CN108196547A - 一种自动驾驶系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种自动驾驶系统，以提高自动驾驶系统的稳定性和可靠性，确保车辆安全自动驾驶。该自动驾驶系统包括：传感器，用于采集车辆周边的环境信息；主决策单元，用于根据所述传感器采集的环境信息计算得到决策信息，将该决策信息发送给控制器；备选决策单元，用于在监测到所述主决策单元发生异常时，根据所述传感器采集的环境信息计算得到决策信息，并将该决策信息发送给控制器；控制器，用于根据接收到的决策信息计算得到车辆控制信息，并将车辆控制信息发送给车辆底层控制器。

Description

一种自动驾驶系统
技术领域
本发明涉及自动驾驶领域，特别涉及一种自动驾驶系统。
背景技术
实现车辆自动驾驶主要包括感知、决策和控制等环节。感知部分通过装载在车辆上的传感器来采集车辆周边的环境信息，例如通过摄像头、激光雷达等感知周边的障碍物；决策部分通过决策单元实现，由决策单元根据摄像头采集的环境信息做出决策信息；最后由控制器根据决策单元输出的决策信息来控制车辆按照决策的路径行驶。
然而，目前自动驾驶技术还局限于试验、测试阶段，还有不少需要克服的技术难题，例如车辆尤其是卡车在行驶过程中可能由于颠簸、晃动等导致自动驾驶系统中的决策单元、控制器等在硬件方面造成损坏，从而导致自动驾驶系统不能工作的问题；还例如，为确保车辆能够安全行驶，需要自动驾驶系统具有能够实时、快速处理大数据量的能力，在计算过程中可能会由于散热不好或其他问题而导致自动驾驶系统崩溃等问题。因此，如何能够确保自动驾驶系统稳定、可靠的运行则成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供一种自动驾驶系统，以提高自动驾驶系统的稳定性和可靠性，以确保车辆安全自动驾驶。
本发明实施例中，一种自动驾驶系统，包括传感器、决策单元和控制器，所述决策单元包括主决策单元和备选决策单元，其中：
传感器，用于采集车辆周边的环境信息；
主决策单元，用于根据所述传感器采集的环境信息计算得到决策信息，将该决策信息传输给所述控制器；
备选决策单元，用于在监测到所述主决策单元发生异常时，根据所述传感器采集的环境信息计算得到决策信息，并将该决策信息传输给所述控制器；
控制器，用于根据接收到的决策信息计算得到车辆控制信息，并将车辆控制信息传输给车辆底层控制器。
本发明实施例提供的自动驾驶系统，设置有两个决策单元，一个主决策单元和一个备选决策单元，备选决策单元监测主决策单元的状态，当监测到主决策单元发生异常时，由备选决策单元继续根据环境信息计算得到决策信息，以确保自动驾驶系统的正常运行，以避免主决策单元发生宕机从而导致整个自动驾驶系统崩溃的问题，提高了自动驾驶系统的稳定性和可靠性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明实施例中自动驾驶系统的结构示意图之一；
图2为本发明实施例中自动驾驶系统的结构示意图之二；
图3为本发明实施例中自动驾驶系统的结构示意图之三；
图4为本发明实施例中自动驾驶系统的结构示意图之四；
图5为本发明实施例中自动驾驶系统的结构示意图之五；
图6为本发明实施例中自动驾驶系统的结构示意图之六；
图7为本发明实施例中自动驾驶系统的结构示意图之七；
图8为本发明实施例中自动驾驶系统的结构示意图之八；
图9为本发明实施例中自动驾驶系统的结构示意图之九；
图10为本发明实施例中自动驾驶系统的结构示意图之十。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的自动驾驶系统可以应用于自动驾驶车辆(例如小车、卡车、公交车、大巴车、清扫车、洒水车、电动车等)、无人机、无人船舶等，本申请对于应用场景不做具体限定。
实施例一
参见图1，为本发明实施例一中自动驾驶系统的结构示意图，该自动驾驶系统包括传感器1、决策单元2和控制器3，控制器3与车辆底层控制器连接，其中车辆底层控制器可包括VCU(Vehicle Control Unit，整车控制器)、刹车ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)、油门ECU、方向盘ECU等，决策单元2包括主决策单元21和备选决策单元22，其中：
传感器1，用于采集车辆周边的环境信息。
本发明实施例中，传感器1可包括以下任意一种或多种类型的传感器：摄像头、激光雷达、毫米波雷达、定位传感器、风速传感器、光照传感器、红外传感器等，其中定位传感器可以为GPS(Global Positioning System，全球定位系统)、GNSS(Global NavigationSatellite System，全球导航卫星系统)或者INS(Inertial Navigation System，惯性导航系统)等。摄像头可包括车辆前向摄像头、车辆侧向摄像头和车辆后向摄像头，摄像头采集的环境信息为摄像头视野范围内的图像数据；激光雷达采集的环境信息为激光点云数据，定位传感器采集到的环境信息为车辆的位置信息、风速传感器采集到的环境信息为风速、风向等信息、光照传感器采集到的环境信息为光照强度。
主决策单元21，用于根据所述传感器采集的环境信息计算得到决策信息，将该决策信息传输给所述控制器。
本发明实施例中，主决策单元21根据环境信息确定感知信息(其中感知信息包括车辆周边的障碍物、车辆与障碍物之间的距离和方向、车道线信息、交通信息等)，再根据感知信息计算得到决策信息，其中决策信息包括车辆的行驶路径，行驶路径包括构成该路径的路点信息，每个路点包括经纬度坐标信息。
备选决策单元22，用于在监测到所述主决策单元21发生异常时，根据所述传感器1采集的环境信息计算得到决策信息，并将该决策信息传输给所述控制器3。
控制器3，用于根据接收到的决策信息计算得到车辆控制信息，并将车辆控制信息传输给车辆底层控制器。
本发明实施例中，控制器3计算得到的车辆控制信息可包括方下任意一种或多种参数：方向盘的转角和扭矩、油门信息、刹车信息、灯光控制信息、喇叭控制信息等。
本发明实施例中，决策单元2、控制器3和车辆底层控制器之间可通过车载端的CAN(Controller Area Network，控制器局域网)进行通信，决策单元2、控制器3和车辆底层控制器连接在CAN总线上，决策单元2和控制器3通过CAN总线传输信息，例如决策单元2将决策信息传输到CAN总线上，控制器3从CAN总线上接收该决策信息；控制器3将车辆控制信息传输到CAN总线上，车辆底层控制器从CAN总线上接收该车辆控制信息。
本发明实施例一提供的自动驾驶系统，设置有两个决策单元，一个主决策单元和一个备选决策单元，备选决策单元监测主决策单元的状态，当监测到主决策单元发生异常时，由备选决策单元继续根据环境信息计算得到决策信息，以确保自动驾驶系统的正常运行，以避免主决策单元发生宕机从而导致整个自动驾驶系统崩溃的问题，提高了自动驾驶系统的稳定性和可靠性，确保车辆的安全行驶。
实施例二
参见图2，为本发明实施例二提供的自动驾驶系统的结构示意图，该自动驾驶系统包括传感器1、决策单元2和控制器3，其中决策单元2包括主决策单元21和备选决策单元22，控制器3包括主控制单元31、备选控制单元32和校验单元33。传感器1、主决策单元21和备选决策单元22的相关内容详见实施例一，在此不再赘述。下面对控制器3包含的模块进行详细描述。
主控制单元31，用于根据接收到的决策信息计算得到第一车辆控制信息，并将第一车辆控制信息发送给校验单元33。
备选控制单元32，用于根据接收到的决策信息计算得到第二车辆控制信息，并将第二车辆控制信息发送给校验单元33。
校验单元33，用于从第一车辆控制信息和第二车辆控制信息中选取其中一个作为车辆控制信息，并将选取的车辆控制信息传输给车辆底层控制器。
本发明实施例中，主决策单元21和备选决策单元22将各自确定的决策信息传输到CAN总线上，主控制单元31和备选控制单元32从CAN总线上接收决策信息。
优选地，本发明实施例中，主控制单元31和备选控制单元32可以为两个结构、参数设置相同的硬件设备。两者根据接收到的决策信息计算得到车辆控制信息的方式相同。主控制单元31和备选控制单元根据决策信息中的路点信息，确定控制车辆从当前位置行驶到下一路点位置所对应的车辆控制信息，例如方向盘转角和扭矩、加速度信息、车灯控制信息、喇叭控制信息等。
优选地，校验单元33从第一车辆控制信息和第二车辆控制信息中选取其中一个作为车辆控制信息，具体用于：根据预置的判断机制判断所述第一车辆控制信息和第二车辆控制信息是否异常；若两者均正常则：选取第一车辆控制信息作为车辆控制信息；若两者均异常则：则进行报警；若其中一个异常，则将另一个作为车辆控制信息。
本发明实施例中，可以预先在校验单元33中设置有车辆控制信息中各类参数不正常的评判标准，例如，方向盘转角的取值位于预置的取值范围内则认为方向盘转角参数正常，否则认为方向盘转角参数异常；还例如，直行车道上若车灯控制信息为开启左向灯或开启右向灯则确认车灯控制信息异常，左转车道上若车灯控制信息为开启右向灯则确认车灯控制信息异常，右转车道上若车灯控制信息为开启左向灯则确认车灯控制信息异常；还例如，车辆与前车的距离小于等于安全距离时所述加速度大于0则表示加速度信息异常。本领域技术人员可以根据实际需求灵活设置，本申请不做严格限定。
校验单元33根据预置的判断机制判断所述第一车辆控制信息和第二车辆控制信息是否异常，具体用于：判断第一车辆控制信息(第二车辆控制信息)中是否存在异常的参数，若存在则确定该第一车辆控制信息(第二车辆控制信息)异常，若不存在则确定该第一车辆控制信息(第二车辆控制信息)正常。
本发明实施例中，若第一车辆控制信息和第二车辆控制信息均异常则表明主控制单元31和备选控制单元32均发生异常，则确定自动驾驶系统无法正常运行，因此校验单元33进行报警。校验单元33进行报警，具体可通过但不仅限于以下任意一种或多种方式报警：在自动驾驶系统的交互界面弹出报警窗口，在该报警窗口中显示故障信息；通过语音播报报警信息；向远程服务器发送报警信息。
本发明实施例二提供的自动驾驶系统，一方面，对决策单元2进行冗余设计，以提高决策单元2的稳定性和可靠性；另一方面，对控制器3进行冗余设计，以提高控制器3的稳定性和可靠性，因此，与实施例一相比，更进一步提高自动驾驶系统的稳定性和可靠性。
实施例三
参见图3，为本发明实施例三提供的自动驾驶系统的结构示意图，该自动驾驶系统包括传感器1、决策单元2和控制器3，其中决策单元2包括主决策单元21和备选决策单元22，控制器3包括主控制单元34、备选控制单元35。传感器1、主决策单元21和备选决策单元22的相关内容详见实施例一，在此不再赘述。下面对控制器3包含的模块进行详细描述。
主控制单元34，用于根据接收到的决策信息计算得到第一车辆控制信息，并将第一车辆控制信息传输给车辆底层控制器；
备选控制单元35，用于在监测到所述主控制单元34发生异常时，根据接收到的决策信息计算得到第二车辆控制信息，并将第二车辆控制信息传输给车辆底层控制器。
在一个示例中，所述主控制单元34进一步用于：周期性地向所述备选控制单元35发送用于验证所述主控制单元34是否异常的第一验证信息；所述备选控制单元35进一步用于：根据所述第一验证信息判断所述主控制单元34是否异常。
在另一个示例中，所述控制器还包括第一监控单元36，如图4所示，所述主控制单元34进一步用于：周期性地向所述第一监控单元36发送用于验证所述主控制单元34是否异常的第一验证信息；
第一监控单元36，用于根据所述第一验证信息判断所述主控制单元34是否异常，并将判断结果发送给所述备选控制单元35。
在一个示例中，所述第一验证信息可以为校验码，可以预先在主控制单元34和备选控制单元35(第一监控单元36)中设置校验机制，主控制单元34周期性地按照预置的校验机制生成校验码，并将校验码发送给备选控制单元35(第一监控单元36)；备选控制单元35(第一监控单元36)按照预置的校验机制校验接收到的校验码，在校验成功时确定主控制单元34正常，在校验失败时确定主控制单元34异常。例如，假设校验码的取值范围为0～255，主控制单元34在每次生成校验码之前判断前一次校验码的取值是否为255，若不是255则将前一次校验码加1得到本次校验码，若是255则将0作为本次校验码，以此循环。相应地，备选控制单元35(第一监控单元36)在每接收到一次校验码时，判断前一次接收到的校验码是否为255；若是255则判断本次接收到的校验码是否为0，若为0则校验成功，若不为0则校验失败；若不是255则判断本次接收到的校验码是否比前一次校验码大1，若是则校验成功，若否则校验失败。
在另一个示例中，所述第一验证信息还可以是心跳报文，主控制单元34周期性地向备选控制单元35(第一监控单元36)发送心跳报文；备选控制单元35(第一监控单元36)在每接收到一次心跳报文之后开始计时，判断在计时时长到达预置时长阈值(时长阈值大于等于主控制单元34发送心跳报文的时间周期)时是否接收到主控制单元34发送的下一次心跳报文，若接收到下一次心跳报文则确定主控制单元34正常，若未接收到下一次心跳报文则确定主控制单元34异常。
在一些实施例中，前述图1～图4所述的自动驾驶系统中，所述主决策单元21可进一步用于：周期性地向所述备选决策单元22发送用于验证主决策单元21是否正常的第二验证信息。所述备选决策单元22进一步用于：根据所述第二验证信息判断所述主决策单元21是否发生异常。
在另一些实施例中，前述图1～图4所述的自动驾驶系统中，决策单元2可进一步还包括第二监控单元23，图5～图8为分别在图1、图2、图3和图4所示的自动驾驶系统的决策单元23还包括第二监控单元23，其中：
所述主决策单元21进一步用于：周期性地向所述第二监控单元23发送用于验证主决策单元21是否正常的第二验证信息；所述第二监控单元23，用于根据所述第二验证信息判断所述主决策单元21是否发生异常，并将判断结果发送给备选决策单元22。
在一个示例中，所述第二验证信息可以为校验码，可以预先在主决策单元21和备选决策单元22(第二监控单元23)中设置校验机制，主决策单元21周期性地按照预置的校验机制生成校验码，并将校验码发送给备选决策单元22(第二监控单元23)；备选决策单元22(第二监控单元23)按照预置的校验机制校验接收到的校验码，在校验成功时确定主决策单元21正常，在校验失败时确定主决策单元21异常。例如，假设校验码的取值范围为0～255，主决策单元21在每次生成校验码之前判断前一次校验码的取值是否为255，若不是255则将前一次校验码加1得到本次校验码，若是255则将0作为本次校验码，以此循环。相应地，备选决策单元22(第二监控单元23)在每接收到一次校验码时，判断前一次接收到的校验码是否为255；若是255则判断本次接收到的校验码是否为0，若为0则校验成功，若不为0则校验失败；若不是255则判断本次接收到的校验码是否比前一次校验码大1，若是则校验成功，若否则校验失败。
在另一个示例中，所述第二验证信息还可以是心跳报文，主决策单元21周期性地向备选决策单元22(第二监控单元23)发送心跳报文；备选决策单元22(第二监控单元23)在每接收到一次心跳报文之后开始计时，判断在计时时长到达预置时长阈值(时长阈值大于等于主决策单元21发送心跳报文的时间周期)时是否接收到主决策单元21发送的下一次心跳报文，若接收到下一次心跳报文则确定主决策单元21正常，若未接收到下一次心跳报文则确定主决策单元21异常。
本发明实施例三提供的自动驾驶系统，一方面，对决策单元2进行冗余设计，以提高决策单元2的稳定性和可靠性；另一方面，对控制器3进行冗余设计，以提高控制器3的稳定性和可靠性，因此，与实施例一相比，更进一步提高自动驾驶系统的稳定性和可靠性。
在实际应用中，各传感器的输出数据一般为一路数据，为进一步确保主决策单元21和备选决策单元22均可及时的获取到各传感器采集的环境信息，以更好的实现传感器数据的复用，本发明实施例中，在前述图1～图8所示的自动驾驶系统中还可进一步包括数据交换控制器4，如图9所示为在图2所示的自动驾驶系统中还包括数据交换控制器4，其中：
数据交换控制器4，用于接收传感器1采集的环境信息，并将所述环境信息分别发送给所述主决策单元21和备选决策单元22。
优选地，为进一步提高数据传输效率，本发明实施例中，对于传输数据量较大的传感器(例如摄像头、激光雷达等)，该类传感器可通过车载端的LAN(Local Area Network，局域网)将采集的环境信息发送给数据交换控制器4；对于传输数据量较少的传感器(例如毫米波雷达、定位传感器等)，该类传感器可通过车载端的CAN将采集的环境信息发送给备选决策单元22，再由备选决策单元22将环境信息发送给主决策单元21，例如备选决策单元22将从毫米波雷达和定位传感器接收到的环境信息发送到CAN总线，主决策单元21从CAN总线上接收所述环境信息。如图10所示，摄像头、激光雷达等数据量较大的传感器通过LAN与数据交换控制器4进行数据传输，数据交换控制器4与主决策单元21、备选决策单元22通过LAN进行数据传输，毫米波雷达、定位传感器等数据量较小的传感器通过CAN进行数据传输，主决策单元21、备选决策单元22、控制器3、车辆底层控制器均连接在CAN总线上。
本发明实施例中，在不考虑成本的基础上，可以将主决策单元21和备选单元22设置成相同的设备，即主决策单元21和备选单元22均具备L4级自动驾驶的决策功能。
但是在实际应用中，由于具备L4级自动驾驶的决策功能，需要决策单元具备计算性能高、数据吞吐量大、计算逻辑复杂等特性，而满足该种特性的决策单元成本较高，若主决策单元21和备选决策单元22均配置为具备L4级自动驾驶的决策功能，则成本较太高，不利于商业化落地。因此，本发明实施例中，可以将主决策单元21配置为具备L4级自动驾驶决策功能的单元，而将备选决策单元22设置为具备L2级自动驾驶决策功能的单元，例如备选决策单元22可以具备车道保持、前车跟随等决策能力，即备选决策单元22具备在主决策单元21发生故障时能够保证车辆安全行驶的能力。因此，本发明实施例中，备选决策单元22根据所述传感器采集的环境信息计算得到第二决策信息，具体用于：根据所述环境信息生成车道保持的决策信息；或者，根据所述环境信息生成前车跟随的决策信息；或者，根据所述环境信息生成从当前位置行驶到应急车道并在所述应急车道停止的决策信息；或者，根据所述环境信息生成在当前车道停止的决策信息。
优选地，为进一步确保车辆的安全行驶，本发明实施例中，前述备选决策单元22还可进一步用于：向远程服务器发送报警求助信息，以等待救援；和/或，在车辆顶部或车辆背部的显示屏上显示用于表示车辆故障的警示信息，以警示其他车辆或行人了解该车辆状态；和/或，生成用于请求司机介入的请求信息，例如发生声音警报提醒司机从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式，由司机接管车辆。
以上结合具体实施例描述了本发明的基本原理，但是，需要指出的是，对本领域普通技术人员而言，能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或者部件可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等)或者计算装置的网络中，以硬件固件、软件或者他们的组合加以实现，这是本领域普通技术人员在阅读了本发明的说明的情况下运用它们的基本编程技能就能实现的。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的上述实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括上述实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种自动驾驶系统，其特征在于，包括传感器、决策单元和控制器，所述决策单元包括主决策单元和备选决策单元，其中：
传感器，用于采集车辆周边的环境信息；
主决策单元，用于根据所述传感器采集的环境信息计算得到决策信息，将该决策信息传输给所述控制器；
备选决策单元，用于在监测到所述主决策单元发生异常时，根据所述传感器采集的环境信息计算得到决策信息，并将该决策信息传输给所述控制器；
控制器，用于根据接收到的决策信息计算得到车辆控制信息，并将车辆控制信息传输给车辆底层控制器。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器包括主控制单元、备选控制单元和校验单元，其中：
主控制单元，用于根据接收到的决策信息计算得到第一车辆控制信息，并将第一车辆控制信息发送给校验单元；
备选控制单元，用于根据接收到的决策信息计算得到第二车辆控制信息，并将第二车辆控制信息发送给校验单元；
校验单元，用于从第一车辆控制信息和第二车辆控制信息中选取其中一个作为车辆控制信息，并将选取的车辆控制信息传输给车辆底层控制器。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述校验单元从第一车辆控制信息和第二车辆控制信息中选取其中一个作为车辆控制信息，具体用于：
根据预置的判断机制判断所述第一车辆控制信息和第二车辆控制信息是否异常；
若两者均正常则：选取第一车辆控制信息作为车辆控制信息；
若两者均异常则：则进行报警；
若其中一个异常，则将另一个作为车辆控制信息。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器包括主控制单元和备选控制单元，其中：
主控制单元，用于根据接收到的决策信息计算得到第一车辆控制信息，并将第一车辆控制信息传输给车辆底层控制器；
备选控制单元，用于在监测到所述主控制单元发生异常时，根据接收到的决策信息计算得到第二车辆控制信息，并将第二车辆控制信息传输给车辆底层控制器。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述主控制单元进一步用于：周期性地向所述备选控制单元发送用于验证所述主控制单元是否异常的第一验证信息；
所述备选控制单元进一步用于：根据所述第一验证信息判断所述主控制单元是否异常。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制器还包括第一监控单元；
所述主控制单元进一步用于：周期性地向所述第一监控单元发送用于验证所述主控制单元是否异常的第一验证信息；
第一监控单元，用于根据所述第一验证信息判断所述主控制单元是否异常，并将判断结果发送给所述备选控制单元。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主决策单元进一步用于：周期性地向所述备选决策单元发送用于验证主决策单元是否正常的第二验证信息；
所述备选决策单元进一步用于：根据所述第二验证信息判断所述主决策单元是否发生异常。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述决策单元还包括第二监控单元；
所述主决策单元进一步用于：周期性地向所述第二监控单元发送用于验证主决策单元是否正常的第二验证信息；
所述第二监控单元，用于根据所述第二验证信息判断所述主决策单元是否发生异常，并将判断结果发送给备选决策单元。
9.根据权利要求1～8任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括分别与所述传感器、主决策单元、备选决策单元连接的数据交换控制器，其中：
数据交换控制器，用于接收传感器采集的环境信息，并将所述环境信息分别发送给所述主决策单元和备选决策单元。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述传感器包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达和定位传感器，其中：
所述摄像头、激光雷达分别通过局域网LAN将各自采集的环境信息发送给数据交换控制器；
数据交换控制器通过所述LAN将摄像头、激光雷达采集的环境信息发送给主决策单元和备选决策单元；
所述毫米波雷达和定位传感器分别与所述备选决策单元连接；
备选决策单元进一步用于：将毫米波雷达和定位传感器分别采集的环境信息通过控制器局域网络CAN传输给所述主决策单元。
11.根据权利要求1～8任一项所述的系统，其特征在于，备选决策单元根据所述传感器采集的环境信息计算得到第二决策信息，具体用于：
根据所述环境信息生成车道保持的决策信息；
或者，根据所述环境信息生成前车跟随的决策信息；
或者，根据所述环境信息生成从当前位置行驶到应急车道并在所述应急车道停止的决策信息；
或者，根据所述环境信息生成在当前车道停止的决策信息。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述备选决策单元进一步用于：
向远程服务器发送报警求助信息；
和/或，在车辆顶部或车辆背部的显示屏上显示用于表示车辆故障的警示信息；
和/或，生成用于请求司机介入的请求信息。
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