[实用新型]模块化自动驾驶系统以及自动驾驶车辆

说明书

本实用新型公开了一种模块化自动驾驶系统以及自动驾驶车辆。其中，模块化自动驾驶系统包括：组合导航单元、感知单元、计算单元以及底层控制单元；组合导航单元，连接定位传感器，用于输出融合定位结果；感知单元，连接前端传感器，用于输出障碍物的时空信息；计算单元，连接组合导航单元、感知单元，用于输出决策规划信号；底层控制单元，连接计算单元和底层设备传感器和底层设备控制器，用于输出设备控制信号。本实用新型提供了一种模块化平台化的自动驾驶系统硬件结构，将负载的系统模块化，各自独立分工，实时处理各自的信息，提高了系统的可靠性，降低了自动驾驶数据处理时延，达到实时、可靠实现自动驾驶的目的。

技术领域

本实用新型涉及无人驾驶技术领域，尤其涉及一种模块化自动驾驶系统以及自动驾驶车辆。

背景技术

随着计算机技术和通信技术的快速发展，无人驾驶技术得到了广泛的研究和发展。现有技术中，自动驾驶系统的结构通常如图1所示，包括：计算单元、传感单元、控制单元和外围设备单元，其中计算单元包括处理器、存储器等，传感单元包括定位装置、雷达装置、视频采集装置等，控制单元包括转向、制动、油门等的控制，外围设备单元包括通信装置、显示器、扬声器、麦克风等。使用时，车辆通过获取GNSS、雷达、摄像头、移动通信等设备的数据传输至计算单元，计算单元经过处理分析后控制车辆转向、制动、油门等设备，并对车辆信息进行显示或提示。

尽管现有技术能够实现自动驾驶的功能，然而，多个设备直接与计算单元相连接，计算单元的处理其数据处理量巨大。车辆速度越快，为了保证驾驶的安全，采集的信息就要越多，计算单元需要处理的信息就越多，计算单元的负载也就越大。在此种情况下，较大负载的计算单元，极易产生数据的延迟，系统稳定性不高，并且信息的实时性不能保证，这对自动驾驶而言，容易导致严重的交通事故和安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种模块化自动驾驶系统以及自动驾驶车辆，以满足对较大负载的数据处理需求。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供的具体技术方案如下：

第一方面，

本实用新型提供一种模块化自动驾驶系统，包括：组合导航单元、感知单元、计算单元以及底层控制单元；

所述组合导航单元，连接定位传感器，用于接收定位传感器采集的定位数据，输出融合定位结果；

所述感知单元，连接前端传感器，用于接收前端传感器采集的感知数据，输出障碍物的时空信息；

所述计算单元，连接所述组合导航单元、感知单元，用于接收所述融合定位结果、所述障碍物的时空信息、高精地图数据以及驾驶任务，输出决策规划信号；

所述底层控制单元，连接所述计算单元、底层设备传感器和底层设备控制器，用于接收所述决策规划信号以及所述底层设备传感器采集的车身状态信息，向底层设备控制器输出设备控制信号。

在一些实施例中，所述组合导航单元采用FPGA芯片或实时MCU芯片。

在一些实施例中，所述组合导航单元通过RS422总线连接所述计算单元。

在一些实施例中，所述前端传感器包括激光雷达、摄像头、超声波雷达、毫米波雷达中的至少一种；所述感知单元通过车载以太网与激光雷达连接，通过同轴线缆与摄像头连接，通过Lin总线与超声波雷达连接，通过CAN总线与毫米波雷达连接。

在一些实施例中，所述感知单元采用英伟达芯片或SOC芯片。

在一些实施例中，所述计算单元采用英伟达芯片。

在一些实施例中，所述感知单元通过高速PCIE总线或高速以太网连接所述计算单元。

在一些实施例中，所述底层控制单元通过CAN总线连接底层设备传感器和底层设备控制器。