CN216969629U - 自动驾驶控制系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种自动驾驶控制系统及车辆，系统包括：第一信息采集单元；自动驾驶控制器，通过第一通讯线路与第一信息采集单元连接，以根据接收的第一障碍物信息发出车辆控制指令；底盘控制器，与自动驾驶控制器连接，用于根据接收到的车辆控制指令控制执行机构，以对车辆运行状态进行调整；其中，第一信息采集单元还通过第二通讯线路与底盘控制器连接，用于当第一通讯线路中断时，通过第二通讯线路向底盘控制器发出车辆控制指令。本实用新型通过设置第一信息采集单元，在自动驾驶控制器故障时，通过第一信息采集单元直接与底盘控制器进行交互，增加了自动驾驶控制系统的冗余设置，从而，提高了自动驾驶系统的安全性和可靠性。

Description

自动驾驶控制系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及自动驾驶技术领域，尤其是涉及一种自动驾驶控制系统和车辆。

背景技术

对于自动驾驶车辆来说，车辆的冗余设计非常重要，在车辆自动驾驶过程中，系统出现故障后，需要自动驾驶车辆通过冗余设计保证系统出现故障后仍能对车辆的驾驶过程进行控制，直至车辆处于安全状态。

然而，对于目前的自动驾驶车辆，在信息采集单元与自动驾驶控制器通讯中断后，自动驾驶控制器无法实现自动驾驶，需要驾驶员接管车辆，导致自动驾驶的智能性较低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种自动驾驶控制系统，该系统通过设置第一信息采集单元，在自动驾驶控制器故障时，通过第一信息采集单元直接与底盘控制器进行交互，增加了自动驾驶控制系统的冗余设置，以实现自动驾驶控制器对自动驾驶过程的控制，无需驾驶员在自动驾驶控制器出现故障时第一时间接管车辆，从而，在提高自动驾驶车辆智能性的同时，提高了自动驾驶系统的安全性和可靠性。

为此，本实用新型的第二个目的在于提出一种车辆。

为了达到上述目的，本实用新型的第一方面的实施例提出了一种自动驾驶控制系统，该系统包括：第一信息采集单元，用于采集第一障碍物信息；自动驾驶控制器，通过第一通讯线路与所述第一信息采集单元连接，以根据接收的所述第一障碍物信息发出车辆控制指令；底盘控制器，与所述自动驾驶控制器连接，用于根据接收到的所述车辆控制指令控制执行机构，以对车辆运行状态进行调整；其中，所述第一信息采集单元还通过第二通讯线路与所述底盘控制器连接，用于当所述第一通讯线路中断时，通过所述第二通讯线路向所述底盘控制器发出车辆控制指令。

根据本实用新型实施例的自动驾驶控制系统，通过设置第一信息采集单元，在自动驾驶控制器出现故障，无法通过第一通讯线路接收障碍物信息和发出车辆控制指令时，基于第二通讯线路实现底盘控制器与第一信息采集单之间的通讯，使得第一信息采集单直接与底盘控制器进行交互，增加了自动驾驶控制系统的冗余设置，以实现自动驾驶控制器对自动驾驶过程的控制，无需驾驶员在自动驾驶控制器出现故障时第一时间接管车辆，从而，在提高自动驾驶车辆智能性的同时，提高了自动驾驶系统的安全性和可靠性。

在一些实施例中，所述自动驾驶控制器与所述执行机构连接，用于当所述自动驾驶控制器与所述底盘控制器的通讯中断，且所述第二通讯线路中断时，对所述执行机构进行控制；所述执行机构接受所述自动驾驶控制器的控制，以对车辆运行状态进行调整。

在一些实施例中，所述执行机构包括：电子稳定性控制模块，与所述底盘控制器和自动驾驶控制器连接，用于接受所述底盘控制器或所述自动驾驶控制器的控制，以控制车辆加速或减速；电子转向模块，与所述底盘控制器和自动驾驶控制器连接，用于接受所述底盘控制器或所述自动驾驶控制器的控制，以控制车辆转向。

在一些实施例中，所述执行机构还包括：电机系统，与所述底盘控制器连接；所述底盘控制器还用于当所述底盘控制器与所述电子稳定性控制模块和/或电子转向模块的通讯中断时，对所述电机系统进行控制，以对车辆运行状态进行调整。

在一些实施例中，所述自动驾驶控制器和所述底盘控制器通过第三通讯线路和第四通讯线路中的一个通讯线路进行通讯，当所述一个通讯线路中断时，切换至另一个通讯线路进行通讯。

在一些实施例中，所述第一信息采集单元包括前置雷达，所述前置雷达设置在车身头部。

在一些实施例中，自动驾驶控制系统还包括：第二信息采集单元，所述第二信息采集单元用于采集第二障碍物信息，所述第二信息采集单元包括：第一雷达，所述第一雷达设置在所述车身的左前方位置处；第二雷达，所述第二雷达设置在所述车身的左后方位置处；第三雷达，所述第三雷达设置在所述车身的右前方位置处；第四雷达，所述第四雷达设置在所述车身的右后方位置处；图像采集单元，所述图像采集单元与所述第一信息采集单元连接。

在一些实施例中，所述图像采集单元为前置摄像头，所述前置摄像头设置在车身头部。

在一些实施例中，所述电机系统包括：第一至第四电机，第一至第四电机用于一一对应于驱动车辆的四个车轮。

为了达到上述目的，本实用新型的第二方面实施例提出的一种车辆，该车辆包括：上述实施例的自动驾驶控制系统。

根据本实用新型实施例的车辆，通过设置第一信息采集单元，在自动驾驶控制器出现故障，无法通过第一通讯线路接收障碍物信息和发出车辆控制指令时，基于第二通讯线路实现底盘控制器与第一信息采集单之间的通讯，使得第一信息采集单直接与底盘控制器进行交互，增加了自动驾驶控制系统的冗余设置，以实现自动驾驶控制器对自动驾驶过程的控制，无需驾驶员在自动驾驶控制器出现故障时第一时间接管车辆，从而，在提高自动驾驶车辆智能性的同时，提高了自动驾驶系统的安全性和可靠性。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的自动驾驶控制系统的结构示意图；

图2是根据本实用新型一个具体实施例的自动驾驶控制系统的结构示意图；

图3是根据本实用新型一个实施例的车辆的框图。

附图标记：自动驾驶控制系统1；第二信息采集单元10；第一信息采集单元11；自动驾驶控制器12；底盘控制器13；执行机构14；电子稳定性控制模块140；电子转向模块141；电机系统142；第一雷达110；第二雷达111；第三雷达112；第四雷达113；图像采集单元114；车辆2。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

以下对本实用新型实施例的自动驾驶控制系统进行说明，如图1所示，本实用新型实施例的自动驾驶控制系统1包括：第一信息采集单元11、自动驾驶控制器12和底盘控制器13，具体而言，第一信息采集单元11，用于采集第一障碍物信息；自动驾驶控制器12通过第一通讯线路与第一信息采集单元11连接，以根据接收的第一障碍物信息发出车辆控制指令；底盘控制器13与自动驾驶控制器12连接，用于根据接收到的车辆控制指令控制执行机构14，以对车辆运行状态进行调整；其中，第一信息采集单元11还通过第二通讯线路与底盘控制器13连接，用于当第一通讯线路中断时，通过第二通讯线路向底盘控制器13发出车辆控制指令。由此，在自动驾驶控制器12出现故障，无法通过第一通讯线路接收障碍物信息时，使用第一信息采集单元11接收障碍物信息，并直接与底盘控制器13进行交互，以实现对车辆的纵向加速、减速和横向控制。

举例而言，如图2所示，自动驾驶控制器12作为主控制器，在车辆自动驾驶过程中，通过接收第二信息采集单元10采集的车身周围第二障碍物信息，例如车身周围的行人和车辆等障碍物信息，并通过第一通讯线路实现第二信息采集单元10和自动驾驶控制器12之间通讯，以将上述行人和车辆等障碍物信息通过发送至自动驾驶控制器12，第一信息采集单元11用于采集车辆前方的第一障碍物信息，例如车身前方的行人和车辆等障碍物信息，以将上述行人和车辆等障碍物信息通过发送至自动驾驶控制器12，以使自动驾驶控制器12根据接收到的行人和车辆障碍物信息发出车辆控制指令，底盘控制器13与自动驾驶控制器12之间通讯连接，底盘控制器13根据接收到的车辆控制指令，对执行机构14进行控制，从而实现对车辆运行状态进行控制。

第一信息采集单元11通过第二通讯线路与底盘控制器13连接，在自动驾驶控制器12出现故障，无法通过第一通讯线路接收障碍物信息时，基于底盘控制器13与第一信息采集单元11之间的通讯，使用第一信息采集单元11接收障碍物信息，并直接与底盘控制器13进行交互，以实现对车辆的纵向加速、减速和横向控制。

根据本实用新型实施例的自动驾驶控制系统1，通过设置第一信息采集单元，在自动驾驶控制器出现故障，无法通过第一通讯线路接收障碍物信息和发出车辆控制指令时，基于第二通讯线路实现底盘控制器与第一信息采集单之间的通讯，使得第一信息采集单直接与底盘控制器进行交互，增加了自动驾驶控制系统的冗余设置，以实现自动驾驶控制器对自动驾驶过程的控制，无需驾驶员在自动驾驶控制器出现故障时第一时间接管车辆，从而，在提高自动驾驶车辆智能性的同时，提高了自动驾驶系统的安全性和可靠性。

在一些实施例中，如图2所示，自动驾驶控制器12与执行机构14连接，用于当自动驾驶控制器12与底盘控制器13的通讯中断，且第二通讯线路中断时，对执行机构14进行控制；执行机构14接收自动驾驶控制器12的控制，以对车辆运行状态进行调整。

在实施例中，当底盘控制器13故障时，底盘控制器13与自动驾驶控制器12之间的通讯出现中断，且底盘控制器13与第一信息采集单元11之间的第二通讯线路中断，此时，由于自动驾驶控制器12和执行机构14之间通过通讯线连接，因此，自动驾驶控制器12可以与执行机构14进行交互，并根据接收到的车辆控制指令对车辆的运行状态例如车辆的纵向加速和减速进行控制，以及对车辆的横向运行状态进行控制，通过将自动驾驶控制器12与执行机构14连接，增加了自动驾驶控制系统的冗余设计，从而在自行驾驶控制系统中的通讯出现故障时，通过冗余设计快速实现对自动驾驶控制系统的控制，增加了自动驾驶控制系统的可靠性。

在一些实施例中，如图2所示，执行机构14包括：电子稳定性控制模块140，与底盘控制器13和自动驾驶控制器12连接，用于接收底盘控制器13或自动驾驶控制器12的控制，以控制车辆加速或减速；电子转向模块141底盘控制器13和自动驾驶控制器13连接，用于接收底盘控制器13或自动驾驶控制器12的控制，以控制车辆转向，换言之，制动系统失效后，备份系统依然提供一定的制动力以维持控制及制动的稳定信控制，以及，在某一路转向系统出现故障后，通过备份系统支持车辆弯沉转弯及横向的稳定控制。

在实施例中，ESP(Electronic Stabi lity Program,电子稳定性控制系统)与底盘控制器13和自动驾驶控制器12连接，根据接收的底盘控制器13或者自动驾驶控制器12的控制，控制车辆的加速或者减速；ECS(electronic control steering system，电子转向系统)底盘控制器13和自动驾驶控制器13连接，用于接收底盘控制器13或自动驾驶控制器12的控制，以控制车辆转向，从而增加了冗余设计快速实现对自动驾驶系统的控制，增加了自动驾驶系统的安全性。

在一些实施例中，如图2所示，执行机构14还包括：电机系统142，电机系统142与底盘控制器13连接；底盘控制器13还用于当底盘控制器与电子稳定性制模块和/或电子转向模块的通讯中断时，对电机系统142进行控制，以对车辆运行状态进行调整。

在实施例中，当电子稳定性控制模块和/或电子转向模块出现故障时，与电子稳定性控制模块140和/或电子转向模块141连接的通讯线路均无法进行正常通讯，此时，底盘控制器13可以直接控制电机系统14，从而增加了冗余设计实现对自动驾驶系统的控制，以对车辆进行加速、减速或者转向控制，从而增加了自动驾驶控制系统控制的安全性。

在一些实施例中，如图2所示，自动驾驶控制器12和底盘控制器13通过第三通讯线路和第四通讯线路中的一个通讯线路进行通讯，当一个通讯线路中断时，切换至另一个通讯线路进行通讯。

在实施例中，自动驾驶控制器12和底盘控制器13通过第三通讯线路和第四通讯线路连接，例如可以通过主通讯线路和辅通讯线路连接，在其中一个通讯线路中断，例如主通讯线路中断时，切换至辅通讯线路进行自动驾驶控制器12和底盘控制器13之间的通讯，避免在其中一个通信线路出现故障时，导致自动驾驶控制器12和底盘控制器无法正常通信的问题，从而，提高自动驾驶控制系统控制的安全性。换言之，自动驾驶控制器12与底盘控制器13之间的通讯采用主通讯线路和辅通讯线路的冗余设计，在自动驾驶控制器12于底盘控制器13之间的主通讯出现信号中断时，自动驾驶控制器12通过辅通讯线路进行衔接交互，以实现两者之间的安全无缝安全衔接控制。

在一些实施例中，如图2所示，第一信息采集单元11包括前置雷达，前置雷达设置在车身头部。具体而言，通过将设置在车身头部的前置雷达作为辅助控制器，在自动驾驶控制器12出现故障时而失效时，使用前置雷达直接底盘控制器13进行交互，从而控制车辆的纵向加减速和横向控制。可以理解的是，自动驾驶控制器12作为主控器进行车辆的横纵向控制，前置雷达作为辅控制器，以接收摄像头的信息，在自动驾驶控制器12出现故障时，前置雷达作为辅助控制器，通过第二通讯线路控制底盘控制器13进行转向、加速或者减速控制。

在一些实施例中，如图2所示，自动驾驶控制系统1还包括：第二信息采集单元10，第二信息采集单元10用于采集第二障碍物信息，第二信息采集单元10包括：第一雷达110、第二雷达111、第三雷达112和第四雷达113，其中，第一雷达110设置在车身的左前方位置处；第二雷达111设置在车身的左后方位置处；第三雷达112设置在车身的右前方位置处第四雷达113设置在车身的右后方位置处；图像采集单元114与第一信息采集单元11连接。

在实施例中，第一雷达110设置在车身左前方位置处，用于采集车身左前方周围的障碍物信息，例如行人与车辆的相对距离信息和相对速度信息；第二雷达111设置在车身左后方位置处，用于采集车身左后方周围的障碍物信息，例如行人与车辆的相对距离信息和相对速度信息；第三雷达112设置在车身右前方位置处，用于采集车身右前方周围的障碍物信息，例如行人与车辆的相对距离信息和相对速度信息；第四雷达113设置在车身的右后方位置处，用于采集车身右后方周围的障碍物信息，例如行人与车辆的相对距离信息和相对速度信息，并将上述雷达采集到的相对距离信息合相对速度信息发送至自动驾驶控制器12，第一至第四雷达设置在车身周边，用于采集车身周边的信息，上述雷达与前置雷达共同采集，以采集车身无死角信息，为自动驾驶控制系统的控制提供有力的信息支持。

在一些实施例中，如图2所示，图像采集单元114为前置摄像头，前置摄像头设置在车身头部，具体地，前置摄像头用于识别车辆正前方的环境，以将车辆正前方障碍物的形状和颜色信息发送至自动驾驶控制器12。

在一些实施例中，如图2所示，电机系统142包括：第一至第四电机，第一至第四电机用于一一对应于驱动车辆的四个车轮。具体而言，电机系统142中的第一至第四电机为独立电机，电机系统142接收底盘控制器13的控制指令，通过差速原理实现车辆的加速、减速和转向控制。

总而言之，本实用新型实施例的自动驾驶控制系统通过冗余系统网络拓扑架构设计，能够在各个层面及多个角度考虑系统失效所带来的风险，在其中任一一层面发生异常失效时，能够在极短的时间内通过冗余的方案重新控制好车辆，提高了自动驾驶系统行车的安全性。以及，将前置雷达作为辅助控制器使用，充分利用前置雷达，避免采用两个自动驾驶控制器，导致的资源浪费问题，从而达到降低成本的作用。

根据本实用新型实施例的自动驾驶控制系统1，通过设置第一信息采集单元，在自动驾驶控制器出现故障，无法通过第一通讯线路接收障碍物信息和发出车辆控制指令时，基于第二通讯线路实现底盘控制器与第一信息采集单之间的通讯，使得第一信息采集单直接与底盘控制器进行交互，增加了自动驾驶控制系统的冗余设置，以实现自动驾驶控制器对自动驾驶过程的控制，无需驾驶员在自动驾驶控制器出现故障时第一时间接管车辆，从而，在提高自动驾驶车辆智能性的同时，提高了自动驾驶系统的安全性和可靠性。

下面描述本实用新型实施例的车辆。

如图3所示，本实用新型的车辆2包括：上述实施例的自动驾驶控制系统1。

根据本实用新型实施例的车辆2，通过设置第一信息采集单元，在自动驾驶控制器出现故障，无法通过第一通讯线路接收障碍物信息和发出车辆控制指令时，基于第二通讯线路实现底盘控制器与第一信息采集单之间的通讯，使得第一信息采集单直接与底盘控制器进行交互，增加了自动驾驶控制系统的冗余设置，以实现自动驾驶控制器对自动驾驶过程的控制，无需驾驶员在自动驾驶控制器出现故障时第一时间接管车辆，从而，在提高自动驾驶车辆智能性的同时，提高了自动驾驶系统的安全性和可靠性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种自动驾驶控制系统，其特征在于，包括：

第一信息采集单元，用于采集第一障碍物信息；

自动驾驶控制器，通过第一通讯线路与所述第一信息采集单元连接，以根据接收的所述第一障碍物信息发出车辆控制指令；

底盘控制器，与所述自动驾驶控制器连接，用于根据接收到的所述车辆控制指令控制执行机构，以对车辆运行状态进行调整；

其中，所述第一信息采集单元还通过第二通讯线路与所述底盘控制器连接，用于当所述第一通讯线路中断时，通过所述第二通讯线路向所述底盘控制器发出车辆控制指令。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶控制系统，其特征在于，

所述自动驾驶控制器与所述执行机构连接，用于当所述自动驾驶控制器与所述底盘控制器的通讯中断，且所述第二通讯线路中断时，对所述执行机构进行控制；

所述执行机构接受所述自动驾驶控制器的控制，以对车辆运行状态进行调整。

3.根据权利要求1或2所述的自动驾驶控制系统，其特征在于，所述执行机构包括：

电子稳定性控制模块，与所述底盘控制器和自动驾驶控制器连接，用于接受所述底盘控制器或所述自动驾驶控制器的控制，以控制车辆加速或减速；

电子转向模块，与所述底盘控制器和自动驾驶控制器连接，用于接受所述底盘控制器或所述自动驾驶控制器的控制，以控制车辆转向。

4.根据权利要求3所述的自动驾驶控制系统，其特征在于，所述执行机构还包括：

电机系统，与所述底盘控制器连接；

所述底盘控制器还用于当所述底盘控制器与所述电子稳定性控制模块和/或电子转向模块的通讯中断时，对所述电机系统进行控制，以对车辆运行状态进行调整。

5.根据权利要求1所述的自动驾驶控制系统，其特征在于，所述自动驾驶控制器和所述底盘控制器通过第三通讯线路和第四通讯线路中的一个通讯线路进行通讯，当所述一个通讯线路中断时，切换至另一个通讯线路进行通讯。

6.根据权利要求1所述的自动驾驶控制系统，其特征在于，所述第一信息采集单元包括前置雷达，所述前置雷达设置在车身头部。

7.根据权利要求1所述的自动驾驶控制系统，其特征在于，还包括：第二信息采集单元，所述第二信息采集单元用于采集第二障碍物信息，所述第二信息采集单元包括：

第一雷达，所述第一雷达设置在所述车身的左前方位置处；

第二雷达，所述第二雷达设置在所述车身的左后方位置处；

第三雷达，所述第三雷达设置在所述车身的右前方位置处；

第四雷达，所述第四雷达设置在所述车身的右后方位置处；

图像采集单元，所述图像采集单元与所述第一信息采集单元连接。

8.根据权利要求7所述的自动驾驶控制系统，其特征在于，所述图像采集单元为前置摄像头，所述前置摄像头设置在车身头部。

9.根据权利要求4所述的自动驾驶控制系统，其特征在于，所述电机系统包括：

第一至第四电机，第一至第四电机用于一一对应于驱动车辆的四个车轮。

10.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求1-9任一项所述的自动驾驶控制系统。

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