CN111775956A - 一种用于低速无人驾驶的安全方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于低速无人驾驶的安全方法及系统，涉及无人驾驶技术领域，该安全方法包括车辆进入启动状态并开始行驶后，对各传感器信号进行实时监控；当传感器信号出现异常时，对异常类型进行判断：若为惯导信号异常，则将车辆的自动驾驶导航模式切换为摄像头车道识别后继续行驶；若为非惯导信号异常，则自动将车辆引导至道路右侧并停车。本发明能够有效保证自动驾驶的行驶安全。

Description

一种用于低速无人驾驶的安全方法及系统

技术领域

本发明涉及无人驾驶技术领域，具体涉及一种用于低速无人驾驶的安全方法及系统。

背景技术

随着5G(5th generation mobile networks，第五代移动通信技术)和AI(Artificial Intelligence，人工智能)技术的不断发展，其极大的推动了无人驾驶技术的进步，伴随着无人驾驶车的上路，需要面对各种复杂的道路交通状况，不仅需要保证基本的无人驾驶车辆行驶过程的安全性，同时还需要能够因信号不稳定性、无人驾驶系统控制器和各种传感器故障做出合理的响应，对安全性提出了更高的要求。

自动驾驶车，基本的系统构成包括：环境感知系统、行为决策系统、控制系统，实现路径规划及车辆行驶操作。在自动驾驶的功能安全上，多数厂商采用了电子电器行业标准ISO 26262。但是目前看，市面上的功能安全还存在很多挑战，例如：目前业界不存在为自动驾驶制定的功能安全标准，传统的汽车电子电气开发遵守国际标准ISO26262；另外，目前大部分研发自动驾驶的厂商还是聚焦在自动驾驶功能本身，只有少数在参考ISO 26262的思路，结合自动驾驶系统的特点，探索自动驾驶的功能安全机制。从而导致自动驾驶车在行驶的过程中，很难保证车辆的安全性要求。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于低速无人驾驶的安全方法及系统，能够有效保证自动驾驶的行驶安全。

为达到以上目的，本发明提供的一种用于低速无人驾驶的安全方法，包括以下步骤：

车辆进入启动状态并开始行驶后，对各传感器信号进行实时监控；

当传感器信号出现异常时，对异常类型进行判断：

若为惯导信号异常，则将车辆的自动驾驶导航模式切换为摄像头车道识别后继续行驶；

若为非惯导信号异常，则自动将车辆引导至道路右侧并停车。

在上述技术方案的基础上，所述车辆进入启动状态之前，还包括：

车辆进入启动模式，检测当前车辆状态，判断各传感器信号是否均正常：

若是，则车辆进入启动状态；

若否，则车辆进入安全模式，停止车辆的启动，并在车辆的HMI界面上进行传感器信号异常的提示。

在上述技术方案的基础上，所述传感器信号包括雷达信号、惯导信号和摄像头信号。

在上述技术方案的基础上，所述若为惯导信号异常，则将车辆的自动驾驶导航模式切换为摄像头车道识别后继续行驶，具体步骤包括：

若惯导信号异常，雷达信号和摄像头信号正常，则将车辆的自动驾驶导航模式切换为摄像头车道识别后继续行驶。

在上述技术方案的基础上，所述若为非惯导信号异常，则自动将车辆引导至道路右侧并停车，具体步骤包括：

S401：若雷达信号异常，惯导信号和摄像头信号正常，转至S402，若摄像头信号异常，惯导信号和雷达信号正常，转至S402；

S402：对车辆当前车速进行判断，若大于预设速度，转至S403，若不大于预设速度，转至S404；

S403：车辆减速至预设速度，然后转至S404；

S404：车辆进行右转操作，进入右侧变换车道，进行停车。

在上述技术方案的基础上，所述车辆减速至预设速度，具体为：车辆进行减速操作，并减速至预设速度，减速的同时开启右转向灯，并检测车辆后方和右后方道路情况。

在上述技术方案的基础上，所述进行停车，具体步骤包括：

S4041：车辆的自动驾驶感知系统检测道路边缘，当检测到道路边缘位于车辆所在车道右边时，判断车辆右侧与车道右侧车道线的距离是否小于预设距离，若是，转到S4042，若否，转到S4043；

S4042：车辆进行停车操作，并打开危险警报灯，开启自动驻车功能，发送车辆的故障信息和位置信息至后台服务器，结束；

S4043：车辆进行右转操作，进入右侧变换车道，转到S4041。

本发明提供的一种用于低速无人驾驶的安全系统，包括：

感应模块，其用于获取车辆的位置信息和移动轨迹，以及获取道路上的障碍物信息；

显示模块，其用于显示车辆的移动轨迹和当前位置信息，以及其它障碍物的位置信息和移动轨迹；

无人驾驶控制模块，其用于根据车辆的位置信息和移动轨迹，障碍物的位置信息和移动轨迹，计算车辆的运动轨迹，以及当传感器信号出现异常时，引导车辆至道路右侧并停车。

在上述技术方案的基础上，所述传感器信号包括雷达信号、惯导信号和摄像头信号。

在上述技术方案的基础上，所述当传感器信号出现异常时，引导车辆至道路右侧并停车，具体过程包括：

当传感器信号出现异常时，对异常类型进行判断：

若为惯导信号异常，则将车辆的自动驾驶导航模式切换为摄像头车道识别后继续行驶；

若为非惯导信号异常，则自动将车辆引导至道路右侧并停车。

与现有技术相比，本发明的优点在于：当车辆进入启动状态并开始行驶后，对各传感器信号进行实时监控，当传感器信号出现异常时，对异常类型进行判断，若为惯导信号异常，则将车辆的自动驾驶导航模式切换为摄像头车道识别后继续行驶，若为非惯导信号异常，则自动将车辆引导至道路右侧并停车，即当传感器信号出现问题时，自动将车辆引导至道路右侧并停车，保证车辆达到功能安全的要求，将风险危害降低至一个可以接受的范围内，有效保证自动驾驶的行驶安全。

附图说明

图1为本发明实施例中一种用于低速无人驾驶的安全方法的流程图；

图2为本发明实施例中车辆进入启动模式，检测当前车辆状态的流程图；

图3为本发明实施例中当为非惯导信号异常时，自动将车辆引导至道路右侧并停车的流程图；

图4为本发明实施例中进行停车的流程图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种用于低速无人驾驶的安全方法，通过对各传感器信号进行实时监控，实时监控车辆的状态，当传感器信号出现问题时，自动将车辆引导至道路右侧并停车，保证车辆达到功能安全的要求，将风险危害降低至一个可以接受的范围内。本发明实施例相应地还提供了一种用于低速无人驾驶的安全系统。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。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、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

参见图1所示，本发明实施例提供的一种用于低速无人驾驶的安全方法，包括以下步骤：

S1：车辆进入启动状态并开始行驶后，对各传感器信号进行实时监控。本发明实施例中，传感器信号包括雷达信号、惯导信号和摄像头信号，雷达信号由安装于车辆上的雷达测得，惯导信号由安装于车辆上的惯导系统测到，摄像头信号由安装于车辆上的摄像头测得。通过对各传感器信号进行实时监控，当某个传感器出现故障时，能够结合安全停车功能做好相应的策略，改变无人驾驶规划决策，车辆控制等行为，保证车辆驾驶的安全性。

S2：当传感器信号出现异常时，对异常类型进行判断，若为惯导信号异常，转到S3，若为非惯导信号异常，转到S4；

S3：将车辆的自动驾驶导航模式切换为摄像头车道识别后继续行驶；

S4：自动将车辆引导至道路右侧并停车。将车辆引导至道路右侧并停车由车辆的自动驾驶系统完成。

参见图2所示，本发明实施例中，车辆进入启动状态之前，还包括：

S101：车辆进入启动模式，检测当前车辆状态，判断各传感器信号是否均正常，若是，转到S102，若否，转到S103；

S102：则车辆进入启动状态；

S103：车辆进入安全模式，停止车辆的启动，并在车辆的HMI(Human MachineInterface，人机接口)界面上进行传感器信号异常的提示。

启动模式相当于车辆的启动准备节段，在车辆的启动准备节段，对车辆各传感器信号信号进行判断，从而判断各传感器是否正常工作，当均正常时，表明车辆可以正常启动，故进入启动状态，反之，则说明车辆存在故障，为了行驶安全，不能继续启动，此时在车辆的HMI界面上进行提示，表明传感器，即车辆的感知系统存在故障。

本发明实施例中，传感器故障存在多种情况，若为惯导信号异常，则将车辆的自动驾驶导航模式切换为摄像头车道识别后继续行驶，具体步骤包括：若惯导信号异常，雷达信号和摄像头信号正常，则将车辆的自动驾驶导航模式切换为摄像头车道识别后继续行驶。

惯导信号异常，表明车辆无法使用卫星导航信号进行导航，但还是可以使用摄像头采集的图像，进行识别后，基于图像进行导航行驶，故若为惯导信号异常，而雷达信号和摄像头信号正常，则将车辆的自动驾驶导航模式切换为摄像头车道识别后继续行驶。

参见图3所示，本发明实施例中，若为非惯导信号异常，则自动将车辆引导至道路右侧并停车，具体步骤包括：

S401：若雷达信号异常，惯导信号和摄像头信号正常，转至S402，若摄像头信号异常，惯导信号和雷达信号正常，转至S402；

S402：对车辆当前车速进行判断，若大于预设速度，转至S403，若不大于预设速度，转至S404；本发明实施例中的预设速度可以设定为3m/s。

S403：车辆减速至预设速度，然后转至S404；

S404：车辆进行右转操作，进入右侧变换车道，进行停车。本发明实施例中，车辆进行右转操作时，需要保证车辆的右后方不存在障碍车辆，确认安全后，车辆方可进行右转操作。

本发明实施例中，车辆减速至预设速度，具体为：车辆进行减速操作，并减速至预设速度，减速的同时开启右转向灯，并检测车辆后方和右后方道路情况。通过开启右转向灯，并检测车辆后方和右后方道路情况，有效保证车辆的行驶安全，在确定安全的情况下，车辆方可进行减速操作。

参见图4所示，本发明实施例中，进行停车，具体步骤包括：

S4041：车辆的自动驾驶感知系统检测道路边缘，当检测到道路边缘位于车辆所在车道右边时，判断车辆右侧与车道右侧车道线的距离是否小于预设距离，若是，转到S4042，若否，转到S4043；

S4042：车辆进行停车操作，并打开危险警报灯，开启自动驻车功能，发送车辆的故障信息和位置信息至后台服务器，结束。通过发送车辆的故障信息和位置信息至后台服务器，实现对车辆的报警和状态显示，便于后续对车辆的救援。

S4043：车辆进行右转操作，进入右侧变换车道，转到S4041。

本发明实施例中HMI界面，当车辆在道路上前进过程中，HMI界面显示车辆当前状态，包括车辆两边的道路线和车前方向的轨迹线路，车道两边的障碍物通过红色表示，整车的无人驾驶控制器依据车辆和移动目标的位置信息和移动轨迹，通过预估模型和卡尔曼滤波计算车辆和移动目标的预测航迹，如果在轨迹中有发生重叠导致碰闯的发生，车辆的道路轨迹会马上变红报警，以方便乘客和安全人员注意和接管车辆。当自动驾驶车辆在行进的过程中，出现控制器、惯导、雷达、摄像头等传感器异常的情况时，在显示界面HMI会发出红色的报警提示字段，车辆立刻执行靠右停车的动作。

本发明实施例的用于低速无人驾驶的安全方法，当车辆进入启动状态并开始行驶后，对各传感器信号进行实时监控，当传感器信号出现异常时，对异常类型进行判断，若为惯导信号异常，则将车辆的自动驾驶导航模式切换为摄像头车道识别后继续行驶，若为非惯导信号异常，则自动将车辆引导至道路右侧并停车，即当传感器信号出现问题时，自动将车辆引导至道路右侧并停车，保证车辆达到功能安全的要求，将风险危害降低至一个可以接受的范围内。

本发明实施例还提供了一种用于低速无人驾驶的安全系统，用于实现上述所述的安全方法，包括感应模块、显示模块和无人驾驶控制模块。

感应模块用于获取车辆的位置信息和移动轨迹，以及获取道路上的障碍物信息；显示模块用于显示车辆的移动轨迹和当前位置信息，以及其它障碍物的位置信息和移动轨迹；无人驾驶控制模块用于根据车辆的位置信息和移动轨迹，障碍物的位置信息和移动轨迹，计算车辆的运动轨迹，以及当传感器信号出现异常时，引导车辆至道路右侧并停车。传感器信号包括雷达信号、惯导信号和摄像头信号。当传感器信号出现异常时，引导车辆至道路右侧并停车，具体过程包括：

当传感器信号出现异常时，对异常类型进行判断：

若为惯导信号异常，则将车辆的自动驾驶导航模式切换为摄像头车道识别后继续行驶；

若为非惯导信号异常，则自动将车辆引导至道路右侧并停车。

本发明实施例的用于低速无人驾驶的安全系统，通过对各传感器信号进行实时监控，实时监控车辆的状态，当传感器信号出现问题时，自动将车辆引导至道路右侧并停车，保证车辆达到功能安全的要求，将风险危害降低至一个可以接受的范围内，有效保证自动驾驶的行驶安全。

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。

Claims (10)

1.一种用于低速无人驾驶的安全方法，其特征在于，包括以下步骤：

车辆进入启动状态并开始行驶后，对各传感器信号进行实时监控；

当传感器信号出现异常时，对异常类型进行判断：

若为惯导信号异常，则将车辆的自动驾驶导航模式切换为摄像头车道识别后继续行驶；

若为非惯导信号异常，则自动将车辆引导至道路右侧并停车。

2.如权利要求1所述的一种用于低速无人驾驶的安全方法，其特征在于：所述车辆进入启动状态之前，还包括：

车辆进入启动模式，检测当前车辆状态，判断各传感器信号是否均正常：

若是，则车辆进入启动状态；

若否，则车辆进入安全模式，停止车辆的启动，并在车辆的HMI界面上进行传感器信号异常的提示。

3.如权利要求1所述的一种用于低速无人驾驶的安全方法，其特征在于：所述传感器信号包括雷达信号、惯导信号和摄像头信号。

4.如权利要求3所述的一种用于低速无人驾驶的安全方法，其特征在于，所述若为惯导信号异常，则将车辆的自动驾驶导航模式切换为摄像头车道识别后继续行驶，具体步骤包括：

若惯导信号异常，雷达信号和摄像头信号正常，则将车辆的自动驾驶导航模式切换为摄像头车道识别后继续行驶。

5.如权利要求3所述的一种用于低速无人驾驶的安全方法，其特征在于，所述若为非惯导信号异常，则自动将车辆引导至道路右侧并停车，具体步骤包括：

S401：若雷达信号异常，惯导信号和摄像头信号正常，转至S402，若摄像头信号异常，惯导信号和雷达信号正常，转至S402；

S402：对车辆当前车速进行判断，若大于预设速度，转至S403，若不大于预设速度，转至S404；

S403：车辆减速至预设速度，然后转至S404；

S404：车辆进行右转操作，进入右侧变换车道，进行停车。

6.如权利要求5所述的一种用于低速无人驾驶的安全方法，其特征在于，所述车辆减速至预设速度，具体为：车辆进行减速操作，并减速至预设速度，减速的同时开启右转向灯，并检测车辆后方和右后方道路情况。

7.如权利要求5所述的一种用于低速无人驾驶的安全方法，其特征在于，所述进行停车，具体步骤包括：

S4041：车辆的自动驾驶感知系统检测道路边缘，当检测到道路边缘位于车辆所在车道右边时，判断车辆右侧与车道右侧车道线的距离是否小于预设距离，若是，转到S4042，若否，转到S4043；

S4042：车辆进行停车操作，并打开危险警报灯，开启自动驻车功能，发送车辆的故障信息和位置信息至后台服务器，结束；

S4043：车辆进行右转操作，进入右侧变换车道，转到S4041。

8.一种用于低速无人驾驶的安全系统，其特征在于，包括：

感应模块，其用于获取车辆的位置信息和移动轨迹，以及获取道路上的障碍物信息；

显示模块，其用于显示车辆的移动轨迹和当前位置信息，以及其它障碍物的位置信息和移动轨迹；

无人驾驶控制模块，其用于根据车辆的位置信息和移动轨迹，障碍物的位置信息和移动轨迹，计算车辆的运动轨迹，以及当传感器信号出现异常时，引导车辆至道路右侧并停车。

9.如权利要求8所述的一种用于低速无人驾驶的安全系统，其特征在于：所述传感器信号包括雷达信号、惯导信号和摄像头信号。

10.如权利要求9所述的一种用于低速无人驾驶的安全系统，其特征在于，所述当传感器信号出现异常时，引导车辆至道路右侧并停车，具体过程包括：

当传感器信号出现异常时，对异常类型进行判断：

若为惯导信号异常，则将车辆的自动驾驶导航模式切换为摄像头车道识别后继续行驶；

若为非惯导信号异常，则自动将车辆引导至道路右侧并停车。

Images