CN108819883B - 车辆控制器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆控制器，包括：多个IO驱动芯片，第一和第二AD芯片，用于分别对激光雷达和车辆控制单元的供电电压进行转换；处理单元，用于根据按压信号产生不同的自动驾驶指令；第一CAN收发器，接收转向控制信息和/或扭矩控制信息以及控制信号；处理单元还用于，生成至少一个驱动信号；继电器驱动电路，用于将驱动信号发送给灯光系统和/或扬声器；处理单元，产生至少一个紧急制动信号；第二CAN收发器，将转向控制信息发送给EPS以控制车辆的转向；和/或，将扭矩控制信息发送给制动系统以控制车辆的速度；以及，将紧急制动信号发送给制动系统以控制车辆紧急制动。由此，提高了车辆自动驾驶时的控制精度，且该车辆控制器的使用时间被延长。

Description

车辆控制器

技术领域

本发明涉及控制技术技术领域，尤其涉及一种车辆控制器。

背景技术

目前全球汽车行业公认的两个分级制度分别是由美国高速公路安全管理局(简称NHTSA)和国际自动机工程师学会(简称SAE)提出的。其中，L4和L5级别的线控技术都可以称为完全线控技术，到了这个级别，汽车已经可以在完全不需要驾驶员介入的情况下来进行所有的驾驶操作，驾驶员也可以将注意力放在其他的方面比如工作或是休息。但两者的区别在于，L4级别的线控适用于部分场景下，通常是指在城市中或是高速公路上。而L5级别则要求线控汽车在任何场景下都可以做到完全驾驶车辆行驶。

现有技术中，车辆只有在特定的场景下才可以进行自动驾驶，比如，闭环园区内的自动驾驶。由此可以得知，现有技术中自动驾驶控制精度不高，因此，影响了车辆的安全系数，而且，车辆控制器并不能对其他元件的供电电压信号进行采样，导致其他元件的供电不正常时，车辆控制器可能还在工作，减少了车辆控制器的寿命。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种车辆控制器，以解决现有技术中的控制器控制精度不高的问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种车辆控制器，所述车辆控制器包括：

第一输入输出IO驱动芯片，用于接收自动驾驶开关被按压时产生的第一按压信号；

第二IO驱动芯片，用于接收横向控制开关被按压时产生的第二按压信号；

第三IO驱动芯片，用于接收纵向控制开关被按压时产生的第三按压信号；

第四IO驱动芯片，用于接收使能开关被按压时产生的第四按压信号；

第五IO驱动芯片，用于接收急停开关被按压时产生的第五按压信号；

第一模拟数字转换AD芯片，用于对激光雷达的第一模拟电压信号进行采样处理，得到第一数字电压信号；

第二AD芯片，用于对车辆控制单元的第二模拟电压信号进行采样处理，得到第二数字电压信号；

处理单元，其第一输入输出IO端口与所述第一IO驱动芯片相连接，其第二IO端口与所述第二IO驱动芯片相连接，其第三IO端口与所述第三IO驱动芯片相连接，其第四IO端口与所述第四IO驱动芯片相连接，用于接收第一IO驱动芯片发送的第一按压信号，并根据所述第一按压信号，进入自动驾驶选择模式，然后接收所述第二IO驱动芯片发送的第二按压信号和所述第四IO驱动芯片发送的第四按压信号，并根据所述第二按压信号和所述第四按压信号，生成第一自动驾驶指令；或者，接收所述第三IO驱动芯片发送的第三按压信号和所述第四IO驱动芯片发送的第四按压信号，并根据所述第三按压信号和所述第四按压信号，生成第二自动驾驶指令；或者，接收所述第二IO驱动芯片发送的第二按压信号、所述第三IO驱动芯片发送的第三按压信号和所述第四IO驱动芯片发送的第四按压信号，然后根据所述第二按压信号、所述第三按压信号和所述第四按压信号，生成第三自动驾驶指令；

第一控制器局域网络CAN收发器，与所述处理单元的第一通用异步收发传输端口相连接，用于接收所述处理单元发送的所述第一自动驾驶指令、所述第二自动驾驶指令和所述第三自动驾驶指令中的一个，然后将所述第一自动驾驶指令、所述第二自动驾驶指令和所述第三自动驾驶指令中的一个发送给车辆控制单元，以使所述车辆控制单元生成转向控制信息和/或扭矩控制信息；以及，接收所述车辆控制单元发送的所述转向控制信息和/或所述扭矩控制信息；以及，接收所述车辆控制单元发送的控制信号；

所述处理单元还用于，接收所述第一CAN收发器发送的所述转向控制信息和/或所述扭矩控制信息；以及，接收所述第一CAN收发器发送的所述控制信号，对所述控制信号进行处理，生成第一驱动信号和/或第二驱动信号和/或第三驱动信号；

继电器驱动电路，与所述处理单元相连接，用于接收所述处理单元发送的第一驱动信号和/或所述第二驱动信号和/或所述第三驱动信号，并将所述第一驱动信号发送给车辆的远光灯和近光灯中的一个，以控制所述远光灯或所述近光灯的开启；和/或，将所述第二驱动信号发送给车辆的左转向灯和右转向灯中的一个，以控制所述左转向灯或所述右转向灯的开启；和/或，将所述第三驱动信号发送给扬声器，以控制所述扬声器的开启；

所述处理单元，其第五IO端口与所述第五IO驱动芯片相连接，用于接收第五IO驱动芯片发送的第五按压信号，并根据所述第五按压信号，生成第一紧急制动信号；以及，其第一AD端口与所述第一AD芯片相连接，用于接收所述第一数字电压信号，并判断所述第一数字电压信号是否处于预设的第一电压区间内，当所述第一数字电压信号超出预设的第一电压区间时，生成第二紧急制动信号；以及，其第二AD端口与所述第二AD芯片相连接，用于接收所述第二数字电压信号，并判断所述第二数字电压信号是否处于预设的第二电压区间内，当所述第二数字电压信号超出预设的第二电压区间时，生成第三紧急制动信号；

第二CAN收发器，与所述处理单元的第二通用异步收发传输端口相连接，用于接收所述处理单元发送的所述转向控制信息和/或所述扭矩控制信息，并将所述转向控制信息发送给电动助力转向系统EPS，以使所述EPS根据所述转向控制信息，控制车辆的转向；和/或，将所述扭矩控制信息发送给所述制动系统，以使所述动力系统根据所述扭矩控制信息，控制车辆的速度；以及，接收所述第一紧急制动信号和/或所述第二紧急制动信号和/或所述第三紧急制动信号，并将所述第一紧急制动信号和/或所述第二紧急制动信号和/或所述第三紧急制动信号发送给制动系统，以使制动系统控制车辆紧急制动。

可选的，所述车辆控制器还包括供电模块；

所述供电模块，用于为所述第一IO驱动芯片、所述第二IO驱动芯片、所述第三IO驱动芯片、所述第四IO驱动芯片、所述第五IO驱动芯片、所述第一AD芯片、所述第二AD芯片、所述第一CAN收发器、所述处理单元、所述继电器驱动电路和所述第二CAN收发器供电。

可选的，在所述第一IO驱动芯片接收到自动驾驶开关被按压时产生的第一按压信号后，所述处理单元还用于，生成第四驱动信号。

可选的，所述车辆控制器还包括第六IO驱动芯片；

所述第六IO驱动芯片，与所述处理单元的第六IO端口相连接，用于接收所述处理单元发送的第四驱动信号，并将所述第四驱动信号发送给车辆的自动驾驶背光灯，以控制所述自动驾驶背光灯的开启。

可选的，所述第二CAN收发器还用于，接收所述EPS发送的第一故障信息；和/或，所述动力系统发送的第二故障信息；和/或，制动系统发送的第三故障信息；

所述处理单元还用于，接收所述第二CAN收发器发送的第一故障信息和/或所述第二故障信息和/或所述第三故障信息，并对所述第一故障信息和/或第二故障信息和/或第三故障信息进行处理，生成第四紧急制动信号；

所述第二CAN收发器还用于，接收所述处理单元发送的第四紧急制动信号，并将所述第四紧急制动信号发送给所述制动系统，以使制动系统控制车辆紧急制动。

可选的，所述第一CAN收发器还用于，接收所述车辆控制单元发送的第五紧急制动信号；

所述处理单元还用于，接收所述第一CAN收发器发送的所述第五紧急制动信号；

所述第二CAN收发器还用于，接收所述处理单元发送的所述第五紧急制动信号，并将所述第五紧急制动信号发送给所述制动系统，以使制动系统控制车辆紧急制动。

可选的，所述第二CAN收发器还用于，获取车辆的实际速度信息；

所述处理单元还用于，接收所述第二CAN收发器发送的所述实际速度信息；

所述第一CAN收发器还用于，接收所述处理单元发送的所述实际速度信息，并将所述实际速度信息发送给所述车辆控制单元，以使所述车辆控制单元根据所述实际速度信息，对所述扭矩控制信息和/或转向控制信息进行修正。

可选的，所述车辆控制器还包括程序调试模式BDM接口电路；

所述BDM接口电路，与所述处理单元相连接，用于接收车辆控制单元发送的在线调试信息或程序下载信息；

所述处理单元还用于，接收所述BDM接口电路发送的在线调试信息或程序下载信息，并根据所述在线调试信息，进行调试；或者，根据所述程序下载信息，进行版本更新。

可选的，所述车辆控制器还包括异步传输驱动芯片；

所述异步传输驱动芯片，与所述处理单元的第三通用异步收发传输端口相连接，用于接收所述处理单元发送的所述第一自动驾驶指令、所述第二自动驾驶指令和所述第三自动驾驶指令中的一个，然后将所述第一自动驾驶指令、所述第二自动驾驶指令和所述第三自动驾驶指令中的一个发送给工控机，以使所述工控机生成转向控制信息和/或扭矩控制信息；以及，接收所述工控机发送的所述转向控制信息和/或所述扭矩控制信息；以及，接收所述车辆控制单元发送的控制信号。

可选的，所述第一CAN收发器还用于，接收车辆控制单元发送的第六紧急制动信号；

所述处理单元还用于，接收所述第一CAN收发器发送的所述第六紧急制动信号；

所述第二CAN收发器还用于，接收所述处理单元发送的所述第六紧急制动信号，并将所述第六紧急制动信号发送给所述制动系统，以使所述制动系统根据所述第六紧急制动信号，控制车辆紧急制动。

由此，通过应用本发明提供的车辆控制器，提高了车辆自动驾驶时的控制精度，且该车辆控制器的使用时间被延长。

附图说明

图1为本发明实施例提供的车辆控制器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

下文中的第一、第二仅是进行区分，并无其他含义。

图1为本发明实施例提供的车辆控制器结构示意图。该车辆控制器的应用场景为自动驾驶车辆，该车辆控制器也可以称为底层车辆控制器(Bottom Vehicle ControlUnit，BVCU)。如图1所示，该车辆控制器包括：

第一输入输出(In/Output，IO)驱动芯片，用于接收自动驾驶开关被按压时产生的第一按压信号。

第二IO驱动芯片，用于接收横向控制开关被按压时产生的第二按压信号。

第三IO驱动芯片，用于接收纵向控制开关被按压时产生的第三按压信号。

第四IO驱动芯片，用于接收使能开关被按压时产生的第四按压信号。

第五IO驱动芯片，用于接收急停开关被按压时产生的第五按压信号。

第一模拟数字转换(Analog-to-Digital，AD)芯片，用于对激光雷达的第一模拟电压信号进行采样处理，得到第一数字电压信号。

第二AD芯片，用于对车辆控制单元的第二模拟电压信号进行采样处理，得到第二数字电压信号。

处理单元，其第一输入输出IO端口与第一IO驱动芯片相连接，其第二IO端口与第二IO驱动芯片相连接，其第三IO端口与第三IO驱动芯片相连接，其第四IO端口与第四IO驱动芯片相连接，用于接收第一IO驱动芯片发送的第一按压信号，并根据第一按压信号，进入自动驾驶选择模式，然后接收第二IO驱动芯片发送的第二按压信号和第四IO驱动芯片发送的第四按压信号，并根据第二按压信号和第四按压信号，生成第一自动驾驶指令；或者，接收第三IO驱动芯片发送的第三按压信号和第四IO驱动芯片发送的第四按压信号，并根据第三按压信号和第四按压信号，生成第二自动驾驶指令；或者，接收第二IO驱动芯片发送的第二按压信号、第三IO驱动芯片发送的第三按压信号和第四IO驱动芯片发送的第四按压信号，然后根据第二按压信号、第三按压信号和第四按压信号，生成第三自动驾驶指令。

其中，第一IO端口为IO1,第二IO端口为IO2，第三IO端口为IO3，第四IO端口为IO4。

第一控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)收发器，与处理单元的第一通用异步收发传输端口相连接，用于接收处理单元发送的第一自动驾驶指令、第二自动驾驶指令和第三自动驾驶指令中的一个，然后将第一自动驾驶指令、第二自动驾驶指令和第三自动驾驶指令中的一个发送给车辆控制单元，以使车辆控制单元生成转向控制信息和/或扭矩控制信息；以及，接收车辆控制单元发送的转向控制信息和/或扭矩控制信息；以及，接收车辆控制单元发送的控制信号。

其中，第一通用异步收发传输端口可以为通用异步收发传输器(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，UART)1。

车辆控制单元可以根据车辆的转向控制信息，生成控制车辆的转向灯的开启的控制信号和扬声器开启的控制信号，可以根据环境感知数据，生成控制车辆的远近光灯的开启的控制信号。

处理单元还用于，接收第一CAN收发器发送的转向控制信息和/或扭矩控制信息；以及，接收第一CAN收发器发送的控制信号，对控制信号进行处理，生成第一驱动信号和/或第二驱动信号和/或第三驱动信号。

继电器驱动电路，与处理单元相连接，用于接收处理单元发送的第一驱动信号和/或第二驱动信号和/或第三驱动信号，并将第一驱动信号发送给车辆的远光灯和近光灯中的一个，以控制远光灯或近光灯的开启；和/或，将第二驱动信号发送给车辆的左转向灯和右转向灯中的一个，以控制左转向灯或右转向灯的开启；和/或，将第三驱动信号发送给扬声器，以控制扬声器的开启。

其中，车辆的灯光系统包括左转向灯、右转向灯、左近光灯和右近光灯。比如，在车辆左转弯时，控制左转向灯闪烁。在夜间行车且左转弯时，控制近光灯启动，并控制左转向灯启动。

扬声器即喇叭，在陡坡道转弯时，会产生警示信号，以提醒出行的用户和路边的行人。

由此，实现了自动驾驶车辆的智能控制，提高了控制精度。

处理单元，其第五IO端口与第五IO驱动芯片相连接，用于接收第五IO驱动芯片发送的第五按压信号，并根据第五按压信号，生成第一紧急制动信号；以及，其第一AD端口与第一AD芯片相连接，用于接收第一数字电压信号，并判断第一数字电压信号是否处于预设的第一电压区间内，当第一数字电压信号超出预设的第一电压区间时，生成第二紧急制动信号；以及，其第二AD端口与第二AD芯片相连接，用于接收第二数字电压信号，并判断第二数字电压信号是否处于预设的第二电压区间内，当第二数字电压信号超出预设的第二电压区间时，生成第三紧急制动信号。

其中，第五端口为IO5，第一AD端口为AD0，第二AD端口为AD1。由此，实现了在激光雷达和车辆控制单元的供电异常时，可以及时的控制车辆紧急制动，保证了整车的安全行驶，并且，在激光雷达和车辆控制单元供电异常时，车辆控制器可以被关断，由此，延长了其的使用寿命。

具体的，当突发紧急状况，急停开关被按压，且被锁定装置锁定，第五IO驱动芯片接收到第五按压信号后，传输给处理单元，处理单元进行处理后，生成第一紧急制动信号，并通过第二CAN收发器总线发送给制动系统，以实现紧急情况时的紧急制动，由于不用经过车辆控制单元的处理，因此，提高了车辆应对紧急突发状况的处理速度。

第二CAN收发器，与处理单元的第二通用异步收发传输端口相连接，用于接收处理单元发送的转向控制信息和/或扭矩控制信息，并将转向控制信息发送给电动助力转向系统(Electric Power Steering，EPS)，以使EPS根据转向控制信息，控制车辆的转向；和/或，将扭矩控制信息发送给制动系统，以使动力系统根据扭矩控制信息，控制车辆的速度；以及，接收第一紧急制动信号和/或第二紧急制动信号和/或第三紧急制动信号，并将第一紧急制动信号和/或第二紧急制动信号和/或第三紧急制动信号发送给制动系统，以使制动系统控制车辆紧急制动。

其中，第二通用异步收发传输端口为UART2。

其中，处理单元，其自适应巡航控制电源(Adaptive Cruise Control，ACC)端口与点火系统相连接，用于接收点火系统的点火信号。

在处理单元接收到点火系统的点火信号后，接着接收自动驾驶开关被按压的第一按压信号。

具体的，控制面板上具有电源开关、自动驾驶开关、横向控制开关、纵向控制开关和使能开关。通过按压电源开关，车辆上电。上电后，车辆控制单元和BVCU进行自检，自检成功后，进入待机模式。

需要说明的是，在车辆调试阶段，车辆控制单元可以是工控机，在车辆出厂后，车辆控制单元可以是自动驾驶车辆控制单元(Automated Vehicle Control Unit，AVCU)。

通过按压控制面板上的自动驾驶开关，进入自动驾驶选择模式，接着，通过按压横向控制开关、纵向控制开关和使能开关，可以选择处于哪种自动驾驶模式。比如，当按压横向控制开关和使能开关时，处理单元接收到第二按压信号和第四按压信号，生成第一自动驾驶指令，表示转向自动驾驶模式。当按压纵向控制开关和使能开关时，处理单元接收到第三按压信号和第四按压信号，生成第二自动驾驶指令，表示速度自动驾驶模式。当按压横向控制开关和使能开关后，松开横向控制开关，又按压纵向控制开关时，处理单元接收到第二按压信号、第四按压信号和第三按压信号，表示完全自动驾驶模式。其中，使能开关的作用主要是防止横向或者纵向控制开关被误按，提高了选择驾驶模式时的安全等级。

其中，在车辆处于调试模式时，也可以通过按压AB键接收模块中的A键，起到和自动驾驶开关同样的功能。通过按压B键，起到和按压急停开关同样的功能。

下面，对车辆控制单元进行具体的描述。

第一步，车辆控制单元，用于接收出行任务信息，根据出行任务信息，向服务器发送地图调用请求信息；其中，地图调用请求信息包括：出发地和目的地；接收服务器发送的环境地图文件；根据环境地图文件，生成路径规划数据。

其中，出行任务信息可以包括出发地和目的地，或者还包括出行时间。出行任务信息可以由服务器发送给车辆控制单元，也可以由用户在显示装置上选择后，发送给车辆控制单元。

车辆控制单元可以根据出行时间和环境地图文件，进行路径规划，生成路径规划数据。路径规划数据中包括多条路径信息。

在一个示例中，多条路径信息的里程是不同的，根据里程不同，多条路径信息之间具有优先级。可以理解的是，每条路径信息上可以带有优先级标记，比如，总共有3条备选路径信息，三条备选路径信息上具有标识符，比如1，2，3，以表示3条备选路径的优先级，示例而非限定，里程可以是从1到3，优先级可以是从1到3，依次递减。

在另一个示例中，根据出行时间是否处于高峰期，规划出不同的路径。根据出行时间的时间段，多条路径信息之间可以具有优先级，比如，出行时间为上午9点钟，有3条备选路径，根据出行时间，三条备选路径具有拥堵程度标识符，按照拥堵程度的从高到低，可以用A，B和C表示3条备选路径的拥堵程度，示例而非限定，拥堵程度可以是从A到C依次递增，优先级可以是从A到C，依次递减。

第二步，车辆控制单元，用于接收用户的路径选择信息，并根据路径选择信息，确定目标路径。

具体的，车辆控制单元规划的路径规划数据，可以在显示装置上进行显示，用户可以根据需求，从多条路径信息中，确定目标路径。或者，车辆控制单元也可以根据多条路径信息的优先级，自动选择出目标路径。

第三步，车辆控制单元，用于对目标路径、车辆运行模式选择指令和环境感知数据进行处理，得到决策结果信息。

具体的，环境感知数据可以通过多种类型的传感器而获得。传感器可以是激光雷达、组合导航系统、视觉模块、毫米波雷达和超声波雷达。

示例而非限定，激光雷达的数量可以是三个，两个16线激光雷达，一个32线激光雷达，第一个16线激光雷达可以称为第一激光雷达，32线激光雷达可以称为第二激光雷达，另一个16线激光雷达可以称为第三激光雷达。两个左16线激光雷达可以设置在车辆的左右两边，32线激光雷达可以设置在车顶。两个16线激光雷达和一个32线激光雷达，每个都有其对应的感知数据，三个激光雷达测得各自得感知数据，统称为第一环境感知数据。车辆控制单元对第一环境感知数据进行处理，得到激光点云数据。由此，通过三个激光雷达共同工作，减少了激光扫描的盲区。

组合导航系统，接收GPS天线发送的第二环境感知数据。

其中，组合导航系统包括差分全球定位系统(Differential Global PositioningSystem，DGPS)芯片和惯性测量单元(Inertial measurement unit，IMU)。该DGPS芯片外接主全球定位系统(Principal Global Positioning System，PGPS)天线和从全球定位系统(Subordinate Global Positioning System，SGPS)天线，从而获取到车辆的位置信息和速度信息。惯性测量单元用于测量移动物体的角速度和加速度。因此，第二环境感知数据包括车辆的速度信息、位置信息和周围环境中移动物体的角速度和加速度。

视觉模块，视觉模块可以获取第三环境感知数据。第三环境感知数据主要用于碰撞检测。

毫米波雷达，可以获取第四环境感知数据。示例而非限定，毫米波雷达的数量可以是两个，第一毫米波雷达和第二毫米波雷达。第一毫米波雷达可以设置在车辆的前方，第二激光雷达可以设置在车辆的后方。此时，第四环境感知数据是两个毫米波雷达获得的数据的统称。

超声波雷达，可以获取第五环境感知数据。第五环境感知数据主要是障碍物距离信息。

车辆控制单元对第一至第五环境感知数据进行融合处理，得到障碍物信息。通过对目标路径和障碍物信息进行处理，得到决策结果信息。

第四步，车辆控制单元对决策结果信息进行处理，比如前方车辆距离自身10m，左侧、右侧车道50m内均有车辆，则决策结果信息为[油门0.0，转向0.0，刹车0.5]。车辆控制单元对该决策结果信息进行处理，得到原始转向控制信息和/或原始扭矩控制信息。

其中，根据车辆的自动驾驶指令的不同，可以仅得到原始转向控制信息和原始扭矩控制信息中的一种，也可以同时得到原始转向控制信息和原始扭矩控制信息。比如，在转向自动驾驶模式下，仅得到原始转向控制信息，在速度自动驾驶模式下，仅得到原始扭矩控制信息，在完全自动驾驶模式下，同时得到原始转向控制信息和原始扭矩控制信息。

第四步，车辆控制单元，用于对原始转向控制信息和/或原始扭矩控制信息进行格式的处理，得到转向控制信息和/或扭矩控制信息。

第五步，车辆控制单元将转向控制信息和/或扭矩控制信息通过第一CAN收发器发送给处理单元。

进一步的，车辆控制器还包括供电模块。

供电模块，用于为第一IO驱动芯片、第二IO驱动芯片、第三IO驱动芯片、第四IO驱动芯片、第五IO驱动芯片、第一AD芯片、第二AD芯片、第一CAN收发器、处理单元、继电器驱动电路和第二CAN收发器供电。

进一步的，在第一IO驱动芯片接收到自动驾驶开关被按压时产生的第一按压信号后，处理单元还用于，生成第四驱动信号。

进一步的，车辆控制器还包括第六IO驱动芯片；

第六IO驱动芯片，与处理单元的第六IO端口相连接，用于接收处理单元发送的第四驱动信号，并将第四驱动信号发送给车辆的自动驾驶背光灯，以控制自动驾驶背光灯的开启。

进一步的，第二CAN收发器还用于，接收EPS发送的第一故障信息；和/或，动力系统发送的第二故障信息；和/或，制动系统发送的第三故障信息；

处理单元还用于，接收第二CAN收发器发送的第一故障信息和/或第二故障信息和/或第三故障信息，并对第一故障信息和/或第二故障信息和/或第三故障信息进行处理，生成第四紧急制动信号；

第二CAN收发器还用于，接收处理单元发送的第四紧急制动信号，并将第四紧急制动信号发送给制动系统，以使制动系统控制车辆紧急制动。

具体的，故障信息包括故障码。第一故障信息包括第一故障码，第二故障信息包括第二故障码，第三故障信息包括第三故障码。车辆在运行过程中，EPS、动力系统和制动系统会主动向第二CAN收发器发送故障时的故障码，第二CAN收发器接收到其中任意一个故障码后，会传输给处理单元，处理单元根据故障码，生成第四紧急制动信号，控制车辆紧急制动。这一步骤不需要车辆控制单元的参与，处理单元就可实现故障分析处理，进一步提高了车辆应对故障时的处理速度。

进一步的，第一CAN收发器还用于，接收车辆控制单元发送的第五紧急制动信号；

处理单元还用于，接收第一CAN收发器发送的第五紧急制动信号；

第二CAN收发器还用于，接收处理单元发送的第五紧急制动信号，并将第五紧急制动信号发送给制动系统，以使制动系统控制车辆紧急制动。

具体的，车辆控制单元对第三环境感知数据进行单独的处理，此处的处理主要是碰撞检测，判定车辆是否会发生碰撞，如果会发生碰撞，则生成第六紧急制动信号，第六紧急制动信号通过第一CAN收发器总线发送给处理单元,处理单元又将第六紧急制动信号发送给第二CAN收发器，第二CAN收发器发送给制动系统，以使制动系统根据第六紧急制动信号进行紧急制动。

比如，前方15米有行人闯红灯，车辆控制单元根据车速、周围环境，进行计算，判断车辆会不会碰到行人，如果会碰到行人，则生成第六紧急制动信号，从而控制车辆紧急停车，避免了意外情况的发生，保证了安全驾驶。

进一步的，第二CAN收发器还用于，获取车辆的实际速度信息；

处理单元还用于，接收第二CAN收发器发送的实际速度信息；

第一CAN收发器还用于，接收处理单元发送的实际速度信息，并将实际速度信息发送给车辆控制单元，以使车辆控制单元根据实际速度信息，对扭矩控制信息和/或转向控制信息进行修正。

具体的，在车辆调试阶段，由第二CAN收发器从CAN总线上读取实际速度信息，并将实际速度信息发送给车辆控制单元。

之后，车辆控制单元将实际速度信息和DGPS获取的车辆的速度信息进行融合处理，生成速度融合信息，根据速度融合信息，修正转向控制信息或者扭矩控制信息或者转向控制信息和扭矩控制信息。由此，构成了反馈回路，实现了对车辆控制信息的反馈，保证了控制精度。

进一步的，车辆控制器还包括程序调试模式(Background Debugging Mode，BDM)接口电路。

BDM接口电路，与处理单元相连接，用于接收车辆控制单元发送的在线调试信息或程序下载信息。

处理单元还用于，接收BDM接口电路发送的在线调试信息或程序下载信息，并根据在线调试信息，进行调试；或者，根据程序下载信息，进行版本更新。

进一步的，车辆控制器还包括异步传输驱动芯片。

异步传输驱动芯片，与处理单元的第三通用异步收发传输端口相连接，用于接收处理单元发送的第一自动驾驶指令、第二自动驾驶指令和第三自动驾驶指令中的一个，然后将第一自动驾驶指令、第二自动驾驶指令和第三自动驾驶指令中的一个发送给工控机，以使工控机生成转向控制信息和/或扭矩控制信息；以及，接收工控机发送的转向控制信息和/或扭矩控制信息；以及，接收车辆控制单元发送的控制信号。

其中，异步传输驱动芯片可以是异步传输标准接口RS232芯片,RS232芯片主要作用是进行电平的转换。第三通用异步收发传输端口为UART0。

进一步的，第一CAN收发器还用于，接收车辆控制单元发送的第六紧急制动信号；处理单元还用于，接收第一CAN收发器发送的第六紧急制动信号；第二CAN收发器还用于，接收处理单元发送的第六紧急制动信号，并将第六紧急制动信号发送给制动系统，以使制动系统根据第六紧急制动信号，控制车辆紧急制动。

由此，在车辆调试阶段，保证了车辆的安全行驶。由于处理单元同时具备和车辆调试阶段和车辆出厂后的两种端口，因此，便于该车辆控制单元的在这两种阶段的切换。

进一步的，在某些车辆中，还可以将处理单元接收到的扭矩控制信息直接发送给油门线，以通过油门线，实现对车辆速度的控制。由此，实现了车辆控制单元对速度的多种控制方式，控制方式比较灵活。

通过应用本发明实施例提供的车辆控制器，大大提高了车辆的控制精度，且应急处理速度快，保证了车辆运行的安全系数。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种车辆控制器，其特征在于，所述车辆控制器包括：

第一IO驱动芯片，用于接收自动驾驶开关被按压时产生的第一按压信号；

第二IO驱动芯片，用于接收横向控制开关被按压时产生的第二按压信号；

第三IO驱动芯片，用于接收纵向控制开关被按压时产生的第三按压信号；

第四IO驱动芯片，用于接收使能开关被按压时产生的第四按压信号；

第五IO驱动芯片，用于接收急停开关被按压时产生的第五按压信号；

第一AD芯片，用于对激光雷达的第一模拟电压信号进行采样处理，得到第一数字电压信号；

第二AD芯片，用于对车辆控制单元的第二模拟电压信号进行采样处理，得到第二数字电压信号；

处理单元，其第一输入输出IO端口与所述第一IO驱动芯片相连接，其第二IO端口与所述第二IO驱动芯片相连接，其第三IO端口与所述第三IO驱动芯片相连接，其第四IO端口与所述第四IO驱动芯片相连接，用于接收第一IO驱动芯片发送的第一按压信号，并根据所述第一按压信号，进入自动驾驶选择模式，然后接收所述第二IO驱动芯片发送的第二按压信号和所述第四IO驱动芯片发送的第四按压信号，并根据所述第二按压信号和所述第四按压信号，生成第一自动驾驶指令；或者，接收所述第三IO驱动芯片发送的第三按压信号和所述第四IO驱动芯片发送的第四按压信号，并根据所述第三按压信号和所述第四按压信号，生成第二自动驾驶指令；或者，接收所述第二IO驱动芯片发送的第二按压信号、所述第三IO驱动芯片发送的第三按压信号和所述第四IO驱动芯片发送的第四按压信号，然后根据所述第二按压信号、所述第三按压信号和所述第四按压信号，生成第三自动驾驶指令；

第一CAN收发器，与所述处理单元的第一通用异步收发传输端口相连接，用于接收所述处理单元发送的所述第一自动驾驶指令、所述第二自动驾驶指令和所述第三自动驾驶指令中的一个，然后将所述第一自动驾驶指令、所述第二自动驾驶指令和所述第三自动驾驶指令中的一个发送给车辆控制单元，以使所述车辆控制单元生成转向控制信息和/或扭矩控制信息；以及，接收所述车辆控制单元发送的所述转向控制信息和/或所述扭矩控制信息；以及，接收所述车辆控制单元发送的控制信号；

所述处理单元还用于，接收所述第一CAN收发器发送的所述转向控制信息和/或所述扭矩控制信息；以及，接收所述第一CAN收发器发送的所述控制信号，对所述控制信号进行处理，生成第一驱动信号和/或第二驱动信号和/或第三驱动信号；

继电器驱动电路，与所述处理单元相连接，用于接收所述处理单元发送的第一驱动信号和/或所述第二驱动信号和/或所述第三驱动信号，并将所述第一驱动信号发送给车辆的远光灯和近光灯中的一个，以控制所述远光灯或所述近光灯的开启；和/或，将所述第二驱动信号发送给车辆的左转向灯和右转向灯中的一个，以控制所述左转向灯或所述右转向灯的开启；和/或，将所述第三驱动信号发送给扬声器，以控制所述扬声器的开启；

所述处理单元，其第五IO端口与所述第五IO驱动芯片相连接，用于接收第五IO驱动芯片发送的第五按压信号，并根据所述第五按压信号，生成第一紧急制动信号；以及，其第一AD端口与所述第一AD芯片相连接，用于接收所述第一数字电压信号，并判断所述第一数字电压信号是否处于预设的第一电压区间内，当所述第一数字电压信号超出预设的第一电压区间时，生成第二紧急制动信号；以及，其第二AD端口与所述第二AD芯片相连接，用于接收所述第二数字电压信号，并判断所述第二数字电压信号是否处于预设的第二电压区间内，当所述第二数字电压信号超出预设的第二电压区间时，生成第三紧急制动信号；

第二CAN收发器，与所述处理单元的第二通用异步收发传输端口相连接，用于接收所述处理单元发送的所述转向控制信息和/或所述扭矩控制信息，并将所述转向控制信息发送给EPS，以使所述EPS根据所述转向控制信息，控制车辆的转向；和/或，将所述扭矩控制信息发送给动力系统，以使所述动力系统根据所述扭矩控制信息，控制车辆的速度；以及，接收所述第一紧急制动信号和/或所述第二紧急制动信号和/或所述第三紧急制动信号，并将所述第一紧急制动信号和/或所述第二紧急制动信号和/或所述第三紧急制动信号发送给制动系统，以使所述制动系统控制车辆紧急制动。

2.根据权利要求1所述的车辆控制器，其特征在于，所述车辆控制器还包括供电模块；

所述供电模块，用于为所述第一IO驱动芯片、所述第二IO驱动芯片、所述第三IO驱动芯片、所述第四IO驱动芯片、所述第五IO驱动芯片、所述第一AD芯片、所述第二AD芯片、所述第一CAN收发器、所述处理单元、所述继电器驱动电路和所述第二CAN收发器供电。

3.根据权利要求1所述的车辆控制器，其特征在于，在所述第一IO驱动芯片接收到自动驾驶开关被按压时产生的第一按压信号后，所述处理单元还用于，生成第四驱动信号。

4.根据权利要求3所述的车辆控制器，其特征在于，所述车辆控制器还包括第六IO驱动芯片；

所述第六IO驱动芯片，与所述处理单元的第六IO端口相连接，用于接收所述处理单元发送的第四驱动信号，并将所述第四驱动信号发送给车辆的自动驾驶背光灯，以控制所述自动驾驶背光灯的开启。

5.根据权利要求1所述的车辆控制器，其特征在于，所述第二CAN收发器还用于，接收所述EPS发送的第一故障信息；和/或，所述动力系统发送的第二故障信息；和/或，制动系统发送的第三故障信息；

所述处理单元还用于，接收所述第二CAN收发器发送的第一故障信息和/或所述第二故障信息和/或所述第三故障信息，并对所述第一故障信息和/或第二故障信息和/或第三故障信息进行处理，生成第四紧急制动信号；

所述第二CAN收发器还用于，接收所述处理单元发送的第四紧急制动信号，并将所述第四紧急制动信号发送给所述制动系统，以使制动系统控制车辆紧急制动。

6.根据权利要求1所述的车辆控制器，其特征在于，所述第一CAN收发器还用于，接收所述车辆控制单元发送的第五紧急制动信号；

所述处理单元还用于，接收所述第一CAN收发器发送的所述第五紧急制动信号；

所述第二CAN收发器还用于，接收所述处理单元发送的所述第五紧急制动信号，并将所述第五紧急制动信号发送给所述制动系统，以使制动系统控制车辆紧急制动。

7.根据权利要求1所述的车辆控制器，其特征在于，所述第二CAN收发器还用于，获取车辆的实际速度信息；

所述处理单元还用于，接收所述第二CAN收发器发送的所述实际速度信息；

所述第一CAN收发器还用于，接收所述处理单元发送的所述实际速度信息，并将所述实际速度信息发送给所述车辆控制单元，以使所述车辆控制单元根据所述实际速度信息，对所述扭矩控制信息和/或转向控制信息进行修正。

8.根据权利要求1所述的车辆控制器，其特征在于，所述车辆控制器还包括BDM接口电路；

所述BDM接口电路，与所述处理单元相连接，用于接收车辆控制单元发送的在线调试信息或程序下载信息；

所述处理单元还用于，接收所述BDM接口电路发送的在线调试信息或程序下载信息，并根据所述在线调试信息，进行调试；或者，根据所述程序下载信息，进行版本更新。

9.根据权利要求1所述的车辆控制器，其特征在于，所述车辆控制器还包括异步传输驱动芯片；

所述异步传输驱动芯片，与所述处理单元的第三通用异步收发传输端口相连接，用于接收所述处理单元发送的所述第一自动驾驶指令、所述第二自动驾驶指令和所述第三自动驾驶指令中的一个，然后将所述第一自动驾驶指令、所述第二自动驾驶指令和所述第三自动驾驶指令中的一个发送给工控机，以使所述工控机生成转向控制信息和/或扭矩控制信息；以及，接收所述工控机发送的所述转向控制信息和/或所述扭矩控制信息；以及，接收所述车辆控制单元发送的控制信号。

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