一种基于云的智能汽车控制与管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于云的智能汽车控制与管理系统，包括云端服务器、智能电动汽车、车云客户端、物联网汽车零配件以及环境感知设备；云端服务器用于数据读写、环境感知、车身定位、车辆管理、车辆监控以及自动驾驶算法的计算；车云客户端用于可视化地对车辆的监控和管理、车辆相关传感数据的查询；物联网汽车零配件用于提供汽车所需的各种零配件；环境感知设备用于采集周围的环境信息。本系统在“互联网+”开放共享的思路下，利用云端系统实现智能汽车的控制，同时其他外部系统可以通过接口调用本系统，使得其他系统能够基于本系统下的自动驾驶车辆进行更多场景下的自动驾驶应用。

Intelligent vehicle control and management system based on cloud

The invention discloses a cloud intelligent vehicle control and management system based on cloud servers, including intelligent electric vehicles, car networking, cloud client auto parts and environmental sensing devices; the cloud server for reading and writing data, environmental perception, body positioning, vehicle management, vehicle monitoring and automatic driving algorithm; the car cloud client for visual monitoring and management, vehicle to vehicle related sensor data query; networking auto parts required to provide various automobile spare parts; environmental perception device for collecting information on the surrounding environment. The sharing system in \Internet plus\ open thinking, intelligent vehicle control using cloud system, and other external systems can call through the interface of the system, the system can automatically drive the application of other more scenes of vehicle automated driving this system based on the.

【技术实现步骤摘要】
一种基于云的智能汽车控制与管理系统
本专利技术涉及智能汽车范畴，尤其涉及一种基于云的智能汽车控制与管理系统。
技术介绍
2015年2月26日，国家统计局发布《2014年国民经济和社会发展统计公报》显示，截止2014年末全国民用汽车保有量达到15447万辆，其中私人汽车保有量12584万辆。车辆数量的增长引发一系列交通问题。目前，城市交通问题是一个全世界普遍存在的问题，如城市拥堵，污染严重，事故多等等城市交通问题亟待解决。自动驾驶汽车成为解决这些问题的突破口。随着计算机、通信、传感器等技术的发展与进步，掌握实时路况信息、分析道路交通网络交通流已经成为可能。为了在城市交通困境中找到突破口，各国政府，企业与机构纷纷开始智能汽车相关系统的研究与开发。智能汽车之所以能解决以上交通问题原因有以下几点：首先，智能汽车是电动汽车，相比燃油汽车，电动汽车将大大的降低汽车队城市环境的影响；其次，智能汽车由控制系统统一调度与控制，能结合城市交通数据进行路径规划和智能限行等，能有效的缓解城市交通拥堵问题；此外，城市交通拥堵的一大原因也是因为驾驶员不遵守交通规则，或者行人不遵守交通规则导致交通无序，智能汽车采用无人化自动驾驶，能实现零违规，从而保证交通的有序；最后，在交通安全方面，每年95％以上的交通事故是由人为过失导致，并造成大量生命财产损失。根据Eno交通中心的数据显示，如果在美国90％的车都是无人驾驶车，每年的交通事故案例数会从6百万件降至130万件，死亡人数会从3.3万人降至1.13万人。因此，交通安全的根本保障是无人化的自动驾驶智能汽车。如今大部分研发人员和公司都认同美国高速公路安全管理局对智能汽车的划分，认为无人驾驶的智能汽车发展将经历五个层次(完全无智能化、具有特殊功能的智能化、具有多项功能的智能化、有限制条件下的无人驾驶、全工况下的无人驾驶)。研发思路是仅靠无人驾驶汽车本身便能够让无人驾驶汽车和普通汽车、非机动车、行人一起参与交通行驶。但是这种做法存在以下不足，如车辆成本高、可靠性低、适用场景有限、安全责任界定困难等。为了进行行人和障碍物的检测、交通灯和交通标示的识别以及车辆的定位，车辆自身必须搭载激光雷达、摄像头、陀螺仪等多种传感设备。同时，还需搭载一个强大的车载计算机，进行相关计算。然而，仅仅车载的系统来实现各种场景的识别与判定是远远不够的，最后实现的也仅仅是局部环境下的环境感知和自动驾驶控制。由于投入巨大导致实际使用困难，且实际使用后车辆产生的价值也很有限。此外，车辆采用集成式系统实现，也就是各种感知设备均集成到车辆，计算单元也集成到车辆上，一旦某个部分出现故障将会是牵一发而动全身，这也大大的增加了车辆的成本和风险。目前随着人工智能技术快速发展，数据能够被快速有效的采集分析，各种人工智能相关的机器学习算法不断被优化，通过将数据的存储与算法的计算从车端转移到云端，解决复杂算法计算和大数据存储问题，在降低了自动驾驶车辆成本的同时，提升车辆控制策略的可靠性，使得自动驾驶的实现将更加切实可行。
技术实现思路
鉴于上述，本专利技术提供了一种基于云的智能汽车控制与管理系统，该系统将采集的各种数据的存储与计算于云端服务器云执行，降低车辆成本且提高控制可靠性；此外，系统的客户端提供了对自动驾驶的智能电动车辆的便捷管理，实现了基于云端控制的自动驾驶。一种基于云的智能汽车控制与管理系统，包括：环境感知设备，其采集周围的环境数据传送给云端服务器，并接收云端服务器发出的更换或维护命令；物联网汽车零配件，其提供所有的汽车零配件供云端服务器支配，并接收云端服务器发出的维护命令；智能电动汽车，其拥有自己的车辆编号，提供车辆定位数据，将云端服务器计算得到的统一控制数据翻译成相应的控制命令，并执行；云端服务器，其根据环境数据、车辆定位数据、外部环境系统数据进行自动驾驶算法的计算、环境感知与车身定位计算以及车辆管理与监控，并对所有环境数据、车辆定位数据、外部环境系统数据以及计算结果数据进行存储；车云客户端，其接收云端服务器发来的各种数据，可视化地进行车辆的监控、车辆的管理、车辆相关传感数据的查询、用户信息的修与维护以及云端服务器的维护。作为优选，所述的环境感知设备为传感器设备，该环境感知设备设置于车身以外的环境中或可拆卸地设置于智能汽车上的任一位置，设置于智能汽车上的环境感知设备拥有自己的编号，与车辆编号形成映射关系且将映射关系存储于云端服务器的数据库中。设置于环境中的环境感知设备减轻了车辆负载，且实现了环境感知设备复用的可能。所述的传感器设备包括：摄像头或雷达。作为优选，所述物联网汽车零配件包括所有的汽车零配件，这些零配件是独立于智能汽车的联网节点；各零配件自身联网，不依赖于智能汽车，且能够发送自己的数据到云端服务器并接收云端服务器数据；每个零配件拥有自己的编号，在装备的时候与车辆编号绑定，形成映射关系，该映射关系存储于云端服务器的数据库中；当零配件损坏或者需要维修，车辆管理者直接根据零配件发送的警报信息定位具体车辆以及车辆所处的位置，进行零件的更换或者维修。这一特性实现了方便的车辆零件故障定位和便捷的替换。作为优选，所述的智能电动汽车包括：用于智能电动汽车与云端服务器网络连接的通信模块、用于将云端服务器发送的统一控制数据转换成对应车辆具体控制指令的指令翻译模块以及用于将具体控制指令发送给车辆执行机构的指令控制模块。所述的通信模块采用TCP协议完成统一控制数据的接收与确认信号的发送，保证数据的可靠性。所述的指令翻译模块中的翻译程序由汽车厂商根据车辆类型开发得到，多种智能汽车可以接入同一车辆管理系统。所述的服务器发送的统一控制数据为方向、速度以及时间戳。所述的执行机构为发动机与转向盘。作为优选，所述的车云客户端包括：车辆监控界面，其用于显示车辆的实时状态与位置信息，紧急情况时发出警报；车辆管理界面，其用于车辆管理者对车辆数据进行增删改查操作；数据查询界面，其用于车辆管理者对与车辆绑定的相关传感器数据进行查询操作；用户管理界面，其用于用户管理员对自己基本信息进行修改与维护；服务器维护界面，其用于用户管理员对云端服务器的维护。作为优选，所述的云端服务器包括：Web模块，其接收车云客户端数据查询和增删改查操作的请求，并将该请求的响应反馈给车云客户端；接收其他服务器通过Http调用开放接口获取车辆当前状态、车辆当前位置以及自动驾驶服务的请求，并将该请求的响应反馈给其他服务器；I/O模块，其将接收到的车辆定位数据、车辆反馈数据、零配件采集数据、环境数据发送给Database模块；将接收到的环境数据、车辆定位数据转发给Perceptron模块；将车辆定位数据、车辆控制指令执行反馈数据发送给AutoDrive模块；将AutoDrive模块发出的统一控制数据转发给智能电动汽车；将Manage模块发出的调用汽车零配件指令转发给物联网汽车零配件；将Manage模块发出的操作环境感知设备的指令转发给环境感知设备；将AutoDrive模块计算得到的统一控制数据发送给智能电动车；Database模块，其将车辆定位数据、车辆反馈数据、零配件采集数据、环境数据、Perceptron模块计算结果数据、AutoDrive模块计算结果数据以及Manage模块处理数据通过其内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于云的智能汽车控制与管理系统，其特征在于：包括：环境感知设备，其采集周围的环境数据传送给云端服务器，并接收云端服务器发出的更换或维护命令；物联网汽车零配件，其提供所有的汽车零配件供云端服务器支配，并接收云端服务器发出的维护命令；智能电动汽车，其拥有自己的车辆编号，提供车辆定位数据，将云端服务器计算得到的统一控制数据翻译成相应的控制命令，并执行；云端服务器，其根据环境数据、车辆定位数据、外部环境系统数据进行自动驾驶算法的计算、环境感知与车身定位计算以及车辆管理与监控，并对所有环境数据、车辆定位数据、外部环境系统数据以及计算结果数据进行存储；车云客户端，其接收云端服务器发来的各种数据，可视化地进行车辆的监控、车辆的管理、车辆相关传感数据的查询、用户信息的修与维护以及云端服务器的维护。

【技术特征摘要】
1.一种基于云的智能汽车控制与管理系统，其特征在于：包括：环境感知设备，其采集周围的环境数据传送给云端服务器，并接收云端服务器发出的更换或维护命令；物联网汽车零配件，其提供所有的汽车零配件供云端服务器支配，并接收云端服务器发出的维护命令；智能电动汽车，其拥有自己的车辆编号，提供车辆定位数据，将云端服务器计算得到的统一控制数据翻译成相应的控制命令，并执行；云端服务器，其根据环境数据、车辆定位数据、外部环境系统数据进行自动驾驶算法的计算、环境感知与车身定位计算以及车辆管理与监控，并对所有环境数据、车辆定位数据、外部环境系统数据以及计算结果数据进行存储；车云客户端，其接收云端服务器发来的各种数据，可视化地进行车辆的监控、车辆的管理、车辆相关传感数据的查询、用户信息的修与维护以及云端服务器的维护。2.根据权利要求1所述基于云的智能汽车控制与管理系统，其特征在于：所述的环境感知设备为传感器设备，该环境感知设备设置于车身以外的环境中或可拆卸地设置于智能汽车上的任一位置，设置于智能汽车上的环境感知设备拥有自己的编号，与车辆编号形成映射关系且将映射关系存储于云端服务器的数据库中。3.根据权利要求1所述基于云的智能汽车控制与管理系统，其特征在于：所述物联网汽车零配件包括所有的汽车零配件，这些零配件是独立于智能汽车的联网节点；各零配件自身联网，不依赖于智能汽车，且能够发送自己的数据到云端服务器并接收云端服务器数据；每个零配件拥有自己的编号，在装备的时候与车辆编号绑定，形成映射关系，该映射关系存储于云端服务器的数据库中；当零配件损坏或者需要维修，车辆管理者直接根据零配件发送的警报信息定位具体车辆以及车辆所处的位置，进行零件的更换或者维修。4.根据权利要求1所述基于云的智能汽车控制与管理系统，其特征在于：所述的智能电动汽车包括：用于智能电动汽车与云端服务器网络连接的通信模块、用于将云端服务器发送的统一控制数据转换成对应车辆具体控制指令的指令翻译模块以及用于将具体控制指令发送给车辆执行机构的指令控制模块。5.根据权利要求1所述基于云的智能汽车控制与管理系统，其特征在于：所述的车云客户端包括：车辆监控界面，其用于显示车辆的实时状态与位置信息，紧急情况时发出警报；车辆管理界面，其用于车辆管理者对车辆数据进行增删改查操作；数据查询界面，其用于车辆管理者对与车辆绑定的相关传感器数据进行查询操作；用户管理界面，其用于用户管理员对自己基本信息进行修改与维护；服务器维护界面，其用于用户管理员对云端服务器的维护。6.根据权利要求1所述基于云的智能汽车控制与管理系统，其特征在于：所述的云端服务器包括：Web模块，其接收车云客户端数据查询和增删改查操作的请求，并将该请求的响应反馈给车云客户端；接收其他服务器通过Http调用开放接口获取车辆当前状态、车辆当前位置以及自动驾驶服...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文琴，陈安，杨维杰，王文夫，潘之杰，吴朝晖，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33