一種汽車智能駕駛測試數(shù)據(jù)遠程監(jiān)測方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種汽車智能駕駛測試數(shù)據(jù)遠程監(jiān)測系統(tǒng)及方法屬于汽車領(lǐng)域。系統(tǒng)包括“車載數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)”和“測試組監(jiān)測中心”、“本部監(jiān)測中心”三部分；其中車載數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)安裝在被測汽車上，通過GPRS公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸模式和基于COFDM調(diào)制的點對點數(shù)據(jù)傳輸模式將測試汽車的數(shù)據(jù)發(fā)送到“本部監(jiān)測中心”和“測試組監(jiān)測中心”；測試組監(jiān)測中心包括以工控機、3G網(wǎng)卡和無線圖像傳輸接收設(shè)備，負責(zé)接受車載數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)發(fā)送的視頻和音頻數(shù)據(jù)、汽車的基本信息和控制命令信息；本部監(jiān)測中心通過GPRS接收汽車的基本信息和控制命令信息。本發(fā)明是用在智能汽車的改造上，汽車的控制命令信息和汽車信息（車速等）都要實時的通過GPRS傳送到近端的測試組平臺和遠端的本部監(jiān)測中心。
【專利說明】一種汽車智能駕駛測試數(shù)據(jù)遠程監(jiān)測方法及系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】:
[0002]智能汽車是指一輛汽車具有規(guī)劃自己的行車路線、感知周圍環(huán)境、針對實時交通情況做出合理決策、并輔助甚至代替駕駛員進行車輛駕駛的能力，從而減小駕駛員的勞動強度，使車輛行駛過程變得更加安全、舒適和高效。世界上主要汽車工業(yè)國家對智能車的開發(fā)與生產(chǎn)非常重視，每年都有大額專項資金用于研發(fā)智能車，國內(nèi)的各高校和企業(yè)在近年內(nèi)也紛紛開展了汽車智能駕駛的研究工作。在進行汽車智能駕駛的改造過程中，需要對原來的汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、加速系統(tǒng)和制動系統(tǒng)進行智能化改造，并安裝大量的雷達和圖像傳感器。改造后的汽車在多臺工控機和多種智能傳感器的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)自主行駛。整個智能駕駛的改造是一個漫長的過程，信息感知系統(tǒng)、決策系統(tǒng)、汽車執(zhí)行系統(tǒng)之間需要非常完美的配合才能完成整個智能駕駛的過程。在汽車改造和測試過程中，要對多個控制器發(fā)給執(zhí)行機構(gòu)的命令和汽車本身的狀態(tài)信息進行實時記錄和分析，但測試汽車改裝后空間狹窄，并且隨車測試具有一定的危險性，測試人員不可能都在汽車上進行工作。所以本發(fā)明提出一種汽車智能駕駛測試數(shù)據(jù)遠程監(jiān)控方法及系統(tǒng)，通過兩種無線方式將測試車輛狀態(tài)和控制命令以及車前向的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給測試組監(jiān)測中心和本部監(jiān)測中心進行存儲和分析。現(xiàn)有的專利和產(chǎn)品還沒有類似的產(chǎn)品出現(xiàn)，相接近發(fā)明專利包括:
[0003]I)專利名:汽車數(shù)據(jù)采集發(fā)送服務(wù)裝置-實用新型
[0004]申請?zhí)?200920087771.3
[0005]申請/專利權(quán)人:武漢英泰斯特電子技術(shù)有限公司
[0006]特點:汽車數(shù)據(jù)采集發(fā)送服務(wù)裝置，包括傳感器、E⑶、GPRS天線、汽車數(shù)據(jù)發(fā)送器和管理服務(wù)平臺，汽車數(shù)據(jù)發(fā)送器上包括CAN數(shù)據(jù)通信接口、GPS接口和GPRS天線接口，汽車數(shù)據(jù)發(fā)送器中的CAN總線控制器采用SJA1000控制器，CAN通信接口采用PCA82C250接口 ；各部分之間的關(guān)系為:傳感器和ECU連接汽車數(shù)據(jù)發(fā)送器的CAN數(shù)據(jù)通信接口，GPS接口接收衛(wèi)星的GPS數(shù)據(jù)，GPRS天線連接汽車數(shù)據(jù)發(fā)送器的GPRS天線接口，GPRS天線將發(fā)送器中的數(shù)據(jù)無線發(fā)送給管理服務(wù)平臺，并獲取管理服務(wù)平臺的命令。該裝置測試數(shù)據(jù)種類齊全，服務(wù)平臺管理功能強，極大地提高了測試效率。
[0007]特點與不足:
[0008]實用新型專利用CAN總線采集汽車數(shù)據(jù)通過GPRS發(fā)送給遠端的管理平臺。此實用新型專利與要申請的發(fā)明專利的最大區(qū)別在于這個實用新型專利只采集汽車的基本信息(傳感器和ECU)來傳遞，而要申請的發(fā)明專利除了采集上述信息外還要傳輸汽車的實時圖像信息到遠端平臺，而且本發(fā)明是用在智能汽車的改造上，汽車的控制命令信息(包括自主制動命令、自主轉(zhuǎn)向控制命令、自主加速命令)都要實時的通過GPRS傳送到近端的測試組平臺(Ikm以內(nèi))和遠端的本部監(jiān)測中心。
[0009]2)專利名:汽車行駛記錄器-發(fā)明專利[0010]申請?zhí)?200610066027.6[0011 ] 申請/專利權(quán)人:小杉忠嗣
[0012]特點:一種汽車行駛記錄器，適于使用監(jiān)視攝像機(1F、1R)連續(xù)拍攝汽車周邊場景的圖像，如果異常狀態(tài)檢測傳感器輸出指示出現(xiàn)了異常行駛狀態(tài)的檢測信號，在該異常行駛狀態(tài)的時間前后，將場景的圖像數(shù)據(jù)連同和該行駛狀態(tài)相關(guān)的附加信息作為行駛記錄數(shù)據(jù)記錄到記錄存儲器中。汽車行駛記錄器包括:磁性傳感器(2F、2R)，用作適于檢測汽車周邊區(qū)域的磁場的異常狀態(tài)檢測傳感器；接近車輛檢測單元(26)，用于通過檢測該磁性傳感器輸出的檢測信號的信號電平中大于預(yù)定變化率的變化，來檢測異常接近車輛；幀率切換單元(23)，用于如果檢測到了異常接近車輛，將在記錄存儲器(15)中記錄圖像數(shù)據(jù)的幀率從通常的低幀率切換為高幀率，并在預(yù)定時間內(nèi)保持該高幀率。
[0013]特點與不足:上述發(fā)明專利主要利用監(jiān)視攝像機在汽車本地記錄和監(jiān)測汽車周邊區(qū)域的圖像信號。而要申請的發(fā)明專利除了采集汽車的實時圖像信息無線發(fā)送到遠端平臺，而且本發(fā)明是用在智能汽車的改造上，汽車的控制命令信息(包括自主制動命令、自主轉(zhuǎn)向控制命令、自主加速命令)和汽車信息(車速等)都要實時的通過GPRS傳送到近端的測試組平臺(Ikm以內(nèi))和遠端的本部監(jiān)測中心。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明提出一種汽車智能駕駛測試數(shù)據(jù)遠程監(jiān)控方法及系統(tǒng)，通過多種無線方式將測試車輛狀態(tài)和控制命令以及車前向的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給測試組監(jiān)測中心和本部監(jiān)測中心進行存儲和分析。
[0015]一種汽車智能駕駛測試數(shù)據(jù)遠程監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:系統(tǒng)包括“車載數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)”和“測試組監(jiān)測中心”、“本部監(jiān)測中心”三部分；其中車載數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)安裝在被測汽車上，通過GPRS公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸模式和基于COFDM調(diào)制的點對點數(shù)據(jù)傳輸模式將測試汽車的數(shù)據(jù)發(fā)送到“本部監(jiān)測中心”和“測試組監(jiān)測中心”；
[0016]車載數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)包括該工控機，在工控機上安裝的雙路獨立CAN卡，一路CAN卡連接汽車的CAN總線控制器，獲取汽車包括車速、檔位、剩余油量、故障狀態(tài)、控制狀態(tài)的基本信息；另一路CAN卡連接主動轉(zhuǎn)向及主動制動控制器，兩路CAN卡連接不同的CAN總線，物理上隔離；工控機通過串口連接GPRS模塊，汽車前向攝像機通過無線圖像傳輸發(fā)送設(shè)備向測試組監(jiān)測中心發(fā)送視頻和音頻數(shù)據(jù)，
[0017]測試組監(jiān)測中心在測試汽車的Ikm范圍內(nèi)，包括以工控機、3G網(wǎng)卡和無線圖像傳輸接收設(shè)備，負責(zé)接受車載數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)發(fā)送的視頻和音頻數(shù)據(jù)、汽車的基本信息和控制命令信息；控制命令信息包括自動轉(zhuǎn)向角度、自動換檔信息、自動加速百分比、制動命令；
[0018]本部監(jiān)測中心在任何接入移動網(wǎng)絡(luò)的地方，包括以工控機、測試軟件和3G網(wǎng)卡，通過GPRS接收汽車的基本信息和控制命令信息。
[0019]應(yīng)用所述一種汽車智能駕駛測試數(shù)據(jù)遠程監(jiān)測系統(tǒng)的方法，其特征在于:
[0020]工控機每200ms發(fā)送查詢命令，得到汽車基本信息，同時每200ms發(fā)送控制命令給汽車CAN總線控制器和自動轉(zhuǎn)向及制動控制器，發(fā)出最新的自動轉(zhuǎn)向和加速、換擋以及制動的控制命令；同時工控機將以上基本信息和控制命令加時間戳后，形成獨立的數(shù)據(jù)幀發(fā)送到工控機串口相連的GPRS模塊，通過移動公網(wǎng)將以上數(shù)據(jù)幀發(fā)送出去，由測試組監(jiān)測中心和本部監(jiān)測中心接收；汽車前向攝像機通過無線圖像傳輸發(fā)送設(shè)備向測試組監(jiān)測中心發(fā)送視頻和音頻數(shù)據(jù)；
[0021]通過GPRS模塊發(fā)送數(shù)據(jù)的周期有兩個原則:
[0022]I)如果沒有新的數(shù)據(jù)更新或者新的控制命令產(chǎn)生，系統(tǒng)2s發(fā)送一次數(shù)據(jù)給遠端的測試組監(jiān)測中心和本部監(jiān)測中心；
[0023]2)如果有新的數(shù)據(jù)或者控制命令，系統(tǒng)200ms發(fā)送一次數(shù)據(jù)給遠端的測試組監(jiān)測中心和本部監(jiān)測中心。
[0024]應(yīng)用所述一種汽車智能駕駛測試數(shù)據(jù)遠程監(jiān)測系統(tǒng)的進行故障查找的方法，其特征在于:
[0025]當(dāng)發(fā)現(xiàn)智能汽車行駛錯誤后，停止汽車行駛、開始錯誤定位，確定錯誤發(fā)生時間；根據(jù)時間，查找通過GPRS發(fā)送來的數(shù)據(jù)和命令；根據(jù)當(dāng)時圖像數(shù)據(jù)和汽車狀態(tài)列出正確的控制指令表；確定是環(huán)境感知系統(tǒng)的錯誤、決策系統(tǒng)的錯誤、控制系統(tǒng)的錯誤或者汽車自動執(zhí)行機構(gòu)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
[0027]圖2車載數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)
[0028]圖3車載數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)發(fā)送端軟件界面
[0029]圖4測試組監(jiān)測中心
[0030]圖5GPRS服務(wù)器端接收軟件界面
[0031]圖5-1智能汽車控制整體結(jié)構(gòu)
[0032]圖5-2控制流程示例
[0033]圖5-3系統(tǒng)控制命令傳輸方法
[0034]圖5-4改進后的錯誤查找流程
[0035]圖6本部監(jiān)測中心
【具體實施方式】
[0036]本發(fā)明包括3個部分:
[0037]I)車載數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)
[0038]安裝在改裝好的智能汽車上，以嵌入式系統(tǒng)為核心，利用CAN總線模塊從汽車OBD診斷口的CAN總線網(wǎng)絡(luò)讀取汽車的基本信息(車速、溫度等)和外加工控機的控制命令信息(如主動轉(zhuǎn)向命令、制動命令等)，并通過GPRS模塊發(fā)送到測試組監(jiān)測中心、本部監(jiān)測中心的軟件進行數(shù)據(jù)保存和處理。同時利用獨立的便攜式無線圖像傳輸發(fā)送設(shè)備將汽車前向圖像發(fā)送到測試組監(jiān)測中心保存和處理。
[0039]2)測試組監(jiān)測中心
[0040]測試組檢測中心在測試汽車的Ikm范圍內(nèi)，包括以工控機為核心，包括測試軟件和3G網(wǎng)卡和便攜式無線圖像傳輸接收設(shè)備，負責(zé)接受車載數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)和汽車的基本信息控制命令信息
[0041]3)本部監(jiān)測中心[0042]本部監(jiān)測中心可以在任何接入移動網(wǎng)絡(luò)的地方，包括以工控機為核心，包括測試軟件和3G網(wǎng)卡，通過GPRS接收汽車的基本信息和控制命令信息
[0043]系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，系統(tǒng)分測試汽車中的“車載數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)”和“測試組監(jiān)測中心”、“本部監(jiān)測中心”三部分。其中車載數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)安裝在被測汽車上，該系統(tǒng)以無風(fēng)扇緊湊型工業(yè)控制計算機為核心，分別通過兩種無線通道(GPRS公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸和基于COFDM調(diào)制的點對點數(shù)據(jù)傳輸模式)將測試汽車的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠端的“測試組監(jiān)測中心”和“本部監(jiān)測中心”。
[0044]I)使用GPRS技術(shù)發(fā)送的數(shù)據(jù)包括:汽車的基本信息(當(dāng)前時間、實時車速、汽車剩余油量/電量、汽車溫度等)、智能駕駛控制信息(自動轉(zhuǎn)向角度、自動換檔信息、自動加速百分比、自動主制動命令等)。使用GPRS發(fā)送的數(shù)據(jù)的接收端包括測試組監(jiān)測中心和本部監(jiān)測中心
[0045]2)使用COFDM調(diào)制技術(shù)的點對點(便攜式窄帶標(biāo)清無線圖像實時傳輸系統(tǒng))發(fā)送的數(shù)據(jù)包括:視頻信號(汽車前向視頻信號，采集與安裝在被測汽車上的彩色攝像頭)及語音信號(車內(nèi)信號)。由于該系統(tǒng)的傳輸距離有限，故該信號只傳輸給“測試組監(jiān)測中心”。
[0046]如圖2所示為“車載數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)”的結(jié)構(gòu)框圖，該系統(tǒng)以無風(fēng)扇緊湊型工業(yè)控制計算機核心處理系統(tǒng)，在工控機上安裝的雙路獨立CAN卡，一路CAN卡通過汽車OBD診斷口連接汽車的CAN總線，獲取汽車的速度等基本信息。另一路CAN卡連接改裝后汽車的主動轉(zhuǎn)向和主動制動控制器(均為CAN接口)。兩路CAN卡連接不同的CAN總線，物理上隔離。工控機通過兩路CAN卡就可以得到改造后汽車運行的基本狀態(tài)和控制命令。具體內(nèi)容如下:
[0047]表I系統(tǒng)記錄的控制命令和汽車基本狀態(tài)信息。
[0048]
【權(quán)利要求】
1.一種汽車智能駕駛測試數(shù)據(jù)遠程監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:系統(tǒng)包括“車載數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)”和“測試組監(jiān)測中心”、“本部監(jiān)測中心”三部分；其中車載數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)安裝在被測汽車上，通過GPRS公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸模式和基于COFDM調(diào)制的點對點數(shù)據(jù)傳輸模式將測試汽車的數(shù)據(jù)發(fā)送到“本部監(jiān)測中心”和“測試組監(jiān)測中心”； 車載數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)包括該工控機，在工控機上安裝的雙路獨立CAN卡，一路CAN卡連接汽車的CAN總線控制器，獲取汽車包括車速、檔位、剩余油量、故障狀態(tài)、控制狀態(tài)的基本信息；另一路CAN卡連接主動轉(zhuǎn)向及主動制動控制器，兩路CAN卡連接不同的CAN總線，物理上隔離；工控機通過串口連接GPRS模塊，汽車前向攝像機通過無線圖像傳輸發(fā)送設(shè)備向測試組監(jiān)測中心發(fā)送視頻和音頻數(shù)據(jù)； 測試組監(jiān)測中心在測試汽車的Ikm范圍內(nèi)，包括以工控機、3G網(wǎng)卡和無線圖像傳輸接收設(shè)備，負責(zé)接受車載數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)發(fā)送的視頻和音頻數(shù)據(jù)、汽車的基本信息和控制命令信息；控制命令信息包括自動轉(zhuǎn)向角度、自動換檔信息、自動加速百分比、制動命令； 本部監(jiān)測中心在任何接入移動網(wǎng)絡(luò)的地方，包括以工控機、測試軟件和3G網(wǎng)卡，通過GPRS接收汽車的基本信息和控制命令信息。
2.應(yīng)用權(quán)利要求1所述一種汽車智能駕駛測試數(shù)據(jù)遠程監(jiān)測系統(tǒng)的方法，其特征在于: 工控機每200ms發(fā)送查詢命令，得到汽車基本信息，同時每200ms發(fā)送控制命令給汽車CAN總線控制器和自動轉(zhuǎn)向及制動控制器，發(fā)出最新的自動轉(zhuǎn)向和加速、換擋以及制動的控制命令；同時工控機將以上基本信息和控制命令加時間戳后，形成獨立的數(shù)據(jù)幀發(fā)送到工控機串口相連的GPRS模塊，通過移動公網(wǎng)將以上數(shù)據(jù)幀發(fā)送出去，由測試組監(jiān)測中心和本部監(jiān)測中心接收；汽車前向攝像機通過無線圖像傳輸發(fā)送設(shè)備向測試組監(jiān)測中心發(fā)送視頻和音頻數(shù)據(jù)； 通過GPRS模塊發(fā)送數(shù)據(jù)的周期有兩個原則: 1)如果沒有新的數(shù)據(jù)更新或者新的控制命令產(chǎn)生，系統(tǒng)2s發(fā)送一次數(shù)據(jù)給遠端的測試組監(jiān)測中心和本部監(jiān)測中心； 2)如果有新的數(shù)據(jù)或者控制命令，系統(tǒng)200ms發(fā)送一次數(shù)據(jù)給遠端的測試組監(jiān)測中心和本部監(jiān)測中心。
3.應(yīng)用權(quán)利要求1所述一種汽車智能駕駛測試數(shù)據(jù)遠程監(jiān)測系統(tǒng)的進行故障查找的方法，其特征在于: 當(dāng)發(fā)現(xiàn)智能汽車行駛錯誤后，停止汽車行駛、開始錯誤定位，確定錯誤發(fā)生時間；根據(jù)時間，查找通過GPRS發(fā)送來的數(shù)據(jù)和命令；根據(jù)當(dāng)時圖像數(shù)據(jù)和汽車狀態(tài)列出正確的控制指令表；確定是環(huán)境感知系統(tǒng)的錯誤、決策系統(tǒng)的錯誤、控制系統(tǒng)的錯誤或者汽車自動執(zhí)行機構(gòu)。
【文檔編號】G05B19/418GK103592903SQ201310359760
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月18日
【發(fā)明者】劉元盛, 鈕文良, 鮑泓, 舒濟世, 路銘, 潘峰, 韓璽 申請人:北京聯(lián)合大學(xué)