CN110083154A - 一种汽车自动驾驶控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车自动驾驶控制系统，包括测控装置、数据交换装置、显示装置和数据分析控制装置，其中，测控装置用于对车前、车体侧面、车体尾部以及路面信息进行监测，并将监测到的信息通过数据交换装置传输到数据分析控制装置进行实况分析；显示装置用于显示车体左侧、右侧和尾部的影像及距离其他物体的实时距离，并提示靠近的物体而后报警；数据分析控制装置用于分析测控装置传输到的数据，并将分析结果输出来控制车辆，和进行数据交换。本发明提供的自动驾驶控制系统，能够实现车辆的自动和半自动驾驶，且能使其适用于不同的路况，可操作性强，可广泛应用在汽车技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，具体是指一种汽车自动驾驶控制系统。
背景技术
目前，随着汽车的迅速普及，以及汽车制造业的持续发展，车辆的功能日渐多样化，其性能也逐渐提高，使其能够适用于不同的路况、天气。但是，在汽车的行驶过程中，不可避免会遇到大雾、雨雪等恶劣天气，甚至是会遇到过水等复杂路面的情况，这就降低了汽车的安全驾驶系数。且对于一些工作一天的用户来说，继续驾驶汽车并行驶较远路程的话，会提高司机的危险性。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种汽车自动驾驶控制系统，包括测控装置、数据交换装置、显示装置和数据分析控制装置，其中，
所述测控装置用于对车前、车体侧面、车体尾部以及路面信息进行监测，并将监测到的信息通过数据交换装置传输到数据分析控制装置进行实况分析；
所述显示装置用于显示车体左侧、右侧和尾部的影像及距离其他物体的实时距离，并提示靠近的物体而后报警；
所述数据分析控制装置用于分析测控装置传输到的数据，并将分析结果输出来控制车辆，以及进行数据交换。
进一步地，所述测控装置包括车前主测控装置、侧身测控装置、路面测控装置和车尾测控装置，其中，所述车前主测控装置位于车体的前部，所述侧身测控装置位于车体的左右两侧，所述路面测控装置对称设于车前端的下方位置，所述车尾测控装置对称设于车体的后部，所述测控装置中的电器元件采用即插即作型，且其信息传输采用局域网传输。
进一步地，所述车前主测控装置包括前置摄像头一、雷达一、ETC、灯光信息输入装置、声音采集装置以及语音输出装置，从而实现信息的采集和发射。
进一步地，所述侧身测控装置包括摄像头二、雷达二和转向指示灯。
进一步地，所述路面测控装置包括摄像头三和雷达三，用于对行车时路面情况、车辆倒车及后方信息进行采集。
进一步地，所述数据交换装置包括大数据网络信息天线装置、车内局域网装置，用于连接数据网络，实现数据的实时交换传输。
进一步地，所述显示装置包括车身右侧显示装置、车身左侧显示装置、车尾信息显示装置和综合信息显示装置，所述车身右侧显示装置、车身左侧显示装置和车尾信息显示装置均包括一液晶显示屏，分别用于显示车身右侧、左侧和车尾与物体的影像及最小距离，所述综合信息显示装置包括一液晶显示触摸屏，用于显示地图路线、车体外景及车辆各种信息显示及触摸操控。
进一步地，所述数据分析控制装置包括若干集成系统模块，所述集成系统模块包括半自动操作模块、自动操作模块、输入输出模块、数据实时分析对比计算模块、车辆动作控制模块、显示系统模块、网络数据实时接收及输出模块、全车无线数据通讯模块、应急处理模块、特殊气象及路面处理控制模块、自检模块、防盗模块及办公模块，且均为可拆卸式，所述集成系统模块对各种数据的输入进行对比分析计算，将结果实时输出到各模块来控制车辆或进行数据交换。
采用以上系统后，本发明具有如下优点：本发明基于自动档车型，保留自动档的驾驶模式，微改变车辆的原始结构，接入大数据，更方便的使用大数据；同时能实现大雾、雨雪、过水路面等复杂环境的综合分析及驾驶功能，增加驾驶员的安全系数，保障人员生命及财产安全。
附图说明
图1是一种汽车自动驾驶控制系统的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
本发明提供的技术方案为：
一种汽车自动驾驶控制系统，包括测控装置、数据交换装置、显示装置和数据分析控制装置，其中，
测控装置用于对车前、车体侧面、车体尾部以及路面信息进行监测，并将监测到的信息通过数据交换装置传输到数据分析控制装置进行实况分析；
显示装置用于显示车体左侧、右侧和尾部的影像及距离其他物体的实时距离，并提示靠近的物体而后报警；
数据分析控制装置用于分析测控装置传输到的数据，并将分析结果输出来控制车辆，以及进行数据交换。
测控装置包括车前主测控装置、侧身测控装置、路面测控装置和车尾测控装置，其中，车前主测控装置位于车体的前部，侧身测控装置位于车体的左右两侧，路面测控装置对称设于车前端的下方位置，车尾测控装置对称设于车体的后部(其中的电器元件均可采用即插即作型，系统中元器件信息传输采用局域网传输)。
车前主测控装置包括前置摄像头一、雷达一、ETC、灯光信息输入装置、声音采集装置以及语音输出装置，从而实现信息的采集和发射。
侧身测控装置包括摄像头二、雷达二和转向指示灯。
路面测控装置包括摄像头三和雷达三，用于行车时路面情况及车辆倒车及后方信息的采集。
数据交换装置包括大数据网络信息天线装置及车内局域网装置，用于连接数据网络，实现数据的实时交换传输。
显示装置包括车身右侧显示装置、车身左侧显示装置、车尾信息显示装置和综合信息显示装置，车身右侧显示装置、车身左侧显示装置和车尾信息显示装置均包括一液晶显示屏，分别用于显示车身右侧、左侧和车尾的影像及与物体的最小距离，综合信息显示装置包括一液晶显示触摸屏，用于显示地图路线、车体外景及车辆各种信息显示及触摸操控及触摸操控。
数据分析控制装置包括若干集成系统模块构成，集成系统模块包括半自动操作模块、自动操作模块、输入输出模块、数据实时分析对比计算模块、车辆动作控制模块、显示系统模块、网络数据实时接收及输出模块、全车无线数据通讯模块、应急处理模块、特殊气象及路面处理控制模块、自检模块、防盗模块及办公模块等(根据实际使用情况可做增减)，集成系统模块对各种数据的输入进行对比分析计算，将结果实时输出到各模块来控制车辆和进行数据交换。
本发明提供的系统，具体包括以下几个实施装置。
(1)车前主测控装置：包括前置摄像头一，雷达一，ETC，灯光信息输入设备，声音采集设备、语音输出设备等信息采集和发射设备，根据需要可预留可扩展插槽；其中，前置摄像头将车辆前方的信息包括人员的手势信息转换成信号发送到数据分析控制装置中进行数据分析处理控制车辆，并将前方拍摄到的景象输入到综合信息显示装置上；测距雷达通过与前方物体实时测量的数据信号发送到数据分析控制装置中进行数据的分析处理；灯光信息输入设备用于检测前方车辆的灯光变化和路口的红绿灯变化情况，将结果发送到数据分析控制装置中进行数据分析处理。声音采集设备将周围汽车的鸣笛，周围环境振动声音，外部人的声音及风的声音等转换成信号发送到数据分析控制装置中进行数据分析处理。
(2)侧身测控装置：根据不同车型加配，一般小型号车辆车身左右侧各一套，包括摄像头二，雷达二和转向指示灯，根据需要可预留可扩展插槽。摄像头将左右侧方的环境情况转换成信号发送到数据分析控制装置中进行数据分析处理，并将侧方拍摄的景象输入到车身右侧显示装置或车身左侧显示装置中，并根据侧边车辆灯光变换情况判定侧方车辆是否变道；雷达二通过与侧方物体实时测量的数据信号发送到数据分析控制装置中进行分析处理，转向指示灯根据手动或数据分析控制装置发出的指令信号而工作。
(3)路面测控装置：车前端左右各一套，由雷达三和摄像头三组成，所在位置使其能够监测左、右前、下方路面情况。摄像头三将左、右前下方的环境情况转换成信号发送到数据分析控制装置中进行数据分析处理，判定离车轮前方的路面情况、路面标线和障碍物情况、水雪情况及路面的结冰情况，并根据光线的变换情况判定是否变换车道；雷达三通过与车轮前方物体或路面实时测量的数据信号发送到数据分析控制装置中进行数据分析处理，判定障碍物的距离和路面高低、坑洼的深度、水雪的深度等路面的实时测量分析。
(4)车尾测控装置：车尾左、右后方各一套，由雷达和摄像头组成，用于实现倒车及车辆后方信息的采集，根据需要可预留可扩展插槽。摄像头将左、右后下方的环境情况转换成信号发送到车尾信息显示装置和数据分析控制装置中进行数据分析处理，判定离车后方的路面情况和障碍物情况、同时实时分析后车的指示灯变换情况，并根据光线的变换情况判定是否变换车道；雷达通过与车后方物体或路面实时测量的数据信号发送到数据分析控制装置中进行数据分析处理；判定后方物体与车辆的实时距离。
(5)网络信息天线装置：用于连接大数据网络和物联网，实现数据实时交换传输。
(6)车身右侧显示装置：由一块液晶显示屏构成，用于实时显时车辆右侧信息，并显示车辆与物体的实时最小距离，并能改变屏幕颜色实时报警。
(7)车身左侧显示装置：由一块液晶显示屏构成，用于实时显时车辆左侧信息，并显示车辆与物体的实时最小距离，提示物体靠近，并能改变屏幕颜色实时报警。
(8)车尾信息显示装置：由一块液晶显示屏构成，用于实时显时车辆后方信息，并显示车辆与物体的实时最小距离，提示物体靠近，并能改变屏幕颜色实时报警。
(9)综合信息显示装置：由一块大型液晶触摸显示屏组成，位置和大小可根据实际操作而定，一般用于自动驾驶时综合信息显示和操控；可用于显示地图路线、车辆外景显示、车辆信息显示等；作为对本发明的延伸，可用其它柔性屏或投影设备、前挡风玻璃组合一体等进行更替升级。
(10)数据分析控制装置：其安装位置根据车辆实际空间而定。由若干集成系统模块构成，包括半自动操作模块，自动操作模块，输入输出模块，数据实时分析对比计算模块，车辆动作控制模块，显示系统模块，网络数据实时接收及输出模块，全车无线数据通讯模块，应急处理模块，特殊气象及路面处理控制模块，自检模块，防盗模块，办公模块等(根据实际使用情况可做增减)。其根据各种数据的输入进行对比分析计算，将结果实时输出到各模块来控制车辆和进行数据交换。
在本发明中，各个部件的具体功能为：
(1)摄像头：具备雾、雨、雪、夜晚、强光处理、高清、防抖动等环境功能，采用即插即用设备信息无线传输，数据分析控制装置接收信息并处理。
(2)雷达：采用即插即用设备具备距离的实时测量与无线实时传输功能，由数据分析控制装置接收信息并处理。
(3)灯光信息输入设备：采用即插即用设备具备对红黄绿灯的实时判定，由数据分析控制装置接收信息并处理。
(4)声音采集设备：采用即插即用设备具备外部常用声音的采集能力，包括各种车辆的鸣笛，附近车辆的振动，外部行人常用语言的判定，由数据分析控制装置接收信息并处理。
(5)语音输出设备：声音输出设备，用于人机对话，可提示行人停车让行等功能。
结合附图1，将本发明应用到汽车行驶过程中时：
钥匙或手机控制车辆到指定位置接人，或者人员到泊车位置免钥匙人脸解锁，进入车厢，声控启动车辆，车辆进入自检和周边环境检测状态，检测完毕车辆系统语音提示配戴无线耳机，并要求选择自动驾驶和半自动驾驶状态，优选方式是车辆起步选用半自动驾驶，车辆提示与通信设备联网接入网络，通过语音方式或手动输入目的地地址，选取合适路线，车辆根据车上人员身体特征情况自动调节座椅及车厢内温度，系好安全带，车辆进入待驾驶状态。
而后，驾驶员握紧方向盘，根据常规驾驶规则将车辆正常驶出停车区域并进入公路。驾驶员根据路况情况可语音指令进入自动驾驶状态，系统根据驾驶员指令进行自动驾驶前程序及环境检测，并提示可以或不可以进入自动驾驶，如可以进入自动驾驶状态会进行倒计时语音提示，计数完毕后进入自动驾驶；在启动自动驾驶计数过程和自动驾驶过程中，驾驶员可随时通过手动控制按钮进入半自动驾驶状态。在行驶过程中，各摄像头和测距雷达及相关设备实时将探测数据传入数据分析控制装置分析计算，实时将计算结果输出到液晶显示屏和动力控制系统，通过动态网络信息数据和车辆设定的各项安全参数做对比，实时修正车辆的运行状态，同时本车辆实时通过网络将本车的运行状态发送给相邻车辆，提高了相邻车辆间的安全运行系数。
车辆驶入目的地后，语音提示是否寻找附近泊车位置，并在综合信息显示装置上显示附近可泊车位置，通过语音或手动选取泊车位置。如果泊车位置不理想，可切换为半自动驾驶状态，驾驶员自由选取泊车位置，也可实现固定车位的自动泊车。泊车完毕，驾驶员摘下耳机，松开安全带，系统提示即将进入关闭状态；人员下车后，可通过钥匙或语音关闭车载系统，车辆接收到关闭指令后进行车辆安全防盗检测，车门车窗关闭自锁，并通过钥匙喇叭告知驾驶员。如驾驶员忘记关闭车辆，车辆系统倒计时后自动关闭并进入防盗模式。
Claims (8)
1.一种汽车自动驾驶控制系统，其特征在于，包括测控装置、数据交换装置、显示装置和数据分析控制装置，其中，
所述测控装置用于对车前、车体侧面、车体尾部以及路面信息进行监测，并将监测到的信息通过数据交换装置传输到数据分析控制装置进行实况分析；
所述显示装置用于显示车体左侧、右侧和尾部的影像及距离其他物体的实时距离，并提示靠近的物体而后报警；
所述数据分析控制装置用于分析测控装置传输到的数据，并将分析结果输出来控制车辆，以及进行数据交换。
2.根据权利要求1所述的一种汽车自动驾驶控制系统，其特征在于，所述测控装置包括车前主测控装置、侧身测控装置、路面测控装置和车尾测控装置，其中，所述车前主测控装置位于车体的前部，所述侧身测控装置位于车体的左右两侧，所述路面测控装置对称设于车前端的下方位置，所述车尾测控装置对称设于车体的后部，所述测控装置中的电器元件采用即插即作型，且其信息传输采用局域网传输。
3.根据权利要求2所述的一种汽车自动驾驶控制系统，其特征在于，所述车前主测控装置包括前置摄像头一、雷达一、ETC、灯光信息输入装置、声音采集装置以及语音输出装置，从而实现信息的采集和发射。
4.根据权利要求2所述的一种汽车自动驾驶控制系统，其特征在于，所述侧身测控装置包括摄像头二、雷达二和转向指示灯。
5.根据权利要求2所述的一种汽车自动驾驶控制系统，其特征在于，所述路面测控装置包括摄像头三和雷达三，用于对行车时路面情况、车辆倒车及后方信息进行采集。
6.根据权利要求1所述的一种汽车自动驾驶控制系统，其特征在于，所述数据交换装置包括大数据网络信息天线装置、车内局域网装置，用于连接数据网络，实现数据的实时交换传输。
7.根据权利要求1所述的一种汽车自动驾驶控制系统，其特征在于，所述显示装置包括车身右侧显示装置、车身左侧显示装置、车尾信息显示装置和综合信息显示装置，所述车身右侧显示装置、车身左侧显示装置和车尾信息显示装置均包括一液晶显示屏，分别用于显示车身右侧、左侧和车尾与物体的影像及最小距离，所述综合信息显示装置包括一液晶显示触摸屏，用于显示地图路线、车体外景及车辆各种信息显示及触摸操控。
8.根据权利要求1所述的一种汽车自动驾驶控制系统，其特征在于，所述数据分析控制装置包括若干集成系统模块，所述集成系统模块包括半自动操作模块、自动操作模块、输入输出模块、数据实时分析对比计算模块、车辆动作控制模块、显示系统模块、网络数据实时接收及输出模块、全车无线数据通讯模块、应急处理模块、特殊气象及路面处理控制模块、自检模块、防盗模块及办公模块，且均为可拆卸式，所述集成系统模块对各种数据的输入进行对比分析计算，将结果实时输出到各模块来控制车辆或进行数据交换。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190802 |