CN114179785A - 一种基于面向服务的融合泊车控制系统、电子设备和车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及融合泊车技术领域，具体涉及一种基于面向服务的融合泊车控制系统、电子设备和车辆。该系统中，传感器层，包括与外部传感器的类型对应设置的传感器数据模块；控制层，包括与外部传感器的类型对应设置的特定特征提取模块组；协调层，包括泊车路径规划模块和若干个特定特征融合模块；其中，特定特征融合模块用于根据接收的一类或多类外部传感器的特定特征信息数据，融合生成特定类型融合数据；泊车路径规划模块，用于根据若干个特定特征融合模块的特定类型融合数据和车辆实时驾驶数据，生成泊车路径规划数据。本发明有效降低了执行控制器与外部传感器在硬件和软件上的耦合性，提高了融合泊车控制系统在应用中的适应性。
Description
技术领域
本发明涉及融合泊车技术领域，具体涉及一种基于面向服务的融合泊车控制系统、电子设备和车辆。
背景技术
ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)通过驱动摄像头获取图像信息，对车身周围环境识别，并提取车位线、行人、限位桩及泊车路径中障碍物，然后通过采集超声波传感器回波信息，识别障碍物车位及泊车路径中障碍物，之后通过对摄像头和超声波传感器各类信息进行融合，得到精准的车位、障碍物、行人信息，最后在确认泊车位或泊出后，ECU与ESC(Electronic Stability Controller，车身电子稳定性控制系统)、EPS(Electric Power Steering，电动助力转向系统)建立联系，发送横纵向控制指令，实现自动泊车功能。
现有的融合泊车方案需要根据业务需求进行定制系统开发，当传感器或ECU发生变化时，功能需要全部重新评估、定点、需求澄清、开发，进行重复开发工作，与整车其他系统之间太过于独立。
因此，如何在提高融合泊车控制系统在应用中的适应性，是目前亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于面向服务的融合泊车控制系统、电子设备和车辆，以提高融合泊车控制系统在应用中的适应性。
为实现上述目的，本发明实施例提供了以下方案：
第一方面，本发明实施例提供了一种基于面向服务的融合泊车控制系统，所述融合泊车控制系统应用于目标车辆至目标车位的倒车控制场景，包括：
传感器层，包括与外部传感器的类型对应设置的传感器数据模块；其中，所述传感器数据模块，用于获取对应类型的所述外部传感器的传感数据；
控制层，包括与所述外部传感器的类型对应设置的特定特征提取模块组；其中，所述特定特征提取模块组，用于根据对应类型的所述外部传感器的传感数据，获取对应的类型的所述外部传感器的特定特征信息数据；
协调层，包括泊车路径规划模块和若干个特定特征融合模块；其中，所述特定特征融合模块用于根据接收的一类或多类所述外部传感器的特定特征信息数据，融合生成特定类型融合数据；所述泊车路径规划模块，用于根据所述若干个特定特征融合模块的特定类型融合数据和车辆实时驾驶数据，生成所述目标车辆倒车移动至所述目标车位的泊车路径规划数据。
在一种可能的实施例中，还包括：
管理层，用于根据所述特定类型融合数据和所述泊车路径规划数据，生成融合泊车控制指令，以控制所述目标车辆倒车移动至所述目标车位。
在一种可能的实施例中，所述外部传感器包括摄像头、超声波雷达和激光雷达中的一种或多种。
在一种可能的实施例中，所述摄像头的特定特征提取模块组包括摄像头障碍物特征提取模块和摄像头车位特征提取模块中的一种或多种；
所述超声波雷达的特定特征提取模块组包括超声波雷达障碍物特征提取模块和超声波雷达车位特征提取模块中的一种或多种；
所述激光雷达的特定特征提取模块组包括激光雷达障碍物特征提取模块和激光雷达车位特征提取模块中的一种或多种。
在一种可能的实施例中，所述摄像头的特定特征信息数据包括摄像头障碍物特征信息数据和摄像头车位特征信息数据中的一种或多种；
所述超声波雷达的特定特征信息数据包括超声波雷达障碍物特征信息数据和超声波雷达车位特征信息数据中的一种或多种；
所述激光雷达的特定特征信息数据包括激光雷达障碍物特征信息数据和激光雷达车位特征信息数据中的一种或多种。
在一种可能的实施例中，所述特定特征融合模块包括障碍物特征融合模块和/或车位特征融合模块。
在一种可能的实施例中，所述特定类型融合数据包括障碍物特征融合数据和/或车位特征融合数据。
在一种可能的实施例中，所述车辆实时驾驶数据包括汽车电子稳定控制系统数据、电动助力转向系统数据和电子驻车制动系统数据中的一种或多种。
第二方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括处理器，所述处理器应用如第一方面中任一所述的基于面向服务的融合泊车控制系统。
第三方面，本发明实施例提供了一种车辆，包括如第二方面所述的电子设备。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明采用面向服务框架，构建融合泊车控制系统，其中设置了传感器层以获取外部传感器的传感数据，控制层进一步在传感数据的基础上提取不同外部传感器的特定特征信息数据，协调层进一步在特定特征信息数据的基础上实现数据融合以及路径规划。本发明可以在保证控制层和协调层不变的情况下，通过更新传感器层中的软件模块，适应外部传感器的数量和/或类型的改变，实现了传感器硬件与执行控制器之间的解耦；本发明中传感器层和控制层之间，以及，控制层和协调层之间，均可以实现各软件模块的数据共享与重用，实现了软件与软件之间的解耦，从而有效降低了执行控制器与外部传感器在硬件和软件上的耦合性，提高了融合泊车控制系统在应用中的适应性。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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说明书的一些实施例，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基于面向服务的融合泊车控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种基于面向服务的融合泊车控制系统的结构示意图，该融合泊车控制系统应用于目标车辆至目标车位的倒车控制场景。在该场景下，目标车辆在驾驶员的控制下，行驶至目标车位附近，然后交由该融合泊车控制系统控制目标车辆倒入进目标车位。
该融合泊车控制系统包括：传感器层、控制层和协调层。
传感器层，负责匹配外部传感器的数据传输方式和通讯协议，以获取完整的传感数据，并建立统一的传感数据对外输出或被调用的接口，包括与外部传感器的类型对应设置的传感器数据模块。
其中，传感器数据模块，用于获取对应类型的外部传感器的传感数据。
实际应用中，外部传感器可以包括摄像头、超声波雷达和激光雷达中的一种、两种或大于两种，当然还可以包括毫米波雷达等，在此不予以限制。
传感器数据模块根据外部传感器的类型不同，可以分为：摄像头数据模块、超声波雷达数据模块和/或激光雷达数据模块。
传感数据根据外部传感器的类型不同，可以分为：摄像头的传感数据、超声波雷达的传感数据和/或激光雷达的传感数据。
超声波雷达可以APA超声波雷达和/或UPA超声波雷达，在此不予以限制。
控制层，根据外部传感器类型和处理方式，独立地对不同外部传感器的传感数据进行分类特征提取，例如利用深度学习算法处理摄像头的传感数据，利用机器学习算法处理超声波雷达的传感数据，从而提取出各传感数据中的障碍物、车道线、车位、行人等特征信息，具体包括与外部传感器的类型对应设置的特定特征提取模块组。
其中，特定特征提取模块组，用于根据对应类型的外部传感器的传感数据，获取对应的类型的外部传感器的特定特征信息数据。
实际应用中，每一类外部传感器均对应设置一组特定特征提取模块组，每组特定特征提取模块组可以包括障碍物特征提取模块和/或车位特征提取模块，当然还可以包括车道线特征提取模块、行人特征提取模块等等，在此不予以限制。
在此基础上，摄像头的特定特征提取模块组包括摄像头障碍物特征提取模块和摄像头车位特征提取模块中的一种、两种或大于两种；超声波雷达的特定特征提取模块组包括超声波雷达障碍物特征提取模块和超声波雷达车位特征提取模块中的一种、两种或大于两种；激光雷达的特定特征提取模块组包括激光雷达障碍物特征提取模块和激光雷达车位特征提取模块中的一种、两种或大于两种。
在此基础上，摄像头的特定特征信息数据包括摄像头障碍物特征信息数据和摄像头车位特征信息数据中的一种或多种；超声波雷达的特定特征信息数据包括超声波雷达障碍物特征信息数据和超声波雷达车位特征信息数据中的一种、两种或大于两种；激光雷达的特定特征信息数据包括激光雷达障碍物特征信息数据和激光雷达车位特征信息数据中的一种、两种或大于两种。
协调层，负责调用控制层提取出的各类特定特征信息数据，进行同类特征信息的数据融合(例如：通过摄像头与超声波传感器对同一障碍物信息进行融合，得到精确的障碍物位置和类型信息)，并通过融合数据进行路径规划，具体包括泊车路径规划模块和若干个特定特征融合模块。
其中，特定特征融合模块用于根据接收的一类或多类外部传感器的特定特征信息数据，融合生成特定类型融合数据；泊车路径规划模块，用于根据若干个特定特征融合模块的特定类型融合数据和车辆实时驾驶数据，生成泊车路径规划数据。
具体的，特定特征融合模块的数量大于等于1，其具体数量与需要融合的数据类型相关，以融合障碍物特征信息数据和/或车位特征信息数据为例，特定特征融合模块可以包括障碍物特征融合模块和/或车位特征融合模块。
车辆实时驾驶数据包括汽车电子稳定控制系统数据、电动助力转向系统数据和电子驻车制动系统数据中的一种、两种或大于两种。由于融合泊车场景涉及驾驶员对车辆的操纵和融合泊车控制系统对车辆的操纵，因此整个过程中融合泊车控制系统还需要获取车辆实时驾驶数据，进而完成融合泊车控制。
为了实现该融合泊车控制系统的对外交互控制功能，本实施例还在上述结构基础上，增设了管理层，用于根据特定类型融合数据和泊车路径规划数据，生成融合泊车控制指令。
该融合泊车控制指令，可以包括人机交互控制指令，以控制人机交互设备向外显示融合泊车相关信息；可以包括ESC(Electronic Stability Controller，车身电子稳定性控制系统)控制指令，以控制ESC配合进行融合泊车；可以包括EPS(Electric PowerSteering，电动助力转向系统)控制指令。以控制EPS配合进行融合泊车；还可以包括EPB(Electrical Park Brake，电子驻车制动系统)控制指令，以控制EPB配合进行融合泊车。
在本实施例中，该融合泊车控制系统内部，各层对外数据接口可以采用统一的、通用的接口协议(例如SOME/IP协议)，实现各层数据之间各软件模块的数据共享与重用，降低系统数据的冗余程度。
传感器层中各传感器数据模块通过对应协议获取对应的外部传感器的传感数据，通过传感器层的对外数据接口，将相应传感数据分享至控制层。
控制层中的各特定特征提取模块组通过调用传感器层的对外数据接口，可以获取外部传感器的传感数据，并通过控制层的对外数据接口，将提取出的相应的特定特征信息数据，分享至协调层。
协调层中的各特定特征融合模块通过调用控制层的对外数据接口，可以获取相应的特定特征信息数据，并通过协调层的对外数据接口，将生成的相应的特定类型融合数据，分享至管理层；协调层中的泊车路径规划模块可以在内部直接获取各特定特征融合模块生成的相应的特定类型融合数据，并通过协调层的对外数据接口，将生成的相应的泊车路径规划数据，分享至管理层。
管理层，最后通过CAN(Controller Area Network，控制器域网)和/或以太网，与整车诸如ESC、EPS和EPB等实现连接，实现数据交互和/或控制交互等功能。
本实施例采用面向服务框架，构建融合泊车控制系统，其中设置了传感器层以获取外部传感器的传感数据，控制层进一步在传感数据的基础上提取不同外部传感器的特定特征信息数据，协调层进一步在特定特征信息数据的基础上实现数据融合以及路径规划。本实施例可以在保证控制层和协调层不变的情况下，通过更新传感器层中的软件模块，适应外部传感器的数量和/或类型的改变，实现了传感器硬件与执行控制器之间的解耦；本实施例中传感器层和控制层之间，以及，控制层和协调层之间，均可以实现各软件模块的数据共享与重用，实现了软件与软件之间的解耦，从而有效降低了执行控制器与外部传感器在硬件和软件上的耦合性，提高了融合泊车控制系统在应用中的适应性。
基于与方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备中处理器，该处理器可以选用ECU等，并应用如上文所述的基于面向服务的融合泊车控制系统。
基于与方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种车辆，该车辆上设置有上文所述的电子设备，以实现融合泊车功能。
本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例采用面向服务框架，构建融合泊车控制系统，其中设置了传感器层以获取外部传感器的传感数据，控制层进一步在传感数据的基础上提取不同外部传感器的特定特征信息数据，协调层进一步在特定特征信息数据的基础上实现数据融合以及路径规划。本发明实施例可以在保证控制层和协调层不变的情况下，通过更新传感器层中的软件模块，适应外部传感器的数量和/或类型的改变，实现了传感器硬件与执行控制器之间的解耦；本发明实施例中传感器层和控制层之间，以及，控制层和协调层之间，均可以实现各软件模块的数据共享与重用，实现了软件与软件之间的解耦，从而有效降低了执行控制器与外部传感器在硬件和软件上的耦合性，提高了融合泊车控制系统在应用中的适应性。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种基于面向服务的融合泊车控制系统，其特征在于，所述融合泊车控制系统应用于目标车辆至目标车位的倒车控制场景，包括：
传感器层，包括与外部传感器的类型对应设置的传感器数据模块；其中，所述传感器数据模块，用于获取对应类型的所述外部传感器的传感数据；
控制层，包括与所述外部传感器的类型对应设置的特定特征提取模块组；其中，所述特定特征提取模块组，用于根据对应类型的所述外部传感器的传感数据，获取对应的类型的所述外部传感器的特定特征信息数据；
协调层，包括泊车路径规划模块和若干个特定特征融合模块；其中，所述特定特征融合模块用于根据接收的一类或多类所述外部传感器的特定特征信息数据，融合生成特定类型融合数据；所述泊车路径规划模块，用于根据所述若干个特定特征融合模块的特定类型融合数据和车辆实时驾驶数据，生成所述目标车辆倒车移动至所述目标车位的泊车路径规划数据。
2.根据权利要求1所述的基于面向服务的融合泊车控制系统，其特征在于，还包括：
管理层，用于根据所述特定类型融合数据和所述泊车路径规划数据，生成融合泊车控制指令，以控制所述目标车辆倒车移动至所述目标车位。
3.根据权利要求2所述的基于面向服务的融合泊车控制系统，其特征在于，所述外部传感器包括摄像头、超声波雷达和激光雷达中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的基于面向服务的融合泊车控制系统，其特征在于，所述摄像头的特定特征提取模块组包括摄像头障碍物特征提取模块和摄像头车位特征提取模块中的一种或多种；
所述超声波雷达的特定特征提取模块组包括超声波雷达障碍物特征提取模块和超声波雷达车位特征提取模块中的一种或多种；
所述激光雷达的特定特征提取模块组包括激光雷达障碍物特征提取模块和激光雷达车位特征提取模块中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的基于面向服务的融合泊车控制系统，其特征在于，所述摄像头的特定特征信息数据包括摄像头障碍物特征信息数据和摄像头车位特征信息数据中的一种或多种；
所述超声波雷达的特定特征信息数据包括超声波雷达障碍物特征信息数据和超声波雷达车位特征信息数据中的一种或多种；
所述激光雷达的特定特征信息数据包括激光雷达障碍物特征信息数据和激光雷达车位特征信息数据中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的基于面向服务的融合泊车控制系统，其特征在于，所述特定特征融合模块包括障碍物特征融合模块和/或车位特征融合模块。
7.根据权利要求6所述的基于面向服务的融合泊车控制系统，其特征在于，所述特定类型融合数据包括障碍物特征融合数据和/或车位特征融合数据。
8.根据权利要求1至7任一所述的基于面向服务的融合泊车控制系统，其特征在于，所述车辆实时驾驶数据包括汽车电子稳定控制系统数据、电动助力转向系统数据和电子驻车制动系统数据中的一种或多种。
9.一种电子设备，包括处理器，其特征在于，所述处理器应用如权利要求1至8任一所述的基于面向服务的融合泊车控制系统。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的电子设备。
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