CN115257593A - 车辆系统及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆系统及具有其的车辆。包括信息采集系统用于采集车辆的车身信息和车辆的环境信息；特定功能控制系统基于车身信息和环境信息对信息采集系统的子系统进行控制；内部功能控制系统通过特定功能控制系统获取车身信息和环境信息；整车控制系统用于向内部功能控制系统和特定功能控制系统中的至少一个获取目标信息，其中，目标信息包括如下至少之一：车身信息、环境信息和融合信息，目标策略包括控制车辆执行L3级以上自动驾驶策略和执行L2级以下自动驾驶策略。本发明解决了当需要对该车辆进行增加和减少功能时，只需要对相应部分进行更改即可，无需对车辆整个架构进行更改，这样能够有效地降低车辆制造成本。

Description

车辆系统及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种车辆系统及具有其的车辆。

背景技术

目前，随着汽车电气化程度的提高，车辆的功能趋于智能化、场景化，因此需要更多的考虑用户场景及用户体验。更多新的整车功能促进全新的电子电气架构发展更加促使整车厂去思考软件定义汽车的方案，整车功能的体现依赖于软件的实现，然而现在大多数的整车厂采取的软件还是耦合度较高，软件无分层，造成功能增加时软件发生大量的更改，造成更大的开发成本，而且实现的效果也不是很理想。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种车辆系统及具有其的车辆，以解决现有技术中车辆系统内部无分层，造成功能增加时需对整个车辆系统进行大量的更改造成车辆成本高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种车辆系统及具有其的车辆，包括：信息采集系统，信息采集系统用于采集车辆的车身信息和车辆的环境信息；特定功能控制系统，特定功能控制系统基于车身信息和环境信息对信息采集系统的子系统进行控制；内部功能控制系统，内部功能控制系统通过特定功能控制系统获取车身信息和环境信息，内部功能控制系统的至少一个子系统对车身信息和环境信息的原始信息进行融合处理获得融合信息；整车控制系统，整车控制系统用于向内部功能控制系统和特定功能控制系统中的至少一个获取目标信息，整车控制系统基于目标信息控制车辆执行目标策略，其中，目标信息包括如下至少之一：车身信息、环境信息和融合信息，目标策略包括控制车辆执行L3级以上自动驾驶策略和执行L2级以下自动驾驶策略。

进一步地，信息采集系统的子系统包括设置于车辆上的目标设备组件，目标设备组件包括前视摄像头、后视摄像头、侧视摄像头、环视摄像头、驾驶员监测摄像头、前毫米波雷达、角毫米波雷达、GPS、高精度IMU和激光雷达，其中，目标设备组件用于获取车身信息和环境信息，且目标设备组件将车身信息和环境信息存储至目标位置以便特定功能控制系统调用。

进一步地，特定功能控制系统包括多个子系统，其中，特定功能控制系统的子系统至少包括高精度地图系统、摄像头控制系统、毫米波雷达控制系统、超声波雷达控制系统、激光雷达控制系统、目标对象监测系统，其中，目标设备组件向特定功能控制系统的子系统提供车身信息和环境信息。

进一步地，内部功能控制系统包括多个子系统，内部功能控制系统的多个子系统包括定位融合系统，其中，定位融合系统基于车身信息和环境信息中的至少一个生成车辆的定位信息，整车控制系统通过内部功能控制系统可调用定位信息。

进一步地，内部功能控制系统包括多个子系统，内部功能控制系统的多个子系统包括环境信息系统，环境信息系统基于车身信息和环境信息中的至少一个生成车辆的内部环境信息和车辆的外部信息，整车控制系统通过内部功能控制系统可调用车辆的内部环境信息和车辆的外部信息。

进一步地，内部功能控制系统包括多个子系统，内部功能控制系统的多个子系统包括使用者信息系统，使用者信息系统用于获取目标对象的身份信息、车辆的目标对象的个数信息、驾驶员的驾驶状态信息，整车控制系统通过内部功能控制系统可调用身份信息、个数信息和驾驶状态信息。

进一步地，内部功能控制系统包括多个子系统，内部功能控制系统的多个子系统还包括传感器融合系统，传感器融合系统用于将原始信息进行融合以获得融合信息，其中，原始信息包括如下至少之一：不同种类传感器的原始信息、摄像头视频流、毫米波点云信息、激光雷达点云信息。

进一步地，整车控制系统包括多个子系统，整车控制系统的多个子系统包括高等级自动驾驶控制系统、辅助驾驶控制系统，其中，高等级自动驾驶控制系统基于目标信息控制车辆的L3级以上自动驾驶目标策略，辅助驾驶控制系统基于目标信息控制车辆的L2级以下自动驾驶目标策略，L3级以上自动驾驶目标策略和L2级以下自动驾驶目标策略中的至少一个包括：控制车辆提供车辆的预设功能状态信息、在满足第一预设条件状态下控制车辆与驾驶员进行交互、基于目标对象的目的地信息规划路线并决策、控制车辆沿车辆的纵向和横向运动，以及控制车辆与周边物体保持安全距离。

进一步地，整车控制系统的多个子系统还包括自动泊车控制系统，在自动泊车模式的情况下，自动泊车控制系统用于向整车控制系统提供车辆的状态信息，且在满足第二预设条件状态下控制车辆与驾驶员进行交互、基于目标对象的目的地信息规划路线并决策、控制车辆沿车辆的纵向和横向运动，以及控制车辆与周边物体保持安全距离。

根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，包括车辆系统，车辆系统为上述的车辆系统。

应用本发明的技术方案，通过将车辆系统分为信息采集系统、特定功能控制系统、整车控制系统与内部功能控制系统，并且信息采集系统、特定功能控制系统、整车控制系统与内部功能控制系统分别具有不同的功能。整车控制系统能够调用内部功能控制系统的数据信息和特定功能控制系统的数据信息，内部功能控制系统能够调用特定功能控制系统的数据信息，特定功能控制系统能够调用设备信息采集系统的数据信息，但整车控制系统和内部功能控制系统不可直接调用信息采集系统的数据信息，且信息采集系统不可调用特定功能控制系统的数据信息、内部功能控制系统的数据信息和整车控制系统的数据信息，特定功能控制系统不可调用内部功能控制系统的数据信息和整车控制系统的数据信息，内部功能控制系统不可调用整车控制系统的数据信息，从而在一定程度上实现了车辆的内部系统之间的高内聚，低耦合，当需要对车辆系统内部的某一功能信息更改时，则只对包含该功能信息的系统进行更改即可，从而在整车层面上降低了资源的消耗，解决了现有技术中车辆系统内部无分层，造成功能增加时需对整个车辆系统进行大量的更改造成车辆成本高的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的车辆系统的实施例的整车系统控制系统、内部功能控制系统、特定功能控制系统和信息采集系统的结构示意图；

图2示出了根据本发明的车辆系统的实施例的结构框图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1和图2所示，根据本申请的具体实施例，提供了一种车辆系统。

具体地，如图1所示，车辆系统包括信息采集系统、特定功能控制系统、内部功能控制系统和整车控制系统。信息采集系统用于采集车辆的车身信息和车辆的环境信息。特定功能控制系统基于车身信息和环境信息对信息采集系统的子系统进行控制。内部功能控制系统通过特定功能控制系统获取车身信息和环境信息，内部功能控制系统的至少一个子系统对车身信息和环境信息的原始信息进行融合处理获得融合信息。整车控制系统用于向内部功能控制系统和特定功能控制系统中的至少一个获取目标信息，整车控制系统基于目标信息控制车辆执行目标策略，其中，目标信息包括如下至少之一：车身信息、环境信息和融合信息，目标策略包括控制车辆执行L3级以上自动驾驶策略和执行L2级以下自动驾驶策略。

应用本实施例的技术方案，通过将车辆系统分为信息采集系统、特定功能控制系统、整车控制系统与内部功能控制系统，并且信息采集系统、特定功能控制系统、整车控制系统与内部功能控制系统分别具有不同的功能。整车控制系统能够调用内部功能控制系统的数据信息和特定功能控制系统的数据信息，内部功能控制系统能够调用特定功能控制系统的数据信息，特定功能控制系统能够调用设备信息采集系统的数据信息，但整车控制系统和内部功能控制系统不可直接调用信息采集系统的数据信息，且信息采集系统不可调用特定功能控制系统的数据信息、内部功能控制系统的数据信息和整车控制系统的数据信息，特定功能控制系统不可调用内部功能控制系统的数据信息和整车控制系统的数据信息，内部功能控制系统不可调用整车控制系统的数据信息，从而在整车层面上降低了资源的消耗设置实现系统架构之间的分成管理，当需要对该车辆进行增加和减少功能时，只需要对相应部分进行更改即可，无需对车辆整个架构进行更改，这样能够有效地降低车辆制造成本。

进一步地，信息采集系统的子系统包括设置于车辆上的目标设备组件，目标设备组件包括前视摄像头、后视摄像头、侧视摄像头、环视摄像头、驾驶员监测摄像头、前毫米波雷达、角毫米波雷达、GPS、高精度IMU和激光雷达，其中，目标设备组件用于获取车身信息和环境信息，且目标设备组件将车身信息和环境信息存储至目标位置以便特定功能控制系统调用。在本实施例中，通过对设备进行服务抽象，提供对应设备的原子控制能力及状态信息，供上层应用软件模块进行使用。

如图2所示，特定功能控制系统包括多个子系统，其中，特定功能控制系统的子系统至少包括高精度地图系统、摄像头控制系统、毫米波雷达控制系统、超声波雷达控制系统、激光雷达控制系统、目标对象监测系统，其中，目标设备组件向特定功能控制系统的子系统提供车身信息和环境信息。本实施例中，高精度地图模块可以提供高精度地图数据，通过地图的定位信息，众包地图的服务能力。摄像头控制模块可以提供以摄像头为基础的图像信息，视频流信息，摄像头状态信息，颜色矫正能力等。毫米波雷达控制模块可以负责控制全车毫米波雷达的工作情况。超声波雷达控制模块负责控制全车超声波雷达的工作情况。激光雷达控制模块负责控制全车激光雷达的工作情况。目标对象监测系统负责通过驾驶员监测摄像头提供驾驶员状态信息，身份信息，视线信息等。

进一步地，内部功能控制系统包括多个子系统，内部功能控制系统的多个子系统包括定位融合系统，其中，定位融合系统基于车身信息和环境信息中的至少一个生成车辆的定位信息，整车控制系统通过内部功能控制系统可调用定位信息。这样设置能提供车辆高精度定位信息，包括车辆所在车道，距关键位置的相对坐标信息，全局坐标位置等。

进一步地，内部功能控制系统包括多个子系统，内部功能控制系统的多个子系统包括环境信息系统，环境信息系统基于车身信息和环境信息中的至少一个生成车辆的内部环境信息和车辆的外部信息，整车控制系统通过内部功能控制系统可调用车辆的内部环境信息和车辆的外部信息。这样设置提供有关车辆内部和周围环境的信息，例如可行驶道路、物体位置和分类、车道标记、车内外温度等。

进一步地，内部功能控制系统包括多个子系统，内部功能控制系统的多个子系统包括使用者信息系统，使用者信息系统用于获取目标对象的身份信息、车辆的目标对象的个数信息、驾驶员的驾驶状态信息，整车控制系统通过内部功能控制系统可调用身份信息、个数信息和驾驶状态信息。本实施例中，使用者信息系统可以提供有关用户、驾驶员身份ID、车内乘客人数、驾驶员状态信息(昏昏欲睡、分心……)、驾驶员是否在环等信息。

进一步地，内部功能控制系统包括多个子系统，内部功能控制系统的多个子系统还包括传感器融合系统，传感器融合系统用于将原始信息进行融合以获得融合信息，其中，原始信息包括如下至少之一：不同种类传感器的原始信息、摄像头视频流、毫米波点云信息、激光雷达点云信息。实施例中传感器融合系统可以将各种类型传感器的原始信息进行融合，包括摄像头视频流，毫米波雷达点云信息，激光雷达点云信息等，最终输出融合后的环境感知信息。

如图2所示，整车控制系统包括多个子系统，整车控制系统的多个子系统包括高等级自动驾驶控制系统、辅助驾驶控制系统，其中，高等级自动驾驶控制系统基于目标信息控制车辆的L3级以上自动驾驶目标策略，辅助驾驶控制系统基于目标信息控制车辆的L2级以下自动驾驶目标策略，L3级以上自动驾驶目标策略和L2级以下自动驾驶目标策略中的至少一个包括：控制车辆提供车辆的预设功能状态信息、在满足第一预设条件状态下控制车辆与驾驶员进行交互、基于目标对象的目的地信息规划路线并决策、控制车辆沿车辆的纵向和横向运动，以及控制车辆与周边物体保持安全距离。这样设置保证了车辆在自动行驶过程中的可靠性与安全性。

进一步地，整车控制系统的多个子系统还包括自动泊车控制系统，在自动泊车模式的情况下，自动泊车控制系统用于向整车控制系统提供车辆的状态信息，且在满足第二预设条件状态下控制车辆与驾驶员进行交互、基于目标对象的目的地信息规划路线并决策、控制车辆沿车辆的纵向和横向运动，以及控制车辆与周边物体保持安全距离。这样设置保证了车辆在自动泊车时的可靠性与安全性。

在本申请的另一实施例中，整车系统控制系统：对单个整车内的系统进行调度的功能服务，例如混动车辆燃油系统和电动系统切换的控制。.整车系统控制管理层可以调用系统内部功能控制管理层、特定功能控制管理层，但是不能进行传感器、执行器控制管理层，再一定程度上实现高层软件和底层传感器、执行器的解耦，不依赖于硬件资源变化，形成可适用的标准接口。

内部功能控制系统：对系统内部功能进行协调的功能服务，例如发动机系统的进排气、冷却的协调配合控制。内部功能控制管理层可以调用特定功能控制管理层，但不能直接调用传感器、执行器控制管理层更不能像更高等级的层级去调用。

特定功能控制系统：对特定功能进行控制的功能服务，例如发动机冷却系统的控制。特定功能控制管理层可以调用传感器、执行器控制管理层，该层涉及到直接的传感器数据读取以及执行器的控制。

信息采集系统：对整车所有传感器、执行器的控制和驱动抽离成服务，并形成一种动力能量域的分层软件架构，目的是通过软件分层以及软件模块的定义实现软件模块的职责以及各系统之间的高内聚，低耦合。软件层级之间的依赖关系，实现软件的可移植可复用，更加满足用户对整车功能新的需求，同时实现开发成本的减少，更加减少资源的投入。

如图1所示，整体原则为高层级软件模块可以调用低层级模块，但不可直接调用传感器、执行器层，低层级不可调用高层层级软件模块，整车系统控制管理层(整车控制系统)同层级软件模块可以相互调用以及接口使用，系统内部功能控制管理层(内部功能控制系统)、特定功能控制管理层(特定功能控制系统)同层级尽量避免去调用同层级的软件模块，传感器、执行器控制管理层(信息采集系统)则禁止去调用同层级的软件模块。此种分层方式将软件模块分为四层吗，再一定程度上实现了各系统之间的高内聚，低耦合，更加在整车层面实现资源的消耗，更使软件可以灵活部署并且可复用，减少软件模块之间的强依赖性，通过分层的概念将软件实现进一步的解耦。这样设置实现系统架构之间的分成管理，从而需要对该车辆进行增加和减少功能时，只需要对相应部分进行更改即可，无需对车辆整个架构进行更改，这样能够有效地降低车辆制造成本。

上述实施例中的车辆系统还可以应用于车辆技术领域，即根据本申请的另一个具体实施例，还提供了一种车辆，包括车辆系统，车辆系统为上述实施例中的车辆系统。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆系统，其特征在于，包括：

信息采集系统，所述信息采集系统用于采集车辆的车身信息和所述车辆的环境信息；

特定功能控制系统，所述特定功能控制系统基于所述车身信息和所述环境信息对所述信息采集系统的子系统进行控制；

内部功能控制系统，所述内部功能控制系统通过所述特定功能控制系统获取所述车身信息和所述环境信息，所述内部功能控制系统的至少一个子系统对所述车身信息和所述环境信息的原始信息进行融合处理获得融合信息；

整车控制系统，所述整车控制系统用于向所述内部功能控制系统和所述特定功能控制系统中的至少一个获取目标信息，所述整车控制系统基于所述目标信息控制所述车辆执行目标策略，其中，所述目标信息包括如下至少之一：所述车身信息、所述环境信息和所述融合信息，所述目标策略包括控制所述车辆执行L3级以上自动驾驶策略和执行L2级以下自动驾驶策略。

2.根据权利要求1所述的车辆系统，其特征在于，所述信息采集系统的子系统包括设置于所述车辆上的目标设备组件，所述目标设备组件包括前视摄像头、后视摄像头、侧视摄像头、环视摄像头、驾驶员监测摄像头、前毫米波雷达、角毫米波雷达、GPS、高精度IMU和激光雷达，其中，所述目标设备组件用于获取所述车身信息和所述环境信息，且所述目标设备组件将所述车身信息和所述环境信息存储至目标位置以便所述特定功能控制系统调用。

3.根据权利要求2所述的车辆系统，其特征在于，所述特定功能控制系统包括多个子系统，其中，所述特定功能控制系统的子系统至少包括高精度地图系统、摄像头控制系统、毫米波雷达控制系统、超声波雷达控制系统、激光雷达控制系统、目标对象监测系统，其中，所述目标设备组件向所述特定功能控制系统的子系统提供所述车身信息和所述环境信息。

4.根据权利要求1所述的车辆系统，其特征在于，所述内部功能控制系统包括多个子系统，所述内部功能控制系统的多个子系统包括定位融合系统，其中，所述定位融合系统基于所述车身信息和所述环境信息中的至少一个生成所述车辆的定位信息，所述整车控制系统通过所述内部功能控制系统可调用所述定位信息。

5.根据权利要求4所述的车辆系统，其特征在于，所述内部功能控制系统包括多个子系统，所述内部功能控制系统的多个子系统包括环境信息系统，所述环境信息系统基于所述车身信息和所述环境信息中的至少一个生成所述车辆的内部环境信息和所述车辆的外部信息，所述整车控制系统通过所述内部功能控制系统可调用所述车辆的内部环境信息和所述车辆的外部信息。

6.根据权利要求4所述的车辆系统，其特征在于，所述内部功能控制系统包括多个子系统，所述内部功能控制系统的多个子系统包括使用者信息系统，所述使用者信息系统用于获取目标对象的身份信息、所述车辆的所述目标对象的个数信息、驾驶员的驾驶状态信息，所述整车控制系统通过所述内部功能控制系统可调用所述身份信息、所述个数信息和所述驾驶状态信息。

7.根据权利要求4所述的车辆系统，其特征在于，所述内部功能控制系统包括多个子系统，所述内部功能控制系统的多个子系统还包括传感器融合系统，所述传感器融合系统用于将所述原始信息进行融合以获得所述融合信息，其中，所述原始信息包括如下至少之一：不同种类传感器的原始信息、摄像头视频流、毫米波点云信息、激光雷达点云信息。

8.根据权利要求1所述的车辆系统，其特征在于，所述整车控制系统包括多个子系统，所述整车控制系统的多个子系统包括高等级自动驾驶控制系统、辅助驾驶控制系统，其中，所述高等级自动驾驶控制系统基于所述目标信息控制所述车辆的L3级以上自动驾驶目标策略，所述辅助驾驶控制系统基于所述目标信息控制所述车辆的L2级以下自动驾驶目标策略，所述L3级以上自动驾驶目标策略和所述L2级以下自动驾驶目标策略中的至少一个包括：控制所述车辆提供所述车辆的预设功能状态信息、在满足第一预设条件状态下控制所述车辆与驾驶员进行交互、基于目标对象的目的地信息规划路线并决策、控制所述车辆沿所述车辆的纵向和横向运动，以及控制所述车辆与周边物体保持安全距离。

9.根据权利要求8所述的车辆系统，其特征在于，所述整车控制系统的多个子系统还包括自动泊车控制系统，在自动泊车模式的情况下，所述自动泊车控制系统用于向所述整车控制系统提供所述车辆的状态信息，且在满足第二预设条件状态下控制所述车辆与驾驶员进行交互、基于目标对象的目的地信息规划路线并决策、控制所述车辆沿所述车辆的纵向和横向运动，以及控制所述车辆与周边物体保持安全距离。

10.一种车辆，包括车辆系统，其特征在于，所述车辆系统为权利要求1至9中任一项所述的车辆系统。

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