一种数字孪生自动驾驶系统的制作方法

文档序号:36082604发布日期:2023-11-18 01:52阅读:32来源:国知局

本发明涉及自动驾驶,尤其涉及一种数字孪生自动驾驶系统。


背景技术:

1、数字孪生自动驾驶系统是一种结合数字孪生技术和自动驾驶技术的创新系统。数字孪生技术是一种将实体物体或系统的数字化副本与其实际运行进行同步的技术,通过实时获取、分析和模拟数据,实现对物体或系统的全面监测和预测。

2、在数字孪生自动驾驶系统中,动态调整差是一项重要技术,旨在实现实时调整和优化自动驾驶系统的性能。通过不断收集来自传感器、摄像头和雷达等设备的数据,数字孪生系统可以分析实际驾驶情况,并与预设的模型进行对比。系统可以检测到自动驾驶系统的误差或差距,并通过对数字孪生模型进行动态调整,以实现更准确和可靠的驾驶控制,但是现有技术中动态调整一般只结合传感器、摄像头、雷达,部分技术结合地图信息进行分析,造成了一定的局限性,对于通行效率仍然有非常大的提升空间。

3、同时目前的数字孪生自动驾驶系统仅仅关注于车况和路况等信息,而疏于对驾驶员情绪状态的关注,从而造成:

4、1、驾驶员状态未知:缺乏监测驾驶员情绪的功能意味着系统无法准确了解驾驶员的实际状态。如果驾驶员处于疲劳、分心或紧张等不适宜驾驶的情绪状态,系统无法及时察觉并采取相应措施,从而增加了事故风险。

5、2、无法针对驾驶员个性化调整:数字孪生自动驾驶系统无法根据驾驶员的情绪状态进行个性化调整,而只能依赖默认设置或一般性模式。这可能导致驾驶员无法得到最佳的驾驶体验,无法充分满足其需求和偏好。

6、3、难以提供紧急响应:在紧急情况下,如突发交通状况或系统故障,监测驾驶员情绪的功能可以帮助系统迅速判断驾驶员的状态和反应,并做出相应调整。如果系统无法监测到驾驶员情绪,它可能无法及时适应紧急情况,无法提供及时的紧急响应,从而增加了潜在的安全风险。

7、4、交互和沟通限制:缺乏监测驾驶员情绪的功能可能导致系统与驾驶员之间的交互和沟通受限。系统无法根据驾驶员的情绪状态进行相应的信息传递或建议,从而限制了系统与驾驶员之间的有效沟通和互动。


技术实现思路

1、为了克服上述现有技术所述的至少一个缺陷,本发明提供一种数字孪生自动驾驶系统。可解决动态调整综合的数据不够全面,同时不考虑驾驶员状态的问题。

2、本发明为解决其问题所采用的技术方案是:

3、一种数字孪生自动驾驶系统,包括:

4、深度强化学习系统,所述深度强化学习系统使数字孪生模型能够通过与真实环境的交互来不断学习和优化自身的决策能力,通过与真实驾驶场景的仿真对比和反馈,逐步改进驾驶策略;

5、情感识别与交互系统,所述情感识别与交互系统用于感知驾驶员的情感状态,通过对驾驶员的情感状态调整与情感匹配的人机交互和驾驶风格;

6、车辆网络互联系统,所述车辆网络互联系统用于构建安装本系统的车辆间的网络互联,共享车辆之间的信息;

7、高精度地图与感知融合系统,所述高精度地图与感知融合系统用于将传感器数据和高精度地图感知融合,实现更精准的定位和环境感知。

8、通过采用上述方案,情感识别与交互系统可以提高个性化驾驶体验,提高驾驶员与系统的有效沟通,车辆网络互联系统可以通过车辆之间的信息共享和协同操作,提高交通效率和安全性。

9、进一步地,还包括自适应能量管理系统,所述自适应能量管理系统用于优化新能源汽车的能量利用和充电策略,实时监测电池状态、路线信息和充电设施智能地管理车辆的能量消耗和充电需求。

10、通过采用上述方案,系统能够智能地管理车辆的能量消耗和充电需求,提高电动汽车的续航能力和用户的使用便利性。

11、进一步地,所述情感识别与交互系统包括红外线心率计、皮肤电阻测量计和语态语调识别系统,所述红外线心率计和皮肤电阻测量计设于方向盘的左手手持部处,用于在左手握方向盘时,测量心率和皮肤电阻变化,所述语态语调识别系统集成于车机系统中,用于监测驾驶员的语态和语调,结合判断驾驶员情绪。

12、通过采用上述方案,对驾驶员在正常驾驶状态下进行实时监测,驾驶员不会有反感或者违反正常驾驶流程的动作,保证驾驶过程中的安全性。

13、进一步地,所述情感识别与交互系统判定驾驶员情感状态的方法如下:

14、s1、驾驶员将手指置于红外线心率计进行心率测量,实时监测心率,确定正常状态心率;

15、s2、皮肤电阻测量计监测驾驶员的手部电阻,实时监测手部电阻,确定正常状态手部电阻;

16、s3、语态语调识别系统监测驾驶员与车机交互时的语态语调;

17、s4、将情绪分为正向情绪和负向情绪,将心率、皮肤电阻和语态语调的权重调整为3:2:5。

18、通过采用上述方案,调整心率、皮肤电阻和语态语调的权重,使得系统更加智能的识别驾驶员情绪。

19、进一步地,还包括可持续性和环境保护系统,所述可持续性和环境保护系统通过动态调度进行路径规划,集成智能交通基础设施和能源网络。

20、通过采用上述方案,通过智能的路径规划和动态调度算法,最小化车辆的行驶里程和碳排放。此外,系统还可以与智能交通基础设施和能源网络进行集成,实现更加智能和环保的交通系统。

21、进一步的,所述动态调度包括:

22、车辆需求,所述车辆需求包括车辆目的地、乘客请求和货物配送需求;

23、道路网络,所述道路网络包括道路拓扑、红绿灯位置信息;

24、交通数据,所述交通数据包括车流量、速度和拥堵情况;

25、事故信息,所述事故信息包括道路事故发生位置和严重程度;

26、服务区信息,所述服务区信息包括服务区位置和可用性;

27、充电策略和能量利用,所述充电策略和能量利用包括车辆能量状态、充电桩位置和充电速度。

28、通过采用上述方案,同时结合车辆间的数据信息提高交通效率、减少拥堵,并优化车辆的使用和服务质量。

29、进一步地,所述动态调度包括以下步骤:

30、s1、初始化,将车辆和任务初始化为无任务状态,初始化路径和行驶时间为无穷大;

31、s2、将车辆行驶任务输入系统,系统会识别出安装该系统的所有同路的车辆,按照优先级指标进行筛选;

32、s3、计算每个车辆到达每个目的地的预计行驶时间,将行程差距30分钟之外的车辆剔除;

33、s4、结合高精度卫星地图和装本系统车机的信息,通过贪心算法,为车辆推荐按照通行时间排行最短的多条路线;

34、s5、结合充电策略和能源利用后,再通过贪心算法,对路线进行进一步筛选获得2-3条路线;

35、s6、重复s3-s5步骤,进行实时更新。

36、通过采用上述方案,提高系统动态调整的能力,提高效率和安全性。



技术特征:

1.一种数字孪生自动驾驶系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种数字孪生自动驾驶系统,其特征在于,还包括自适应能量管理系统,所述自适应能量管理系统用于优化新能源汽车的能量利用和充电策略,实时监测电池状态、路线信息和充电设施智能地管理车辆的能量消耗和充电需求。

3.根据权利要求2所述的一种数字孪生自动驾驶系统,其特征在于,所述情感识别与交互系统包括红外线心率计、皮肤电阻测量计和语态语调识别系统,所述红外线心率计和皮肤电阻测量计设于方向盘的左手手持部处,用于在左手握方向盘时,测量心率和皮肤电阻变化,所述语态语调识别系统集成于车机系统中,用于监测驾驶员的语态和语调,结合判断驾驶员情绪。

4.根据权利要求3所述的一种数字孪生自动驾驶系统,其特征在于,所述情感识别与交互系统判定驾驶员情感状态的方法如下:

5.根据权利要求4所述的一种数字孪生自动驾驶系统,其特征在于,还包括可持续性和环境保护系统,所述可持续性和环境保护系统通过动态调度进行路径规划,集成智能交通基础设施和能源网络。

6.根据权利要求5所述的一种数字孪生自动驾驶系统,其特征在于,所述动态调度包括:

7.根据权利要求6所述的一种数字孪生自动驾驶系统,其特征在于,所述动态调度包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种数字孪生自动驾驶系统,包括:深度强化学习系统,所述深度强化学习系统使数字孪生模型通过与真实环境的交互不断学习和优化自身的决策能力,改进驾驶策略;情感识别与交互系统,所述情感识别与交互系统用于感知驾驶员的情感状态,匹配的人机交互和驾驶风格;车辆网络互联系统,所述车辆网络互联系统用于构建安装本系统的车辆间的网络互联,共享车辆之间的信息;高精度地图与感知融合系统,所述高精度地图与感知融合系统用于精准的定位和环境感知,情感识别与交互系统可以提高个性化驾驶体验,提高驾驶员与系统的有效沟通,车辆网络互联系统可以通过车辆之间的信息共享和协同操作,提高交通效率和安全性。

技术研发人员:潘之杰,武新世,谢宇光,戴聪,马林
受保护的技术使用者:杭州云乐车辆技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/16
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