一种无人驾驶系统以及汽车的制作方法

文档序号:15904917发布日期:2018-11-09 22:34阅读:233来源:国知局

本实用新型涉及汽车驾驶领域,特别是涉及一种无人驾驶系统以及汽车。



背景技术:

汽车的出现提高了人们出行的机动性,随着汽车工业的发展,汽车正逐渐成为人们出行的必需品,因此其数量在不断增加,但是由汽车所带来的问题也不断显现。

汽车虽能便捷人们的出行,但是必须具有驾驶资格才能够驾驶汽车,这限制了汽车的使用人群。此外,由于驾驶者的驾驶水平存在差异,因此驾驶者在驾驶车辆的过程中难免会由于考虑不周而忽略车辆的周围情况,这对车辆的行驶安全会造成影响,驾驶者往往需要花费较大精力驾驶车辆以经受各种突发的行驶状况的考验,才能够到达目的地。另外,长时间驾驶后,驾驶者往往会出现疲劳的情况,进而反应速度变慢,无法及时应对突发的行驶状况,因此极易造成事故。综合上述问题可见,驾驶者需要具有驾驶资格才能够驾驶汽车,并且驾驶者需要消耗较大的精力以保证驾驶安全,降低了驾驶者的整体体验,此外,驾驶者的身体状况以及驾驶水平也潜移默化的对车辆的行驶安全造成了影响。

由此可见,提供一种无人驾驶系统,以缩小汽车对使用人群的限制范围,降低驾驶者在驾驶过程中所消耗的精力以提高驾驶者整体体验,同时能够保证驾驶安全,是本领域技术人员亟待解决的问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种无人驾驶系统以及汽车,缩小了汽车对使用人群的限制范围,降低驾驶者在驾驶过程中所消耗的精力以提高驾驶者整体体验,同时能够保证驾驶安全。

为解决上述技术问题,本实用新型提供一种无人驾驶系统,包括:

定位设备,与驾驶机器人连接,用于定位当前行驶位置以及目标行驶位置,并作为起止位置信息传输至驾驶机器人;

障碍传感设备,与驾驶机器人连接,用于实时获取当前行驶位置的障碍物情况,以作为障碍信息传输至驾驶机器人;

驾驶机器人,通过传动腿分别与制动踏板、加速踏板以及转向电机连接,用于接收起止位置信息及障碍信息,并根据起止位置信息及障碍信息控制制动踏板、加速踏板以及转向电机之间相配合工作,以完成至目标行驶位置的无人驾驶。

优选的,该无人驾驶系统进一步包括:

存储器,与驾驶机器人连接,用于存储并向驾驶机器人传输预设的驾驶风格信息以对驾驶机器人的驾驶控制进行约束。

优选的,该无人驾驶系统进一步包括:

远程监控服务器,与驾驶机器人连接,用于获取驾驶机器人反馈的车辆状态信息。

优选的,该无人驾驶系统进一步包括:

蜂鸣器,与驾驶机器人连接,用于对驾驶机器人的操作内容进行相应的声音提示。

优选的,定位设备具体为GPS定位设备。

优选的,定位设备具体为惯导。

优选的,障碍传感设备具体为深度摄像头。

优选的,驾驶机器人中的逻辑处理器具体为FPGA处理器。

此外,本实用信息还提供一种汽车,包括上述的无人驾驶系统。

本实用新型所提供的无人驾驶系统,将定位设备与驾驶机器人连接,是为了通过定位设备向驾驶机器人提供表征车辆当前行驶位置和目标行驶位置的起止位置信息,相当于告知驾驶机器人,当前所在位置与目的地所在位置的之间的方位关系,为驾驶指明了整体的方向;将障碍传感设备与驾驶机器人连接,是为了将行驶过程中各个行驶位置下的障碍物情况告知驾驶机器人。在驾驶机器人获取到起止位置信息及障碍信息后,将目标行驶位置作为行驶总体方向,并根据实时的障碍信息以采取相应的控制策略对制动踏板、加速踏板以及转向电机进行综合控制,进而在以保证驾驶安全的同时,实现了无人驾驶。由此可见,本实用新型通过驾驶机器人获取并分析定位设备以及障碍传感设备获取的信息,进而对制动踏板、加速踏板以及转向电机进行相应控制以实现驾驶,无需人为即可完成驾驶,因此缩小了汽车对使用人群的限制范围,降低了驾驶者在驾驶过程中所消耗的精力,进而提高了驾驶者整体体验,同时能够保证驾驶安全。此外,本实用新型还提供一种汽车,有益效果如上所述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例,下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,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为本实用新型实施例提供的一种无人驾驶系统结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护范围。

本实用新型的核心是提供一种无人驾驶系统,缩小了汽车对使用人群的限制范围,降低驾驶者在驾驶过程中所消耗的精力以提高驾驶者整体体验,同时能够保证驾驶安全。本实用新型的另一核心是提供一种汽车。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例一

图1为本实用新型实施例提供的一种无人驾驶系统结构图。请参考图1,无人驾驶系统,具体包括:

定位设备10,与驾驶机器人12连接,用于定位当前行驶位置以及目标行驶位置,并作为起止位置信息传输至驾驶机器人12;

障碍传感设备11,与驾驶机器人12连接,用于实时获取当前行驶位置的障碍物情况,以作为障碍信息传输至驾驶机器人12;

驾驶机器人12,通过传动腿13分别与制动踏板14、加速踏板15以及转向电机16连接,用于接收起止位置信息及障碍信息,并根据起止位置信息及障碍信息控制制动踏板14、加速踏板15以及转向电机16之间相配合工作,以完成至目标行驶位置的无人驾驶。

需要说明的是,驾驶机器人12具有能够进行逻辑分析以及相应操作控制的处理器,即能够进行相应的逻辑分析,处理器的类型可以为CPU、FPGA、GPU等,对于处理器的具体类型在此不做具体限定。

需要强调的是,传动腿13与制动踏板14、加速踏板15以及转向电机16均采用物理连接的方式分别连接,传动腿能够分别单独对制动踏板14、加速踏板15以及转向电机16进行控制,相当于模拟驾驶者的双手与双腿对制动踏板、加速踏板以及方向盘进行控制。另外,由于考虑到自动驾驶与人工驾驶之间能够进行自由切换,驾驶者在某些驾驶模式下也需要对制动踏板、加速踏板以及方向盘进行控制,因此应避免传动腿13占用驾驶者的腿部以及手部空间,以此便于驾驶者对于车辆的自主控制。

本实用新型中的驾驶机器人12对于制动踏板14、加速踏板15以及转向电机16的连接是直接作用于其三者本身的,换言之,驾驶机器人12直接将操作作用于制动踏板14、加速踏板15以及转向电机16上,等同于人工对其三者进行操控,以达到对车辆进行驾驶控制的目的。

需要说明的是,该无人驾驶系统中的定位设备10用于对车辆的当前行驶位置以及目标行驶位置进行定位,定位的目的是规定车辆整体的行驶方向,在此基础上,定位设备10将表征当前行驶位置以及目标行驶位置的起止位置传输至与其连接的驾驶机器人12,进而驾驶机器人12可以根据其内部逻辑处理器预设的分析算法对起止位置进行综合的解析,进而生成相应的控制策略。对起止位置的解析可以具体为:在驾驶机器人12中预先存储的高精度地图中定位起止位置,进而在高精度地图中规划出由当前行驶位置到目标行驶位置之间的行驶路线,在获取到明确的行驶路线后,则可以根据该路线生成相应的控制策略以控制与驾驶机器人12相连接的制动踏板14、加速踏板15以及转向电机16。

需要说明的是,障碍传感设备11的作用是实时向驾驶机器人12传输车辆当前行驶位置的障碍物情况,当存在障碍物时,驾驶机器人12会采取相应的减速或改变行驶方向等策略对制动踏板14以及转向电机16进行单独或相配合的控制,以保证车辆的行驶安全。

驾驶机器人12可以根据驾驶者的需要选择性的对制动踏板14、加速踏板15以及转向电机16进行控制,例如,在特定模式下,驾驶机器人12仅控制制动踏板14以及加速踏板15相互配合工作,将转向电机16的控制权交给驾驶者,进而驾驶者仅需要控制车辆的行驶方向即可,减轻了驾驶者的操作复杂性;当然驾驶机器人12也可以将制动踏板14、加速踏板15以及转向电机16的控制权完全交给驾驶者,在驾驶机器人12能够实现无人驾驶的前提下,是否将驾驶权部分或完全交给驾驶者,应根据实际情况而定,在此不做具体限定。

本实用新型所提供的无人驾驶系统,将定位设备与驾驶机器人连接,是为了通过定位设备向驾驶机器人提供表征车辆当前行驶位置和目标行驶位置的起止位置信息,相当于告知驾驶机器人,当前所在位置与目的地所在位置的之间的方位关系,为驾驶指明了整体的方向;将障碍传感设备与驾驶机器人连接,是为了将行驶过程中各个行驶位置下的障碍物情况告知驾驶机器人。在驾驶机器人获取到起止位置信息及障碍信息后,将目标行驶位置作为行驶总体方向,并根据实时的障碍信息以采取相应的控制策略对制动踏板、加速踏板以及转向电机进行综合控制,进而在以保证驾驶安全的同时,实现了无人驾驶。由此可见,本实用新型通过驾驶机器人获取并分析定位设备以及障碍传感设备获取的信息,进而对制动踏板、加速踏板以及转向电机进行相应控制以实现驾驶,无需人为即可完成驾驶,因此缩小了汽车对使用人群的限制范围,降低了驾驶者在驾驶过程中所消耗的精力,进而提高了驾驶者整体体验,同时能够保证驾驶安全。

实施例二

在上述实施例的基础上,本实用新型还提供以下优选的实施方式。

作为一种优选的实施方式,该无人驾驶系统进一步包括:

存储器,与驾驶机器人连接,用于存储并向驾驶机器人传输预设的驾驶风格信息以对驾驶机器人的驾驶控制进行约束。

需要说明的是,由于考虑到不同驾驶者之间的驾驶风格存在差异,对于驾驶者来说,以自己的驾驶风格进行车辆的驾驶才能拥有更好的驾驶体验。因此在本实施方式中,增设存储器以用于存储驾驶者预设的驾驶风格信息,进而在通过驾驶机器人进行驾驶控制时,以存储器中所存的驾驶风格信息对驾驶机器人的驾驶控制进行约束。另外,在存储器中所存的驾驶风格信息可以为驾驶者进行自主驾驶时,驾驶机器人进行学习所得,也可以为预先传输并拷贝至存储器中的驾驶风格信息,在此不做具体限定。

作为一种优选的实施方式,该无人驾驶系统进一步包括:

远程监控服务器,与驾驶机器人连接,用于获取驾驶机器人反馈的车辆状态信息。

需要说明的是,远程监控服务器的作用是通过与驾驶机器人的连接对车辆的状态信息进行获取,进而分析车辆状态。作为一种优选的方式,一台远程监控服务器可以获取多台车辆的驾驶机器人所反馈的车辆状态信息,进而通过远程监控服务器能够对各行驶车辆的整体情况进行获悉,当存在故障车辆时,能够及时发现并采取有效措施进行处理,并且可以以此分析整体路况,进而反馈到各车辆的驾驶机器人中,以便于各车辆中的驾驶机器人规划更加合理的行驶路线。

作为一种优选的实施方式,该无人驾驶系统进一步包括:

蜂鸣器,与驾驶机器人连接,用于对驾驶机器人的操作内容进行相应的声音提示。

需要说明的是,当驾驶机器人对车辆进行控制时,进行控制的内容往往是没有预兆的,对于驾驶者来说无法预先得知驾驶机器人的操作内容,突然的驾驶操作可能会给驾驶者造成不适,相对降低了对于车辆乘坐时的体验感。因此通过蜂鸣器将驾驶机器人即将进行的操作进行相应的声音提示,能够预先告知驾驶者即将发生的操作内容,提高了驾驶者的乘坐体验。

此外,还可以选取更多装置与其进行连接,以丰富驾驶机器人所提供的功能,例如,还可以将雨量传感器以及雨刷器分别与驾驶机器人连接,进而驾驶机器人在控制车辆行驶的同时,也可以通过雨量传感器得知当前是否有雨水下落,以及雨量的信息,进而据此控制雨刷器以相应的速率进行工作。

作为一种优选的实施方式,定位设备具体为GPS定位设备。

由于GPS定位设备的定位精度高,精度可以达到厘米级和毫米级,并且GPS定位设备在当前各类定位以及导航中都有着广泛的应用,因此对于GPS定位设备的优化更加频繁以及高效,并且通过GPS定位设备对车辆进行定位的成本相对较低,定位效果更好。

作为一种优选的实施方式,定位设备具体为惯导。

需要说明的是,惯导是一种不依赖于外部信息,并且不向外部辐射能量的自主式导航系统。基本的工作原理是以牛顿力学定律为基础,通过测量载体在惯性参考系中的加速度,将其对时间进行积分,并且变换到导航坐标系中,进而能够得到导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。以惯导作为定位设备,可以使定位精确程度不受整体环境的影响,可靠性相对更高。

作为一种优选的实施方式,障碍传感设备具体为深度摄像头。

需要说明的是,深度摄像头除了可以获取平面图像以外,还可以获得拍摄对象的深度信息,也就是拍摄对象的三维的位置以及尺寸信息。因此,使用深度摄像头,能够在向驾驶者呈现周围的障碍图像的同时,获取整体的障碍信息,进而对车辆进行相应的驾驶控制。

作为一种优选的实施方式,驾驶机器人中的逻辑处理器具体为FPGA处理器。

需要说明的是,FPGA处理器利用硬件并行的优势,打破了顺序执行的模式,能够在每个时钟周期内完成更多的处理任务;另外,对于FPGA处理器的开发成本相对较低,并且FPGA处理器的开发周期相对较短,同时也拥有较高的稳定性。

实施例三

在上文中对于无人驾驶系统的实施例进行了详细的描述,本实用新型还提供一种汽车,由于关于汽车的实施例与装置部分实施例相互对应,因此关于汽车部分的实施例请参见装置部分的实施例的描述,这里暂不赘述。

本实用新型实施例提供的一种汽车,包括上述的无人驾驶系统。

本实用新型所提供的汽车,将定位设备与驾驶机器人连接,是为了通过定位设备向驾驶机器人提供表征车辆当前行驶位置和目标行驶位置的起止位置信息,相当于告知驾驶机器人,当前所在位置与目的地所在位置的之间的方位关系,为驾驶指明了整体的方向;将障碍传感设备与驾驶机器人连接,是为了将行驶过程中各个行驶位置下的障碍物情况告知驾驶机器人。在驾驶机器人获取到起止位置信息及障碍信息后,将目标行驶位置作为行驶总体方向,并根据实时的障碍信息以采取相应的控制策略对制动踏板、加速踏板以及转向电机进行综合控制,进而在以保证驾驶安全的同时,实现了无人驾驶。由此可见,本实用新型通过驾驶机器人获取并分析定位设备以及障碍传感设备获取的信息,进而对制动踏板、加速踏板以及转向电机进行相应控制以实现驾驶,无需人为即可完成驾驶,因此缩小了汽车对使用人群的限制范围,降低了驾驶者在驾驶过程中所消耗的精力,进而提高了驾驶者整体体验,同时能够保证驾驶安全。

以上对本实用新型所提供的无人驾驶系统以及汽车进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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