CN112026791A - 一种人工智能嵌入式模块控制系统 - Google Patents

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    • B60W30/18163—Lane change; Overtaking manoeuvres

Abstract

本发明公开一种人工智能嵌入式模块控制系统，包括：安装在油门内侧的油门控制器；安装在刹车板内侧的刹车控制器；安装在方向盘内侧的方向盘控制器；安装在机动车左侧且镜头朝向机动车前方的左摄像头；安装在机动车右侧且镜头朝向机动车前方的右摄像头；均布在机动车外围的测距模组；安装在手机内的人工智能驾驶APP；以及安装在机动车中控系统中的人工智能嵌入式模块、无线通信模块和GPS导航仪。本发明可使机动车跟随着导航路线以限速数值内自动驾驶，在左右摄像头的作用下，使得机动车始终在道路的两条白色分割线之间，保持直线移动，在需转弯时，控制转向，在探测到前方有车辆或障碍物时，控制减速，并在允许情况下，控制换道。

Description

一种人工智能嵌入式模块控制系统
技术领域
本发明涉及机动车自动驾驶技术领域，具体涉及一种人工智能嵌入式模块控制系统。
背景技术
随着机动车数量的快速增长，城市面临的交通压力也越来越大。但是道路的拓宽受到城市规划和建筑环境的限制，难以跟随机动车增长速度实现线性增长，使得交通拥挤已成为大中城市必然要面对的难题。因此如何在当前道路情况下，提高道路行车容量已成为当前机动车技术和交通发展的重点研究方向。以自动驾驶和智能辅助驾驶技术为基础的机动车列车技术能够有效提高道路机动车容量和流量，进而保障道路的通畅；并且机动车自动驾驶技术对于帮助驾驶员减轻疲劳，提高安全性能也具有明显的实用价值。
现有的机动车自动驾驶技术，借助雷达系统、超声波系统和/或摄像头系统来检测机动车前方、后方和两侧的行车环境并计算出车道、道路类型和/或机动车、行人和/或障碍物等信息以及其它与驾驶相关的数据，例如机动车的车道和转向等数据，并将获取的与驾驶相关的数据作为机动车自动驾驶过程中的参考数据。但机动车的自动驾驶在直线路径中的实现比较简单，而在复杂路况和道路较拥挤的情况时，机动车经常无法一直保持直线的行驶机动，因此，机动车需要具备自动道路切换、自动超车和自动转向等机动操作功能才能实现机动车在复杂路况下的自动驾驶。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种真正意义上实现机动车自动驾驶的人工智能嵌入式模块控制系统。
本发明的技术方案如下：
一种人工智能嵌入式模块控制系统，应用于机动车自动驾驶，该系统包括：
安装在油门内侧的油门控制器，该油门控制器与油门连接，以控制机动车的前进和加速；
安装在刹车板内侧的刹车控制器，该刹车控制器与刹车板连接，以控制机动车的减速或停止移动；
安装在方向盘内侧的方向盘控制器，该方向盘控制器与方向盘连接，以控制机动车的行驶方向；
安装在机动车左侧且镜头朝向机动车前方的左摄像头，该左摄像头用于机动车左侧部分道路白色分割虚线与白色分割实线的实时探测；
安装在机动车右侧且镜头朝向机动车前方的右摄像头，该右摄像头用于机动车右侧部分道路白色分割虚线与白色分割实线的实时探测；
均布在机动车外围的测距模组，该测距模组用于实时探测机动车与周围阻挡物的距离；
安装在手机内的人工智能驾驶APP，该人工智能驾驶APP通过选取目的地进入机动车自动驾驶模式；
以及安装在机动车中控系统中的人工智能嵌入式模块、无线通信模块和GPS导航仪，所述人工智能嵌入式模块的控制输出端分别与所述油门控制器、刹车控制器、方向盘控制器电连接，所述左摄像头、右摄像头、测距模组、无线通信模块、GPS导航仪分别与所述人工智能嵌入式模块信号相连，所述人工智能嵌入式模块通过所述无线通信模块与人工智能驾驶APP无线通信，所述人工智能驾驶APP选定目的地后，会通过所述无线通信模块发送人工智能开启信号到所述人工智能嵌入式模块，所述人工智能嵌入式模块接收到人工智能开启信号后，会发送启动信号唤醒所述左摄像头、右摄像头和测距模组，同时将目的地输入到所述GPS导航仪，所述GPS导航仪会规划最佳的导航路线和该导航路线上各路段的限速信号反馈到所述人工智能嵌入式模块，所述人工智能嵌入式模块通过所述油门控制器、刹车控制器、方向盘控制器的控制使机动车跟随着所述导航路线以限速数值内自动驾驶，并结合所述左摄像头、右摄像头、测距模组护航，所述左摄像头会将机动车左侧部分道路白色分割虚线与白色分割实线的实时探测信号反馈到所述人工智能嵌入式模块，所述右摄像头会将机动车右侧部分道路白色分割虚线与白色分割实线的实时探测信号反馈到所述人工智能嵌入式模块，以使机动车始终保持在道路的两条白色分割线之间，所述测距模组会将机动车不同方向的距离探测信号反馈到所述人工智能嵌入式模块，以使所述人工智能嵌入式模块控制减速、转向、换道。
进一步的，还包括安装在机动车内靠近前挡风玻璃的行车记录仪，所述行车记录仪的信号输出端与所述人工智能嵌入式模块连接，所述人工智能嵌入式模块通过所述无线通信模块将行车录像信号同步到所述人工智能驾驶APP，在手机上显示行车录像。
进一步的，还包括安装在挂挡内侧的档位控制器，该档位控制器与挂挡连接，以控制机动车的前进和停车。
进一步的，还包括安装在机动车前盖上的亮度传感器，该亮度传感器与所述人工智能嵌入式模块信号相连，所述人工智能嵌入式模块在接收到人工智能开启信号后，会发送启动信号唤醒所述亮度传感器，所述亮度传感器会将机动车外部环境的实时亮度信号反馈到所述人工智能嵌入式模块，所述人工智能嵌入式模块在接收到低亮度信号时发送启动信号点亮车灯。
进一步的，所述人工智能嵌入式模块由一个或多个预先编程好以用来执行自动驾驶控制任务的嵌入式微处理器组成。
进一步的，所述无线通信模块与人工智能驾驶APP基于5G通信技术。
进一步的，所述刹车板连接有电子驻车机构，所述刹车板在踩压到底时实现自动驻车。
进一步的，所述测距模组包括第一测距仪、第二测距仪、第三测距仪、第四测距仪、第五测距仪、第六测距仪和第七测距仪，所述第一测距仪、第二测距仪、第三测距仪、第四测距仪分别安装在机动车的四个拐角处，所述第五测距仪、第六测距仪分别安装在机动车的两侧中部，所述第七测距仪安装在机动车的前端。
进一步的，所述左摄像头安装在机动车左侧后视镜上，所述右摄像头安装在机动车右侧后视镜上。
相对于现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明在手机APP上输入目的地即可进入自动驾驶模式，通过GPS导航仪规划出最佳的导航路线和该导航路线上各路段的限速数值，在自动驾驶模式中，通过油门控制器控制机动车的前进和加速，通过刹车控制器控制机动车的减速或停止移动，通过方向盘控制器控制机动车的行驶方向，通过左摄像头对机动车左侧部分道路白色分割虚线与白色分割实线的实时探测，通过右摄像头对机动车右侧部分道路白色分割虚线与白色分割实线的实时探测，通过测距模组实时探测机动车与周围阻挡物的距离。使机动车跟随着导航路线以限速数值内自动驾驶，在左摄像头和右摄像头的作用下，可使得机动车始终在道路的两条白色分割线之间，保持直线移动，在需转弯时，控制转向，在探测到前方有车辆或障碍物时，控制机动车减速，并同时探测两侧是否有白色分割实线和来车，控制机动车换道，再以限速数值内自动驾驶，在一路顺畅的情况下，机动车的速度可保持在临近限速数值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例提供一种人工智能嵌入式模块控制系统的原理框图；
图2为本发明实施例所述人工智能驾驶APP的使用界面示意图之一；
图3为本发明实施例所述人工智能驾驶APP的使用界面示意图之二；
图4为本发明实施例所述人工智能驾驶APP的使用界面示意图之三；
图5为本发明实施例所述机动车在道路上的直线行驶示意图；
图6为本发明实施例所述机动车在道路上的转弯行驶示意图；
图7为本发明实施例所述机动车在道路上的换道行驶示意图之一；
图8为本发明实施例所述机动车在道路上的换道行驶示意图之二；
图9为本发明实施例所述机动车在道路上的换道行驶示意图之三；
图10为本发明实施例所述机动车在道路上的换道行驶示意图之四。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。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。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例
请参阅图1，本发明实施例提供一种人工智能嵌入式模块控制系统，其应用于机动车自动驾驶，该系统包括：安装在挂挡内侧的档位控制器，该档位控制器与挂挡连接，以控制机动车的前进和停车；安装在油门内侧的油门控制器，该油门控制器与油门连接，以控制机动车的前进和加速；安装在刹车板内侧的刹车控制器，该刹车控制器与刹车板连接，以控制机动车的减速或停止移动，刹车板连接有电子驻车机构，刹车板在踩压到底时可实现自动驻车；安装在方向盘内侧的方向盘控制器，该方向盘控制器与方向盘连接，以控制机动车的行驶方向；安装在机动车左侧且镜头朝向机动车前方的左摄像头，该左摄像头用于机动车左侧部分道路白色分割虚线与白色分割实线的实时探测；安装在机动车右侧且镜头朝向机动车前方的右摄像头，该右摄像头用于机动车右侧部分道路白色分割虚线与白色分割实线的实时探测；均布在机动车外围的测距模组，该测距模组用于实时探测机动车与周围阻挡物的距离；安装在手机内的人工智能驾驶APP，该人工智能驾驶APP通过选取目的地进入机动车自动驾驶模式；以及安装在机动车中控系统中的人工智能嵌入式模块、无线通信模块和GPS导航仪，人工智能嵌入式模块的控制输出端分别与油门控制器、刹车控制器、方向盘控制器电连接，左摄像头、右摄像头、测距模组、无线通信模块、GPS导航仪分别与人工智能嵌入式模块信号相连，人工智能嵌入式模块通过无线通信模块与人工智能驾驶APP无线通信。
较佳的，所述无线通信模块与人工智能驾驶APP基于5G通信技术。保证了通信的速度和稳定性。
进一步的，还包括安装在机动车内靠近前挡风玻璃的行车记录仪，行车记录仪的信号输出端与人工智能嵌入式模块连接，人工智能嵌入式模块通过无线通信模块将行车录像信号同步到人工智能驾驶APP，在手机上显示行车录像。
人工智能驾驶APP的使用界面如图2~4所示，进入到人工智能驾驶界面后点击目的地按键，接着在搜索地点处输入目的地，输入搜索地点的下方设有智能列举的地址名（如：家地址、公司地址等），输入搜索地点的上方为地图，地点定好后，进入行车录像实时显示。
具体的，所述人工智能驾驶APP选定目的地后，会通过无线通信模块发送人工智能开启信号到人工智能嵌入式模块，人工智能嵌入式模块接收到人工智能开启信号后，会发送启动信号唤醒左摄像头、右摄像头和测距模组，同时将目的地输入到GPS导航仪，GPS导航仪会规划最佳的导航路线和该导航路线上各路段的限速信号反馈到人工智能嵌入式模块，人工智能嵌入式模块通过油门控制器、刹车控制器、方向盘控制器的控制使机动车跟随着导航路线以限速数值内自动驾驶，并结合左摄像头、右摄像头、测距模组护航，左摄像头会将机动车左侧部分道路白色分割虚线与白色分割实线的实时探测信号反馈到人工智能嵌入式模块，右摄像头会将机动车右侧部分道路白色分割虚线与白色分割实线的实时探测信号反馈到人工智能嵌入式模块，以使机动车始终保持在道路的两条白色分割线之间，测距模组会将机动车不同方向的距离探测信号反馈到人工智能嵌入式模块，以使人工智能嵌入式模块控制减速、转向、换道。
所述人工智能嵌入式模块由一个或多个预先编程好以用来执行自动驾驶控制任务的嵌入式微处理器组成。
如图5所示，在自动驾驶中，机动车在左摄像头和右摄像头的作用下，可使得机动车始终在道路的两条白色分割线之间，保持直线移动。在需转弯时，如图6所示，可自动控制机动车转向。在探测到前方有车辆或障碍物时，会自动控制机动车减速，并同时探测两侧是否有白色分割实线和来车，控制机动车换道，如图7所示，机动车在探测到前方有车辆时（其探测距离可根据实际情况而定），会自动控制机动车减速，以防追尾，并同时探测到左侧为白色分割实线，为不可穿越，右侧无来车或与右侧车道的来车在安全距离外（可根据实际情况而定），可换道；如图8所示，在图7同样的路段，当探测到右侧来车在安全距离内，不会执行换道，直至右侧来车使出安全距离，再换道；如图9所述，当机动车探测到前方有车辆且左右两侧均为白色分割虚线时，同时左右两侧无来车或与左右两侧车道的来车处于安全距离外，可从两侧选择一侧进行换道；如图10所述，在图9同样的路线，当探测到左侧来车在安全距离内，会从右侧进行换道。在一路顺畅的情况下，机动车的速度可保持在临近限速数值。
较佳的，所述左摄像头安装在机动车左侧后视镜上，所述右摄像头安装在机动车右侧后视镜上，所述测距模组包括第一测距仪、第二测距仪、第三测距仪、第四测距仪、第五测距仪、第六测距仪和第七测距仪，第一测距仪、第二测距仪、第三测距仪、第四测距仪分别安装在机动车的四个拐角处，第五测距仪、第六测距仪分别安装在机动车的两侧中部，第七测距仪安装在机动车的前端。
较佳的，还包括安装在机动车前盖上的亮度传感器，该亮度传感器与人工智能嵌入式模块信号相连，人工智能嵌入式模块在接收到人工智能开启信号后，会发送启动信号唤醒亮度传感器，亮度传感器会将机动车外部环境的实时亮度信号反馈到人工智能嵌入式模块，人工智能嵌入式模块在接收到低亮度信号时发送启动信号点亮车灯。
当机动车到达目的地后，所述人工智能嵌入式模块通过刹车控制器控制机动车停车，同时，通过档位控制器控制挂挡挂到停车档，行程结束，所述人工智能驾驶APP返回到初始界面，等待下一次使用。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种人工智能嵌入式模块控制系统，应用于机动车自动驾驶，其特征在于，该系统包括：
安装在油门内侧的油门控制器，该油门控制器与油门连接，以控制机动车的前进和加速；
安装在刹车板内侧的刹车控制器，该刹车控制器与刹车板连接，以控制机动车的减速或停止移动；
安装在方向盘内侧的方向盘控制器，该方向盘控制器与方向盘连接，以控制机动车的行驶方向；
安装在机动车左侧且镜头朝向机动车前方的左摄像头，该左摄像头用于机动车左侧部分道路白色分割虚线与白色分割实线的实时探测；
安装在机动车右侧且镜头朝向机动车前方的右摄像头，该右摄像头用于机动车右侧部分道路白色分割虚线与白色分割实线的实时探测；
均布在机动车外围的测距模组，该测距模组用于实时探测机动车与周围阻挡物的距离；
安装在手机内的人工智能驾驶APP，该人工智能驾驶APP通过选取目的地进入机动车自动驾驶模式；
以及安装在机动车中控系统中的人工智能嵌入式模块、无线通信模块和GPS导航仪，所述人工智能嵌入式模块的控制输出端分别与所述油门控制器、刹车控制器、方向盘控制器电连接，所述左摄像头、右摄像头、测距模组、无线通信模块、GPS导航仪分别与所述人工智能嵌入式模块信号相连，所述人工智能嵌入式模块通过所述无线通信模块与人工智能驾驶APP无线通信，所述人工智能驾驶APP选定目的地后，会通过所述无线通信模块发送人工智能开启信号到所述人工智能嵌入式模块，所述人工智能嵌入式模块接收到人工智能开启信号后，会发送启动信号唤醒所述左摄像头、右摄像头和测距模组，同时将目的地输入到所述GPS导航仪，所述GPS导航仪会规划最佳的导航路线和该导航路线上各路段的限速信号反馈到所述人工智能嵌入式模块，所述人工智能嵌入式模块通过所述油门控制器、刹车控制器、方向盘控制器的控制使机动车跟随着所述导航路线以限速数值内自动驾驶，并结合所述左摄像头、右摄像头、测距模组护航，所述左摄像头会将机动车左侧部分道路白色分割虚线与白色分割实线的实时探测信号反馈到所述人工智能嵌入式模块，所述右摄像头会将机动车右侧部分道路白色分割虚线与白色分割实线的实时探测信号反馈到所述人工智能嵌入式模块，以使机动车始终保持在道路的两条白色分割线之间，所述测距模组会将机动车不同方向的距离探测信号反馈到所述人工智能嵌入式模块，以使所述人工智能嵌入式模块控制减速、转向、换道。
2.根据权利要求1所述的一种人工智能嵌入式模块控制系统，其特征在于，还包括安装在机动车内靠近前挡风玻璃的行车记录仪，所述行车记录仪的信号输出端与所述人工智能嵌入式模块连接，所述人工智能嵌入式模块通过所述无线通信模块将行车录像信号同步到所述人工智能驾驶APP，在手机上显示行车录像。
3.根据权利要求1所述的一种人工智能嵌入式模块控制系统，其特征在于，还包括安装在挂挡内侧的档位控制器，该档位控制器与挂挡连接，以控制机动车的前进和停车。
4.根据权利要求1所述的一种人工智能嵌入式模块控制系统，其特征在于，还包括安装在机动车前盖上的亮度传感器，该亮度传感器与所述人工智能嵌入式模块信号相连，所述人工智能嵌入式模块在接收到人工智能开启信号后，会发送启动信号唤醒所述亮度传感器，所述亮度传感器会将机动车外部环境的实时亮度信号反馈到所述人工智能嵌入式模块，所述人工智能嵌入式模块在接收到低亮度信号时发送启动信号点亮车灯。
5.根据权利要求1所述的一种人工智能嵌入式模块控制系统，其特征在于，所述人工智能嵌入式模块由一个或多个预先编程好以用来执行自动驾驶控制任务的嵌入式微处理器组成。
6.根据权利要求1所述的一种人工智能嵌入式模块控制系统，其特征在于，所述无线通信模块与人工智能驾驶APP基于5G通信技术。
7.根据权利要求1所述的一种人工智能嵌入式模块控制系统，其特征在于，所述刹车板连接有电子驻车机构，所述刹车板在踩压到底时实现自动驻车。
8.根据权利要求1所述的一种人工智能嵌入式模块控制系统，其特征在于，所述测距模组包括第一测距仪、第二测距仪、第三测距仪、第四测距仪、第五测距仪、第六测距仪和第七测距仪，所述第一测距仪、第二测距仪、第三测距仪、第四测距仪分别安装在机动车的四个拐角处，所述第五测距仪、第六测距仪分别安装在机动车的两侧中部，所述第七测距仪安装在机动车的前端。
9.根据权利要求1所述的一种人工智能嵌入式模块控制系统，其特征在于，所述左摄像头安装在机动车左侧后视镜上，所述右摄像头安装在机动车右侧后视镜上。
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