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CN104908734A - 一种智能车控制方法及系统 - Google Patents

一种智能车控制方法及系统 Download PDF

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CN104908734A
CN104908734A CN201510256513.3A CN201510256513A CN104908734A CN 104908734 A CN104908734 A CN 104908734A CN 201510256513 A CN201510256513 A CN 201510256513A CN 104908734 A CN104908734 A CN 104908734A
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王陆林
张绍勇
陈军
陈效华
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Chery Automobile Co Ltd
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Chery Automobile Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种智能车控制方法及系统，属于汽车控制技术领域。所述系统包括：主控制处理单元、环境探测单元、整车CAN网络、GPS导航单元、车辆状态控制单元和驱动执行单元；环境探测单元用于探测车辆环境信息；整车CAN网络用于给主控制处理单元提供车辆行驶状态信息；GPS导航单元用于确定路线信息；车辆状态控制单元用于通过控制驱动执行单元对车辆的状态进行控制；主控制处理单元用于根据环境信息、行驶状态信息和路线信息，通过车辆状态控制单元对车辆状态进行控制。本发明解决了智能车控制系统通用性较低，且成本较高的问题，实现了提高智能车控制系统通用性，且降低成本的效果，用于对车辆进行智能控制。

Description

一种智能车控制方法及系统
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，特别涉及一种智能车控制方法及系统。
背景技术
随着汽车工业的快速发展和人们生活水平的不断提高，汽车已经快速进入普通家庭，但是随之出现的交通堵塞，交通事故却逐年上升，为了解决这些问题，面向智能交通的智能车应运而生，智能车控制技术得到了广泛关注。
现有技术中，智能车控制技术可以随时被操纵而行驶，也可以自动行驶，智能车控制系统由导航系统、环境感知系统、自动控制系统组成。系统采用360°扫描激光雷达、毫米波雷达和摄像头实现对周围环境的感知，结合电动助力转向(英文：Electronic Power Steering；简称：EPS)控制单元和电子稳定性控制(英文：Electronic Stability Control；简称：ESC)单元实现对车辆的横向和纵向控制。
但是上述智能车控制系统的结构较复杂，开发成本较高，开发周期较长，因此，该系统的通用性较低，且成本较高。
发明内容
为了解决现有智能车控制系统通用性较低，且成本较高的问题，本发明提供了一种智能车控制方法及系统。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种智能车控制系统，所述系统包括：主控制处理单元、环境探测单元、整车控制器局域网络CAN网络、全球定位系统GPS导航单元、车辆状态控制单元和驱动执行单元；
所述环境探测单元用于探测车辆的环境信息；
所述整车CAN网络用于给所述主控制处理单元提供所述车辆的行驶状态信息；
所述GPS导航单元用于根据驾驶员设定的起点和终点进行路线规划，并确定路线信息；
所述车辆状态控制单元用于通过控制所述驱动执行单元对所述车辆的状态进行控制；
所述主控制处理单元通过CAN总线分别与所述环境探测单元、所述GPS导航单元、所述整车CAN网络和所述车辆状态控制单元连接，用于根据所述环境信息、所述行驶状态信息和所述路线信息，通过所述车辆状态控制单元对所述车辆的状态进行控制。
可选的，所述车辆状态控制单元包括：发动机管理系统EMS控制单元、电子稳定性控制ESC单元、电动助力转向EPS控制单元；
所述驱动执行单元包括：发动机、制动单元和转向单元；
所述EMS控制单元用于通过控制所述发动机对所述车辆进行加速控制；
所述ESC单元用于通过控制所述制动单元对所述车辆进行制动控制；
所述EPS控制单元用于通过控制所述转向单元对所述车辆进行转向控制。
可选的，所述车辆的环境信息包括：所述车辆周围的障碍物信息、所述车辆前方的路况信息和当前行驶环境的光线信息；
所述环境探测单元包括：雷达传感器和视觉传感器，
所述雷达传感器用于探测车辆周围的障碍物的状态；
所述视觉传感器用于感知所述车辆前方的路况和当前行驶环境的光线。
可选的，所述系统还包括：图像检测单元、报警单元、语音识别单元、多媒体终端和车载无线网络通信单元；
所述图像检测单元用于检测所述驾驶员的驾驶状态；
所述报警单元用于在所述驾驶员处于疲劳驾驶状态或所述车辆出现故障时，发出报警信号进行报警；
所述语音识别单元用于根据所述驾驶员的语音指令对所述智能车控制系统进行语音控制，以便对所述车辆的状态进行控制；
所述多媒体终端用于显示所述车辆的环境信息和行驶状态信息；
所述车载无线网络通信单元用于和所述车辆周围的车辆进行车车通信。
可选的，所述车辆的行驶状态信息包括所述车辆的速度、轮速、横向加速度、纵向加速度和横摆角速度。
可选的，所述系统还包括：前视摄像头；
所述雷达传感器包括：前视雷达传感器和后视雷达传感器；
所述前视雷达传感器用于探测所述车辆前方的障碍物对于所述车辆的距离、方位和速度，且通过所述前视摄像头确定所述车辆前方的障碍物的大小和类型；
所述后视雷达传感器用于探测所述车辆后方的障碍物对于所述车辆的距离、方位和速度，控制所述车辆进行变道和倒车。
可选的，所述雷达传感器为毫米波雷达传感器。
可选的，所述报警单元包括视觉报警单元、声觉报警单元和触觉报警单元。
可选的，所述车载无线网络通信单元还用于对智能家电进行远程控制。
第二方面，提供了一种智能车控制方法，所述方法包括：
探测车辆的环境信息；
获取所述车辆的行驶状态信息；
根据驾驶员设定的起点和终点进行路线规划，并确定路线信息；
根据所述环境信息、所述行驶状态信息和所述路线信息对所述车辆的状态进行控制。
本发明提供了一种智能车控制方法及系统，通过探测车辆的环境信息，获取车辆的行驶状态信息，根据驾驶员设定的起点和终点进行路线规划，并确定路线信息，从而根据环境信息、行驶状态信息和路线信息对车辆的状态进行控制，相较于现有的智能车控制技术，结构更简单，开发成本更低，开发周期更短，因此，提高了通用性，且降低了成本。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种智能车控制系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种智能车控制系统的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种智能车控制方法的流程图。
通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种智能车控制系统，如图1所示，该系统包括：主控制处理单元01、环境探测单元02、整车控制器局域网络(英文：Controller AreaNetwork；简称：CAN)网络03、全球定位系统(英文：Global Positioning System；简称：GPS)导航单元04、车辆状态控制单元05和驱动执行单元06。
其中，环境探测单元02用于探测车辆的环境信息。
整车CAN网络03用于给主控制处理单元01提供车辆的行驶状态信息。主控制处理单元01通过CAN通信接口和整车CAN网络03连接，获取车辆的行驶状态信息。
GPS导航单元04用于根据驾驶员设定的起点和终点进行路线规划，并确定路线信息。GPS导航单元实现车辆全局路线规划，根据驾驶员设定的起点和终点，自动规划全局路线和局部路线。
车辆状态控制单元05用于通过控制驱动执行单元对车辆的状态进行控制。车辆的状态包括车辆的横向状态和纵向状态。
主控制处理单元01通过CAN总线分别与环境探测单元02、GPS导航单元04、整车CAN网络03和车辆状态控制单元05连接，用于根据环境信息、行驶状态信息和路线信息，通过车辆状态控制单元05对车辆的状态进行控制，包括对车辆的横向控制和纵向控制。
综上所述，本发明实施例提供的智能车控制系统，通过探测车辆的环境信息，获取车辆的行驶状态信息，根据驾驶员设定的起点和终点进行路线规划，并确定路线信息，从而根据环境信息、行驶状态信息和路线信息对车辆的状态进行控制，相较于现有的智能车控制技术，结构更简单，开发成本更低，开发周期更短，因此，提高了通用性，且降低了成本。
图2为本发明实施例提供的另一种智能车控制系统的结构示意图，如图2所示，车辆状态控制单元05包括：发动机管理系统(英文：Engine ManagementSystem；简称：EMS)控制单元051、ESC单元052、EPS控制单元053。驱动执行单元06包括：发动机061、制动单元062和转向单元063。通过给各车辆状态控制单元输入所需控制输入信号对车辆进行控制，也就是通过各车辆状态控制单元模拟电子油门踏板、电子制动踏板和EPS扭矩传感器的输出，实现对车辆的加速、制动和转向的控制。
EMS控制单元051用于通过控制发动机061对车辆进行加速控制。主控制处理单元通过电路产生两路模拟信号模拟电子油门踏板，输出给EMS控制单元，从而实现对车辆的加速控制。
ESC单元052用于通过控制制动单元062对车辆进行制动控制。主控制处理单元通过电路产生两路模拟信号模拟电子制动踏板，输出给ESC单元，从而实现对车辆的制动控制。
EPS控制单元053用于通过控制转向单元063对车辆进行转向控制。主控制处理单元通过电路产生两路模拟信号模拟EPS扭矩传感器，输出信号给EPS控制单元，从而实现对车辆的转向控制。
车辆的环境信息包括：车辆周围的障碍物信息、车辆前方的路况信息和当前行驶环境的光线信息。如图2所示，环境探测单元02包括：雷达传感器021和视觉传感器022。
其中，雷达传感器021用于探测车辆周围的障碍物的状态。示例的，雷达传感器可以为毫米波雷达传感器。进一步可以使用自适应巡航控制(英文：Adaptive Cruise Control；简称：ACC)前置毫米波雷达传感器探测车辆周围的障碍物的状态。毫米波雷达传感器指工作在毫米波波段的雷达传感器，其工作频率通常为24～300GHz(吉赫)。
视觉传感器022用于感知车辆前方的路况和当前行驶环境的光线。视觉传感器能够感知车辆前方目标识别、车道线识别、道路识别等前方路况，同时能够感知环境光线，当车辆行驶时，如果是晚上或者进入涵洞等光线较暗的环境中，视觉传感器则控制车辆自动开启位置灯、近光灯、远光灯；如果是雨天，视觉传感器则控制车辆自动打开雾灯；如果检测到前方有其他车辆靠近，视觉传感器则控制车辆自动关闭远光灯。此外，当车辆转弯时，视觉传感器控制车辆自动开启转向侧补光灯，照亮转弯盲区，提高行车安全。
如图2所示，该系统还包括：图像检测单元07、报警单元08、语音识别单元09、多媒体终端10和车载无线网络通信单元11。其中，图像检测单元07用于检测驾驶员的驾驶状态，识别驾驶员是否处于疲劳驾驶状态；报警单元08用于在驾驶员处于疲劳驾驶状态或车辆出现故障时，发出报警信号进行报警；语音识别单元09用于根据驾驶员的语音指令对智能车控制系统进行语音控制，以便对车辆的状态进行控制。通过语音识别单元能够进行多媒体控制、拨打电话、远程网络控制以及配合图像检测单元实现车内光环境等的智能控制；多媒体终端10用于显示车辆的环境信息和行驶状态信息；车载无线网络通信单元11用于和车辆周围的车辆进行车车通信。车载无线网络通信单元还用于对智能家电进行远程控制。车载无线网络通信单元实现无线联网和远程控制，可以实现对智能家电的远程控制、车联网、服务和自动救援等。此外，报警单元还可以用于在车辆处于超速等危险情况时，发出报警信号进行报警。
主控制处理单元01通过CAN通信接口和整车CAN网络03连接，获取车辆的行驶状态信息。示例的，车辆的行驶状态信息可以包括车辆的速度、轮速、横向加速度、纵向加速度和横摆角速度。
如图2所示，该系统还包括：前视摄像头(图2中未画出)。雷达传感器021包括：前视雷达传感器0211和后视雷达传感器0212。前视雷达传感器0211用于探测车辆前方的障碍物对于车辆的距离、方位和速度，且通过前视摄像头确定车辆前方的障碍物的大小和类型，提高识别精度，实现更精准的决策控制；后视雷达传感器0212用于探测车辆后方的障碍物对于车辆的距离、方位和速度，控制车辆进行变道和倒车。后视雷达传感器探测后方区域目标，实现盲区探测、自动变道辅助功能，同时实现后方倒车防撞和十字路口倒车防撞功能。
可选的，如图2所示，报警单元08包括视觉报警单元081、声觉报警单元082和触觉报警单元083。具体的，当图像检测单元07检测到驾驶员处于疲劳驾驶状态时，视觉报警单元081可以对驾驶员显示出报警图像，以便驾驶员根据看到的报警信号及时采取措施；当图像检测单元07检测到驾驶员处于疲劳驾驶状态时，声觉报警单元082可以向驾驶员发出报警提示音，以便驾驶员根据听到的报警提示音及时采取措施；当图像检测单元07检测到驾驶员处于疲劳驾驶状态时，触觉报警单元083可以对驾驶员的身体进行触碰，以便驾驶员感觉到之后及时采取措施。需要说明的是，当图像检测单元07检测到驾驶员处于疲劳驾驶状态时，还可以通过多媒体终端10进行语音提醒，提醒驾驶员注意休息。同样的，视觉报警单元081、声觉报警单元082和触觉报警单元083也可以在车辆出现故障或处于危险情况时发出报警信号进行报警。需要补充说明的是，图2中的其他标号可以参考图1中的标号进行说明，在此不再赘述。
需要说明的是，主控制处理单元可以设置手动驾驶模式和智能驾驶模式转换的切换开关，当系统出现故障而失去对车辆进行控制的能力时，驾驶员可以通过切换开关将智能驾驶模式切换回手动驾驶模式。主控制处理单元通过电路采用电子油门踏板、电子制动踏板、EPS扭矩传感器输出信号，捕获驾驶员操控意图，判断驾驶员是否进行了干预，采用电子模拟开关实现原车辆信号与主控制处理单元信号电路产生的信号间的切换，实现对车辆的加速、制动和转向的控制。当驾驶员进行了干预之后，车辆控制权切换到原车辆传感器对车辆进行控制，控制模式由智能驾驶模式切换到手动驾驶模式。
本发明实施例整合现有车辆主动安全系统的传感器资源，同时不改变原驱动、制动和转向单元，增加主控制处理单元，建立主控制处理单元与传感器等的接口，通过电路产生模拟信号实现对车辆的加速、制动和转向的控制，实现智能车辆的环境感知和智能驾驶。该智能车控制系统的结构简单，成本低，通用性强，便于在智能驾驶模式和手动驾驶模式之间切换，适用于任何自动挡、采用电动助力转向、电制动的车辆。如可用于转向为电动或者液压助力转向的车辆。
综上所述，本发明实施例提供的智能车控制系统，通过探测车辆的环境信息，获取车辆的行驶状态信息，根据驾驶员设定的起点和终点进行路线规划，并确定路线信息，从而根据环境信息、行驶状态信息和路线信息对车辆的状态进行控制，相较于现有的智能车控制技术，结构更简单，开发成本更低，开发周期更短，因此，提高了通用性，且降低了成本。
本发明实施例提供了一种智能车控制方法，如图3所示，该方法包括：
步骤301、探测车辆的环境信息。
车辆的环境信息包括：车辆周围的障碍物信息、车辆前方的路况信息和当前行驶环境的光线信息。
步骤302、获取车辆的行驶状态信息。
车辆的行驶状态信息可以包括车辆的速度、轮速、横向加速度、纵向加速度和横摆角速度。
步骤303、根据驾驶员设定的起点和终点进行路线规划，并确定路线信息。
根据驾驶员设定的起点和终点，自动规划全局路线和局部路线。
步骤304、根据环境信息、行驶状态信息和路线信息对车辆的状态进行控制。
对车辆的状态进行控制包括对车辆进行加速控制、制动控制及转向控制，完成对车辆的横向控制和纵向控制。
综上所述，本发明实施例提供的智能车控制方法，通过探测车辆的环境信息，获取车辆的行驶状态信息，根据驾驶员设定的起点和终点进行路线规划，并确定路线信息，从而根据环境信息、行驶状态信息和路线信息对车辆的状态进行控制，相较于现有的智能车控制技术，结构更简单，开发成本更低，开发周期更短，因此，提高了通用性，且降低了成本。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法实施例中的对应过程，可以参考前述系统和单元的具体工作过程，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能车控制系统，其特征在于，所述系统包括：主控制处理单元、环境探测单元、整车控制器局域网络CAN网络、全球定位系统GPS导航单元、车辆状态控制单元和驱动执行单元；
所述环境探测单元用于探测车辆的环境信息；
所述整车CAN网络用于给所述主控制处理单元提供所述车辆的行驶状态信息；
所述GPS导航单元用于根据驾驶员设定的起点和终点进行路线规划，并确定路线信息；
所述车辆状态控制单元用于通过控制所述驱动执行单元对所述车辆的状态进行控制；
所述主控制处理单元通过CAN总线分别与所述环境探测单元、所述GPS导航单元、所述整车CAN网络和所述车辆状态控制单元连接，用于根据所述环境信息、所述行驶状态信息和所述路线信息，通过所述车辆状态控制单元对所述车辆的状态进行控制。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车辆状态控制单元包括：发动机管理系统EMS控制单元、电子稳定性控制ESC单元、电动助力转向EPS控制单元；
所述驱动执行单元包括：发动机、制动单元和转向单元；
所述EMS控制单元用于通过控制所述发动机对所述车辆进行加速控制；
所述ESC单元用于通过控制所述制动单元对所述车辆进行制动控制；
所述EPS控制单元用于通过控制所述转向单元对所述车辆进行转向控制。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述车辆的环境信息包括：所述车辆周围的障碍物信息、所述车辆前方的路况信息和当前行驶环境的光线信息；
所述环境探测单元包括：雷达传感器和视觉传感器，
所述雷达传感器用于探测车辆周围的障碍物的状态；
所述视觉传感器用于感知所述车辆前方的路况和当前行驶环境的光线。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：图像检测单元、报警单元、语音识别单元、多媒体终端和车载无线网络通信单元；
所述图像检测单元用于检测所述驾驶员的驾驶状态；
所述报警单元用于在所述驾驶员处于疲劳驾驶状态或所述车辆出现故障时，发出报警信号进行报警；
所述语音识别单元用于根据所述驾驶员的语音指令对所述智能车控制系统进行语音控制，以便对所述车辆的状态进行控制；
所述多媒体终端用于显示所述车辆的环境信息和行驶状态信息；
所述车载无线网络通信单元用于和所述车辆周围的车辆进行车车通信。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车辆的行驶状态信息包括所述车辆的速度、轮速、横向加速度、纵向加速度和横摆角速度。
6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：前视摄像头；
所述雷达传感器包括：前视雷达传感器和后视雷达传感器；
所述前视雷达传感器用于探测所述车辆前方的障碍物对于所述车辆的距离、方位和速度，且通过所述前视摄像头确定所述车辆前方的障碍物的大小和类型；
所述后视雷达传感器用于探测所述车辆后方的障碍物对于所述车辆的距离、方位和速度，控制所述车辆进行变道和倒车。
7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，
所述雷达传感器为毫米波雷达传感器。
8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，
所述报警单元包括视觉报警单元、声觉报警单元和触觉报警单元。
9.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，
所述车载无线网络通信单元还用于对智能家电进行远程控制。
10.一种智能车控制方法，其特征在于，所述方法包括：
探测车辆的环境信息；
获取所述车辆的行驶状态信息；
根据驾驶员设定的起点和终点进行路线规划，并确定路线信息；
根据所述环境信息、所述行驶状态信息和所述路线信息对所述车辆的状态进行控制。
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