多感知融合多接口兼容的汽车智能巡航控制系统及方法与流程

本发明涉及汽车电子技术领域，尤其涉及汽车驾驶辅助系统中的智能巡航控制系统及方法。

背景技术：

汽车智能巡航技术应用越来越广泛，是汽车产业未来发展的战略制高点之一。现有巡航技术常采用单一感知模块及单一数据接口，已经不能满足精准性、安全性能及兼容性能的要求，所以开发多感知融合多接口兼容的汽车智能巡航控制系统，以大大提高巡航系统的精准性、安全性、兼容性及前瞻性。

技术实现要素：

鉴于目前现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种精确性、安全性较高的多感知融合多接口兼容的汽车智能巡航控制系统及方法。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种多感知融合多接口兼容的汽车智能巡航控制系统，所述控制系统包括相连的控制器和感知接口，所述感知接口包括can-fd、lin、多媒体串行链路、flexray以及车载以太网其中至少二种且数量至少为一，所述感知接口与感知设备相连，所述感知设备包括摄像头、雷达、车载域控制器其中至少二种且数量至少为一。

进一步，所述感知接口包括二个can-fd、一个lin、一个多媒体串行链路、一个flexray以及三个车载以太网；所述感知设备包括二个摄像头、三个雷达和三个车载域控制器。

进一步，所述第一can-fd与第一雷达相连，第二can-fd与第二雷达相连，lin与第一车载域控制器相连，多媒体串行链路与第一摄像头相连，flexray与第二车载域控制器相连，第一车载以太网与第三雷达相连，第二车载以太网与第三车载域控制器相连，第三车载以太网与第二摄像头相连。

进一步，所述控制器包括决策算法微控制器和视觉处理微控制器，所述决策算法微控制器与lin、flexray、第一can-fd、第二can-fd、第一车载以太网以及第二车载以太网直接相连，所述决策算法微控制器与第三车载以太网以及多媒体串行链路通过所述视觉处理微控制器相连。

进一步，所述控制系统还包括汽车接插件，所述感知接口通过所述汽车接插件与所述感知设备相连。

进一步，所述控制系统还包括巡航开关和巡航开关信号处理电路，所述巡航开关信号处理电路连接于所述决策算法微控制器与所述汽车接插件之间，所述巡航开关与所述汽车接插件相连，用于将巡航开关信号通过所述汽车接插件传送给所述巡航开关信号处理电路进行转换处理然后传送给所述决策算法微控制器，也从所述决策算法微控制器接收显示信号进行转换处理后通过所述汽车接插件传送给所述巡航开关进行显示。

进一步，所述控制器还包括系统安全保护电路与所述决策算法微控制器相连。

进一步，所述控制系统还包括电源反接保护电路连接于所述系统安全保护电路与所述汽车接插件之间，用于从所述汽车接插件接收车辆电源进行转换处理后，传送给所述系统安全保护电路，进而给所述决策算法微控制器以及视觉处理微控制器供电，同时还给所述can-fd、lin、多媒体串行链路、flexray以及车载以太网供电。

一种多感知融合多接口兼容的汽车智能巡航控制方法，利用如上所述的控制系统，所述控制方法包括：

通过摄像头识别车道线、行人、车辆以及交通标识信息，通过多媒体串行链路或车载以太网传输给决策算法微控制器；通过雷达精准测距、测速，通过can-fd、flexray或车载以太网传输给决策算法微控制器；通过车载域控制器获取方向盘转角、力矩、油门、刹车、转向灯车辆状态信息，通过can-fd、flexray或车载以太网传输给决策算法微控制器；决策算法微控制器利用前述信息，采用无损卡尔曼滤波算法进行融合计算，输出控制指令。

本发明所述多感知融合多接口兼容的汽车智能巡航控制系统，包括相连的控制器和感知接口，所述感知接口包括can-fd、lin、多媒体串行链路、flexray以及车载以太网其中至少二种且数量至少为一，所述感知接口与感知设备相连，所述感知设备包括摄像头、雷达、车载域控制器其中至少二种且数量至少为一。摄像头对用于识别车道线、行人、车辆以及交通标识，雷达用于精准测距测速，控制器利用前述感知信息，同时结合车载域控制器输入的方向盘转角、力矩、油门、刹车、转向灯车辆状态信息等，采用无损卡尔曼滤波算法进行融合。本发明提出一种多感知融合多接口兼容的汽车智能巡航控制系统及方法，以替代现有单一感知单一数据接口方案。多感知模块融合方案满足冗余设计，同时提高系统识别精度和识别率，保证汽车在智能巡航时的精准性及安全性；多数据接口方案可以兼容不同通讯要求的感知模块及车辆状态信息模块，保证系统的灵活性和可移植性。

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为本发明一实施方式一种多感知融合多接口兼容的汽车智能巡航控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1所示，为本发明一实施方式一种多感知融合多接口兼容的汽车智能巡航控制系统的结构示意图。所述控制系统包括相连的控制器和感知接口，所述感知接口包括can-fd、lin、多媒体串行链路（lvds）、flexray以及车载以太网（ethernet）其中至少二种且数量至少为一，所述感知接口与感知设备相连，所述感知设备包括摄像头、雷达、车载域控制器其中至少二种且数量至少为一。即，所述感知接口可以是一个can-fd与一个lin和/或一个多媒体串行链路和/或一个flexray和/或一个车载以太网的组合，也可以是一个lin与一个can-fd和/或一个多媒体串行链路和/或一个flexray和/或一个车载以太网的组合，也可以是一个多媒体串行链路与一个lin和/或一个can-fd和/或一个flexray和/或一个车载以太网的组合，以此类推；还可以是多个can-fd与一个或多个lin和/或一个或多个多媒体串行链路和/或一个或多个flexray和/或一个或多个车载以太网的组合，还可以是多个lin与一个或多个can-fd和/或一个或多个多媒体串行链路和/或一个或多个flexray和/或一个或多个车载以太网的组合，还可以是多个多媒体串行链路与一个或多个lin和/或一个或多个can-fd和/或一个或多个flexray和/或一个或多个车载以太网的组合，以此类推。所述感知设备可以是一个摄像头与一个雷达和/或一个车载域控制器的组合，也可以是一个雷达与一个摄像头和/或一个车载域控制器的组合，可以是一个车载域控制器与一个雷达和/或一个摄像头的组合；还可以是多个摄像头与一个或多个雷达和/或一个或多个车载域控制器的组合，也可以是多个雷达与一个或多个摄像头和/或一个或多个车载域控制器的组合，可以是多个车载域控制器与一个或多个雷达和/或一个或多个摄像头的组合。所述感知接口和感知设备的种类和数量，可根据实际情况和需要进行设置。

在一具体实施例中，所述感知接口包括二个can-fd、一个lin、一个多媒体串行链路、一个flexray以及三个车载以太网；所述感知设备包括二个摄像头、三个雷达和三个车载域控制器。

具体的，所述第一can-fd与第一雷达相连，第二can-fd与第二雷达相连，lin与第一车载域控制器相连，多媒体串行链路与第一摄像头相连，flexray与第二车载域控制器相连，第一车载以太网与第三雷达相连，第二车载以太网与第三车载域控制器相连，第三车载以太网与第二摄像头相连。其中，所述第二车载域控制器也可以替换为第四雷达，即flexray与第四雷达相连。

所述控制器包括决策算法微控制器和视觉处理微控制器，所述决策算法微控制器与lin、flexray、第一can-fd、第二can-fd、第一车载以太网以及第二车载以太网直接相连，所述决策算法微控制器与第三车载以太网以及多媒体串行链路通过所述视觉处理微控制器相连。具体的，所述决策算法微控制器与所述视觉处理微控制器之间通过qspi协议进行通信。

所述控制系统还包括汽车接插件，所述感知接口通过所述汽车接插件与所述感知设备相连。所述控制系统还包括巡航开关和巡航开关信号处理电路，所述巡航开关信号处理电路连接于所述决策算法微控制器与所述汽车接插件之间，所述巡航开关与所述汽车接插件相连，用于将巡航开关信号通过所述汽车接插件传送给所述巡航开关信号处理电路进行转换处理然后传送给所述决策算法微控制器，也从所述决策算法微控制器接收显示信号进行转换处理后通过所述汽车接插件传送给所述巡航开关进行显示。

所述控制器还包括系统安全保护电路与所述决策算法微控制器相连。系统安全保护电路可实现稳定电源输入、电源管理、故障诊断、休眠唤醒、降低功耗等功能，可有效避免因电源或负载造成的过压、过流、短路、震荡等对板内芯片造成损坏。所述安全保护电路与所述决策算法微控制器之间通过spi协议进行通信。

另外，所述控制系统还包括电源反接保护电路连接于所述系统安全保护电路与所述汽车接插件之间，用于从所述汽车接插件接收车辆电源进行转换处理后，传送给所述系统安全保护电路，进而给所述决策算法微控制器以及视觉处理微控制器供电，同时还给所述can-fd、lin、多媒体串行链路、flexray以及车载以太网供电。其中，所述电源反接保护电路中还包含有滤波电路。图中无箭头的连线是为电源线，有箭头的连线是为信号线。

使用时，从汽车接插件处接入车辆电源输入，通过电源反接保护电路送入系统安全保护电路；从汽车接插件处接入巡航开关，通过巡航开关输入状态将开启或关闭巡航功能的指令传送给决策算法微控制器。巡航开关为开启状态时，决策算法微控制器控制系统安全保护模块进入工作状态，输出电源给决策算法微控制器、视觉处理微控制器及各感知接口供电；巡航开关为关闭状态时，决策算法微控制器控制系统安全保护电路进入休眠状态，不输出电源。

本发明多感知融合多接口兼容的汽车智能巡航控制系统智能巡航控制系统连接车辆电源供给，初始化成功后，系统进入工作状态。各感知设备接入相应感知接口，把感知到的周围环境信息输入给决策算法微控制器，决策算法微控制器对感知信息进行处理，经决策规划后，对车辆的横纵向执行器进行控制。系统保持车辆在当前车道行驶的同时按照驾驶员设定的车速前行，如果前方出现低速车辆，系统自动降速，与前车保持安全距离跟车行驶，系统为驾驶员提供了多档可调的跟车时距。其中，摄像头对道路环境参数识别精准、目标检测率高，用来识别车道线、行人、车辆以及交通标识，雷达不受光照、天气影响，可以精准测距测速。决策算法微控制器利用以上感知信息，同时结合车载域控制器输入的车辆状态信息，方向盘转角、力矩、油门、刹车、转向灯等。在不同工况下，互为主辅，提取障碍物目标数据，采用无损卡尔曼滤波算法进行融合，满足冗余设计的同时，提高识别精度和识别率。

具体的，通过多媒体串行链路或车载以太网接入摄像头，获取车道线、行人、车辆以及交通标识等目标障碍物状态，经由视觉处理微控制器转换成数字信号传输给决策算法微控制器；雷达通过can-fd、flexray或车载以太网接入，将精准测距测速信息传输给决策算法微控制器；同时系统通过can-fd、flexray或车载以太网接入车载域控制器，获取车辆状态信息，方向盘转角、力矩、油门、刹车、转向灯等。决策算法微控制器根据以上感知信息，判断当前工况，基于无损卡尔曼滤波算法采取相应融合方案，跟踪目标障碍物的轨迹，对周围环境中目标（自车前方及相邻车道车辆的加减速、变道等意图，道路的曲率变化等）进行预测，提前规避风险，增加安全性和舒适性。同时，通过驾驶员操控车辆的表现（方向盘转角、力矩、油门、刹车、转向灯等）预测驾驶员的驾驶意图，当驾驶员在不打开转向灯时控制车辆偏离车道中心意图变道时，系统顺从性降低辅助力，避免和和驾驶员抢方向盘，增强操控的舒适性。当驾驶员紧急避障或者处理其他紧急情况时，系统不干预驾驶员的操作，保证安全性。

本发明还提供一种多感知融合多接口兼容的汽车智能巡航控制系统智能巡航控制方法，利用如上所述的控制系统，所述控制方法包括：

通过摄像头识别车道线、行人、车辆以及交通标识信息，通过多媒体串行链路或车载以太网传输给决策算法微控制器；通过雷达精准测距、测速，通过can-fd、flexray或车载以太网传输给决策算法微控制器；通过车载域控制器获取方向盘转角、力矩、油门、刹车、转向灯车辆状态信息，通过can-fd、flexray或车载以太网传输给决策算法微控制器；决策算法微控制器利用前述信息，采用无损卡尔曼滤波算法进行融合计算，输出控制指令。

而且，本发明采用高功能安全芯片，微处理器的两核分别独立运行程序，通过锁步核监控来实现安全等级，采用硬件备份的方式实现冗余功能。

本发明所述多感知融合多接口兼容的汽车智能巡航控制系统，包括相连的控制器和感知接口，所述感知接口包括can-fd、lin、多媒体串行链路、flexray以及车载以太网其中至少二种且数量至少为一，所述感知接口与感知设备相连，所述感知设备包括摄像头、雷达、车载域控制器其中至少二种且数量至少为一。摄像头对用于识别车道线、行人、车辆以及交通标识，雷达用于精准测距测速，控制器利用前述感知信息，同时结合车载域控制器输入的方向盘转角、力矩、油门、刹车、转向灯车辆状态信息等，采用无损卡尔曼滤波算法进行融合。本发明提出一种多感知融合多接口兼容的汽车智能巡航控制系统及方法，以替代现有单一感知单一数据接口方案。多感知模块融合方案满足冗余设计，同时提高系统识别精度和识别率，保证汽车在智能巡航时的精准性及安全性；多数据接口方案可以兼容不同通讯要求的感知模块及车辆状态信息模块，保证系统的灵活性和可移植性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除