一种汽车辅助安全的多元信息共享系统和决策方法与流程

本发明公开一种汽车信息共享系统和方法，特别是一种汽车辅助安全的多元信息共享系统和决策方法，属于汽车电子领域。

背景技术：

随着汽车智能化的发展，各种ADAS（辅助安全系统）在汽车中得到了广泛的应用。这些ADAS设备往往使用各种新型的传感器（如摄像头、雷达、红外等）作为车辆环境感知的接口。

目前使用的ADAS设备（如：车道偏移预警系统、前车防撞预警系统、盲点监测系统、行人识别系统等）大部分使用唯一类型的传感器来进行目标探测。探测类型一般包括：行人或物体探测、车速车距探测、车道线和交通标牌探测等。然而，不同的传感器往往有其固有的缺点，如雷达对区分垂直方向重叠物体的能力较弱，红外传感器对环境要求高容易受到雨雪沙尘等不良天气的影响，摄像头的探测角度容易受硬件安装的限制、对距离判断较弱。这些缺点反映到应用中往往产生误判，使用户产生不信任感，对用户的判断造成负担，甚至在某些情况下引起安全问题。为有效规避各种类型传感器的缺点，减少误判情形，需要使用多类型传感器进行多元信息采集和决策。

请参看附图1，附图1所示为不同的ADAS设备构成的网络结构图，一般的ADAS设备传感器和数据的处理、传输部分一体设计，传感器由某个设备独占，设备直接采集传感器信号进行运算处理，直接将运算的结果发出。随着车辆安装的ADAS设备增加，各种传感器使用的数量增多，一方面造成安装的复杂，另一方面也使成本大大上升。

技术实现要素：

针对上述提到的现有技术中的不同的ADAS设备分开独立设计，造成重复建设的缺点，本发明提供一种汽车辅助安全的多元信息共享系统和决策方法，其将传感器和ADAS设备分离，全部视为网络上的独立节点，传感器的数据直接在网络上广播，可供所有的设备使用，可达到传感器共享的目的。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种汽车辅助安全的多元信息共享系统，该系统包括汽车中控系统、显示屏、车内总线网络、一个以上的传感器节点以及一个以上的ADAS设备节点，显示屏连接在汽车中控系统上，车内总线网络与汽车中控系统连接，汽车中控系统与数据共享网络总线连接，传感器节点和ADAS设备分别连接在数据共享网络总线上，传感器节点包括传感器、传感器输入接口、图形/数据编码模块以及传感器网络控制器接口，传感器连接在传感器输入接口上，传感器输入接口连接在图形/数据编码模块上，图形/数据编码模块与传感器网络控制器接口连接，传感器网络控制器接口连接在数据共享网络总线上，ADAS设备包括中央处理单元和ADAS网络控制器接口，ADAS网络控制器接口连接在中央处理单元上，ADAS网络控制器接口与数据共享网络总线连接。

一种汽车辅助安全的多元信息共享决策方法，决策方法采用上述的汽车辅助安全的多元信息共享系统，所有的传感器和设备采用相同的接口和网络协议，包括传感器节点工作流程和ADAS设备节点的工作流程，传感器节点的工作流程为：传感器节点通过传感器信号输入接口获取传感器的信号，经过图像/数据编码转化成数字形式，并根据设定的网络协议格式将数据打包，然后通过网络控制器接口将数据发送到数据共享总线网络上；ADAS设备节点的工作过程为：ADAS设备通过网络控制器接口接收数据共享网络上共享的所有数据，ADAS设备中的中央处理单元对接收到的数据进行解析，根据解析到的结果判断是否为本节点需要的数据及数据的来源和数据类型，确定数据来源和数据类型后对数据进行解码工作，解码后的结果将和从汽车中控系统获取的车内数据一起参与运算和决策，ADAS设备中的中央处理单元再将运算和决策的结果通过网络控制器接口传输到总线网络上供汽车使用。

本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

所述的传感器包括用摄像头、雷达以及红外传感器中的一种或多种。

所述的ADAS设备采用360°全景泊车系统、盲区监测系统、倒车影像系统、行车记录仪、车道偏离辅助监测系统、前车防撞系统中的一种或多种。

所述的数据共享网络总线采用CAN总线、LIN总线或VAN总线。

所述的网络协议格式至少包括下述数据：（1）、包头，包头用于表示一个包数据的开始；（2）、节点类型，节点类型用于表示该节点设备的类型；（3）、节点ID，为节点设备分配的统一ID地址；（4）、数据长度，数据长度表示一个数据包中的有效数据的字节数；（5）、有效数据，即一个数据包中数据；（6）、校验，校验表示对数据的完整性进行校验。

本发明的有益效果是：本发明把ADAS传感器和设备进行分离，将所有的传感器和设备全部视为网络上的节点，传感器和设备采用相同的网络接口和协议格式，传感器的数据以广播的方式在网络上共享，所有的ADAS设备均可利用不同的传感器数据进行多元信息决策有效规避不同传感器的缺点减少误判情形。由于所有的传感器在网络上共享，每种ADAS设备不再需要独立的传感器系统，大大增加了传感器的复用效率，降低了系统的整体成本。

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为现有技术中的不同的ADAS设备构成的网络结构图。

图2为本发明系统构成的网络结构图。

图3为本发明传感器节点内部结构示意图。

图4为本发明ADAS设备内部结构示意图。

具体实施方式

本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。

请结合参看附图2、附图3和附图4，本发明中的主要包括汽车中控系统、显示屏、车内总线网络、一个以上的传感器节点以及一个以上的ADAS设备节点，显示屏连接在汽车中控系统上，车内总线网络与汽车中控系统连接，将车辆信息（包括：转速、车速、油温、气囊情况、电池情况等等等等）传输给汽车中控系统，汽车中控系统驱动显示屏进行显示，汽车中控系统与数据共享网络总线连接，可接受数据共享网络总线中其他设备的数据，也可以将控制数据通过数据共享网络总线传输给其他设备，传感器节点和ADAS设备分别连接在数据共享网络总线上，本实施例中，传感器节点包括传感器、传感器输入接口、图形/数据编码模块以及传感器网络控制器接口，传感器包括用摄像头、雷达以及红外传感器等，传感器连接在传感器输入接口上，通过传感器输入接口输出传感器信息，传感器输入接口连接在图形/数据编码模块上，通过图形/数据编码模块将传感器的检测信号转换成数字信号（如果传感器采用摄像头，则图形/数据编码模块采用图形编码模块，如果传感器采用雷达或红外传感器等，则图形/数据编码模块采用数据编码模块），图形/数据编码模块与相应的传感器相配合，用于将传感器检测信号转换成数字信号，图形/数据编码模块与网络控制器接口连接，可通过传感器网络控制器接口将传感器信号传输给数据共享网络总线上，通过数据共享网络总线进行数据共享，本实施例中，ADAS设备可采用360°全景泊车系统、盲区监测系统、倒车影像系统、行车记录仪、车道偏离辅助监测系统、前车防撞系统等中的一种或多种，ADAS设备通常都包括中央处理单元和ADAS网络控制器接口，其中央处理单元根据ADAS设备的不同，采用不同的中央处理单元，中央处理单元可选用现有技术中的同种功能的ADAS设备的相应处理模块，ADAS网络控制器接口连接在中央处理单元上，可通过ADAS网络控制器接口与数据共享网络总线连接，本实施例中，数据共享网络总线可采用CAN总线、LIN总线或VAN总线等等，具体实施时，也根据实际情况具体选择。

本发明将传感器和ADAS设备分离，全部视为数据共享网络上的独立节点，传感器的数据直接在数据共享网络上广播（即以广播形式发送给各个节点），可供所有的ADAS设备节点使用，可达到传感器共享的目的，同时由于传感器的数据是完全共享的，每个ADAS设备都可以使用全部的数据进行多元信息决策。以前车防撞系统为例，系统可通过摄像头判断车辆行进方向是否有其它车辆及当前的路面状况，通过雷达探测前车的距离和相对速度，通过CAN总线获取车辆绝对速度和车身负载情况，系统再综合所有数据进行多元信息的运算和决策，确定是否有撞车的危险。

本发明中的汽车辅助安全的多元信息共享决策方法包括传感器节点工作流程和ADAS设备节点的工作流程，其中，本发明中所有的传感器和设备采用相同的接口和网络协议，其中

传感器节点的工作流程如下：

传感器节点通过传感器信号输入接口获取传感器（如摄像头、雷达、红外等）的信号，经过图像/数据编码后将图像/数据转化成数字形式，并根据设定的统一的网络协议格式将数据打包，然后通过网络控制器接口将数据发送到总线网络上。

本实施例中，网络协议格式至少包括下述数据：

1、包头，包头用于表示一个包数据的开始；

2、节点类型，节点类型用于表示该节点设备的类型；

3、节点ID，为节点设备分配的统一ID地址；

4、数据长度，数据长度表示一个数据包中的有效数据的字节数；

5、有效数据，即一个数据包中数据；

6、校验，校验表示对数据的完整性进行校验。

本实施例中，为能区分不同类型传感器的信号，在网络协议中需要包含节点类型字段，它以数字编码的形式表示出传感器是摄像头、雷达、红外还是其它类别的传感器。

由于在车上同一类型的传感器可能有多个，为区分出数据来源于哪一个传感器，需要对每个节点分配唯一的ID，来标明其身份。ADAS设备接收到数据后以此字段来确定数据来源。

ADAS设备节点的工作过程如下：

ADAS设备通过网络控制器接口接收数据共享网络上共享的所有数据，ADAS设备中的中央处理单元对接收到的数据进行解析，根据解析到的结果判断是否为本节点需要的数据及数据的来源和数据类型，确定数据来源和数据类型后对数据进行解码工作，解码后的结果将和从汽车中控系统获取的车内数据一起参与运算和决策，ADAS设备中的中央处理单元再将运算和决策的结果通过网络控制器接口传输到总线网络上供汽车使用。

从整个工作过程可以看出，传感器、ADAS设备、汽车总线网络上的数据通过共享总线网络进行了最大程度的数据共享，同时基于这种数据共享ADAS设备可以采集传感器数据、车内数据进行多元信息综合决策。

本发明把ADAS传感器和设备进行分离，将所有的传感器和设备全部视为网络上的节点；传感器和设备采用相同的网络接口和协议格式；传感器的数据以广播的方式在网络上共享；所有的ADAS设备均可利用不同的传感器数据进行多元信息决策有效规避不同传感器的缺点减少误判情形。

本发明由于所有的传感器在网络上共享，每种ADAS设备不再需要独立的传感器系统，大大增加了传感器的复用效率，降低了系统的整体成本。