本公開一般涉及車輛自動(dòng)控制領(lǐng)域，具體涉及一種電子控制單元。

背景技術(shù)：

目前，車輛的自動(dòng)控制技術(shù)一般是基于GNSS(Global Navigation Satellite System，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))的自動(dòng)控制技術(shù)，其采用GNSS來做定位，然后結(jié)合預(yù)先設(shè)計(jì)的規(guī)劃路徑來做自動(dòng)控制。但是，在基于GNSS的自動(dòng)控制技術(shù)中一般利用獨(dú)立的液壓閥控制單元來驅(qū)動(dòng)比例閥運(yùn)動(dòng)，從而控制車輛的運(yùn)動(dòng)。但是獨(dú)立的液壓閥控制單元一般由第三方提供，因此成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，期望提供一種電子控制單元，用于車輛的自動(dòng)駕駛控制，其可以降低成本

第一方面，本申請(qǐng)的實(shí)施方式提供了一種電子控制單元，用于控制車輛的運(yùn)動(dòng)，包含：用于提供定位信息的定位電路；與所述定位電路連接的，用于根據(jù)規(guī)劃路徑及所述定位電路提供的所述定位信息來生成控制信號(hào)的中央處理器；以及與所述中央處理器和所述車輛中的液壓比例閥連接的，用于根據(jù)所述控制信號(hào)來驅(qū)動(dòng)所述液壓比例閥的H橋驅(qū)動(dòng)電路。

第二方面，電子控制單元，還包括：與所述中央處理器連接的，用于向所述中央處理器提供所述車輛的陀螺儀信息的微機(jī)電慣導(dǎo)電路。

第三方面，所述定位電路包括：

與所述中央處理器連接的，用于根據(jù)獲取的衛(wèi)星信號(hào)得到所述定位信息的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(jī)。

所述定位電路還包括：

與所述中央處理器連接的，用于接收來自基站的差分改正數(shù)據(jù)的接收器，中央處理器將獲取到的差分改正數(shù)據(jù)送至全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(jī)。

所述電子控制單元，還包括：

電流傳感器，設(shè)置在所述H橋驅(qū)動(dòng)電路和所述液壓比例閥之間，并且所述電流傳感器的信號(hào)輸出口連接至所述中央處理器。

所述電子控制單元，還包括：

第一接口，與所述中央處理器和所述車輛上安裝的輪角傳感器連接，用于接收來自所述輪角傳感器的所述車輛的前輪的角度信息。

所述電子控制單元，還包括：

第二接口，與所述中央處理器和顯示器連接，用于接收來自所述顯示器的所述規(guī)劃路徑及控制指令。

所述電子控制單元，還包括：

第三接口，所述H橋驅(qū)動(dòng)電路通過所述第三接口與所述液壓比例閥連接。

根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案，其電子控制單元中集成了H橋驅(qū)動(dòng)電路，并由H橋驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)液壓比例閥以控制車輛的運(yùn)動(dòng)，因此相比于現(xiàn)有技術(shù)，無(wú)需獨(dú)立地設(shè)置液壓閥控制單元，從而能夠明顯地降低車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的成本。

進(jìn)一步的，根據(jù)本申請(qǐng)的某些實(shí)施例，由于在電子控制單元中集成低成本的微機(jī)電慣導(dǎo)電路，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的控制。因此，本實(shí)施例的電子控制單元可以低成本來實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的高精度控制。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本申請(qǐng)的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1是本實(shí)用新型的架構(gòu)的實(shí)施例的示意圖；

圖2是是本實(shí)用新型的電子控制單元的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的電子控制單元的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型的電子控制單元的第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型的電子控制單元的第四實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型的電子控制單元的第五實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本實(shí)用新型的車輛自動(dòng)駕駛方法的第一實(shí)施方式的流程示意圖；

圖8是本實(shí)用新型的車輛自動(dòng)駕駛方法的第二實(shí)施方式的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實(shí)施例僅僅用于解釋相關(guān)實(shí)用新型，而非對(duì)該實(shí)用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與實(shí)用新型相關(guān)的部分。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本申請(qǐng)。

如圖1所示，是本實(shí)用新型的架構(gòu)的實(shí)施例的示意圖。其包括：車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)(含電子控制單元(Electronic Control Unit，ECU))100、基站102、衛(wèi)星104和車輛106。其中，車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)100可以從基站102獲取差分改正數(shù)據(jù)，該差分改正數(shù)據(jù)可以用來提高定位精度，需要說明的是，此基站102并非必需單元，在某些實(shí)施例中，可以不存在該基站102，即車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)100不獲取該差分改正數(shù)據(jù)。另外，車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)100可以從多個(gè)衛(wèi)星104獲取信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)定位。在定位過程中，車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)100可以利用從衛(wèi)星104獲取的信號(hào)和來自基站102的差分改正數(shù)據(jù)，以得到精確的定位信息，例如車輛的當(dāng)前位置及航向(即行駛方向)信息；需要說明的是，車輛自動(dòng)控制系統(tǒng)安裝于車輛106中。其中，車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)106根據(jù)確定的定位信息以及規(guī)劃路徑來控制車輛的運(yùn)動(dòng)，以使得車輛按照規(guī)劃路徑行駛。其中，上述的車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中主要包括：電子控制單元，以下主要對(duì)電子控制單元進(jìn)行說明。

如圖2所示，是本實(shí)用新型的電子控制單元的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其包括：定位電路202、中央處理器(CPU)204和H橋驅(qū)動(dòng)電路206。

其中，中央處理器204分別與定位電路202和H橋驅(qū)動(dòng)電路206連接。

其中，定位電路202，用于提供定位信息。而中央處理器204，用于根據(jù)定位電路202提供的定位信息及規(guī)劃路徑，生成控制信號(hào)，并輸至H橋驅(qū)動(dòng)電路206。而H橋驅(qū)動(dòng)電路206，用于根據(jù)中央處理器204生成的控制信號(hào)，來驅(qū)動(dòng)液壓比例閥，從而控制車輛的運(yùn)動(dòng)。其中，液壓比例閥可以根據(jù)H橋驅(qū)動(dòng)電路206提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，如PWM(Pulse-Width Modulation，脈寬調(diào)制)電流信號(hào)，來驅(qū)動(dòng)車輛的轉(zhuǎn)向油缸，從而實(shí)現(xiàn)車輛的轉(zhuǎn)向控制。

本實(shí)施方式，由H橋驅(qū)動(dòng)電路206來驅(qū)動(dòng)液壓比例閥，例如，H橋驅(qū)動(dòng)電路206通過一接口與液壓比例閥連接。因此，相比于現(xiàn)有的獨(dú)立的液壓閥控制單元，能夠明顯地降低車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的成本。如圖3所示，是本實(shí)用新型的電子控制單元200的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3實(shí)施方式與圖2實(shí)施方式類似，兩者的主要區(qū)別在于：在H橋驅(qū)動(dòng)電路206和液壓比例閥的信號(hào)傳導(dǎo)路徑上，設(shè)置有電流傳感器207。該電流傳感器207用于采集H橋驅(qū)動(dòng)電路206輸出的信號(hào)的電流，并將采集到的電流反饋給中央處理器204，即電流傳感器207的輸出口連接至中央處理器。在此實(shí)施方式中，H橋驅(qū)動(dòng)電路206主要用于對(duì)中央處理器204輸出的信號(hào)進(jìn)行放大處理，然后利用放大后的信號(hào)來驅(qū)動(dòng)液壓比例閥，而電流傳感器207采集的電流可以反應(yīng)H橋驅(qū)動(dòng)電路206輸出的信號(hào)的強(qiáng)度，因此中央處理器204可以根據(jù)電流傳感器207采集的電流信號(hào)來判斷是否需要加強(qiáng)輸至H橋驅(qū)動(dòng)電路206的控制信號(hào)的強(qiáng)度，其中該控制信號(hào)為PWM電流信號(hào)。

本實(shí)施方式，借助于電流傳感器207，中央處理器204可以及時(shí)調(diào)整控制信號(hào)的強(qiáng)度，從而保證H橋驅(qū)動(dòng)電路206輸出的信號(hào)能夠有效地驅(qū)動(dòng)液壓比例閥，從而保證對(duì)車輛的控制。

如圖4所示，是本實(shí)用新型的電子控制單元200的第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4的實(shí)施方式與圖2的實(shí)施方式大致類似，兩者的主要差別在于，在圖4的實(shí)施方式中還包括：微機(jī)電(Micro-electromechanical Systems，MEMS)慣導(dǎo)電路205，用于獲取車輛的陀螺儀信息。而中央處理器204，用于根據(jù)定位信息、微機(jī)電慣導(dǎo)電路205提供的陀螺儀信息以及規(guī)劃路徑，來生成控制信號(hào)。其中，該微機(jī)電慣導(dǎo)電路205可以有助于中央處理器204根據(jù)該信息以及定位信息來得到實(shí)時(shí)的高精度的車輛的位置信息和姿態(tài)(包括航向)信息等，從而有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的精確控制。并且，微機(jī)電慣導(dǎo)電路205的成本很低，因此有助于以低的成本的方式來得到高精度的車輛的位置信息和姿態(tài)(包括航向)信息等。

如圖5所示，是本實(shí)用新型的電子控制單元200的第四實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5的實(shí)施方式與圖4的實(shí)施方式大致類似，兩者的主要差別在于，在圖5的實(shí)施方式中還包括：第一接口209，與中央處理器204連接，用于外接輪角傳感器(未示出)，其中輪角傳感器用于采集車輛的前輪的角度信息，然后通過第一接口209提供給中央處理器204。然后中央處理器204，具體用于根據(jù)定位信息、陀螺儀信息、輪角傳感器采集的角度信息以及規(guī)劃路徑，生成控制信號(hào)。其中，輪角傳感器采集的車輛的前輪的角度信息可以用于確定車輛的運(yùn)動(dòng)模型，而在生成控制信號(hào)的過程中，考慮車輛的運(yùn)動(dòng)模型，有助于對(duì)車輛實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的控制。

另外，該電子控制單元200還可以包括：第二接口210，與中央處理器204連接，用于外接顯示器，其中顯示器可以除了提供顯示功能，還可以接收輸入的上述規(guī)劃路徑(例如由用戶輸入)，并提供給中央處理器204。例如顯示器可以為觸控屏，其可以提供人機(jī)交互界面。需要說明的是，獲取規(guī)劃路徑的方式并不局限于通過顯示器204來獲取，例如可以預(yù)先存儲(chǔ)規(guī)劃路徑。另外，顯示器也可以用來接收控制指令，其中控制指令包括：自動(dòng)駕駛啟停、校準(zhǔn)等指令。

如圖6所示，是本實(shí)用新型的電子控制單元200的第五實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6的實(shí)施方式與圖2的實(shí)施方式大致類似，兩者的主要差別在于，其中的定位電路202包括：全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System，GNSS)接收機(jī)2022，用于獲取的衛(wèi)星信號(hào)，并根據(jù)獲取的衛(wèi)星信號(hào)得到定位信息，其中該定位信息包括位置(如用經(jīng)緯度表示的實(shí)際物理位置)和航向信息(如車輛的行駛方向)。以及接收器2024，用于接收來自基站的差分改正數(shù)據(jù)。其中，GNSS接收機(jī)2022可以利用該差分改正數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的定位，即獲取更準(zhǔn)確的定位信息。其中，該接收器2024可以不與該GNSS接收機(jī)2022直接連接，而是與中央處理器204連接，由中央處理器204將差分改正數(shù)據(jù)傳送給GNSS接收機(jī)2022。如此的原因在于，接收器2024接收的差分改正數(shù)據(jù)的形式可能GNSS接收機(jī)2022無(wú)法直接處理，因此可以由中央處理器204將其轉(zhuǎn)換為GNSS接收機(jī)2022能夠識(shí)別和處理的形式，然后傳送給GNSS接收機(jī)2022做處理。另外，接收器2024可以為電臺(tái)接收器，以接收基站廣播的差分改正數(shù)據(jù)，或者接收器2024為GPRS(General Packet Radio Service，通用分組無(wú)線業(yè)務(wù))通信電路，以采用GPRS的方式接收來自基站的差分改正數(shù)據(jù)。

需要說明的是，以上各實(shí)施方式描述的電子控制單元200僅是示例，而不是對(duì)本實(shí)用新型的限制。例如在一些實(shí)施方式中，該電子控制單元200還可以包括：模數(shù)轉(zhuǎn)換器等等。

如圖7所示，是本實(shí)用新型的車輛自動(dòng)駕駛方法的第一實(shí)施方式的流程示意圖。其包括如下步驟：

步驟702：定位電路提供定位信息。

步驟704：中央處理器根據(jù)所述定位電路提供的所述定位信息及規(guī)劃路徑，生成控制信號(hào)。

步驟706：H橋驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)所述中央處理器生成的所述控制信號(hào)，來驅(qū)動(dòng)液壓比例閥。以及

步驟708：液壓比例閥在所述控制信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，控制所述車輛的運(yùn)動(dòng)。

本實(shí)施方式，由H橋驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)液壓比例閥，因此相比于現(xiàn)有的獨(dú)立的液壓閥控制單元，能夠明顯地降低車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的成本。

如圖8所示，是本實(shí)用新型的車輛自動(dòng)駕駛方法的第二實(shí)施方式的流程示意圖。其包括如下步驟：

步驟802：定位電路提供定位信息。

步驟804：微機(jī)電慣導(dǎo)電路來獲取所述車輛的陀螺儀信息。

步驟806：中央處理器根據(jù)定位信息、陀螺儀信息以及規(guī)劃路徑，生成控制信號(hào)。

步驟808：H橋驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)所述中央處理器生成的所述控制信號(hào)，來驅(qū)動(dòng)液壓比例閥。以及

步驟810：液壓比例閥在所述控制信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，控制所述車輛的運(yùn)動(dòng)。

下面結(jié)合圖2～6，再說明本實(shí)用新型的車輛自動(dòng)駕駛方法的另一詳細(xì)實(shí)施方式。其中該實(shí)施方式的流程包括：

1)、通過接收器2024從基站處得到差分改正數(shù)據(jù)(基站的位置信息)。

2)、將接收到的差分改正數(shù)據(jù)傳輸給CPU204進(jìn)行處理，以及由CPU204將處理后的差分改正數(shù)據(jù)傳輸給GNSS接收機(jī)2022。

3)、GNSS接收機(jī)2022通過GNSS天線獲取衛(wèi)星信號(hào)，以及將獲取的衛(wèi)星信號(hào)和接收到的差分改正數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，得到車輛的位置信息以及航向信息，并將融合得到的位置信息以及航向信息回傳給CPU204。

4)、CPU204將從GNSS接收機(jī)2022接收到的車輛位置信息及航向信息與從MEMS慣導(dǎo)電路205得到的車輛的陀螺儀信息進(jìn)行融合，從而得到實(shí)時(shí)的高精度的車輛位置信息以及車輛姿態(tài)信息。

5)、CPU204實(shí)時(shí)采集車輛前輪角度。如通過輪角傳感器209。

6)、CPU204獲取用戶規(guī)劃路徑；

7)、CPU204將規(guī)劃路徑與實(shí)時(shí)車輛位置及姿態(tài)信息轉(zhuǎn)化至同一局部坐標(biāo)系，并根據(jù)車輛運(yùn)動(dòng)模型(車輛前輪角度)進(jìn)行換算，生成反饋控制量。如將規(guī)劃路徑與車輛的當(dāng)前行進(jìn)路徑進(jìn)行比較，得到偏差控制量。

8)、CPU204將反饋控制量(即控制信號(hào))轉(zhuǎn)化為PWM電流信號(hào)，并通過H橋驅(qū)動(dòng)電路206輸出至液壓比例閥。

9)、液壓比例閥處理輸入的PWM電流信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為油壓驅(qū)動(dòng)車輛的轉(zhuǎn)向油缸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)車輛的轉(zhuǎn)向控制。

以上描述僅為本申請(qǐng)的較佳實(shí)施例以及對(duì)所運(yùn)用技術(shù)原理的說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本申請(qǐng)中所涉及的實(shí)用新型范圍，并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案，同時(shí)也應(yīng)涵蓋在不脫離所述實(shí)用新型構(gòu)思的情況下，由上述技術(shù)特征或其等同特征進(jìn)行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請(qǐng)中公開的(但不限于)具有類似功能的技術(shù)特征進(jìn)行互相替換而形成的技術(shù)方案。