CN207946703U - 基于智慧云的无人驾驶控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于智慧云的无人驾驶控制系统，包括无人驾驶控制装置、云端计算系统、驾驶规则知识库、道路限行数据库和限制停止数据库，其中：无人驾驶控制装置内部的微型计算机通过无线互联网，从外部的云端计算系统、道路限行数据库以及限制停车数据库获取一系列规则库和知识库信息，并存储在自身内存中；微型计算机收集车辆运行过程中的传感器数据和车辆控制数据，通过无线互联网发送到云端计算系统；道路标识识别模块根据摄像机实时视频图像，智能分析当前车辆所在位置的道路标识、限速、通行信息，以达到运用智慧云计算技术在大量车辆的驾驶实践中不断自学习，以辅助提升驾驶智慧化水平和形成可重复使用规则与知识库的技术目的。

Description

基于智慧云的无人驾驶控制系统

技术领域

本实用新型涉及无人驾驶技术领域，尤其是涉及基于智慧云的无人驾驶控制系统。

背景技术

在目前处于研究和实验室阶段的无人驾驶领域，提高汽车无人驾驶有关的感知、知识共享、可靠性和驾驶智能性是关键研究课题，尤其是在大量驾驶实践中不断自学习、提升智慧化水平，以及从外部系统获取规则与知识库的能力。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型旨在提供基于智慧云的无人驾驶控制系统，包括无人驾驶控制装置、云端计算系统、驾驶规则知识库、道路限行数据库和限制停止数据库，其中：无人驾驶控制装置内部的微型计算机通过无线互联网，从外部的云端计算系统、道路限行数据库以及限制停车数据库获取一系列规则库和知识库信息，并存储在自身内存中；微型计算机收集车辆运行过程中的传感器数据和车辆控制数据，通过无线互联网发送到云端计算系统；道路标识识别模块根据摄像机实时视频图像，智能分析当前车辆所在位置的道路标识、限速、通行以及让行信息，以达到运用智慧云计算技术在大量车辆的驾驶实践中不断自学习，以辅助提升驾驶智慧化水平和形成可重复使用规则与知识库的技术目的。

为此，本实用新型提出基于智慧云的无人驾驶控制系统，包括无人驾驶控制装置，以及通过互联网通讯连接在无人驾驶控制装置上的云端计算系统、道路限行数据库以及限制停车数据库，云端计算系统与驾驶规则知识库通过以太网相连接；其中：

无人驾驶控制装置，包括微型计算机以及连接在其上的车载传感器、摄像机、道路标识识别模块、交通路况识别模块、无线互联网接口模块、车辆ECU电控单元以及车灯控制装置，并且无线互联网接口模块通过互联网，与云端计算系统、道路限行数据库以及限制停车数据库相连接； 微型计算机，收集车辆运行过程中的传感器数据和车辆控制数据，并且通过无线互联网接口模块发送到云端计算系统；道路标识识别模块和交通路况识别模块分别与摄像机通过线缆相连接，线缆连接结构为以太网线缆、VGA线缆和AVI线缆中的任意一种；

车载传感器，包括运算单元，以及连接在运算单元上的姿态传感器、电子罗盘装置、GPS设备和USB接口模块，USB接口模块与无人驾驶控制装置的微型计算机相连接。

进一步地，车载传感器的运算单元还通过CAN总线与车辆OBD系统相连接。

进一步地，无线互联网接口模块为3G移动通信模块、4G移动通信模块以及无线物联网模块中的任意一种。

进一步地，云端计算系统为分布式结构，并且其还连接负载均衡设备，从而对接收的DNS域名解析请求自动进行负载均衡。

本实用新型具有如下有益效果：

首先，本实用新型的无人车载控制装置通过无线互联网，将大量车辆驾驶过程中的传感器数据和车辆控制数据上传、汇总到云端计算系统，并按照专家系统表示的知识库存储，从而方便自动将大量驾驶实践生成可重复使用的规则和共享化知识，便于辅助提升驾驶智慧化水平；

其次，本实用新型通过在云端计算系统运用分布式结构，为众多车辆同时进行网络数据上传和共享提供更强大和更可靠的并行计算能力。

附图说明

图1是基于智慧云的无人驾驶控制系统的组成结构示意图，

图2是基于智慧云的无人驾驶控制系统中无人驾驶控制装置的微型计算机执行流程图，

图3是基于智慧云的无人驾驶控制系统的车载传感器的组成结构示意图。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，该实施例仅用于解释本实用新型，并不对本实用新型的保护范围构成限定。

本实用新型的基于智慧云的无人驾驶控制系统，其组成结构如图1所示，包括无人驾驶控制装置100、云端计算系统200、驾驶规则知识库300、道路限行数据库400和限制停止数据库500，无人驾驶控制装置100包括微型计算机101、车载传感器102、摄像机104、道路标识识别模块105、交通路况识别模块106、无线互联网接口模块103、车辆ECU控制单元107和车灯控制装置108。

具体地说，无人驾驶控制装置100的无线互联网接口模块103通过互联网600，与云端计算系统200、道路限行数据库400以及限制停车数据库500相连接；云端计算系统200与驾驶规则知识库300通过以太网相连接；无人驾驶控制装置100的微型计算机101与车载传感器102、摄像机104、道路标识识别模块105、交通路况识别模块106、无线互联网接口模块103、车辆ECU电控单元107以及车灯控制装置108相连接；道路标识识别模块105以及交通路况识别模块106分别与摄像机104相连接，其连接形式为以太网线缆、VGA线缆和AVI线缆中的任意一种。

车载传感器102进一步的组成结构如图3所示，包括运算单元1021、姿态传感器1022、电子罗盘装置1023、GPS设备1024和USB接口模块1025。其内部的连接关系为：车载传感器102的运算单元1021分别与姿态传感器1022、电子罗盘装置1023、GPS设备1024以及USB接口模块1025相连接，其中，运算单元1021与姿态传感器1022、电子罗盘装置1023以及GPS设备1024之间的接口为RS232串口或者USB接口；USB接口模块1025与无人驾驶控制装置100的微型计算机101之间的接口为USB接口。车载传感器102将所连接的一系列不同接口、通信协议和采集规范的传感器统一转换为USB接口协议，然后发送到微型计算机。

详细地说，驾驶规则知识库300存储车辆驾驶的规则、执行逻辑和技巧性数据，道路限行数据库编辑和存储各路段的通行、禁行的车型、时段及号牌信息；限制停车数据库则存储每个路段的禁止停车、禁止长时间停车信息。无人驾驶必须遵守已公开发布的道路限行和限制停车规则。

道路标识识别模块和交通路况识别模块分别与摄像机通过线缆相连接，线缆连接结构为以太网线缆、VGA线缆和AVI线缆中的任意一种；道路标识识别模块105根据摄像机104的实时视频图像，智能分析当前车辆所在位置的道路标识、限速、通行以及让行信息；交通路况识别模块106根据摄像机104的实时视频图像，智能分析所在路段的畅通程度和前方交通事件。自动化的道路标识识别和交通路况识别功能，将用于在无人驾驶过程中代替人类执行对道路标线、边界、指示牌、诱导屏、交通灯、交通事故以及车辆拥堵等现场状况的识别与数据提取。

微型计算机101通过无线互联网接口模块103，从外部的云端计算系统200、道路限行数据库400以及限制停车数据库500获取一系列驾驶相关的规则库和知识库信息，并存储在自身内存中；微型计算机101收集车辆运行过程中的车载传感器数据和车辆输出控制数据，并通过无线互联网发送到云端计算系统200。

综上，本实用新型的无人车载控制装置通过无线互联网，将大量车辆驾驶过程中的车载传感器数据和车辆输出控制数据上传、汇总到云端计算系统，并按照专家系统表示的知识库存储，从而方便自动将大量驾驶实践生成可重复使用的规则和共享化知识，便于辅助提升驾驶智慧化水平。

无人驾驶控制装置的微型计算机执行流程如图2，其执行步骤包括：

S1、从外部的道路限行数据库400以及限制停车数据库500，获取道路限行数据库和限制停车数据库；

S2、从云端计算系统200下载驾驶规则知识库；

S3、实时采集GPS设备、车载传感器和摄像机视频图像；

S4、调用道路标识识别模块105和交通路况设备模块106，获取实时行驶状态和交通路况信息；

S5、根据道路限行数据库和限制停车数据库所表示的规则，调整行车路线；

S6、根据驾驶规则知识库和所需行车路线，控制车辆ECU电控单元动作；

S7、调用车灯控制系统动作。

在一种更优的实施例中，无线互联网接口模块103为3G移动通信模块、4G移动通信模块以及无线物联网模块中的任意一种。车载传感器102的运算单元1021还通过CAN总线与车辆OBD系统相连接。OBD系统又叫车载诊断系统，一般位于车辆离合踏板和方向盘之间的隐蔽位置，可用于从中获得车辆实时状态相关的重要信息以及历史存储信息。OBD系统统一格式的传感器信息尤其用于无人驾驶技术的车载传感器信息获取，避免在不同车型间重复开发和适配性问题，但在OBD系统之外仍需添加与无人驾驶紧密相关的姿态感应、GPS、电子罗盘等必要部件。

在一种更优的实施例中，驾驶规则知识库300为基于因果推理的专家系统。通过应用专家系统，简化了驾驶规则、基本技术和技巧的数据表示，即表现为基本if-else映射的语句集合。云端计算系统为分布式结构，并且其还连接负载均衡设备，从而对接收的DNS域名解析请求自动进行负载均衡。

本实用新型通过在云端计算系统200运用分布式结构，为众多车辆通过互联网同时进行数据上传、共享提供更强大和更可靠的并行计算能力。

本实用新型的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.基于智慧云的无人驾驶控制系统，其特征在于，包括无人驾驶控制装置，以及通过互联网通讯连接在无人驾驶控制装置上的云端计算系统、道路限行数据库以及限制停车数据库，云端计算系统与驾驶规则知识库通过以太网相连接；其中：

无人驾驶控制装置，包括微型计算机以及连接在其上的车载传感器、摄像机、道路标识识别模块、交通路况识别模块、无线互联网接口模块、车辆ECU电控单元以及车灯控制装置，并且无线互联网接口模块通过互联网，与云端计算系统、道路限行数据库以及限制停车数据库相连接；

微型计算机，收集车辆运行过程中的传感器数据和车辆控制数据，并且通过无线互联网接口模块发送到云端计算系统；

道路标识识别模块和交通路况识别模块分别与摄像机通过线缆相连接，线缆连接结构为以太网线缆、VGA线缆和AVI线缆中的任意一种；

车载传感器，包括运算单元，以及连接在运算单元上的姿态传感器、电子罗盘装置、GPS设备和USB接口模块，USB接口模块与无人驾驶控制装置的微型计算机相连接。

2.根据权利要求1所述的基于智慧云的无人驾驶控制系统，其特征在于，所述车载传感器的运算单元还通过CAN总线与车辆OBD系统相连接。

3.根据权利要求1所述的基于智慧云的无人驾驶控制系统，其特征在于，所述无线互联网接口模块为3G移动通信模块、4G移动通信模块以及无线物联网模块中的任意一种。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的基于智慧云的无人驾驶控制系统，其特征在于，云端计算系统为分布式结构，并且其还连接负载均衡设备，从而对接收的DNS域名解析请求自动进行负载均衡。