CN107444179A - 一种无人驾驶的电动车和数据传输系统 - Google Patents

Abstract

一种无人驾驶的电动车和数据传输系统，该数据传输系统包括供电设备和电动车。由于电动车上不仅设置了无线充电接收模块还设置了数据发送单元，配合供电设备相应设置的无线充电发送模块和数据接收单元，该数据接收单元输出端与停车位下方铺设的高速光纤相连接，使得在为无人驾驶的电动车充电的同时，将电动车海量的车载数据通过高速光纤上传至无人驾驶云平台，以供改进无人车的驾驶性能和制作更好的地图使用，本申请的数据上传效率更高。

Description

一种无人驾驶的电动车和数据传输系统

技术领域

本发明涉及无人驾驶汽车领域，具体涉及一种无人驾驶的电动车和数据传输系统。

背景技术

无人驾驶技术是多个技术的集成，无人驾驶系统需要整合多个功能模块，实现路径规划、避障、导航、交通信号监测等等，因此，无人驾驶系统的传感器包括长距雷达、激光雷达、短距雷达、摄像头、超声波、GPS和陀螺仪等，利用这些传感器，车辆每秒将采集海量的数据，无人驾驶云平台利用这些数据不断改进无人车的驾驶性能和制作出更好的地图。目前，如何把这些数据上传到无人车云平台的服务器是亟需解决的问题。

现有的办法往往是通过每天卸载车载硬盘，将存储于车载硬盘的无人车采集的海量数据人工拷贝至计算机，再上传至无人车云平台的服务器，这样的办法人为干预过多、效率较低，而且每天拆卸硬盘也易对硬盘造成损坏。利用无线通信网络进行传输也是一个可行的办法，但是，无线通信网络的数据带宽往往较小，例如，4G网络速度只有100Mbps，海量的数据上传需要较长的时间，数据传输效率低。而且，在无线通信网络未能覆盖的地方，有可能导致数据无法正常上传，出现数据漏传的现象。另外，利用无线通信网络上传数据，如，利用4G网络上传数据，上传海量的数据往往需要较大的一笔费用。

发明内容

由于无人驾驶的汽车大多是电动车，本申请提供一种无人驾驶的电动车和数据传输系统，在电动车充电的同时，将车辆采集的海量数据传输至无人车云平台的服务器，数据传输效率更高。

根据第一方面，一种实施例中提供一种数据传输系统，用于无人驾驶的电动车，所述电动车设置有车载硬盘和车载电池，包括：

无线充电接收模块，安装于电动车上，用于将接收到的磁信号转换为电能信号，为车载电池充电；

无线充电发射模块，设置于供电设备上，与所述无线充电接收模块相对应，用于将电能信号转换为磁信号，并向所述无线充电接收模块发射磁信号；

所述无线充电接收模块还用于在接收到磁信号时，输出确认信号；

数据发送单元，设置于电动车上，与车载硬盘相连接，用于在接收到所述确认信号时，读取并输出车载硬盘中存储的车载数据；

数据接收单元，设置于供电设备，与所述数据发送单元相对应，用于接收所述数据发送单元输出的车载数据，并将该车载数据通过高速光纤上传至无人车驾驶云平台。

根据第二方面，一种实施例中提供一种无人驾驶的电动车，包括：车载传感器、车载处理器、车载电池和车载硬盘，车载传感器用于采集的道路信息，车载处理器根据传感器采集的道路信息，生成相应的操控指令控制车辆行驶，车载硬盘用于存储所述道路信息和操控指令，车载电池用于存储车辆行驶所需的电能，其特征在于，还包括：

无线充电接收模块，与车载电池相连接，用于接收磁信号，并将接收到的磁信号转换为电能信号，为车载电池充电，还用于在接收到磁信号时，输出确认信号；

数据发送单元，与车载硬盘相连接，用于在接收到所述确认信号时，读取并输出车载硬盘中存储的数据。

依据上述实施例的，由于电动车上不仅设置了无线充电接收模块还设置了数据发送单元，配合供电设备相应设置的无线充电发送模块和数据接收单元，该数据接收单元输出端与停车位下方铺设的高速光纤相连接，使得在为无人驾驶的电动车充电的同时，将电动车海量的车载数据通过高速光纤上传至无人驾驶云平台，以供改进无人车的驾驶性能和制作更好的地图使用，本申请的数据上传效率更高。

附图说明

图1为本申请的停车位及供电设备示意图；

图2为本申请的供电设备、无人驾驶云平台和电动车示意图；

图3为一种实施例的电动车示意图；

图4为本申请的一种数据传输系统结构示意图；

图5为一种实施例的数据接收单元和数据发送单元示意图；

图6为一种实施例的电动车结构框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

请参考图1，为本申请的一种停车位，停车位上设置有供电设备2，供电设备2用于为无人驾驶的电动车无线充电，车辆停放好后，供电设备2位置与设置于电动车底盘的电能接收装置位置相对。

无线充电技术，源于无线电力输送技术。无线充电，又称作感应充电、非接触式感应充电，是利用近场感应，也就是电感耦合。无线充电主要包括：电磁感应式充电方式、磁场共振充电方式和无线电波式充电方式。电磁感应式充电方式中初级线圈一定频率的交流电，通过电磁感应在次级线圈中产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端；磁场共振充电方式中，发送装置和接收装置调整到相同频率或者特定频率上形成共振，实现能量的传输；无线电波式充电方式类似于早期使用的矿石收音机原理，微波发射装置和微波接收装置组成，可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量，在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压。

参考图2，供电设备2包括顺次串联的整流单元20、高频逆变单元21及无线充电发射模块23，其中，整流单元20的输入端与电网连接。

充电时，电网中的工频电流经整流单元20进行整流，转换为直流电，然后经过高频逆变单元21转换为高频交流电，最后经无线充电发射模块23转换为电磁波。之后，无线充电发射模块23将该磁信号发射，该磁信号被设置于电动车的电能接收装置接收，实现为车载电池无线充电。

本申请中，无线充电发射模块23可采取上述三种方式中的任一种方式将电能量传送至电动车的无线充电接收模块13，无线充电接收模块13使用接收到的能量对车载电池充电。由于无线充电发射模块23与无线充电接收模块13之间以电感耦合传送能量，两者之间不用电线连接便可实现为车载电池充电。

需要指出的是，如图2所示，本申请的无线充电装置还包括:数据接收单元22，数据接收单元22用于接收电动车输出的车载数据，并将该车载数据上传至无人车驾驶云平台。

参考图3，设置于电动车底盘11的电能接收装置包括：无线充电接收模块13和数据发送单元12，无线充电接收模块13与无线充电发射模块23相对应，数据发送单元12与数据接收单元22相对应。

参考图4，基于上述供电设备2和电动车1，本申请提供一种数据传输系统，包括：

设置于供电设备2上的无线充电发射模块23，用于将电能信号转换为磁信号，并向无线充电接收模块23发射磁信号；

安装于电动车1上的无线充电接收模块13，用于将接收到的磁信号转换为电能信号，为车载电池充电，还用于在接收到磁信号时，输出确认信号；

设置于电动车1上的数据发送单元12用于，在接收到该确认信号时，读取并输出车载硬盘15中存储的车载数据，该车载数据包括电动车无人驾驶过程中采集的道路信息和执行的操控指令数据；

设置于供电设备2的数据接收单元22用于，接收数据发送单元12输出的车载数据，并将该车载数据通过停车位下方铺设的高速光纤上传至无人车驾驶云平台。

由此可见，本申请的一种数据传输系统可实现在为无人驾驶的电动车充电的同时，将电动车海量的车载数据通过高速光纤上传至无人驾驶云平台，以供改进无人车的驾驶性能和制作更好的地图使用，本申请的数据上传效率更高。

参考图5，在一些实施例中，为了达到高数据吞吐量，数据发送单元12包括数据分发模块和N个数据发送器，数据接收单元22包括N个数据接收器和数据整合模块，N为大于1的整数，使得数据接收单元22与数据发送单元12之间实现数据的并行传输。数据发送器与数据接收器意义进行匹配，同时实现多个点对点的数据传输。当充电开始时，车载的数据分发器把需要上传的数据进行切分，再分发到每个数据发送器，车载的数据发送器通过点对点的无线传输把数据传输到供电设备2上的数据接收器，从而达到并行传输车载数据的目的，最后数据整合模块会对并行传输的数据进行整合。

在一个具体实施例中，为了提高车载数据的传输效率，数据分发模块采用平均的分发数据的方式，实现高传输带宽。由于无人驾驶的数据比较特殊，80％以上的是图片数据，而且图片数据的大小一致，所以使用轮询调度的分发算法可以达到很高的效率。

在一个具体实施例中，数据发送单元12和数据接收单元22采用802.11N协议进行数据传输，每个数据发送器与数据接收器之间的传输吞吐量为75MB/S，假如12对数据发送器与数据接收器并行(即N＝12)，传输带宽可以达到900MB/S，而且在需要更高的带宽时，可以通过布置更多对数据发送器与数据接收器。

参考图6，在一些实施例，该数据传输系统还设置于电动车上的第一检测模块16和第二检测模块17。

第一检测模块16用于检测数据发送单元12和数据接收单元22之间数据传输的速度，第二检测模块17用于检测数据发送单元12和数据接收单元22之间的相对位置信息，并根据第一检测模块16检测到的数据传输速度，提示驾驶员移动电动车1在停车位上的位置，从而调整数据发送单元12和数据接收单元22之间的相对位置信息，提高数据传输速度。该提示包括：图像显示或雷达提醒。

参考图6，在一些实施例，该数据传输系统还包括设置于电动车上的第三检测模块18，第三检测模块18用于检测车载电池14的电量和车载数据传输进度，并根据电量信息和传输进度，提醒充电或控制停止充电，即当电量信息小于预设阈值时，提醒充电，当电量信息达到预设的最大值值和传输进度达到100％时，控制无线充电接收模块13停止为车载电池14充电。

相应地，本申请还提供了一种无人驾驶的电动车，包括：车载传感器、车载处理器、车载电池14和车载硬盘15，车载传感器用于采集的道路信息，车载处理器根据传感器采集的道路信息，生成相应的操控指令控制车辆行驶，车载硬盘15用于存储所述道路信息和操控指令，车载电池14用于存储车辆行驶所需的电能；还包括：

无线充电接收模块13，与车载电池14相连接，用于接收磁信号，并将接收到的磁信号转换为电能信号，为车载电池充电，还用于在接收到磁信号时，输出确认信号；

数据发送单元12，与车载硬盘15相连接，用于在接收到所述确认信号时，读取并输出车载硬盘中存储的数据。

在一些实施例，该电动车1还包括：第一检测模块16和第二检测模块17，第一检测模块16用于检测数据发送单元输出数据的速度，第二检测模块17用于根据数据发送单元12输出数据的速度，发出相应的提示，提示驾驶员移动电动车1在停车位上的位置，从而调整数据发送单元12和数据接收单元22之间的相对位置信息，提高数据传输速度。

在一些实施例，该电动车1还包括：第三检测模块18，第三检测模块18用于检测车载电池的电量和数据发送单元输出数据的进度，并根据电量信息和数据输出的进度，提醒充电或控制停止充电。

在一些实施例，该电动车1还包括：搜索模块，用于为驾驶员搜索附近的充电端，并指示相应的行车指引路线。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种数据传输系统，用于无人驾驶的电动车，所述电动车设置有车载硬盘和车载电池，其特征在于，包括：

无线充电接收模块，安装于电动车上，用于将接收到的磁信号转换为电能信号，为车载电池充电；

无线充电发射模块，设置于供电设备上，与所述无线充电接收模块相对应，用于将电能信号转换为磁信号，并向所述无线充电接收模块发射磁信号；

所述无线充电接收模块还用于在接收到磁信号时，输出确认信号；

数据发送单元，设置于电动车上，与车载硬盘相连接，用于在接收到所述确认信号时，读取并输出车载硬盘中存储的车载数据；

数据接收单元，设置于供电设备，与所述数据发送单元相对应，用于接收所述数据发送单元输出的车载数据，并将该车载数据通过高速光纤上传至无人车驾驶云平台。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据发送单元包括数据分发模块和N个数据发送器，数据接收单元包括N个数据接收器和数据整合模块，N为大于1的整数，使得数据接收单元与数据发送单元实现数据的并行传输。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据发送单元和数据接收单元采用802.11N协议进行数据传输。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：设置于电动车上的第一检测模块和第二检测模块，所述第一检测模块用于检测数据发送单元和数据接收单元之间数据传输的速度，所述第二检测模块用于检测数据发送单元和数据接收单元之间的相对位置信息，并根据所述数据传输速度，提示调整数据发送单元和数据接收单元之间的相对位置信息，提高数据传输速度。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述提示包括：图像显示或雷达提醒。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：设置于电动车上的第三检测模块，所述第三检测模块用于检测车载电池的电量和车载数据传输进度，并根据电量信息和传输进度，提醒充电或控制停止充电。

7.一种无人驾驶的电动车，包括：车载传感器、车载处理器、车载电池和车载硬盘，车载传感器用于采集的道路信息，车载处理器根据传感器采集的道路信息，生成相应的操控指令控制车辆行驶，车载硬盘用于存储所述道路信息和操控指令，车载电池用于存储车辆行驶所需的电能，其特征在于，还包括：

无线充电接收模块，与车载电池相连接，用于接收磁信号，并将接收到的磁信号转换为电能信号，为车载电池充电，还用于在接收到磁信号时，输出确认信号；

数据发送单元，与车载硬盘相连接，用于在接收到所述确认信号时，读取并输出车载硬盘中存储的数据。

8.如权利要求7所述的电动车，其特征在于，还包括：第一检测模块和第二检测模块，所述第一检测模块用于检测数据发送单元输出数据的速度，所述第二检测模块用于根据数据发送单元输出数据的速度，发出相应的提示用于提高数据传输速度。

9.如权利要求7所述的电动车，其特征在于，还包括：第三检测模块，所述第三检测模块用于检测车载电池的电量和数据发送单元输出数据的进度，并根据电量信息和数据输出的进度，提醒充电或控制停止充电。

10.如权利要求7所述的电动车，其特征在于，还包括：搜索模块，用于为驾驶员搜索附近的充电端，并指示相应的行车指引路线。