的傳輸方式，定義傳輸函數(shù)Tr：

式中，S為傳輸數(shù)據(jù)大小，S₀為數(shù)據(jù)傳輸大小分界值，S₀＝1MB，D為傳輸距離，D₀為傳輸距離遠(yuǎn)近分界值，D₀＝10m；

若D＜D₀，則采用藍(lán)牙進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，

若D≥D₀且S≤S₀，則采用zigbee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，

若D≥D₀且S>S₀，則采用WIFI進(jìn)行通信。

本優(yōu)選實(shí)施例在實(shí)現(xiàn)了對(duì)車(chē)輛駕駛數(shù)據(jù)低能耗、高速率的通信。

最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。