CN108132661B - 一种地面无人平台车载系统的状态监控方法及车载系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种地面无人平台车载系统的状态监控方法及车载系统，该方法包括车载系统启动时进行自检：若车载系统监控模块发生异常，则车载系统监测模块接收关闭指令，关闭车载系统；否则，车载系统监控模块检查车载系统，且车载系统监控模块向异常模块发送“挂起”命令，挂起异常模块中的进程，同时车载系统启动运行；运行中的所述车载系统收到触发指令后，车载系统监控模块检查所述车载系统，若监测发现车载系统异常，则进行停车规划或关闭车载系统。本发明提供的技术方案能及时发现系统异常状态，并对异常位置及时定位，提高了无人平台的系统可靠性和调试效率。

Description

一种地面无人平台车载系统的状态监控方法及车载系统

技术领域

本发明属于地面无人平台系统监控领域，具体讲涉及一种地面无人平台车载系统的状态监控方法及车载系统。

背景技术

地面无人平台综合决策控制系统涉及多模块信息交互，包括环境感知信息的输入、平台底层机动控制的输入与输出、远程控制等，信息输入输出种类繁多，交互复杂，需要实时监控系统状态，以便系统自检和向远程驾驶操控模块反馈。

在现有的体系架构设计中，大部分仅监控各分模块内部的状态，不具备对整体系统的异常监控体系，在进行试验调试和执行工作任务时，难以快速有效地定位系统异常所在，给调试人员和操作人员带来不便。

现有技术中的监控系统监控方式简单：大部分无人平台以功能性研发为主，缺乏有效的系统异常监控手段，缺乏对各模块内部的内存溢出等问题能够进行异常提示，缺乏对整个控制系统上下级数据通信异常、通信状态及软件运行状态的有效监控手段；系统异常定位排查困难：地面无人平台控制系统涉及多模块交互，数据接口协议多样、内部逻辑复杂，以现有的问题排查手段，仅能通过系统的上下级关系，采用逐级排查的方式定位系统系统所在，手段单一，效率低下。

为准确高效的监控地面无人平台车载系统的状态，需要提供一种地面无人平台车载系统的状态监控方法。

发明内容

为满足现有技术发展的需要，本发明提供了一种地面无人平台车载系统的状态监控方法。

本发明提供了一种地面无人平台车载系统的状态监控方法，所述方法包括：车载系统启动时进行自检：

若车载系统监控模块发生异常，则车载系统监测模块接收关闭指令，关闭车载系统；

否则，车载系统监控模块检查车载系统，且车载系统监控模块向异常模块发送“挂起”命令，挂起异常模块中的进程，同时车载系统启动运行；

运行中的所述车载系统收到触发指令后，车载系统监控模块检查所述车载系统，若监测发现车载系统异常，则进行停车规划或关闭车载系统。

优选的，所述车载系统启动进行自检时，打开车载系统监控模块与远程驾驶操控单元间的状态报告通道，并向远程驾驶操控单元报告车载系统模块的状态和异常情况。

优选的，所述车载系统监控模块发生异常时，远程驾驶操控单元向车载系统监控模块发送关闭指令，关闭系统；

若其他模块异常，则车载系统监控模块检查车载系统后，向异常模块发出“挂起”命令，则异常模块进入空闲状态。

优选的，所述车载系统监控模块采用触发机制：在车载系统模块出现异常时，触发车载系统监控模块与异常模块间的命令通道，所述车载系统监控模块监控异常模块的状态。

优选的，进入“状态监控”时，所述车载系统监控模块接收车载系统各模块的状态运行信息和车载系统状态信息，并向远程驾驶操控单元报告机动任务执行状态和车载系统的运行状态。

优选的，若车载系统监控模块异常接收触发指令，则车载系统监控模块检查车载系统；

所述车载系统监控模块检查车载系统包括：

若车载系统监控模块发生异常，则远程驾驶操控单元向车载系统监控模块发送关闭指令，关闭车载系统；

否则向车载编队机动规划模块发送停车规划命令，或者，远程驾驶操控单元向车载系统监控模块发送关闭命令，关闭车载系统。

优选的，所述车载编队机动规划模块接收指令异常，则所述车载系统监控模块检查车载系统，且远程驾驶操控单元向车载系统监控模块发送车载编队机动规划模块的“挂起”命令，并继续运行；

在车载系统继续运行过程中，若车载系统发生异常，则远程驾驶操控单元向车载系统监控模块发送关闭命令，关闭车载系统。

本发明还提供了一种应用状态监控方法的车载系统，所述车载系统包括：

车载系统监控模块，用于接收远程驾驶操控单元发出的命令；监测车载系统的运行状态；检查车载系统异常；

所述车载系统监控模块分别连接车载系统参数配置管理模块、车载定位定向模块、车载编队机动规划模块、车载规划跟踪模块和车载运动控制决策模块；

所述车载系统监控模块将各模块的运行状态以及各模块反馈的车载系统运行状态上传给远程驾驶操控单元。

优选的，

所述车载系统参数配置管理模块，用于采集并配置传感器参数；采集并发送底盘参数和底盘定位定向设备参数；

所述车载定位定向模块，用于向远程驾驶操控单元发送所有车辆的定位信息；

所述车载编队机动规划模块，用于判断本车角色，执行编队机动规划算法，并发送参考路径和参考速度；

所述车载规划跟踪模块，用于根据参考速度、参考路径和车辆运行状态信息规划车辆运行路径，并调整行驶速度；

所述车载运动控制决策模块，用于读取并分析接收的机动任务的命令数据；根据紧急避险功能要求，确定是否避险停车。

与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：

1、本发明提供的技术方案在车载系统启动时进行自检，在车载系统监控模块发生异常，则车载系统监测模块接收关闭指令，关闭车载系统；否则，车载系统监控模块检查车载系统，且车载系统监控模块向异常模块发送“挂起”命令，挂起异常模块中的进程，同时车载系统启动运行；运行中的所述车载系统收到触发指令后，车载系统监控模块检查所述车载系统，若监测发现车载系统异常，则进行停车规划或关闭车载系统；该状态监控方法能全面的监控车载系统异常，实时修正车载系统行驶路线，提高了地面无人平台车载系统行驶中的安全性。

2、本发明提供的地面无人平台车载系统状态监控方法，通过车载系统监控模块对车载系统的其他模块进行实时监控，能智能的发现软件异常并及时对异常模块进行自检，同时监测车载系统的异常状态，实现了无人平台对各系统软件系统运行状态异常情况的监控，及时发现系统异常状态，并及时定位异常位置，提高了无人平台的系统可靠性和调试效率。

附图说明

图1为本发明提供的监控方法的状态转换图；

图2为本发明提供的应用本发明监控方法的车载系统示意图。

具体实施方式

以下将结合说明书附图，以具体实施例的方式详细介绍本发明提供的技术方案。

本发明提供了一种地面无人平台车载系统状态监控方法，该方法包括如下步骤：

步骤1、当车载系统软件启动或者在车载系统有异常情况时，车载系统监控模块负责对车载系统软件进行自检，打开车载系统监控模块与远程驾驶操控单元间的状态报告通道，向远程驾驶操控单元发送自检状态、报告软件运行状态和车载系统的异常情况，如车载系统监控模块有异常，进入步骤4，否则进入步骤2；

步骤2、车载系统监控模块接收到远程驾驶操控单元发送的异常软件的挂起命令，则控制异常软件进入空闲状态；同时车载系统监控模块打开与其他模块间的命令通道，在其他模块有异常时，其与车载系统监控模块的命令通道触发，接收车载系统监控模块发出的启动命令，并报告异常模块的运行状态，如接收命令有异常，则进入步骤1，否则接收触发指令，进入步骤3或者步骤4；

步骤3、车载系统监控模块接收到触发命令时，车载系统监控模块进入“状态监控”状态，接收车载系统各模块反馈的状态运行信息、系统状态信息，并向远程驾驶操控单元报告机动任务执行状态、系统运行状态。车载系统监测模块监测到系统异常，则向车载编队机动规划模块发送系统停车规划命令，若车辆状态异常或收发指令异常，则进入步骤1，否则，接收停车规划指令，进入步骤2或者步骤4；

步骤4、车载系统监控模块接收到远程驾驶操控功能单元发出的关闭命令时，进入“结束监控”状态，关闭系统。

应用状态监控方法的车载系统如图2所示，具体包括:

车载系统监控模块，用于接收远程驾驶操控单元发出的命令；监测车载系统的运行状态；对车载系统异常进行自检；

车载系统监控模块监测状态并反馈车辆运行状态的车载系统参数配置管理模块、车载定位定向模块、车载编队机动规划模块、车载规划跟踪模块和车载运动控制决策模块。

所述车载系统参数配置管理模块采集并配置传感器参数，采集并发送底盘参数和底盘定位定向设备参数；

所述车载定位定向模块，用于向远程驾驶操控单元发送所有车辆的定位信息；

所述车载编队机动规划模块，用于判断本车角色，执行编队机动规划算法，并发送参考路径和参考速度；

所述车载规划跟踪模块，用于根据参考速度、参考路径和车辆运行状态信息规划车辆运行路径，调整行驶速度；

所述车载运动控制决策模块，用于接收到的机动任务命令读取并分析命令数据；根据紧急避险功能要求，确定是否避险停车。

启动/关闭

车载系统监控模块根据远程驾驶操控单元的指令要求，实现启动、关闭等功能，具体功能要求如下：

(a)读取远程驾驶操控模块发送的状态控制指令，包括：启动、停止、编队机动计划、系统停车计划、遥控驾驶计划、自主驾驶计划；

(b)当控制指令为启动时，车载系统控制模块从“未初始化”状态转入“初始化”状态，可以接受其他命令；

(c)当控制指令为停止时，车载系统监控模块转入“未初始化”状态，只能接受启动命令，接受其他命令时不做响应。

实施例

车载系统启动时进行自检，所述车载系统启动进行自检时，打开车载系统监控模块与远程驾驶操控单元间的状态报告通道，并向远程驾驶操控单元报告车载系统模块的状态和异常情况；

若车载系统监控模块发生异常，远程驾驶操控单元向车载系统监控模块发送关闭指令，关闭系统；

否则，车载系统监控模块检查车载系统，且车载系统监控模块向异常模块发送“挂起”命令，挂起异常模块中的进程，同时车载系统启动运行；

所述车载系统监控模块采用触发机制：在车载系统模块出现异常时，触发车载系统监控模块与异常模块间的命令通道，所述车载系统监控模块监控异常模块的状态。

运行中的所述车载系统收到触发指令后，进入“状态监控”时，所述车载系统监控模块接收车载系统各模块的状态运行信息和车载系统状态信息，并向远程驾驶操控单元报告机动任务执行状态和车载系统的运行状态；若监测发现车载系统异常，则远程驾驶操控单元向车载系统监控模块发送关闭指令，关闭车载系统；否则向车载编队机动规划模块发送停车规划命令；

所述车载编队机动规划模块接收指令异常，则所述车载系统监控模块检查车载系统，且远程驾驶操控单元向车载系统监控模块发送车载编队机动规划模块的“挂起”命令，并继续运行；在车载系统继续运行过程中，若车载系统发生异常，则远程驾驶操控单元向车载系统监控模块发送关闭命令，关闭车载系统。

车载系统监控模块主要实现车载综合决策控制系统各软件执行任务的分解与下发、各软件运行状态的监控、软件的启动和关闭、向远程驾驶操控单元反馈系统状态等功能，对整个系统进行有效的监控和异常排查。

本发明提供的车载系统状态监控方法的状态转换图如图1所示，转换关系如表1所述：

表1车载系统状态监控状态转换关系

通过具体实施例可以看出，本发明的方法可以有效监控多种车载系统运行模式下的系统状态和通信情况，及时排除车载系统各模块内部和各模块间的异常状态，快速有效地发现车载系统运行过程中的异常问题，增加无人平台车载系统可靠性，同时提高地面无人平台的工作效率。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种地面无人平台车载系统的状态监控方法，其特征在于，所述方法包括：

车载系统启动时进行自检：

若车载系统监控模块发生异常，则车载系统监控 模块接收关闭指令，关闭车载系统；

否则，车载系统监控模块检查车载系统，且车载系统监控模块向异常模块发送“挂起”命令，挂起异常模块中的进程，同时车载系统启动运行；

运行中的所述车载系统收到触发指令后，车载系统监控模块检查所述车载系统，若监测发现车载系统异常，则进行停车规划或关闭车载系统；

若车载系统监控模块异常接收触发指令，则车载系统监控模块检查车载系统；

所述车载系统监控模块检查车载系统包括：

若车载系统监控模块发生异常，则远程驾驶操控单元向车载系统监控模块发送关闭指令，关闭车载系统；

否则向车载编队机动规划模块发送停车规划命令，或者，远程驾驶操控单元向车载系统监控模块发送关闭命令，关闭车载系统；

所述车载编队机动规划模块接收指令异常，则所述车载系统监控模块检查车载系统，且远程驾驶操控单元向车载系统监控模块发送车载编队机动规划模块的“挂起”命令，并继续运行；

在车载系统继续运行过程中，若车载系统发生异常，则远程驾驶操控单元向车载系统监控模块发送关闭命令，关闭车载系统。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车载系统启动进行自检时，打开车载系统监控模块与远程驾驶操控单元间的状态报告通道，并向远程驾驶操控单元报告车载系统模块的状态和异常情况。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车载系统监控模块发生异常时，远程驾驶操控单元向车载系统监控模块发送关闭指令，关闭系统；

若其他模块异常，则车载系统监控模块检查车载系统后，向异常模块发出“挂起”命令，则异常模块进入空闲状态。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车载系统监控模块采用触发机制：在车载系统模块出现异常时，触发车载系统监控模块与异常模块间的命令通道，所述车载系统监控模块监控异常模块的状态。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，进入“状态监控”时，所述车载系统监控模块接收车载系统各模块的状态运行信息和车载系统状态信息，并向远程驾驶操控单元报告机动任务执行状态和车载系统的运行状态。

6.一种应用权利要求1-5所述的任意一种状态监控方法的车载系统，其特征在于，所述车载系统包括：

车载系统监控模块，用于接收远程驾驶操控单元发出的命令；监测车载系统的运行状态；检查车载系统异常；

所述车载系统监控模块分别连接车载系统参数配置管理模块、车载定位定向模块、车载编队机动规划模块、车载规划跟踪模块和车载运动控制决策模块；

所述车载系统监控模块将各模块的运行状态以及各模块反馈的车载系统运行状态上传给远程驾驶操控单元。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述车载系统参数配置管理模块，用于采集并配置传感器参数；采集并发送底盘参数和底盘定位定向设备参数；

所述车载定位定向模块，用于向远程驾驶操控单元发送所有车辆的定位信息；

所述车载编队机动规划模块，用于判断本车角色，执行编队机动规划算法，并发送参考路径和参考速度；

所述车载规划跟踪模块，用于根据参考速度、参考路径和车辆运行状态信息规划车辆运行路径，并调整行驶速度；

所述车载运动控制决策模块，用于读取并分析接收的机动任务的命令数据；根据紧急避险功能要求，确定是否避险停车。

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