一种无人驾驶车辆的人机交互系统的制作方法_3

文档序号:9589872阅读:来源:国知局
户在手机丢失的情况下不被他人冒用,实现多重保护。其中,绑定手机的信息可以通过人机交互系统进行设置,手机用户可以是用户或者用户设定的有权使用汽车的人。
[0048]手机APP系统成功解锁后,就可进入操作界面,手机界面和车内的人机交互界面内容一致,操作方式和功能也相同。手机通过GPRS无线网络通讯的方式远程和无人驾驶车辆进行信息交流,汽车的状态信息和行驶信息也实时反馈到手机上,让用户随时掌握车辆的状态,做出正确的选择。
[0049]无人驾驶车辆人机交互系统中的车门解锁系统54的界面,如图4所示,是由一个10键密码键盘和指纹识别器组成,则其解锁方式就可分为3种:
(1)遥控钥匙:有遥控钥匙的用户只需按下遥控钥匙上的解锁按钮,就可直接将车辆解锁,打开车门;
(2)按键密码:若没有带遥控钥匙或不想使用遥控钥匙,用户可直接通过密码键盘按下正确的密码就可打开车门;
(3)指纹解锁:用户将系统所存指纹的手指按在指纹识别区域内,验证成功后就可直接打开车门。
[0050]该模块是在用户进入车辆时使用,解锁成功后,会由中央电脑发出激活信息,人机交互界面就自动开启,然后用户就可以通过点击人机界面或语音操控车辆。若判定解锁失败,则车门自动锁定,并向用户预先设定的手机发送短信警报,直至用户通过手机或遥控钥匙解除锁定,车门解锁系统方可再次运行。
[0051]参照图5所示,中央电脑与其他各个模块的数据信息传输采用了几种不同的通信方式,具体介绍如下所述:
(1)中央电脑与车辆控制模块2、车辆自检模块3、环境信息采集模块4中的传感器、摄像机等设备装置,都采用CAN总线技术的实时通信方式,其通信协议主要由CAN总线控制器完成。
[0052]如图5A所示,无人驾驶车辆上的CAN总线连接方式主要有三种:一种是用于驱动系统,如发动机控制单元、ABS控制单元、安全气囊控制单元、组合仪表等这些与汽车行驶直接相关的系统,这些系统由于信息传递量较大而且对于信息传递的速度有很高的要求,故需要高速CAN总线来满足其信息传递的需要,其速率可达到500kb/s ;另一种是用于车身系统,如中控锁、电动门窗、后视镜、车内照明灯等的车身舒适系统,这些对数据传输速率要求不高,故可以用低速CAN总线,速率为100kb/S ;还有一种是用于传输周围环境信息的超高速CAN总线,它的传输速率更高,可以超过IMb/s。
[0053]由于各模块中传输的数据信息格式多样,如GPS输出的位置值为RS232格式、加速度输出为RS485格式,因此需要加载一个RS232/RS485转CAN的转换器将各类信息转换为一类,将不同的通讯方式转化为统一标准的CAN总线通讯,实现无人驾驶车辆各模块之间信息的可靠共享。
[0054](2)中央电脑和人机交互系统(除车门解锁系统之外)之间的通信方式是串行数据通信方式,选用IEEE1394的接口,它是一种纯数字的接口,不会带来信号损失,其标准正常传输速率为lOOMb/s,能够满足图片、视频等需要传输速率高的信息的传输要求,且易扩展,外设不需单独供电。通过这种通信方式,中央电脑和人机交互系统之间就能进行信息的实时传输,能够及时有效地监控无人驾驶车辆,使之正常运行。
[0055](3)车门的解锁系统是由一个单片机单独控制,它与中央电脑间是直接通过用串行数据通信中的RS232通讯协议传输信息的。车门一旦被解锁,就会向中央电脑传输一条解锁指令,然后由中央电脑向人机交互系统发出激活指令,启动人机交互界面。同样的,车门锁住后,会发出一条锁定信息给中央电脑,再由中央电脑向人机交互系统发送待机指令,人机界面自动关闭。
[0056](4)中央电脑和手机之间采用GPRS无线网络通信的方式,利用TCP/IP协议使车载中央电脑和手机APP进行数据传输,交互信息。用户可以用手机直接激活车载中央电脑,与无人驾驶车辆内部的交互系统进行信息交流,并以此操控车辆,也可实时监测汽车的状态信息,实现手机与无人驾驶车辆的远程信息交流和监测。
[0057]参照图6所示,无人驾驶车辆人机交互系统的主要操作流程步骤如下:
步骤601:判断此时用户要开门进入车辆还是远程遥控,即用户是在车旁,还是不在车旁,若用户在车旁,则执行步骤602,若用户不在车旁,则转至步骤603 ;
步骤602:用户通过车门上的密码锁,输入正确的密码,然后转至步骤604 ;
步骤603:用户通过手机APP系统解锁无人驾驶车辆;
步骤604:车辆解锁后,显示屏自动激活,人机交互系统开始运行;
步骤605:发动车辆;
步骤606:启动车辆自检功能,检查如发动机、电池、油门、制动器、车灯、空调等设备是否正常,油箱内汽油剩余量是否充足,人机交互系统运行有无故障等车辆自身状态信息;步骤607:判断自检是否有问题出现,若有问题执行步骤608,若无问题,车辆一切正常,转至步骤609 ;
步骤608:发出语音警报和显示具体问题,同时规划解决问题的方案,执行方案,然后转至步骤606 ;
步骤609:用户输入行车目的地;
步骤610:根据目的地,本车自主规划行车方案,然后由用户选择确定行车路线,或者车辆自动选择最佳方案;
步骤611:将方案控制信息输出到控制模块,车辆按照现有的行车方案行驶;
步骤612:行车时,车辆实时采集周围的环境信息和监测本车的状态信息,并将信息数据存入中央电脑;
步骤613:判断车辆在行车途中是否遇到突发情况,需要改变行车路线甚至停车等,若有,执行步骤614,若没有,转至步骤615 ;
步骤614:发出警报,转至步骤609,重新规划行车方案;
步骤615:判断是否到达目的地,若还未到达,转至步骤611,按原方案行车,若已到达,直接结束。
[0058]无人驾驶车辆在行车途中可能遇到的意外情况及应对方式如下:
(1)中央电脑出现故障
中央电脑出现故障,不能使用时,系统的备用电脑会立即启动,接替中央电脑接收其他模块传输过来的信息,并根据实际情况,采取相应的解决方案:
①若用户在车内,则向用户发出驾驶模式切换的语音提醒,由用户开始操控车辆,若一定秒数内用户没有反应,没有采取任何应对措施,则立即执行紧急靠边停车动作;
②若用户不在车内,则由备用电脑通过无线通讯方式向用户手机发出警报信息,报告中央电脑出现故障和车辆所在位置,同时进行紧急靠边停车。
[0059](2)关键设备出现故障
如果中央电脑检测出车辆的关键设备,如摄像机、雷达系统、车辆控制装置和车辆本体关键部件,发生故障,导致车辆无法正常行驶时,车辆立即发出紧急停车指令,执行紧急靠边停车,并向用户汇报车辆情况和位置等信息。
[0060](3)车辆发生事故
①用户不在车内,车辆发生事故时,保持停车状态,不作变动。如果中央电脑仍可以工作,则直接向用户手机发出警报信息,由用户处理后续事宜;如果中央电脑也发生故障,则由备用电脑向用户发出警报信息,报告车辆所在位置,由用户处理。
[0061]②若发生事故时,用户在车内,则立即向用户发出语音提醒,并采取必要的保护措施,如自动打开车门锁等,然后由用户处理,若一定时间内用户没有打开车门,判断为事故情况严重,则由系统自动报警。报警具体方式为通过无线通信模块拨通警察局电话,利用语音系统,向警方语音播报车辆所处位置和车辆基本信息(牌照、用户等),内容如“牌照**的车辆在**地方与** (车辆、行人等)发生车祸,请立即出警处理”。
[0062]不论用户是否在车内,事故发生后,若摄像机还可以使用,则继续工作,将事故现场的环境信息采集下来,存入中央电脑或备用电脑,以便之后的事故调查。
[0063](4)油量不够
若因为用户中途变更目的地,或者发生其他意外情况,如前方堵车、发生事故等,车辆需要改变行车路线或者绕道,在重新规划行车方案后,发现剩余油量不足,则系统立即向用户发出警报信息,同时寻找行车路线上有无加油站。若有,且剩余油量满足车辆行驶至该加油站,则默认此为最佳行车方案;若行车路线上没有加油
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