车辆控制装置、方法、系统及处理器与流程

本发明涉及汽车控制技术领域，尤其是涉及一种车辆控制装置、方法、系统及处理器。

背景技术：

在现有的汽车驾驶中，都是依靠驾驶员驾驶车辆，驾驶员会根据观察到的路况信息以及车辆提供的中控导航信息去操控汽车行进。由于现有的汽车驾驶方式主要依赖于人工，但是驾驶员容易在驾驶过程中因自身原因(如路况判断错误、驾驶疲劳、操作失误等)而导致车辆驾驶的安全可靠性较差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供车辆控制装置、方法及系统，可以有效提高车辆驾驶的安全可靠性。

第一方面，本发明提供了一种车辆控制装置，其中，包括处理器以及与所述处理器相连的定位器；所述处理器上还设置有信息采集接口和通信接口；其中，所述定位器用于采集车辆位置坐标，并将采集到的所述车辆位置坐标传递给所述处理器；

所述处理器用于将所述车辆位置坐标通过所述通信接口传送给地图引擎服务器，并接收所述地图引擎服务器针对所述车辆位置坐标返回的地图信息；

所述处理器用于通过所述信息采集接口与外部设备相接，并接收所述外部设备采集的路况信息；

所述处理器还用于根据所述地图信息和所述路况信息控制车辆运行。

第二方面，本发明提供了一种车辆控制方法，其中，所述方法应用于第一方面所述的车辆控制装置，所述方法由所述车辆控制装置中的处理器执行，包括：

接收定位器采集的车辆位置坐标；

将所述车辆位置坐标通过通信接口传送给地图引擎服务器，并接收所述地图引擎服务器针对所述车辆位置坐标返回的地图信息；

通过信息采集接口接收外部设备采集的路况信息；

根据所述地图信息和所述路况信息控制车辆运行。

进一步的，所述根据所述地图信息和所述路况信息控制车辆运行的步骤，包括：

判断所述地图信息与所述路况信息是否匹配；

如果否，根据所述路况信息控制车辆运行，并基于所述路况信息对所述地图信息进行修正，将修正后的所述地图信息反馈至所述地图引擎服务器；

如果是，根据所述地图信息和所述路况信息控制车辆运行。

进一步的，所述根据所述地图信息和所述路况信息控制车辆运行的步骤包括：

根据所述地图信息和所述路况信息进行地图场景建模，得到路况模型；

基于所述路况模型控制车辆运行。

进一步的，所述地图信息包括以下至少之一：行驶路线、公路等级、车道数目、车道级属性、转弯半径、坡度、限制速度、交通信号和周围车辆位置；

所述路况信息包括交通标志和/或交通信号。

进一步的，所述方法还包括：

基于预存的交通规则和所述路况信息，判断所述车辆是否违章；

如果是，改变所述车辆的当前运行方式，以使所述车辆变更后的运行方式符合所述交通规则。

第三方面，本发明提供了一种车辆控制装置，其中，所述装置包括如第一方面所述的车辆控制装置，还包括与所述车辆控制装置的信息采集接口相连接的外部设备。

进一步的，所述外部设备包括摄像头和/或雷达传感器；

所述摄像头用于采集道路图像信息；

所述雷达传感器用于探测道路上物体的物体位置信息。

第四方面，本发明提供了一种车辆控制系统，其中，所述系统包括第三方面所述的车辆控制装置，还包括与所述车辆控制装置的通信接口相连接的地图引擎服务器。

第五方面，本发明提供了一种处理器，其中，所述处理器用于执行第二方面中所述方法。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明提供了一种车辆控制装置、方法、系统及处理器，包括处理器以及与处理器相连的定位器，处理器上还设置有信息采集接口和通信接口；其中，定位器用于采集车辆位置坐标，并将车辆位置坐标传递给处理器；处理器可以将车辆位置坐标通过通信接口传送给地图引擎服务器，并接收地图引擎服务器针对车辆位置坐标返回的地图信息；处理器还可以通过信息采集接口与外部设备相接，并接收外部设备采集的路况信息；处理器最后可以根据地图信息和路况信息控制车辆运行。相比于现有技术主要依靠人工进行车辆驾驶，安全性可靠性较差的问题，本发明实施例的控制装置可以获取车辆位置坐标，并借助外部设备获取路况信息以及借助地图引擎服务器获取车辆位置坐标对应的地图信息，从而使处理器根据地图信息和路况信息对车辆进行控制，这种自动控制方式降低了人工的依赖性，可以有效提高车辆驾驶的安全可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例一提供的车辆控制装置示意图；

图2为本发明实施例一提供的车辆控制装置结构图；

图3为本发明实施例二提供的车辆控制方法流程图；

图4为本发明实施例三提供的车辆控制装置的结构示意图；

图5为本发明实施例四提供的车辆控制系统示意图。

图标：100-处理器；200-定位器；300-信息采集接口；400-通信接口；500-外部设备；600-地图引擎服务器。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

为了改善现有技术中，驾驶员容易在驾驶过程中因自身原因而导致车辆驾驶的安全可靠性较差的问题，本发明实施例提供了一种车辆控制装置、方法、系统及处理器，该技术可辅助人工驾驶车辆，还可以直接应用于车辆自动驾驶。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种车辆控制装置进行详细介绍。

实施例一：

参照图1所示的一种车辆控制装置示意图以及图2所示的车辆控制装置结构图，该装置包括处理器100以及与处理器100相连的定位器200；处理器100上还设置有信息采集接口300和通信接口400。

其中，定位器200用于采集车辆位置坐标，并将采集到的车辆位置坐标传递给处理器100；处理器100用于将车辆位置坐标通过通信接口400传送给地图引擎服务器，并接收地图引擎服务器针对车辆位置坐标返回的地图信息；处理器100用于通过信息采集接口300与外部设备相接，并接收外部设备采集的路况信息；处理器100还用于根据地图信息和路况信息控制车辆运行。

相比于现有技术主要依靠人工进行车辆驾驶，安全性可靠性较差的问题，本发明实施例的控制装置可以获取车辆位置坐标，并借助外部设备获取路况信息以及借助地图引擎服务器获取车辆位置坐标对应的地图信息，从而使处理器根据地图信息和路况信息对车辆进行控制，这种自动控制方式降低了人工的依赖性，可以有效提高车辆驾驶的安全可靠性。

在一种具体的实施方式中，本实施例给出了一种地图信息包括以下至少之一：行驶路线、公路等级、车道数目、车道级属性、转弯半径、坡度、限制速度、交通信号和周围车辆位置。

路况信息包括交通标志和/或交通信号。交通标志包括诸如行车道上的指向标志；交通信号包括诸如交通信号灯的红绿黄三色行驶指示灯提供的行驶信号。

在一种实施方式中，定位器200可以应用RTK(Real-time kinematic，实时动态)高精度定位模块，并实现车辆定位精度达到厘米级，以使车辆位置坐标的误差减小，处理器100将采集到的车辆位置坐标通过通信接口400实施发送给地图引擎服务器，本事实例中通信接口400的通信协议可以但不限于采用4G或5G网络通信协议，以降低数据在传输时的延时时间。

在实施过程中，处理器100包括通讯模块、核心处理器和单片机。通讯模块设置有GPS天线以及4G和/或5G天线通过通信接口400与地图引擎服务器通信。单片机设置有与双路CAN输出接口和升级接口，双路CAN输出接口与车辆运动部件相连接，用于控制车辆运动部件，运动部件诸如车轮、刹车、油门等。单片机可以通过升级接口输入升级程序，对处理器中的软件系统进行升级。

在实施过程中，地图引擎服务器预设有NDS(Navigation Data Standard，导航电子地图数据存储标准)高精度地图，地图中包括行驶路线、公路等级、车道数目、车道级属性、转弯半径、坡度、限制速度、交通信号等实际路况中所包含的信息，地图引擎服务器可以接收每个车辆的车辆位置坐标，并将每个车辆的车辆位置坐标设置在预设的高精度地图中，以使生成的地图信息中包括路面上所有车辆，在处理器100接收到地图信息后，处理器100可以根据地图信息进行行驶线路规划，避免交通意外发生，躲避拥堵路线，提高车辆驾驶的安全可靠性。

本实施例还给出了一种实施方式，处理器100还用于进一步判断地图信息与路况信息是否匹配；如果否，根据路况信息控制车辆运行，并基于路况信息对地图信息进行修正，将修正后的地图信息反馈至地图引擎服务器；如果是，根据地图信息和路况信息控制车辆运行。本实施方式可以避免因地图信息中的误差造成车辆运行出现事故。

考虑到地图引擎服务器数据传输有延时、车辆定位位置有误差等原因造成地图信息与实际路况信息不匹配的情况，在一种实施方式中，处理器100可以根据信息采集接口300采集到的路况信息控制车辆运行，并对地图信息进行修正反馈至地图引擎服务器，以使地图引擎服务器修正错误数据。在地图信息与路况信息相匹配时，处理器100依根据地图信息和路况信息控制车辆运行，以防止地图信息和路况信息不匹配时，及时修正地图信息。

本实施例给出了一种处理器100还可以进一步用于根据地图信息和路况信息进行地图场景建模，得到路况模型；基于路况模型控制车辆运行。本实施方式可以按照建立的路况模型控制车辆安全稳定运行。

本实施例给出了一种处理器100还可以进一步用于基于预存的交通规则和路况信息，判断车辆是否违章；如果是，改变车辆的当前运行方式，以使车辆变更后的运行方式符合所述交通规则。本实施方式可以有效避免车辆运行时出现交通违章的情况。

具体实施时，车辆控制装置内预存有交通规则，处理器100可以通过采集接口采集到交通信号指示和交通标志指示，处理器100可以根据车辆当前的运行方式和预存的交通规则判断车辆是否违章。诸如，车辆行驶的路线的交通信号指示为红灯时，处理器100控制车辆停止在行驶线路内，可以避免车辆闯红灯。

实施例二：

参照图3所示的一种车辆控制方法流程图，该方法应用于实施例一的车辆控制装置，该方法由车辆控制装置中的处理器执行，包括：

步骤S01，接收定位器采集的车辆位置坐标。

步骤S02，将车辆位置坐标通过通信接口传送给地图引擎服务器，并接收地图引擎服务器针对车辆位置坐标返回的地图信息。

步骤S03，通过信息采集接口接收外部设备采集的路况信息。

步骤S04，根据地图信息和路况信息控制车辆运行。

相比于现有技术主要依靠人工进行车辆驾驶，安全性可靠性较差的问题，本发明实施例的控制装置可以获取车辆位置坐标，并借助外部设备获取路况信息以及借助地图引擎服务器获取车辆位置坐标对应的地图信息，从而使处理器根据地图信息和路况信息对车辆进行控制，这种自动控制方式降低了人工的依赖性，可以有效提高车辆驾驶的安全可靠性。

在一种实施方式中，地图信息包括以下至少之一：行驶路线、公路等级、车道数目、车道级属性、转弯半径、坡度、限制速度、交通信号和周围车辆位置。

路况信息包括交通标志和/或交通信号。

本实施例给出了一种根据地图信息和路况信息控制车辆运行的步骤，包括：

判断地图信息与路况信息是否匹配；如果否，根据路况信息控制车辆运行，并基于路况信息对地图信息进行修正，将修正后的地图信息反馈至地图引擎服务器；如果是，根据地图信息和路况信息控制车辆运行。本实施方式可以避免因地图信息中的误差造成车辆运行出现事故。

本实施例给出了一种根据地图信息和路况信息控制车辆运行的步骤包括：

根据地图信息和路况信息进行地图场景建模，得到路况模型；基于路况模型控制车辆运行。本实施方式按照建立的路况模型控制车辆可以降低能耗，提高安全稳定性。

在一种实施方式中，处理器100基于路况模型，匹配车辆的动力和车身电子设备，提高驾驶舒适性。

本实施例给出了一种方法还包括：

基于预存的交通规则和路况信息，判断车辆是否违章；如果是，改变车辆的当前运行方式，以使车辆变更后的运行方式符合交通规则。本实施方式可以有效避免车辆运行时出现交通违章的情况。

实施例三：

参照图4所示的一种车辆控制装置的结构示意图，该装置包括实施例一中的车辆控制装置，还包括与车辆控制装置的外部设备500。

在一种具体的实施方式中，本实施例给出了一种外部设备500包括摄像头和/或雷达传感器。外部设备500安装在车辆外壳和/或车辆顶部。

其中，摄像头用于采集道路图像信息；雷达传感器用于探测道路上物体的物体位置信息。

在一中实施方式中，处理器可以对摄像头所拍摄的道路图像信息进行分析，以识别路面上的人和物体，雷达传感器可以探测到道路上物体的物体位置信息，物体位置信息包括人和物体与车辆的相对位置和距离，处理器根据道路图像信息和物体位置信息生成路况信息以控制车辆运行，避免发生交通事故，提高驾驶安全稳定性。

实施例四：

参照图5所示的一种车辆控制系统示意图，该系统包括实施例三的车辆控制装置，还包括与车辆控制装置的通信接口400相连接的地图引擎服务器600。

在一种实施方式中，地图引擎服务器600为远程控制端，与路面上所有车辆的控制装置相连接，车辆控制系统可以应用ADAS(Advanced Driving Assistant System，高级驾驶辅助系统)对车辆进行控制，处理器运算后生成ADASIS(ADAS的数据传输协议)协议的CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)/CANFD(CAN with Flexible Data rate，局域网络总线)/Ethernet(以太网)报文与车辆控制系统进行数据传输。

本发明实施例还提供一种处理器，用于执行实施例二中的方法。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法、系统和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置、方法和系统，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。