CN111026111A - 一种基于5g网络的汽车智能驾驶控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于5G网络的汽车智能驾驶控制系统，包括车载平台和大数据平台，车载平台通过5G网络连接大数据平台，车载平台包括汽车中央处理器模块，以及分别连接中央处理器模块的路况检测模块、行车状态控制模块和5G通讯模块，中央处理器模块内装载有自动驾驶学习程序和自动驾驶控制程序，汽车中央处理器模块通过5G通讯模块连接大数据平台。与现有技术相比，本发明通过大数据平台将所有的车载平台连接成为一个整体，通过大数据技术将相关数据进行集合分析，将处理结果准确、实时的反馈到每个车载平台车中，从而缩减了每个独立车载平台通过中央处理器模块处理数据的时间，提高了系统运行效率。

Description

一种基于5G网络的汽车智能驾驶控制系统
技术领域
本发明涉及一种驾驶控制系统，尤其是涉及一种基于5G网络的汽车智能驾驶控制系统。
背景技术
目前汽车智能驾驶控制系统能接收上层智能控制系统的指令，并根据指令控制车辆的转向、速度和刹车等运动特性，通过传感器采集的车辆自身及周围环境的各种信息数据，传入车载中央计算机中进行数据分析，操纵车辆按照中央计算机计算所产生的路径行驶。但是，现有智能驾驶汽车所使用的控制系统具有以下几点不足：
1、智能驾驶作为一种公共交通出行方式，主要考虑的是其行驶的安全问题。智能驾驶极其依赖中央计算机进行数据分析所得到的结果，无论是从准确性上还是实时性上都有一定的缺陷，当在恶劣天气视线受阻的情况行驶或是意外情况突然出现时，由于缺少了及时的人工干预，使得造成危险的系数增大。
2、为了适应5G时代的行车环境，交通规则会做出相应的改变，但目前的智能驾驶技术仍不具备良好的学习能力，因此系统无法很好的做到随规则改变而做出相应的处理，对安全行驶也会造成为潜在的危害。
3、由于缺少驾驶人通信设备与智能驾驶控制系统可靠的连接方式，导致其便捷性成为问题。随着智能驾驶系统的普及和5G技术的成熟，所要处理的车辆信息数量越来越多，而智能驾驶控制系统之间不能实现信息交互，导致运行速度减慢，并且驾驶人无法在较远距离得到智能驾驶控制系统的相关数据信息，不能及时了解路况信息，对出行带来的不便是不可忽视的。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于5G网络的汽车智能驾驶控制系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于5G网络的汽车智能驾驶控制系统，包括车载平台和大数据平台，所述的车载平台通过5G网络连接大数据平台，其中：
车载平台包括汽车中央处理器模块，以及分别连接中央处理器模块的路况检测模块、行车状态控制模块和5G通讯模块，所述的中央处理器模块内装载有自动驾驶学习程序和自动驾驶控制程序，所述的路况检测模块包括传感器单元、导航单元和GPS定位单元，所述的导航单元和GPS定位单元通过5G通讯模块连接大数据平台，所述的汽车中央处理器模块通过5G通讯模块连接大数据平台。
进一步地，所述的自动驾驶学习程序和自动驾驶控制程序的运算过程由中央处理器模块通过5G通讯模块传输至大数据平台中进行，大数据平台将运算结果返回中央处理器模块。
进一步地，所述的自动驾驶控制程序中执行以下步骤：通过传感器单元获取车辆状态数据和环境数据，同时通过导航单元和GPS定位单元获取车辆当前行驶道路交通数据和天气数据，将每项数据转化为对应的数值，并且加权后求和后输出结果，若输入结果大于设定的阈值，则通过行车状态控制模块执行对车的自动驾驶；若输出结果小于或等于设定的阈值，则取消对车辆的自动驾驶，发送人工驾驶提醒信息。
进一步地，所述的自动驾驶学习程序中对驾驶人员在行车过程中产生的数据进行采集，通过采集的数据训练自动驾驶BP神经网络模型，所述的自动驾驶控制程序采用训练后的自动驾驶BP神经网络模型进行车辆控制。
进一步地，所述的传感器单元包括温度传感器、速度传感器和距离传感器。
进一步地，所述的行车状态控制模块包括发动机控制单元，转向控制单元，速度控制单元和制动控制单元。
进一步地，所述车载平台还包括报警模块，该报警模块连接汽车中央处理器模块，当车辆发生故障或者接收到大数据平台的警报信息后，报警模块通过行车状态控制模块控制车辆停止，并且向求助服务终端发出警报。
进一步地，还包括智能移动终端，所述的智能移动终端通过5G网络连接车载平台，用于获取车辆信息。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过5G网络连接车载平台和大数据平台，通过大数据平台将所有的车载平台，即所有的智能驾驶车辆连接成为一个整体，通过大数据技术将相关数据进行集合分析，将处理结果准确、实时的反馈到每个车载平台车中，从而缩减了每个独立车载平台通过中央处理器模块处理数据的时间，提高了系统运行效率。
2、本发明的自动驾驶控制程序能够根据车辆状态数据、当前行驶道路交通数据和天气数据进行实时的判断，智能切换自动驾驶和人工驾驶，当遇到紧急或超出智能驾驶系统计算能力的情况时，驾驶控制系统会智能切换到人工干预模式，以避免意外的发生，通过此方式使驾驶员与系统进行相互配合，从而可提高驾驶的安全性。
3、本发明具有自动驾驶学习程序，通过自动驾驶BP神经网络模型进行车辆控制，具有一定的学习能力，可将系统未录入的行驶规则和最新的道路情况进行及时更新，并会学习驾驶人遇到危险情况驾驶人的及时避障方式等行车习惯，有效的解决了传统智能驾驶因无法及时更新数据，造成的不便和安全问题，实现更安全更便捷的智能驾驶。
4、本发明通过智能移动终端与车载平台相连接，通过智能移动终端的APP能够实时了解交通情况和车辆的状态，从而为驾驶人提供进一步的便捷。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为切换自动/人工驾驶的程序流程示意图。
图3为训练自动驾驶BP神经网络模型的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例提供了一种基于5G网络的汽车智能驾驶控制系统，包括车载平台和大数据平台。车载平台安装在车辆上，车载平台通过5G网络(第五代通讯技术网络)连接大数据平台。大数据平台用于采集的大量探测环境数据、路况信息进行相应的分析，并将采集、生成的数据以及各类路况信息与车载平台进行交互，实现数据存储、分发与共享。
车载平台包括汽车中央处理器模块，以及分别连接中央处理器模块的路况检测模块、行车状态控制模块和5G通讯模块。
中央处理器模块内装载有自动驾驶学习程序和自动驾驶控制程序。汽车中央处理器模块通过5G通讯模块连接大数据平台。5G通讯模块起到汽车中央处理器模块和大数据平台实现数据交换和数据共享的作用。
自动驾驶学习程序和自动驾驶控制程序的运算过程由中央处理器模块通过5G通讯模块传输至大数据平台中进行，大数据平台将运算结果返回中央处理器模块。通过5G网络连接车载平台和大数据平台，通过大数据平台将所有的车载平台，即所有的智能驾驶车辆连接成为一个整体，通过大数据技术将相关数据进行集合分析，将处理结果准确、实时的反馈到每个车载平台车中，从而缩减了每个独立车载平台通过中央处理器模块处理数据的时间，提高了系统运行效率。随着5G技术日渐成熟，智能驾驶控制系统的计算功能将全部转移到大数据平台上进行，通过大数据平台与车载平台的可靠连接进行双向信息互通和统一数据管理，将实现资源管理效率的最大化和驾驶安全性能的最优化。
自动驾驶控制程序中具有人工驾驶和自动驾驶的实时判断子程序，用于判断当前情况适合进行自动驾驶还是人工驾驶，以此来启动或关闭自动驾驶模式。如图2所示，具体执行以下步骤：通过传感器单元获取车辆状态数据和环境数据，同时通过导航单元和GPS定位单元获取车辆当前行驶道路交通数据和天气数据，将每项数据转化为对应的数值，并且加权后求和后输出结果，若输入结果大于设定的阈值，则通过行车状态控制模块执行对车的自动驾驶；若输出结果小于或等于设定的阈值，则取消对车辆的自动驾驶，发送人工驾驶提醒信息。
在发送人工驾驶提醒信息前，自动驾驶控制程序还需要根据当前行驶环境判断是否适合继续行驶，若是，则启动人工驾驶相关子程序；若否，则强制泊车，从而最大程度地降低危险事故的发生率。
自动驾驶学习程序中对驾驶人员在行车过程中产生的数据进行采集，通过采集的数据训练自动驾驶BP神经网络模型，自动驾驶控制程序采用训练后的自动驾驶BP神经网络模型进行车辆控制。如图3所示为BP神经网络模型的训练流程，通过采集驾驶员真实行驶经验数据，对模型的参数进行训练，使得自动驾驶BP神经网络模型具有自主调节能力，能够对驾驶员行驶线路、避障方式等大量行驶数据进行学习，并可根据驾驶环境自主地调节行驶控制量，从而提高车辆在自动驾驶过程中的控制精度和安全性。
路况检测模块包括传感器单元、导航单元和GPS定位单元。导航单元和GPS定位单元通过5G通讯模块连接大数据平台。传感器单元包括温度传感器、速度传感器和距离传感器，将车辆行驶时所探测到的车辆及路况信息反馈给中央处理器模块进行数据分析。GPS单元利用全球导航卫星系统定位、无线电基站定位等方式，用来获取极其精确的定位坐标。导航单元为车辆提供精细的路径规划，并且根据5G通讯模块和传感器单元所获取的实时状态对规划的路径进行动态调整。
行车状态控制模块包括发动机控制单元，转向控制单元，速度控制单元和制动控制单元等用于驱动控制车辆的行驶状态。
车载平台还包括报警模块，该报警模块连接汽车中央处理器模块。当车辆发生故障或者接收到大数据平台的警报信息后，报警模块通过行车状态控制模块控制车辆停止，并且向求助服务终端发出警报。
车载平台还包括智能移动终端。智能移动终端通过5G网络连接车载平台，用于获取车辆信息。智能移动终端中的App还可以实现远程监测控制车辆的功能，车载平台也可接收来自智能移动终端APP的控制指令，并执行相应的驾驶控制指令的响应，包括空调及车锁自动开启、防盗报警、发动机远程点火、自动定位等相关指令。同时为确保驾驶人通过智能移动终端可与车载平台进行安全可靠连接，设置登录验证系统，在大数据平台存储用户的账号密码等基础信息，并在用户登录时负责进行安全验证，保障用户的个人信息并增强终端之间连接的安全性。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于5G网络的汽车智能驾驶控制系统，其特征在于，包括车载平台和大数据平台，所述的车载平台通过5G网络连接大数据平台，其中：
车载平台包括汽车中央处理器模块，以及分别连接中央处理器模块的路况检测模块、行车状态控制模块和5G通讯模块，所述的中央处理器模块内装载有自动驾驶学习程序和自动驾驶控制程序，所述的路况检测模块包括传感器单元、导航单元和GPS定位单元，所述的导航单元和GPS定位单元通过5G通讯模块连接大数据平台，所述的汽车中央处理器模块通过5G通讯模块连接大数据平台。
2.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的汽车智能驾驶控制系统，其特征在于，所述的自动驾驶学习程序和自动驾驶控制程序的运算过程由中央处理器模块通过5G通讯模块传输至大数据平台中进行，大数据平台将运算结果返回中央处理器模块。
3.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的汽车智能驾驶控制系统，其特征在于，所述的自动驾驶控制程序中执行以下步骤：通过传感器单元获取车辆状态数据和环境数据，同时通过导航单元和GPS定位单元获取车辆当前行驶道路交通数据和天气数据，将每项数据转化为对应的数值，并且加权后求和后输出结果，若输入结果大于设定的阈值，则通过行车状态控制模块执行对车的自动驾驶；若输出结果小于或等于设定的阈值，则取消对车辆的自动驾驶，发送人工驾驶提醒信息。
4.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的汽车智能驾驶控制系统，其特征在于，所述的自动驾驶学习程序中对驾驶人员在行车过程中产生的数据进行采集，通过采集的数据训练自动驾驶BP神经网络模型，所述的自动驾驶控制程序采用训练后的自动驾驶BP神经网络模型进行车辆控制。
5.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的汽车智能驾驶控制系统，其特征在于，所述的传感器单元包括温度传感器、速度传感器和距离传感器。
6.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的汽车智能驾驶控制系统，其特征在于，所述的行车状态控制模块包括发动机控制单元，转向控制单元，速度控制单元和制动控制单元。
7.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的汽车智能驾驶控制系统，其特征在于，所述车载平台还包括报警模块，该报警模块连接汽车中央处理器模块，当车辆发生故障或者接收到大数据平台的警报信息后，报警模块通过行车状态控制模块控制车辆停止，并且向求助服务终端发出警报。
8.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的汽车智能驾驶控制系统，其特征在于，还包括智能移动终端，所述的智能移动终端通过5G网络连接车载平台，用于获取车辆信息。
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