CN109823349A - 一种用于自动驾驶车辆与外界交互的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于自动驾驶车辆与外界交互的实现方法，该方法采用安装在自动驾驶车辆上的交互系统，所述交互系统包括：传感器组、数据采集单元、计算单元、显示驱动单元、无线通信单元、执行单元及显示屏；传感器组用于采集各种类型参数信息；数据采集单元将传感器组采集的信息数字化，并加入信息过滤、信息合成处理，然后传送给计算单元；计算单元用于整个数据处理；执行单元用于接收计算单元的数据，并对汽车发送执行指令；无线通信单元用于将车辆当前信息和预判信息通过数字化传输出去，无线通信单元还能够接收来自其他物体的信息，作为该车下一个预判动作的辅助参考。本发明可提高自动驾驶的安全性及避免交通违法行为。

Description

一种用于自动驾驶车辆与外界交互的实现方法

技术领域

本发明涉及自动驾驶车辆领域，具体地说是涉及一种用于自动驾驶车辆与外界交互的实现方法。

背景技术

专利申请号为201611176177.2的中国发明专利公开了车载LED控制器、车用信息交互系统及自动驾驶汽车，所述车载LED控制器包括：接口层，用于获取车辆相关信息；处理层，用于将所述车辆相关信息映射为用以控制车辆的LED单元进行显示的LED显示帧信息；以及输出层，用于从所述处理层接收所述LED显示帧信息，并将所述LED显示帧信息输出至所述LED单元以进行显示。该专利实施例记载的车载LED控制器可根据车辆的周边信息及当前状态信息等，控制LED单元进行不同场景的显示，从而使车内外人员都可以获知车辆的当前状态。该专利申请主要是用于自动驾驶车辆乘客的交互，显示车辆状态，包括速度、车内温度、档位信息、转向信息等。

专利申请号为201710659925.0的中国发明专利公开了一种自动驾驶人机交互系统及方法，所述系统包括：信息预设模块，用于存储与系统相关的预设信息；第一判断模块，用于判断当前车辆条件是否满足预设客观条件，若是，则根据所述预设信息发出激活指令；第二判断模块，用于在当前车辆条件满足预设客观条件的情况下，判断系统是否允许显示出激活提示信息；若否，则触发第一判断模块进行再次判断；第三判断模块，用于在系统允许显示出激活提示信息的情况下，判断是否接收到主观允许指令，若是，则激活人机交互模块；信息处理模块，用于在人机交互模块激活后，根据所述预设信息确认当前人机交互级别，获取车辆相关信息，以及检测操作者的输入指令；所述人机交互模块，用于根据选取的人机交互级别，结合车辆相关信息使车辆自动作出反应动作，或者综合车辆相关信息和操作者的输入指令使车辆作出反应动作。该专利申请主要是如何激活人机交互，实现人对车辆的控制权限。

专利申请号为201810853581.1的中国发明专利公开了一种自动驾驶车辆的自主协同行驶决策方法，该方法在车辆上配备定位系统、行驶状态信息检测系统以及支持车间通信的车载无线通信系统，邻居车辆间通过车间通信技术周期性交换彼此行驶状态信息，车辆通过车载检测系统采集行驶状态信息；车辆应用模糊函数实现行驶状态信息参数的模糊化处理，对车辆及其邻居车辆的行驶状态进行估计；将经模糊化后的行驶状态信息参数，作为模糊推理机输入参数，模糊推理机根据设定的模糊规则库推理车辆行驶模式；由解模糊处理输出独立车辆的最优行驶模式决策结果，实现群集车辆间的自主协同行驶。该专利申请主要是实现车车协同。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于自动驾驶车辆与外界交互的实现方法，该方法能展示自动驾驶车辆的行车意图，并提醒行人或其他车辆司机；同时增加车载无线通信系统，将本车当前状态数据发送出去，实现V2X功能，进而实现车路协同、车车协同及车人协同等目的。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种用于自动驾驶车辆与外界交互的实现方法，该方法采用安装在自动驾驶车辆上的交互系统，所述交互系统包括：传感器组、数据采集单元、计算单元、显示驱动单元、无线通信单元、执行单元及显示屏；

传感器组用于采集各种类型参数信息；

数据采集单元将传感器组采集的信息数字化，并加入信息过滤、信息合成处理，然后传送给计算单元；

计算单元由多种计算平台组成，用于整个数据处理；

执行单元用于接收计算单元的数据，并对汽车发送执行指令；

显示驱动单元和显示屏，组成外交互显示单元；外交互显示单元与计算单元无线连接，扩大外交互显示单元的安装位置，同时显示对外交互信息；

无线通信单元用于将车辆当前信息和预判信息通过数字化传输出去，无线通信单元还能够接收来自其他物体的信息，作为该车下一个预判动作的辅助参考。

上述各种类型参数信息包括：车辆位置、速度、车内外温度、湿度、时间、PM2.5、车前/后方障碍物最近距离。

上述计算单元包括CPU、GPU、FPGA及ASIC计算芯片。

上述执行指令包括制动、加速及转向指令。

上述安装位置包括车头栅格、车顶、车侧面位置；所述对外交互信息包括行人请通行、车辆转弯、车辆速度。

上述车辆当前信息和预判信息包括当前时间、位置、下一步动作、前方障碍物距离信息。

一种用于自动驾驶车辆与外界交互的实现方法，该方法处理流程步骤如下：

（1）信息采集

信息采集模块通过传感器组实现多种传感器数据的采集，包括车辆信息、环境信息、定位信息、周围障碍物信息及道路信息；将数据采集后，进行过滤、计算及合成后变成信息报文传输给计算模块；

（2）计算

计算模块是整个数据处理、融合算法、路径规划、控制指令下发操作的处理单元，可以有多种计算平台组成；

（3）无线通信传输

无线通信模块是将当前采集的数据作为依据，计算模块通过算法输出外交互信息，传输出去，同时也可采集从外界获取的数据；无线通信模块的数据交互需要通过认证，主要保证信息安全；

（4）内容显示

内容显示模块是将计算模块输出的外交互信息转化成可视化文本、图片甚至视频，用于与外界的人进行交互，包括行人、乘客；

（5）车辆控制

车辆控制模块也是将计算模块输出的控制信息，用于控制车辆的下一步动作，包括制动、转弯。

本发明的有益技术效果是：

本发明主要是用于自动驾驶车辆与外界人员或车辆的交互，显示车辆与外界人员或车辆的关系，如显示行人先行，行人已通过，前方车辆距离，前方车辆告警等。具体技术方案采用自动驾驶内的传感器，对行人、车辆及障碍物的行为预判，做出车辆的控制预测，输出交互信息，展示出来，让外界行人或车辆了解该车辆是自动驾驶车辆，及下一步动作。增加无线通信功能，实现V2X，达到车路协同、车车协同及车人协同功能。

综上，本发明用于自动驾驶车辆的对外交互，能够实现与外界的行人、车辆及道路实施（如交通灯、摄像头等）进行交互信息，并对自动驾驶车辆的下一步动作提供参考。本发明可提高自动驾驶的安全性及避免交通违法行为。

附图说明

图1为本发明用于自动驾驶车辆与外界交互的实现方法所涉及交互系统的硬件组成图；

图2为本发明用于自动驾驶车辆与外界交互的实现方法的逻辑处理流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种用于自动驾驶车辆与外界交互的实现方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种用于自动驾驶车辆与外界交互的实现方法，该实现方法涉及安装在自动驾驶车辆上的交互系统，如图1所示，其包括传感器组、数据采集单元、行车电脑的计算单元、显示驱动单元、执行单元、无限通讯单元和显示屏，其中，传感器组与数据采集单元连接，数据采集单元与计算单元连接，计算单元与无线通信单元通信连接，无线通信单元还与数据采集单元通信连接，计算单元通过显示驱动单元与车载显示屏通信连接。该交互系统所包含各单元的功能如下：

传感器组用于获取车辆位置、速度、车内外温度、湿度、时间、室外PM2.5、车前/后方障碍物最近距离的信息；传感器组可以采用摄像头、温度传感器、距离传感器等设备。

数据采集单元用于将传感器组采集的信息数字化，并加入信息过滤、信息合成形成数据。

计算单元用于接收相关数据，并对相关数据进行分析判断得出最佳指令。

无线通信单元用于将车辆当前信息和预判信息以及接收自其他车辆发送的信息通过数字化形成相关信息传输出去。

显示驱动单元和车载显示屏形成外交互显示模块，外交互显示模块显示对外交互信息。

上述计算单元与执行单元通信连接，执行单元用于执行计算单元输出的最佳指令并控制车辆状态。而且上述数据采集单元采集车辆信息、环境信息、定位信息、周围障碍物信息及道路信息。

进一步的，上述计算单元将接收到的数据进行处理、融合算法后得出路径规划、控制指令。上述传感器组布置在包括但不限于车头栅格、车辆顶部、车辆底部与车辆侧面等位置处。

本发明用于自动驾驶车辆与外界交互的实现方法，如图2所示的，其包括以下步骤：

（1）信息采集

信息采集模块通过传感器组实现多种传感器数据的采集，包括车辆信息、环境信息、定位信息、周围障碍物信息及道路信息；将数据采集后，进行过滤、计算及合成后变成信息报文传输给计算模块；

（2）计算

计算模块是整个数据处理、融合算法、路径规划、控制指令下发操作的处理单元，可以有多种计算平台组成；

（3）无线通信传输

无线通信模块是将当前采集的数据作为依据，计算模块通过算法输出外交互信息，传输出去，同时也可采集从外界获取的数据；无线通信模块的数据交互需要通过认证，主要保证信息安全；

（4）内容显示

内容显示模块是将计算模块输出的外交互信息转化成可视化文本、图片甚至视频，用于与外界的人进行交互，包括行人、乘客；

（5）车辆控制

车辆控制模块也是将计算模块输出的控制信息，用于控制车辆的下一步动作，包括制动、转弯。

为了更进一步的描述本发明，以下列举更为详尽的实施例进行说明。

本发明自动驾驶车辆与外界交互实现方法属于自动驾驶领域，所涉及系统安装在自动驾驶车上，达到车车协同、车路协同及车人协同的目的。

本系统硬件由多个部分组成，如图1所示，主要有传感器组、数据采集单元、计算单元、显示驱动单元、无线通信单元、执行单元及显示屏。

传感器组包括各种类型，如位置、速度、车内外温度、湿度、时间、PM2.5、车前/后方障碍物最近距离等信息。

数据采集单元将传感器组采集信息数字化，并加入信息过滤、信息合成等处理步骤，并传送给计算单元。

计算单元是由对是高性能计算机组成，甚至包括异构计算平台，如包括CPU、GPU、FPGA及ASIC等计算芯片。

执行单元是接收到计算单元的数据，对汽车发送执行指令，如制动、加速、转向等。

显示驱动单元和显示屏，组成外交互显示单元。外交互显示单元可以与计算单元无线连接，扩大外交互显示单元的安装位置，如车头栅格、车顶、车侧面等位置。同时显示对外交互信息，如行人请通行、车辆转弯、车辆速度等信息。

无线通信单元是将车辆当前信息和预判信息通过数字化传输出去，包括当前时间、位置、下一步动作、前方障碍物距离等信息。值得一提的是，无线通信单元可以接收来自其他车辆、道路等物体的信息，作为该车下一个预判动作的辅助参考。

交互系统硬件组成中核心部分是计算单元、外交互显示单元、无线通信单元。通过该三个单元，实现自动驾驶车车协同、车路协同、车人协同的目的。

本系统实现流程由多个模块组成，具体包括信息采集模块、计算模块、无线通信模块、内容显示模块及车辆控制模块。

信息采集模块主要实现多种传感器数据的采集，包括车辆信息、环境信息、定位信息、周围障碍物信息及道路信息等。将数据采集后，进行过滤、计算及合成后变成信息报文传输给计算模块。

计算模块是整个数据处理、融合算法、路径规划、控制指令下发等操作的处理单元，可以有多种计算平台组成。

无线通信模块是将当前采集的数据作为依据，计算模块通过算法输出外交互信息，传输出去，同时也可以采集从外界（不局限于车，包括路、物等）获取的数据。无线通信模块的数据交互需要通过认证，主要保证信息安全。

内容显示模块，是将计算模块输出的外交互信息转化成可视化文本、图片甚至视频，用于与外界的人进行交互，包括行人、乘客等；

车辆控制模块，也是将计算模块输出的控制信息，用于控制车辆的下一步动作，如制动、转弯等。

综上所述：本发明是让自动驾驶的车辆对外提供一种交互方式，通过显示、通信等方式实现；交互内容可以让人、车及路都能识别；并且能够通过无线通信模块获取有效信息，用于计算模块的决策参考。本发明使用显示模块展示信息，提醒行人该车辆的当前状态或下一步动作，可提高自动驾驶车辆的安全性及避免交通违法行为。

上述方式中未述及的部分采取或借鉴已有技术即可实现。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (7)

1.一种用于自动驾驶车辆与外界交互的实现方法，其特征在于，该方法采用安装在自动驾驶车辆上的交互系统，所述交互系统包括：传感器组、数据采集单元、计算单元、显示驱动单元、无线通信单元、执行单元及显示屏；

传感器组用于采集各种类型参数信息；

数据采集单元将传感器组采集的信息数字化，并加入信息过滤、信息合成处理，然后传送给计算单元；

计算单元由多种计算平台组成，用于整个数据处理；

执行单元用于接收计算单元的数据，并对汽车发送执行指令；

显示驱动单元和显示屏，组成外交互显示单元；外交互显示单元与计算单元无线连接，扩大外交互显示单元的安装位置，同时显示对外交互信息；

无线通信单元用于将车辆当前信息和预判信息通过数字化传输出去，无线通信单元还能够接收来自其他物体的信息，作为该车下一个预判动作的辅助参考。

2.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶车辆与外界交互的实现方法，其特征在于，所述各种类型参数信息包括：车辆位置、速度、车内外温度、湿度、时间、PM2.5、车前/后方障碍物最近距离。

3.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶车辆与外界交互的实现方法，其特征在于，所述计算单元包括CPU、GPU、FPGA及ASIC计算芯片。

4.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶车辆与外界交互的实现方法，其特征在于，所述执行指令包括制动、加速及转向指令。

5.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶车辆与外界交互的实现方法，其特征在于，所述安装位置包括车头栅格、车顶、车侧面位置；所述对外交互信息包括行人请通行、车辆转弯、车辆速度。

6.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶车辆与外界交互的实现方法，其特征在于，所述车辆当前信息和预判信息包括当前时间、位置、下一步动作、前方障碍物距离信息。

7.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶车辆与外界交互的实现方法，其特征在于，该方法处理流程步骤如下：

（1）信息采集

信息采集模块通过传感器组实现多种传感器数据的采集，包括车辆信息、环境信息、定位信息、周围障碍物信息及道路信息；将数据采集后，进行过滤、计算及合成后变成信息报文传输给计算模块；

（2）计算

计算模块是整个数据处理、融合算法、路径规划、控制指令下发操作的处理单元，可以有多种计算平台组成；

（3）无线通信传输

无线通信模块是将当前采集的数据作为依据，计算模块通过算法输出外交互信息，传输出去，同时也可采集从外界获取的数据；无线通信模块的数据交互需要通过认证，主要保证信息安全；

（4）内容显示

内容显示模块是将计算模块输出的外交互信息转化成可视化文本、图片甚至视频，用于与外界的人进行交互，包括行人、乘客；

（5）车辆控制

车辆控制模块也是将计算模块输出的控制信息，用于控制车辆的下一步动作，包括制动、转弯。