CN214670119U

CN214670119U - 自动驾驶控制装置及包括其的车辆

Info

Publication number: CN214670119U
Application number: CN202023226752.XU
Authority: CN
Inventors: 李强
Original assignee: Yingche Technology Zhejiang Co ltd
Current assignee: Yingche Technology Zhejiang Co ltd
Priority date: 2020-12-28
Filing date: 2020-12-28
Publication date: 2021-11-09
Anticipated expiration: 2030-12-28

Abstract

本实用新型涉及一种自动驾驶控制装置，设置于车辆上，包括：主控制器，配置成根据驾驶环境信息生成控制指令；主执行器，配置成接收控制指令以执行自动驾驶操作；该控制装置还包括：冗余控制器，配置成与主控制器互补地生成控制指令；冗余执行器，配置成接收控制指令以与第一执行器互补地执行自动驾驶操作。其保证车辆在自动驾驶模式下始终可控。

Description

自动驾驶控制装置及包括其的车辆

技术领域

本实用新型涉及一种自动驾驶控制装置。

背景技术

传统的辅助驾驶控制系统包括一套执行器(例如包括转向系统、制动系统、电子手刹、动力系统的部件和/或耦合至它们的执行单元)，一个辅助驾驶控制器和一个网关。辅助驾驶模式下驾驶员被要求实时注意驾驶环境并且准备接管车辆。当任何一个部件失效时，驾驶员应可以实时接管车辆完成驾驶任务。然而，当车辆需要切换为支持自动驾驶功能时，单执行器与单控制器的方案并不适用，因为在一个部件失效时可能会产生安全风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动驾驶控制装置。

为实现上述目的，本实用新型提供一种技术方案如下。

一种自动驾驶控制装置，设置于车辆上，包括：主控制器，配置成根据驾驶环境信息生成控制指令；主执行器，配置成接收控制指令以执行自动驾驶操作；该控制装置还包括：冗余控制器，配置成与主控制器互补地生成控制指令；冗余执行器，配置成接收控制指令以与主执行器互补地执行自动驾驶操作。

可选地，主执行器通过主通信网络与主控制器及冗余控制器相连接。

可选地，冗余执行器通过冗余通信网络与主控制器相连接。

可选地，还包括：网关，其中主通信网络和冗余通信网络分别连接至网关。

可选地，主执行器与冗余执行器经由第一通信连接相耦合。

可选地，主控制器与冗余控制器经由第二通信连接相耦合。

可选地，主执行器和冗余执行器分别耦合至车辆上的电机或电磁阀。

可选地，主控制器和冗余控制器分别耦合至车辆上的环境传感器。

可选地，该控制装置为可插拔设备，通过接口连接至车辆的主控单元。

本实用新型提供的自动驾驶控制装置能够有效应对任一个执行器、任一个控制器或任一通信网络失效时的突发情况，可保证车辆在自动驾驶模式下始终可控。这种自动驾驶控制装置可通过接口连接至车辆的主控单元，使用维护方便。

附图说明

图1示出本实用新型第一实施例的自动驾驶控制装置的模块结构示意图。

图2示出本实用新型第二实施例的自动驾驶控制装置的模块结构示意图。

具体实施方式

在以下描述中提出具体细节，以便提供对本实用新型的透彻理解。然而，本领域的技术人员将清楚地知道，即使没有这些具体细节也可实施本实用新型的实施例。在本实用新型中，可进行具体的数字引用，例如“第一元件”、“第二装置”等。但是，具体数字引用不应当被理解为必须服从于其字面顺序，而是应被理解为“第一元件”与“第二元件”不同。

本实用新型所提出的具体细节只是示范性的，具体细节可以变化，但仍然落入本实用新型的精神和范围之内。术语“耦合”定义为表示直接连接到组件或者经由另一个组件而间接连接到组件。

以下通过参照附图来描述适于实现本实用新型的方法、系统和装置的优选实施例。虽然各实施例是针对元件的单个组合来描述，但是应理解，本实用新型包括所公开元件的所有可能组合。因此，如果一个实施例包括元件A、B和C，而第二实施例包括元件B和D，则本实用新型也应被认为包括A、B、C或D的其他剩余组合，即使没有明确公开。

如图1所示，本实用新型第一实施例提供一种自动驾驶控制装置，其包括主执行器101、冗余执行器103、主控制器202、冗余控制器204以及可选的网关300。该自动驾驶控制装置可安装于车辆上，可形成为可插拔设备并通过接口外接至车辆的主控单元，也可与车辆的主控系统集成在一起。

具体来说，主执行器101、冗余执行器103可以为转向系统、制动系统、电子手刹、动力系统的部件或耦合至它们的执行单元，它们能够在控制器的控制下实现车辆自动驾驶功能。其中，主控制器202 配置成根据驾驶环境信息生成控制指令，主执行器101配置成接收控制指令以执行自动驾驶操作。作为补充，冗余控制器204配置成与主控制器202互补地生成控制指令，冗余执行器103配置成接收控制指令以与第一执行器101互补地执行自动驾驶操作。

根据本实用新型一些实施例，主执行器101可以接收来自主控制器202或冗余控制器204的控制指令，而冗余执行器103仅能够接收来自主控制器202的控制指令，无需从冗余控制器204接收控制指令。

网关300可将车辆其他通信网络、控制器或传感器上的信号转发给执行器101、103和控制器202、204。视情况而定，控制器202、 204也经由网关300将两个执行器和两个控制器的状态通知外部网络或设备。

继续参照图1，主执行器101通过主通信网络与主控制器202及冗余控制器204相连接。冗余执行器103通过冗余通信网络与主控制器202相连接。主通信网络和冗余通信网络两者均以网关300为起点。

为了使得主执行器101与冗余执行器103能够互补地工作，根据本实用新型一些实施例，在主执行器101与冗余执行器103之间设立第一通信连接。这样，当主执行器101出现故障时，主执行器101即可通过第一通信连接直接发送故障信号给冗余执行器103，冗余执行器103收到故障信号后，开始执行经由冗余通信网络从主控制器202 收到的控制指令。类似地，当冗余执行器103出现故障，冗余执行器 103经由第一通信连接发送故障信号给主执行器101。另一种情况下，主执行器101准备接管冗余执行器103的工作时，经由第一通信连接发送指令信号给冗余执行器103，冗余执行器将不再接收控制指令，而由主执行器101接收控制指令，从而取得自动驾驶操作的执行权。

根据本实用新型一些实施例，为了使得主控制器202和冗余控制器204能够互补地工作，在主控制器202与冗余控制器204之间设立第二通信连接。第一、第二通信连接均采用有线直连的方式，以确保执行器间的通信以及控制器间的通信始终畅通。作为示例，当主控制器202发生故障时，主控制器202通过第二通信连接发送故障信号至冗余控制器204。根据该故障信号，冗余控制器204开始接管工作，通过主通信网络发送控制指令给主执行器101，主执行器101将接收到的控制信号转换为驱动电机或电磁阀的电流信号，进而实现自动驾驶操作。

按照图1示出的线路连接方式，当车辆的自动驾驶控制装置内任一个部件失效时，都存在对应的冗余控制方式来进行弥补，保证车辆在自动驾驶模式下始终可控。

本实用新型第二实施例提供一种自动驾驶控制装置，如图2所示其包括主执行器101、冗余执行器103、主控制器202、冗余控制器 204以及网关300。其中，主执行器101、冗余执行器103分别耦合至电机/电磁阀，主控制器202、冗余控制器204分别耦合至环境传感器。在本实用新型的一些实施例中，图2示出的电机/电磁阀及环境传感器不作为自动驾驶控制装置的部件，而是车辆自带的装置或部件，它们与自动驾驶控制装置协同来实现自动驾驶功能。在另一些实施例中，图2示出的电磁阀及环境传感器是自动驾驶控制装置的部件，电磁阀用来控制转向系统、制动系统、电子手刹和动力系统，环境传感器则用来采集道路信息并检测临近车辆的距离。

具体来说，环境传感器感知外部环境，并将环境信号传输给自动驾驶主控制器202，主控制器202接收到环境信号，对周边环境做出判断并发出车辆控制信号，通过相应的通讯网络将控制信号传输给主执行器101(或冗余执行器103)，主执行器101(或冗余执行器103) 处理接收到的控制信号，转换为驱动电机或者电磁阀的电流，进而驱动执行机构实施自动驾驶。当主执行器101正常工作时，冗余执行器 103监控主控制器202发送的控制指令，以随时处于Standby状态。

根据本实用新型一些实施例，可制造具备自动驾驶功能的车辆，这种车辆内安装有上述第一或第二实施例提供的自动驾驶控制装置，因此，安装有上述自动驾驶控制装置的车辆应落入本实用新型的保护范围。自动驾驶控制装置还可通过通用接口连接至车辆的主控单元，这样能够便于使用和维护。

本领域的技术人员将会理解，结合本文中所公开的方面所描述的各种说明性逻辑块、模块、电路可被实现为电子硬件或硬件与软件的组合。各种说明性部件、块、模块、电路和步骤在上文根据其功能性总体地进行了描述。然而，上述说明仅针对于本实用新型的优选实施例，并不在于限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员可能作出各种变形设计，而不脱离本实用新型的思想及附随的权利要求。

Claims

1.一种自动驾驶控制装置，设置于车辆上，包括：

主控制器，配置成根据驾驶环境信息生成控制指令；

主执行器，配置成接收所述控制指令以执行自动驾驶操作；

其特征在于，所述控制装置还包括：

冗余控制器，配置成与所述主控制器互补地生成所述控制指令；

冗余执行器，配置成接收所述控制指令以与所述主执行器互补地执行所述自动驾驶操作。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶控制装置，其特征在于，所述主执行器通过主通信网络与所述主控制器及所述冗余控制器相连接。

3.根据权利要求2所述的自动驾驶控制装置，其特征在于，所述冗余执行器通过冗余通信网络与所述主控制器相连接。

4.根据权利要求3所述的自动驾驶控制装置，其特征在于，还包括：

网关，其中所述主通信网络和所述冗余通信网络分别连接至所述网关。

5.根据权利要求1所述的自动驾驶控制装置，其特征在于，所述主执行器与所述冗余执行器经由第一通信连接相耦合。

6.根据权利要求5所述的自动驾驶控制装置，其特征在于，所述主控制器与所述冗余控制器经由第二通信连接相耦合。

7.根据权利要求1所述的自动驾驶控制装置，其特征在于，所述主执行器和所述冗余执行器分别耦合至所述车辆上的电机或电磁阀。

8.根据权利要求1所述的自动驾驶控制装置，其特征在于，所述主控制器和所述冗余控制器分别耦合至所述车辆上的环境传感器。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的自动驾驶控制装置，其特征在于，所述控制装置为可插拔设备，通过接口连接至所述车辆的主控单元。

10.一种配置成执行自动驾驶功能的车辆，包括如以上权利要求1至9中任一项所述的自动驾驶控制装置。