[0001] 本申请涉及自动驾驶领域，具体而言，涉及一种自动驾驶控制设备。

[0002] 自动驾驶车辆(Self‑drivingCar)，又称无人驾驶车辆、电脑驾驶车辆、或轮式移动机器人，是一种通过计算机系统实现无人驾驶的智能车辆。随着自动驾驶车辆的普及，自动驾驶车辆可作为出租车或公共交通工具使用，乘客在使用自动驾驶车辆时，需要输入目的地，自动驾驶车辆基于当前位置和目的地生成行驶路线，并按照生成的行驶路线行驶。

[0003] 随着科技的发展，车辆的自动驾驶技术越来越成熟，通常车辆只有在整车被生产出来时，就决定了该车辆是否属于自动驾驶车辆，难以实现将非自动驾驶车辆改装为自动驾驶车辆。然而，当前的非自动驾驶车辆的保有量巨大，亟需一种能够实现非自动驾驶车辆进行自动驾驶控制的装置。实用新型内容

[0004] 本申请实施例的目的在于提供一种自动驾驶控制设备，用以解决现有技术中无法实现非自动驾驶车辆进行自动驾驶控制的问题。

[0005] 本申请实施例提供的一种自动驾驶控制设备，包括：雷达模块、IMU模块、GPS模块、传感器同步单元、自动驾驶域控制器、远程信息处理模块和摄像头模块；

[0006] 雷达模块、IMU模块和GPS模块分别连接传感器同步单元，传感器同步单元通过自动驾驶CAN总线连接自动驾驶域控制器，自动驾驶域控制器通过自动驾驶CAN总线连接整车控制器；传感器同步单元和自动驾驶域控制器还通过网线连接，GPS模块和自动驾驶域控制器还通过网线连接。

[0007] 上述技术方案中，自动驾驶控制设备用于对非自动驾驶车辆进行自动驾驶控制，自动驾驶控制设备包括雷达模块、IMU模块、GPS模块、传感器同步单元、自动驾驶域控制器、远程信息处理模块和摄像头模块，通过摄像头模块的视觉感知以及雷达模块的激光感知，结合GPS/IMU等在内的导航系统，收集车身周围的实时数据。再通过传感器同步单元将感知得到的实时数据传递给自动驾驶域控制器，由自动驾驶域控制器来实现自动驾驶控制，包括路径规划与决策等。因此，本实施例的自动驾驶控制设备能够实现将保有量巨大的非自动驾驶车辆的自动驾驶控制。

[0008] 在一些可选的实施方式中，雷达模块，包括：顶雷达；

[0009] 顶雷达布置于车辆顶部中间位置，顶雷达的安装面与车辆顶面平行。

[0010] 上述技术方案中，顶雷达可采用机械式激光雷达，顶雷达的安装面与车顶平行，顶雷达布置于车辆顶部中间位置。顶雷达出线方向朝后，避免其出线与其FOV视场角产生干涉，并且，顶雷达高度位置应满足FOV视场角不与车顶干涉。

[0011] 在一些可选的实施方式中，雷达模块，还包括：前补盲雷达、后补盲雷达、左补盲雷达和右补盲雷达；

[0012] 前补盲雷达布置于车辆对称中心面上，且位于车辆顶部前端；

[0013] 后补盲雷达布置于车辆对称中心面上，且位于车辆尾部；

[0014] 左补盲雷达和右补盲雷达布置于车辆顶部，且与车辆对称中心面对称布置；

[0015] 前补盲雷达、后补盲雷达、左补盲雷达和右补盲雷达的视野角范围为：大于90度且小于或等于180度。

[0016] 上述技术方案中，前补盲雷达、后补盲雷达、左补盲雷达和右补盲雷达四个补盲雷达分别布置于车辆的前后左右四个区域，具体的，前补盲雷达布置于车辆对称中心面上，位于车辆顶部前端，倾斜布置使得FOV视场角避免与前挡风玻璃干涉以免产生镜面反应。后补盲雷达置于整车对称中心面上，距离地面高度600mm，安装面与整车水平面平行，FOV视场角避免与后保险杠产生干涉。左右补盲雷达布置于车顶位置，具体位于两侧车门上方，FOV视场角避免与侧面车窗干涉，规避与车窗产生镜面反射从而造成后期程序搭载环境不良的现象。所述四个补盲雷达因为视野角是360°×59°，布置时其安装面需要在上方，同时需要在靠近车体侧设计半球形遮蔽罩对雷达探测面进行遮蔽处理，减少后期数据融合时的无效工作量。

[0017] 在一些可选的实施方式中，摄像头模块，包括：短焦摄像头和长焦摄像头；

[0018] 短焦摄像头和长焦摄像头均为前视摄像头，短焦摄像头和长焦摄像头分别布置于前补盲雷达左右两侧；

[0019] 长焦摄像头的中心轴线与车辆水平面向上倾斜5度至10度，短焦摄像头中心轴线与水平面平行。

[0020] 上述技术方案中，短焦摄像头和长焦摄像头两个前视摄像头分别置于前补盲雷达左右侧，左侧为短焦摄像头，右侧为长焦摄像头，长焦摄像头中心轴线与车辆水平面向上倾斜一定角度(例如7°)，短焦摄像头中心轴线与水平面平行。左右前视摄像头间距小于200mm(例如154mm)，两个前视摄像头与车顶的高度差小于10mm。前视摄像头视场角避免与前挡风玻璃干涉，前视摄像头需有防水保护壳结构。

[0021] 在一些可选的实施方式中，摄像头模块，包括：前环视摄像头、后环视摄像头、左环视摄像头、右环视摄像头和视频采集卡；前环视摄像头、后环视摄像头、左环视摄像头和右环视摄像头分别连接视频采集卡，视频采集卡连接自动驾驶域控制器；

[0022] 前环视摄像头布置于车辆前保险杠上；后环视摄像头布置于车辆后保险杠上；左环视摄像头布置于车辆左后视镜安装底座上，右环视摄像头布置于车辆右后视镜安装底座上；

[0023] 前环视摄像头和后环视摄像头的相机中心轴线与水平面平行，左环视摄像头和右环视摄像头的相机中心轴线均与水平面向下偏2度至5度。

[0024] 上述技术方案中，前环视摄像头、后环视摄像头、左环视摄像头、右环视摄像头四个环视摄像头分别布置于车辆的前后左右四个区域，具体的，前环视摄像头中心轴线平行于水平面，布置于前保险杠上居中朝前，离地高度720mm。后环视摄像头中心轴线平行于水平面，位于后保险杠上居中朝后布置，离地高度670mm。左右环视摄像头对称布置于后视镜安装底座上，相机中心轴线向下偏一定角度(例如3°)。四个环视摄像头的镜头均无遮挡。

[0025] 在一些可选的实施方式中，GPS模块，包括：GPS天线和GPS接收机；

[0026] GPS接收机的第一端连接GPS天线，GPS接收机的第二端连接传感器同步单元，GPS接收机的第三端连接自动驾驶域控制器。

[0027] 上述技术方案中，GPS天线外置于车顶左前方，其与激光雷达中心轴线、4G天线中心轴线的距离需在500mm以上，防止信号干扰。

[0028] 在一些可选的实施方式中，还包括：扬声器和功放模块；

[0029] 功放模块的第一端连接自动驾驶域控制器，功放模块的第二端连接扬声器。

[0030] 在一些可选的实施方式中，远程信息处理模块，包括：远程信息处理器和4G天线；

[0031] 远程信息处理器的第一端连接4G天线，远程信息处理器的第二端连接自动驾驶域控制器。

[0032] 上述技术方案中，4G天线外置于车顶左后方，其与激光雷达中心轴线、GPS天线中心轴线的距离需在500mm以上，防止信号干扰。

[0033] 在一些可选的实施方式中，还包括：遥控接收器、电子驻车系统和电子液压制动系统；

[0034] 遥控接收器、电子驻车系统和电子液压制动系统分别通过底盘CAN总线连接至整车控制器。

[0035] 上述技术方案中，自动驾驶域控制器通过自动驾驶CAN总线与整车VCU进行通信，VCU通过底盘CAN总线来控制运动执行模块(电子驻车系统和电子液压制动系统等)实现自动驾驶。具体的，在原C‑EPS转向器上仅仅通过软件适配调整来实现线控转向的功能，转向器结构不变仍然有机械联接。将原真空助力器相关制动零部件更换为电子液压制动系统EHB制，同时ABS软件适配自动驾驶标定，取消手刹改为电子驻车制动系统，新增电子驻车系统EPB。整车控制器VCU在原有功能上做新增功能开发，同时新增遥控器用于无人驾驶状态下的近距离遥控，遥控接收器放置于驾驶舱内。

[0036] 在一些可选的实施方式中，还包括：前安全触边和后安全触边；

[0037] 前安全触边和后安全触边分别连接车辆的车身控制模块，车身控制模块通过底盘CAN总线连接至整车控制器；

[0038] 前安全触边布置于车辆前保险杠的位置，后安全触边布置于车辆后保险杠的位置。

[0039] 上述技术方案中，增加无人驾驶安全部件：前安全触边和后安全触边；车身控制模块BCM软件增加接收前安全触边和后安全触边的触发信号的功能。

[0046] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

[0047] 请参照图1，图1为本申请实施例提供的一种自动驾驶控制设备功能模块图，具体包括：雷达模块、IMU模块8、GPS模块、传感器同步单元、自动驾驶域控制器、远程信息处理模块和摄像头模块；

[0048] 其中，雷达模块、IMU模块8和GPS模块分别连接传感器同步单元，传感器同步单元通过自动驾驶CAN总线连接自动驾驶域控制器，自动驾驶域控制器通过自动驾驶CAN总线连接整车控制器；传感器同步单元和自动驾驶域控制器还通过网线连接，GPS模块和自动驾驶域控制器还通过网线连接。

[0049] 本申请实施例中，自动驾驶控制设备用于对非自动驾驶车辆进行自动驾驶控制，自动驾驶控制设备包括雷达模块、IMU模块8、GPS模块、传感器同步单元、自动驾驶域控制器、远程信息处理模块和摄像头模块，通过摄像头模块的视觉感知以及雷达模块的激光感知，结合GPS/IMU等在内的导航系统，收集车身周围的实时数据。再通过传感器同步单元将感知得到的实时数据传递给自动驾驶域控制器，由自动驾驶域控制器来实现自动驾驶控制，包括路径规划与决策等。因此，本实施例的自动驾驶控制设备能够实现将保有量巨大的非自动驾驶车辆的自动驾驶控制。

[0050] 具体地，请参照图2和图3，图2为本申请实施例提供的自动驾驶控制设备的电路连接图，图3为本申请实施例提供的自动驾驶控制设备中的模块安装示意图。

[0051] 其中，本实施例的雷达模块，包括：顶雷达1；顶雷达1布置于车辆顶部中间位置，顶雷达1的安装面与车辆顶面平行。

[0052] 本申请实施例中，顶雷达1可采用机械式激光雷达，顶雷达1的安装面与车顶平行，顶雷达1布置于车辆顶部中间位置。顶雷达1出线方向朝后，避免其出线与其FOV视场角产生干涉，并且，顶雷达1高度位置应满足FOV视场角不与车顶干涉。具体地，顶雷达1的视场角如图4中的顶雷达FOV所示，其为360度的圆形区域。

[0053] 在一些可选的实施方式中，雷达模块，还包括：前补盲雷达21、后补盲雷达22、左补盲雷达23和右补盲雷达24；前补盲雷达21布置于车辆对称中心面上，且位于车辆顶部前端；后补盲雷达22布置于车辆对称中心面上，且位于车辆尾部；左补盲雷达23和右补盲雷达24布置于车辆顶部，且与车辆对称中心面对称布置；前补盲雷达21、后补盲雷达22、左补盲雷达23和右补盲雷达24的视野角范围为：大于90度且小于或等于180度。

[0054] 本申请实施例中，前补盲雷达21、后补盲雷达22、左补盲雷达23和右补盲雷达24四个补盲雷达分别布置于车辆的前后左右四个区域，具体的，前补盲雷达21布置于车辆对称中心面上，位于车辆顶部前端，倾斜布置使得FOV视场角避免与前挡风玻璃干涉以免产生镜面反应。后补盲雷达22置于整车对称中心面上，距离地面高度600mm，安装面与整车水平面平行，FOV视场角避免与后保险杠产生干涉。左右补盲雷达24布置于车顶位置，具体位于两侧车门上方，FOV视场角避免与侧面车窗干涉，规避与车窗产生镜面反射从而造成后期程序搭载环境不良的现象。所述四个补盲雷达因为视野角是360°×59°，布置时其安装面需要在上方，同时需要在靠近车体侧设计半球形遮蔽罩对雷达探测面进行遮蔽处理，减少后期数据融合时的无效工作量。具体地，前补盲雷达21、后补盲雷达22、左补盲雷达23和右补盲雷达24的视场角如图4中的补盲雷达FOV所示，包括上下左右四个半圆区域。

[0055] 在一些可选的实施方式中，摄像头模块，包括：短焦摄像头3和长焦摄像头4；短焦摄像头3和长焦摄像头4均为前视摄像头，短焦摄像头3和长焦摄像头4分别布置于前补盲雷达21左右两侧；长焦摄像头4的中心轴线与车辆水平面向上倾斜5度至10度，短焦摄像头3中心轴线与水平面平行。

[0056] 本申请实施例中，短焦摄像头3和长焦摄像头4两个前视摄像头分别置于前补盲雷达21左右侧，左侧为短焦摄像头3，右侧为长焦摄像头4，长焦摄像头4中心轴线与车辆水平面向上倾斜一定角度(例如7°)，短焦摄像头3中心轴线与水平面平行。左右前视摄像头间距小于200mm(例如154mm)，两个前视摄像头与车顶的高度差小于10mm。前视摄像头视场角避免与前挡风玻璃干涉，前视摄像头需有防水保护壳结构。其中，长焦摄像头4的视场角如图4中的长焦前视摄像头FOV所示，其为半径较长的扇形区域。短焦摄像头3的视场角如图4中的短焦前视摄像头FOV所示，其为半径较短的扇形区域。

[0057] 在一些可选的实施方式中，摄像头模块，包括：前环视摄像头、后环视摄像头52、左环视摄像头、右环视摄像头51和视频采集卡。

[0058] 其中，前环视摄像头、后环视摄像头52、左环视摄像头和右环视摄像头51分别连接视频采集卡，视频采集卡通过USB连接线连接自动驾驶域控制器；前环视摄像头布置于车辆前保险杠上；后环视摄像头52布置于车辆后保险杠上；左环视摄像头布置于车辆左后视镜安装底座上，右环视摄像头51布置于车辆右后视镜安装底座上；前环视摄像头和后环视摄像头52的相机中心轴线与水平面平行，左环视摄像头和右环视摄像头51的相机中心轴线均与水平面向下偏2度至5度。

[0059] 本申请实施例中，前环视摄像头、后环视摄像头52、左环视摄像头、右环视摄像头51四个环视摄像头分别布置于车辆的前后左右四个区域，具体的，前环视摄像头中心轴线平行于水平面，布置于前保险杠上居中朝前，离地高度720mm。后环视摄像头52中心轴线平行于水平面，位于后保险杠上居中朝后布置，离地高度670mm。左右环视摄像头51对称布置于后视镜安装底座上，相机中心轴线向下偏一定角度(例如3°)。四个环视摄像头的镜头均无遮挡。四个环视摄像头的视场角如图4中的环视摄像头FOV所示，其包括了围绕车身设置的四个半圆区域。

[0060] 在一些可选的实施方式中，IMU模块8通过RS422‑232总线连接传感器同步单元，IMU模块8置于车顶，位于顶雷达1正下方，IMU模块8的中心轴线与顶雷达1的中心轴线重合，IMU模块8底部安装面朝上，出线方向朝后。

[0061] 在一些可选的实施方式中，GPS模块，包括：GPS天线6和GPS接收机；GPS接收机的第一端连接GPS天线6，GPS接收机的第二端连接传感器同步单元，GPS接收机的第三端通过网线连接自动驾驶域控制器。

[0062] 本申请实施例中，GPS天线6外置于车顶左前方，其与顶雷达1中心轴线、4G天线7中心轴线的距离需在500mm以上，防止信号干扰。

[0063] 在一些可选的实施方式中，还包括：扬声器和功放模块；

[0064] 功放模块的第一端通过USB声卡或音频线连接自动驾驶域控制器，功放模块的第二端连接扬声器。

[0065] 在一些可选的实施方式中，远程信息处理模块，包括：远程信息处理器和4G天线7；

[0066] 远程信息处理器的第一端连接4G天线7，远程信息处理器的第二端通过网线连接自动驾驶域控制器。

[0067] 本申请实施例中，4G天线7外置于车顶左后方，其与顶雷达1中心轴线、GPS天线6中心轴线的距离需在500mm以上，防止信号干扰。

[0068] 在一些可选的实施方式中，还包括：遥控接收器、电子驻车系统和电子液压制动系统；

[0069] 遥控接收器、电子驻车系统和电子液压制动系统分别通过底盘CAN总线连接至整车控制器。

[0070] 本申请实施例中，自动驾驶域控制器通过自动驾驶CAN总线与整车VCU进行通信，VCU通过底盘CAN总线来控制运动执行模块(电子驻车系统和电子液压制动系统等)实现自动驾驶。具体的，在原C‑EPS转向器上仅仅通过软件适配调整来实现线控转向的功能，转向器结构不变仍然有机械联接。将原真空助力器相关制动零部件更换为电子液压制动系统EHB制，同时ABS软件适配自动驾驶标定，取消手刹改为电子驻车制动系统，新增电子驻车系统EPB。整车控制器VCU在原有功能上做新增功能开发，同时新增遥控器用于无人驾驶状态下的近距离遥控，遥控接收器放置于驾驶舱内。

[0071] 在一些可选的实施方式中，还包括：前安全触边10和后安全触边9；

[0072] 前安全触边10和后安全触边9分别连接车辆的车身控制模块，车身控制模块通过底盘CAN总线连接至整车控制器；

[0073] 前安全触边10布置于车辆前保险杠的位置，后安全触边9布置于车辆后保险杠的位置。

[0074] 本申请实施例中，增加无人驾驶安全部件：前安全触边10和后安全触边9；车身控制模块BCM软件增加接收前安全触边10和后安全触边9的触发信号的功能。

[0075] 本实施例中，通过底盘CAN总线连接整车控制器的还包括胎压监测系统TPMS、助力转向系统EPS和制动防抱死系统ABS。

[0076] 在一个具体实施例中，本实施例能够将一辆无自动驾驶的车辆，通过新增自动驾驶控制设备，从而将车辆升级为人机共驾的车辆。该自动驾驶控制设备包括环境感知模块、信号传输及行为决策模块、运动执行模块。环境感知模块包括：一个顶雷达1、四个补盲雷达、两个前视摄像头、四个环视摄像头、IMU模块8、GPS模块和远程信息处理模块。

[0077] 环境感知模块以车载摄像头为主导的视觉感知与以激光雷达为主导的激光感知，结合GPS/IMU等在内的导航系统，收集车身周围的实时数据。信号传输及行为决策模块通过远程信息处理模块的远程信息处理控制器T‑Box、传感器同步单元等将感知到的信息传递给自动驾驶域控制器，得出相应的路径规划与决策信号。运动执行模块通过接收决策系统的决策信号采取包括刹车/转向等在内的行车决策。

[0078] 信号传输及行为决策模块包括：自动驾驶域控制器、T‑Box、传感器同步单元、GPS接收机、视频采集卡等。所述信号传输及行为决策模块布置于驾驶舱内，具体位于座椅下方储物舱内。信号传输及行为决策模块与环境感知模块之间通过线束连接，通过CAN总线进行信息通信。

[0079] 顶雷达1、补盲雷达、IMU、GPS模块与传感器同步单元进行连接，传感器同步单元通过网线和自动驾驶CAN总线与自动驾驶域控制器连接，T‑Box、功放、视频采集卡、前视摄像头与自动驾驶域控制器连接，其中4G天线7与T‑Box相连，扬声器与功放模块相连，四个环视摄像头与视频采集卡相连，自动驾驶域控制器通过自动驾驶CAN总线与整车VCU通信，进一步的，VCU通过底盘CAN总线控制遥控器、胎压传感器(TPMS)、EPS、EPB、EHB、ABS、BCM等模块。

[0080] 运动执行模块包括：线控转向器、EHB等。自动驾驶域控制器通过自动驾驶CAN信号与整车VCU进行通信，VCU通过底盘CAN来控制运动执行模块实现自动驾驶。具体的，在原C‑EPS转向器上仅仅通过软件适配调整来实现线控转向的功能，转向器结构不变仍然有机械联接。将原真空助力器相关制动零部件更换为EHB制动系统，同时ABS软件适配自动驾驶标定，取消手刹改为电子驻车制动系统，新增EPB控制器12。VCU在原有功能上做新增功能开发，同时新增遥控器用于无人驾驶状态下的近距离遥控，遥控器信号接收器放置于驾驶舱内。BCM软件更改增加CAN通讯控制灯光、喇叭、胎压信号接收模块等功能，车内增加一个人工切换开关，用于控制人工驾驶，遥控器上的两档开关分别用于遥控和自动驾驶模式。新增急停开关11、前后安全触边等无人驾驶安全部件。

[0081] 在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

[0082] 另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

[0083] 再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

[0084] 在本文中，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。

[0085] 以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。