本發(fā)明涉及一種汽車主動安全技術，具體地說是一種基于v2x技術的無人駕駛車輛數(shù)字大燈控制裝置，在進行車車通信、車路通信的同時，將通訊信息及車輛運行狀況對外顯示的技術，實時根據(jù)車內傳感器及無線通信模塊所獲取的信息并按照不同的工況動態(tài)改變車輛大燈投影內容，可用于同未搭載車聯(lián)網技術的車輛共享周圍車輛及道路信息，提醒周圍車輛注意避讓，保障交通安全。

背景技術：

目前，無人駕駛汽車的研究與開發(fā)受到廣泛的關注，與此同時，車車/車路協(xié)同技術進一步應用在車輛上，在不遠的未來必將會有越來越多的無人駕駛汽車與傳統(tǒng)汽車共同行駛在公路上，這對于道路安全提出了新的考驗。當?shù)缆诽幱谟腥笋{駛到無人駕駛的過渡階段，能否對于傳統(tǒng)車輛與無人駕駛車輛做出有效區(qū)分，實現(xiàn)車輛之間道路信息的共享，將成為影響汽車駕駛安全性的一個重要指標。在駕駛上，無人駕駛智能汽車行駛過程中的控制權具體接管對象(智能系統(tǒng)/駕駛員)，影響著周圍車輛(尤其是非無人駕駛車輛)駕駛員關于自身車速與車距的判斷，決定著道路的安全性。因此，一套完備的無人駕駛車輛對外顯示裝置是非常必要的。

技術實現(xiàn)要素：

為了避免在道路上大量引進無人駕駛車輛后潛在的交通事故，本發(fā)明提供一種基于v2x技術的無人駕駛車輛數(shù)字大燈控制裝置，該裝置不僅能實現(xiàn)同搭載有車聯(lián)網技術的車輛/設施通信，而且能將我車運行信息及通訊信息與未搭載車聯(lián)網技術的車輛實現(xiàn)實時動態(tài)的信息共享，從而提醒道路上的車輛注意避讓，可以在道路上有無人駕駛車輛行駛的情況下，并擴大車聯(lián)網道路信息的有效傳播面積，保障其自身及周圍車輛的駕駛安全，降低事故發(fā)生率，保障道路交通安全。

本發(fā)明的目的可通過如下技術方案實現(xiàn)：

一種基于v2x技術的無人駕駛車輛數(shù)字大燈控制裝置，包括車聯(lián)網模塊、汽車數(shù)字大燈、數(shù)字大燈控制單元、無線通信模塊、無人駕駛主開關及緊急故障開關，數(shù)字大燈控制單元與車聯(lián)網模塊通訊連接，無人駕駛主開關、緊急故障開關及汽車數(shù)字大燈分別與數(shù)字大燈控制單元通過can總線連接；所述汽車數(shù)字大燈包括兩個汽車數(shù)字前大燈以及兩個汽車數(shù)字后大燈，每個數(shù)字前大燈分別由一個控制器驅動，兩個數(shù)字后大燈共用一個控制器驅動，三個控制器分別通過can總線與數(shù)字大燈控制單元連接并進行指令的收發(fā)，一個汽車數(shù)字前大燈用于投影顯示我車控制權信息及緊急故障信息，另一個汽車數(shù)字前大燈用于投影顯示我車及鄰車的運行信息及周圍設施信息，兩個汽車數(shù)字后大燈用于投影顯示我車當前車速及控制權信息。

進一步地，所述汽車數(shù)字大燈中的每個數(shù)字大燈均包含四個光源共4×1024個led燈，每個led燈獨立可控，構成了一個32×128的led矩陣，可將當前車速、前方的路況、道路狀況等信息以文字及圖像投影在地面上。

進一步地，所述汽車數(shù)字大燈中，左側的汽車數(shù)字前大燈將我車及鄰車的運行信息及周圍設施信息投射于我車駕駛員觀察區(qū)域，汽車右側的汽車數(shù)字前大燈將我車控制權信息及緊急故障信息投射于我車駕駛員觀察區(qū)域，汽車數(shù)字后大燈將當前車速及控制權信息進行拼接處理共同投影于后車駕駛員觀察區(qū)域。

進一步地，所述車聯(lián)網模塊包含數(shù)據(jù)采集模塊、車載cpu及無線通信模塊，可實現(xiàn)對于車輛數(shù)據(jù)的實時采集及我車與周圍車輛或設施的通信。

進一步地，在所述緊急故障開關未開啟的狀態(tài)下，由數(shù)據(jù)采集模塊采集的車輛縱向車速信息、車輛橫向轉向角速度信息以及通過所述無人駕駛系統(tǒng)主開關獲得的車輛控制權信息分別傳輸?shù)杰囕dcpu進行分析處理，車載cpu將接收到的信息通過無線通信模塊傳輸給搭載有車聯(lián)網技術的周圍車輛及道路設施，同時獲得周圍其他車輛及設施的運行信息，通過車載cpu對我車及周邊車輛或設施的運行數(shù)據(jù)信息進行整合處理后傳送給數(shù)字大燈控制單元，數(shù)字大燈控制單元根據(jù)當前工況動態(tài)，控制汽車數(shù)字大燈實時顯示我車及周圍車輛及道路設施行駛狀態(tài)信息；在緊急故障開關開啟的狀態(tài)下，只將故障信號傳輸?shù)綌?shù)字大燈控制單元。

進一步地，所述無人駕駛系統(tǒng)主開關及緊急故障開關均布置于方向盤右側，無人駕駛系統(tǒng)主開關及緊急故障開關的通斷信號通過汽車can總線傳輸?shù)綌?shù)字大燈控制單元。

本發(fā)明的工作原理：首先，利用安裝在無人駕駛車輛上的輪速傳感器和轉矩傳感器等各類傳感器獲取汽車實時運行信息傳輸給車載cpu進行數(shù)據(jù)處理，并將此信息通過無線通信模塊同周圍搭載有車聯(lián)網技術的車輛及道路設施進行通訊交流。通過車載cpu對我車運行信息及通訊獲取的周邊車輛/設施信息進行整合處理，從而控制數(shù)字大燈上的led燈投影顯示我車及周圍車輛/設施運行狀態(tài)信息，實現(xiàn)同未搭載車聯(lián)網技術的車輛共享道路信息；其次，在車內設置有無人駕駛主開關，直接通過can總線發(fā)送指令信息給數(shù)字大燈，進而在投影上有區(qū)分的顯示車輛處于無人駕駛模式亦或駕駛員模式，從而有效地告知周圍車輛當前車輛的控制權接管者；最后，在車內布置有車輛緊急故障開關，當無人駕駛車輛發(fā)生故障進入不可控狀態(tài)時，系統(tǒng)緊急制動調整并向周圍車輛發(fā)出警報，提醒周圍車輛注意避讓，避免交通事故的發(fā)生。

本發(fā)明和現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點：

(1)現(xiàn)有技術大多利用安裝于車輛后的led顯示屏進行顯示，由于安裝布置的局限性易造成后車司機辨認顯示屏上的內容困難，本專利采用數(shù)字大燈投影技術投影到地面上，為后車駕駛員提供了良好的視野環(huán)境，為公共交通提供了一套降低未來無人駕駛汽車事故發(fā)生率的解決方案，基于v2x及數(shù)字大燈技術，在保障我車安全及路徑規(guī)劃合理性的同時，使未搭載車聯(lián)網技術的車輛也可以獲取當前周圍車輛道路信息，使其對當前道路狀況提前作出預判，以提高汽車駕駛的安全性。

(2)現(xiàn)有技術大多只考慮有人駕駛車輛時車輛運行狀況的顯示，本發(fā)明考慮到了無人駕駛汽車控制權的問題，根據(jù)無人駕駛總開關的開啟狀態(tài)改變顯示裝置的內容，即可實時依據(jù)當前控制權接管對象的不同調整所顯示的內容，進而提高汽車駕駛的安全性和便利性。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本專利進一步說明。

圖1為一種基于v2x技術的無人駕駛車輛數(shù)字大燈控制裝置原理框圖

圖2為汽車處于無人駕駛模式直行時投影示意圖

圖3為汽車處于無人駕駛模式即將左轉彎時投影示意圖

圖4為借由車路通信調整投影內容的示意圖

圖5為控制權選擇開關及車輛緊急故障開關的布置圖

圖6為數(shù)字大燈大致顯示功能圖

圖中1.一號汽車數(shù)字前大燈，2.二號汽車數(shù)字前大燈，3.汽車數(shù)字后大燈，5.我車駕駛員觀察區(qū)域，6.后車駕駛員觀察區(qū)域，7.方向盤，8.無人駕駛系統(tǒng)主開關，9緊急故障開關。

具體實施方式

以下結合附圖詳細介紹本發(fā)明的技術方案：

一種基于v2x技術的無人駕駛車輛數(shù)字大燈控制裝置，主要包括汽車數(shù)字大燈、數(shù)字大燈控制單元，無線通信模塊，無人駕駛主開關及緊急故障開關等五部分，數(shù)字大燈控制單元與車載cpu通訊連接，無人駕駛主開關、緊急故障開關及汽車數(shù)字大燈分別與數(shù)字大燈控制單元通過can總線連接。

其中，汽車數(shù)字大燈包括兩個汽車數(shù)字前大燈1、2以及兩個汽車數(shù)字后大燈3，每個數(shù)字大燈都包含四個光源共4×1024個led燈，每個led燈獨立可控，構成了一個32×128的led矩陣，可用來投射文字及簡單的圖案。每個數(shù)字前大燈分別由一個控制器驅動，而兩個數(shù)字后大燈共用一個控制器驅動，三個控制器分別通過can總線與數(shù)字大燈控制單元連接并進行指令的收發(fā)。考慮到駕駛員視角及數(shù)字大燈的投射范圍，一號汽車數(shù)字前大燈1用來投影顯示我車控制權信息及緊急故障信息，二號汽車數(shù)字前大燈2用來投影顯示我車及鄰車的運行信息及周圍設施信息，汽車數(shù)字后大燈3由一個控制器驅動投影顯示我車當前車速及控制權信息。

如圖1所示為無人駕駛車輛數(shù)字大燈控制裝置的功能模塊框圖，在緊急故障開關10未開啟的狀態(tài)下，由輪速傳感器獲得的車輛縱向車速信息、由轉矩傳感器獲得的車輛橫向轉向角速度信息以及通過無人駕駛系統(tǒng)主開關9獲得的車輛控制權信息，通過車輛can總線傳輸?shù)杰囕dcpu進行分析處理。并將信息通過汽車的無線通信模塊傳輸給搭載有車聯(lián)網技術的周圍車輛及道路設施，同時獲得周圍其他車輛及設施的運行信息。通過車載cpu對我車及周邊車輛/設施的運行數(shù)據(jù)信息進行整合處理，數(shù)字大燈控制單元根據(jù)當前工況動態(tài)，控制汽車數(shù)字大燈實時顯示我車及周圍車輛及道路設施行駛狀態(tài)信息。在緊急故障開關10開啟的狀態(tài)下，只將故障信號通過can總線傳輸?shù)綌?shù)字大燈控制單元及警報開關以發(fā)出警報，警示周圍車輛注意避讓。

在圖2所示，汽車處于無人駕駛模式直行時，考慮到汽車大燈的投射范圍，我車及鄰車的運行信息及周圍設施信息由汽車左側的二號汽車數(shù)字前大燈投射于我車駕駛員觀察區(qū)域5，以方便我車駕駛員觀察，我車控制權信息及緊急故障信息由汽車右側的一號汽車數(shù)字前大燈1投射于我車駕駛員觀察區(qū)域5以方便右側車道上的鄰車駕駛員觀察，汽車數(shù)字后大燈3則將當前車速及控制權信息進行拼接處理共同投影于后車駕駛員觀察區(qū)域6以供后車駕駛員觀察，使周圍掌握我車運行信息，更好地規(guī)劃路線，以提高道路安全系數(shù)。

如圖3所示，當我車處于駕駛員駕駛模式下車輛轉矩傳感器檢測到車輛即將轉向，或無人駕駛路徑規(guī)劃下通過gps定位獲知車輛即將轉向時，傳感器將此信息經由車載cpu傳送到無線通信模塊以告知周圍具有通信功能的車輛，同時控制數(shù)字大燈控制單元控制汽車數(shù)字大燈將此信息通過led光源投影于地面，以告知周圍不具備通信功能的車輛及我車駕駛員及乘客。

如圖4所示，當車輛經由學校、公交車站或十字路口時，車輛通過無線通信模塊7與周圍設施通信，以獲取道路最高時速、前方道路情況等信息，并將此信息經由車載cpu傳送到數(shù)字大燈控制單元，數(shù)字大燈控制單元控制汽車數(shù)字大燈通過led光源投影于地面，同周圍不具備通信功能的車輛共享道路信息，保障公共交通安全。

如圖5所示，無人駕駛系統(tǒng)主開關9及緊急故障開關10均布置于方向盤8右側，無人駕駛系統(tǒng)主開關9及緊急故障開關10的通斷信號通過汽車can總線傳輸?shù)綌?shù)字大燈控制單元。無人駕駛系統(tǒng)主開關9開啟表示車輛當前由智能系統(tǒng)接管控制權，關閉則表示車輛當前由駕駛員接管控制權。緊急故障開關10關閉表示車輛運行狀態(tài)正常，開啟則表示車輛故障，需進行緊急制動、調整等操作，需提醒周圍車輛避讓。

圖6所示為數(shù)字大燈大致顯示功能圖，數(shù)字大燈將融合我車、周圍車輛以及道路環(huán)境信息，將我車車速、轉向、加速度信息同鄰車車速、變道信息以及車距過近提醒信息根據(jù)具體工況動態(tài)地投影在本車前方及后方地面上，同時結合道路環(huán)境信息，基于車路通信，將周圍設施信息及交通擁擠情況動態(tài)投影于本車前方及后方地面上。

本發(fā)明的工作原理：首先，利用安裝在無人駕駛車輛上的輪速傳感器和轉矩傳感器等各類傳感器獲取汽車實時運行信息傳輸給車載cpu進行數(shù)據(jù)處理，并將此信息通過無線通信模塊同周圍搭載有車聯(lián)網技術的車輛及道路設施進行通訊交流。通過車載cpu對我車運行信息及通訊獲取的周邊車輛/設施信息進行整合處理，從而控制數(shù)字大燈上的led燈顯示我車及周圍車輛/設施運行狀態(tài)信息，實現(xiàn)同未搭載車聯(lián)網技術的車輛共享道路信息；其次，在車內設置有無人駕駛主開關，直接通過can總線發(fā)送指令信息給數(shù)字大燈，進而在投影上有區(qū)分的顯示車輛處于無人駕駛模式亦或駕駛員模式，從而有效地告知周圍車輛當前車輛的控制權接管者；最后，在車內布置有車輛緊急故障開關，當無人駕駛車輛發(fā)生故障進入不可控狀態(tài)時，系統(tǒng)緊急制動調整并向周圍車輛發(fā)出警報，提醒周圍車輛注意避讓，避免交通事故的發(fā)生。