CN108958237A - 用于无人驾驶的移动终端、车辆及无人驾驶系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于无人驾驶的移动终端、车辆及无人驾驶系统，属于自动驾驶技术领域。系统包括移动终端和车辆，移动终端配置控制单元，车辆包括控制器，控制单元用于获取无人驾驶指令，无人驾驶指令包括目的地信息；获得车辆的当前位置，基于车辆的当前位置和目的地信息，规划车辆的全局路径；获取车辆的周围环境信息，获取车辆航向信息，基于车辆的周围环境信息、车辆的当前位置信息和车辆的航向信息，获得车辆在全局路径上的局部行进路线；基于局部行进路线生成车辆的行驶命令；将车辆的行驶命令发送给车辆；控制器用于接收移动终端的行驶命令，通过制动单元、转向单元和油门单元控制车辆按照行驶命令行驶，直至车辆到达目的地。

Description

用于无人驾驶的移动终端、车辆及无人驾驶系统

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，特别涉及一种用于无人驾驶的移动终端、车辆及无人驾驶系统。

背景技术

现有的无人驾驶系统一般包括大量车载传感器(例如摄像模块和雷达模块)、以及控制模块。车载传感器用于感知道路环境，控制模块用于根据车载传感器感知的道路环境自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标。

现有的无人驾驶系统配置大量车载传感器，车载传感器的费用高昂，增加了汽车制造成本。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于无人驾驶的移动终端、车辆及无人驾驶系统，能够解决现有的无人驾驶系统配置大量车载传感器，车载传感器的费用高昂，增加了汽车制造成本的问题。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种无人驾驶系统，所述系统包括移动终端和车辆，所述移动终端配置控制单元、摄像头、定位模块、及航向陀螺仪，所述车辆包括控制器、制动单元、转向单元、油门单元和电源供给单元，

所述控制单元用于，获取无人驾驶指令，所述无人驾驶指令包括目的地信息；通过所述定位模块获得车辆的当前位置，基于所述车辆的当前位置和所述目的地信息，规划车辆的全局路径，所述全局路径包括车辆从当前位置行驶至目的地所经过的道路路线；通过所述摄像头获取车辆的周围环境信息，通过所述航向陀螺仪获取车辆航向信息，基于所述车辆的周围环境信息、所述车辆的当前位置信息和所述车辆的航向信息，获得所述车辆在所述全局路径上的局部行进路线；基于所述局部行进路线生成所述车辆的行驶命令，所述行驶命令包括所述车辆的速度、或所述方向盘的角度和角速度信息；将所述车辆的行驶命令发送给所述车辆；

所述控制器用于，接收所述移动终端的行驶命令，通过所述制动单元、所述转向单元和所述油门单元控制所述车辆按照所述行驶命令行驶，直至所述车辆到达目的地。

可选地，所述控制单元用于，向所述车辆发送第一认证信息，所述第一认证信息包含所述移动终端的标识；

所述控制器用于，接收所述移动终端发送的第一认证信息，在预先建立的移动终端的标识与车辆的标识的对应关系中检测所述移动终端的标识，当检测到所述移动终端的标识时，向所述移动终端发送第二认证信息，所述第二认证信息包括车辆的标识；

所述控制单元用于，接收所述车辆发送的第二认证信息，在预先建立的移动终端的标识与车辆的标识的对应关系中检测所述车辆的标识，当检测到所述车辆的标识时，获取所述无人驾驶指令。

可选地，所述控制单元用于，在获取所述无人驾驶指令之后，向所述车辆发送控制请求；

所述控制器用于，接收所述控制请求；对所述车辆的状况进行检测，当所述车辆的状况符合无人驾驶要求时，向所述移动终端发送允许控制指令；

所述控制单元用于，接收所述车辆发送的允许控制指令，通过所述摄像头获取所述车辆的周围环境信息，通过所述航向陀螺仪获取所述车辆航向信息。

可选地，所述控制单元用于，

基于所述车辆的当前周围环境信息，确定所述车辆的局部行驶策略，所述局部行驶策略包括转向避让、跟车、转向超车、减速刹车或保持车辆在车道内匀速行驶；

以所述车辆的当前位置信息为起点，以所述车辆航向信息为起始航向，模拟车辆按照所述局部行驶策略在所述全局路径上行驶，得到所述局部行进路线。

可选地，所述车辆还包括备份控制器和报警显示单元，所述备份控制器用于，

检测所述车辆的故障，当检测到故障时，通过所述报警显示单元显示检测到的故障并进行报警提示。

可选地，所述备份控制器用于，

当检测到的故障为指定故障时，控制所述车辆自动行驶至安全区域，所述指定故障包括所述控制器出现故障。

可选地，所述控制器用于，

判断接收的行驶命令是否合法；

当接收的行驶命令不合法时，通过所述备份控制器控制所述车辆自动行驶至安全区域。

可选地，所述控制单元用于，向所述车辆发送控制结束请求；

所述控制器用于，接收所述控制结束请求，通过所述备份控制器控制所述车辆自动行驶至安全区域。

第二方面，提供了一种用于无人驾驶的移动终端，所述移动终端配置控制单元、摄像头、定位模块、及航向陀螺仪，所述控制单元用于：

获取无人驾驶指令，所述无人驾驶指令包括目的地信息；

通过所述定位模块获得车辆的当前位置，基于所述车辆的当前位置和所述目的地信息，规划车辆的全局路径，所述全局路径包括车辆从当前位置行驶至目的地所经过的道路路线；

通过所述摄像头获取车辆的周围环境信息，通过所述航向陀螺仪获取车辆航向信息，基于所述车辆的周围环境信息、所述车辆的当前位置信息和所述车辆的航向信息，获得所述车辆在所述全局路径上的局部行进路线；

基于所述局部行进路线生成所述车辆的行驶命令，所述行驶命令包括所述车辆的速度、或所述方向盘的角度和角速度信息；

将所述车辆的行驶命令发送给所述车辆，以使所述车辆按照所述行驶命令行驶，直至所述车辆到达所述目的地。

第三方面，提供了一种用于无人驾驶的车辆，所述车辆包括控制器、制动单元、转向单元、油门单元和电源供给单元，所述控制器用于，

接收移动终端的行驶命令，所述行驶命令包括车辆的速度、或方向盘的角度和角速度信息；

通过所述制动单元、所述转向单元和所述油门单元控制所述车辆按照所述行驶命令行驶，直至所述车辆到达目的地；

其中，所述行驶命令是所述移动终端获取无人驾驶指令后，获得所述车辆的当前位置，所述无人驾驶指令包括目的地信息，基于所述车辆的当前位置和所述目的地信息规划所述车辆的全局路径，获取所述车辆的周围环境信息和车辆航向信息，基于所述车辆的周围环境信息、所述车辆的当前位置信息和所述车辆航向信息，获取所述车辆在所述全局路径上的局部行进路线，基于所述局部行进路线所生成的行驶命令。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过移动终端获取无人驾驶指令后，移动终端利用自身配置的摄像头、定位模块、和航向陀螺仪，规划车辆的全局路径、局部行进路线，从而获得车辆能够识别的行驶命令并发送给车辆，以使车辆按照该行驶命令行驶直至车辆到达目的地，这样，车辆仅采用移动终端就能实现无人驾驶，由于配置有摄像头、定位模块、和航向陀螺仪的移动终端应用非常广泛，制造和购买都非常便利，且价格相比于车载传感器的价格低廉许多，因此，相比于通过车载传感器实现的高成本的无人驾驶方案，这种通过移动终端实现无人驾驶的方案，能够节省汽车制造成本，能够提升无人驾驶的市场占有率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种用于无人驾驶的移动终端的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种用于无人驾驶的车辆的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种无人驾驶系统的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的移动终端在车辆上的安装位置的示意图；

图5是本发明实施例提供的一种无人驾驶系统的工作流程图；

图6是本发明实施例提供的又一种用于无人驾驶的移动终端的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的又一种用于无人驾驶的车辆的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例中，如图1所示，移动终端至少配置控制单元10、摄像头11、定位模块12和航向陀螺仪13。移动终端可以是智能手机，也可以是平板电脑。定位模块12可以是全球定位系统(Global Positioning System，简称GPS)，也可以是北斗卫星导航系统。

在本发明实施例中，如图2所示，车辆包括控制器21、制动单元22、转向单元23、油门单元24和电源供给单元25。控制器21分别与制动单元22、转向单元23、油门单元24和电源供给单元25电连接。电源供给单元25分别与制动单元22、转向单元23、油门单元24电连接。制动单元22用于控制车辆的制动；转向单元23包括方向盘和转角传感器，转向单元23用于控制车辆的转向；油门单元24包括车速传感器，用于控制车辆的行驶速度；电源供给单元25用于提供电源。

图1示出了本发明实施例提供的一种用于无人驾驶的移动终端。参见图1，控制单元10用于，获取无人驾驶指令，无人驾驶指令包括目的地信息；通过定位模块12获得车辆的当前位置，基于车辆的当前位置和目的地信息，规划车辆的全局路径，全局路径包括车辆从当前位置行驶至目的地所经过的道路路线；通过摄像头11获取车辆的周围环境信息，通过航向陀螺仪13获取车辆航向信息，周围环境信息包括道路信息和障碍物信息；基于车辆的周围环境信息、车辆的当前位置信息和车辆航向信息，获得车辆在全局路径上的局部行进路线；基于行进局部路线获得车辆的行驶命令，行驶命令包括车辆的速度、或方向盘的角度和角速度信息；将车辆的行驶命令发送给车辆，以使车辆按照行驶命令行驶，直至车辆到达目的地。

移动终端还可以包括第一通信接口15，移动终端通过第一通信接口15和其他设备之间进行有线通信，第一通信接口15可以是通用串行总线(Universal Serial Bus，简称USB)接口。移动终端可以通过第一通信接口15与车辆进行通信。

移动终端还可以包括高精地图模块14，高精地图模块14可以提供高精地图，移动终端在规划全局路径时可以高精地图为参考。高精地图是高精度的导航电子地图，除了具有精度较高的基本道路信息和建筑物信息之外，还具有准确的道路形状，并且每个车道的坡度、曲率、航向、侧倾等的数据也都含有。与导航电子地图不同的是，高精地图是提供给计算机使用。

本发明实施例通过移动终端获取无人驾驶指令后，移动终端利用自身配置的摄像头、全球定位系统定位模块、和航向陀螺仪，规划车辆的全局路径、局部行进路线，从而获得车辆能够识别的行驶命令并发送给车辆，以使车辆按照该行驶命令行驶直至车辆到达目的地，这样，车辆仅采用移动终端就能实现无人驾驶，由于配置有摄像头、定位模块、和航向陀螺仪的移动终端应用非常广泛，制造和购买都非常便利，且价格相比于车载传感器的价格低廉许多，因此，相比于通过车载传感器实现的高成本的无人驾驶方案，这种通过移动终端实现无人驾驶的方案，能够节省汽车制造成本，能够提升无人驾驶的市场占有率。

图2示出了本发明实施例提供的一种用于无人驾驶的车辆，参见图2，控制器21用于，接收移动终端的行驶命令，行驶命令包括车辆的速度、或方向盘的角度和角速度信息；通过制动单元22、转向单元23和油门单元24控制车辆按照行驶命令行驶，直至车辆到达目的地。其中，行驶命令是移动终端获取无人驾驶指令后，获得车辆的当前位置，无人驾驶指令包括目的地信息，基于车辆的当前位置和目的地信息规划车辆的全局路径，获取车辆的周围环境信息和车辆航向信息，基于车辆的周围环境信息、车辆的当前位置信息和车辆航向信息，获取车辆在全局路径上的局部行进路线，基于局部行进路线所获得的行驶命令。

该车辆还可以包括第二通信接口26，车辆通过第二通信接口26与其他设备之间进行有线通信，第二通信接口26可以是USB接口。车辆可以通过第二通信接口26与移动终端进行通信。

本发明实施例通过移动终端获取无人驾驶指令后，移动终端利用自身配置的摄像头、全球定位系统定位模块、和航向陀螺仪，规划车辆的全局路径、局部行进路线，从而获得车辆能够识别的行驶命令并发送给车辆，以使车辆按照该行驶命令行驶直至车辆到达目的地，这样，车辆仅采用移动终端就能实现无人驾驶，由于配置有摄像头、定位模块、和航向陀螺仪的移动终端应用非常广泛，制造和购买都非常便利，且价格相比于车载传感器的价格低廉许多，因此，相比于通过车载传感器实现的高成本的无人驾驶方案，这种通过移动终端实现无人驾驶的方案，能够节省汽车制造成本，能够提升无人驾驶的市场占有率。

图3示出了本发明实施例提供的一种无人驾驶系统，该无人驾驶系统包括图1示出的移动终端31和图2示出的车辆32。第一通信接口15与第二通信接口26之间通过数据线连接。参见图4，车辆32可以包括移动终端31的安装位置，该安装位置可以位于前挡风玻璃中心处。当移动终端31安装在安装位置时，移动终端31的摄像头11可以拍摄车辆32行驶前方的道路图像。

图5示出了该无人驾驶系统的工作流程。其中，在步骤中无说明的情况下，移动终端31执行的步骤可以是控制单元10执行，车辆32执行的步骤可以是控制器21执行。参见图5，该工作流程包括如下步骤。

步骤301、移动终端向车辆发送第一认证信息。

其中，第一认证信息包含移动终端的标识。移动终端的标识可以是汽车制造商基于车辆的标识生成，移动终端的标识与车辆的标识一一对应。其中，车辆的标识可以是车辆识别号码(Vehicle Identification Number，简称VIN)，移动终端的标识可以是对VIN中包含的数字进行指定运算后生成的数据。可以在用户购买汽车时将移动终端的标识提供给用户。用户在购买汽车时，可以在移动终端上安装无人驾驶应用，并以汽车制造商提供的移动终端的标识为用户账号登录和使用该无人驾驶应用。在本实施例中，用户登录该无人驾驶应用时，触发移动终端与车辆进行双向认证，这时，移动终端向车辆发送第一认证信息。移动终端可以通过第一通信接口向车辆发送第一认证信息。

车辆可以通过第二通信接口接收第一认证信息。

步骤302、车辆在预先建立的移动终端的标识与车辆的标识的对应关系中检测移动终端的标识。

当车辆检测到移动终端的标识时，执行步骤303；当车辆未检测到移动终端的标识时，车辆向移动终端反馈认证失败信息，移动终端显示认证失败信息，退出本次流程。

可以在车辆出厂前，将移动终端的标识与车辆的标识的对应关系存储至车辆。

步骤303、车辆向移动终端发送第二认证信息。

其中，第二认证信息包括车辆的标识。

移动终端可以通过第一通信接口接收第二认证信息。

步骤304、移动终端在预先建立的移动终端的标识与车辆的标识的对应关系中检测车辆的标识。

当移动终端检测到车辆的标识时，执行步骤305；当移动终端未检测到车辆的标识时，移动终端显示认证失败信息，退出本次流程。

移动终端采用移动终端的标识登录无人驾驶应用时，通过指定网络地址下载与移动终端的标识对应的车辆的标识，并进行存储。

需要说明的是，第一认证信息和第二认证信息均可以在加密后发送。本实施例对加密方式不作限定，可以是通过加密算法加密，也可以是通过加密芯片加密。可以在车辆出厂前建立移动终端的标识、车辆的标识和加密方式的对应关系，一方面，将该对应关系设置在车辆中，另一方面，在用户首次以移动终端的标识登录无人驾驶应用时，无人驾驶应用自发下载与移动终端的标识对应的加密方式。

通过车辆先对移动终端进行认证，然后移动终端再对车辆进行认证，在车辆与移动终端均通过对方认证的前提下，移动终端再获取无人驾驶指令，这样的双向认证机制，保证了车辆与移动终端构成的无人驾驶系统的通信安全。

需要说明的是，步骤301-步骤304实现的双向认证过程为可选的执行步骤。

步骤305、移动终端获取无人驾驶指令。

其中，无人驾驶指令包括目的地信息。在车辆与移动终端完成双向认证后，移动终端可以通过无人驾驶应用提示用户输入无人驾驶的目的地信息。在用户输入目的地信息后，进一步提示用户启动无人驾驶功能。在用户启动无人驾驶功能时，触发用户向移动终端发送无人驾驶指令。移动终端可以通过第一通信接口获取无人驾驶指令。

可选的，移动终端在提示用户启动无人驾驶功能时，可以提示用户查看车辆的当前环境以及天气条件是否适合无人驾驶，在适合无人驾驶时，用户启动无人驾驶功能。车辆的当前环境包括道路状况，比如，未存在车道线标识的道路不适合无人驾驶，天气恶劣时不适合无人驾驶，比如雨雪天气不适合无人驾驶。

步骤306、移动终端规划车辆的全局路径。

其中，全局路径包括车辆从当前位置行驶至目的地所经过的道路路线。

本步骤306包括：移动终端通过定位模块获得车辆的当前位置，基于目的地信息和车辆的当前位置，规划全局路径。

具体地，移动终端通过定位模块获得车辆的当前位置，通过高精地图模块获取高精地图，基于目的地信息、车辆的当前位置、以及高精地图，规划全局路径。

需要说明的是，假若基于高精地图，无法识别出目的地的位置，从而无法规划全局路径，则移动终端可以提示用户重新输入目的地信息，直到能够识别出目的地的位置。

步骤307、移动终端向车辆发送控制请求。

该控制请求可以携带车辆的标识。移动终端可以在获取无人驾驶指令之后，通过第一通信接口向车辆发送控制请求。

车辆可以通过第二通信接口接收该控制请求。

步骤308、车辆确定车辆的状况符合无人驾驶要求。

无人驾驶要求包括制动单元、油门单元和转向单元均能正常工作。

车辆接收到控制请求后，对车辆的当前状况进行检测，具体是对制动单元、油门单元和转向单元，比如油门、档位和方向盘的角度等，进行检测，以确定制动单元、油门单元和转向单元能否正常工作。当检测到制动单元、油门单元和转向单元均能正常工作时，认为车辆的当前状况符合无人驾驶要求，执行步骤309。当检测到制动单元、油门单元和转向单元中至少一个有故障不能正常工作时，认为车辆的当前状况不符合无人驾驶要求，比如检测到无法开启油门，这时，向移动终端发送拒绝控制指令，退出本次流程。

步骤309、车辆向移动终端发送允许控制指令。

允许控制指令可以包括移动终端的标识。车辆可以通过第二通信接口向移动终端发送允许控制指令。移动终端可以通过第一通信接口接收该允许控制指令。

在移动终端规划全局路径之后，移动终端向车辆请求控制车辆，车辆收到移动终端的控制请求之后，确定车辆的状况符合无人驾驶要求并允许移动终端控制，这样在实现无人驾驶之前进行了车辆状况的自检，提高了无人驾驶的安全性。

需要说明的是，步骤307-步骤309为可选步骤。

步骤310、车辆周期性地向移动终端发送车辆的当前速度信息和方向盘的当前角度信息。

在车辆向移动终端发送允许控制指令之后，车辆周期性地检测车辆的当前速度信息和方向盘的当前角度信息，并将检测的车辆的当前速度信息和方向盘的当前角度信息发送至移动终端。

移动终端接收车辆的当前速度信息和方向盘的当前角度信息。

需要说明的是，步骤310是实时执行的步骤，因此不限制步骤310与其他步骤的执行顺序。

步骤311、移动终端通过摄像头获取车辆的当前周围环境信息，通过定位模块获得车辆的当前位置信息，通过航向陀螺仪获得车辆航向信息。

周围环境信息包括道路信息和障碍物信息，道路信息包括车道线信息和马路牙子信息。摄像头对车辆当前周围环境进行拍摄，得到包含有当前周围环境信息的图像。

车辆的位置信息具体是经纬度。航向信息具体是汽车航向角。汽车航向角为，汽车的行驶方向与地面坐标系的X轴的夹角。地面坐标系的X轴沿水平方向设置。

步骤312、移动终端基于车辆当前周围环境信息、车辆的当前位置信息和车辆航向信息，确定车辆在全局路径上的局部行进路线。

本步骤312包括以下步骤312a和步骤312b。

步骤312a、移动终端基于车辆当前周围环境信息，确定车辆的局部行驶策略。

其中，局部行驶策略包括转向避让、跟车、转向超车、减速刹车或保持车辆在车道内匀速行驶。

首先，对摄像头拍摄的包含有当前周围环境信息的图像进行障碍物识别和车道线识别。具体可以采用基于神经网络的图像识别方法进行障碍物识别和车道线识别。

其次，在识别出障碍物时，确定障碍物的类型，障碍物的类型包括静态障碍物(指静止不动的障碍物)和动态障碍物(指运动的障碍物)。具体地，在图像中识别出障碍物后，可以比照当前时间的高精地图，假若高精地图上也存在该障碍物，则确定该障碍物为静态障碍物。假若高精地图上不存在该障碍物，则基于摄像头拍摄的相邻若干帧图像，分析该障碍物与车辆的相对速度。可以事先通过图像标定，获知障碍物处于图像上不同位置时与车辆之间的距离。基于障碍物与车辆之间的距离和图像的间隔拍摄时间，能够计算障碍物与车辆的相对速度。当相对速度为车辆的速度时，确定该障碍物为静态障碍物，当相对速度不为车辆的速度时，确定该障碍物为动态障碍物。

当障碍物的类型为静态障碍物时，确定行驶策略为转向避让；当障碍物的类型为动态障碍物时，确定行驶策略为跟车、转向超车、或减速刹车。具体地，在该动态障碍物与车辆的相对速度大于速度上限且动态障碍物与车辆之间的距离在减小时，确定行驶策略为减速刹车；在该动态障碍物与车辆的相对速度大于速度上限且动态障碍物与车辆之间的距离在增大时，确定行驶策略为保持车辆在车道内匀速行驶；在该动态障碍物与车辆的相对速度小于速度下限时，确定行驶策略为转向超车；在该动态障碍物与车辆的相对速度位于速度上限与速度下限之间时，确定行驶策略为跟车，即以动态障碍物的速度行驶。速度上限大于速度下限。

在未识别出障碍物时，确定行驶策略为保持车辆在车道内匀速行驶。

需要说明的是，移动终端在规划全局路径时参考了高精地图，对高精地图示出的房屋、植物等静态障碍物进行了避让，移动终端在规划局部行进路线时再次参考了高精地图，这是因为高精地图是动态变化的，比如有车辆临时在道路边缘进行了停靠，因此，可以在规划局部行进路线时参考高精地图进一步对新增的静态障碍物进行避让。

步骤312b、移动终端以车辆的当前位置信息为起点，以车辆航向信息为起始航向，模拟车辆按照局部行驶策略在全局路径上行驶，得到局部行进路线。

通过制定局部行进路线，能够对全局路径上的实时障碍物进行避让，提高了无人驾驶的安全性。

步骤313、移动终端基于局部行进路线生成车辆的行驶命令。

其中，行驶命令包括车辆的速度、或方向盘的角度和角速度信息。

步骤313包括，移动终端基于局部行进路线、车辆的当前速度信息和方向盘的当前角度信息，生成车辆的行驶命令。具体地，以局部行进路线为行驶路径，以车辆的当前速度为起始速度，以方向盘的当前角度为起始角度，采用路径跟踪算法生成车辆的行驶命令。路径跟踪算法的原理为，根据车辆动力学和运动学原理，计算车辆在跟随行驶路径时的车辆速度和方向盘角度。

需要说明的是，车辆的当前速度和方向盘的当前角度是由车辆周期性地发送给移动终端的，具体请参见步骤310。

步骤314、移动终端向车辆发送车辆的行驶命令。

移动终端可以通过第一通信接口向车辆发送车辆的行驶命令。

车辆通过第二通信接口接收行驶命令。

步骤315、车辆确定接收的行驶命令是否合法。

当行驶命令合法时，执行步骤316。当行驶命令不合法时，执行步骤320。

具体地，当行驶命令为越界数据或预先未定义的数据时，判定行驶命令不合法。当行驶命令不为越界数据或预先未定义的数据时，判定行驶命令合法。越界数据可以是车辆的速度不在预设速度范围，或者可以是方向盘的角度不在预设角度范围。

步骤316、车辆控制车辆按照行驶命令行驶，直至车辆到达目的地。

具体地，车辆的控制器采用一种速度和转角的闭环控制算法，输出结果分别控制制动单元和油门单元、转向单元，并保证各个单元的协调工作。该速度和转角的闭环控制算法的原理如下。

当行驶命令包括车辆的速度时，控制器以行驶命令包含的速度为目标速度，比较车辆的当前速度与目标速度，以此分析行驶命令是加速命令还是减速命令。在行驶命令为加速命令的时候，控制器分析目标速度、及车辆当前加速度大小来控制车辆加速到目标速度。并根据车速传感器反馈的实际车速信号动态协调制动单元及电子油门单元，实施加速控制。在行驶命令为减速命令的时候，控制器分析目标速度、及车辆当前减速度大小来控制系统减速到目标速度。并根据车速传感器反馈的实际车速信号动态协调智能制动单元及智能油门单元，实施减速控制。

当行驶命令包括方向盘的角度和角速度信息时，控制器以行驶命令包含的角度和角速度为目标角度和目标角速度，并查看目标角度的正负，以此分析行驶命令是左转命令(目标角度为正)还是右转命令(目标角度为负)。当接收左转命令的时候，控制器分析目标角度、及目标角速度大小来控制车辆转向到目标角度。并根据转角传感器反馈的实际角度信号动态调整线控转向单元，实施左转控制。当接收到右转命令的时候，控制器分析目标角度、及角速度大小来控制车辆转向到目标角度。并根据转角传感器反馈的实际角度信号动态调整智能转向单元，实施右转控制。

步骤317、车辆周期性地检测车辆的故障。

当检测到故障时，显示检测到的故障，并进行报警提示。当检测到的故障为指定故障时，执行步骤320。

车辆可以还包括备份控制器，车辆可以通过备份控制器检测车辆故障。

故障检测方法为，监测执行部件在工作过程中电压和角度(方向盘的角度)等数据。执行部件包括前述控制器、制动单元、转向单元、油门单元和电源供给单元。当执行部件的电压和角度等数据出现异常时，比如方向盘的角度超过角度阈值，确定检测到车辆故障。

车辆还包括报警显示单元，备份控制器可以通过报警显示单元显示检测到的故障，并进行报警提示。

通过备份控制器对车辆的故障进行实时检测，并通过报警显示单元显示和报警检测到的故障，能够增强无人驾驶的安全性。用户可以根据故障信息，决定是否要继续无人驾驶。

指定故障为危及车辆安全的车辆故障，指定故障可以是控制器故障，比如控制器的电压低于电压阈值，指定故障还可以是电源电量不足，无法维持车辆的行驶。

步骤318、移动终端接收无人驾驶结束指令。

用户根据报警显示单元提示的故障信息决定结束无人驾驶时，可以通过移动终端安装的无人驾驶应用的相应功能触发向移动终端发送无人驾驶结束指令。移动终端可以通过第一通信接口接收该无人驾驶指令。

需要说明的是，用户也可以在发送无人驾驶指令之后到车辆无人行驶到目的地之前的任意时间触发向移动终端发送无人驾驶结束指令。

步骤319、移动终端向车辆发送控制结束请求。

移动终端接收无人驾驶结束指令后，可以通过第一通信接口向车辆发送控制结束请求。

车辆可以通过第二通信接口接收控制结束请求，执行步骤320。

步骤320、车辆自动行驶至安全区域。

安全区域可以是距离车辆的当前位置较近的道路边缘位置。车辆可以通过备份控制器控制车辆自动驶入安全区域。

其中，当车辆确定行驶命令不合法时，或者，当检测到危及车辆安全的指定故障时，或者，当用户结束无人驾驶时，车辆自动行驶至安全区域，能够进一步提高无人驾驶的安全性。

图6示出了本发明实施例提供的又一种用于无人驾驶的移动终端。该移动终端可以为智能手机1700等设备，具体来讲，智能手机1700包括摄像头1760、定位模块1770、航向陀螺仪1780、高精地图模块1790、中央处理单元(CPU)1701、包括随机存取存储器(RAM)1702和只读存储器(ROM)1703的系统存储器1704，以及连接摄像头1760、定位模块1770、航向陀螺仪1780、高精地图模块1790、系统存储器1704和中央处理单元1701的系统总线1705。

根据本发明的各种实施例，智能手机1700还可以通过诸如以太网或CAN等网络连接到用于无人驾驶的车辆。也即智能手机1700可以通过连接在系统总线1705上的网络接口单元1711连接到用于无人驾驶的车辆，或者说，也可以使用网络接口单元1711来连接到其他类型的网络或远程计算机系统(未示出)。

上述存储器还包括一个或者一个以上的程序，一个或者一个以上程序存储于存储器中，被配置由CPU 1701执行。当CPU 1701执行存储器中的程序时，可以实现前述控制单元实现的操作。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由智能手机1700的中央处理单元1701加载并执行以完成前述控制单元实现的操作。例如，计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

图7示出了本发明实施例提供的又一种用于无人驾驶的车辆。具体来讲，车辆1800包括制动单元1860、转向单元1870、油门单元1880、电源供给单元1890、中央处理单元(CPU)1801、包括随机存取存储器(RAM)1802和只读存储器(ROM)1803的系统存储器1804，以及连接制动单元1860、转向单元1870、油门单元1880、电源供给单元1890、系统存储器1804和中央处理单元1801的系统总线1805。

根据本发明的各种实施例，车辆1800还可以通过诸如以太网或CAN等网络连接到用于无人驾驶的移动终端。也即车辆1800可以通过连接在系统总线1805上的网络接口单元1811连接到用于无人驾驶的移动终端，或者说，也可以使用网络接口单元1811来连接到其他类型的网络或远程计算机系统(未示出)。

上述存储器还包括一个或者一个以上的程序，一个或者一个以上程序存储于存储器中，被配置由CPU 1801执行。当CPU 1801执行存储器中的程序时，可以实现前述控制器实现的操作。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由车辆1800的中央处理单元1801加载并执行以完成前述控制器实现的操作。例如，计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人驾驶系统，其特征在于，所述系统包括移动终端和车辆，所述移动终端配置控制单元、摄像头、定位模块、及航向陀螺仪，所述车辆包括控制器、制动单元、转向单元、油门单元和电源供给单元，

所述控制单元用于，获取无人驾驶指令，所述无人驾驶指令包括目的地信息；通过所述定位模块获得车辆的当前位置，基于所述车辆的当前位置和所述目的地信息，规划车辆的全局路径，所述全局路径包括车辆从当前位置行驶至目的地所经过的道路路线；通过所述摄像头获取车辆的周围环境信息，通过所述航向陀螺仪获取车辆航向信息，基于所述车辆的周围环境信息、所述车辆的当前位置信息和所述车辆的航向信息，获得所述车辆在所述全局路径上的局部行进路线；基于所述局部行进路线生成所述车辆的行驶命令，所述行驶命令包括所述车辆的速度、或所述方向盘的角度和角速度信息；将所述车辆的行驶命令发送给所述车辆；

所述控制器用于，接收所述移动终端的行驶命令，通过所述制动单元、所述转向单元和所述油门单元控制所述车辆按照所述行驶命令行驶，直至所述车辆到达目的地。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶系统，其特征在于，

所述控制单元用于，向所述车辆发送第一认证信息，所述第一认证信息包含所述移动终端的标识；

所述控制器用于，接收所述移动终端发送的第一认证信息，在预先建立的移动终端的标识与车辆的标识的对应关系中检测所述移动终端的标识，当检测到所述移动终端的标识时，向所述移动终端发送第二认证信息，所述第二认证信息包括车辆的标识；

所述控制单元用于，接收所述车辆发送的第二认证信息，在预先建立的移动终端的标识与车辆的标识的对应关系中检测所述车辆的标识，当检测到所述车辆的标识时，获取所述无人驾驶指令。

3.根据权利要求1所述的无人驾驶系统，其特征在于，

所述控制单元用于，在获取所述无人驾驶指令之后，向所述车辆发送控制请求；

所述控制器用于，接收所述控制请求；对所述车辆的状况进行检测，当所述车辆的状况符合无人驾驶要求时，向所述移动终端发送允许控制指令；

所述控制单元用于，接收所述车辆发送的允许控制指令，通过所述摄像头获取所述车辆的周围环境信息，通过所述航向陀螺仪获取所述车辆航向信息。

4.根据权利要求1所述的无人驾驶系统，其特征在于，所述控制单元用于，

基于所述车辆的当前周围环境信息，确定所述车辆的局部行驶策略，所述局部行驶策略包括转向避让、跟车、转向超车、减速刹车或保持车辆在车道内匀速行驶；

以所述车辆的当前位置信息为起点，以所述车辆航向信息为起始航向，模拟车辆按照所述局部行驶策略在所述全局路径上行驶，得到所述局部行进路线。

5.根据权利要求1所述的无人驾驶系统，其特征在于，所述车辆还包括备份控制器和报警显示单元，所述备份控制器用于，

检测所述车辆的故障，当检测到故障时，通过所述报警显示单元显示检测到的故障并进行报警提示。

6.根据权利要求5所述的无人驾驶系统，其特征在于，所述备份控制器用于，

当检测到的故障为指定故障时，控制所述车辆自动行驶至安全区域，所述指定故障包括所述控制器出现故障。

7.根据权利要求5所述的无人驾驶系统，其特征在于，所述控制器用于，

判断接收的行驶命令是否合法；

当接收的行驶命令不合法时，通过所述备份控制器控制所述车辆自动行驶至安全区域。

8.根据权利要求5所述的无人驾驶系统，其特征在于，

所述控制单元用于，向所述车辆发送控制结束请求；

所述控制器用于，接收所述控制结束请求，通过所述备份控制器控制所述车辆自动行驶至安全区域。

9.一种用于无人驾驶的移动终端，所述移动终端配置控制单元、摄像头、定位模块、及航向陀螺仪，其特征在于，所述控制单元用于：

获取无人驾驶指令，所述无人驾驶指令包括目的地信息；

通过所述定位模块获得车辆的当前位置，基于所述车辆的当前位置和所述目的地信息，规划车辆的全局路径，所述全局路径包括车辆从当前位置行驶至目的地所经过的道路路线；

通过所述摄像头获取车辆的周围环境信息，通过所述航向陀螺仪获取车辆航向信息，基于所述车辆的周围环境信息、所述车辆的当前位置信息和所述车辆的航向信息，获得所述车辆在所述全局路径上的局部行进路线；

基于所述局部行进路线生成所述车辆的行驶命令，所述行驶命令包括所述车辆的速度、或所述方向盘的角度和角速度信息；

将所述车辆的行驶命令发送给所述车辆，以使所述车辆按照所述行驶命令行驶，直至所述车辆到达所述目的地。

10.一种用于无人驾驶的车辆，所述车辆包括控制器、制动单元、转向单元、油门单元和电源供给单元，其特征在于，所述控制器用于，

接收移动终端的行驶命令，所述行驶命令包括车辆的速度、或方向盘的角度和角速度信息；

通过所述制动单元、所述转向单元和所述油门单元控制所述车辆按照所述行驶命令行驶，直至所述车辆到达目的地；

其中，所述行驶命令是所述移动终端获取无人驾驶指令后，获得所述车辆的当前位置，所述无人驾驶指令包括目的地信息，基于所述车辆的当前位置和所述目的地信息规划所述车辆的全局路径，获取所述车辆的周围环境信息和车辆航向信息，基于所述车辆的周围环境信息、所述车辆的当前位置信息和所述车辆航向信息，获取所述车辆在所述全局路径上的局部行进路线，基于所述局部行进路线所生成的行驶命令。