一种集中式软件定义的车道保持网络化控制系统

技术特征：
1.一种集中式软件定义的车道保持网络化控制系统，其特征在于，包括：车载应用策略层、车载通信控制层和车载通信数据层；所述车载应用策略层，包括：车道保持系统应用模块，对车辆转向系统进行控制辅助车辆保持在本车道内行驶；所述车载通信控制层，包括：集中式sdn调度器，对车内通信网络的通讯行为进行集中控制，实现对网络的统一管理和调度；所述车载通信数据层，包括：adas域控制器单元、车身域控制器单元、座舱域控制器单元、底盘域控制器单元、交换机单元，用于接收并执行来自车载通信控制层的统一管理和调度指令。2.根据权利要求1所述的一种集中式软件定义的车道保持网络化控制系统，其特征在于：所述车道保持系统应用模块基于中央sdn调度器框架，来调控从adas域控制器单元到底盘域控制器单元的信息流传输。3.根据权利要求1所述的一种集中式软件定义的车道保持网络化控制系统，其特征在于：所述集中式sdn调度器包括：北向接口模块、南向接口模块和调度策略模块；北向接口模块为集中式sdn调度器与车载应用策略层的接口模块，负责将车道保持系统应用模块的方向盘转角等信息发送至调度策略模块；南向接口模块为集中式sdn调度器与车载通信数据层的接口模块，负责将调度策略模块的调度指令发送至相应的通讯实体；调度策略模块根据北向接口模块传达的车道保持系统应用模块的通信需求和南向接口模块传达的数据通信层的通信需求产生调度指令。4.根据权利要求1所述的一种集中式软件定义的车道保持网络化控制系统，其特征在于：车载通信数据层的adas域控制器单元、车身域控制器单元、座舱域控制器单元、底盘域控制器单元与交换机单元之间通过车载以太网连接；交换机单元为adas域控制器单元、车身域控制器单元、座舱域控制器单元、底盘域控制器单元之间进行消息转发，起到中央枢纽的调控作用。5.根据权利要求3所述的一种集中式软件定义的车道保持网络化控制系统，其特征在于：所述调度策略模块采用一种分数型基本周期的调度方法，负责调控和调度车载通信网络系统的信息流向。6.根据权利要求5所述的一种集中式软件定义的车道保持网络化控制系统，其特征在于：所述调度方法为了保证每个域控制器单元消息传输的同步性与实时性，将车道保持网络化控制系统的采样周期划分为个基本周期，其中是车道保持系统应用模块所需求的基本周期个数；车道保持网络化控制系统的信息流回路延时表示为：其中表示整个车道保持网络化控制系统信息流传输的总回路延时，表示车道保持网络化控制系统系统的采样周期，表示adas域控制器单元内传感器节点产生的延
时，表示底盘域控制器单元内执行器节点产生的延时；每个通讯实体须在相应的基本周期内完成消息帧的传输。7.根据权利要求6所述的一种集中式软件定义的车道保持网络化控制系统，其特征在于：所述基本周期长度t
bp
需满足以下条件：需满足以下条件：其中为第i个信息的最大物理传输时间，i=1,2,3...m，为分数型基本周期的长度，所有信息包的最大物理传输时间小于或等于基本周期的大小；为第j个基本周期的长度， j=1,2,3...n，所有基本周期的大小小于或等于采样周期的长度。8.根据权利要求1所述的一种集中式软件定义的车道保持网络化控制系统，其特征在于：所述车道保持系统应用模块包括：车道线识别模块、决策模块和执行模块；道路线识别模块由雷达和摄像头模块组成，用于检测与采集路况信息；决策模块：负责根据车道线识别模块的图像信息，计算出方向盘转角偏差以及车辆和横向偏差的距离；执行模块包括驱动电机和执行电机，负责执行决策模块的发出的偏移转角信息和距离反馈，来实现软件定义网络框架下的车道保持功能。

技术总结
本发明公开了一种集中式软件定义的车道保持网络化控制系统，包括：车道保持系统应用模块，对车辆转向系统进行控制辅助车辆保持在本车道内行驶；集中式SDN调度器，对车内通信网络的通讯行为进行集中控制，实现对网络的统一管理和调度；车载通信数据层，用于接收并执行来自车载通信控制层的统一管理和调度指令。所述车道保持系统应用模块基于中央SDN调度器框架，来调控从ADAS域控制器单元到底盘域控制器单元的信息流传输。本发明的优点是：通过集中式SDN调度器来对车内通信网络的通讯行为进行集中控制，实现对整个网络的统一管理和调度，以保证智能网联汽车异构网络下信息传输的效率和灵活性，进而保证车道保持系统的统一性和稳定性。稳定性。稳定性。


技术研发人员：曹万科 朱志文 邹渊 张旭东 孙逢春
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：2022.08.17
技术公布日：2022/9/13