雙駕雙控智能車總線系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種雙駕雙控智能車總線系統(tǒng)，包括中央控制單元(網(wǎng)關(guān))、機器人總線、信息總線、車身總線和動力總線；機器人總線接入中央控制單元，機器人總線節(jié)點包括輪式機器人控制器ECU和多通道通信控制器ECU；輪式機器人控制器ECU接收來自各類傳感器感知的數(shù)據(jù)信息并通過駕駛認知計算后的控制策略；多通道通信控制器ECU接收來自手機、pad等端設(shè)備上與駕駛行為有關(guān)的控制信息，將與駕駛行為無關(guān)的移動互聯(lián)網(wǎng)其它信息(如娛樂信息等)隔離；將控制信息傳輸給輪式機器人控制器ECU，智能車人工駕駛和自動駕駛同時存在，隨時彌補對方的不智，達到雙保險目的。人工駕駛和自動駕駛互為熱備份，可通過語音、觸摸、踩踏等進行柔性切換。
【專利說明】雙駕雙控智能車總線系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于智能車【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種雙駕雙控智能車總線系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]汽車引入人類生活，以孤立的模式運行，已有百余年歷史。當前，車輛大規(guī)模生產(chǎn)，被動安全措施已經(jīng)相當完善，汽車電子和汽車數(shù)字化也已相當成熟，在此基礎(chǔ)上發(fā)明的輪式機器人，主要不是改變車輛的動力學(xué)性質(zhì)，而是通過視聽覺認知計算實現(xiàn)智能駕駛，實現(xiàn)人機和諧相處。
[0003]申請?zhí)枮?01110261026.8，名稱為“一種用于車輛道路試驗的自動駕駛機器人”的中國發(fā)明專利公開了一種可實現(xiàn)自動駕駛的車輛，但是，自動駕駛機器人占用了駕駛空間，自動駕駛和人工駕駛兩種模式的切換不方便，其主要用于車輛的道路試驗；申請?zhí)枮?01010104800.X，名稱為“一種無人駕駛車輛轉(zhuǎn)向裝置及其控制方法”的中國發(fā)明專利公開了一種能實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)向的智能車輛，但是，對原車機械結(jié)構(gòu)進行了較多的改造，容易對原車性能產(chǎn)生影響，且只能用于有限的車型；申請?zhí)枮?01310119124.7，名稱為“一種智能車輛的自動駕駛裝置及控制方法”公開了一種自動駕駛執(zhí)行機構(gòu)和控制系統(tǒng)，所述自動駕駛執(zhí)行機構(gòu)包括轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)、制動執(zhí)行機構(gòu)、油門執(zhí)行機構(gòu)和檔位執(zhí)行機構(gòu)，該專利主要是用于車輛的自動駕駛執(zhí)行機構(gòu)的改造，但是沒有說明對智能車的自動駕駛和人工駕駛?cè)绾芜M行柔性切換、和諧交互。
[0004]駕駛是快樂的享受，只要車內(nèi)有人，就不存在絕對的無人駕駛。自動駕駛和人工駕駛可以商量，相互學(xué)習(xí)，自然轉(zhuǎn)換，長期并存。車內(nèi)駕駛員和輪式機器人之間的語音、觸摸、踩踏等多種自然交互形態(tài)、以及交互界面的設(shè)計，甚至可以成為智能車成功與否的關(guān)鍵。然而，當前大多數(shù)智能車平臺的自動駕駛與人工駕駛切換多以開關(guān)方式進行非此即彼的冷切換，對于自動駕駛和人工駕駛同時存在、互為備份的雙駕雙控尚無完善的方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種雙駕雙控智能車總線系統(tǒng)，以彌補現(xiàn)有技術(shù)中對于智能車的自動駕駛和人工駕駛同時存在、互為備份的雙駕雙控總線系統(tǒng)的缺失。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了雙駕雙控智能車總線系統(tǒng)，所述智能車總線系統(tǒng)包括中央控制單元(網(wǎng)關(guān))、機器人總線、信息總線、車身總線和動力總線；所述機器人總線接入所述中央控制單元，所述機器人總線的節(jié)點包括輪式機器人控制器ECU (ElectronicControl Unit,電子控制單元，)和多通道通信控制器E⑶；所述輪式機器人控制器E⑶用于接收來自各類傳感器感知的數(shù)據(jù)信息并通過駕駛認知計算后的控制策略，自動駕駛時，控制所述智能車運行，人工駕駛時，監(jiān)控所述智能車的運行狀態(tài)，隨時介入所述智能車控制；所述多通道通信控制器ECU用于接收來自手機、pad等車內(nèi)或遠程端設(shè)備上與駕駛行為有關(guān)的控制信息，并將與駕駛行為無關(guān)的移動互聯(lián)網(wǎng)其它信息(如娛樂信息等)隔離，同時將所述控制信息傳輸給所述輪式機器人控制器ECU，自動駕駛時，為駕駛員提供所述智能車的運行狀態(tài)，提示駕駛員隨時介入所述智能車駕駛，人工駕駛時，顯示所述智能車的運行狀態(tài)；所述智能車人工駕駛和自動駕駛同時存在，隨時彌補對方的不智，達到雙保險目的?’人工駕駛和自動駕駛互為熱備份，可通過語音、觸摸、踩踏等進行柔性切換。對于傳統(tǒng)車輛中已有的信息總線、車身總線和動力總線在本發(fā)明系統(tǒng)中基本不變，從而實現(xiàn)最大程度的兼容。
[0007]本發(fā)明應(yīng)用CAN(ControIIer Area Network,控制器局域網(wǎng)絡(luò))總線通信技術(shù),將機器人總線作為雙駕雙控智能車的輪式機器人和多通道通信控制器控制單元的通道，將這些控制單元作為機器人總線上的節(jié)點，形成高效的雙駕雙控智能車控制系統(tǒng)。本發(fā)明通過機器人總線進行傳遞，減少布線復(fù)雜性，提高系統(tǒng)可靠性。機器人總線上各個節(jié)點控制器連接了相關(guān)的傳感器和執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)了相關(guān)機構(gòu)的狀態(tài)信息的采集和接收相關(guān)控制指令，實現(xiàn)對執(zhí)行機構(gòu)的控制，完成特定功能，如:自動駕駛對人工駕駛的控制、人工駕駛對自動駕駛的控制等。通過可觸液晶屏幕和LED顯示屏實時顯示反饋信息和系統(tǒng)狀態(tài)信息，控制更方便，界面更美觀。CAN總線的應(yīng)用實現(xiàn)了信息共享，各個功能部件的信息及車輛信息都可以集中顯示在pad等端設(shè)備的操控面板上，可圖形化實時顯示傳感器所采集的環(huán)境信息及各個功能模塊單元的運行狀態(tài)，實時掌握汽車的行駛動態(tài)。由于CAN總線的開放性，使得系統(tǒng)功能擴展升級更容易。當需要增加新功能時，只需要將新節(jié)點掛接到CAN總線上，同時升級相關(guān)的軟件程序即可，原來的系統(tǒng)不受影響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的法流程圖；

【具體實施方式】
[0009]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解為此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明的保護范圍。
[0010]如圖1所示，本發(fā)明提出了一種雙駕雙控智能車總線系統(tǒng)。所述智能車總線系統(tǒng)包括中央控制單元(網(wǎng)關(guān))、機器人總線、信息總線、車身總線和動力總線，所述機器人總線、信息總線、車身總線和動力總線均接入中央控制單元。
[0011]其中，所述機器人總線包括如下節(jié)點:輪式機器人控制器E⑶和多通道通信控制器ECU ;所述信息總線包括如下節(jié)點:車載電腦ECU、儀表組合ECU以及錄音機ECU ;所述車身總線包括如下節(jié)點:電動車窗ECU、后視鏡喇叭ECU以及空調(diào)控制ECU ;所述動力總線包括如下節(jié)點:防抱死制動系統(tǒng)(ABS) ECU、發(fā)動機ECU、動力轉(zhuǎn)向ECU以及自動變速ECU。其中，所述輪式機器人控制器ECU用于接收來自各類傳感器感知的數(shù)據(jù)信息并通過駕駛認知計算后的控制策略。自動駕駛時，所述輪式機器人控制器ECU作為自動駕駛時的主控制器，通過轉(zhuǎn)換卡與所述機器人總線相連。控制所述智能車運行，人工駕駛時，監(jiān)控所述智能車的運行狀態(tài)，隨時介入所述智能車控制；
[0012]其中，所述多通道通信控制器E⑶用于接收來自手機、pad等車內(nèi)或遠程端設(shè)備上與駕駛行為有關(guān)的控制信息，并將與駕駛行為無關(guān)的移動互聯(lián)網(wǎng)其它信息(如娛樂信息等)隔離，同時將所述控制信息傳輸給所述輪式機器人控制器ECU，自動駕駛時，為駕駛員提供所述智能車的運行狀態(tài)，提示駕駛員隨時介入所述智能車駕駛，人工駕駛時，顯示所述智能車的運行狀態(tài)。
[0013]所述智能車傳感器包括攝像頭、雷達以及全球定位導(dǎo)航接收設(shè)備等，還包括感應(yīng)所述智能車自身運動狀態(tài)的傳感器。
[0014]其中，所述多通道通信控制器ECU，可通過有線方式和/或無線方式與所述車內(nèi)設(shè)備或遠程端設(shè)備相連。所述無線方式包括3G/4G、WIFI以及超短波。
[0015]其中，所述人工駕駛介入自動駕駛的方式之一，是通過pad操控面板向機器人總線發(fā)送控制命令，還可通過語音、手觸摸或腳踩踏等方式，形成柔性切換，從而干涉智能車的行駛狀態(tài)；
[0016]其中，所述自動駕駛介入人工駕駛的方式之一，是通過駕駛態(tài)勢感知或駕駛先驗知識的決策信息的優(yōu)先權(quán)控制，通過輪式機器人控制器ECU向總線發(fā)送控制命令，對不恰當?shù)娜斯ゑ{駛行為置之不理，確保智能車行駛安全。
[0017]上述人工駕駛和自動駕駛同時存在，互為熱備份。人工駕駛和自動駕駛不是簡單的非此即彼的切換，可通過語音、觸摸、踩踏等進行柔性切換；輪式機器人和駕駛員在智能車行駛過程中位于同等位置，人工控制和自動控制隨時交互，自動駕駛和人工駕駛隨時彌補對方的不智，達到雙保險目的。
[0018]其中，經(jīng)由移動互聯(lián)網(wǎng)接入所述智能車總線的所有信息，必須對接入終端的合法性進行驗證——依次采用802.1x認證，用戶名、密碼、IP地址、MAC地址以及端口驗證、訪問控制列表認證等手段，保證接入終端的合法性。同時，還必須對合法接入終端的傳輸內(nèi)容進行監(jiān)控一賦予接入終端不同等級的權(quán)限，每種等級權(quán)限的接入終端只能發(fā)送該等級對應(yīng)的某些控制指令，其它指令將被過濾；如果發(fā)現(xiàn)某接入終端短時間內(nèi)發(fā)送大量重復(fù)或不合理的控制指令，則將該指令過濾并將該接入終端加入拒絕訪問列表。
[0019]對于傳統(tǒng)車輛中已有的信息總線、車身總線和動力總線在本發(fā)明系統(tǒng)中基本不變，從而實現(xiàn)最大程度的兼容。
[0020]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種雙駕雙控智能車總線系統(tǒng)，其特征在于:所述智能車總線包括中央控制單元(網(wǎng)關(guān))、機器人總線、信息總線、車身總線和動力總線，所述機器人總線、信息總線、車身總線和動力總線均接入中央控制單元；所述智能車，人工駕駛和自動駕駛同時存在，隨時彌補對方的不智，達到雙保險目的；人工駕駛和自動駕駛互為熱備份，可通過語音、觸摸或踩踏進行柔性切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙駕雙控智能車總線系統(tǒng)，其特征在于:所述機器人總線包括如下節(jié)點:輪式機器人控制器ECU和多通道通信控制器ECU ;所述信息總線包括如下節(jié)點:車載電腦ECU、儀表組合ECU以及錄音機ECU;所述車身總線包括如下節(jié)點:電動車窗ECU、后視鏡喇叭ECU以及空調(diào)控制ECU ;所述動力總線包括如下節(jié)點:防抱死制動系統(tǒng)(ABS)E⑶、發(fā)動機E⑶、動力轉(zhuǎn)向E⑶以及自動變速E⑶。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙駕雙控智能車總線系統(tǒng)，其特征在于:所述輪式機器人控制器ECU用于接收來自智能車傳感器感知的數(shù)據(jù)信息并通過駕駛認知計算后的控制策略；所述多通道通信控制器ECU用于接收來自車內(nèi)設(shè)備，包括手機和/或pad或來自遠程端設(shè)備上與駕駛行為有關(guān)的控制信息，并將與駕駛行為無關(guān)的移動互聯(lián)網(wǎng)其它信息-隔離，將所述控制信息傳給輪式機器人控制器ECU。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙駕雙控智能車總線系統(tǒng)，其特征在于:所述智能車傳感器包括攝像頭、雷達以及全球定位導(dǎo)航接收設(shè)備，還包括感應(yīng)所述智能車自身運動狀態(tài)的傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙駕雙控智能車總線系統(tǒng)，其特征在于:所述多通道通信控制器ECU，通過有線方式和/或無線方式與所述車內(nèi)設(shè)備或遠程端設(shè)備相連。所述無線方式包括3G/4G、WIFI以及短波。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙駕雙控智能車總線系統(tǒng)，其特征在于:所述人工駕駛介入自動駕駛，可通過Pad操控面板向機器人總線發(fā)送控制命令，還可通過語音、手觸摸或腳踩踏等方式，形成柔性切換，從而干預(yù)智能車的行駛狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙駕雙控智能車總線系統(tǒng)，其特征在于:所述自動駕駛介入人工駕駛，可通過駕駛態(tài)勢感知或駕駛先驗知識的決策信息的優(yōu)先權(quán)控制，通過輪式機器人控制器ECU向總線發(fā)送控制命令，對不恰當?shù)娜斯ゑ{駛行為置之不理，確保智能車行駛安全。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙駕雙控智能車總線系統(tǒng)，其特征在于:經(jīng)由移動互聯(lián)網(wǎng)接入所述智能車總線的所有接入終端，必須對其合法性進行驗證——依次采用802.1x認證，用戶名、密碼、IP地址、MAC地址以及端口驗證，訪問控制列表認證，保證所述接入終端的合法性。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙駕雙控智能車總線系統(tǒng)，其特征在于:經(jīng)由移動互聯(lián)網(wǎng)接入所述智能車總線的所有信息，在對所述接入終端的合法性進行驗證之后，還必須對合法接入終端的傳輸內(nèi)容進行監(jiān)控一賦予接入終端不同等級的權(quán)限，每種等級權(quán)限的接入終端只能發(fā)送該等級對應(yīng)的控制指令，其它指令將被過濾；如果接入終端短時間內(nèi)發(fā)送大量重復(fù)或不合理的控制指令，則將該指令過濾并將該接入終端加入“拒絕訪問列表”。
【文檔編號】B60R16/02GK104079669SQ201410348012
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】李德毅, 張新鈺, 韓威, 鄭思儀, 李曉飛, 劉玉超 申請人:李德毅