车辆环境采集融合装置及方法与流程

本发明涉及无人驾驶领域，尤其涉及一种车辆环境采集融合装置及方法。

背景技术：

目前，随着科技的发展，无人驾驶的交通工具已经逐渐走进人们的视野。无人驾驶汽车行驶过程中需要收集周围和车辆本身的环境信息，并有针对性的生成相应的控制信号，以控制车辆行驶。现有的无人驾驶汽车通过传感器接收的信息传送到统一的中央处理器进行融合分析，这种处理方式会让中央处理器承担过多的工作任务，所以需要耗费较长时间分析处理周围的环形信息，影响车辆对于周围环境的响应速度。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种车辆环境采集融合装置及方法，旨在减少车辆对周围环境信息分析处理的时间，提高车辆对于周围环境的响应速度。

为实现上述目的，本发明提供一种车辆环境采集融合装置，所述车辆环境采集融合装置包括第一处理器、第二处理器和至少一组传感器，每组所述传感器与一个第一处理器相连，所述第一处理器均与第二处理器相连；其中，

所述传感器，用于获取车辆自身及周围环境参数；

所述第一处理器，用于根据所述环境参数计算获得标准环境信息数据；

所述第二处理器，用于根据所述标准环境信息数据融合获得车辆自身及周围当前的环境信息。

优选的，所述车辆环境采集融合装置还包括：

导航模块，用于根据所述车辆自身及周围当前的环境信息生成行驶控制信息；

驾驶模块，用于根据所述行驶控制信息控制车辆行驶。

优选的，还包括：

接收模块，用于接收自动驾驶指令；

控制模块，用于依据所述自动驾驶指令控制车辆进入自动驾驶模式。

优选的，所述第二处理器上还设有预警模块，所述预警模块包括：

第一判断单元，用于判断车辆是否处于自动驾驶模式；

第二判断单元，用于在车辆处于自动驾驶模式时，判断所述第二处理器是否接收到来自所述第一处理器的标准环境信息数据；

预警控制单元，用于在所述第二处理器未接收到所述标准环境信息数据时发出警示信号。

优选的，所述预警控制单元，还用于在发出警示信号后控制车辆停止或退出自动驾驶模式。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种车辆环境采集融合方法，所述车辆环境采集融合方法包括步骤：

获取车辆自身及周围环境参数；

根据所述环境参数利用第一处理器计算获得标准环境信息数据；

根据所述标准环境信息数据利用第二处理器融合获得车辆自身及周围当前的环境信息。

优选的，所述根据所述标准环境信息数据利用第二处理器融合获得车辆自身及周围当前的环境信息之后还包括步骤：

根据所述车辆自身及周围当前的环境信息生成行驶控制信息；

根据所述行驶控制信息控制车辆行驶。

优选的，所述获取车辆自身及周围环境参数之前还包括步骤：

接收自动驾驶指令；

依据所述自动驾驶指令控制车辆进入自动驾驶模式。

优选的，所述根据所述标准环境信息数据融合获得车辆自身及周围当前的环境信息之前还包括：

判断车辆是否处于自动驾驶模式；

当车辆处于自动驾驶模式时，判断所述第二处理器是否接收到所述标准环境信息数据；

若所述第二处理器未接收到所述标准环境信息数据，则发出警示信号。

优选的，所述发出警示信号之后还包括步骤：控制车辆停止或退出自动驾驶模式。

本发明实施例的技术方案包括第一处理器、第二处理器和至少一组传感器，每组所述传感器与一个第一处理器相连，所述第一处理器均与第二处理器相连；其中，所述传感器，用于获取车辆自身及周围环境参数；第一处理器，用于根据所述环境参数计算获得标准环境信息数据；第二处理器，用于根据所述标准环境信息数据融合获得车辆自身及周围当前的环境信息。本发明实施例的技术方案可以减少车辆对周围环境信息分析处理的时间，提高车辆对于周围环境的响应速度。

附图说明

图1为本发明车辆环境采集融合装置第一实施例的功能模块示意图；

图2为本发明车辆环境采集融合装置第二实施例的功能模块示意图；

图3为本发明实施例的预警模块的细化功能模块示意图；

图4为本发明车辆环境采集融合方法第一实施例的流程示意图；

图5为本发明车辆环境采集融合方法第二实施例的流程示意图；

图6为本发明车辆环境采集融合方法第三实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种车辆环境采集融合装置，如图1所示，所述车辆环境采集融合装置包括第一处理器20、第二处理器30和至少一组传感器10，每组所述传感器10与一个第一处理器20相连，所述第一处理器20均与第二处理器30相连。

应当理解的是，本实施例的技术方案中，传感器10可以是公知的传感器10，特别是无人驾驶的车辆使用的各种传感器10，本实施例中以四个传感器10为例，具体的，每组传感器10对应设置一个第一处理器20，该第一处理器20专用于与其对应的传感器10采集的数据处理。所有的第一处理器20均与所述第二处理器30相连。本实施例中，第一处理器20和第二处理器30优选采用微处理器或单片机。

所述传感器10，用于获取车辆自身及周围环境参数。

本实施例中的传感器10为无人驾驶汽车使用的公知的传感器10，具体用于获取车辆自身及周围的环境参数。例如，获取车辆自身参数的传感器10至少包括获取当前车速的速度传感器；获取胎压的压力传感器；获取车内温度的温度传感器等。而获取车辆周围环境参数的传感器10至少包括设置于车辆周围的各种雷达装置，例如多普勒雷达、红外雷达、防撞雷达等；用于确认当前车道及路况的图像传感器等。作为一种改进，还应当包括位置传感器或称定位装置，例如北斗定位装置或GPS定位装置，用以获取实时位置。

所述第一处理器20，用于根据所述环境参数计算获得标准环境信息数据。

每组传感器10在相应的车辆行驶信息后，将获得的环境参数的原始数据传递至第一处理器20，具体的每个所述第一处理器20可以和与之对应的每组传感器10有线或无线通讯连接。每个所述第一处理器20用于对传感器10采集的信号进行处理，得到相应的标准环境信息数据，例如，根据多普勒雷达的回波信号计算获得本车与前车之间的距离。

所述第二处理器30，用于根据所述标准环境信息数据融合获得车辆自身及周围当前的环境信息。

应当理解的是，本实施例中的第二处理器30用于对所述第一处理器20计算得到的标准环境信息数据融合，进而得到车辆自身及周围的详细环境信息。具体的，第二处理器30将多个第一处理器20的计算结果融合分析，获得的是整体的环境数据。

本实施例中，通过第一处理器20先对传感器10采集的数据进行分析获得标准环境信息数据，然后通过第二处理器30对标准环境信息数据进行融合分析获得车辆自身及周围的整体环境数据。本实施例的技术方案可以有效降低第一处理器20和第二处理器30的负载和计算量，合理分配计算能力，有效的提升了数据处理速度，从而减少车辆对周围环境信息分析处理的时间，提高车辆对于周围环境的响应速度。

如图2所示，在基于本发明的装置上述第一实施例的第二实施例中，所述车辆环境采集融合装置还包括：

导航模块40，用于根据所述车辆自身及周围当前的环境信息生成行驶控制信息；

驾驶模块50，用于根据所述行驶控制信息控制车辆行驶。

应当理解的是，本实施例的技术方案在获取了车辆自身及周围当前的环境信息后，根据该信息进一步生成行驶控制信息，并控制车辆行驶，实现了无人驾驶车辆的控制。由于本实施例的技术方案可以减少车辆对周围环境信息分析处理的时间，所以可以更加迅速的针对周围的环境做出相应，提高了车辆行驶时无人驾驶过程中的安全性。

在基于本发明的装置上述实施例的第三实施例中，所述车辆环境采集融合装置还包括：

接收模块，用于接收自动驾驶指令；

控制模块，用于依据所述自动驾驶指令控制车辆进入自动驾驶模式。

应当理解的是，车辆应当同时具有自动驾驶模式和手动驾驶模式，只有在接收到自动驾驶命令后，该车辆才会进入自动驾驶模式。实际使用中，两种模式之间是可以根据使用者的需求而切换的。

请进一步参阅图3，在基于本发明的装置上述实施例的第四实施例中，所述第二处理器30上还设有预警模块31，所述预警模块31包括：

第一判断单元32，用于判断车辆是否处于自动驾驶模式。

第二判断单元33，用于在车辆处于自动驾驶模式时，判断所述第二处理器30是否接收到来自所述第一处理器20的标准环境信息数据。

预警控制单元34，用于在所述第二处理器30未接收到所述标准环境信息数据时发出警示信号。

本实施例中，针对自动驾驶过程中可能存在的故障，进一步设置了预警模块31。当车辆处于自动驾驶模式时，如果第二处理器30未能接收到来自第一处理器20的信号，则可能是某些传感器10发生故障，也可能是电路传输出现问题，为了保证安全，本实施例中在第二传感器10无法接收到第一处理器20的标准环境信息数据时，发出警示信号。具体的，可以设定为当任意一个第一处理器20发送的标准环境信息数据时发出警示信号，也可以设定为仅当无法接收到某些关键的、行驶过程中必不可少的参数时才发出警示信号。例如前后车距是行驶过程中必不可少的信息数据，而用于控制空调的温度参数则并不是必不可少的信息数据，显然，当自动驾驶车辆无法判断前后车距时，无法保证行驶安全，此时必须提醒驾驶员注意该突发情况，而车内空调的温度可以由驾驶员或车内成员根据需要手动调节。可以理解的是，警示信号也可以是多种多样的，例如语音信号、响铃信号等声音信号，还可以在座位上设置震动装置等用于提醒出现的意外情况。

进一步的，在本发明的装置基于上述实施例的第五实施例中，所述预警控制单元，还用于在发出警示信号后控制车辆停止或退出自动驾驶模式。

为了进一步提高安全性，本实施例中，在发出警示信号之后控制车辆停止或退出自动驾驶模式。应当理解的是，在高速公路等不便于直接停车的地方，应当在发出警示信号后控制车辆退出自动驾驶模式，而在便于停车的地方则控制车辆停止，具体应当结合实际路况和使用者的习惯确定。

本发明还提供一种车辆环境采集融合方法，参照图4，在一实施例，所述车辆环境采集融合方法包括步骤：

S10、获取车辆自身及周围环境参数。

本实施例中，利用传感器10获取车辆自身及周围环境参数。本实施例中的传感器10为无人驾驶汽车使用的公知的传感器10，具体用于获取车辆自身及周围的环境参数。例如，获取车辆自身参数的传感器10至少包括获取当前车速的速度传感器；获取胎压的压力传感器；获取车内温度的温度传感器等。而获取车辆周围环境参数的传感器至少包括设置于车辆周围的各种雷达装置，例如多普勒雷达、红外雷达、防撞雷达等；用于确认当前车道及路况的图像传感器等。作为一种改进，还应当包括位置传感器或称定位装置，例如北斗定位装置或GPS定位装置，用以获取实时位置。

S20、根据所述环境参数利用第一处理器20计算获得标准环境信息数据。

每组传感器10在相应的车辆行驶信息后，将获得的环境参数的原始数据传递至第一处理器20，具体的每个所述第一处理器20可以和与之对应的每组传感器10有线或无线通讯连接。每个所述第一处理器20用于对传感器10采集的信号进行处理，得到相应的标准环境信息数据，例如，根据多普勒雷达的回波信号计算获得本车与前车之间的距离。

S30、根据所述标准环境信息数据利用第二处理器30融合获得车辆自身及周围当前的环境信息。

应当理解的是，本实施例中的第二处理器30用于对所述第一处理器20计算得到的标准环境信息数据融合，进而得到车辆自身及周围的详细环境信息。具体的，第二处理器30将多个第一处理器20的计算结果融合分析，获得的是整体的环境数据。

本实施例中，通过第一处理器20先对传感器10采集的数据进行分析获得标准环境信息数据，然后通过第二处理器30对标准环境信息数据进行融合分析获得车辆自身及周围的整体环境数据。本实施例的技术方案可以有效降低第一处理器20和第二处理器30的负载和计算量，合理分配计算能力，有效的提升了数据处理速度，从而减少车辆对周围环境信息分析处理的时间，提高车辆对于周围环境的响应速度。

如图5所示，在基于本发明的方法上述第一实施例的第二实施例中，所述根据所述标准环境信息数据利用第二处理器30融合获得车辆自身及周围当前的环境信息之后还包括步骤：

S40、根据所述车辆自身及周围当前的环境信息生成行驶控制信息；

S50、根据所述行驶控制信息控制车辆行驶。

应当理解的是，本实施例的技术方案在获取了车辆自身及周围当前的环境信息后，根据该信息进一步生成行驶控制信息，并控制车辆行驶，实现了无人驾驶车辆的控制。由于本实施例的技术方案可以减少车辆对周围环境信息分析处理的时间，所以可以更加迅速的针对周围的环境做出相应，提高了车辆行驶时无人驾驶过程中的安全性。

请参阅图6，在基于本发明的方法上述实施例的第三实施例中，所述获取车辆自身及周围环境参数之前还包括步骤：

S01、接收自动驾驶指令；

S02、依据所述自动驾驶指令控制车辆进入自动驾驶模式。

在基于本发明的方法上述实施例的第四实施例中，所述根据所述标准环境信息数据融合获得车辆自身及周围当前的环境信息之前还包括：

判断车辆是否处于自动驾驶模式。

当车辆处于自动驾驶模式时，判断所述第二处理器30是否接收到所述标准环境信息数据。

若所述第二处理器30未接收到所述标准环境信息数据，则发出警示信号。

本实施例中，针对自动驾驶过程中可能存在的故障，进一步设置了预警模块。当车辆处于自动驾驶模式时，如果第二处理器30未能接收到来自第一处理器20的信号，则可能是某些传感器10发生故障，也可能是电路传输出现问题，为了保证安全，本实施例中在第二传感器10无法接收到第一处理器20的标准环境信息数据时，发出警示信号。具体的，可以设定为当任意一个第一处理器20发送的标准环境信息数据时发出警示信号，也可以设定为仅当无法接收到某些关键的、行驶过程中必不可少的参数时才发出警示信号。例如前后车距是行驶过程中必不可少的信息数据，而用于控制空调的温度参数则并不是必不可少的信息数据，显然，当自动驾驶车辆无法判断前后车距时，无法保证行驶安全，此时必须提醒驾驶员注意该突发情况，而车内空调的温度可以由驾驶员或车内成员根据需要手动调节。可以理解的是，警示信号也可以是多种多样的，例如语音信号、响铃信号等声音信号，还可以在座位上设置震动装置等用于提醒出现的意外情况。

在基于本发明的方法上述实施例的第五实施例中，所述发出警示信号之后还包括步骤：控制车辆停止或退出自动驾驶模式。

为了进一步提高安全性，本实施例中，在发出警示信号之后控制车辆停止或退出自动驾驶模式。应当理解的是，在高速公路等不便于直接停车的地方，应当在发出警示信号后控制车辆退出自动驾驶模式，而在便于停车的地方则控制车辆停止，具体应当结合实际路况和使用者的习惯确定。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。