CN212723753U

CN212723753U - 智能驾驶车辆控制器及车辆

Info

Publication number: CN212723753U
Application number: CN202022035056.4U
Authority: CN
Inventors: 常兴; 徐杰
Original assignee: Wuhan Cpctech Co ltd
Current assignee: Wuhan Cpctech Co ltd
Priority date: 2020-09-16
Filing date: 2020-09-16
Publication date: 2021-03-16
Anticipated expiration: 2030-09-16

Abstract

本实用新型涉及驾驶控制器技术领域，尤其涉及一种智能驾驶车辆控制器及车辆。所述智能驾驶车辆控制器包括：信息处理电路，用于接收车载传感器输出的感应电信号，并将所述感应电信号转换为感应数字信号输出至所述路径规划电路；所述路径规划电路，用于根据所述感应数字信号生成路径规划数字信号，并将所述路径规划数字信号输出至所述驾驶控制电路；所述驾驶控制电路，用于根据所述路径规划数字信号生成驾驶控制信号，并通过所述存储板电路发送至整车网络。通过融合车辆上各传感器输入的感应电信号，根据感应电信号进行信号处理生成对应的驾驶控制信号，通过硬件电路实现自动驾驶功能，保障了自动驾驶的安全性。

Description

智能驾驶车辆控制器及车辆

技术领域

本实用新型涉及驾驶控制器技术领域，尤其涉及一种智能驾驶车辆控制器及车辆。

背景技术

目前，智能驾驶逐渐普及，智能驾驶主要包括网络导航、自主驾驶和人工干预三个环节。实际驾驶中，驾驶环境复杂，为满足用户更多的需求，智能驾驶控制器需要集成更多的功能，以提升用户体验及安全性。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种智能驾驶车辆控制器及车辆，旨在解决提升自动驾驶的安全性的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种智能驾驶车辆控制器，所述智能驾驶车辆控制器包括：信息处理电路、路径规划电路、驾驶控制电路及存储板电路；其中，所述信息处理电路的输入端与车载传感器的输出端连接，所述信息处理电路的输出端与所述路径规划电路的输入端连接，所述驾驶控制电路的输入端与所述路径规划电路的输出端连接；所述存储板电路的输入端与所述驾驶控制电路的输出端连接；

所述信息处理电路，用于接收车载传感器输出的感应电信号，并将所述感应电信号转换为感应数字信号输出至所述路径规划电路；

所述路径规划电路，用于根据所述感应数字信号生成路径规划数字信号，并将所述路径规划数字信号输出至所述驾驶控制电路；

所述驾驶控制电路，用于根据所述路径规划数字信号生成驾驶控制信号，并通过所述存储板电路发送至整车网络。

可选地，所述信息处理电路包括雷达处理单元、图像语音处理单元及信息融合单元；其中，所述雷达处理单元的输入端与车载雷达的输出端连接，所述图像语音处理单元的输入端与网络摄像头连接，所述雷达处理单元的输出端与所述信息融合单元的输入端连接，所述图像语音处理单元的输出端与所述信息融合单元的输入端连接，所述信息融合单元的输出端与所述路径规划电路的输入端连接。

可选地，所述驾驶控制电路包括纵向控制单元与横向控制单元，所述纵向控制单元的输入端与所述路径规划电路的一输出端连接，所述横向控制单元的输入端与所述路径规划电路的另一输出端连接，所述横向控制单元的输出端与所述存储板电路的输入端连接，所述纵向控制单元的输出端与所述存储板电路的输出端连接。

可选地，所述驾驶控制信号包括速度控制信号及转向控制信号；

所述纵向控制单元用于根据所述路径规划数字信号生成速度控制信号；

所述横向控制单元用于根据所述路径规划数字信号生成转向控制信号。

可选地，所述存储板电路包括存储单元及通讯单元，所述存储单元的输入端与所述驾驶控制电路的输出端连接，所述存储单元的输出端与所述通讯单元的输入端连接，所述通讯单元的输出端与整车网络连接。

可选地，所述智能驾驶车辆控制器还包括人机接口，所述人机接口的输出端与所述信息处理电路的输入端连接。

可选地，所述智能驾驶车辆控制器还包括GPS单元，所述GPS单元的输出端与所述信息处理电路的输入端连接。

可选地，所述智能驾驶车辆控制器还包括惯性传感器，所述惯性传感器的输出端与所述信息处理电路的输入端连接。

可选地，所述惯性传感器包括加速度计与角速度计，所述加速度计用于获取车辆的当前加速度，所述角速度计用于获取车辆的当前角速度。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种车辆，所述车辆包含如上所述的智能驾驶车辆控制器。

本实用新型通过所述智能驾驶车辆控制器包括：信息处理电路、路径规划电路、驾驶控制电路及存储板电路；其中，所述信息处理电路的输入端与车载传感器的输出端连接，所述信息处理电路的输出端与所述路径规划电路的输入端连接，所述驾驶控制电路的输入端与所述路径规划电路的输出端连接；所述存储板电路的输入端与所述驾驶控制电路的输出端连接；所述信息处理电路，用于接收车载传感器输出的感应电信号，并将所述感应电信号转换为感应数字信号输出至所述路径规划电路；所述路径规划电路，用于根据所述感应数字信号生成路径规划数字信号，并将所述路径规划数字信号输出至所述驾驶控制电路；所述驾驶控制电路，用于根据所述路径规划数字信号生成驾驶控制信号，并通过所述存储板电路发送至整车网络。本实用新型设置智能驾驶车辆控制器，对车辆行驶过程中车载传感器采集到的各传感信号进行融合，并根据融合后的数字信号进行路径规划，生成驾驶控制信号输出至整车网络进行智能驾驶控制，实现智能驾驶功能，提升智能驾驶安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型智能驾驶车辆控制器第一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型智能驾驶车辆控制器第二实施例的结构示意图；

图3为本实用新型智能驾驶车辆控制器第三实施例结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	信息处理电路	101	雷达处理单元
200	路径规划电路	102	图像语音处理单元
				300	驾驶控制电路	103	信息融合单元
400	存储板电路	301	纵向控制单元
				500	人机接口	302	横向控制单元
600	惯性传感器	401	存储单元
						402	通讯单元

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

值得注意的是，在本实用新型的实际应用中，不可避免的会应用到软件程序，但申请人在此声明，该技术方案在具体实施时所应用的软件程序皆为现有技术，在本申请中，不涉及到软件程序的更改及保护，只是对为实现实用新型目的而设计的硬件架构的保护。

本实用新型提出一种智能驾驶车辆控制器，参考图1，图1为本实用新型智能驾驶车辆控制器第一实施例的结构示意图。

所述智能驾驶车辆控制器包括：信息处理电路100、路径规划电路200、驾驶控制电路300及存储板电路400；其中，所述信息处理电路100的输入端与车载传感器的输出端连接，所述信息处理电路100的输出端与所述路径规划电路200的输入端连接，所述驾驶控制电路300的输入端与所述路径规划电路200的输出端连接；所述存储板电路400的输入端与所述驾驶控制电路300的输出端连接。

需要说明的是，所述智能驾驶车辆控制器内各电路通过双路网络交换进行通信。所述智能驾驶车辆控制器内每个功能对应一种硬件电路进行处理，然后通过双路网络交换将处理后的电信号发送到下一个电路上面进行更进一步信号处理，最终通过CAN总线或者以太网将输出控制电信号到整车网络中，以满足智能驾驶的需求。

所述信息处理电路100，用于接收车载传感器输出的感应电信号，并将所述感应电信号转换为感应数字信号输出至所述路径规划电路200。

易于理解的是，所述车载传感器包括网络摄像头、雷达等，具体实施中根据车辆的需求，可以设置更多的传感器，例如红外传感器等。所述信息处理电路100接收车辆上各传感器输出的所有感应电信号，并对所述感应电信号进行信号分析，得到感应数字信号，所述感应数字信号中融合了各传感器的传感信息对应的电信号，将所述感应数字信号发送到路径规划电路200。

所述路径规划电路200，用于根据所述感应数字信号生成路径规划数字信号，并将所述路径规划数字信号输出至所述驾驶控制电路300。

易于理解的是，所述路径规划电路200中包含MCU芯片，预先烧录入路径规划程序，可以基于所述路径规划程序根据所述感应数字信号生成路径规划数字信号，所述路径规划数字信号中包含车辆的目标加速度(正值)；目标减速度(负值)；目标车速、方向盘目标角度等信息。

信号、方向盘目标角速度信号、轴目标角度信号、轴目标角速度信号，反馈实际方向盘角度信号和轴角速度信号等车辆行驶时所需的控制信号。

所述驾驶控制电路300，用于根据所述路径规划数字信号生成驾驶控制信号，并通过所述存储板电路400发送至整车网络。

易于理解的是，所述驾驶控制信号是所述路径规划数字信号转换后获得，通过硬件电路将目标加速度(正值)转换为整车牵引控制信号、牵引级位值控制信号；目标减速度(负值)转换为整车制动控制信号、制动级位值控制信号；目标车速与方向盘目标角度转换为方向盘目标角速度信号、轴目标角度信号、轴目标角速度信号，反馈实际方向盘角度信号和轴角速度信号。

应当理解的是，所述存储板电路400与整车网络之间通过CAN总线通讯或者以太网络进行通讯。在所述车辆为智轨电车时，所述存储板电路还接收从整车网络发来的过程数据信号，进行TRDP(Train communication network，列车通信网络)协议解包，筛选出纵向控制、横向控制相关的输入数据，通过以太网分别发送给驾驶控制电路，接收从驾驶控制电路发来的驾驶控制信号，进行TRDP协议封包，通过以太网发送给整车网络，接收整车网络发来的授时信息，为智能驾驶车辆控制器内部各电路统一授时。

需要说明的是，所述路径规划电路200可以为基于CPCIE(Compact PCI Express)架构的数字计算电路。CPCIE采用点对点的串行互联技术，不仅保证了高频率的工作能力，还可以为每一设备分配独立的通道带宽，保证了每个设备的带宽资源，提高了数据传输率。CPCIE采用串行数据传输机制，数据地址线、控制线、仲裁线、时钟线、系统复位线、中断线只需4对差分传输线，总线数量的减少使得产品化过程中的PCB制作、布线变得更容易。CPCIE电路间互联采用Link点对点连接，每一个Link可由X1、X2、X4、X8、X16、X32个Lane连接，每一个Lane由一对TX差分信号对和一对RX差分信号对组成，数据双向传输。X1 Lane单向速度为985MB/s，双向即为1970MB/s，提供高带宽数据传输。CPCIE智能驾驶车辆控制器具备热插拔、加固、防震、防腐蚀、易扩展等特点，适用于轨道交通行业。

本实施例通过设置智能驾驶车辆控制器，对车辆行驶过程中车载传感器采集到的各传感信号进行融合，并根据融合后的数字信号进行路径规划，生成驾驶控制信号输出至整车网络进行智能驾驶控制，实现智能驾驶功能，提升智能驾驶安全性。

基于本实用新型的第一实施例，提出本实用新型智能驾驶车辆控制器的第二实施例，参考图2，图2为本实用新型智能驾驶车辆控制器第二实施例的结构示意图。

所述信息处理电路包括雷达处理单元101、图像语音处理单元102及信息融合单元103；其中，所述雷达处理单元101的输入端与车载雷达的输出端连接，所述图像语音处理单元102的输入端与网络摄像头连接，所述雷达处理单元101的输出端与所述信息融合单元103的输入端连接，所述图像语音处理单元102的输出端与所述信息融合单元103的输入端连接，所述信息融合单元103的输出端与所述路径规划电路200的输入端连接。

需要说明的是，所述雷达处理单元101用于接收车载雷达输入的传感信号，所述车载雷达可以为毫米波雷达、激光雷达、红外雷达等；所述图像语音处理单元102用于接收网络摄像头输入的图像、音频信号，所述网络摄像头作为图像语音的检测装置，也可以用麦克风、红外摄像头等进行替换，或者麦克风、红外摄像头、网络摄像头均作为图像语音的检测装置，能够获取更多的环境信息，并将所述环境信息相关的感应信号发送至所述图像语音处理单元102。本实施例不对采集图像语音信息的装置进行限制。

具体实施中，所述图像语音处理单元102对图像、语音对应的电信号进行处理，生成第三感应电信号，将第三感应信号发送给信息融合单元103。雷达处理单元101用于对激光雷达输入的点云数据进行信号处理，识别出第一感应信号，接收毫米波雷达输入的第二感应信号，将第一感应信号与第二感应信号发送给信息融合单元103。

信息融合单元103接收从雷达处理单元101、图像语音处理单元102发来的感应电信号，对感应信号进行数字信号转换，以融合各感应信号对应的信息，生成融合后的感应数字信号输出至所述路径规划电路200。

所述驾驶控制电路300包括纵向控制单元301与横向控制单元302，所述纵向控制单元301的输入端与所述路径规划电路200的一输出端连接，所述横向控制单元302的输入端与所述路径规划电路200的另一输出端连接，所述横向控制单元302的输出端与所述存储板电路400的输入端连接，所述纵向控制单元301的输出端与所述存储板电路400的输出端连接。

应当理解的是，所述路径规划电路200接收从信息融合单元103发来的感应数字信号，进行路径规划，得到数字信号形式的纵向控制期望速度、横向控制期望路径，并分别发送给纵向控制单元301与横向控制单元302。

所述驾驶控制信号包括速度控制信号及转向控制信号。所述纵向控制单元301用于根据所述路径规划数字信号生成速度控制信号；所述横向控制单元302用于根据所述路径规划数字信号生成转向控制信号。

易于理解的是，纵向控制对应于速度控制，即加速度、制动等；横向控制对应于转向、转角等。

所述存储板电路400包括存储单元401及通讯单元402，所述存储单元401的输入端与所述驾驶控制电路300的输出端连接，所述存储单元401的输出端与所述通讯单元402的输入端连接，所述通讯单元402的输出端与整车网络连接。

需要说明的是，所述存储单元401可以存储历史驾驶控制信号对应的控制信息，生成驾驶数据，并将所述驾驶数据保存预设时间；具体实施中，所述预设时间可以根据用户需求进行设置。

基于本实用新型的第二实施例，提出本实用新型智能驾驶车辆控制器的第三实施例，参考图3，图3为本实用新型智能驾驶车辆控制器第三实施例结构示意图。

所述智能驾驶车辆控制器还包括人机接口500，所述人机接口500的输出端与所述信息处理电路100的输入端连接。

易于理解的是，所述人机接口用于接收用户方输入的指令电信号，所述人机接口的输入可以与交互设备进行连接，所述交互设备可以为触摸屏、键盘、语音接收模块等。所述人机接口将接收到的指令电信号输出至所述信息处理电路100中，使得所述信息处理电路100进行进一步地信息融合，并将所述信息融合后的电信号输出至路径规划电路200，使得路径规划电路200能根据更多更详细的信息基于预先烧录的程序进行路径规划。

应当理解的是，所述人机接口还可以接收所述信号处理电路100反馈的车辆状态信号，在所述车辆状态信号对应的车辆状态存在故障时，向交互设备发送状态、报警和故障等信息进行提示。

所述智能驾驶车辆控制器还包括GPS单元，所述GPS单元的输出端与所述信息处理电路100的输入端连接。

易于理解的是，GPS单元用于进行车辆的定位，所述GPS单元可以接收多个卫星的定位信号，根据多个定位信号获取更准确的车辆实际位置信息。所述GPS单元将获取到的车辆位置信号输出到所述信息处理电路100中，使得所述信息处理电路100进行进一步地信息融合，并将所述信息融合后的电信号输出至路径规划电路200，使得路径规划电路200能根据更多更详细的信息基于预先烧录的程序进行路径规划。

所述智能驾驶车辆控制器还包括惯性传感器600，所述惯性传感器600的输出端与所述信息处理电路的输入端连接。

易于理解的是，所述惯性传感器600可以为IMU(Inertial measurement unit，惯性传感器)，与所述GPS单元进行配合，以实现更准确的车辆定位。

所述惯性传感器包括加速度计与角速度计，所述加速度计用于获取车辆的当前加速度，所述角速度计用于获取车辆的当前角速度。

易于理解的是，所述加速度计与角速度计在图中未表示，但并不影响本实施例的解释说明。

本实施例通过设置智能驾驶车辆控制器，所述智能驾驶车辆控制器还包括人机接口、GPS单元、惯性传感器等，能获取到更多的驾驶信息，对车辆行驶过程中车载传感器采集到的各传感信号进行融合，并根据融合后的数字信号进行路径规划，生成驾驶控制信号输出至整车网络进行智能驾驶控制，实现智能驾驶功能，提升智能驾驶安全性。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提出一种车辆，所述车辆包括如上所述的智能驾驶车辆控制器。

需要说明的是，所述车辆可以为智轨电车。

由于本车辆采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

应当理解的是，以上仅为举例说明，对本实用新型的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本实用新型对此不做限制。

需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本实用新型的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。

另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本实用新型任意实施例所提供的智能驾驶车辆控制器，此处不再赘述。

此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种智能驾驶车辆控制器，其特征在于，所述智能驾驶车辆控制器包括：信息处理电路、路径规划电路、驾驶控制电路及存储板电路；其中，所述信息处理电路的输入端与车载传感器的输出端连接，所述信息处理电路的输出端与所述路径规划电路的输入端连接，所述驾驶控制电路的输入端与所述路径规划电路的输出端连接；所述存储板电路的输入端与所述驾驶控制电路的输出端连接；

2.如权利要求1所述的智能驾驶车辆控制器，其特征在于，所述信息处理电路包括雷达处理单元、图像语音处理单元及信息融合单元；其中，所述雷达处理单元的输入端与车载雷达的输出端连接，所述图像语音处理单元的输入端与网络摄像头连接，所述雷达处理单元的输出端与所述信息融合单元的输入端连接，所述图像语音处理单元的输出端与所述信息融合单元的输入端连接，所述信息融合单元的输出端与所述路径规划电路的输入端连接。

3.如权利要求2所述的智能驾驶车辆控制器，其特征在于，所述驾驶控制电路包括纵向控制单元与横向控制单元，所述纵向控制单元的输入端与所述路径规划电路的一输出端连接，所述横向控制单元的输入端与所述路径规划电路的另一输出端连接，所述横向控制单元的输出端与所述存储板电路的输入端连接，所述纵向控制单元的输出端与所述存储板电路的输出端连接。

4.如权利要求3所述的智能驾驶车辆控制器，其特征在于，所述驾驶控制信号包括速度控制信号及转向控制信号；

5.如权利要求4所述的智能驾驶车辆控制器，其特征在于，所述存储板电路包括存储单元及通讯单元，所述存储单元的输入端与所述驾驶控制电路的输出端连接，所述存储单元的输出端与所述通讯单元的输入端连接，所述通讯单元的输出端与整车网络连接。

6.如权利要求5所述的智能驾驶车辆控制器，其特征在于，所述智能驾驶车辆控制器还包括人机接口，所述人机接口的输出端与所述信息处理电路的输入端连接。

7.如权利要求6所述的智能驾驶车辆控制器，其特征在于，所述智能驾驶车辆控制器还包括GPS单元，所述GPS单元的输出端与所述信息处理电路的输入端连接。

8.如权利要求7所述的智能驾驶车辆控制器，其特征在于，所述智能驾驶车辆控制器还包括惯性传感器，所述惯性传感器的输出端与所述信息处理电路的输入端连接。

9.如权利要求8所述的智能驾驶车辆控制器，其特征在于，所述惯性传感器包括加速度计与角速度计，所述加速度计用于获取车辆的当前加速度，所述角速度计用于获取车辆的当前角速度。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包含如权利要求1～9任一项所述的智能驾驶车辆控制器。