[發明專利]一種無人駕駛汽車的控制系統及方法

有效

• 申請號: 202011225436.2
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112298210B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 胡杰;張笑欽;吳益劍;陳舒
• 申請（專利權）人: 溫州大學大數據與信息技術研究院
• 主分類號: B60W60/00
• 分類號: B60W60/00;B60W30/08
• 代理公司: 北京陽光天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11671
• 代理人: 黃亞男

本發明提供了一種無人駕駛汽車的控制系統，包括：交通環境監測單元、行駛行為預測單元、異常智能報警單元和行駛行為控制單元；所述環境參數處理模塊用于對獲取的汽車周圍道路及障礙物標志圖像數據、障礙物距離和車輛行駛的軌跡數據進行預處理；所述行駛行為預測單元用于根據汽車剩余動力源數據判斷汽車運行在低電量模式或標準模式，并根據車輛檢測數據和運行模式進行行駛路徑預測并給出最優路徑規劃；所述異常智能報警單元用于進行異常狀態報警提醒；所述行駛行為控制單元用于對車輛力矩、行駛速度和泊車位置進行實際控制，相應地，還提出一種無人駕駛汽車的控制方法，本發明對車輛實時控制效率更高、且分析準確，路徑規劃合理，魯棒性較好。

技術領域

本發明涉及無人駕駛技術領域，尤其涉及到一種無人駕駛汽車的控制系統及方法。

背景技術

無人駕駛汽車是一種智能汽車，也可以稱之為輪式移動機器人，主要依靠車內的以計算機系統為主的智能駕駛儀來實現無人駕駛。隨著現代科學技術的發展，作為未來汽車產業的發展方向，它能大幅度提高交通系統的安全性。且可規劃自己的行車路線，感知周圍環境，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、高效。然而目前的無人駕駛規劃系統，由于環境干擾、算法復雜或誤差率高以及能源計算誤差等原因，導致規劃效率低下，影響行駛安全。

綜上所述，提供一種對車輛實時控制效率更高、且分析準確，路徑規劃合理，魯棒性較好的無人駕駛汽車的控制系統及方法，是本領域技術人員急需解決的問題。

發明內容

本方案針對上文提到的問題和需求，提出一種無人駕駛汽車的控制系統及方法，其由于采取了如下技術方案而能夠解決上述技術問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種無人駕駛汽車的控制系統，包括：交通環境監測單元、行駛行為預測單元、異常智能報警單元、行駛行為控制單元；

所述交通環境監測單元包括環境參數處理模塊和汽車動力監測模塊，所述環境參數處理模塊用于對獲取的汽車周圍道路及障礙物標志圖像數據、障礙物距離和車輛行駛的軌跡數據進行處理并發送至所述行駛行為預測單元，所述汽車動力監測模塊用于監測計算汽車的動力源可供行駛的速度及距離；

所述行駛行為預測單元包括行駛模式判斷模塊和行駛路徑預測模塊，所述行駛模式判斷模塊用于根據汽車剩余動力源數據判斷汽車運行在低電量模式或標準模式，所述行駛路徑預測模塊用于根據所述環境參數處理模塊發送的檢測數據和所述行駛模式判斷模塊的判斷結果進行行駛路徑預測并給出最優路徑規劃，所述行駛路徑預測模塊包括數據接收模塊、路徑規劃模塊、圖像識別模塊和模糊神經控制模塊，所述數據接收模塊用于緩存預處理數據、接收目的地位置信息和存儲電子地圖，所述路徑規劃模塊與所述數據接收模塊相連接；

所述異常智能報警單元用于在車輛距離周圍障礙物的距離小于安全預設距離時、車輛發生故障及電量不足和泊車時進行遠程和本地雙模式報警提醒，所述異常智能報警單元與所述交通環境監測單元和所述行駛行為預測單元相連接；

所述行駛行為控制單元用于對汽車行駛過程中的車輛驅動制動力矩、行駛速度和泊車位置進行實際控制，所述行駛行為控制單元包括上行控制指令接收模塊和底盤控制模塊，所述上行控制指令接收模塊用于接收所述行駛行為預測單元輸出的指令參數并反饋控制結果，所述底盤控制模塊用于控制汽車的實際制動驅動和轉向動作。

進一步地，所述交通環境監測單元還包括數據加密模塊和數據存儲模塊，所述數據存儲模塊用于對汽車駕駛的軌跡和運行數據進行云存儲，所述數據加密模塊用于在進行數據傳輸及存儲過程進行加密處理，所述數據加密模塊采用基于對稱和不對稱加密算法的方法進行數據加解密。

更進一步地，所述環境參數處理模塊對獲取的圖像數據和多個傳感節點采集的障礙物距離和車輛行駛的軌跡數據進行預處理得到可進行計算的統一數據格式，所述預處理包括對圖像數據進行畸變及增強處理和對冗余傳感數據進行篩選和格式統一處理。