一种超视距感知、算力共享型ADAS控制器系统

技术领域

本发明涉及车载电子领域，特别涉及一种超视距感知、算力共享型ADAS控制器系统。

背景技术

电动化、智能化、网联化、共享化是国际汽车产业不可逆转的新四化趋势，智能网联是传统汽车工业（汽车电子及机械技术）与新科技（AI、通讯、大数据、云计算）深度融合的巨大机遇。智能网联汽车具备强烈本地属性，中国已经形成渐进式、单车智能+车路协同的技术路线。智能网联汽车关乎国家信息安全与产业战略安全，ADAS作为产业链核心是自主可控的安全刚需。

ADAS对车辆安全性的价值得到交通监管部门认可，FCW、AEB等功能已经强制实施，LDW即将强制实施，LKA、BSD、DMS等预计在2022年前强制实施。从实施情况看，目前的ADAS产品有助于避免交通事故，但还存在适应性、用户体验等问题，预计监管部门将从标准、测试等方面促进ADAS产品完善。

目前ADAS产品存在用户体验差的问题，关键原因是智能化程度低。因此，ADAS的发展趋势是向智能化迈进，引入融合感知、深度学习、协同控制、高精度地图、车联网等更先进的技术，使得感知更准确、控制更及时、功能更丰富、用户更接受，大幅提升ADAS的客户价值。

发明内容

本发明目的是：提供一种超视距感知、算力共享型ADAS控制器系统，结合高精度地图，实现预测式巡航及拥堵辅助，彻底解放司机双脚，同时降低油耗，显著提升用户接受度。结合驾驶员状态感知系统，根据场景、驾驶员状态动态调整系统，有效提升ADAS有效性和用户体验。提出“边缘互联、算力共享”的设计架构，借助车机算力，提升计算性能，解决运行高级决策控制算法算力不足的难题。

本发明的技术方案是：

一种超视距感知、算力共享型ADAS控制器系统、包括：一个地图控制器、两个卫星导航天线、一个驾驶员监控系统、一个前向摄像头模块、一个毫米波雷达、一个车机和一个ADAS中央控制器，其中：

两个卫星导航天线连接到地图控制器上，前向摄像头模块、毫米波雷达、驾驶员监控系统分别处理各自的监控结果，并将结果通过CAN总线发送至ADAS中央控制器；地图控制器连接到车机上；ADAS中央控制器和车机之间设有互联总线，用于两者之间的数据交互。

优选的，所述ADAS中央控制器上运行运行包括PID控制算法在内的较简单控制算法，同时通过互联总线，将需要计算的数据输入发送至车机，车机上运行包括LQR、MPC算法在内的较复杂算法，解决ADAS中央控制器算力不足问题，且不增加硬件成本。

优选的，所述两个卫星导航天线结合地图控制器组成地图单元，提供亚米级定位及超视距的行车环境信息，根据获取的前方预期道路结构及曲率信息，监督摄像头模块对车道线及可行驶区域的感知结果和ADAS控制策略，形成安全冗余；根据前方预期道路的坡度信息，指导ADAS对油门和刹车的控制策略，降低油耗。

优选的，所述驾驶员监控系统对驾驶员状态检测的结果与ADAS中央控制器的控制策略结合起来，结合驾驶员状态感知系统，根据场景、驾驶员状态动态调整系统，提升ADAS有效性和用户体验。

优选的，所述ADAS中央控制器和车机之间的互联总线为十兆或百兆网络，以满足低延时数据传输需求。

优选的，所述ADAS中央控制器的主控芯片采用单片机，车机采用应用处理器。

本发明的优点是：

1.本发明提出的超视距感知、算力共享型ADAS控制器系统，结合高精度地图，实现预测式巡航及拥堵辅助，彻底解放司机双脚，同时降低油耗，显著提升用户接受度。

2．本发明的ADAS中央控制器和车机之间设有高速互联总线，用于两者之间的数据交互。本发明提出一种“边缘互联、算力共享”的架构，借助车机算力，可运行算力要求更强的决策控制算法，解决ADAS中央控制器算力不足问题，同时不增加系统成本。

3．本发明采用高精度地图提供亚米级定位及超视距的行车环境信息。在感知上提供先验信息，用于补充前向摄像头模块感知不足，提高安全性。另外，高精度地图单元为预测式巡航控制技术提供支撑，导入坡度等信息，提升驾驶经济性。

4．本发明提出将驾驶员监控系统对驾驶员状态检测的结果与ADAS中央控制器的控制策略结合起来，结合驾驶员状态感知系统，根据场景、驾驶员状态动态调整系统，有效提升ADAS有效性和用户体验。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的超视距感知、算力共享型ADAS控制器系统总线连接图。

图2为本发明的超视距感知、算力共享型ADAS控制器系统算力共享架构数据交互示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的超视距感知、算力共享型ADAS控制器系统，包括：一个高精度地图控制器1，两个GPS天线2，一个驾驶员监控系统3，一个前向摄像头模块4，一个毫米波雷达5，一个车机6和一个ADAS中央控制器7。所述两个GPS天线2连接到高精度地图控制器1上，前向摄像头模块4、毫米波雷达5、驾驶员监控系统3分别处理各自的结果，并将结果通过CAN总线发送至ADAS中央控制器7；高精度地图控制器1连接到车机6上;ADAS中央控制器7和车机6之间设有高速互联总线，用于两者之间的数据交互。

所述ADAS中央控制器7和车机6之间设有高速互联总线，用于两者之间的数据交互。高速互联总线可以是十兆或百兆网络，以满足延时<10ms数据传输需求。为达到足够的可靠性，ADAS中央控制器7的主控多为单片机，主频<300MHz，车机6多采用应用处理器，主频>1GHz，算力强。如图2所示，本发明提出一种“边缘互联、算力共享”的架构，在ADAS中央控制器的主控单片机上运行简单的控制算法，如PID（proportion integral derivative）控制算法，同时通过互联总线，将需要计算的数据输入发送至车机端，运行控制效果更好的LQR（linear quadratic regulator）和MPC（Model Predictive Control）算法，解决算力不足问题，同时不增加系统成本。

所述两个GPS天线2结合高精度地图控制器1组成高精度地图单元，高精度地图可提供亚米级定位及超视距的行车环境信息。在感知上用于补充前向摄像头模块4和毫米波雷达5的不足，并形成安全冗余。如车道保持功能依赖的车道线检测一般由唯一的前向摄像头模块4提供，当摄像头检测结果出错时，可能会导致车辆误动作，引发危险，在本发明中，高精度地图单元提供当前道路曲率先验信息，对摄像头检测结果是个良好的补充。在决策控制上，高精度地图单元为PCC（Predictive Eco-Cruise Control）预测式巡航控制技术提供支撑，导入坡度等信息，在定速巡航系统基础上，提升驾驶经济性。

本发明提出将驾驶员监控系统3对驾驶员状态检测的结果与ADAS中央控制器7的控制策略结合起来，结合驾驶员状态感知系统，根据场景、驾驶员状态动态调整系统，有效提升ADAS有效性和用户体验。当驾驶员疲劳或注意力分散时，采用更保守的控制策略，以防止紧急情况下驾驶员无法及时接管；当驾驶员注意力集中时，采用更舒适的控制策略增加驾驶体验感。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。