CN110682876A

CN110682876A - 车辆自动驾驶方法、系统、存储介质及自动驾驶汽车

Info

Publication number: CN110682876A
Application number: CN201910916274.8A
Authority: CN
Inventors: 黄叶星
Original assignee: Tau Niu Technology (suzhou) Co Ltd
Current assignee: Kuntai Vehicle System Changzhou Co ltd
Priority date: 2019-09-26
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2020-01-14
Anticipated expiration: 2039-09-26
Also published as: CN110682876B

Abstract

本发明公开一种车辆自动驾驶方法、系统、存储介质及自动驾驶汽车，所述方法包括:实时监测数据，并判断是否属于故障数据；判断产生故障数据的失效系统是否存在安全冗余系统；对产生故障数据的失效系统进行安全等级分析，判断是否属于安全等级ASIL D；根据安全等级相应策略进行分级处理。本发明的有益效果主要体现在：提高了自动驾驶的安全性和流畅性，防止产生误操作。

Description

车辆自动驾驶方法、系统、存储介质及自动驾驶汽车

技术领域

本发明属于汽车安全技术领域，特别是涉及一种车辆自动驾驶方法、系统、存储介质及自动驾驶汽车。

背景技术

随着机动车数量的快速增长，城市面临的交通压力也越来越大。但是道路的拓宽受到城市规划和建筑环境的限制，难以跟随机动车增长速度实现线性增长，使得交通拥挤已成为大中城市必然要面对的难题。因此如何在当前道路情况下，提高道路行车容量已成为当前机动车技术和交通发展的重点研究方向。以自动驾驶和智能辅助驾驶技术为基础的机动车列车技术能够有效提高道路机动车容量和流量，进而保障道路的通畅；并且机动车自动驾驶技术对于帮助驾驶员减轻疲劳，提高安全性能也具有明显的实用价值。

现有的机动车自动驾驶技术，借助雷达系统、超声波系统和/或摄像头系统来检测机动车前方、后方和两侧的行车环境并计算出车道、道路类型和/或机动车、行人和/或障碍物等信息以及其它与驾驶相关的数据，例如机动车的车道和转向等数据，并将获取的与驾驶相关的数据作为机动车自动驾驶过程中的参考数据。但机动车的自动驾驶在直线路径中的实现比较简单，而在复杂路况和道路较拥挤的情况时，机动车经常无法一直保持直线的行驶机动，因此，机动车需要具备自动道路切换、自动超车和自动转向等机动操作功能才能实现机动车在复杂路况下的自动驾驶。

中国专利公开号为CN103171439A，发明名称为“自动驾驶系统的行为预测”的发明专利申请，公布了一种机动车驾驶员辅助系统，该机动车驾驶员辅助系统借助检测装置来检测机动车周围环境对应的当前环境数据，之后基于当前环境数据规划并执行行驶机动，并将当前所执行的行驶机动通过显示器显示，供机动车驾驶员参考是否可自动由驾驶员辅助系统执行所规划的行驶机动，这种方法智能化程度不高，需要驾驶员实时判断。

中国专利公开号为CN109634259A，发明名称为“自动驾驶冗余控制方法、系统及验证平台”的发明专利申请，公布了一种自动驾驶的控制方法，采用域控制器通过整车通讯接收来自整车和其他控制器的车辆运行参数；域控制器根据所述车辆运行参数控制电子制动器，以使制动管路增压；如果所述电子制动器失效，则控制ESC执行制动。虽然该方法通过设置域控制器、电子制动器和ESC，在电子制动器发生故障时，ESC能够作为备份来执行制动，从而提高了自动驾驶的安全性，但是该方法较为简单，仅仅提供可一种自动驾驶中制动的控制，但是对于不不需要制动的自动驾驶策略则没有顾及。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种根据安全等级自动调整的车辆自动驾驶方法、系统、存储介质及自动驾驶汽车。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种车辆自动驾驶方法，包括:

步骤1、实时监测数据，并判断是否属于故障数据；

步骤2、判断产生故障数据的失效系统是否存在安全冗余系统；

步骤3、对产生故障数据的失效系统进行安全等级分析，判断是否属于安全等级ASIL D；

步骤4、根据安全等级相应策略进行分级处理。

优选的，所述步骤1中，采用域控制器实时监测整车数据和车辆运行参数，所述车辆运行参数至少包括车速、轮速和定位信息。

优选的，所述步骤1中，实时监测数据具体包括，所述域控制器周期性地向下位控制器发送检测信号，通过接收的响应数据帧，判断系统是否产生故障。

优选的，所述步骤1和步骤2之间还包括，在监测到产生故障数据之后，判断其故障类型，将其故障类型显示于仪表盘上与驾驶员实现交互，并有选择地采用蜂鸣器进行安全提醒。

优选的，所述步骤2中，还包括检测所述安全冗余系统是否存在故障的步骤。

优选的，所述步骤2“判断监测得到的故障数据的失效系统是否存在安全冗余系统”具体包括通过专用的冗余侦测线路判断是否存在安全冗余系统，根据反馈的检测信号确定安全冗余系统是否存在故障。

优选的，所述步骤2中，当监测得到的故障数据的失效系统存在安全冗余系统时，启动后备系统，原失效系统进行故障隔离，离线进行故障修复，修复后通过冗余通信线与域控制器连线，备用系统离线，该过程中不实行安全等级降级策略；当监测得到的故障数据不存在安全冗余系统时，则执行步骤3。

优选的，所述步骤3中，“对产生故障数据的失效系统进行安全等级分析”具体包括，根据系统数据库中原有的事故数据计算所述产生故障数据的失效系统失效后的安全等级，判断是否属于安全等级ASIL D，若计算结果安全等级为ASIL D，则不实行降级策略，若计算结果安全等级为ASIL C及以下，则执行步骤4。

优选的，所述步骤4“根据安全等级相应策略进行分级处理”具体包括，当计算结果安全等级为ASIL C及以下，控制单元则发出系统降级信号至域控制器，自动驾驶系统执行降级策略，10秒的一个接管时间缓冲时间，域控制器依旧控制所有系统且控制车辆运行，蜂鸣器响且通过仪表显示接管信号；若10秒后控制单元未接收到响应信号，控制单元则发出刹车信号，进行轻微刹车；若10秒后控制单元仍未接收到响应信号，则控制单元控制刹车信号升级，启动双闪，到车速信号为0时，退出自动驾驶系统，手刹信号开启；若在此过程中控制单元接收到响应信号，则退出自动驾驶模式。

优选的，所述步骤1中，当多个故障同时发送故障请求时，域控制器会接收优先级高的故障信息，优先级低的即立即停止发送故障信息，在域控制器作出故障判断后，优先级低的恢复信息发送。

本发明揭示了一种自动驾驶系统，包括存储器和控制单元，存储器上存储有计算机可执行指令，所述指令当被控制单元执行时可操作来执行上述的方法。

本发明揭示了一种自动驾驶汽车，其安装有所述的自动驾驶系统。

本发明揭示了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述可执行指令被控制单元执行时可操作来执行如上述的方法。

本发明的有益效果主要体现在：提高了自动驾驶的安全性和流畅性，防止产生误操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明车辆自动驾驶方法的流程示意图；

图2为本发明方法应用于某一具体故障时的处理过程示意图。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明是一个将在自动驾驶系统设定一个监测运行模块，对系统各模块分类后进行安全等级分析，对各模块进行优先级排定，模块出现问题时根据其优先级判定降级策略的等级，从而更加使得系统更加安全的运行。如图1所示，本发明揭示的车辆自动驾驶方法，包括:

步骤1、实时监测数据，并判断是否属于故障数据；

步骤4、根据安全等级相应策略进行分级处理。

本发明中，采用域控制器实时监测整车数据和车辆运行参数，所述车辆运行参数包括车速、轮速和定位信息。“实时监测数据”的步骤具体包括，所述域控制器周期性地向下位控制器发送检测信号，通过接收的响应数据帧，判断系统是否产生故障。本发明中通过CAN分析仪可以看到：正常的话接收的数据帧的波形是固定的，如果出现异常的波形就代表出现了故障，域控制器可以直接判断出正常和异常。在监测到产生故障数据之后，判断其故障类型，将其故障类型显示于仪表盘上与驾驶员实现交互，并有选择地采用蜂鸣器进行安全提醒。

当监测得到的故障数据的失效系统存在安全冗余系统时，启动后备系统，原失效系统进行故障隔离，离线进行故障修复，修复后通过冗余通信线与域控制器连线，备用系统离线，该过程中不实行安全等级降级策略；当监测得到的故障数据不存在安全冗余系统时，则执行步骤3。

所述步骤2中，还包括检测所述安全冗余系统是否存在故障的步骤。当发生故障时，域控制器通过专用的冗余侦测线路即对安全冗余系统发送检测信号，根据反馈的检测信号确定该安全冗余系统是否存在故障。当所述安全冗余系统也存在故障时，则执行步骤3。

所述步骤3中，“对产生故障数据的失效系统进行安全等级分析”具体包括，根据系统数据库中原有的事故数据计算所述产生故障数据的失效系统失效后的安全等级，判断是否属于安全等级ASIL D，若计算结果安全等级为ASILD，则不实行降级策略，若计算结果安全等级为ASIL C及以下，则执行步骤4。

安全等级ASIL的评估则是根据ISO26262，可分为A,B,C,D四个等级，A是最低级，D是最高级，根据事件严重度，暴露率和可控性评定安全等级，分类表如下：

所述步骤4“根据安全等级相应策略进行分级处理”具体包括，当计算结果安全等级为ASIL C及以下，控制单元则发出系统降级信号至域控制器，自动驾驶系统执行降级策略，10秒的一个接管时间缓冲时间，域控制器依旧控制所有系统且控制车辆运行，蜂鸣器响且通过仪表显示接管信号；若10秒后控制单元未接收到响应信号，控制单元则发出刹车信号，进行轻微刹车；若10秒后控制单元仍未接收到响应信号，则控制单元控制刹车信号升级，启动双闪，到车速信号为0时，退出自动驾驶系统，手刹(EPB)信号开启；若在此过程中控制单元接收到响应信号，则退出自动驾驶模式。

本发明所述步骤1中，当多个故障同时发送故障请求时，域控制器会接收优先级高的故障信息，优先级低的即立即停止发送故障信息，在域控制器作出故障判断后，优先级低的恢复信息发送。

通过图2揭示的前视相机程序故障来具体说明本发明的方法。当域控制器监测到前视相机程序失效时，判断是否存在安全冗余系统，确认在系统中存在安全冗余系统后，采取不降级处理，启动后备相机系统，原系统进行故障隔离、离线进行故障修复，在仪表盘上显示前视相机报错。修复后通过冗余通信线与域控制器连线，备用系统离线。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种车辆自动驾驶方法，其特征在于，包括:

步骤1、实时监测数据，并判断是否属于故障数据；

步骤3、对产生故障数据的失效系统进行安全等级分析，判断是否属于安全等级ASILD；

步骤4、根据安全等级相应策略进行分级处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中，采用域控制器实时监测整车数据和车辆运行参数，所述车辆运行参数至少包括车速、轮速和定位信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤1中，实时监测数据具体包括，所述域控制器周期性地向下位控制器发送检测信号，通过接收的响应数据帧，判断系统是否产生故障。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤1和步骤2之间还包括，在监测到产生故障数据之后，判断其故障类型，将其故障类型显示于仪表盘上与驾驶员实现交互，并有选择地采用蜂鸣器进行安全提醒。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2中，还包括检测所述安全冗余系统是否存在故障的步骤。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤2“判断监测得到的故障数据的失效系统是否存在安全冗余系统”具体包括通过专用的冗余侦测线路判断是否存在安全冗余系统，根据反馈的检测信号确定安全冗余系统是否存在故障。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中，当监测得到的故障数据的失效系统存在安全冗余系统时，启动后备系统，所述失效系统进行故障隔离，离线进行故障修复，修复后通过冗余通信线与域控制器连线，备用系统离线，该过程中不实行安全等级降级策略；当监测得到的故障数据不存在安全冗余系统时，则执行步骤3。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中，“对产生故障数据的失效系统进行安全等级分析”具体包括，根据系统数据库中原有的事故数据计算所述产生故障数据的失效系统失效后的安全等级，判断是否属于安全等级ASIL D，若计算结果安全等级为ASIL D，则不实行降级策略，若计算结果安全等级为ASIL C及以下，则执行步骤4。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤4“根据安全等级相应策略进行分级处理”具体包括，当计算结果安全等级为ASIL C及以下，控制单元则发出系统降级信号至域控制器，自动驾驶系统执行降级策略，10秒的一个接管时间缓冲时间，域控制器依旧控制所有系统且控制车辆运行，蜂鸣器响且通过仪表显示接管信号；若10秒后控制单元未接收到响应信号，控制单元则发出刹车信号，进行轻微刹车；若10秒后控制单元仍未接收到响应信号，则控制单元控制刹车信号升级，启动双闪，到车速信号为0时，退出自动驾驶系统，手刹信号开启；若在此过程中控制单元接收到响应信号，则退出自动驾驶模式。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中，当多个故障同时发送故障请求时，域控制器会接收优先级高的故障信息，优先级低的即立即停止发送故障信息，在域控制器作出故障判断后，优先级低的恢复信息发送。

11.一种自动驾驶系统，其特征在于，包括存储器和控制单元，存储器上存储有计算机可执行指令，所述指令当被控制单元执行时可操作来执行权利要求1至10中任一项所述的方法。

12.一种自动驾驶汽车，其特征在于，其安装有如权利要求11所述的自动驾驶系统。

13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机可执行指令，所述可执行指令被控制单元执行时可操作来执行权利要求1至10中任一项所述的方法。