[发明专利]车辆底盘系统以及包含其的自动驾驶车辆

说明书

提供了车辆底盘系统以及包含其的自动驾驶车辆。该车辆底盘系统包括：底层适配单元(BAU)，其耦合到车辆的自动驾驶车机，配置为与所述自动驾驶车机进行通信；以及车辆的运动执行机构，其耦合到所述底层适配单元，配置为在所述底层适配单元的控制下，实现车辆的运动。

技术领域

本发明涉及自动驾驶车辆，特别地涉及用于自动驾驶车辆的车辆底盘系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是为了提供与本发明相关的背景信息，这些背景信息并不一定构成现有技术。

自动驾驶车辆又称无人驾驶车辆、电脑驾驶车辆或轮式移动机器人等，是一种可以辅助人类驾驶操作或者实现无人驾驶的智能车辆。需要说明的是，本文中的提到的自动驾驶车辆或者本发明的底盘系统所适用的自动驾驶车辆不限于完全自动化的无人驾驶车辆，而是还包括如下类型的自动驾驶车辆：

高度自动化的无人驾驶车辆：其能够在或长或短的时间段内代替驾驶者承担操控车辆的职责，但是仍需驾驶者对驾驶活动进行监控；

部分自动化的无人驾驶车辆：其在驾驶者收到警告却未能及时采取相应行动时能够自动进行干预，如“自动紧急制动”(AEB)和“应急车道辅助”(ELA)等。

自动驾驶车辆依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置、全球定位系统、地图等协同合作，让其中的自动驾驶车机可以辅助人类的驾驶操作，或者可以在没有人类主动操作的情况下自动安全地操作机动车辆。

自动驾驶车机可以是电子控制单元(ECU)形式的嵌入式车载控制器，也可以是性能优越的工控机，其作为自动驾驶车辆的必要组成部分，通常具备强大的计算能力，可以担任路径规划、传感器数据采集、传感器数据处理、多传感器融合等计算密集型任务。多数的自动驾驶车机实际物理形态为x86架构的通用计算机或者工控机，运行Windows或者Linux操作系统。

从硬件系统架构上来看，自动驾驶车辆系统以自动驾驶车机为系统核心，所有外围硬件系统均连接到自动驾驶车机；从软件系统架构上来看，外设驱动、数据处理以及自动驾驶软件均在统一的自动驾驶车机平台上完成，开发平台统一、系统数据流顺畅。但是，这种集中式的、以自动驾驶车机为核心的系统架构存在着以下缺陷：

1)由于外围硬件多种多样，且没有统一的接口形式，因此通常需要采用相应的接口电路形式的适配板卡，这些适配板卡非专门设计，可靠性不佳，适配性不够，集成度低；

2)自动驾驶车机需要考虑不同型号的自动驾驶车辆的底层硬件配置，使得其通用性差，难以适配到不同型号的自动驾驶车辆；

3)自动驾驶车辆的传感器系统多与硬件相关，并需要频繁地与自动驾驶车机进行通信以传递实时信息，因此其对自动驾驶车机的输入/输出端口资源占用严重，并会严重占用CPU资源，影响自动驾驶车机作为一个计算核心的性能发挥。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种车辆底盘系统，包括：底层适配单元(BAU)，其耦合到车辆的自动驾驶车机，配置为与所述自动驾驶车机进行通信；以及车辆的运动执行机构，其耦合到所述底层适配单元，配置为在所述底层适配单元的控制下，实现车辆的运动。

优选地，所述底层适配单元包括：处理器，配置用于转发或分解来自所述自动驾驶车机的运动任务。

优选地，所述处理器中包括运动任务分解模块、横向运动控制模块和纵向运动控制模块，所述运动任务分解模块用于将来自所述自动驾驶车机的运动任务分解为横向控制任务和纵向控制任务，所述横向控制任务和纵向控制任务分别被发送到所述横向运动控制模块和纵向运动控制模块，所述横向运动控制模块耦合到所述运动执行机构中的横向运动执行机构，所述纵向运动控制模块耦合到所述运动执行机构中的纵向运动执行机构。

优选地，所述运动执行机构包括：用于实现车辆的纵向运动的纵向运动执行机构；以及用于实现车辆的横向运动的横向运动执行机构。