一種自動駕駛汽車的控制系統、方法及微控制器與流程

2023-12-01 04:33:36 2

本發明涉及汽車技術領域，尤其涉及一種自動駕駛汽車的控制系統、方法及微控制器。

背景技術：

無人駕駛汽車技術在現階段還不夠成熟，在實際操作中還有諸多限制，當汽車處於無人駕駛狀態行駛時，其可自動檢測駕駛環境的變化，以判斷是否退回人工駕駛模式，駕駛員無需一直對汽車的控制系統進行監視。

專利公開號為cn201387545的專利公開了一種技術方案：設計了一種電動汽車智能控制裝置，包括工業控制計算機(後面簡稱：工控機)和電子線路控制,當工控機通過can總線和can路由器同時作用於汽車內的can總線時,工控機作為常規使用,can路由器作為備用,與can總線和can路由器連接的器件包括：助力轉向器、動力驅動器、電力管理器、安全器以及其它可擴展應用器等。工控機通過can總線連接的傳感器即時採集數據,對汽車各部分設備進行實時監測和控制。該專利公開的技術方案有這些不足：雖然汽車可以採集數據，但是汽車上與can總線連接的設備很多，各工控機與汽車的各設備之間都通過can總線進行通訊，導致工控機與各設備之間的通訊負載大，通訊周期長，進而導致工控機處理數據的時間開銷相應增大，對汽車的控制周期變長，不利於無人駕駛這樣的複雜控制以及危險情形下的實時控制。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在於，提供一種自動駕駛汽車的控制系統、方法及微控制器，以降低上位機系統與微控制器之間的通訊負荷，提高上位機系統與微控制器及車輛內連接到can總線的各設備之間的通訊效率。

為解決上述技術問題，本發明提供的一種自動駕駛汽車的微控制器，其特徵在於，包括：主處理器、協處理器以及can控制器，其中：

所述can控制器與所述協處理器、所述主處理器通信連接，用於接收can報文並轉發至所述協處理器；

所述協處理器用於中斷接收所述can控制器轉發的所述can報文及來自i/o接口的i/o輸入信號，並解析所述can報文及i/o輸入信號得到對應的控制信息，且將所述控制信息輸送至所述主處理器；

所述主處理器用於將所述控制信息進行處理得到對應的控制輸出指令，並將所述控制輸出指令通過i/o接口發送至用於控制自動駕駛汽車的聲光、啟動及電子駐車的第二車輛控制器，或者將所述控制輸出指令通過所述can控制器發送至用於控制自動駕駛汽車行駛的第一車輛控制器。

本發明提供的一種自動駕駛汽車的控制系統，包括有：第一can收發器、硬線信號輸入電路以及微控制器，其中：所述第一can收發器用於接收上位機系統或遙控裝置發送的can報文，並將所述can報文發送至所述微控制器；

所述硬線信號輸入電路與所述微控制器通信連接，用於將自動駕駛汽車上的按鍵行為轉化為所述微控制器可識別的硬線信號，並將所述硬線信號作為i/o輸入信號通過i/o接口輸入至所述微控制器；

所述微控制器包括：主處理器、協處理器以及can控制器，其中：

所述can控制器與所述協處理器、所述主處理器通信連接，用於接收所述第一can收發器發送的can報文並將其轉發至所述協處理器；

所述協處理器用於中斷接收所述can控制器轉發的所述can報文及來自i/o接口的i/o輸入信號，並解析所述can報文及i/o輸入信號得到對應的控制信息，且將所述控制信息輸送至所述主處理器；

所述主處理器，用於將所述控制信息進行處理得到對應的控制輸出指令，並將所述控制輸出指令通過i/o接口發送至用於控制自動駕駛汽車的聲光、啟動及電子駐車的第二車輛控制器，或者將所述控制輸出指令通過所述can控制器發送至用於控制自動駕駛汽車行駛的第一車輛控制器。

優選地，所述硬線信號輸入電路包括有：駐車組合開關電路、轉向燈組合開關電路以及一鍵啟動開關電路；

所述駐車組合開關電路用於將自動駕駛汽車上的電子駐車開關按鍵行為轉化為對應的電子駐車控制組合信號，並將所述電子駐車控制組合信號輸出至所述微控制器；所述協處理器用於中斷接收所述電子駐車控制組合信號，並解析所述電子駐車控制組合信號得到對應的電子駐車控制組合信息，且將所述電子駐車控制組合信息輸出至所述主處理器；所述主處理器對所述電子駐車控制組合信息進行處理，得到對應的電子駐車控制組合指令，並將所述電子駐車控制組合指令發送至用於控制駐車控制器的駐車狀態的駐車控制連接模塊；

所述轉向燈組合開關電路用於將自動駕駛汽車上的轉向燈開關按鍵行為轉化為對應的轉向燈信號，並將所述轉向燈信息輸出至所述微控制器；所述協處理器用於中斷接收所述轉向燈信號，並解析所述轉向燈信號得到對應的轉向燈控制信息，且將所述轉向燈控制信息輸出至所述主處理器；所述主處理器對所述轉向燈控制信息進行處理，得到對應的轉向燈控制輸出指令，並將所述轉向燈控制輸出指令發送至用於對自動駕駛汽車聲光進行控制的聲光控制模塊

一鍵啟動開關電路用於將自動駕駛汽車上的一鍵啟動按鍵行為生成對應的啟動鑰匙信號，並將所述啟動鑰匙信號輸出至所述微控制器；所述協處理器用於中斷接收所述啟動鑰匙信號，並解析所述啟動鑰匙信息得到對應的啟動鑰匙控制信息，且將所述啟動鑰匙信息輸出至所述主處理器；所述主處理器對所述啟動鑰匙控制信息進行處理，得到對應的啟動鑰匙控制輸出指令，並將所述啟動鑰匙控制輸出指令發送至用於控制自動駕駛汽車啟動的啟動驅動電路。

優選地，所述硬線信號輸入電路還包括有：

駕駛模式切換開關電路，用於將自動駕駛汽車上的駕駛模式切換按鍵行為轉化為對應的駕駛模式切換信號，並將所述駕駛模式切換信號輸出至所述微控制器；

所述協處理器用於中斷接收所述駕駛模式切換信號，並解析所述駕駛模式切換信號得到對應的駕駛模式切換控制信息，且將所述駕駛模式切換控制信息輸出至所述主處理器；

所述主處理器還用於根據所述駕駛模式切換控制信息切換到對應的駕駛模式，其中，駕駛模式包括有：自主駕駛模式、人工駕駛模式、遙控駕駛模式，當處於自主駕駛模式時，所述主處理器按照預設的自主駕駛運算邏輯對來自上位機系統的控制信息進行處理，當處於人工駕駛模式時，所述主處理器按照預設的人工駕駛運算邏輯對來自i/o接口的控制信息進行處理，當處於遙控駕駛模式時，所述主處理器按照預設的遙控駕駛運算邏輯對來自遙控裝置的遙控信息進行處理。

優選地，還包括：

第二can收發器，用於通過所述can控制器接收所述控制輸出指令，並將所述控制輸出指令發送至所述第一車輛控制器，還用於通過所述can控制器接收所述第一車輛控制器所採集的自動駕駛汽車信息並轉發至所述協處理器；

所述協處理器還用於中斷接收來自所述第二can收發器的can報文並解析得到對應的自動駕駛汽車信息，且將該自動駕駛汽車信息發送至所述主處理器；

所述主處理器還用於在自主駕駛模式下，將該自動駕駛汽車信息進行分類打包後發送至所述can控制器，所述can控制器通過所述第一can收發器將分類打包後的自動駕駛汽車信息發送至上位機系統。

優選地，所述硬線信號輸入電路還包括有：

泊車啟動開關電路，用於將自動駕駛汽車上的泊車功能啟動按鍵行為轉化為對應的泊車功能啟動信號輸出至所述微控制器；

所述協處理器用於中斷接收所述泊車功能啟動信號及自動駕駛汽車與目標物之間的距離信號，解析所述泊車功能啟動信號及所述距離信號得到對應的泊車功能啟動控制信息及自動駕駛汽車與目標物之間的距離信息，且將所述泊車功能啟動控制信息及所述距離信息輸出至所述主處理器；

所述主處理器還用於在自主駕駛模式下，根據所述泊車功能啟動控制信息，對所述距離信息進行解析得到自動駕駛汽車側面到目標物的距離以及自動駕駛汽車當前位置及車位信息，並判斷該距離是否滿足車位長度，若滿足，則根據自動駕駛汽車當前位置及車位信息計算得到對應的停車軌跡，且根據該停車軌跡生成對應的停車控制指令並打包發送至所述can控制器，所述can控制器將打包後的停車控制指令通過所述第二can收發器發送至所述第一車輛控制器，以控制所述第一車輛控制器根據該停車軌跡自動泊車。

優選地，所述主處理器還用於根據所述第一車輛控制器回傳的自動駕駛汽車信息判斷所述第一車輛控制器是否有故障，若是，則發送停止泊車指令至所述can控制器；所述can控制器將所述停止泊車指令通過所述第二can收發器發送至所述第一車輛控制器，以控制所述第一車輛控制器停止泊車。

優選地，所述硬線信號輸入電路還包括有：

急停開關電路，用於將自動駕駛汽車上的急停按鍵行為轉化為自動模式急停信號輸出至所述微控制器；所述協處理器用於中斷接收所述自動模式急停信號，解析所述自動模式急停信號得到對應的急停控制信息，且將所述急停控制信息輸出至所述主處理器；

所述主處理器用於根據所述急停控制信息生成對應的急停控制指令打包發送至所述can控制器，所述can控制器通過所述第二can收發器將打包後的急停控制指令發送至所述第一車輛控制器中的整車控制器。

本發明還提供一種自動駕駛汽車的控制方法，應用於上述的自動駕駛汽車的控制系統中，包括下述步驟：

第一can收發器接收來自上位機系統或遙控裝置的can報文，並將所述can報文發送至微控制器；

硬線信號輸入電路將自動駕駛汽車上的按鍵行為轉化為所述微控制器可識別的硬線信號，並將所述硬線信號作為i/o輸入信號通過i/o接口輸入至所述微控制器；

can控制器接收所述第一can收發器發送的can報文並將其轉發至協處理器；

所述協處理器中斷接收所述can控制器轉發的所述can報文及來自i/o接口的i/o輸入信號，並解析所述can報文及i/o輸入信號得到對應的控制信息，且將所述控制信息輸送至主處理器；

所述主處理器將所述控制信息進行處理得到對應的控制輸出指令，並將所述控制輸出指令通過i/o接口發送至用於控制自動駕駛汽車的聲光、啟動及電子駐車的第二車輛控制器，或者將所述控制輸出指令通過所述can控制器發送至用於控制自動駕駛汽車行駛的第一車輛控制器。

優選地，還包括下述步驟：

所述can控制器通過第二can收發器接收所述第一車輛控制器所採集的自動駕駛汽車信息並轉發至所述協處理器；

所述協處理器中斷接收來自所述第二can收發器的can報文並解析得到對應的自動駕駛汽車信息，且將該自動駕駛汽車信息發送至所述主處理器；

所述主處理器在自主駕駛模式下，將該自動駕駛汽車信息進行分類打包後發送至所述can控制器，所述can控制器通過所述第一can收發器將分類打包後的自動駕駛汽車信息發送至上位機系統。

優選地，還包括下述步驟：

所述硬線信號輸入電路中的泊車啟動開關電路將自動駕駛汽車上的泊車功能啟動按鍵行為轉化為對應的泊車功能啟動信號輸出至所述微控制器；

所述協處理器中斷接收所述泊車功能啟動信號及自動駕駛汽車與目標物之間的距離信號，解析所述泊車功能啟動信號及所述距離信號得到對應的泊車功能啟動控制信息及自動駕駛汽車與目標物之間的距離信息，且將所述泊車功能啟動控制信息及所述距離信息輸出至所述主處理器；

所述主處理器在自主駕駛模式下，根據所述泊車功能啟動控制信息，對所述距離信息進行解析得到自動駕駛汽車側面到目標物的距離以及自動駕駛汽車當前位置及車位信息，並判斷該距離是否滿足車位長度，若滿足，則根據自動駕駛汽車當前位置及車位信息計算得到對應的停車軌跡，且根據該停車軌跡生成對應的停車控制指令並打包發送至所述can控制器，所述can控制器將打包後的停車控制指令通過所述第二can收發器發送至所述第一車輛控制器，以控制所述第一車輛控制器根據該停車軌跡自動泊車。

優選地，還包括下述步驟：

所述硬線信號輸入電路中的駕駛模式切換開關電路將自動駕駛汽車上的駕駛模式切換按鍵行為轉化為對應的駕駛模式切換信號，並將所述駕駛模式切換信號輸出至所述微控制器；

所述協處理器中斷接收所述駕駛模式切換信號，並解析所述駕駛模式切換信號得到對應的駕駛模式切換控制信息，且將所述駕駛模式切換控制信息輸出至所述主處理器；

所述主處理器根據所述駕駛模式切換控制信息切換到對應的駕駛模式，其中，駕駛模式包括有：自主駕駛模式、人工駕駛模式、遙控駕駛模式，當處於自主駕駛模式時，所述主處理器按照預設的自主駕駛運算邏輯對來自所述上位機系統的控制信息進行處理，當處於人工駕駛模式時，所述主處理器按照預設的人工駕駛運算邏輯對來自i/o接口的控制信息進行處理，當處於遙控駕駛模式時，所述主處理器按照預設的遙控駕駛運算邏輯對來自遙控裝置的遙控信息進行處理。

優選地，還包括下述步驟：

所述主處理器根據所述第一車輛控制器回傳的自動駕駛汽車信息判斷所述第一車輛控制器是否有故障，若是，則發送停止泊車指令至所述can控制器；所述can控制器將所述停止泊車指令通過所述第二can收發器發送至所述第一車輛控制器，以控制所述第一車輛控制器停止泊車。

優選地，還包括下述步驟：

所述硬線信號輸入電路中的急停開關電路將自動駕駛汽車上的急停按鍵行為轉化為自動模式急停信號輸出至所述微控制器；所述協處理器用於中斷接收所述自動模式急停信號，解析所述自動模式急停信號得到對應的急停控制信息，且將所述急停控制信息輸出至所述主處理器；

所述主處理器根據所述急停控制信息生成對應的急停控制指令打包發送至所述can控制器，所述can控制器通過所述第二can收發器將打包後的急停控制指令發送至所述第一車輛控制器中的整車控制器。。

實施本發明，具有如下有益效果：

本發明將不屬於控制車輛行駛的控制指令(例如按鍵的操作)生成對應的i/o輸入信號輸入至微控制器，避免了自動駕駛汽車行駛時，所有的控制信息都來自上位機系統，而造成控制周期長、控制實時性不高的問題；並且微控制器生成對應的控制輸出指令後，通過i/o接口和can收發器分別將對應的控制輸出指令輸出至對應的車輛控制器，也避免了通過can收發器將所有的控制輸出指令發送至對應的車輛控制器，因此本發明降低了微控制器與上位機系統及車輛控制器之間的通訊負荷，也降低了上位機系統與連接到can總線的各設備之間的通訊負荷，提高了上位機系統與微控制器及汽車內連接到can總線的各設備之間的通訊效率，從而縮短了對汽車的控制周期。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明提供的自動駕駛汽車的微控制器的原理框圖。

圖2是本發明提供的自動駕駛汽車的控制系統的原理框圖。

圖3是本發明提供的自動駕駛汽車的控制系統的硬線信號輸入電路的原理框圖。

圖4是本發明提供的自動駕駛汽車的控制系統的另一實施例的結構圖。

圖5是本發明提供的自動駕駛汽車的控制系統的又一實施例的結構圖。

圖6是本發明提供的自動駕駛汽車的控制方法的另一實施例的流程圖。

圖7是本發明提供的自動駕駛汽車的控制方法的另一實施例的駕駛模式切換邏輯圖。

具體實施方式

本發明提供一種自動駕駛汽車的微控制器100，如圖1所示，該微控制器100包括：主處理器110、協處理器120以及can控制器130。

其中，can控制器130與協處理器120、主處理器110通信連接，用於接收can報文並轉發至協處理器120。

協處理器120用於中斷接收can控制器130轉發的can報文及來自i/o接口400的i/o輸入信號，並解析can報文及i/o輸入信號得到對應的控制信息，且將控制信息輸送至主處理器110。

主處理器110用於將控制信息進行處理得到對應的控制輸出指令，並將控制輸出指令通過i/o接口400發送至用於控制自動駕駛汽車的聲光、啟動及電子駐車的第二車輛控制器500，或者將控制輸出指令通過can控制器130發送至用於控制自動駕駛汽車行駛的第一車輛控制器300。

本發明還提供一種自動駕駛汽車的控制系統，如圖2所示，該系統包括有：第一can收發器210、硬線信號輸入電路800以及微控制器100，其中：第一can收發器210用於接收上位機系統600或遙控裝置700發送的can報文，並將can報文發送至微控制器100。

其中，遙控裝置700包括有：遙控發射端710及遙控接收模塊720，上位機系統600可以是工業控制計算機。遙控發射端710用於接收用戶輸入的控制指令生成對應的遙控指令並輸出至遙控接收模塊720；遙控接收模塊720與遙控發射端710通信連接，用於接收來自遙控發射端710的遙控指令並將其轉至第一can收發器210。上位機系統600發送的控制指令，或遙控發射端710發送的遙控指令中包含有對應的控制信息，例如：對地扭矩請求，行車制動程度、方向盤轉角等信息。

硬線信號輸入電路800通過i/o接口400與微控制器100通信連接，用於將自動駕駛汽車上的按鍵行為轉化為微控制器100可識別的硬線信號，並將硬線信號作為i/o輸入信號通過i/o接口400輸入至微控制器100。

微控制器100包括：主處理器110、協處理器120以及can控制器130。

其中，can控制器130與協處理器120、主處理器110通信連接，用於接收第一can收發器210發送的can報文並將其轉發至協處理器120。

協處理器120用於中斷接收can控制器130轉發的can報文及來自i/o接口400的i/o輸入信號，並解析can報文及i/o輸入信號得到對應的控制信息，且將控制信息輸送至主處理器110。

主處理器110用於將控制信息進行處理得到對應的控制輸出指令，並將控制輸出指令通過i/o接口400發送至用於控制自動駕駛汽車的聲光、啟動及電子駐車的第二車輛控制器500，以控制第二車輛控制器500的工作，或者將控制輸出指令通過can控制器130發送至用於控制自動駕駛汽車行駛的第一車輛控制器300，以控制第一車輛控制器300的工作。其中，控制車輛的聲光，也既是控制車輛的轉向燈以及喇叭。

進一步地，如圖3所示，硬線信號輸入電路800包括有：駐車組合開關電路810、轉向燈組合開關電路820以及一鍵啟動開關電路830。

駐車組合開關電路810用於將自動駕駛汽車上的電子駐車開關按鍵行為轉化為對應的電子駐車控制組合信號，並將電子駐車控制組合信號輸出至微控制器100；協處理器120用於中斷接收電子駐車控制組合信號，並解析電子駐車控制組合信號得到對應的電子駐車控制組合信息，且將電子駐車控制組合信息輸出至主處理器110；主處理器110對電子駐車控制組合信息進行處理，得到對應的電子駐車控制組合指令，並將電子駐車控制組合指令發送至用於控制駐車控制器的駐車狀態的駐車控制連接模塊。

轉向燈組合開關電路820用於將自動駕駛汽車上的轉向燈開關按鍵行為轉化為對應的轉向燈信號，並將轉向燈信息輸出至微控制器100；協處理器120用於中斷接收轉向燈信號，並解析轉向燈信號得到對應的轉向燈控制信息，且將轉向燈控制信息輸出至主處理器110；主處理器110對轉向燈控制信息進行處理，得到對應的轉向燈控制輸出指令，並將轉向燈控制輸出指令發送至用於對自動駕駛汽車聲光進行控制的聲光控制模塊。

一鍵啟動開關電路830用於將自動駕駛汽車上的一鍵啟動按鍵行為生成對應的啟動鑰匙信號，並將啟動鑰匙信號輸出至微控制器100；協處理器120用於中斷接收啟動鑰匙信號，並解析啟動鑰匙信息得到對應的啟動鑰匙控制信息，且將啟動鑰匙信息輸出至主處理器110；主處理器110對啟動鑰匙控制信息進行處理，得到對應的啟動鑰匙控制輸出指令，並將啟動鑰匙控制輸出指令發送至用於控制自動駕駛汽車啟動的啟動驅動電路。

主處理器110可以通過控制i/o輸出激活啟動驅動電路、聲光控制模塊控制子部件，或者作為硬線信號輸出至駐車控制連接模塊，通過駐車控制連接模塊對駐車控制器進行控制。

在另一實施例中，一鍵啟動按鍵用於模擬車鑰匙檔位控制，當用戶想要啟動車輛時，可以按下一鍵啟動按鍵，以啟動車輛。例如，車鑰匙的檔位有4個：key_off，key_acc，key_on，key_start。依據用戶按壓一鍵啟動按鍵的次數與按壓該按鍵的持續時間這兩個信號量組合，實現4個車鑰匙檔位的輸入檢測與輸出控制。具體實現方式：默認狀態下車鑰匙檔位處於key_off檔，acc、ig1、ig2、start控制的繼電器斷開，按壓該按鍵一次進入key_acc擋，此時，acc控制的繼電器吸合，ig1、ig2、start控制的繼電器斷開；按壓該按鍵兩次進入key_on擋，acc、ig1、ig2繼電器吸合；按壓該按鍵三次時，若每次按壓該按鍵的持續時間大於一定量，則進入key_start擋，若該持續時間不足，則退回key_off檔；進入key_start檔，再按壓該按鍵一次，則退回key_off檔。在key_start檔，acc、ig1、ig2、start控制的繼電器吸合。

在另一實施例中，為防止汽車溜坡，對汽車進行電子駐車。所用的駐車控制器epb有3種狀態，分別是拉緊(拉索拉緊)、放鬆(拉索鬆開)、常態(電子駐車控制器epb進行狀態切換前，拉索保持的狀態)。依據駐車控制器epb的特性，設計了如表1所示的駐車控制器epb的線路節點通斷邏輯。駐車控制器epb控制的工作過程如下：微控制器mcu檢測到拉緊請求(該拉緊請求來自i/o接口或can總線)，微控制器mcu控制相應的i/o輸出，駐車控制器epb電路連接關係控制模塊依據微控制器mcu管腳的輸出選擇接通駐車控制器的線路，拉索拉緊，開始計時，時間持續5s後，微控制器mcu又再次控制i/o輸出使得駐車控制器進入常態，但拉索一直保持拉緊，不會鬆開。如果持續時間不足5s，則拉索拉緊後又會立即鬆開。鬆開的過程亦是如此，駐車控制器放鬆狀態持續時間為3s。

表1epb控制線路節點通斷邏輯表

進一步地，硬線信號輸入電路800還包括有：駕駛模式切換開關電路840。

駕駛模式切換開關電路840用於將自動駕駛汽車上的駕駛模式切換按鍵行為轉化為對應的駕駛模式切換信號，並將駕駛模式切換信號輸出至微控制器100。

協處理器120用於中斷接收駕駛模式切換信號，並解析駕駛模式切換信號得到對應的駕駛模式切換控制信息，且將駕駛模式切換控制信息輸出至主處理器110。

主處理器110還用於根據駕駛模式切換控制信息切換到對應的駕駛模式，其中，駕駛模式包括有：自主駕駛模式、人工駕駛模式、遙控駕駛模式，當處於自主駕駛模式時，主處理器110按照預設的自主駕駛運算邏輯對來自上位機系統600的控制信息進行處理，當處於人工駕駛模式時，主處理器110按照預設的人工駕駛運算邏輯對來自i/o接口400的控制信息進行處理，當處於遙控駕駛模式時，主處理器110按照預設的遙控駕駛運算邏輯對來自遙控裝置700的遙控信息進行處理。

例如，在人工駕駛模式下受控於駕駛員，可以像普通車輛一樣駕駛，協處理器120檢測並接收來自i/o接口400的i/o輸入信號，解析該i/o輸入信號中所包含的聲光信息(聲音控制信息以及轉向燈控制信息)，生成對應的聲光控制指令並通過i/o接口400硬線輸出至聲光控制模塊。在自主駕駛模式或者遙控駕駛模式下，協處理器120接收來自第一can收發器210的can報文，解析該can報文中所包含的聲光信息，生成對應的聲光控制指令通過i/o接口400硬線輸出至聲光控制模塊，聲光控制模塊根據接收到的聲光控制指令對車輛的聲光進行控制。

遙控駕駛模式主要用於無人駕駛汽車遇緊急情況，例如：需要遠程幹預的情形，按下遙控發射端710上的「緊急制動」按鍵控制車輛剎車，進入遙控模式，可以遠程控制車輛以一定速度前進後退，左轉右轉以及啟停。

在另一實施例中，微控制器共連接有2路can收發器，一路連接有新能源原車的pcan收發器，另一路連接有與上位機系統和rc遙控接收模塊通信連接的can0收發器。

自主駕駛模式下，微控制器的協處理器中斷接收來自can0收發器的can0報文並進行解析，解析所得的信息包括有對地扭矩請求，行車制動程度，方向盤轉角等信息，將解析所得的信息根據pcan收發器節點上各控制器所需信息類別進行分類打包，轉向控制器eps所需的轉向信息為一幀(供轉向控制器eps使用)，其它控制器所需的控制信息為另外一幀(供整車控制器vcu使用)，微控制器中的主處理器將分類打包好的信息發送至pcan收發器，通過pcan收發器將打包好的信息通過can總線發送至執行件控制器，相應的執行件控制器依據所收到的信息控制對應的執行件工作，在此過程中，微控制器的協處理器又通過pcan收發器中斷接收新能源原車各執行件控制器反饋的多類行車信息，例如：當前車速、當前對地扭矩、當前制動程度、當前方向盤轉角、當前故障信息等，根據行車信息的類別打包成多幀can0報文並發送至上位機系統，供上位機系統決策使用，在遙控駕駛模式下，則不需要將行車信息打包成多幀can0報文發送至上位機系統。

進一步地，自動駕駛汽車的控制系統還包括：第二can收發器220，第二can收發器220，用於通過can控制器130接收控制輸出指令，並將控制輸出指令發送至第一車輛控制器300，還用於通過can控制器130接收第一車輛控制器300所採集的自動駕駛汽車信息以及速度採集模塊900所採集的自動駕駛汽車的速度信息並轉發至協處理器120。

第一車輛控制器300包括有：制動控制器、整車控制器、轉向控制器。

整車控制器用於接收來自微控制器100的控制輸出指令進行工作。

轉向控制器用於控制車輛的轉向，並採集轉向結果信息，且將轉向結果信息發送至第二can收發器220，第二can收發器220通過can控制器130將轉向結果信息發送至協處理器120。

制動控制器用於對車輛進行制動操作，並採集制動結果信息，且將制動結果信息發送至第二can收發器220，第二can收發器220通過can控制器130將制動結果信息發送至協處理器120。

協處理器120還用於中斷接收來自第二can收發器220的can報文並解析得到對應的自動駕駛汽車信息，且將該自動駕駛汽車信息發送至主處理器110。

主處理器110還用於在自主駕駛模式下，將該自動駕駛汽車信息進行分類打包後發送至can控制器130，can控制器130通過第一can收發器210將分類打包後的自動駕駛汽車信息發送至上位機系統600，供上位機系統600決策使用。

進一步地，硬線信號輸入電路800還包括有：泊車啟動開關電路850。

泊車啟動開關電路850用於將自動駕駛汽車上的泊車功能啟動按鍵行為轉化為對應的泊車功能啟動信號輸出至微控制器100。

協處理器120用於中斷接收泊車功能啟動信號及自動駕駛汽車與目標物之間的距離信號，解析泊車功能啟動信號及距離信號得到對應的泊車功能啟動控制信息及自動駕駛汽車與目標物之間的距離信息，且將泊車功能啟動控制信息及距離信息輸出至主處理器110。

其中，自動駕駛汽車與目標物之間的距離信號由與微控制器100通信連接的雷達測距模塊1000採集，雷達測距模塊1000在採集了該距離信息後通過i/o接口400發送至微控制器100。

主處理器110還用於在自主駕駛模式下，根據泊車功能啟動控制信息，對距離信息進行解析得到自動駕駛汽車側面到目標物的距離以及自動駕駛汽車當前位置及車位信息，並判斷該距離是否滿足車位長度，若滿足，則根據自動駕駛汽車當前位置及車位信息計算得到對應的停車軌跡，且根據該停車軌跡生成對應的停車控制指令並打包發送至can控制器130，can控制器130將打包後的停車控制指令通過第二can收發器220發送至第一車輛控制器300，以控制第一車輛控制器300根據該停車軌跡自動泊車。

進一步地，主處理器110還用於根據第一車輛控制器300回傳的自動駕駛汽車信息判斷第一車輛控制器300是否有故障，若是，則發送停止泊車指令至can控制器130；can控制器130將停止泊車指令通過第二can收發器220發送至第一車輛控制器300，以控制第一車輛控制器300停止泊車。

在自動停車過程中，主處理器110還根據第一車輛控制器300回傳的車輛信息，動態調整停車控制指令，控制車輛準確平穩泊車車位。其中，車位的類型包括有垂直、平行、斜列三種，停車控制指令中包含有：車速、制動程度、方向盤轉角等控制指令信息。自主駕駛模式下的自動泊車不需要上位機系統600的幹預，車輛具有高度的智能。

進一步地，硬線信號輸入電路800還包括有：急停開關電路860。

急停開關電路860用於將自動駕駛汽車上的急停按鍵行為轉化為自動模式急停信號輸出至微控制器100；協處理器120用於中斷接收自動模式急停信號，解析自動模式急停信號得到對應的急停控制信息，且將急停控制信息輸出至主處理器110。

主處理器110用於根據急停控制信息生成對應的急停控制指令打包發送至can控制器130，can控制器130通過第二can收發器220將打包後的急停控制指令發送至第一車輛控制器300中的整車控制器；整車制動器根據接收到的急停控制指令發送制動控制指令至制動控制器；制動控制器根據制動控制指令控制自動駕駛汽車急停。

另一實施例中，在自主駕駛模式下，有一種無人駕駛汽車的情形(汽車裡可以有人，但該人沒有駕駛汽車，或者汽車內沒有人)，難免會遇到需要急停的情況，如果車內有人員，可以按下車內「急停按鍵」，如果車內無人員，則可按下遙控發射端710的「急停按鍵」。微控制器100檢測到此任一種請求，都會通過can總線通知新能源原車的整車控制器對制動進行決策控制。

優選地，自動駕駛汽車的控制系統還包括有：電源晶片1100。

電源晶片1100與微控制器100連接，用於為微控制器100穩定供電；主處理器110還可以通過i/o接口400輸出關電源控制輸出指令至電源晶片1100，電源晶片1100根據該關電源控制輸出指令，停止為微控制器100供電。

在本發明提供的自動駕駛汽車的控制系統的另一實施例中，如圖4所示，硬線信號輸入電路800包括有：epb駐車組合開關電路、轉向燈組合開關電路、一鍵啟動開關電路、手/自切換開關電路、泊車啟動開關電流、急停開關電路，epb駐車組合開關電路響應對應的按鍵行為後輸出epb組合信號至微控制器mcu，轉向燈組合開關電路輸出左轉燈信號及右轉燈信號至微控制器mcu，一鍵啟動開關電路輸出啟動鑰匙信號至微控制器mcu，手/自切換開關電路輸出駕駛模式切換信號至微控制器mcu，泊車啟動開關電路輸出泊車功能啟動信息至mcu，急停開關電路輸出自動模式急停信號至mcu。

mcu根據啟動鑰匙信號輸出對應的start信號、acc信號、ig1信號、ig2信號至一鍵啟動輸出繼電器驅動電路，一鍵啟動輸出繼電器驅動電路根據start信號、acc信號、ig1信號、ig2信號操作相應的繼電器。

mcu將epb控制輸出組合信號對應輸出至駐車控制器epb電路連接關係控制模塊，駐車控制器epb電路連接關係控制模塊通過駐車控制器epb來控制電子駐車。

mcu將左轉燈信號對應輸出至聲光控制bcm模塊，聲光控制bcm控制左轉燈亮或右轉燈亮。

上位機系統發送自動駕駛模式下多種控制指令，mcu根據這些指令又分別多整車控制器vcu、轉向控制器eps進行控制。整車控制器vcu將採集的關於車輛的多種信息通過pcan收發器發送至mcu，轉向控制器eps將轉向結果通過pcan收發器發送至mcu，制動控制器evb將制動結果發送至mcu，速度採集模塊將車速信息發送至mcu，mcu又將這些信息發送至上位機系統。

在本發明提供的自動駕駛汽車的控制系統的又一實施例中，如圖5所示，該系統包含有：左轉燈繼電器11、右轉燈繼電器12，通過控制這兩個繼電器來控制左轉燈及右轉燈是否開啟。通過acc繼電器5、ig1繼電器6、ig2繼電器7、start繼電器8來控制車輛開啟。通過i/o輸入接口4202接收i/o輸入信號，通過i/o輸出接口4104將雙核微控制器1001輸出的控制輸出指令輸出至與i/o輸出接口4104通信連接的第二車輛控制器500。從附圖5中還可以看到，包括一個16m的晶振18、雷達時序控制繼電器10、rc無線轉can模塊14，晶振18為雙核微控制器1001提供時鐘信號，雷達時序控制繼電器10用於控制雷達測序模塊開始工作，rc無線轉can模塊14作為遙控裝置700發送遙控信號。

本發明還提供一種自動駕駛汽車的控制方法，應用於上述的自動駕駛汽車的控制系統中，包括下述步驟：

第一can收發器210接收來自上位機系統600或遙控裝置700的can報文，並將can報文發送至微控制器100；

硬線信號輸入電路800將自動駕駛汽車上的按鍵行為轉化為微控制器100可識別的硬線信號，並將硬線信號作為i/o輸入信號通過i/o接口400輸入至微控制器100；

can控制器130接收第一can收發器210發送的can報文並將其轉發至協處理器120；

協處理器120中斷接收can控制器130轉發的can報文及來自i/o接口400的i/o輸入信號，並解析can報文及i/o輸入信號得到對應的控制信息，且將控制信息輸送至主處理器110；

主處理器110將控制信息進行處理得到對應的控制輸出指令，並將控制輸出指令通過i/o接口400發送至用於控制自動駕駛汽車的聲光、啟動及電子駐車的第二車輛控制器500，或者將控制輸出指令通過can控制器130發送至用於控制自動駕駛汽車行駛的第一車輛控制器300。

進一步地，自動駕駛汽車的控制方法還包括下述步驟：

can控制器130通過第二can收發器220接收第一車輛控制器300所採集的自動駕駛汽車信息並轉發至協處理器120；

協處理器120中斷接收來自第二can收發器220的can報文並解析得到對應的自動駕駛汽車信息，且將該自動駕駛汽車信息發送至主處理器110；

主處理器110在自主駕駛模式下，將該自動駕駛汽車信息進行分類打包後發送至can控制器130，can控制器130通過第一can收發器210將分類打包後的自動駕駛汽車信息發送至上位機系統600。

進一步地，自動駕駛汽車的控制方法還包括下述步驟：

硬線信號輸入電路800中的泊車啟動開關電路850將自動駕駛汽車上的泊車功能啟動按鍵行為轉化為對應的泊車功能啟動信號輸出至微控制器100；

協處理器120中斷接收泊車功能啟動信號及自動駕駛汽車與目標物之間的距離信號，解析泊車功能啟動信號及距離信號得到對應的泊車功能啟動控制信息及自動駕駛汽車與目標物之間的距離信息，且將泊車功能啟動控制信息及距離信息輸出至主處理器110；

主處理器110在自主駕駛模式下，根據泊車功能啟動控制信息，對距離信息進行解析得到自動駕駛汽車側面到目標物的距離以及自動駕駛汽車當前位置及車位信息，並判斷該距離是否滿足車位長度，若滿足，則根據自動駕駛汽車當前位置及車位信息計算得到對應的停車軌跡，且根據該停車軌跡生成對應的停車控制指令並打包發送至can控制器130，can控制器130將打包後的停車控制指令通過第二can收發器220發送至第一車輛控制器300，以控制第一車輛控制器300根據該停車軌跡自動泊車。

進一步地，自動駕駛汽車的控制方法還包括下述步驟：

硬線信號輸入電路800中的駕駛模式切換開關電路840將自動駕駛汽車上的駕駛模式切換按鍵行為轉化為對應的駕駛模式切換信號，並將駕駛模式切換信號輸出至微控制器100；

協處理器120中斷接收駕駛模式切換信號，並解析駕駛模式切換信號得到對應的駕駛模式切換控制信息，且將駕駛模式切換控制信息輸出至主處理器110；

主處理器110根據駕駛模式切換控制信息切換到對應的駕駛模式，其中，駕駛模式包括有：自主駕駛模式、人工駕駛模式、遙控駕駛模式，當處於自主駕駛模式時，主處理器110按照預設的自主駕駛運算邏輯對來自上位機系統600的控制信息進行處理，當處於人工駕駛模式時，主處理器110按照預設的人工駕駛運算邏輯對來自i/o接口400的控制信息進行處理，當處於遙控駕駛模式時，主處理器110按照預設的遙控駕駛運算邏輯對來自遙控裝置700的遙控信息進行處理。

進一步地，自動駕駛汽車的控制方法還包括下述步驟：

主處理器110根據第一車輛控制器300回傳的自動駕駛汽車信息判斷第一車輛控制器300是否有故障，若是，則發送停止泊車指令至can控制器130；can控制器130將停止泊車指令通過第二can收發器220發送至第一車輛控制器300，以控制第一車輛控制器300停止泊車。

進一步地，自動駕駛汽車的控制方法還包括下述步驟：

硬線信號輸入電路800中的急停開關電路860將自動駕駛汽車上的急停按鍵行為轉化為自動模式急停信號輸出至微控制器100；協處理器120用於中斷接收自動模式急停信號，解析自動模式急停信號得到對應的急停控制信息，且將急停控制信息輸出至主處理器110；

主處理器110根據急停控制信息生成對應的急停控制指令打包發送至can控制器130，can控制器130通過第二can收發器220將打包後的急停控制指令發送至第一車輛控制器300中的整車控制器。

在本發明提供的自動駕駛汽車的控制方法的另一實施例中，其方法流程如圖6所示，依次執行：初始化硬體、初始化軟體、協處理器開啟中斷接收模式，協處理器中斷接收i/o輸入信號，以及中斷接收來自pcan收的can0報文，還中斷接收來自其他can收發器(連接有工控機及rc無線轉can模塊)的can4報文數據，協處理器將解析後得到的狀態數據輸出至主處理器，主處理器進行模式選擇，判斷當前是處於手動模式還是遙控模式，或者自主模式，然後再選擇對應的控制邏輯進行運算，將結果通過i/o接口或者can總線輸出。

在本發明提供的自動駕駛汽車的控制方法的另一實施例中，駕駛模式切換的邏輯如圖7所示，有手動模式(對應人工駕駛模式)、自主模式(對應自主駕駛模式)、遙控模式(對應遙控駕駛模式)三種。在手動模式下，轉向控制器eps、駐車控制器epb、制動控制器evb、車燈均有人來進行控制，車輛的執行檔位為機械檔位；在自主模式下，eps、epb、evb、車燈和車輛的檔位均為上位機系統決定；遙控模式下，eps、epb、evb、車燈和車輛的檔位均由遙控器(對應遙控發射端)決定。

例如，當自動駕駛汽車處於自主模式時，當執行下列操作之一時，車輛切換至手動模式：1、人工轉動方向盤；2、人工切換檔位至非空檔；3、按下手自動按鈕。當自動駕駛汽車處於手動模式，當執行下列操作時，自動駕駛汽車切換至自主模式：按下「手/自切換」按鈕，並且機械檔位為空檔。當自動駕駛汽車處於手動模式時，按下「緊急制動」按鈕，且機械檔為空檔時，手動模式切換至遙控模式；當自動駕駛汽車處於遙控模式時，按下「遙控退出」按鈕，且保存手自指示燈信號位於手動狀態，遙控模式切換至手動模式。當自動駕駛汽車處於自主模式時，按下「緊急制動」，自主模式切換至遙控模式；當處於遙控模式時，按下「遙控退出」按鈕，且保存手自指示燈信號位於自主狀態，遙控模式切換至自主模式。三種模式之間的切換邏輯，具體地可以參見附圖7。

綜上所述，本發明的自動駕駛汽車的控制系統、方法及微控制器，通過協處理器120中斷接收來自第一can收發器210的can報文進行解析，以及中斷接收來自i/o接口400的i/o輸入信息進行解析，將解析後得到的控制信息發送至主處理器110，主處理器110根據預設的運算邏輯對該控制信息進行處理，得到對應的控制輸出指令，將該控制輸出指令發送至can控制器130，can控制器130通過第二can收發器220將控制輸出指令發送至接入與第二can收發器220通信連接的控制器，對與第二can收發器220通信連接的控制器進行控制，或者主處理器110直接通過i/o接口400將控制輸出指令輸出至與i/o接口400連接的控制器，對與i/o接口400連接的控制器進行控制。

本發明中將不屬於控制車輛行駛的控制指令(例如按鍵的操作)通過硬線信號輸入電路800生成對應的i/o輸入信號輸入至微控制器100，例如駐車組合控制信息、左轉燈信號、右轉燈信號、啟動鑰匙信號、泊車功能啟動信號、自動模式急停信號等，避免了無人駕駛汽車行駛時，所有的控制信息都來自上位機系統600，而造成控制周期長、控制實時性不高的問題；並且微控制器100生成對應的控制輸出指令後，通過i/o接口400和第二can收發器220分別將對應的控制輸出指令輸出至對應的車輛控制器，避免了所有的控制輸出指令都通過can總線發送至對應的車輛控制器，因此本發明降低了上位機系統600與微控制器100之間的通訊負荷，也降低了上位機系統600與連接到can總線的各設備之間的通訊負荷，提高了上位機系統600與微控制器100及車輛內連接到can總線的各設備之間的通訊效率，進而上位機系統600獲取車輛信息的時間減少，對汽車的控制周期也變短了，上位機系統600對汽車控制的實時性和可靠性得到提高。

進一步地，本發明除了上位機系統600和自動駕駛汽車上的按鍵，還可以通過遙控發射端710對車輛上的控制器進行控制，使用戶可以選擇對應的自主駕駛模式、人工駕駛模式，還可以選擇遙控駕駛模式，並且主處理器110還可以根據來自i/o接口400的駕駛模式切換信息進行不同駕駛模式的切換，當其中一種駕駛模式出現故障，還可以立即切換至其他的駕駛模式，可有效保護乘員及車輛的安全，也有利於無人駕駛汽車進行實車測試實驗。

進一步地，本發明的微控制器100在自主駕駛模式下，還可以通過i/o接口400接收來雷達測距信號，進行自動泊車，不需要上位機系統600的幹預，具有高度的智能，也豐富了駕駛汽車的功能，並且該自動泊車功能不需要上位機系統600幹預，符合功能模塊化的設計理念，便於後期的開發與維護。

以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明的保護範圍。