CN111669306A - 一种用作城市行驶的自动驾驶物流车的急停装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用做城市行驶的自动驾驶物流车的急停装置，包括车辆制动执行器以及与车辆制动执行器电连接的机械开关，还包括上层服务器，上层服务器的通讯接口通过通讯网络与机械开关的通讯接口相连。本发明还提供了一种用做城市行驶的自动驾驶物流车的急停方法，包括如下步骤：步骤一、当上层服务器检测到外界实际情况与算法存在偏差时，上层服务器的通讯接口通过通讯网络向机械开关的通讯接口发送警报，接收到警报的机械开关的控制机关紧急制动，完成制动动作；步骤二、一旦上层服务器及其通讯网络出现影响上层决策时，可以选择遥控制动方法或人工控制机械开关完成制动动作。本发明具有冗余安全控制策略的优势，可以广泛应用于自动驾驶领域。

Description

一种用作城市行驶的自动驾驶物流车的急停装置及其方法
技术领域
本发明涉及自动驾驶领域，特别是涉及一种用做城市行驶的自动驾驶物流车的急停装置及其方法。
背景技术
目前L4级自动驾驶智能车，由于在日常的行驶过程中，不存在人工干预，一旦车辆失去控制，将会产生无以估量的后果。现有的技术方案仅通过一种紧急制动方式，来完成制动。一旦该装置失效，则车辆会无法控制，因此，安全性能较低。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种用做城市行驶的自动驾驶物流车的急停装置及其方法，使其具有冗余安全控制策略的优势。
本发明提供的一种用做城市行驶的自动驾驶物流车的急停装置，包括车辆制动执行器以及与车辆制动执行器通过导线电连接的机械开关，还包括上层服务器，所述上层服务器的通讯接口通过通讯网络与机械开关的通讯接口相连。
在上述技术方案中，还包括遥控器和CAN(Controller Area Network，即控制器局域网络，下同)网络，所述遥控器通过CAN网络与机械开关的通讯接口相连。
本发明还提供了一种用做城市行驶的自动驾驶物流车的急停方法，包括如下步骤：步骤一、当上层服务器检测到外界实际情况与算法存在偏差时，所述上层服务器的通讯接口通过通讯网络向机械开关的通讯接口发送警报，接收到警报的机械开关的控制机关紧急制动，完成制动动作；步骤二、一旦上层服务器及其通讯网络出现影响上层决策时，可以选择遥控制动方法或人工控制机械开关完成制动动作。
在上述技术方案中，所述步骤二中，遥控制动方法过程如下：摁动遥控器，通过与遥控器相连的CAN网络，连接机械开关的通讯接口，接收到警报的机械开关的控制机关紧急制动，完成制动动作。
在上述技术方案中，所述步骤二中，人工控制机械开关制动方法过程如下：当出现影响上层决策的情况或CAN网络出现故障时，直接人工摁动机械开关的按钮。
该方案提出一种集机械制动按钮、遥控装置以及上层控制三路于一体的安全系统控制装置及策略。该控制策略中分为一级制动、二级制动、三级制动。一级制动是指以上层服务器为基础的上层控制策略完成制动，二级制动是指遥控装置完成制动，三级制动是指人工摁动机械开关按钮完成制动。一般情况下，当需要使用紧急制动时，一级、二级、三级制动方式均能完成制动动作。
由于一级制动是通过上层控制来实现的，一旦上层出现数据处理延缓等其他原因影响上层决策时，需启用二级制动或者三级制动。二级制动即遥控装置，该装置是通过CAN网络作用于底层执行机构，在保证CAN网络正常的情况下，该控制策略可靠；一旦CAN 网络出现故障，则只能选用三级制动控制。三级制动控制装置则是直接摁动机械开关按钮，由于采用机械结构，可靠性高，稳定性强。另外，一旦机械制动开关损坏或者安全员距离车辆位置较远时，而CAN网络处于正常状态，则紧急制动功能可由一级控制或者二级控制来完成，安全性能显著提高。
本发明用做城市行驶的自动驾驶物流车的急停装置及其方法，具有以下有益效果：冗余安全控制策略的优势在于，一旦某一机构失效，其他机构可以继续完成紧急制动功能，保证车辆和人员的安全。
附图说明
图1为本发明用做城市行驶的自动驾驶物流车的急停装置的结构示意图；
图2为本发明用做城市行驶的自动驾驶物流车的急停方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。
参见图1，本发明用做城市行驶的自动驾驶物流车的急停装置，包括车辆制动执行器1以及与车辆制动执行器1通过导线电连接的机械开关2，还包括上层服务器3，所述上层服务器3的通讯接口通过通讯网络与机械开关2的通讯接口相连。
本发明用做城市行驶的自动驾驶物流车的急停装置，还包括遥控器4和CAN网络5，所述遥控器4通过CAN网络5与机械开关2 的通讯接口相连。
参见图2，本发明用做城市行驶的自动驾驶物流车的急停方法, 包括如下步骤：
步骤一、当上层服务器3检测到外界实际情况与算法存在偏差时，所述上层服务器3的通讯接口通过通讯网络向机械开关2的通讯接口发送警报，接收到警报的机械开关2的控制机关紧急制动，完成制动动作；
步骤二、一旦上层服务器3及其通讯网络出现影响上层决策时，可以选择遥控制动方法或人工控制机械开关2完成制动动作，
其中，
遥控制动方法过程如下：
摁动遥控器4，通过与遥控器4相连的CAN网络5，连接机械开关2的通讯接口，接收到警报的机械开关2的控制机关紧急制动，完成制动动作。
人工控制机械开关2制动方法过程如下：
当出现影响上层决策的情况或CAN网络5出现故障时，直接人工摁动机械开关2的按钮。
本发明基于车辆制动执行器1，通过机械开关2、遥控装置以及上层服务器3任意一路发出紧急制动指令之后，车辆制动执行器1都会响应工作，以此完成制动动作，从而使车辆停止行驶。本发明原理如下：
1、机械开关2物理制动
将机械开关2的按钮(即图2中的物理按键)与制动执行器通过硬线相连，通过传输硬线信号控制制动执行机构6，决定车辆制动执行器1是否动作，能否完成制动动作，所述三级制动通过机械机构连接，稳定性强，可靠性高。但对于城市物流车来说，该装置适用于低速行驶过程的自动驾驶车辆，需要安全员及时拍紧急制动按钮，完成制动。
2、远程遥控装置制动
远程遥控制动，配有遥控器4，通过低频与机械开关2控制机关的PCB板相连，而控制车辆制动执行器1，进而完成制动动作，该遥控方式作用范围在10千米以内，保证车辆在行驶过程中，安全员不用跟车行驶，发现车辆在行驶过程中的失控，可通过遥控器4进行制动。该装置依赖于整车CAN网络5系统，一旦CAN网络5系统崩溃，会影响该装置制动效果。
3、上层决策系统完成紧急制动
通过上层服务器3完成对算法的整合完成对车辆制动执行器1的控制，当上层服务器3的控制器检测到外界实际情况与算法偏差过大时，进行紧急制动报警，完成制动动作。
该装置的优势在于同时具有机械开关2按钮、以上层服务器3为基础的上层控制策略和远程遥控三种制动方式。远程遥控装置是独立于机械开关2和上层服务器3的，该装置通过CAN网络5整车通讯。使安全员不必靠近整车就能完成紧急制动，相对来说，可操作性更强。而三种制动系统作用于一辆车上，不仅可以在合适的工况选择合适的方案，冗余系统还使得安全性能提高。
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。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种用做城市行驶的自动驾驶物流车的急停装置，包括车辆制动执行器(1)以及与车辆制动执行器(1)通过导线电连接的机械开关(2)，其特征在于：还包括上层服务器(3)，所述上层服务器(3)的通讯接口通过通讯网络与机械开关(2)的通讯接口相连。
2.根据权利要求1所述的用做城市行驶的自动驾驶物流车的急停装置，其特征在于：还包括遥控器(4)和CAN网络(5)，所述遥控器(4)通过CAN网络(5)与机械开关(2)的通讯接口相连。
3.一种用做城市行驶的自动驾驶物流车的急停方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、当上层服务器(3)检测到外界实际情况与算法存在偏差时，所述上层服务器(3)的通讯接口通过通讯网络向机械开关(2)的通讯接口发送警报，接收到警报的机械开关(2)的控制机关紧急制动，完成制动动作；
步骤二、一旦上层服务器(3)及其通讯网络出现影响上层决策时，可以选择遥控制动方法或人工控制机械开关(2)完成制动动作。
4.根据权利要求3所述的用做城市行驶的自动驾驶物流车的急停方法，其特征在于：所述步骤二中，遥控制动方法过程如下：
摁动遥控器(4)，通过与遥控器(4)相连的CAN网络(5)，连接机械开关(2)的通讯接口，接收到警报的机械开关(2)的控制机关紧急制动，完成制动动作。
5.根据权利要求3或4所述的用做城市行驶的自动驾驶物流车的急停方法，其特征在于：所述步骤二中，人工控制机械开关(2)制动方法过程如下：
当出现影响上层决策的情况或CAN网络(5)出现故障时，直接人工摁动机械开关(2)的按钮。
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