本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種自動(dòng)駕駛汽車的控制系統(tǒng)、方法及微控制器。
背景技術(shù):
無(wú)人駕駛汽車技術(shù)在現(xiàn)階段還不夠成熟,在實(shí)際操作中還有諸多限制,當(dāng)汽車處于無(wú)人駕駛狀態(tài)行駛時(shí),其可自動(dòng)檢測(cè)駕駛環(huán)境的變化,以判斷是否退回人工駕駛模式,駕駛員無(wú)需一直對(duì)汽車的控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視。
專利公開(kāi)號(hào)為cn201387545的專利公開(kāi)了一種技術(shù)方案:設(shè)計(jì)了一種電動(dòng)汽車智能控制裝置,包括工業(yè)控制計(jì)算機(jī)(后面簡(jiǎn)稱:工控機(jī))和電子線路控制,當(dāng)工控機(jī)通過(guò)can總線和can路由器同時(shí)作用于汽車內(nèi)的can總線時(shí),工控機(jī)作為常規(guī)使用,can路由器作為備用,與can總線和can路由器連接的器件包括:助力轉(zhuǎn)向器、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器、電力管理器、安全器以及其它可擴(kuò)展應(yīng)用器等。工控機(jī)通過(guò)can總線連接的傳感器即時(shí)采集數(shù)據(jù),對(duì)汽車各部分設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。該專利公開(kāi)的技術(shù)方案有這些不足:雖然汽車可以采集數(shù)據(jù),但是汽車上與can總線連接的設(shè)備很多,各工控機(jī)與汽車的各設(shè)備之間都通過(guò)can總線進(jìn)行通訊,導(dǎo)致工控機(jī)與各設(shè)備之間的通訊負(fù)載大,通訊周期長(zhǎng),進(jìn)而導(dǎo)致工控機(jī)處理數(shù)據(jù)的時(shí)間開(kāi)銷相應(yīng)增大,對(duì)汽車的控制周期變長(zhǎng),不利于無(wú)人駕駛這樣的復(fù)雜控制以及危險(xiǎn)情形下的實(shí)時(shí)控制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于,提供一種自動(dòng)駕駛汽車的控制系統(tǒng)、方法及微控制器,以降低上位機(jī)系統(tǒng)與微控制器之間的通訊負(fù)荷,提高上位機(jī)系統(tǒng)與微控制器及車輛內(nèi)連接到can總線的各設(shè)備之間的通訊效率。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供的一種自動(dòng)駕駛汽車的微控制器,其特征在于,包括:主處理器、協(xié)處理器以及can控制器,其中:
所述can控制器與所述協(xié)處理器、所述主處理器通信連接,用于接收can報(bào)文并轉(zhuǎn)發(fā)至所述協(xié)處理器;
所述協(xié)處理器用于中斷接收所述can控制器轉(zhuǎn)發(fā)的所述can報(bào)文及來(lái)自i/o接口的i/o輸入信號(hào),并解析所述can報(bào)文及i/o輸入信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的控制信息,且將所述控制信息輸送至所述主處理器;
所述主處理器用于將所述控制信息進(jìn)行處理得到對(duì)應(yīng)的控制輸出指令,并將所述控制輸出指令通過(guò)i/o接口發(fā)送至用于控制自動(dòng)駕駛汽車的聲光、啟動(dòng)及電子駐車的第二車輛控制器,或者將所述控制輸出指令通過(guò)所述can控制器發(fā)送至用于控制自動(dòng)駕駛汽車行駛的第一車輛控制器。
本發(fā)明提供的一種自動(dòng)駕駛汽車的控制系統(tǒng),包括有:第一can收發(fā)器、硬線信號(hào)輸入電路以及微控制器,其中:所述第一can收發(fā)器用于接收上位機(jī)系統(tǒng)或遙控裝置發(fā)送的can報(bào)文,并將所述can報(bào)文發(fā)送至所述微控制器;
所述硬線信號(hào)輸入電路與所述微控制器通信連接,用于將自動(dòng)駕駛汽車上的按鍵行為轉(zhuǎn)化為所述微控制器可識(shí)別的硬線信號(hào),并將所述硬線信號(hào)作為i/o輸入信號(hào)通過(guò)i/o接口輸入至所述微控制器;
所述微控制器包括:主處理器、協(xié)處理器以及can控制器,其中:
所述can控制器與所述協(xié)處理器、所述主處理器通信連接,用于接收所述第一can收發(fā)器發(fā)送的can報(bào)文并將其轉(zhuǎn)發(fā)至所述協(xié)處理器;
所述協(xié)處理器用于中斷接收所述can控制器轉(zhuǎn)發(fā)的所述can報(bào)文及來(lái)自i/o接口的i/o輸入信號(hào),并解析所述can報(bào)文及i/o輸入信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的控制信息,且將所述控制信息輸送至所述主處理器;
所述主處理器,用于將所述控制信息進(jìn)行處理得到對(duì)應(yīng)的控制輸出指令,并將所述控制輸出指令通過(guò)i/o接口發(fā)送至用于控制自動(dòng)駕駛汽車的聲光、啟動(dòng)及電子駐車的第二車輛控制器,或者將所述控制輸出指令通過(guò)所述can控制器發(fā)送至用于控制自動(dòng)駕駛汽車行駛的第一車輛控制器。
優(yōu)選地,所述硬線信號(hào)輸入電路包括有:駐車組合開(kāi)關(guān)電路、轉(zhuǎn)向燈組合開(kāi)關(guān)電路以及一鍵啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路;
所述駐車組合開(kāi)關(guān)電路用于將自動(dòng)駕駛汽車上的電子駐車開(kāi)關(guān)按鍵行為轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的電子駐車控制組合信號(hào),并將所述電子駐車控制組合信號(hào)輸出至所述微控制器;所述協(xié)處理器用于中斷接收所述電子駐車控制組合信號(hào),并解析所述電子駐車控制組合信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的電子駐車控制組合信息,且將所述電子駐車控制組合信息輸出至所述主處理器;所述主處理器對(duì)所述電子駐車控制組合信息進(jìn)行處理,得到對(duì)應(yīng)的電子駐車控制組合指令,并將所述電子駐車控制組合指令發(fā)送至用于控制駐車控制器的駐車狀態(tài)的駐車控制連接模塊;
所述轉(zhuǎn)向燈組合開(kāi)關(guān)電路用于將自動(dòng)駕駛汽車上的轉(zhuǎn)向燈開(kāi)關(guān)按鍵行為轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向燈信號(hào),并將所述轉(zhuǎn)向燈信息輸出至所述微控制器;所述協(xié)處理器用于中斷接收所述轉(zhuǎn)向燈信號(hào),并解析所述轉(zhuǎn)向燈信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向燈控制信息,且將所述轉(zhuǎn)向燈控制信息輸出至所述主處理器;所述主處理器對(duì)所述轉(zhuǎn)向燈控制信息進(jìn)行處理,得到對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向燈控制輸出指令,并將所述轉(zhuǎn)向燈控制輸出指令發(fā)送至用于對(duì)自動(dòng)駕駛汽車聲光進(jìn)行控制的聲光控制模塊
一鍵啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路用于將自動(dòng)駕駛汽車上的一鍵啟動(dòng)按鍵行為生成對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)鑰匙信號(hào),并將所述啟動(dòng)鑰匙信號(hào)輸出至所述微控制器;所述協(xié)處理器用于中斷接收所述啟動(dòng)鑰匙信號(hào),并解析所述啟動(dòng)鑰匙信息得到對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)鑰匙控制信息,且將所述啟動(dòng)鑰匙信息輸出至所述主處理器;所述主處理器對(duì)所述啟動(dòng)鑰匙控制信息進(jìn)行處理,得到對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)鑰匙控制輸出指令,并將所述啟動(dòng)鑰匙控制輸出指令發(fā)送至用于控制自動(dòng)駕駛汽車啟動(dòng)的啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路。
優(yōu)選地,所述硬線信號(hào)輸入電路還包括有:
駕駛模式切換開(kāi)關(guān)電路,用于將自動(dòng)駕駛汽車上的駕駛模式切換按鍵行為轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的駕駛模式切換信號(hào),并將所述駕駛模式切換信號(hào)輸出至所述微控制器;
所述協(xié)處理器用于中斷接收所述駕駛模式切換信號(hào),并解析所述駕駛模式切換信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的駕駛模式切換控制信息,且將所述駕駛模式切換控制信息輸出至所述主處理器;
所述主處理器還用于根據(jù)所述駕駛模式切換控制信息切換到對(duì)應(yīng)的駕駛模式,其中,駕駛模式包括有:自主駕駛模式、人工駕駛模式、遙控駕駛模式,當(dāng)處于自主駕駛模式時(shí),所述主處理器按照預(yù)設(shè)的自主駕駛運(yùn)算邏輯對(duì)來(lái)自上位機(jī)系統(tǒng)的控制信息進(jìn)行處理,當(dāng)處于人工駕駛模式時(shí),所述主處理器按照預(yù)設(shè)的人工駕駛運(yùn)算邏輯對(duì)來(lái)自i/o接口的控制信息進(jìn)行處理,當(dāng)處于遙控駕駛模式時(shí),所述主處理器按照預(yù)設(shè)的遙控駕駛運(yùn)算邏輯對(duì)來(lái)自遙控裝置的遙控信息進(jìn)行處理。
優(yōu)選地,還包括:
第二can收發(fā)器,用于通過(guò)所述can控制器接收所述控制輸出指令,并將所述控制輸出指令發(fā)送至所述第一車輛控制器,還用于通過(guò)所述can控制器接收所述第一車輛控制器所采集的自動(dòng)駕駛汽車信息并轉(zhuǎn)發(fā)至所述協(xié)處理器;
所述協(xié)處理器還用于中斷接收來(lái)自所述第二can收發(fā)器的can報(bào)文并解析得到對(duì)應(yīng)的自動(dòng)駕駛汽車信息,且將該自動(dòng)駕駛汽車信息發(fā)送至所述主處理器;
所述主處理器還用于在自主駕駛模式下,將該自動(dòng)駕駛汽車信息進(jìn)行分類打包后發(fā)送至所述can控制器,所述can控制器通過(guò)所述第一can收發(fā)器將分類打包后的自動(dòng)駕駛汽車信息發(fā)送至上位機(jī)系統(tǒng)。
優(yōu)選地,所述硬線信號(hào)輸入電路還包括有:
泊車啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路,用于將自動(dòng)駕駛汽車上的泊車功能啟動(dòng)按鍵行為轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的泊車功能啟動(dòng)信號(hào)輸出至所述微控制器;
所述協(xié)處理器用于中斷接收所述泊車功能啟動(dòng)信號(hào)及自動(dòng)駕駛汽車與目標(biāo)物之間的距離信號(hào),解析所述泊車功能啟動(dòng)信號(hào)及所述距離信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的泊車功能啟動(dòng)控制信息及自動(dòng)駕駛汽車與目標(biāo)物之間的距離信息,且將所述泊車功能啟動(dòng)控制信息及所述距離信息輸出至所述主處理器;
所述主處理器還用于在自主駕駛模式下,根據(jù)所述泊車功能啟動(dòng)控制信息,對(duì)所述距離信息進(jìn)行解析得到自動(dòng)駕駛汽車側(cè)面到目標(biāo)物的距離以及自動(dòng)駕駛汽車當(dāng)前位置及車位信息,并判斷該距離是否滿足車位長(zhǎng)度,若滿足,則根據(jù)自動(dòng)駕駛汽車當(dāng)前位置及車位信息計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的停車軌跡,且根據(jù)該停車軌跡生成對(duì)應(yīng)的停車控制指令并打包發(fā)送至所述can控制器,所述can控制器將打包后的停車控制指令通過(guò)所述第二can收發(fā)器發(fā)送至所述第一車輛控制器,以控制所述第一車輛控制器根據(jù)該停車軌跡自動(dòng)泊車。
優(yōu)選地,所述主處理器還用于根據(jù)所述第一車輛控制器回傳的自動(dòng)駕駛汽車信息判斷所述第一車輛控制器是否有故障,若是,則發(fā)送停止泊車指令至所述can控制器;所述can控制器將所述停止泊車指令通過(guò)所述第二can收發(fā)器發(fā)送至所述第一車輛控制器,以控制所述第一車輛控制器停止泊車。
優(yōu)選地,所述硬線信號(hào)輸入電路還包括有:
急停開(kāi)關(guān)電路,用于將自動(dòng)駕駛汽車上的急停按鍵行為轉(zhuǎn)化為自動(dòng)模式急停信號(hào)輸出至所述微控制器;所述協(xié)處理器用于中斷接收所述自動(dòng)模式急停信號(hào),解析所述自動(dòng)模式急停信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的急??刂菩畔?,且將所述急??刂菩畔⑤敵鲋了鲋魈幚砥?;
所述主處理器用于根據(jù)所述急??刂菩畔⑸蓪?duì)應(yīng)的急??刂浦噶畲虬l(fā)送至所述can控制器,所述can控制器通過(guò)所述第二can收發(fā)器將打包后的急停控制指令發(fā)送至所述第一車輛控制器中的整車控制器。
本發(fā)明還提供一種自動(dòng)駕駛汽車的控制方法,應(yīng)用于上述的自動(dòng)駕駛汽車的控制系統(tǒng)中,包括下述步驟:
第一can收發(fā)器接收來(lái)自上位機(jī)系統(tǒng)或遙控裝置的can報(bào)文,并將所述can報(bào)文發(fā)送至微控制器;
硬線信號(hào)輸入電路將自動(dòng)駕駛汽車上的按鍵行為轉(zhuǎn)化為所述微控制器可識(shí)別的硬線信號(hào),并將所述硬線信號(hào)作為i/o輸入信號(hào)通過(guò)i/o接口輸入至所述微控制器;
can控制器接收所述第一can收發(fā)器發(fā)送的can報(bào)文并將其轉(zhuǎn)發(fā)至協(xié)處理器;
所述協(xié)處理器中斷接收所述can控制器轉(zhuǎn)發(fā)的所述can報(bào)文及來(lái)自i/o接口的i/o輸入信號(hào),并解析所述can報(bào)文及i/o輸入信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的控制信息,且將所述控制信息輸送至主處理器;
所述主處理器將所述控制信息進(jìn)行處理得到對(duì)應(yīng)的控制輸出指令,并將所述控制輸出指令通過(guò)i/o接口發(fā)送至用于控制自動(dòng)駕駛汽車的聲光、啟動(dòng)及電子駐車的第二車輛控制器,或者將所述控制輸出指令通過(guò)所述can控制器發(fā)送至用于控制自動(dòng)駕駛汽車行駛的第一車輛控制器。
優(yōu)選地,還包括下述步驟:
所述can控制器通過(guò)第二can收發(fā)器接收所述第一車輛控制器所采集的自動(dòng)駕駛汽車信息并轉(zhuǎn)發(fā)至所述協(xié)處理器;
所述協(xié)處理器中斷接收來(lái)自所述第二can收發(fā)器的can報(bào)文并解析得到對(duì)應(yīng)的自動(dòng)駕駛汽車信息,且將該自動(dòng)駕駛汽車信息發(fā)送至所述主處理器;
所述主處理器在自主駕駛模式下,將該自動(dòng)駕駛汽車信息進(jìn)行分類打包后發(fā)送至所述can控制器,所述can控制器通過(guò)所述第一can收發(fā)器將分類打包后的自動(dòng)駕駛汽車信息發(fā)送至上位機(jī)系統(tǒng)。
優(yōu)選地,還包括下述步驟:
所述硬線信號(hào)輸入電路中的泊車啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路將自動(dòng)駕駛汽車上的泊車功能啟動(dòng)按鍵行為轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的泊車功能啟動(dòng)信號(hào)輸出至所述微控制器;
所述協(xié)處理器中斷接收所述泊車功能啟動(dòng)信號(hào)及自動(dòng)駕駛汽車與目標(biāo)物之間的距離信號(hào),解析所述泊車功能啟動(dòng)信號(hào)及所述距離信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的泊車功能啟動(dòng)控制信息及自動(dòng)駕駛汽車與目標(biāo)物之間的距離信息,且將所述泊車功能啟動(dòng)控制信息及所述距離信息輸出至所述主處理器;
所述主處理器在自主駕駛模式下,根據(jù)所述泊車功能啟動(dòng)控制信息,對(duì)所述距離信息進(jìn)行解析得到自動(dòng)駕駛汽車側(cè)面到目標(biāo)物的距離以及自動(dòng)駕駛汽車當(dāng)前位置及車位信息,并判斷該距離是否滿足車位長(zhǎng)度,若滿足,則根據(jù)自動(dòng)駕駛汽車當(dāng)前位置及車位信息計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的停車軌跡,且根據(jù)該停車軌跡生成對(duì)應(yīng)的停車控制指令并打包發(fā)送至所述can控制器,所述can控制器將打包后的停車控制指令通過(guò)所述第二can收發(fā)器發(fā)送至所述第一車輛控制器,以控制所述第一車輛控制器根據(jù)該停車軌跡自動(dòng)泊車。
優(yōu)選地,還包括下述步驟:
所述硬線信號(hào)輸入電路中的駕駛模式切換開(kāi)關(guān)電路將自動(dòng)駕駛汽車上的駕駛模式切換按鍵行為轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的駕駛模式切換信號(hào),并將所述駕駛模式切換信號(hào)輸出至所述微控制器;
所述協(xié)處理器中斷接收所述駕駛模式切換信號(hào),并解析所述駕駛模式切換信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的駕駛模式切換控制信息,且將所述駕駛模式切換控制信息輸出至所述主處理器;
所述主處理器根據(jù)所述駕駛模式切換控制信息切換到對(duì)應(yīng)的駕駛模式,其中,駕駛模式包括有:自主駕駛模式、人工駕駛模式、遙控駕駛模式,當(dāng)處于自主駕駛模式時(shí),所述主處理器按照預(yù)設(shè)的自主駕駛運(yùn)算邏輯對(duì)來(lái)自所述上位機(jī)系統(tǒng)的控制信息進(jìn)行處理,當(dāng)處于人工駕駛模式時(shí),所述主處理器按照預(yù)設(shè)的人工駕駛運(yùn)算邏輯對(duì)來(lái)自i/o接口的控制信息進(jìn)行處理,當(dāng)處于遙控駕駛模式時(shí),所述主處理器按照預(yù)設(shè)的遙控駕駛運(yùn)算邏輯對(duì)來(lái)自遙控裝置的遙控信息進(jìn)行處理。
優(yōu)選地,還包括下述步驟:
所述主處理器根據(jù)所述第一車輛控制器回傳的自動(dòng)駕駛汽車信息判斷所述第一車輛控制器是否有故障,若是,則發(fā)送停止泊車指令至所述can控制器;所述can控制器將所述停止泊車指令通過(guò)所述第二can收發(fā)器發(fā)送至所述第一車輛控制器,以控制所述第一車輛控制器停止泊車。
優(yōu)選地,還包括下述步驟:
所述硬線信號(hào)輸入電路中的急停開(kāi)關(guān)電路將自動(dòng)駕駛汽車上的急停按鍵行為轉(zhuǎn)化為自動(dòng)模式急停信號(hào)輸出至所述微控制器;所述協(xié)處理器用于中斷接收所述自動(dòng)模式急停信號(hào),解析所述自動(dòng)模式急停信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的急停控制信息,且將所述急??刂菩畔⑤敵鲋了鲋魈幚砥?;
所述主處理器根據(jù)所述急停控制信息生成對(duì)應(yīng)的急??刂浦噶畲虬l(fā)送至所述can控制器,所述can控制器通過(guò)所述第二can收發(fā)器將打包后的急??刂浦噶畎l(fā)送至所述第一車輛控制器中的整車控制器。。
實(shí)施本發(fā)明,具有如下有益效果:
本發(fā)明將不屬于控制車輛行駛的控制指令(例如按鍵的操作)生成對(duì)應(yīng)的i/o輸入信號(hào)輸入至微控制器,避免了自動(dòng)駕駛汽車行駛時(shí),所有的控制信息都來(lái)自上位機(jī)系統(tǒng),而造成控制周期長(zhǎng)、控制實(shí)時(shí)性不高的問(wèn)題;并且微控制器生成對(duì)應(yīng)的控制輸出指令后,通過(guò)i/o接口和can收發(fā)器分別將對(duì)應(yīng)的控制輸出指令輸出至對(duì)應(yīng)的車輛控制器,也避免了通過(guò)can收發(fā)器將所有的控制輸出指令發(fā)送至對(duì)應(yīng)的車輛控制器,因此本發(fā)明降低了微控制器與上位機(jī)系統(tǒng)及車輛控制器之間的通訊負(fù)荷,也降低了上位機(jī)系統(tǒng)與連接到can總線的各設(shè)備之間的通訊負(fù)荷,提高了上位機(jī)系統(tǒng)與微控制器及汽車內(nèi)連接到can總線的各設(shè)備之間的通訊效率,從而縮短了對(duì)汽車的控制周期。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明提供的自動(dòng)駕駛汽車的微控制器的原理框圖。
圖2是本發(fā)明提供的自動(dòng)駕駛汽車的控制系統(tǒng)的原理框圖。
圖3是本發(fā)明提供的自動(dòng)駕駛汽車的控制系統(tǒng)的硬線信號(hào)輸入電路的原理框圖。
圖4是本發(fā)明提供的自動(dòng)駕駛汽車的控制系統(tǒng)的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是本發(fā)明提供的自動(dòng)駕駛汽車的控制系統(tǒng)的又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖6是本發(fā)明提供的自動(dòng)駕駛汽車的控制方法的另一實(shí)施例的流程圖。
圖7是本發(fā)明提供的自動(dòng)駕駛汽車的控制方法的另一實(shí)施例的駕駛模式切換邏輯圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種自動(dòng)駕駛汽車的微控制器100,如圖1所示,該微控制器100包括:主處理器110、協(xié)處理器120以及can控制器130。
其中,can控制器130與協(xié)處理器120、主處理器110通信連接,用于接收can報(bào)文并轉(zhuǎn)發(fā)至協(xié)處理器120。
協(xié)處理器120用于中斷接收can控制器130轉(zhuǎn)發(fā)的can報(bào)文及來(lái)自i/o接口400的i/o輸入信號(hào),并解析can報(bào)文及i/o輸入信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的控制信息,且將控制信息輸送至主處理器110。
主處理器110用于將控制信息進(jìn)行處理得到對(duì)應(yīng)的控制輸出指令,并將控制輸出指令通過(guò)i/o接口400發(fā)送至用于控制自動(dòng)駕駛汽車的聲光、啟動(dòng)及電子駐車的第二車輛控制器500,或者將控制輸出指令通過(guò)can控制器130發(fā)送至用于控制自動(dòng)駕駛汽車行駛的第一車輛控制器300。
本發(fā)明還提供一種自動(dòng)駕駛汽車的控制系統(tǒng),如圖2所示,該系統(tǒng)包括有:第一can收發(fā)器210、硬線信號(hào)輸入電路800以及微控制器100,其中:第一can收發(fā)器210用于接收上位機(jī)系統(tǒng)600或遙控裝置700發(fā)送的can報(bào)文,并將can報(bào)文發(fā)送至微控制器100。
其中,遙控裝置700包括有:遙控發(fā)射端710及遙控接收模塊720,上位機(jī)系統(tǒng)600可以是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。遙控發(fā)射端710用于接收用戶輸入的控制指令生成對(duì)應(yīng)的遙控指令并輸出至遙控接收模塊720;遙控接收模塊720與遙控發(fā)射端710通信連接,用于接收來(lái)自遙控發(fā)射端710的遙控指令并將其轉(zhuǎn)至第一can收發(fā)器210。上位機(jī)系統(tǒng)600發(fā)送的控制指令,或遙控發(fā)射端710發(fā)送的遙控指令中包含有對(duì)應(yīng)的控制信息,例如:對(duì)地扭矩請(qǐng)求,行車制動(dòng)程度、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角等信息。
硬線信號(hào)輸入電路800通過(guò)i/o接口400與微控制器100通信連接,用于將自動(dòng)駕駛汽車上的按鍵行為轉(zhuǎn)化為微控制器100可識(shí)別的硬線信號(hào),并將硬線信號(hào)作為i/o輸入信號(hào)通過(guò)i/o接口400輸入至微控制器100。
微控制器100包括:主處理器110、協(xié)處理器120以及can控制器130。
其中,can控制器130與協(xié)處理器120、主處理器110通信連接,用于接收第一can收發(fā)器210發(fā)送的can報(bào)文并將其轉(zhuǎn)發(fā)至協(xié)處理器120。
協(xié)處理器120用于中斷接收can控制器130轉(zhuǎn)發(fā)的can報(bào)文及來(lái)自i/o接口400的i/o輸入信號(hào),并解析can報(bào)文及i/o輸入信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的控制信息,且將控制信息輸送至主處理器110。
主處理器110用于將控制信息進(jìn)行處理得到對(duì)應(yīng)的控制輸出指令,并將控制輸出指令通過(guò)i/o接口400發(fā)送至用于控制自動(dòng)駕駛汽車的聲光、啟動(dòng)及電子駐車的第二車輛控制器500,以控制第二車輛控制器500的工作,或者將控制輸出指令通過(guò)can控制器130發(fā)送至用于控制自動(dòng)駕駛汽車行駛的第一車輛控制器300,以控制第一車輛控制器300的工作。其中,控制車輛的聲光,也既是控制車輛的轉(zhuǎn)向燈以及喇叭。
進(jìn)一步地,如圖3所示,硬線信號(hào)輸入電路800包括有:駐車組合開(kāi)關(guān)電路810、轉(zhuǎn)向燈組合開(kāi)關(guān)電路820以及一鍵啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路830。
駐車組合開(kāi)關(guān)電路810用于將自動(dòng)駕駛汽車上的電子駐車開(kāi)關(guān)按鍵行為轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的電子駐車控制組合信號(hào),并將電子駐車控制組合信號(hào)輸出至微控制器100;協(xié)處理器120用于中斷接收電子駐車控制組合信號(hào),并解析電子駐車控制組合信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的電子駐車控制組合信息,且將電子駐車控制組合信息輸出至主處理器110;主處理器110對(duì)電子駐車控制組合信息進(jìn)行處理,得到對(duì)應(yīng)的電子駐車控制組合指令,并將電子駐車控制組合指令發(fā)送至用于控制駐車控制器的駐車狀態(tài)的駐車控制連接模塊。
轉(zhuǎn)向燈組合開(kāi)關(guān)電路820用于將自動(dòng)駕駛汽車上的轉(zhuǎn)向燈開(kāi)關(guān)按鍵行為轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向燈信號(hào),并將轉(zhuǎn)向燈信息輸出至微控制器100;協(xié)處理器120用于中斷接收轉(zhuǎn)向燈信號(hào),并解析轉(zhuǎn)向燈信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向燈控制信息,且將轉(zhuǎn)向燈控制信息輸出至主處理器110;主處理器110對(duì)轉(zhuǎn)向燈控制信息進(jìn)行處理,得到對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向燈控制輸出指令,并將轉(zhuǎn)向燈控制輸出指令發(fā)送至用于對(duì)自動(dòng)駕駛汽車聲光進(jìn)行控制的聲光控制模塊。
一鍵啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路830用于將自動(dòng)駕駛汽車上的一鍵啟動(dòng)按鍵行為生成對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)鑰匙信號(hào),并將啟動(dòng)鑰匙信號(hào)輸出至微控制器100;協(xié)處理器120用于中斷接收啟動(dòng)鑰匙信號(hào),并解析啟動(dòng)鑰匙信息得到對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)鑰匙控制信息,且將啟動(dòng)鑰匙信息輸出至主處理器110;主處理器110對(duì)啟動(dòng)鑰匙控制信息進(jìn)行處理,得到對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)鑰匙控制輸出指令,并將啟動(dòng)鑰匙控制輸出指令發(fā)送至用于控制自動(dòng)駕駛汽車啟動(dòng)的啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路。
主處理器110可以通過(guò)控制i/o輸出激活啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路、聲光控制模塊控制子部件,或者作為硬線信號(hào)輸出至駐車控制連接模塊,通過(guò)駐車控制連接模塊對(duì)駐車控制器進(jìn)行控制。
在另一實(shí)施例中,一鍵啟動(dòng)按鍵用于模擬車鑰匙檔位控制,當(dāng)用戶想要啟動(dòng)車輛時(shí),可以按下一鍵啟動(dòng)按鍵,以啟動(dòng)車輛。例如,車鑰匙的檔位有4個(gè):key_off,key_acc,key_on,key_start。依據(jù)用戶按壓一鍵啟動(dòng)按鍵的次數(shù)與按壓該按鍵的持續(xù)時(shí)間這兩個(gè)信號(hào)量組合,實(shí)現(xiàn)4個(gè)車鑰匙檔位的輸入檢測(cè)與輸出控制。具體實(shí)現(xiàn)方式:默認(rèn)狀態(tài)下車鑰匙檔位處于key_off檔,acc、ig1、ig2、start控制的繼電器斷開(kāi),按壓該按鍵一次進(jìn)入key_acc擋,此時(shí),acc控制的繼電器吸合,ig1、ig2、start控制的繼電器斷開(kāi);按壓該按鍵兩次進(jìn)入key_on擋,acc、ig1、ig2繼電器吸合;按壓該按鍵三次時(shí),若每次按壓該按鍵的持續(xù)時(shí)間大于一定量,則進(jìn)入key_start擋,若該持續(xù)時(shí)間不足,則退回key_off檔;進(jìn)入key_start檔,再按壓該按鍵一次,則退回key_off檔。在key_start檔,acc、ig1、ig2、start控制的繼電器吸合。
在另一實(shí)施例中,為防止汽車溜坡,對(duì)汽車進(jìn)行電子駐車。所用的駐車控制器epb有3種狀態(tài),分別是拉緊(拉索拉緊)、放松(拉索松開(kāi))、常態(tài)(電子駐車控制器epb進(jìn)行狀態(tài)切換前,拉索保持的狀態(tài))。依據(jù)駐車控制器epb的特性,設(shè)計(jì)了如表1所示的駐車控制器epb的線路節(jié)點(diǎn)通斷邏輯。駐車控制器epb控制的工作過(guò)程如下:微控制器mcu檢測(cè)到拉緊請(qǐng)求(該拉緊請(qǐng)求來(lái)自i/o接口或can總線),微控制器mcu控制相應(yīng)的i/o輸出,駐車控制器epb電路連接關(guān)系控制模塊依據(jù)微控制器mcu管腳的輸出選擇接通駐車控制器的線路,拉索拉緊,開(kāi)始計(jì)時(shí),時(shí)間持續(xù)5s后,微控制器mcu又再次控制i/o輸出使得駐車控制器進(jìn)入常態(tài),但拉索一直保持拉緊,不會(huì)松開(kāi)。如果持續(xù)時(shí)間不足5s,則拉索拉緊后又會(huì)立即松開(kāi)。松開(kāi)的過(guò)程亦是如此,駐車控制器放松狀態(tài)持續(xù)時(shí)間為3s。
表1epb控制線路節(jié)點(diǎn)通斷邏輯表
進(jìn)一步地,硬線信號(hào)輸入電路800還包括有:駕駛模式切換開(kāi)關(guān)電路840。
駕駛模式切換開(kāi)關(guān)電路840用于將自動(dòng)駕駛汽車上的駕駛模式切換按鍵行為轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的駕駛模式切換信號(hào),并將駕駛模式切換信號(hào)輸出至微控制器100。
協(xié)處理器120用于中斷接收駕駛模式切換信號(hào),并解析駕駛模式切換信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的駕駛模式切換控制信息,且將駕駛模式切換控制信息輸出至主處理器110。
主處理器110還用于根據(jù)駕駛模式切換控制信息切換到對(duì)應(yīng)的駕駛模式,其中,駕駛模式包括有:自主駕駛模式、人工駕駛模式、遙控駕駛模式,當(dāng)處于自主駕駛模式時(shí),主處理器110按照預(yù)設(shè)的自主駕駛運(yùn)算邏輯對(duì)來(lái)自上位機(jī)系統(tǒng)600的控制信息進(jìn)行處理,當(dāng)處于人工駕駛模式時(shí),主處理器110按照預(yù)設(shè)的人工駕駛運(yùn)算邏輯對(duì)來(lái)自i/o接口400的控制信息進(jìn)行處理,當(dāng)處于遙控駕駛模式時(shí),主處理器110按照預(yù)設(shè)的遙控駕駛運(yùn)算邏輯對(duì)來(lái)自遙控裝置700的遙控信息進(jìn)行處理。
例如,在人工駕駛模式下受控于駕駛員,可以像普通車輛一樣駕駛,協(xié)處理器120檢測(cè)并接收來(lái)自i/o接口400的i/o輸入信號(hào),解析該i/o輸入信號(hào)中所包含的聲光信息(聲音控制信息以及轉(zhuǎn)向燈控制信息),生成對(duì)應(yīng)的聲光控制指令并通過(guò)i/o接口400硬線輸出至聲光控制模塊。在自主駕駛模式或者遙控駕駛模式下,協(xié)處理器120接收來(lái)自第一can收發(fā)器210的can報(bào)文,解析該can報(bào)文中所包含的聲光信息,生成對(duì)應(yīng)的聲光控制指令通過(guò)i/o接口400硬線輸出至聲光控制模塊,聲光控制模塊根據(jù)接收到的聲光控制指令對(duì)車輛的聲光進(jìn)行控制。
遙控駕駛模式主要用于無(wú)人駕駛汽車遇緊急情況,例如:需要遠(yuǎn)程干預(yù)的情形,按下遙控發(fā)射端710上的“緊急制動(dòng)”按鍵控制車輛剎車,進(jìn)入遙控模式,可以遠(yuǎn)程控制車輛以一定速度前進(jìn)后退,左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)以及啟停。
在另一實(shí)施例中,微控制器共連接有2路can收發(fā)器,一路連接有新能源原車的pcan收發(fā)器,另一路連接有與上位機(jī)系統(tǒng)和rc遙控接收模塊通信連接的can0收發(fā)器。
自主駕駛模式下,微控制器的協(xié)處理器中斷接收來(lái)自can0收發(fā)器的can0報(bào)文并進(jìn)行解析,解析所得的信息包括有對(duì)地扭矩請(qǐng)求,行車制動(dòng)程度,方向盤(pán)轉(zhuǎn)角等信息,將解析所得的信息根據(jù)pcan收發(fā)器節(jié)點(diǎn)上各控制器所需信息類別進(jìn)行分類打包,轉(zhuǎn)向控制器eps所需的轉(zhuǎn)向信息為一幀(供轉(zhuǎn)向控制器eps使用),其它控制器所需的控制信息為另外一幀(供整車控制器vcu使用),微控制器中的主處理器將分類打包好的信息發(fā)送至pcan收發(fā)器,通過(guò)pcan收發(fā)器將打包好的信息通過(guò)can總線發(fā)送至執(zhí)行件控制器,相應(yīng)的執(zhí)行件控制器依據(jù)所收到的信息控制對(duì)應(yīng)的執(zhí)行件工作,在此過(guò)程中,微控制器的協(xié)處理器又通過(guò)pcan收發(fā)器中斷接收新能源原車各執(zhí)行件控制器反饋的多類行車信息,例如:當(dāng)前車速、當(dāng)前對(duì)地扭矩、當(dāng)前制動(dòng)程度、當(dāng)前方向盤(pán)轉(zhuǎn)角、當(dāng)前故障信息等,根據(jù)行車信息的類別打包成多幀can0報(bào)文并發(fā)送至上位機(jī)系統(tǒng),供上位機(jī)系統(tǒng)決策使用,在遙控駕駛模式下,則不需要將行車信息打包成多幀can0報(bào)文發(fā)送至上位機(jī)系統(tǒng)。
進(jìn)一步地,自動(dòng)駕駛汽車的控制系統(tǒng)還包括:第二can收發(fā)器220,第二can收發(fā)器220,用于通過(guò)can控制器130接收控制輸出指令,并將控制輸出指令發(fā)送至第一車輛控制器300,還用于通過(guò)can控制器130接收第一車輛控制器300所采集的自動(dòng)駕駛汽車信息以及速度采集模塊900所采集的自動(dòng)駕駛汽車的速度信息并轉(zhuǎn)發(fā)至協(xié)處理器120。
第一車輛控制器300包括有:制動(dòng)控制器、整車控制器、轉(zhuǎn)向控制器。
整車控制器用于接收來(lái)自微控制器100的控制輸出指令進(jìn)行工作。
轉(zhuǎn)向控制器用于控制車輛的轉(zhuǎn)向,并采集轉(zhuǎn)向結(jié)果信息,且將轉(zhuǎn)向結(jié)果信息發(fā)送至第二can收發(fā)器220,第二can收發(fā)器220通過(guò)can控制器130將轉(zhuǎn)向結(jié)果信息發(fā)送至協(xié)處理器120。
制動(dòng)控制器用于對(duì)車輛進(jìn)行制動(dòng)操作,并采集制動(dòng)結(jié)果信息,且將制動(dòng)結(jié)果信息發(fā)送至第二can收發(fā)器220,第二can收發(fā)器220通過(guò)can控制器130將制動(dòng)結(jié)果信息發(fā)送至協(xié)處理器120。
協(xié)處理器120還用于中斷接收來(lái)自第二can收發(fā)器220的can報(bào)文并解析得到對(duì)應(yīng)的自動(dòng)駕駛汽車信息,且將該自動(dòng)駕駛汽車信息發(fā)送至主處理器110。
主處理器110還用于在自主駕駛模式下,將該自動(dòng)駕駛汽車信息進(jìn)行分類打包后發(fā)送至can控制器130,can控制器130通過(guò)第一can收發(fā)器210將分類打包后的自動(dòng)駕駛汽車信息發(fā)送至上位機(jī)系統(tǒng)600,供上位機(jī)系統(tǒng)600決策使用。
進(jìn)一步地,硬線信號(hào)輸入電路800還包括有:泊車啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路850。
泊車啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路850用于將自動(dòng)駕駛汽車上的泊車功能啟動(dòng)按鍵行為轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的泊車功能啟動(dòng)信號(hào)輸出至微控制器100。
協(xié)處理器120用于中斷接收泊車功能啟動(dòng)信號(hào)及自動(dòng)駕駛汽車與目標(biāo)物之間的距離信號(hào),解析泊車功能啟動(dòng)信號(hào)及距離信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的泊車功能啟動(dòng)控制信息及自動(dòng)駕駛汽車與目標(biāo)物之間的距離信息,且將泊車功能啟動(dòng)控制信息及距離信息輸出至主處理器110。
其中,自動(dòng)駕駛汽車與目標(biāo)物之間的距離信號(hào)由與微控制器100通信連接的雷達(dá)測(cè)距模塊1000采集,雷達(dá)測(cè)距模塊1000在采集了該距離信息后通過(guò)i/o接口400發(fā)送至微控制器100。
主處理器110還用于在自主駕駛模式下,根據(jù)泊車功能啟動(dòng)控制信息,對(duì)距離信息進(jìn)行解析得到自動(dòng)駕駛汽車側(cè)面到目標(biāo)物的距離以及自動(dòng)駕駛汽車當(dāng)前位置及車位信息,并判斷該距離是否滿足車位長(zhǎng)度,若滿足,則根據(jù)自動(dòng)駕駛汽車當(dāng)前位置及車位信息計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的停車軌跡,且根據(jù)該停車軌跡生成對(duì)應(yīng)的停車控制指令并打包發(fā)送至can控制器130,can控制器130將打包后的停車控制指令通過(guò)第二can收發(fā)器220發(fā)送至第一車輛控制器300,以控制第一車輛控制器300根據(jù)該停車軌跡自動(dòng)泊車。
進(jìn)一步地,主處理器110還用于根據(jù)第一車輛控制器300回傳的自動(dòng)駕駛汽車信息判斷第一車輛控制器300是否有故障,若是,則發(fā)送停止泊車指令至can控制器130;can控制器130將停止泊車指令通過(guò)第二can收發(fā)器220發(fā)送至第一車輛控制器300,以控制第一車輛控制器300停止泊車。
在自動(dòng)停車過(guò)程中,主處理器110還根據(jù)第一車輛控制器300回傳的車輛信息,動(dòng)態(tài)調(diào)整停車控制指令,控制車輛準(zhǔn)確平穩(wěn)泊車車位。其中,車位的類型包括有垂直、平行、斜列三種,停車控制指令中包含有:車速、制動(dòng)程度、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角等控制指令信息。自主駕駛模式下的自動(dòng)泊車不需要上位機(jī)系統(tǒng)600的干預(yù),車輛具有高度的智能。
進(jìn)一步地,硬線信號(hào)輸入電路800還包括有:急停開(kāi)關(guān)電路860。
急停開(kāi)關(guān)電路860用于將自動(dòng)駕駛汽車上的急停按鍵行為轉(zhuǎn)化為自動(dòng)模式急停信號(hào)輸出至微控制器100;協(xié)處理器120用于中斷接收自動(dòng)模式急停信號(hào),解析自動(dòng)模式急停信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的急??刂菩畔?,且將急??刂菩畔⑤敵鲋林魈幚砥?10。
主處理器110用于根據(jù)急??刂菩畔⑸蓪?duì)應(yīng)的急??刂浦噶畲虬l(fā)送至can控制器130,can控制器130通過(guò)第二can收發(fā)器220將打包后的急??刂浦噶畎l(fā)送至第一車輛控制器300中的整車控制器;整車制動(dòng)器根據(jù)接收到的急停控制指令發(fā)送制動(dòng)控制指令至制動(dòng)控制器;制動(dòng)控制器根據(jù)制動(dòng)控制指令控制自動(dòng)駕駛汽車急停。
另一實(shí)施例中,在自主駕駛模式下,有一種無(wú)人駕駛汽車的情形(汽車?yán)锟梢杂腥?,但該人沒(méi)有駕駛汽車,或者汽車內(nèi)沒(méi)有人),難免會(huì)遇到需要急停的情況,如果車內(nèi)有人員,可以按下車內(nèi)“急停按鍵”,如果車內(nèi)無(wú)人員,則可按下遙控發(fā)射端710的“急停按鍵”。微控制器100檢測(cè)到此任一種請(qǐng)求,都會(huì)通過(guò)can總線通知新能源原車的整車控制器對(duì)制動(dòng)進(jìn)行決策控制。
優(yōu)選地,自動(dòng)駕駛汽車的控制系統(tǒng)還包括有:電源芯片1100。
電源芯片1100與微控制器100連接,用于為微控制器100穩(wěn)定供電;主處理器110還可以通過(guò)i/o接口400輸出關(guān)電源控制輸出指令至電源芯片1100,電源芯片1100根據(jù)該關(guān)電源控制輸出指令,停止為微控制器100供電。
在本發(fā)明提供的自動(dòng)駕駛汽車的控制系統(tǒng)的另一實(shí)施例中,如圖4所示,硬線信號(hào)輸入電路800包括有:epb駐車組合開(kāi)關(guān)電路、轉(zhuǎn)向燈組合開(kāi)關(guān)電路、一鍵啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路、手/自切換開(kāi)關(guān)電路、泊車啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電流、急停開(kāi)關(guān)電路,epb駐車組合開(kāi)關(guān)電路響應(yīng)對(duì)應(yīng)的按鍵行為后輸出epb組合信號(hào)至微控制器mcu,轉(zhuǎn)向燈組合開(kāi)關(guān)電路輸出左轉(zhuǎn)燈信號(hào)及右轉(zhuǎn)燈信號(hào)至微控制器mcu,一鍵啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路輸出啟動(dòng)鑰匙信號(hào)至微控制器mcu,手/自切換開(kāi)關(guān)電路輸出駕駛模式切換信號(hào)至微控制器mcu,泊車啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路輸出泊車功能啟動(dòng)信息至mcu,急停開(kāi)關(guān)電路輸出自動(dòng)模式急停信號(hào)至mcu。
mcu根據(jù)啟動(dòng)鑰匙信號(hào)輸出對(duì)應(yīng)的start信號(hào)、acc信號(hào)、ig1信號(hào)、ig2信號(hào)至一鍵啟動(dòng)輸出繼電器驅(qū)動(dòng)電路,一鍵啟動(dòng)輸出繼電器驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)start信號(hào)、acc信號(hào)、ig1信號(hào)、ig2信號(hào)操作相應(yīng)的繼電器。
mcu將epb控制輸出組合信號(hào)對(duì)應(yīng)輸出至駐車控制器epb電路連接關(guān)系控制模塊,駐車控制器epb電路連接關(guān)系控制模塊通過(guò)駐車控制器epb來(lái)控制電子駐車。
mcu將左轉(zhuǎn)燈信號(hào)對(duì)應(yīng)輸出至聲光控制bcm模塊,聲光控制bcm控制左轉(zhuǎn)燈亮或右轉(zhuǎn)燈亮。
上位機(jī)系統(tǒng)發(fā)送自動(dòng)駕駛模式下多種控制指令,mcu根據(jù)這些指令又分別多整車控制器vcu、轉(zhuǎn)向控制器eps進(jìn)行控制。整車控制器vcu將采集的關(guān)于車輛的多種信息通過(guò)pcan收發(fā)器發(fā)送至mcu,轉(zhuǎn)向控制器eps將轉(zhuǎn)向結(jié)果通過(guò)pcan收發(fā)器發(fā)送至mcu,制動(dòng)控制器evb將制動(dòng)結(jié)果發(fā)送至mcu,速度采集模塊將車速信息發(fā)送至mcu,mcu又將這些信息發(fā)送至上位機(jī)系統(tǒng)。
在本發(fā)明提供的自動(dòng)駕駛汽車的控制系統(tǒng)的又一實(shí)施例中,如圖5所示,該系統(tǒng)包含有:左轉(zhuǎn)燈繼電器11、右轉(zhuǎn)燈繼電器12,通過(guò)控制這兩個(gè)繼電器來(lái)控制左轉(zhuǎn)燈及右轉(zhuǎn)燈是否開(kāi)啟。通過(guò)acc繼電器5、ig1繼電器6、ig2繼電器7、start繼電器8來(lái)控制車輛開(kāi)啟。通過(guò)i/o輸入接口4202接收i/o輸入信號(hào),通過(guò)i/o輸出接口4104將雙核微控制器1001輸出的控制輸出指令輸出至與i/o輸出接口4104通信連接的第二車輛控制器500。從附圖5中還可以看到,包括一個(gè)16m的晶振18、雷達(dá)時(shí)序控制繼電器10、rc無(wú)線轉(zhuǎn)can模塊14,晶振18為雙核微控制器1001提供時(shí)鐘信號(hào),雷達(dá)時(shí)序控制繼電器10用于控制雷達(dá)測(cè)序模塊開(kāi)始工作,rc無(wú)線轉(zhuǎn)can模塊14作為遙控裝置700發(fā)送遙控信號(hào)。
本發(fā)明還提供一種自動(dòng)駕駛汽車的控制方法,應(yīng)用于上述的自動(dòng)駕駛汽車的控制系統(tǒng)中,包括下述步驟:
第一can收發(fā)器210接收來(lái)自上位機(jī)系統(tǒng)600或遙控裝置700的can報(bào)文,并將can報(bào)文發(fā)送至微控制器100;
硬線信號(hào)輸入電路800將自動(dòng)駕駛汽車上的按鍵行為轉(zhuǎn)化為微控制器100可識(shí)別的硬線信號(hào),并將硬線信號(hào)作為i/o輸入信號(hào)通過(guò)i/o接口400輸入至微控制器100;
can控制器130接收第一can收發(fā)器210發(fā)送的can報(bào)文并將其轉(zhuǎn)發(fā)至協(xié)處理器120;
協(xié)處理器120中斷接收can控制器130轉(zhuǎn)發(fā)的can報(bào)文及來(lái)自i/o接口400的i/o輸入信號(hào),并解析can報(bào)文及i/o輸入信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的控制信息,且將控制信息輸送至主處理器110;
主處理器110將控制信息進(jìn)行處理得到對(duì)應(yīng)的控制輸出指令,并將控制輸出指令通過(guò)i/o接口400發(fā)送至用于控制自動(dòng)駕駛汽車的聲光、啟動(dòng)及電子駐車的第二車輛控制器500,或者將控制輸出指令通過(guò)can控制器130發(fā)送至用于控制自動(dòng)駕駛汽車行駛的第一車輛控制器300。
進(jìn)一步地,自動(dòng)駕駛汽車的控制方法還包括下述步驟:
can控制器130通過(guò)第二can收發(fā)器220接收第一車輛控制器300所采集的自動(dòng)駕駛汽車信息并轉(zhuǎn)發(fā)至協(xié)處理器120;
協(xié)處理器120中斷接收來(lái)自第二can收發(fā)器220的can報(bào)文并解析得到對(duì)應(yīng)的自動(dòng)駕駛汽車信息,且將該自動(dòng)駕駛汽車信息發(fā)送至主處理器110;
主處理器110在自主駕駛模式下,將該自動(dòng)駕駛汽車信息進(jìn)行分類打包后發(fā)送至can控制器130,can控制器130通過(guò)第一can收發(fā)器210將分類打包后的自動(dòng)駕駛汽車信息發(fā)送至上位機(jī)系統(tǒng)600。
進(jìn)一步地,自動(dòng)駕駛汽車的控制方法還包括下述步驟:
硬線信號(hào)輸入電路800中的泊車啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路850將自動(dòng)駕駛汽車上的泊車功能啟動(dòng)按鍵行為轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的泊車功能啟動(dòng)信號(hào)輸出至微控制器100;
協(xié)處理器120中斷接收泊車功能啟動(dòng)信號(hào)及自動(dòng)駕駛汽車與目標(biāo)物之間的距離信號(hào),解析泊車功能啟動(dòng)信號(hào)及距離信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的泊車功能啟動(dòng)控制信息及自動(dòng)駕駛汽車與目標(biāo)物之間的距離信息,且將泊車功能啟動(dòng)控制信息及距離信息輸出至主處理器110;
主處理器110在自主駕駛模式下,根據(jù)泊車功能啟動(dòng)控制信息,對(duì)距離信息進(jìn)行解析得到自動(dòng)駕駛汽車側(cè)面到目標(biāo)物的距離以及自動(dòng)駕駛汽車當(dāng)前位置及車位信息,并判斷該距離是否滿足車位長(zhǎng)度,若滿足,則根據(jù)自動(dòng)駕駛汽車當(dāng)前位置及車位信息計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的停車軌跡,且根據(jù)該停車軌跡生成對(duì)應(yīng)的停車控制指令并打包發(fā)送至can控制器130,can控制器130將打包后的停車控制指令通過(guò)第二can收發(fā)器220發(fā)送至第一車輛控制器300,以控制第一車輛控制器300根據(jù)該停車軌跡自動(dòng)泊車。
進(jìn)一步地,自動(dòng)駕駛汽車的控制方法還包括下述步驟:
硬線信號(hào)輸入電路800中的駕駛模式切換開(kāi)關(guān)電路840將自動(dòng)駕駛汽車上的駕駛模式切換按鍵行為轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的駕駛模式切換信號(hào),并將駕駛模式切換信號(hào)輸出至微控制器100;
協(xié)處理器120中斷接收駕駛模式切換信號(hào),并解析駕駛模式切換信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的駕駛模式切換控制信息,且將駕駛模式切換控制信息輸出至主處理器110;
主處理器110根據(jù)駕駛模式切換控制信息切換到對(duì)應(yīng)的駕駛模式,其中,駕駛模式包括有:自主駕駛模式、人工駕駛模式、遙控駕駛模式,當(dāng)處于自主駕駛模式時(shí),主處理器110按照預(yù)設(shè)的自主駕駛運(yùn)算邏輯對(duì)來(lái)自上位機(jī)系統(tǒng)600的控制信息進(jìn)行處理,當(dāng)處于人工駕駛模式時(shí),主處理器110按照預(yù)設(shè)的人工駕駛運(yùn)算邏輯對(duì)來(lái)自i/o接口400的控制信息進(jìn)行處理,當(dāng)處于遙控駕駛模式時(shí),主處理器110按照預(yù)設(shè)的遙控駕駛運(yùn)算邏輯對(duì)來(lái)自遙控裝置700的遙控信息進(jìn)行處理。
進(jìn)一步地,自動(dòng)駕駛汽車的控制方法還包括下述步驟:
主處理器110根據(jù)第一車輛控制器300回傳的自動(dòng)駕駛汽車信息判斷第一車輛控制器300是否有故障,若是,則發(fā)送停止泊車指令至can控制器130;can控制器130將停止泊車指令通過(guò)第二can收發(fā)器220發(fā)送至第一車輛控制器300,以控制第一車輛控制器300停止泊車。
進(jìn)一步地,自動(dòng)駕駛汽車的控制方法還包括下述步驟:
硬線信號(hào)輸入電路800中的急停開(kāi)關(guān)電路860將自動(dòng)駕駛汽車上的急停按鍵行為轉(zhuǎn)化為自動(dòng)模式急停信號(hào)輸出至微控制器100;協(xié)處理器120用于中斷接收自動(dòng)模式急停信號(hào),解析自動(dòng)模式急停信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的急??刂菩畔?,且將急??刂菩畔⑤敵鲋林魈幚砥?10;
主處理器110根據(jù)急??刂菩畔⑸蓪?duì)應(yīng)的急??刂浦噶畲虬l(fā)送至can控制器130,can控制器130通過(guò)第二can收發(fā)器220將打包后的急??刂浦噶畎l(fā)送至第一車輛控制器300中的整車控制器。
在本發(fā)明提供的自動(dòng)駕駛汽車的控制方法的另一實(shí)施例中,其方法流程如圖6所示,依次執(zhí)行:初始化硬件、初始化軟件、協(xié)處理器開(kāi)啟中斷接收模式,協(xié)處理器中斷接收i/o輸入信號(hào),以及中斷接收來(lái)自pcan收的can0報(bào)文,還中斷接收來(lái)自其他can收發(fā)器(連接有工控機(jī)及rc無(wú)線轉(zhuǎn)can模塊)的can4報(bào)文數(shù)據(jù),協(xié)處理器將解析后得到的狀態(tài)數(shù)據(jù)輸出至主處理器,主處理器進(jìn)行模式選擇,判斷當(dāng)前是處于手動(dòng)模式還是遙控模式,或者自主模式,然后再選擇對(duì)應(yīng)的控制邏輯進(jìn)行運(yùn)算,將結(jié)果通過(guò)i/o接口或者can總線輸出。
在本發(fā)明提供的自動(dòng)駕駛汽車的控制方法的另一實(shí)施例中,駕駛模式切換的邏輯如圖7所示,有手動(dòng)模式(對(duì)應(yīng)人工駕駛模式)、自主模式(對(duì)應(yīng)自主駕駛模式)、遙控模式(對(duì)應(yīng)遙控駕駛模式)三種。在手動(dòng)模式下,轉(zhuǎn)向控制器eps、駐車控制器epb、制動(dòng)控制器evb、車燈均有人來(lái)進(jìn)行控制,車輛的執(zhí)行檔位為機(jī)械檔位;在自主模式下,eps、epb、evb、車燈和車輛的檔位均為上位機(jī)系統(tǒng)決定;遙控模式下,eps、epb、evb、車燈和車輛的檔位均由遙控器(對(duì)應(yīng)遙控發(fā)射端)決定。
例如,當(dāng)自動(dòng)駕駛汽車處于自主模式時(shí),當(dāng)執(zhí)行下列操作之一時(shí),車輛切換至手動(dòng)模式:1、人工轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán);2、人工切換檔位至非空檔;3、按下手自動(dòng)按鈕。當(dāng)自動(dòng)駕駛汽車處于手動(dòng)模式,當(dāng)執(zhí)行下列操作時(shí),自動(dòng)駕駛汽車切換至自主模式:按下“手/自切換”按鈕,并且機(jī)械檔位為空檔。當(dāng)自動(dòng)駕駛汽車處于手動(dòng)模式時(shí),按下“緊急制動(dòng)”按鈕,且機(jī)械檔為空檔時(shí),手動(dòng)模式切換至遙控模式;當(dāng)自動(dòng)駕駛汽車處于遙控模式時(shí),按下“遙控退出”按鈕,且保存手自指示燈信號(hào)位于手動(dòng)狀態(tài),遙控模式切換至手動(dòng)模式。當(dāng)自動(dòng)駕駛汽車處于自主模式時(shí),按下“緊急制動(dòng)”,自主模式切換至遙控模式;當(dāng)處于遙控模式時(shí),按下“遙控退出”按鈕,且保存手自指示燈信號(hào)位于自主狀態(tài),遙控模式切換至自主模式。三種模式之間的切換邏輯,具體地可以參見(jiàn)附圖7。
綜上所述,本發(fā)明的自動(dòng)駕駛汽車的控制系統(tǒng)、方法及微控制器,通過(guò)協(xié)處理器120中斷接收來(lái)自第一can收發(fā)器210的can報(bào)文進(jìn)行解析,以及中斷接收來(lái)自i/o接口400的i/o輸入信息進(jìn)行解析,將解析后得到的控制信息發(fā)送至主處理器110,主處理器110根據(jù)預(yù)設(shè)的運(yùn)算邏輯對(duì)該控制信息進(jìn)行處理,得到對(duì)應(yīng)的控制輸出指令,將該控制輸出指令發(fā)送至can控制器130,can控制器130通過(guò)第二can收發(fā)器220將控制輸出指令發(fā)送至接入與第二can收發(fā)器220通信連接的控制器,對(duì)與第二can收發(fā)器220通信連接的控制器進(jìn)行控制,或者主處理器110直接通過(guò)i/o接口400將控制輸出指令輸出至與i/o接口400連接的控制器,對(duì)與i/o接口400連接的控制器進(jìn)行控制。
本發(fā)明中將不屬于控制車輛行駛的控制指令(例如按鍵的操作)通過(guò)硬線信號(hào)輸入電路800生成對(duì)應(yīng)的i/o輸入信號(hào)輸入至微控制器100,例如駐車組合控制信息、左轉(zhuǎn)燈信號(hào)、右轉(zhuǎn)燈信號(hào)、啟動(dòng)鑰匙信號(hào)、泊車功能啟動(dòng)信號(hào)、自動(dòng)模式急停信號(hào)等,避免了無(wú)人駕駛汽車行駛時(shí),所有的控制信息都來(lái)自上位機(jī)系統(tǒng)600,而造成控制周期長(zhǎng)、控制實(shí)時(shí)性不高的問(wèn)題;并且微控制器100生成對(duì)應(yīng)的控制輸出指令后,通過(guò)i/o接口400和第二can收發(fā)器220分別將對(duì)應(yīng)的控制輸出指令輸出至對(duì)應(yīng)的車輛控制器,避免了所有的控制輸出指令都通過(guò)can總線發(fā)送至對(duì)應(yīng)的車輛控制器,因此本發(fā)明降低了上位機(jī)系統(tǒng)600與微控制器100之間的通訊負(fù)荷,也降低了上位機(jī)系統(tǒng)600與連接到can總線的各設(shè)備之間的通訊負(fù)荷,提高了上位機(jī)系統(tǒng)600與微控制器100及車輛內(nèi)連接到can總線的各設(shè)備之間的通訊效率,進(jìn)而上位機(jī)系統(tǒng)600獲取車輛信息的時(shí)間減少,對(duì)汽車的控制周期也變短了,上位機(jī)系統(tǒng)600對(duì)汽車控制的實(shí)時(shí)性和可靠性得到提高。
進(jìn)一步地,本發(fā)明除了上位機(jī)系統(tǒng)600和自動(dòng)駕駛汽車上的按鍵,還可以通過(guò)遙控發(fā)射端710對(duì)車輛上的控制器進(jìn)行控制,使用戶可以選擇對(duì)應(yīng)的自主駕駛模式、人工駕駛模式,還可以選擇遙控駕駛模式,并且主處理器110還可以根據(jù)來(lái)自i/o接口400的駕駛模式切換信息進(jìn)行不同駕駛模式的切換,當(dāng)其中一種駕駛模式出現(xiàn)故障,還可以立即切換至其他的駕駛模式,可有效保護(hù)乘員及車輛的安全,也有利于無(wú)人駕駛汽車進(jìn)行實(shí)車測(cè)試實(shí)驗(yàn)。
進(jìn)一步地,本發(fā)明的微控制器100在自主駕駛模式下,還可以通過(guò)i/o接口400接收來(lái)雷達(dá)測(cè)距信號(hào),進(jìn)行自動(dòng)泊車,不需要上位機(jī)系統(tǒng)600的干預(yù),具有高度的智能,也豐富了駕駛汽車的功能,并且該自動(dòng)泊車功能不需要上位機(jī)系統(tǒng)600干預(yù),符合功能模塊化的設(shè)計(jì)理念,便于后期的開(kāi)發(fā)與維護(hù)。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換,都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。