CN107894768A - 一种汽车自动驾驶系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明本发明涉及汽车控制技术领域，具体地说是一种汽车自动驾驶系统及方法。该汽车自动驾驶系统包括车载控制终端、多个数据采集和传输装置、云端数据库和中央控制器；其中所述车载控制终端设置于汽车上，所述数据采集和传输装置设置于道路两侧，所述云端数据库和中央控制器分别与所述数据采集和传输装置连接。该汽车自动驾驶系统不需要在汽车上安装各种探测装置,以及车载电脑,只需要一次性在道路两侧布置数据采集和传输装置，极大的降低了汽车的成本，同时也节约了汽车的内部空间；使用统一的中央控制器进行自动驾驶调度，驾驶考虑所有的车辆运行状况以及天气情况，比车载的单一信息更全面，也能体现出更高的智能性。

Description

一种汽车自动驾驶系统及方法
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，具体地说是一种汽车自动驾驶系统及方法。
背景技术
随着物联网的普及，电脑计算能力的发展，人工智能(AI)技术的成熟，以及高清摄像头，GPS等技术的成熟，汽车自动驾驶技术渐渐的有了大量的技术基数。
在这些技术基数上，越来越多的公司开始布局汽车自动驾驶技术。包括传统的车企比如沃尔沃，奥迪，以及互联网巨头如Google等公司，均看到了自动驾驶技术未来巨大的市场空间。这些公司纷纷投入了大量的资源和人力，进行自动驾驶技术的研发。
谷歌在2010年10月11日工程人员研发出一款无人驾驶的汽车，并已经在加州的道路上成功试验行驶。2015年5月，谷歌在官方博客上宣布将于2015年夏天在加利福尼亚州山景城的公路上测试其自动驾驶汽车。
谷歌当前研发的自动驾驶系统主要由以下几部分组成：
1)探测装置：包括摄像机,雷达,激光测距等装置；
2)主控电脑：对探测装置的数据进行处理,转化为驾驶操作；
3)GPS和地图：包括位置信息，和地图等信息。
虽然当前的设计方案已经取得了初步的成效,但是有如下的显著缺点：
1)车辆需要加装大量的传感器，成本上升；
2)车载电脑的运算能力有限，一方面成本增加，另一方面即使很强的电脑也很难有很好的AI表现；
3)车辆只知道当前自身的情况，对其他车辆的运行情况一无所知，数据的缺乏导致无法表现出很强的AI。
发明内容
本发明提供了一种汽车自动驾驶系统及方法，用以降低自动驾驶汽车的成本，提高自动驾驶汽车的智能性。
第一方面，本发明提供了一种汽车自动驾驶系统，其特征在于，包括车载控制终端、多个数据采集和传输装置、云端数据库和中央控制器；
其中，所述车载控制终端设置于汽车上，包括：
第一发送模块，用于发送自动驾驶请求信息；
第一接收模块，用于接收自动驾驶控制指令；
第一控制模块，用于基于所述自动驾驶控制指令控制所述汽车行驶；
所述数据采集和传输装置设置于道路两侧，包括：
第二接收模块，用于接收所述自动驾驶请求信息；
第二发送模块，用于发送所述自动驾驶请求信息至所述云端数据库；
第三接收模块，用于接收所述中央控制器发送的数据采集指令；
数据采集模块，用于基于所述数据采集指令采集道路信息；
第三发送模块，用于将所述道路信息发送至所述云端数据库；
第四接收模块，用于接收所述中央控制器发送的自动驾驶控制指令；
第四发送模块，用于将所述自动驾驶控制指令发送给所述车载控制终端；
所述云端数据库与所述数据采集和传输装置连接，用于接收并存储所述请求信息和所述道路信息；
所述中央控制器分别与所述云端数据库和所述数据采集和传输装置连接，包括：
第一分析模块，用于分析所述自动驾驶请求信息，生成所述数据采集指令；
第五发送模块，用于将所述数据采集指令发送给相应的多个所述数据采集和传输装置；
第二分析模块，用于分析所述道路信息，生成所述自动驾驶控制指令；
第六发送模块，用于将所述自动驾驶控制指令发送至与所述车载终端连接的所述数据采集和传输装置。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实施方式中，所述自动驾驶请求信息具体包括自动驾驶请求控制指令和行程信息，所述行程信息至少包括目的地。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，在第一方面的第二种可能的实施方式中，所述第一分析模块具体用于：分析所述行程信息，确定到达所述目的地的路线，生成所述数据采集指令；
所述第五发送模块具体用于：将所述数据采集指令发送给所述路线上相应的多个所述数据采集和传输装置。
结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实施方式中，所述数据采集模块具体包括：
道路数据采集模块，用于采集道路上的路况数据；
天气数据采集模块，用于采集所述道路当前的天气数据。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，在第一方面的第四种可能的实施方式中，所述第二分析模块具体用于：
分析路况数据并结合所述天气数据，生成自动驾驶控制指令。
第二方面，本发明提供了一种汽车自动驾驶方法，包括以下步骤：
步骤一：设置于汽车上的车载控制终端发送自动驾驶请求信息给与其无线通讯连接的设置于道路两侧的一个数据采集和传输装置；
步骤二：所述数据采集和传输装置将所述自动驾驶请求信息传输至与其连接的云端数据库；
步骤三：与所述云端数据库连接的中央控制器分析所述自动驾驶请求信息，生成数据采集指令并将其传输至与所述中央控制器连接的相应的多个所述数据采集和传输装置；
步骤四：多个所述数据采集和传输装置基于所述数据采集指令采集道路信息并传输至所述云端数据库；
步骤五：所述中央控制器分析所述道路信息，生成自动驾驶控制指令，并将所述自动驾驶控制指令传输至与所述车载控制终端无线连接的所述数据采集和传输装置；
步骤六：所述数据采集和传输装置将所述自动驾驶控制指令传输至所述车载控制终端；
步骤七：所述车载控制终端基于所述自动驾驶控制指令控制所述汽车行驶。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实施方式中，步骤一中的所述自动驾驶请求信息具体包括自动驾驶请求控制指令和行程信息，所述行程信息至少包括目的地。
结合第二方面的第一种可能的实施方式，在第二方面的第二种可能的实施方式中，步骤三中的所述分析所述自动驾驶请求信息，生成数据采集指令并将其传输至与所述中央控制器连接的相应的多个所述数据采集和传输装置具体为：
分析所述行程信息，确定到达所述目的地的路线，生成数据采集指令，并将所述数据采集指令传输至所述路线上的相应的多个所述数据采集和传输装置。
结合第二方面，在第二方面的第三种可能的实施方式中，步骤四中的所述道路信息具体包括道路上的路况数据以及所述道路当前的天气数据。
结合第二方面的第三种可能的实施方式，在第二方面的第四种可能的实施方式中，步骤五中所述中央控制器分析所述道路信息，生成自动驾驶控制指令具体为：
分析所述路况数据并结合所述天气数据生成自动驾驶控制指令。
与现有技术相比，本发明提供的一种或多种技术方案具有如下技术效果或优点：
1、不需要在汽车上安装各种探测装置,以及车载电脑,只需要一次性在道路两侧布置数据采集和传输装置，极大的降低了汽车的成本，同时也节约了汽车的内部空间。
2、使用统一的中央控制器进行自动驾驶调度，驾驶考虑所有的车辆运行状况，以及天气情况，比车载的单一信息更全面，同时也能体现出更高的智能性。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的一种汽车自动驾驶系统的结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的一种汽车自动驾驶方法的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，本文中“第一”“第二”仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。
请参考图1，本发明实施例提供了一种汽车自动驾驶系统，其特征在于，包括车载控制终端1、多个数据采集和传输装置2、云端数据库3和中央控制器4。
其中，车载控制终端1设置于汽车上，包括：
第一发送模块11，用于发送自动驾驶请求信息；
第一接收模块12，用于接收自动驾驶控制指令；
控制模块13，用于基于所述自动驾驶控制指令控制所述汽车行驶。
数据采集和传输装置2设置于道路两侧，包括：
第二接收模块21，用于接收所述自动驾驶请求信息；
第二发送模块22，用于发送所述自动驾驶请求信息至所述云端数据库；
第三接收模块23，用于接收所述中央控制器发送的数据采集指令；
数据采集模块24，用于基于所述数据采集指令采集道路信息；
第三发送模块25，用于将所述道路信息发送至所述云端数据库；
第四接收模块26，用于接收所述中央控制器发送的自动驾驶控制指令；
第四发送模块27，用于将所述自动驾驶控制指令发送给所述车载控制终端。
云端数据库3与数据采集和传输装置2连接，用于接收并存储所述请求信息和所述道路信息。
中央控制器4分别与云端数据库3和数据采集和传输装置2连接，包括：
第一分析模块41，用于分析所述自动驾驶请求信息，生成所述数据采集指令；
第五发送模块42，用于将所述数据采集指令发送给相应的多个数据采集和传输装置2；
第二分析模块43，用于分析所述道路信息，生成所述自动驾驶控制指令；
第六发送模块44，用于将所述自动驾驶控制指令发送至与所述车载终端连接的数据采集和传输装置2。
在具体的实施过程中，车主在请求自动驾驶时，肯定已经确定了目的地，比如去公司、回家或者去某一景点等，因此，车主在发送的自动驾驶请求信息具体包括自动驾驶请求控制指令和车主的行程信息，该行程信息可以包括目的地，还可以包括途经地，也可以包括指定的行程路线，在此不做限制，但是，该行程信息至少得包括目的地这一信息。
进一步的，当该自动驾驶请求信息经过数据采集和传输装置2传输至云端数据库3后，中央处理器4中的第一分析模块41对所述行程信息进行分析，当该行程信息中只有目的地时，第一分析模块41会根据该目的地确定几条路线，并生成数据采集指令，然后将该数据采集指令发送至这几条路线上相应的数据采集和传输装置2；当该行程信息中有目的地和途径地时，第一分析模块41会根据该目的地和该途经地确定几条路线，并生成数据采集指令，然后将该数据采集指令发送至这几条路线上相应的数据采集和传输装置2；当该行程信息中已经确定了路线时，第一分析模块41则直接生成数据采集指令，然后将该数据采集指令发送这条路线上相应的数据采集和传输装置2。当然，如果行程信息中还有更多的信息，第一分析模块41会根据该行程信息综合考虑，从而确定行车路线，然后生成数据采集指令并发送至这些行车路线上相应的数据采集和传输装置2。
在具体的实施过程中，数据采集和传输装置2中的数据采集模块24具体包括：
道路数据采集模块，用于采集道路上的路况数据；
天气数据采集模块，用于采集所述道路当前的天气数据。
其中，所述道路数据采集模块可以是普通摄像头，也可以是红外摄像头，还可以是其他的采集装置，在此不做限定。采集的所述路况数据包括道路宽窄、危险障碍物、车辆信息、行车速度以及人流信息，当然，还可以包括其他更多的信息。所述天气数据采集模块可以是一个小型的气象数据采集站，也可以是其他的采集气象信息的装置，在此也不做限定。
进一步的，当数据采集和传输装置2将采集的所述路况数据和所述天气数据发送至云端数据库3后，第二分析模块43具体用于：分析所述路况数据并结合所述天气数据，生成自动驾驶控制指令。
在具体的实施过程中，第二分析模块43除了分析所述路况数据以及所述天气数据之外，还可以结合同一段路线上的同是自动驾驶汽车的其他汽车的运行情况，综合确定该汽车的行驶路线，从而生成自动驾驶控制指令。
在具体的实施过程中，生成了自动驾驶控制指令后，第六发送模块44将该自动驾驶控制指令传输给至与所述车载终端连接的数据采集和传输装置2。由于汽车是不断在行驶的，当汽车从第一个数据采集和传输装置2的覆盖范围跨越到第二个数据采集和传输装置2的覆盖范围时，第六发送模块44则自动将该自动驾驶控制指令发送给第二个数据采集和传输装置2。
基于上述的汽车自动驾驶系统，本发明实施例还提供了一种汽车自动驾驶方法，如图2所示，该方法包括以下步骤：
步骤S1：设置于汽车上的车载控制终端发送自动驾驶请求信息给与其无线通讯连接的设置于道路两侧的一个数据采集和传输装置。
在具体的实施过程中，所述自动驾驶请求信息具体包括自动驾驶请求控制指令和行程信息，该行程信息可以包括目的地，还可以包括途经地，也可以包括指定的行程路线，在此不做限制，但是，该行程信息至少得包括目的地这一信息。
完成步骤S1后，执行步骤S2：所述数据采集和传输装置将所述自动驾驶请求信息传输至与其连接的云端数据库。
完成步骤S2后，执行步骤S3：与所述云端数据库连接的中央控制器分析所述自动驾驶请求信息，生成数据采集指令并将其传输至与所述中央控制器连接的相应的多个所述数据采集和传输装置。
在具体的实施过程中，当所述自动驾驶请求信息中的行程信息只包括目的地时，所述中央控制器则根据该目的地确定几条路线，并生成数据采集指令，然后将该数据采集指令发送至这几条路线上相应的所述数据采集和传输装置；当该行程信息中有目的地和途径地时，所述中央控制器则会根据该目的地和该途经地确定几条路线，并生成数据采集指令，然后将该数据采集指令发送至这几条路线上相应的所述数据采集和传输装置；当该行程信息中已经确定了路线时，所述中央控制器则直接生成数据采集指令，然后将该数据采集指令发送这条路线上相应的所述数据采集和传输装置。当然，如果行程信息中还有更多的信息，所述中央控制器则会根据该行程信息综合考虑，从而确定行车路线，然后生成数据采集指令并发送至这些行车路线上相应的所述数据采集和传输装置。
完成步骤S3后，执行步骤S4：多个所述数据采集和传输装置基于所述数据采集指令采集道路信息并传输至所述云端数据库。
在具体的实施过程中，所述道路信息具体包括道路上的车流量数据、人流量数据以及所述道路当前的天气数据。
完成步骤S4后，执行步骤S5：所述中央控制器分析所述道路信息，生成自动驾驶控制指令，并将所述自动驾驶控制指令传输至与所述车载控制终端无线连接的所述数据采集和传输装置。
在具体的实施过程中，所述中央控制器通过分析所述车流量数据、所述人流量数据以及结合所述天气数据，生成自动驾驶控制指令。
当然，除了分析所述车流量数据、所述人流量数据以及所述天气数据外，所述中央控制器还可以结合同一段路线上的同是自动驾驶汽车的其他汽车的运行情况，综合确定该汽车的行驶路线，从而生成自动驾驶控制指令。
完成步骤S5后，执行步骤S6：所述数据采集和传输装置将所述自动驾驶控制指令传输至所述车载控制终端。
完成步骤S6后，执行步骤S7：所述车载控制终端基于所述自动驾驶控制指令控制所述汽车行驶。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种汽车自动驾驶系统，其特征在于，包括车载控制终端、多个数据采集和传输装置、云端数据库和中央控制器；
其中，所述车载控制终端设置于汽车上，包括：
第一发送模块，用于发送自动驾驶请求信息；
第一接收模块，用于接收自动驾驶控制指令；
控制模块，用于基于所述自动驾驶控制指令控制所述汽车行驶；
所述数据采集和传输装置设置于道路两侧，包括：
第二接收模块，用于接收所述自动驾驶请求信息；
第二发送模块，用于发送所述自动驾驶请求信息至所述云端数据库；
第三接收模块，用于接收所述中央控制器发送的数据采集指令；
数据采集模块，用于基于所述数据采集指令采集道路信息；
第三发送模块，用于将所述道路信息发送至所述云端数据库；
第四接收模块，用于接收所述中央控制器发送的自动驾驶控制指令；
第四发送模块，用于将所述自动驾驶控制指令发送给所述车载控制终端；
所述云端数据库与所述数据采集和传输装置连接，用于接收并存储所述请求信息和所述道路信息；
所述中央控制器分别与所述云端数据库和所述数据采集和传输装置连接，包括：
第一分析模块，用于分析所述自动驾驶请求信息，生成所述数据采集指令；
第五发送模块，用于将所述数据采集指令发送给相应的多个所述数据采集和传输装置；
第二分析模块，用于分析所述道路信息，生成所述自动驾驶控制指令；
第六发送模块，用于将所述自动驾驶控制指令发送至与所述车载终端连接的所述数据采集和传输装置。
2.根据权利要求1所述的汽车自动驾驶系统，其特征在于，所述自动驾驶请求信息具体包括自动驾驶请求控制指令和行程信息，所述行程信息至少包括目的地。
3.根据权利要求2所述的汽车自动驾驶系统，其特征在于，所述第一分析模块具体用于：分析所述行程信息，确定到达所述目的地的路线，生成所述数据采集指令；
所述第五发送模块具体用于：将所述数据采集指令发送给所述路线上相应的多个所述数据采集和传输装置。
4.根据权利要求1所述的汽车自动驾驶系统，其特征在于，所述数据采集模块具体包括：
道路数据采集模块，用于采集道路上的路况数据；
天气数据采集模块，用于采集所述道路当前的天气数据。
5.根据权利要求4所述的汽车自动驾驶系统，其特征在于，所述第二分析模块具体用于：分析所述路况数据并结合所述天气数据，生成自动驾驶控制指令。
6.一种汽车自动驾驶方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：设置于汽车上的车载控制终端发送自动驾驶请求信息给与其无线通讯连接的设置于道路两侧的数据采集和传输装置；
步骤二：所述数据采集和传输装置将所述自动驾驶请求信息传输至与其连接的云端数据库；
步骤三：与所述云端数据库连接的中央控制器分析所述自动驾驶请求信息，生成数据采集指令并将其传输至与所述中央控制器连接的相应的多个所述数据采集和传输装置；
步骤四：多个所述数据采集和传输装置基于所述数据采集指令采集道路信息并传输至所述云端数据库；
步骤五：所述中央控制器分析所述道路信息，生成自动驾驶控制指令，并将所述自动驾驶控制指令传输至与所述车载控制终端无线连接的所述数据采集和传输装置；
步骤六：所述数据采集和传输装置将所述自动驾驶控制指令传输至所述车载控制终端；
步骤七：所述车载控制终端基于所述自动驾驶控制指令控制所述汽车行驶。
7.根据权利要求6所述的汽车自动驾驶方法，其特征在于，步骤一中的所述自动驾驶请求信息具体包括自动驾驶请求控制指令和行程信息，所述行程信息至少包括目的地。
8.根据权利要求7所述的汽车自动驾驶方法，其特征在于，步骤三中的所述分析所述自动驾驶请求信息，生成数据采集指令并将其传输至与所述中央控制器连接的相应的多个所述数据采集和传输装置具体为：
分析所述行程信息，确定到达所述目的地的路线，生成数据采集指令，并将所述数据采集指令传输至所述路线上的相应的多个所述数据采集和传输装置。
9.根据权利要求6所述的汽车自动驾驶方法，其特征在于，步骤四中的所述道路信息具体包括道路上的路况数据以及所述道路当前的天气数据。
10.根据权利要求9所述的汽车自动驾驶方法，其特征在于，步骤五中所述中央控制器分析所述道路信息，生成自动驾驶控制指令具体为：
分析所述路况数据并结合所述天气数据生成自动驾驶控制指令。
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