自动驾驶车辆的控制系统与自动驾驶车辆的制作方法

[0001]
本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种自动驾驶车辆的控制系统、一种自动驾驶车辆。


背景技术：

[0002]
目前，自动驾驶车辆，特别是低级别的自动驾驶车辆，其自动驾驶功能有限，对于复杂、易失控的工况仍需要人工驾驶，故自动驾驶车辆存在人工驾驶模式和自动驾驶模式。然而，除了上述的复杂、易失控工况之外，还有些较简单的控制如档位切换和手刹控制，只能在人工驾驶模式下实现，由此使得乘客的自动驾驶体验不高。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004]
为此，本实用新型的一个目的在于提出一种自动驾驶车辆的控制系统，以丰富车辆在自动驾驶模式下的功能，提高车辆自动驾驶的安全性，同时提高驾驶员的自动驾驶体验。
[0005]
本实用新型的第二个目的在于提出一种自动驾驶车辆。
[0006]
为达上述目的，本实用新型第一方面实施例提出了一种自动驾驶车辆的控制系统，其特征在于，包括：电子控制单元ecu、档位控制单元scu、电子驻车单元epb、车身电子稳定单元esp、档位执行机构、电子手刹执行机构，其中，所述档位控制单元scu与所述档位执行机构连接；所述电子驻车单元epb与所述电子手刹执行机构连接；所述电子控制单元ecu分别与所述档位控制单元scu、所述电子驻车单元epb和所述车身电子稳定单元esp连接，所述电子控制单元ecu上设置有起步接口和/或停车接口，所述电子控制单元ecu用以：在所述自动驾驶车辆工作在自动驾驶模式，且所述起步接口接收到起步指令时，根据所述起步指令，通过所述档位控制单元scu控制所述档位执行机构动作，并通过所述电子驻车单元epb控制所述电子手刹执行机构动作，以及对所述车身电子稳定单元esp进行控制；或者，在所述自动驾驶车辆工作在自动驾驶模式，且所述停车接口接收到停车指令时，根据所述停车指令，通过所述档位控制单元scu控制所述档位执行机构动作，并通过所述电子驻车单元epb控制所述电子手刹执行机构动作。
[0007]
根据本实用新型的自动驾驶车辆的控制系统，通过设置电子控制单元ecu分别与电子驻车单元epb和档位控制单元scu连接，在车辆处于自动驾驶模式下，电子控制单元ecu可以通过电子驻车单元epb控制了电子手刹执行机构动作进行驻车或启动操作，还可以通过档位控制单元scu控制档位执行机构动作进行换挡操作，从而丰富了车辆在自动驾驶模式下的功能，提高车辆自动驾驶的安全性，同时提高驾驶员的自动驾驶体验。
[0008]
另外，本实用新型的自动驾驶车辆的控制系统还可以具有如下附加技术特征：
[0009]
在一些示例中，所述电子控制单元ecu上还设置有外部控制接口，所述电子控制单元ecu用以在所述自动驾驶车辆工作在自动驾驶模式，且所述外部控制接口接收到外部控
制信号时，根据所述外部控制信号，通过所述档位控制单元scu控制所述档位执行机构动作，并通过所述电子驻车单元epb控制所述电子手刹执行机构动作。
[0010]
在一些示例中，所述起步接口和所述停车接口共用一个接口。
[0011]
在一些示例中，所述控制系统还包括电子助力转向单元eps、自适应照明单元mfs和电机控制单元v2g，其中，所述电子助力转向单元eps、所述自适应照明单元mfs和所述电机控制单元v2g均与所述电子控制单元ecu连接。
[0012]
在一些示例中，所述档位执行机构的档位包括运动档和停车档，所述电子手刹执行机构的状态包括释放状态和拉起状态。
[0013]
在一些示例中，所述外部控制信号包括所述自动驾驶车辆的自动泊车系统发送的档位控制信息和手刹控制信息。
[0014]
在一些示例中，所述电子控制单元ecu通过can总线分别与所述档位控制单元scu、所述电子驻车单元epb和所述车身电子稳定单元esp连接。
[0015]
在一些示例中，所述电子控制单元ecu通过can总线分别与所述电子助力转向单元eps、所述自适应照明单元mfs和所述电机控制单元v2g连接。
[0016]
为达上述目的，本实用新型的第二个目的在于提出一种自动驾驶车辆，包括如上述示例中自动驾驶车辆的控制系统。
[0017]
根据本实用新型的自动驾驶车辆，通过上述示例中的自动驾驶车辆的控制系统，能够丰富车辆在自动驾驶模式下的功能，提高车辆自动驾驶的安全性，同时提高驾驶员的自动驾驶体验。
[0018]
本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
[0019]
图1是本实用新型一个实施例的自动驾驶车辆的控制系统的结构框图；
[0020]
图2是本实用新型另一个实施例的自动驾驶车辆的控制系统的结构框图；
[0021]
图3是本实用新型实施例的自动驾驶车辆的结构框图。
具体实施方式
[0022]
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0023]
下面参考附图描述本实用新型实施例的自动驾驶车辆的控制系统与自动驾驶车辆。
[0024]
首先，说明书中出现的缩写字母的具体意思为：
[0025]
can：control area network，控制局域网络；esp：electronic stability program，车身电子稳定程序；scu：shift control unit，档位控制器；epb：electric park brake，电子驻车系统；ecu：electric control unit，电子控制单元；eps：electric power steering，电子助力转向；mfs：multi front-lighting system，自适应照明系统；v2g：
electric machine controller，电机控制器。
[0026]
其中，需要说明的是，上述部分缩写字母的英文翻译与本实用新型所定义的设备的名称具有一定区别，其具体功能以本申请公开的为准。
[0027]
图1是本实用新型一个实施例的自动驾驶车辆的控制系统的结构框图。
[0028]
如图1所示，该自动驾驶车辆的控制系统100包括：电子控制单元ecu110、档位控制单元scu120、电子驻车单元epb130、车身电子稳定单元esp140、档位执行机构150和电子手刹执行机构160。
[0029]
其中，档位控制单元scu120与档位执行机构150连接；电子驻车单元epb130与电子手刹执行机构160连接；电子控制单元ecu110分别与档位控制单元scu120、电子驻车单元epb130和车身电子稳定单元esp140连接，电子控制单元ecu110上设置有起步接口和/或停车接口。可选地，电子控制单元ecu110通过can总线分别与档位控制单元scu120、电子驻车单元epb130和车身电子稳定单元esp140连接。
[0030]
电子控制单元ecu110用以：在自动驾驶车辆工作在自动驾驶模式，且起步接口接收到起步指令时，根据起步指令，通过档位控制单元scu120控制档位执行机构动作，并通过电子驻车单元epb130控制电子手刹执行机构160动作，以及对车身电子稳定单元esp140进行控制；或者，在自动驾驶车辆工作在自动驾驶模式，且停车接口接收到停车指令时，根据停车指令，通过档位控制单元scu120控制档位执行机构动作，并通过电子驻车单元epb130控制电子手刹执行机构160动作。
[0031]
具体地，自动驾驶车辆具有自动驾驶模式和非自动驾驶模式，驾驶员可以根据路段的复杂程度或者自身的驾驶状态等因素选择自动驾驶车辆的驾驶模式。当驾驶员选择自动驾驶模式时，参见图1，电子控制单元ecu110会向档位控制单元scu120、电子驻车单元epb130发出自动驾驶请求，进而档位控制单元scu120、电子驻车单元epb130根据自动驾驶请求，向电子控制单元ecu110发送反馈信号。电子控制单元ecu110在接收到档位控制单元scu120、电子驻车单元epb130发送的反馈信号后，根据反馈信号判断档位控制单元scu120、电子驻车单元epb130是否均已准备好进入自动驾驶模式。若准备好，则电子控制单元ecu110向各车载控制器发送指令使各车载控制器进入自动驾驶模式，从而使得电子控制单元ecu110可在自动驾驶模式下控制档位和手刹的状态。
[0032]
在该示例中，可以通过在电子控制单元ecu110上设置不同的接口来接收不同的指令。如图1所示，起步接口用于接收起步指令(可包括前进和后退)，停车接口用于接收停车指令。可选地，在一些示例中，还可以将两个接口整合为一个，如起步接口和停车接口共用一个接口，再通过设置协议或者其他方式分别区分起步指令和停车指令，使得接口能够正常接收不同的指令，并节省设置空间。
[0033]
在自动驾驶车辆处于自动驾驶模式下，并且起步接口接收到起步指令时，则说明车辆需要在自动驾驶模式下起步行驶，电子控制单元ecu110根据起步指令对档位指令机构150和电子手刹执行机构160进行控制。具体方式为：电子控制单元ecu110判断发送至电子稳定单元esp140的目标加速度是否大于0，如果该目标加速度大于0，则通过档位控制单元scu120控制档位指令机构150动作，同时通过电子驻车单元epb130控制电子手刹执行机构160处于释放状态。其中，该档位指令机构的动作包括控制档位处于运动档，运动档包括前进挡和后退档，档位的选择可以根据车辆当前的具体位置进行选择，防止车辆发生碰撞或
刮擦。可选地，可以在车身安装传感器用于确定档位的选择。如果电子稳定单元esp140的目标加速度等于0，则通过档位控制单元scu120控制档位指令机构150动作，同时通过电子驻车单元epb130控制电子手刹执行机构160处于拉起状态，直至目标加速度不为零的时候再松开手刹，有效防止溜车问题的发生。
[0034]
在自动驾驶车辆处于自动驾驶模式下，并且停车接口接收到停车指令时，则说明车辆需要在自动驾驶模式下完成停车，电子控制单元ecu110根据停车指令对档位执行机构150和电子手刹执行机构160进行控制。具体方式为：电子控制单元ecu110通过档位控制单元scu120控制档位执行机构150动作，使得车辆的档位处于停车档，同时通过电子驻车单元epb130控制电子手刹执行机构160处于拉起状态。
[0035]
需要说明的是，当车辆进入自动驾驶模式失败时，则电子控制单元ecu110分别通过档位控制单元scu120和电子驻车单元epb130分别对档位执行机构150和电子手刹执行机构160进行控制，使得车辆的档位处于上一时刻的档位，车辆的手刹状态处于上一时刻的手刹状态。
[0036]
在本实用新型的一个示例中，如图1所示，电子控制单元ecu110上还设置有外部控制接口，电子控制单元ecu110用以在自动驾驶车辆工作在自动驾驶模式，且外部控制接口接收到外部控制信号时，根据外部控制信号，通过档位控制单元scu120控制档位执行机构150动作，并通过电子驻车单元epb130控制电子手刹执行机构160动作。
[0037]
具体地，外部控制信号包括自动驾驶车辆的自动泊车系统发送的档位控制信息和手刹控制信息。在自动驾驶车辆处于自动驾驶模式下，当电子控制单元ecu110通过外部控制接口接收到外部控制信号时，可以根据外部信号对车辆的档位和手刹进行控制。举例而言，当外部控制信息为档位控制信息，电子控制单元ecu110则通过档位控制单元scu120控制档位执行机构150动作，如，可以控制车辆处于前进挡d、后退档r或停车挡p等；当外部控制信息为手刹控制信息，电子控制单元ecu110则通过电子驻车单元epb130控制电子手刹执行机构160动作，如，可以控制车辆的手刹处于释放状态或拉起状态。
[0038]
需要说明的是，车辆的运动档(即前进挡d或后退档r)对应手刹释放状态，车辆的停车挡p对应手刹拉起状态。
[0039]
在本实用新型的一个示例中，如图2所示，控制系统100还可包括电子助力转向单元eps、自适应照明单元mfs和电机控制单元v2g，其中，电子助力转向单元eps、自适应照明单元mfs和电机控制单元v2g均与电子控制单元ecu连接。其中，电子控制单元ecu通过can总线分别与电子助力转向单元eps、自适应照明单元mfs和电机控制单元v2g连接，从而可以在自动驾驶模式下完成对车辆的照明、电机等设备的控制。
[0040]
综上，本实用新型的自动驾驶车辆的控制系统，能够丰富车辆在自动驾驶模式下的功能，提高车辆自动驾驶的安全性，同时提高驾驶员的自动驾驶体验。
[0041]
图3是本实用新型实施例的自动驾驶车辆的结构框图。
[0042]
进一步地，本实用新型提出一种车辆1000，该车辆包括自动驾驶车辆的控制系统100。
[0043]
根据本实用新型的车辆，通过上述实施例中的自动驾驶车辆的控制系统，能够丰富车辆在自动驾驶模式下的功能，提高车辆自动驾驶的安全性，同时提高驾驶员的自动驾驶体验。
[0044]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0045]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0046]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0047]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0048]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0049]
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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