CN104079669A - 双驾双控智能车总线*** - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种双驾双控智能车总线***，包括中央控制单元(网关)、机器人总线、信息总线、车身总线和动力总线；机器人总线接入中央控制单元，机器人总线节点包括轮式机器人控制器ECU和多通道通信控制器ECU；轮式机器人控制器ECU接收来自各类传感器感知的数据信息并通过驾驶认知计算后的控制策略；多通道通信控制器ECU接收来自手机、pad等端设备上与驾驶行为有关的控制信息，将与驾驶行为无关的移动互联网其它信息(如娱乐信息等)隔离；将控制信息传输给轮式机器人控制器ECU，智能车人工驾驶和自动驾驶同时存在，随时弥补对方的不智，达到双保险目的。人工驾驶和自动驾驶互为热备份，可通过语音、触摸、踩踏等进行柔性切换。

Description

双驾双控智能车总线***
技术领域
本发明属于智能车技术领域，尤其涉及一种双驾双控智能车总线***。
背景技术
汽车引入人类生活，以孤立的模式运行，已有百余年历史。当前，车辆大规模生产，被动安全措施已经相当完善，汽车电子和汽车数字化也已相当成熟，在此基础上发明的轮式机器人，主要不是改变车辆的动力学性质，而是通过视听觉认知计算实现智能驾驶，实现人机和谐相处。
申请号为201110261026.8，名称为“一种用于车辆道路试验的自动驾驶机器人”的中国发明专利公开了一种可实现自动驾驶的车辆，但是，自动驾驶机器人占用了驾驶空间，自动驾驶和人工驾驶两种模式的切换不方便，其主要用于车辆的道路试验；申请号为201010104800.X，名称为“一种无人驾驶车辆转向装置及其控制方法”的中国发明专利公开了一种能实现自动转向的智能车辆，但是，对原车机械结构进行了较多的改造，容易对原车性能产生影响，且只能用于有限的车型；申请号为201310119124.7，名称为“一种智能车辆的自动驾驶装置及控制方法”公开了一种自动驾驶执行机构和控制***，所述自动驾驶执行机构包括转向执行机构、制动执行机构、油门执行机构和档位执行机构，该专利主要是用于车辆的自动驾驶执行机构的改造，但是没有说明对智能车的自动驾驶和人工驾驶如何进行柔性切换、和谐交互。
驾驶是快乐的享受，只要车内有人，就不存在绝对的无人驾驶。自动驾驶和人工驾驶可以商量，相互学***台的自动驾驶与人工驾驶切换多以开关方式进行非此即彼的冷切换，对于自动驾驶和人工驾驶同时存在、互为备份的双驾双控尚无完善的方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种双驾双控智能车总线***，以弥补现有技术中对于智能车的自动驾驶和人工驾驶同时存在、互为备份的双驾双控总线***的缺失。
为实现上述目的，本发明提出了双驾双控智能车总线***，所述智能车总线***包括中央控制单元(网关)、机器人总线、信息总线、车身总线和动力总线；所述机器人总线接入所述中央控制单元，所述机器人总线的节点包括轮式机器人控制器ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元，)和多通道通信控制器ECU；所述轮式机器人控制器ECU用于接收来自各类传感器感知的数据信息并通过驾驶认知计算后的控制策略，自动驾驶时，控制所述智能车运行，人工驾驶时，监控所述智能车的运行状态，随时介入所述智能车控制；所述多通道通信控制器ECU用于接收来自手机、pad等车内或远程端设备上与驾驶行为有关的控制信息，并将与驾驶行为无关的移动互联网其它信息(如娱乐信息等)隔离，同时将所述控制信息传输给所述轮式机器人控制器ECU，自动驾驶时，为驾驶员提供所述智能车的运行状态，提示驾驶员随时介入所述智能车驾驶，人工驾驶时，显示所述智能车的运行状态；所述智能车人工驾驶和自动驾驶同时存在，随时弥补对方的不智，达到双保险目的；人工驾驶和自动驾驶互为热备份，可通过语音、触摸、踩踏等进行柔性切换。对于传统车辆中已有的信息总线、车身总线和动力总线在本发明***中基本不变，从而实现最大程度的兼容。
本发明应用CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线通信技术，将机器人总线作为双驾双控智能车的轮式机器人和多通道通信控制器控制单元的通道，将这些控制单元作为机器人总线上的节点，形成高效的双驾双控智能车控制***。本发明通过机器人总线进行传递，减少布线复杂性，提高***可靠性。机器人总线上各个节点控制器连接了相关的传感器和执行机构，实现了相关机构的状态信息的采集和接收相关控制指令，实现对执行机构的控制，完成特定功能，如：自动驾驶对人工驾驶的控制、人工驾驶对自动驾驶的控制等。通过可触液晶屏幕和LED显示屏实时显示反馈信息和***状态信息，控制更方便，界面更美观。CAN总线的应用实现了信息共享，各个功能部件的信息及车辆信息都可以集中显示在pad等端设备的操控面板上，可图形化实时显示传感器所采集的环境信息及各个功能模块单元的运行状态，实时掌握汽车的行驶动态。由于CAN总线的开放性，使得***功能扩展升级更容易。当需要增加新功能时，只需要将新节点挂接到CAN总线上，同时升级相关的软件程序即可，原来的***不受影响。
附图说明
图1为本发明的方法流程图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解为此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明提出了一种双驾双控智能车总线***。所述智能车总线***包括中央控制单元(网关)、机器人总线、信息总线、车身总线和动力总线，所述机器人总线、信息总线、车身总线和动力总线均接入中央控制单元。
其中，所述机器人总线包括如下节点：轮式机器人控制器ECU和多通道通信控制器ECU；所述信息总线包括如下节点：车载电脑ECU、仪表组合ECU以及录音机ECU；所述车身总线包括如下节点：电动车窗ECU、后视镜喇叭ECU以及空调控制ECU；所述动力总线包括如下节点：防抱死制动***(ABS)ECU、发动机ECU、动力转向ECU以及自动变速ECU。其中，所述轮式机器人控制器ECU用于接收来自各类传感器感知的数据信息并通过驾驶认知计算后的控制策略。自动驾驶时，所述轮式机器人控制器ECU作为自动驾驶时的主控制器，通过转换卡与所述机器人总线相连。控制所述智能车运行，人工驾驶时，监控所述智能车的运行状态，随时介入所述智能车控制；
其中，所述多通道通信控制器ECU用于接收来自手机、pad等车内或远程端设备上与驾驶行为有关的控制信息，并将与驾驶行为无关的移动互联网其它信息(如娱乐信息等)隔离，同时将所述控制信息传输给所述轮式机器人控制器ECU，自动驾驶时，为驾驶员提供所述智能车的运行状态，提示驾驶员随时介入所述智能车驾驶，人工驾驶时，显示所述智能车的运行状态。
所述智能车传感器包括摄像头、雷达以及全球定位导航接收设备等，还包括感应所述智能车自身运动状态的传感器。
其中，所述多通道通信控制器ECU，可通过有线方式和/或无线方式与所述车内设备或远程端设备相连。所述无线方式包括3G/4G、WIFI以及超短波。
其中，所述人工驾驶介入自动驾驶的方式之一，是通过pad操控面板向机器人总线发送控制命令，还可通过语音、手触摸或脚踩踏等方式，形成柔性切换，从而干涉智能车的行驶状态；
其中，所述自动驾驶介入人工驾驶的方式之一，是通过驾驶态势感知或驾驶先验知识的决策信息的优先权控制，通过轮式机器人控制器ECU向总线发送控制命令，对不恰当的人工驾驶行为置之不理，确保智能车行驶安全。
上述人工驾驶和自动驾驶同时存在，互为热备份。人工驾驶和自动驾驶不是简单的非此即彼的切换，可通过语音、触摸、踩踏等进行柔性切换；轮式机器人和驾驶员在智能车行驶过程中位于同等位置，人工控制和自动控制随时交互，自动驾驶和人工驾驶随时弥补对方的不智，达到双保险目的。
其中，经由移动互联网接入所述智能车总线的所有信息，必须对接入终端的合法性进行验证——依次采用802.1x认证，用户名、密码、IP地址、MAC地址以及端口验证、访问控制列表认证等手段，保证接入终端的合法性。同时，还必须对合法接入终端的传输内容进行监控——赋予接入终端不同等级的权限，每种等级权限的接入终端只能发送该等级对应的某些控制指令，其它指令将被过滤；如果发现某接入终端短时间内发送大量重复或不合理的控制指令，则将该指令过滤并将该接入终端加入拒绝访问列表。
对于传统车辆中已有的信息总线、车身总线和动力总线在本发明***中基本不变，从而实现最大程度的兼容。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种双驾双控智能车总线***，其特征在于：所述智能车总线包括中央控制单元(网关)、机器人总线、信息总线、车身总线和动力总线，所述机器人总线、信息总线、车身总线和动力总线均接入中央控制单元；所述智能车，人工驾驶和自动驾驶同时存在，随时弥补对方的不智，达到双保险目的；人工驾驶和自动驾驶互为热备份，可通过语音、触摸或踩踏进行柔性切换。
2.根据权利要求1所述的双驾双控智能车总线***，其特征在于：所述机器人总线包括如下节点：轮式机器人控制器ECU和多通道通信控制器ECU；所述信息总线包括如下节点：车载电脑ECU、仪表组合ECU以及录音机ECU；所述车身总线包括如下节点：电动车窗ECU、后视镜喇叭ECU以及空调控制ECU；所述动力总线包括如下节点：防抱死制动***(ABS)ECU、发动机ECU、动力转向ECU以及自动变速ECU。
3.根据权利要求2所述的双驾双控智能车总线***，其特征在于：所述轮式机器人控制器ECU用于接收来自智能车传感器感知的数据信息并通过驾驶认知计算后的控制策略；所述多通道通信控制器ECU用于接收来自车内设备，包括手机和/或pad或来自远程端设备上与驾驶行为有关的控制信息，并将与驾驶行为无关的移动互联网其它信息-隔离，将所述控制信息传给轮式机器人控制器ECU。
4.根据权利要求3所述的双驾双控智能车总线***，其特征在于：所述智能车传感器包括摄像头、雷达以及全球定位导航接收设备，还包括感应所述智能车自身运动状态的传感器。
5.根据权利要求3所述的双驾双控智能车总线***，其特征在于：所述多通道通信控制器ECU，通过有线方式和/或无线方式与所述车内设备或远程端设备相连。所述无线方式包括3G/4G、WIFI以及短波。
6.根据权利要求1所述的双驾双控智能车总线***，其特征在于：所述人工驾驶介入自动驾驶，可通过Pad操控面板向机器人总线发送控制命令，还可通过语音、手触摸或脚踩踏等方式，形成柔性切换，从而干预智能车的行驶状态。
7.根据权利要求1所述的双驾双控智能车总线***，其特征在于：所述自动驾驶介入人工驾驶，可通过驾驶态势感知或驾驶先验知识的决策信息的优先权控制，通过轮式机器人控制器ECU向总线发送控制命令，对不恰当的人工驾驶行为置之不理，确保智能车行驶安全。
8.根据权利要求1所述的双驾双控智能车总线***，其特征在于：经由移动互联网接入所述智能车总线的所有接入终端，必须对其合法性进行验证——依次采用802.1x认证，用户名、密码、IP地址、MAC地址以及端口验证，访问控制列表认证，保证所述接入终端的合法性。
9.根据权利要求8所述的双驾双控智能车总线***，其特征在于：经由移动互联网接入所述智能车总线的所有信息，在对所述接入终端的合法性进行验证之后，还必须对合法接入终端的传输内容进行监控——赋予接入终端不同等级的权限，每种等级权限的接入终端只能发送该等级对应的控制指令，其它指令将被过滤；如果接入终端短时间内发送大量重复或不合理的控制指令，则将该指令过滤并将该接入终端加入“拒绝访问列表”。
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