CN114889635A - 车辆自动驾驶控制系统、方法、商用车以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种车辆自动驾驶控制系统、方法、商用车以及存储介质，涉及车辆技术领域，其中的系统包括：感知输入模块，用于采集车辆的运行参数信息并获取地图信息；自动驾驶模式切换模块，用于基于运行参数信息和地图信息，确定车辆的驾驶模式以及车辆的行驶参数；自动驾驶控制模块，用于根据驾驶模式以及行驶参数生成行驶调整信号；自动驾驶执行模块，用于基于行驶调整信号执行对应的控制操作。本公开的方法、装置以及存储介质，能够根据感知输入模块提供的信息切换自动驾驶模式，可以提供多种可供选择的自动驾驶模式，增加驾驶员的驾乘体验，保证车辆的行驶安全性，提高自动驾驶商用车的智能化水平。

Description

车辆自动驾驶控制系统、方法、商用车以及存储介质

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆自动驾驶控制系统、方法、商用车以及存储介质。

背景技术

自动驾驶技术具有能够提高车辆安全性、降低驾驶员负担等优点，应用于自动驾驶商用车等场景，安全性在自动驾驶商用车等场景中非常重要。目前，现有的自动驾驶技术通常根据预先设定好的自动驾驶规则进行自动驾驶操作，在路线、路况、以及载荷等数据发生变化时，车辆的自动驾驶控制系统无法对自动驾驶模式进行选择、切换，从而导致乘客对自动驾驶车辆的驾乘体验较差，甚至会出现晕车等不良反应。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种车辆自动驾驶控制系统、方法、商用车以及存储介质。

根据本公开的第一方面，提供一种车辆自动驾驶控制系统，包括：感知输入模块，用于采集车辆的运行参数信息并获取地图信息；自动驾驶模式切换模块，用于基于所述运行参数信息和所述地图信息，确定车辆的驾驶模式以及车辆的行驶参数；自动驾驶控制模块，用于根据所述驾驶模式以及所述行驶参数生成行驶调整信号；自动驾驶执行模块，用于基于所述行驶调整信号执行对应的控制操作。

可选地，所述感知输入模块包括：GPS传感器、载荷传感器、雷达和加速度传感器；所述运行参数信息包括：车辆当前的经度纬度和高程信息、车辆实际载荷数据、车辆之间的距离和相对速度、车辆的纵向加速度；所述GPS传感器，用于采集所述车辆当前的经度纬度和高程信息；所述载荷传感器，用于采集所述车辆实际载荷数据；所述雷达，用于采集所述车辆之间的距离和相对速度；所述加速度传感器，用于采集所述车辆的纵向加速度。

可选地，所述自动驾驶模式切换模块，包括：道路类型确定单元，用于根据所述车辆当前的经度纬度和高程信息，确定车辆当前绝对位置坐标；基于所述车辆当前绝对位置坐标和所述地图信息，确定车辆当前所处的道路类型；驾驶模式确定单元，用于基于所述道路类型确定所述驾驶模式；参数权值确定单元，用于根据所述车辆实际载荷数据、所述车辆之间的距离和相对速度以及所述道路类型，确定所述行驶参数；其中，所述行驶参数包括：车速阈值、碰撞时间TTC的权值以及纵向加速度的权值。

可选地，所述道路类型包括：高速道路、城市快速道路、乡村道路以及园区内部道路类型；所述驾驶模式包括：保守模式和运动模式。

可选地，所述自动驾驶执行模块包括：发动机ECU和制动模块，所述行驶调整信号包括：驱动信号和制动信号；所述自动驾驶控制模块，具体用于根据所述驾驶模式以及所述行驶参数生成所述驱动信号和所述制动信号；所述发动机ECU，用于根据所述驱动信号进行相应的控制操作；所述制动模块，用于根据所述制动信号进行相应的控制操作。

可选地，所述车辆包括：商用车。

根据本公开的第二方面，提供一种商用车，包括：如上所述的车辆自动驾驶控制系统。

根据本公开的第三方面，提供一种车辆自动驾驶控制方法，包括：通过感知输入模块采集车辆的运行参数信息并获取地图信息；自动驾驶模式切换模块基于所述运行参数信息和所述地图信息，确定车辆的驾驶模式以及车辆的行驶参数；自动驾驶控制模块根据所述驾驶模式以及所述行驶参数生成行驶调整信号；自动驾驶执行模块基于所述行驶调整信号执行对应的控制操作。

可选地，所述感知输入模块包括：GPS传感器、载荷传感器、雷达和加速度传感器；所述运行参数信息包括：车辆当前的经度纬度和高程信息、车辆实际载荷数据、车辆之间的距离和相对速度、车辆的纵向加速度；所述通过感知输入模块采集车辆的运行参数信息并获取地图信息包括：通过所述GPS传感器采集所述车辆当前的经度纬度和高程信息；通过所述载荷传感器采集所述车辆实际载荷数据；通过所述雷达采集所述车辆之间的距离和相对速度；通过所述加速度传感器采集所述车辆的纵向加速度。

可选地，所述自动驾驶模式切换模块基于所述运行参数信息和所述地图信息，确定车辆的驾驶模式以及车辆的行驶参数包括：所述自动驾驶模式切换模块根据所述车辆当前的经度纬度和高程信息，确定车辆当前绝对位置坐标；所述自动驾驶模式切换模块基于所述车辆当前绝对位置坐标和所述地图信息，确定车辆当前所处的道路类型；所述自动驾驶模式切换模块基于所述道路类型确定所述驾驶模式；所述自动驾驶模式切换模块根据所述车辆实际载荷数据、所述车辆之间的距离和相对速度以及所述道路类型，确定所述行驶参数；其中，所述行驶参数包括：车速阈值、碰撞时间TTC的权值以及纵向加速度的权值。

可选地，所述道路类型包括：高速道路、城市快速道路、乡村道路以及园区内部道路类型；所述驾驶模式包括：保守模式和运动模式。

可选地，所述自动驾驶执行模块包括：发动机ECU和制动模块，所述行驶调整信号包括：驱动信号和制动信号；所述自动驾驶控制模块根据所述驾驶模式以及所述行驶参数生成行驶调整信号包括：所述自动驾驶控制模块根据所述驾驶模式以及所述行驶参数生成所述驱动信号和所述制动信号；所述发动机ECU根据所述驱动信号进行相应的控制操作；所述制动模块根据所述制动信号进行相应的控制操作。

可选地，所述车辆包括：商用车。

根据本公开的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行如上的方法。

本公开的车辆自动驾驶控制系统、方法、商用车以及存储介质，能够根据感知输入模块提供的信息切换自动驾驶模式，可以提供多种可供选择的自动驾驶模式，增加驾驶员的驾乘体验，保证车辆的行驶安全性，提高自动驾驶商用车的智能化水平。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为根据本公开的车辆自动驾驶控制系统的一个实施例的模块示意图；

图2为根据本公开的车辆自动驾驶控制系统的另一个实施例的模块示意图；

图3为根据本公开的车辆自动驾驶控制系统的一个实施例中的自动驾驶模式切换模块的模块示意图；

图4为根据本公开的车辆自动驾驶控制方法的一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本公开进行更全面的描述，其中说明本公开的示例性实施例。下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。下面结合各个图和实施例对本公开的技术方案进行多方面的描述。

在一个实施例中，如图1所示，本公开提供一种车辆自动驾驶控制系统，包括感知输入模块11、自动驾驶模式切换模块12、自动驾驶控制模块13和动驾驶执行模块14。感知输入模块11采集车辆的运行参数信息并获取地图信息。车辆可以为商用车等，商用车是在设计和技术特征上是用于运送人员和货物的汽车，商用车包含载货汽车和九座以上的客车，可以分为客车、货车、半挂牵引车、客车非完整车辆和货车非完整车辆等。

自动驾驶模式切换模块12基于运行参数信息和地图信息，确定车辆的驾驶模式以及车辆的行驶参数。自动驾驶控制模块13根据驾驶模式以及行驶参数生成行驶调整信号。自动驾驶执行模块14基于行驶调整信号执行对应的控制操作。

如图2所示，感知输入模块11包括GPS传感器111、载荷传感器112、雷达和加速度传感器115等，雷达可以为毫米波雷达113等。感知输入模块中设置有存储单元，用于存储高精度地图114等信息。

运行参数信息包括车辆当前的经度纬度和高程信息、车辆实际载荷数据、车辆之间的距离和相对速度、车辆的纵向加速度等信息。GPS传感器111采集车辆当前的经度纬度和高程信息，载荷传感器112采集车辆实际载荷数据，雷达采集车辆之间的距离和相对速度，加速度传感器115采集车辆的纵向加速度，车辆的纵向加速度是沿着车辆的走向的加速度。

在一个实施例中，GPS模块111包括GPS传感器等，GPS传感器安装在车辆的顶部，用于提供车辆当前的经度纬度和高程信息，并提供车辆当前的绝对坐标。载荷传感器112通过将应变片直接贴在车辆的前、后、左、右四个钢板弹簧上，将钢板弹簧的弹性形变通过辅助数字电路进行综合运算，直接提供车辆实际载荷数据，供后续加工使用。

毫米波雷达113提供主车和目标车之间的距离D，同时提供主车和目标车的相对速度Vr。感知输入模块11从存储单元中获取高精度地图114，高精度地图114可以为被先行验证过的信息，弥补自动驾驶的车辆中设置的传感器检测的缺陷，可以提供超视距的感知能力，为车辆提供当前以及未来一段时间内的环境信息，与车辆的定位信息进行匹配，从而获取车辆当前所处的道路信息。加速度传感器115可以提供商用车的纵向加速度的数据。通过感知输入模块11获得车辆当前绝对位置坐标、车辆实际载荷数据、主车和目标车之间的距离D、主车和目标车的相对速度Vr、高精度地图信息、车辆加速度等多种信息，并发送给自动驾驶模式切换模块12。

在一个实施例中，如图3所示，自动驾驶模式切换模块12包括道路类型确定单元121、驾驶模式确定单元122和参数权值确定单元123。道路类型确定单元121根据车辆当前的经度纬度和高程信息，确定车辆当前绝对位置坐标。道路类型确定单元121基于车辆当前绝对位置坐标和地图信息，确定车辆当前所处的道路类型。

驾驶模式确定单元122基于道路类型确定驾驶模式。参数权值确定单元123根据车辆实际载荷数据、车辆之间的距离和相对速度以及道路类型，确定行驶参数；其中，行驶参数包括车速阈值、碰撞时间TTC的权值以及纵向加速度的权值等，道路类型包括高速道路、城市快速道路、乡村道路以及园区内部道路类型等，驾驶模式包括保守模式和运动模式。

在一个实施例中，自动驾驶模式切换模块12根据感知输入模块11发送的信息，计算得到车辆当前所处的道路类型、可供选择的驾驶模式、车辆在不同道路类型下的车速阈值、车辆在不同道路类型下的碰撞事件TTC的权值以及车辆在不同道路类型下的纵向加速度的权值等。

例如，自动驾驶模式切换模块12根据车辆当前绝对位置坐标和高精度地图信息，计算得出车辆当前所处的道路类型，并进行分类匹配，分为高速道路、城市快速道路、乡村道路以及园区内部道路等四个种类，并将驾驶模式设定为保守模式和运动模式两种；其中，保守模式为经济模式，车辆运行在保守模式下时动力较弱，油耗经济；运动模式为动力模式，车辆运行在动力模式下时动力强，油耗高。

自动驾驶模式切换模块12根据主车和目标车之间的距离D、主车和目标车的相对速度Vr和车辆实际载荷数据的数据，计算得出车辆在不同道路类型下的车速阈值、车辆在不同道路类型下的碰撞时间TTC的权值以及车辆在不同道路类型下的纵向加速度的权值。

在一个实施例中，自动驾驶控制模块13根据上述自动驾驶模式切换模块12的输入信息，对自动驾驶控制策略进行实时调整，并输出给自动驾驶执行模块14。自动驾驶控制策略可以有多种控制策略，例如，在自动驾驶模式下的控制策略包括：根据具体的环境信息及车辆状态，调节油门、制动，方向等状态；自动驾驶控制器内部设置有高算力的MCU，MCU根据传感器收集的实时信息进行具体调整合适的动作。

如图2所示，自动驾驶执行模块14包括发动机ECU和制动模块，行驶调整信号包括驱动信号和制动信号等，自动驾驶控制模块14根据驾驶模式以及行驶参数生成驱动信号和制动信号。发动机ECU根据驱动信号进行相应的控制操作，制动模块根据制动信号进行相应的控制操作。发动机ECU可以执行多种控制操作，例如，降低或加大油门开度，减少或者增加喷油量，进而降低或者增大发动机输出扭矩等。制动模块可以执行多种制动操作，例如，根据制动模块发出的信号，控制制动阀增大阀门开度，制动力增加等。

在一个实施例中，本公开提供一种商用车，包括如上任一实施例中的车辆自动驾驶控制系统。

图4为根据本公开的车辆自动驾驶控制方法的一个实施例的流程示意图，如图4所示：

步骤401，通过感知输入模块采集车辆的运行参数信息并获取地图信息。

步骤402，自动驾驶模式切换模块基于运行参数信息和地图信息，确定车辆的驾驶模式以及车辆的行驶参数。

步骤403，自动驾驶控制模块根据驾驶模式以及行驶参数生成行驶调整信号。

步骤404，自动驾驶执行模块基于行驶调整信号执行对应的控制操作。

在一个实施例中，通过GPS传感器采集车辆当前的经度纬度和高程信息，通过载荷传感器采集车辆实际载荷数据，通过雷达采集车辆之间的距离和相对速度；通过加速度传感器采集车辆的纵向加速度。

自动驾驶模式切换模块根据车辆当前的经度纬度和高程信息，确定车辆当前绝对位置坐标。自动驾驶模式切换模块基于车辆当前绝对位置坐标和地图信息，确定车辆当前所处的道路类型。自动驾驶模式切换模块基于道路类型确定驾驶模式，自动驾驶模式切换模块根据车辆实际载荷数据、车辆之间的距离和相对速度以及道路类型，确定行驶参数。

自动驾驶控制模块根据驾驶模式以及行驶参数生成驱动信号和制动信号，发动机ECU根据驱动信号进行相应的控制操作，制动模块根据制动信号进行相应的控制操作。

在一个实施例中，本公开提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行时实现如上任一个实施例中的车辆自动驾驶控制方法。

上述实施例提供的车辆自动驾驶控制系统、方法、商用车以及存储介质，能够根据感知输入模块提供的信息切换自动驾驶模式，可以提供多种可供选择的自动驾驶模式；根据车辆当前载重情况的自适应调整自动驾驶系统控制策略，可以实现驾驶员对自动驾驶商用车的驾驶模式进行自由选择，增加驾驶员的驾乘体验；可以通过内部的切换策略及方法保证商用车在各种自动驾驶模式切换过程中，保证车辆的行驶安全性；可以根据充分考虑商用车的装载情况，对自动驾驶系统控制策略进行自适应调整，进一步提高自动驾驶商用车的智能化水平，提高了用户的使用感受度。

可能以许多方式来实现本公开的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。

本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (14)

1.一种车辆自动驾驶控制系统，包括：

感知输入模块，用于采集车辆的运行参数信息并获取地图信息；

自动驾驶模式切换模块，用于基于所述运行参数信息和所述地图信息，确定车辆的驾驶模式以及车辆的行驶参数；

自动驾驶控制模块，用于根据所述驾驶模式以及所述行驶参数生成行驶调整信号；

自动驾驶执行模块，用于基于所述行驶调整信号执行对应的控制操作。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述感知输入模块包括：GPS传感器、载荷传感器、雷达和加速度传感器；所述运行参数信息包括：车辆当前的经度纬度和高程信息、车辆实际载荷数据、车辆之间的距离和相对速度、车辆的纵向加速度；

所述GPS传感器，用于采集所述车辆当前的经度纬度和高程信息；

所述载荷传感器，用于采集所述车辆实际载荷数据；

所述雷达，用于采集所述车辆之间的距离和相对速度；

所述加速度传感器，用于采集所述车辆的纵向加速度。

3.如权利要求2所述的系统，其中，

所述自动驾驶模式切换模块，包括：

道路类型确定单元，用于根据所述车辆当前的经度纬度和高程信息，确定车辆当前绝对位置坐标；基于所述车辆当前绝对位置坐标和所述地图信息，确定车辆当前所处的道路类型；

驾驶模式确定单元，用于基于所述道路类型确定所述驾驶模式；

参数权值确定单元，用于根据所述车辆实际载荷数据、所述车辆之间的距离和相对速度以及所述道路类型，确定所述行驶参数。

4.如权利要求3所述的系统，其中，

所述道路类型包括：高速道路、城市快速道路、乡村道路以及园区内部道路类型；

所述驾驶模式包括：保守模式和运动模式；

所述行驶参数包括：车速阈值、碰撞时间TTC的权值以及纵向加速度的权值。

5.如权利要求3所述的系统，其中，所述自动驾驶执行模块包括：发动机ECU和制动模块，所述行驶调整信号包括：驱动信号和制动信号；

所述自动驾驶控制模块，具体用于根据所述驾驶模式以及所述行驶参数生成所述驱动信号和所述制动信号；

所述发动机ECU，用于根据所述驱动信号进行相应的控制操作；

所述制动模块，用于根据所述制动信号进行相应的控制操作。

6.如权利要求1至5任一项所述的系统，其中，

所述车辆包括：商用车。

7.一种商用车，包括：

如权利要求1至6任一项所述的车辆自动驾驶控制系统。

8.一种车辆自动驾驶控制方法，包括：

通过感知输入模块采集车辆的运行参数信息并获取地图信息；

自动驾驶模式切换模块基于所述运行参数信息和所述地图信息，确定车辆的驾驶模式以及车辆的行驶参数；

自动驾驶控制模块根据所述驾驶模式以及所述行驶参数生成行驶调整信号；

自动驾驶执行模块基于所述行驶调整信号执行对应的控制操作。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述感知输入模块包括：GPS传感器、载荷传感器、雷达和加速度传感器；所述运行参数信息包括：车辆当前的经度纬度和高程信息、车辆实际载荷数据、车辆之间的距离和相对速度、车辆的纵向加速度；所述通过感知输入模块采集车辆的运行参数信息并获取地图信息包括：

通过所述GPS传感器采集所述车辆当前的经度纬度和高程信息；

通过所述载荷传感器采集所述车辆实际载荷数据；

通过所述雷达采集所述车辆之间的距离和相对速度；

通过所述加速度传感器采集所述车辆的纵向加速度。

10.如权利要求9所述的方法，所述自动驾驶模式切换模块基于所述运行参数信息和所述地图信息，确定车辆的驾驶模式以及车辆的行驶参数包括：

所述自动驾驶模式切换模块根据所述车辆当前的经度纬度和高程信息，确定车辆当前绝对位置坐标；

所述自动驾驶模式切换模块基于所述车辆当前绝对位置坐标和所述地图信息，确定车辆当前所处的道路类型；

所述自动驾驶模式切换模块基于所述道路类型确定所述驾驶模式；

所述自动驾驶模式切换模块根据所述车辆实际载荷数据、所述车辆之间的距离和相对速度以及所述道路类型，确定所述行驶参数。

11.如权利要求10所述的方法，其中，

所述道路类型包括：高速道路、城市快速道路、乡村道路以及园区内部道路类型；

所述驾驶模式包括：保守模式和运动模式；

所述行驶参数包括：车速阈值、碰撞时间TTC的权值以及纵向加速度的权值。

12.如权利要求10所述的方法，其中，所述自动驾驶执行模块包括：发动机ECU和制动模块，所述行驶调整信号包括：驱动信号和制动信号；所述自动驾驶控制模块根据所述驾驶模式以及所述行驶参数生成行驶调整信号包括：

所述自动驾驶控制模块根据所述驾驶模式以及所述行驶参数生成所述驱动信号和所述制动信号；

所述发动机ECU根据所述驱动信号进行相应的控制操作；

所述制动模块根据所述制动信号进行相应的控制操作。

13.如权利要求8至12任一项所述的方法，其中，

所述车辆包括：商用车。

14.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质非暂时性地存储有计算机指令，所述指令被处理器执行如权利要求8至13中任一项所述的方法。

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