CN111873974A - 制动冗余控制方法、系统和自动驾驶车辆 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种制动冗余控制方法、系统和自动驾驶车辆。该方法包括：自动驾驶主控制器在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，依次经由自动驾驶CAN总线、网关和底盘主CAN总线，向所述车辆的主制动控制器和备份制动控制器发送第一制动请求；所述主制动控制器在接收到所述第一制动请求时，根据所述第一制动请求控制所述车辆进行制动；所述备份制动控制器在接收到所述第一制动请求时，若判定所述主制动控制器处于失效状态，则确定所述第一制动请求对应的第一制动指令，并执行所述第一制动指令。本发明实施例通过采用上述技术方案，能够提高车辆的安全性以及驾驶员和他人生命的安全性。

Description

制动冗余控制方法、系统和自动驾驶车辆

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种制动冗余控制方法、系统和自动驾驶车辆。

背景技术

随着自动驾驶技术的发展，越来越多的车辆开始搭载L3级别及L3级别以上的自动驾驶系统，自动驾驶对传统的制动系统提出了新的要求。然而，目前的自动驾驶车辆中的制动控制系统为非冗余控制系统，自动驾驶车辆的安全性较低，当制动控制系统中的部件出现故障时，会导致车辆出现制动不及时的情况，危及驾驶员和他人生命。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种制动冗余控制方法、系统和自动驾驶车辆，以提高自动驾驶车辆的行车安全。

第一方面，本发明实施例提供了一种制动冗余控制方法，包括：

自动驾驶主控制器在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，依次经由自动驾驶CAN总线、网关和底盘主CAN总线，向所述车辆的主制动控制器和备份制动控制器发送第一制动请求；

所述主制动控制器在接收到所述第一制动请求时，根据所述第一制动请求控制所述车辆进行制动；

所述备份制动控制器在接收到所述第一制动请求时，若判定所述主制动控制器处于失效状态，则确定所述第一制动请求对应的第一制动指令，并执行所述第一制动指令。

第二方面，本发明实施例提供了一种制动冗余控制系统，包括：自动驾驶主控制器、主制动控制器、备份制动控制器、网关、自动驾驶CAN总线和底盘主CAN总线，其中，

所述自动驾驶主控制器通过所述自动驾驶CAN总线与所述网关相连，用于在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，通过所述自动驾驶CAN总线向所述网关发送第一制动请求；

所述网关分别通过所述底盘主CAN总线与所述主制动控制器以及所述备份制动控制器相连，用于通过所述底盘主CAN总线将所述第一制动请求转发给所述主制动控制器和所述备份制动控制器；

所述主制动控制器，用于在接收到所述第一制动请求时，根据所述第一制动请求控制所述车辆进行制动；

所备份制动控制器，用于在接收到所述第一制动请求时，若判定所述主制动控制器处于失效状态，则确定所述第一制动请求对应的第一制动指令，并执行所述第一制动指令。

第三方面，本发明实施例还提供了一种自动驾驶车辆，包括本发明实施例所述的制动冗余控制系统。

在上述制动冗余控制的技术方案中，自动驾驶主控制在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，依次经由自动驾驶CAN总线、网关和底盘主CAN总线，向车辆的主制动控制器和备份制动控制器发送第一制动请求；主制动控制器在接收到该第一制动请求时，根据该第一制动请求控制车辆进行制动；备份制动控制器在接收到该第一制动请求时，若主制动控制器处于失效状态，则确定第一制动请求对应的第一制动指令，并执行该第一制动指令。本发明实施例通过采用上述技术方案，当主制动控制器未失效时，由主制动控制器对车辆进行制动控制，当主制动控制器失效时，由备份制动控制器对车辆进行制动控制，能够减小车辆制动不及时的情况出现的概率，从而提高车辆的安全性以及驾驶员和他人生命的安全性，减少车辆在自动驾驶时的交通事故发生率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例一提供的一种制动冗余控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种制动轮缸的连接方式示意图；

图3为本发明实施例一提供的另一种制动轮缸的连接方式示意图；

图4为本发明实施例二提供的一种制动冗余控制方法的流程示意图；

图5为本发明实施例三提供的一种制动冗余控制系统的结构示意图；

图6为本发明实施例三提供的另一种制动冗余控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本发明实施例一提供一种制动冗余控制方法。该方法可以由制动冗余控制系统执行，适用于对具自动驾驶车辆(即具有自动驾驶功能的车辆)进行制动控制的情况，尤其适用于在制动冗余控制系统处于单点失效状态时，在自制动冗余控制系统发生单点失效至驾驶员接管车辆期间对自动驾驶车辆进行制动控制的情况。该制动冗余控制系统中可设置有自动驾驶主控制器、自动驾驶控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)总线、网关、底盘主CAN总线、主制动控制器和备份制动控制器，自动驾驶主控制器通过自动驾驶CAN总线与网关相连，网关通过底盘主CAN总线分别与主制动控制器和备份制动控制器相连。

图1是本发明实施例一提供的一种制动冗余控制方法的流程示意图，如图1所示，该制动冗余控制方法包括：

S101、自动驾驶主控制器在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，依次经由自动驾驶CAN总线、网关和底盘主CAN总线，向所述车辆的主制动控制器和备份制动控制器发送第一制动请求，执行S102或S103。

其中，自动驾驶主控制器为未处于失效状态时，对车辆的自动驾驶(包括自动驾驶过程中的制动控制))起主要控制作用的控制器；车辆的制动条件可以由开发人员在设置车辆的自动驾驶控制逻辑时根据需要进行设置，如车辆的车辆条件可以设置为与障碍物距离小于或等于设定距离和/或车辆速度大于或等于预设速度等；车辆的当前工况可以理解为车辆的与其制动条件对应的行驶参数，如当前时刻车辆与障碍物的距离和/或车辆的当前速度等；第一制动请求可以理解为自动驾驶主控制器经由与自动驾驶CAN总线连接的第一接口发出的制动请求，第一制动请求中可以携带或未携带与车辆的当前工况对应的制动指令，以下以第一制动请求中携带有与车辆的当前工况对应的制动指令为例进行说明。

具体的，制动冗余控制系统中设置有两个制动控制器，即主制动控制器和备份制动控制，自动驾驶主控制器在未处于失效状态时，周期性地检测车辆的当前工况，在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，生成携带有第一制动指令的第一制动请求，并将该第一制动请求经由自动驾驶CAN总线发送网关；网关接收自动驾驶主控制器发送给第一制动请求，并经由底盘主CAN总线将该第一制动请求转发给主制动控制器和备份制动控制器。其中，第一制动指令可以理解为第一制动请求中携带的制动指令。

S102、所述主制动控制器在接收到所述第一制动请求时，根据所述第一制动请求控制所述车辆进行制动，结束操作。

其中，主制动控制器为未处于失效状态时，对车辆制动起主要控制作用的制动控制器，如当制动冗余控制系统中所配置的两制动控制器具有相同的运算能力和执行能力时，可以任选一个作为主制动控制器，并将另一个确定为备份制动控制器；当制动冗余控制系统中所配置的两制动控制器的运算能力相同、执行能力不同时，可以选取执行能力较强的制动控制器作为主制动控制器，并将另一执行能力较弱的制动控制器确定为备份制动控制器；当制动冗余控制系统中所配置的两制动控制器的运算能力不相同时，可以选取运算能力较强的制动控制器作为主制动控制器，并将另一运算能力较弱的制动控制器确定为备份制动控制器。

在本实施例中，当主制动控制器能够正常工作时，即未处于失效状态时，优先由主制动控制器根据自动驾驶主控制器发送的第一制动请求对车辆进行制动控制。其中，主制动控制器自身是否处于失效状态可以通过检测得到，如可以由车辆内的其他监控系统检测主制动控制器是否存在故障，并在存在故障时，将主制动控制器的工作状态标识修改为失效状态，相应的，主制动控制器在自身的被标识为失效状态时，即确定自身处于失效状态；也可以由主制动控制器检测自身是否处于失效状态，如主制动控制器可以在自身能够接收其他设备发送的信息(如第一制动请求)时，即在接收到其他设备发送的信息时，即确定自身未处于失效状态，以下以此种检测方式为例进行说明。

具体的，主制动控制器在接收到自动驾驶主控制器发送的第一制动请求时，即意味着主制动控制器未处于失效状态，可以由主制动控制器对车辆进行制动控制。故而，主制动控制器在接收到第一制动请求时，可以直接根据该第一制动请求控制车辆进行制动，如解析得到第一制动请求中携带的第一制动指令，并执行该第一制动指令或者控制备份制动控制器执行该第一制动指令，具体可视主制动控制器和备份制动控制器的执行能力的强弱而定，如当二者执行能力不相同时，可以由主制动控制器解析得到第一制动请求中携带的第一制动指令，并由主制动控制器和备份制动控制器中执行能力较强的控制器执行该第一制动指令，当二者执行能力相同时，可以任意选取一个制动控制器执行该第一制动指令。

在一个实施方式中，备份制动控制的执行能力优于主制动控制器的执行能力，所述根据所述第一制动请求控制所述车辆进行制动，包括：确定所述第一制动请求对应的第一制动指令；判断所述备份制动控制器是否处于失效状态，若是，则执行所述第一制动指令；若否，则通过所述底盘主CAN总线将所述第一制动指令发送给所述备份制动控制器，以使所述备份制动控制器执行所述第一制动指令。

其中，主制动控制器和备份制动控制器可以通过周期性地向对方发送状态检测信息(如心跳信息)的方式确定对方是否处于失效状态，以主制动控制器周期性地向备份制动控制器发送状态检测信息为例，主制动控制器可以周期性的向备份制动控制器发送状态检测信息，相应地，备份制动控制器在接收到主制动控制器发送的状态检测信息后，向主制动控制器发送检测响应信息，从而，主制动控制器若在预设时间长度内接收到备份制动控制器发送的检测响应信息，则可以判定备份制动控制器未处于失效状态，若在预设时间长度内未接收到备份制动控制器发送的检测响应信息，则可以判定备份制动控制器处于失效状态。可以理解的时，本实施例还可以由备份制动控制器周期性地向主制动控制器发送状态检测信息。

具体的，主制动控制器在接收到第一制动请求时，对该第一制动请求进行解析，得到第一制动请求中携带的第一制动指令，并判断在当前时刻之前的预设时间长度内是否接收到了备份制动控制器发送的检测响应信息；若在当前时刻之前的预设时间长度内接收到了备份制动控制器发送的检测响应信息，则确定备份制动控制器未处于失效状态，并将解析得到的第一制动指令发送给备份制动控制器，相应的，备份制动控制器执行主制动控制器发送的第一制动指令，以对车辆进行制动控制；否则，则主制动控制器直接执行该第一制动指令，从而对车辆进行制动控制。

S103、所述备份制动控制器在接收到所述第一制动请求时，若判定所述主制动控制器处于失效状态，则确定所述第一制动请求对应的第一制动指令，并执行所述第一制动指令。

在本实施例中，当主制动控制器处于失效状态时，可以由备份制动控制器根据接收到的第一制动请求对车辆进行制动控制。

具体的，备份制动控制器在接收到第一制动请求时(此时意味着备份制动控制器时能够正常工作的)，判断主制动控制器是否未处于失效状态，如判断在当前时刻之前的预设时间长度内是否接收到了主制动控制器发送的状态检测信息；若在当前时刻之前的预设时间长度内接收到了主制动控制器发送的状态检测信息，确定主制动控制器未处于失效状态，能够对车辆进行制动控制，即主制动控制器能够执行S102，则备份控制器可以不执行对第一制动请求进行解析的操作；否则，则可以确定主制动控制器处于失效状态，无法对车辆进行制动控制，备份控制器可以对第一制动请求进行解析，得到第一制动请求中携带的第一制动指令，并执行该第一制动指令。

在一个实施方式中，所述执行所述第一制动指令可以包括：调节相应制动轮缸的液压，以减小所述车辆的速度；其中，所述主制动控制器的第一主制动油口与至少两个第一制动轮缸相连，所述主制动控制器的第二主制动油口与至少两个第二制动轮缸相连；所述备份制动控制器的第一备份制动油口与所述第一主制动油口或所述第一制动轮缸相连，所述备份制动控制器的第二备份制动油口与所述第二主制动油口或所述第二制动轮缸相连，如图2和图3所示(图中以包含两个第一制动轮缸和两个第二制动轮缸为例，图中仅示出了液压管路，未示出通信线路)。

从而，当主制动控制器(或备份制动控制器)执行第一制动指令时，可以通过第一主制动油口和/或第二主制动油口(或第一备份制动油口和/或第二备份制动油口)调节车辆中相应制动轮缸的液压，增加相应制动轮缸中活塞之间油腔的油量，进而增大制动卡钳与制动盘之间的作用力，使车辆减速。

本发明实施例一提供的制动冗余控制方法，自动驾驶主控制在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，依次经由自动驾驶CAN总线、网关和底盘主CAN总线，向车辆的主制动控制器和备份制动控制器发送第一制动请求；主制动控制器在接收到该第一制动请求时，根据该第一制动请求控制车辆进行制动；备份制动控制器在接收到该第一制动请求时，若主制动控制器处于失效状态，则确定第一制动请求对应的第一制动指令，并执行该第一制动指令。本实施例通过采用上述技术方案，当主制动控制器未失效时，由主制动控制器对车辆进行制动控制，当主制动控制器失效时，由备份制动控制器对车辆进行制动控制，能够减小车辆制动不及时的情况出现的概率，从而提高车辆的安全性以及驾驶员和他人生命的安全性，减少车辆在自动驾驶时的交通事故发生率。

实施例二

图4为本发明实施例二提供的一种制动冗余控制方法的流程示意图，本实施例在上述实施例的基础上进行优化，进一步地，所述制动冗余控制方法还包括：所述自动驾驶主控制器在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，通过底盘备份CAN总线向所述主制动控制器和所述备份制动控制器发送第二制动请求；所述主制动控制器在接收到所述第二制动请求时，若判定目标部件中存在失效部件，则根据所述第二制动请求控制所述车辆进行制动，其中，所述目标部件包括所述自动驾驶CAN总线、所述网关和所述底盘主CAN总线；所述备份制动控制器在接收到所述第二制动请求时，若判定所述目标部件中存在失效部件且所述主制动控制器处于失效状态，则确定所述第二制动请求对应的第二制动指令，并执行所述第二制动指令。

进一步地，所述制动冗余控制方法还包括：自动驾驶辅控制器在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，依次经由所述自动驾驶CAN总线、所述网关和所述底盘主CAN总线，向所述主制动控制器和所述备份制动控制器发送第三制动请求；所述主制动控制器在接收到所述第三制动请求时，若判定所述自动驾驶主控制器处于失效状态，则根据所述第三制动请求控制所述车辆进行制动；所述备份制动控制器在接收到所述第三制动请求时，若判定所述自动驾驶主控制器和所述主制动控制器均处于失效状态，则确定所述第三制动请求对应的第三制动指令，并执行所述第三制动指令。

进一步地，所述制动冗余控制方法还包括：自动驾驶辅控制器在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，通过所述底盘备份CAN总线向所述主制动控制器和所述备份制动控制器发送第四制动请求；所述主制动控制器在接收到所述第四制动请求时，若判定所述目标部件中存在失效部件且所述自动驾驶主控制器处于失效状态，则根据所述第四制动请求控制所述车辆进行制动；所述备份制动控制器在接收到所述第四制动请求时，若判定所述目标部件中存在失效部件且所述自动驾驶主控制器和所述主制动控制器均处于失效状态，则确定所述第四制动请求对应的第四制动指令，并执行所述第四制动指令。

相应的，如图4所示，本实施例提供的制动冗余控制方法包括：

S201、在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，自动驾驶主控制器依次经由自动驾驶CAN总线、网关和底盘主CAN总线，向所述车辆的主制动控制器和备份制动控制器发送第一制动请求，并通过底盘备份CAN总线向所述主制动控制器和所述备份制动控制器发送第二制动请求；自动驾驶辅控制器依次经由所述自动驾驶CAN总线、所述网关和所述底盘主CAN总线，向所述主制动控制器和所述备份制动控制器发送第三制动请求，并通过所述底盘备份CAN总线向所述主制动控制器和所述备份制动控制器发送第四制动请求，执行S202-S209中的一个步骤。

在本实施例中，制动冗余控制系统中还可以设置有自动驾驶辅控制器和底盘备份CAN总线，自动驾驶主控制器还可以通过底盘备份CAN总线分别与主制动控制器和备份制动控制器相连；自动驾驶辅控制器可以通过自动驾驶CAN总线与网管相连，并通过底盘备份CAN总线分别与主制动控制器和备份制动控制器相连。

具体的，主制动控制器周期性地检测车辆的当前工况是否满足预先设置的制动条件，并在检测到车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，生成携带有第一制动指令的第一制动请求和携带有第二制动指令的第二制动请求，依次经由自动驾驶控制器、网关和底盘主CAN总线将第一制动请求发送给主制动控制器和备份制动控制器，并经由底盘备份CAN总线将第二制动请求发送给主制动控制器和备份制动控制器；以及，自动驾驶辅控制器周期性地检测车辆的当前工况是否满足预先设置的制动条件，并在检测到车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，生成携带有第三制动指令的第三制动请求和携带有第四制动指令的第四制动请求，依次经由自动驾驶控制器、网关和底盘主CAN总线将第三制动请求发送给主制动控制器和备份制动控制器，并经由底盘备份CAN总线将第四制动请求发送给主制动控制器和备份制动控制器。

其中，第一制动请求、第二制动请求、第三制动请求和第四制动请求可以为能够达到相同的制动效果的请求，主制动控制器或备份制动控制器执行第一制动请求、第二制动请求、第三制动请求和第四制动请求四个请求中的一个请求即可实现对车辆的制动控制，在执行时，上述四个制动请求的执行优先级由高到低可以依次为：第一制动请求的优先级-第二制动请求-第三制动请求-第四制动请求，即主制动控制器或备份制动控制器在接收到上述四个制动请求中的多个制动请求且达需要由本制动控制器控制车辆制动时，仅执行所接收到的优先级最高的制动请求。

S202、所述主制动控制器在接收到所述第一制动请求时，根据所述第一制动请求控制所述车辆进行制动，结束操作。

S203、所述备份制动控制器在接收到所述第一制动请求时，若判定所述主制动控制器处于失效状态，则确定所述第一制动请求对应的第一制动指令，并执行所述第一制动指令，结束操作。

S204、所述主制动控制器在接收到所述第二制动请求时，若判定目标部件中存在失效部件，则根据所述第二制动请求控制所述车辆进行制动，结束操作，其中，所述目标部件包括所述自动驾驶CAN总线、所述网关和所述底盘主CAN总线。

具体的，主制动控制器在接收到自动驾驶主控制器发送的第二制动请求时，即意味着自动驾驶主控制器、底盘备份CAN总线和主制动控制器均未处于失效状态。此时，主制动控制器可以判断自动驾驶CAN总线、网关和底盘主CAN总线是否均未处于失效状态，若是，则说明主制动控制器能够接收到自动驾驶主控制器发送的执行优先级更高的第一制动请求，即主制动控制器可以通过执行S202对车辆进行制动控制，故此时主制动控制器可以不对第二制动请求进行处理；若否，则说明主制动控制器无法接收到自动驾驶主控制器发送的第一制动请求，此时接收到的第二制动请求即为主制动控制器当前能够接收到的优先级最高的制动请求，故此时主制动控制器可以根据该第二制动请求对车辆进行制动控制。

示例性的，主制动控制器在根据第二制动请求对车辆进行制动时，可以对第二制动请求进行解析，得到第二制动请求中携带的第二制动指令，并在备份制动控制器处于失效状态时，直接执行该第二制动指令；在备份制动控制器和底盘主CAN总线均未处于失效状态时，通过底盘主CAN总线将该第二制动指令发送给备份制动控制器，由备份制动控制器执行该第二制动指令；在备份制动控制器未处于失效状态而底盘主CAN总线处于失效状态时，通过底盘备份CAN总线将该第二制动指令发送给备份制动控制器，由备份制动控制器执行该第二制动指令。

S205、所述备份制动控制器在接收到所述第二制动请求时，若判定所述目标部件中存在失效部件且所述主制动控制器处于失效状态，则确定所述第二制动请求对应的第二制动指令，并执行所述第二制动指令，结束操作。

具体的，备份制动控制器在接收到自动驾驶主控制器发送的第二制动请求时，即意味着自动驾驶主控制器、底盘备份CAN总线和备份制动控制器均未处于失效状态。此时，备份制动控制器可以判断主制动控制器是否未处于失效状态，若主制动控制器未处于失效状态，则说明主制动控制器至少能够接收到自动驾驶主控制器发送的第二制动请求，即主制动控制器能够对车辆进行制动控制，故此时备份制动控制器可以不对第二制动请求进行处理；若主制动控制器处于失效状态，则可以进一步判断自动驾驶CAN总线、网关和底盘主CAN总线是否均未处于失效状态，若是，则说明备份制动控制器能够接收到自动驾驶主控制器发送的执行优先级更高的第一制动请求，即备份制动控制器可以通过执行S203对车辆进行制动控制，故此时备份制动控制器可以不对第二制动请求进行处理；若否，则说明备份制动控制器无法接收到自动驾驶主控制器发送的第一制动请求，此时接收到的第二制动请求即为备份制动控制器当前能够接收到的优先级最高的制动请求，故此时备份制动控制器可以根据该第二制动请求对车辆进行制动控制，如对第二制动请求进行解析，得到第二制动请求中携带的第二制动指令，并执行该第二制动指令。

S206、所述主制动控制器在接收到所述第三制动请求时，若判定所述自动驾驶主控制器处于失效状态，则根据所述第三制动请求控制所述车辆进行制动，结束操作。

具体的，主制动控制器在接收到自动驾驶辅控制器发送的第三制动请求时，即意味着自动驾驶辅控制器、自动驾驶CAN总线、网关、底盘主CAN总线和主制动控制器均未处于失效状态。此时，主制动控制器可以判断自动驾驶主控制器是否未处于失效状态，若是，则说明主制动控制器能够接收到自动驾驶主控制器发送的执行优先级更高的第一制动请求，即主制动控制器可以通过执行S202对车辆进行制动控制，故此时主制动控制器可以不对第三制动请求进行处理；若否，则说明书主制动控制器无法接收到自动驾驶主控制器发送的第一制动请求和第二制动请求，此时接收到的第三制动请求即为主制动控制器当前能够接收到的优先级最高的制动请求，故此时主制动控制器可以根据该第三制动请求对车辆进行制动控制。

示例性的，主制动控制器在根据第三制动请求对车辆进行制动时，可以对第三制动请求进行解析，得到第三制动请求中携带的第三制动指令，并在备份制动控制器处于失效状态时，直接执行该第三制动指令；在备份制动控制器未处于失效状态时，通过底盘主CAN总线将该第三制动指令发送给备份制动控制器，由备份制动控制器执行该第三制动指令。

S207、所述备份制动控制器在接收到所述第三制动请求时，若判定所述自动驾驶主控制器和所述主制动控制器均处于失效状态，则确定所述第三制动请求对应的第三制动指令，并执行所述第三制动指令，结束操作。

具体的，备份制动控制器在接收到自动驾驶辅控制器发送的第三制动请求时，即意味着自动驾驶辅控制器、自动驾驶CAN总线、网关、底盘主CAN总线和备份制动控制器均未处于失效状态。此时，备份制动控制器可以判断主制动控制器是否未处于失效状态，若主制动控制器未处于失效状态，则说明主制动控制器至少能够接收到自动驾驶辅控制器发送的第三制动请求，即主制动控制器能够对车辆进行制动控制，故此时备份制动控制器可以不对第三制动请求进行处理；若主制动控制器处于失效状态，则备份制动控制器可以进一步判断自动驾驶主控制器是否未处于失效状态，若是，则说明备份制动控制器能够接收到自动驾驶主控制器发送的执行优先级更高的第一制动请求，即备份制动控制器可以通过执行S203对车辆进行制动控制，故此时备份制动控制器可以不对第三制动请求进行处理；若否，则说明备份制动控制器无法接收到自动驾驶主控制器发送的第一制动请求和第二制动请求，此时接收到的第三制动请求即为备份制动控制器当前能够接收到的优先级最高的制动请求，故此时备份制动控制器可以根据该第三制动请求对车辆进行制动控制，如对第三制动请求进行解析，得到第三制动请求中携带的第三制动指令，并执行该第三制动指令。

S208、所述主制动控制器在接收到所述第四制动请求时，若判定所述目标部件中存在失效部件且所述自动驾驶主控制器处于失效状态，则根据所述第四制动请求控制所述车辆进行制动，结束操作。

具体的，主制动控制器在接收到自动驾驶辅控制器发送的第四制动请求时，即意味着自动驾驶辅控制器、底盘备份CAN总线和主制动控制器均未处于失效状态。此时，主制动控制器可以首先判断自动驾驶CAN总线、网关和底盘主CAN总线是否均未处于失效状态，若是，则说明主制动控制器至少能够接收到自动驾驶辅控制器发送的执行优先级更高的第三制动请求，故此时主制动控制器可以不对第四制动请求进行处理；若否，则可以进一步判断自动驾驶主控制器是否未处于失效状态，若自动驾驶主控制器未处于失效状态，则说明主制动控制器能够接收到自动驾驶主控制器发送的执行优先级更高的第二制动请求，即主制动控制器可以通过执行S204对车辆进行制动控制，故此时主制动控制器同样可以不对第四制动请求进行处理；若自动驾驶主控制器处于失效状态，则说明主制动控制器无法接收到自动驾驶主控制器发送的第一制动请求和第二制动请求以及自动驾驶辅控制器发送的第三制动请求，此时接收到的第四制动请求即为主制动控制器当前能够接收到的优先级最高的制动请求，故此时主制动控制器可以根据该第四制动请求对车辆进行制动控制。

示例性的，主制动控制器在根据第四制动请求对车辆进行制动时，可以对第四制动请求进行解析，得到第四制动请求中携带的第四制动指令，并在备份制动控制器处于失效状态时，直接执行该第四制动指令；在备份制动控制器和底盘主CAN总线均未处于失效状态时，通过底盘主CAN总线将该第四制动指令发送给备份制动控制器，由备份制动控制器执行该第四制动指令；在备份制动控制器未处于失效状态而底盘主CAN总线处于失效状态时，通过底盘备份CAN总线将该第四制动指令发送给备份制动控制器，由备份制动控制器执行该第四制动指令。

S209、所述备份制动控制器在接收到所述第四制动请求时，若判定所述目标部件中存在失效部件且所述自动驾驶主控制器和所述主制动控制器均处于失效状态，则确定所述第四制动请求对应的第四制动指令，并执行所述第四制动指令，结束操作。

具体的，备份制动控制器在接收到自动驾驶辅控制器发送的第四制动请求时，即意味着自动驾驶辅控制器、底盘备份CAN总线和备份制动控制器均未处于失效状态。此时，备份制动控制器可以判断主制动控制器是否未处于失效状态，若主制动控制器未处于失效状态，则说明主制动控制器至少能够接收到自动驾驶辅控制器发送的第四制动请求，即主制动控制器能够对车辆进行制动控制，故此时备份制动控制器可以不对第四制动请求进行处理；若主制动控制器处于失效状态，则可以继续判断自动驾驶主控制器是否未处于失效状态，若自动驾驶主控制器未处于失效状态，则说明备份制动控制器至少能够接收到自动驾驶主控制器发送的执行优先级更高的第二制动请求，故此时备份制动控制器同样可以不对第四制动请求进行处理；若自动驾驶主控制器处于失效状态，则可以进一步判断自动驾驶CAN总线、网关和底盘主CAN总线是否均未处于失效状态，若是，则说明备份制动控制器能够接收到自动驾驶辅控制器发送的执行优先级更高的第三制动请求，即备份制动控制器可以通过执行S207对车辆进行制动控制，故此时备份制动控制器依然可以不对第四制动请求进行处理；若否，则说明书备份制动控制器无法接收到自动驾驶主控制器发送的第一制动请求和第二制动请求以及自动驾驶辅控制器发送的第三制动请求，此时接收到的第四制动请求即为备份制动控制器当前能够接收到的优先级最高的制动请求，故此时备份制动控制器可以根据该第四制动请求对车辆进行制动控制，如对第四制动请求进行解析，得到第四制动请求中携带的第四制动指令，并执行该第四制动指令。

在本实施例中，车辆处于自动驾驶模式时，无论是在全系统状态(即制动冗余控制系统中不存在失效的部件的状态)下，还是在出现单点失效的状态(即冗余控制系统中仅存在一个失效的部件的状态)下，即使驾驶员没有及时接管车辆的控制，也依然能够保证车辆的安全状态。

举例而言，在全系统状态下，主制动控制器能够基于自动驾驶主控制器发送的第一制动请求控制车辆进行制动。在单点失效状态下，当自动驾驶主控制器失效时，主制动控制器能够基于自动驾驶辅控制器发送的第三制动请求控制车辆进行制动；当自动驾驶辅控制器、备份制动控制器或底盘备份CAN总线失效时，主制动控制器能够基于自动驾驶主控制器发送的第一制动请求控制车辆进行制动；当自动驾驶CAN总线、网关或底盘主CAN总线失效时，主制动控制器能够基于自动驾驶主控制器发送的第二制动请求控制车辆进行制动；当主制动控制器失效时，备份制动控制器能够基于自动驾驶主控制器发送的第一制动请求控制车辆进行制动。

本发明实施例二提供的制动冗余控制方法，当车辆处于自动驾驶模式时，不仅能够在全系统状态和单点失效状态控制车辆在需要制动的情况下及时进行制动，还能够在部分多点失效的情况下实现车辆的及时制动，进一步提高车辆的安全以及驾驶员及他人的安全，降低交通事故的发生率。

实施例三

本发明实施例三提供一种制动冗余控制系统。该系统可通过执行制动冗余控制方法对自动驾驶车辆进行制动控制，适用于对具自动驾驶车辆进行制动控制的情况，尤其适用于在制动冗余控制系统处于单点失效状态时，在自制动冗余控制系统发生单点失效至驾驶员接管车辆期间对自动驾驶车辆进行制动控制的情况。图5为本发明实施例三提供的一种制动冗余控制系统的流程示意图，如图5所示，该制动冗余控制系统包括：自动驾驶主控制器51、主制动控制器52、备份制动控制器53、网关54、自动驾驶CAN总线55和底盘主CAN总线56，其中，

所述自动驾驶主控制器51通过所述自动驾驶CAN总线55与所述网关54相连，用于在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，通过所述自动驾驶CAN总线55向所述网关54发送第一制动请求；

所述网关54分别通过所述底盘主CAN总线56与所述主制动控制器52以及所述备份制动控制器53相连，用于通过所述底盘主CAN总线56将所述第一制动请求转发给所述主制动控制器52和所述备份制动控制器53；

所述主制动控制器52，用于在接收到所述第一制动请求时，根据所述第一制动请求控制所述车辆进行制动；

所备份制动控制器53，用于在接收到所述第一制动请求时，若判定所述主制动控制器52处于失效状态，则确定所述第一制动请求对应的第一制动指令，并执行所述第一制动指令。

本发明实施例三提供的制动冗余控制装置，自动驾驶主控制器通过自动CAN总线与网关相连，网关分别通过底盘主CAN总线与主制动控制器和备份制动控制器相连，通过自动驾驶主控制在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，依次经由自动驾驶CAN总线、网关和底盘主CAN总线，向车辆的主制动控制器和备份制动控制器发送第一制动请求；通过主制动控制器在接收到该第一制动请求时，根据该第一制动请求控制车辆进行制动；通过备份制动控制器在接收到该第一制动请求时，若主制动控制器处于失效状态，则确定第一制动请求对应的第一制动指令，并执行该第一制动指令。本实施例通过采用上述技术方案，当主制动控制器未失效时，由主制动控制器对车辆进行制动控制，当主制动控制器失效时，由备份制动控制器对车辆进行制动控制，能够减小车辆制动不及时的情况出现的概率，从而提高车辆的安全性以及驾驶员和他人生命的安全性，减少车辆在自动驾驶时的交通事故发生率。

在上述方案中，所述根据所述第一制动请求控制所述车辆进行制动，包括：确定所述第一制动请求对应的第一制动指令；判断所述备份制动控制器是否处于失效状态，若是，则执行所述第一制动指令；若否，则通过所述底盘主CAN总线将所述第一制动指令发送给所述备份制动控制器，以使所述备份制动控制器执行所述第一制动指令。

进一步地，请参考图6，所述制动冗余控制系统还可以包括：底盘备份CAN总线57，其中，所述自动驾驶主控制器51还分别通过所述底盘备份CAN总线57与所述主制动控制器52和所述备份制动控制器53相连，用于在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，通过所述底盘备份CAN总线57向所述主制动控制器52和所述备份制动控制器53发送第二制动请求；所述主制动控制器52，还用于在接收到所述第二制动请求时，若判定目标部件中存在失效部件，则根据所述第二制动请求控制所述车辆进行制动，其中，所述目标部件包括所述自动驾驶CAN总线55、所述网关54和所述底盘主CAN总线56；所述备份制动控制器53，还用于在接收到所述第二制动请求时，若判定所述目标部件中存在失效部件且所述主制动控制器52处于失效状态，则确定所述第二制动请求对应的第二制动指令，并执行所述第二制动指令。

进一步地，请继续参考图6，所述制动冗余控制系统还可以包括：自动驾驶辅控制器58，其中，所述自动驾驶辅控制器58通过所述自动驾驶CAN总线55与所述网关54相连，用于当前工况满足预先设置的制动条件时，通过所述自动驾驶CAN总线55向所述网关54发送第三制动请求；所述网关54，还用于通过所述底盘主CAN总线56将所述第三制动请求转发给所述主制动控制器52和所述备份制动控制器53；所述主制动控制器52，还用于在接收到所述第三制动请求时，若判定所述自动驾驶主控制器51处于失效状态，则根据所述第三制动请求控制所述车辆进行制动；所述备份制动控制器53，还用于在接收到所述第三制动请求时，若判定所述自动驾驶主控制器51和所述主制动控制器52均处于失效状态，则确定所述第三制动请求对应的第三制动指令，并执行所述第三制动指令。

在上述方案中，请继续参考图6，所述自动驾驶辅控制器58还通过所述底盘备份CAN总线57与所述主制动控制器52和所述备份制动控制器53相连，用于在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，通过所述底盘备份CAN总线57向所述主制动控制器52和所述备份制动控制器53发送第四制动请求；所述主制动控制器52，还用于在接收到所述第四制动请求时，若判定所述目标部件中存在失效部件且所述自动驾驶主控制器51处于失效状态，则根据所述第四制动请求控制所述车辆进行制动；所述备份制动控制器53，还用于在接收到所述第四制动请求时，若判定所述目标部件中存在失效部件且所述自动驾驶主控制器51和所述主制动控制器52均处于失效状态，则确定所述第四制动请求对应的第四制动指令，并执行所述第四制动指令。

进一步地，所述制动冗余控制系统还可以包括至少两个第一制动轮缸和至少两个第二制动轮缸，其中，所述主制动控制器的第一主制动油口与所述第一制动轮缸相连，所述主制动控制器的第二主制动油口与所述第二制动轮缸相连；所述备份制动控制器的第一备份制动油口与所述第一主制动油口或所述第一制动轮缸相连，所述备份制动控制器的第二备份制动油口与所述第二主制动油口或所述第二制动轮缸相连。

本发明实施例三提供的制动冗余控制系统可执行本发明任意实施例提供的制动冗余控制方法，具备执行制动冗余控制方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的制动冗余控制方法。

实施例四

本发明实施例四提供一种自动驾驶车辆。该车辆可通过配置的制动冗余控制系统进行制动控制，该制动冗余控制系统自动驾驶主控制器、主制动控制器、备份制动控制器、网关、自动驾驶CAN总线和底盘主CAN总线，其中，

所述自动驾驶主控制器通过所述自动驾驶CAN总线与所述网关相连，用于在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，通过所述自动驾驶CAN总线向所述网关发送第一制动请求；

所述网关分别通过所述底盘主CAN总线与所述主制动控制器以及所述备份制动控制器相连，用于通过所述底盘主CAN总线将所述第一制动请求转发给所述主制动控制器和所述备份制动控制器；

所述主制动控制器，用于在接收到所述第一制动请求时，根据所述第一制动请求控制所述车辆进行制动；

所备份制动控制器，用于在接收到所述第一制动请求时，若判定所述主制动控制器处于失效状态，则确定所述第一制动请求对应的第一制动指令，并执行所述第一制动指令。

本发明实施例四提供的自动驾驶车辆，通过制动冗余控制系统中的自动驾驶主控制在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，依次经由自动驾驶CAN总线、网关和底盘主CAN总线，向车辆的主制动控制器和备份制动控制器发送第一制动请求；通过制动冗余控制系统中的主制动控制器在接收到该第一制动请求时，根据该第一制动请求控制车辆进行制动；通过制动冗余控制系统中的备份制动控制器在接收到该第一制动请求时，若主制动控制器处于失效状态，则确定第一制动请求对应的第一制动指令，并执行该第一制动指令。本实施例通过采用上述技术方案，当主制动控制器未失效时，由主制动控制器对车辆进行制动控制，当主制动控制器失效时，由备份制动控制器对车辆进行制动控制，能够减小车辆制动不及时的情况出现的概率，从而提高车辆的安全性以及驾驶员和他人生命的安全性，减少车辆在自动驾驶时的交通事故发生率。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种制动冗余控制方法，其特征在于，包括：

自动驾驶主控制器在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，依次经由自动驾驶CAN总线、网关和底盘主CAN总线，向所述车辆的主制动控制器和备份制动控制器发送第一制动请求；

所述主制动控制器在接收到所述第一制动请求时，根据所述第一制动请求控制所述车辆进行制动；

所述备份制动控制器在接收到所述第一制动请求时，若判定所述主制动控制器处于失效状态，则确定所述第一制动请求对应的第一制动指令，并执行所述第一制动指令。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一制动请求控制所述车辆进行制动，包括：

确定所述第一制动请求对应的第一制动指令；

判断所述备份制动控制器是否处于失效状态，若是，则执行所述第一制动指令；若否，则通过所述底盘主CAN总线将所述第一制动指令发送给所述备份制动控制器，以使所述备份制动控制器执行所述第一制动指令。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

所述自动驾驶主控制器在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，通过底盘备份CAN总线向所述主制动控制器和所述备份制动控制器发送第二制动请求；

所述主制动控制器在接收到所述第二制动请求时，若判定目标部件中存在失效部件，则根据所述第二制动请求控制所述车辆进行制动，其中，所述目标部件包括所述自动驾驶CAN总线、所述网关和所述底盘主CAN总线；

所述备份制动控制器在接收到所述第二制动请求时，若判定所述目标部件中存在失效部件且所述主制动控制器处于失效状态，则确定所述第二制动请求对应的第二制动指令，并执行所述第二制动指令。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

自动驾驶辅控制器在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，依次经由所述自动驾驶CAN总线、所述网关和所述底盘主CAN总线，向所述主制动控制器和所述备份制动控制器发送第三制动请求；

所述主制动控制器在接收到所述第三制动请求时，若判定所述自动驾驶主控制器处于失效状态，则根据所述第三制动请求控制所述车辆进行制动；

所述备份制动控制器在接收到所述第三制动请求时，若判定所述自动驾驶主控制器和所述主制动控制器均处于失效状态，则确定所述第三制动请求对应的第三制动指令，并执行所述第三制动指令。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

自动驾驶辅控制器在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，通过所述底盘备份CAN总线向所述主制动控制器和所述备份制动控制器发送第四制动请求；

所述主制动控制器在接收到所述第四制动请求时，若判定所述目标部件中存在失效部件且所述自动驾驶主控制器处于失效状态，则根据所述第四制动请求控制所述车辆进行制动；

所述备份制动控制器在接收到所述第四制动请求时，若判定所述目标部件中存在失效部件且所述自动驾驶主控制器和所述主制动控制器均处于失效状态，则确定所述第四制动请求对应的第四制动指令，并执行所述第四制动指令。

6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述执行所述第一制动指令，包括：

调节相应制动轮缸的液压，以减小所述车辆的速度；

其中，所述主制动控制器的第一主制动油口与至少两个第一制动轮缸相连，所述主制动控制器的第二主制动油口与至少两个第二制动轮缸相连；所述备份制动控制器的第一备份制动油口与所述第一主制动油口或所述第一制动轮缸相连，所述备份制动控制器的第二备份制动油口与所述第二主制动油口或所述第二制动轮缸相连。

7.一种制动冗余控制系统，其特征在于，包括自动驾驶主控制器、主制动控制器、备份制动控制器、网关、自动驾驶CAN总线和底盘主CAN总线，其中，

所述自动驾驶主控制器通过所述自动驾驶CAN总线与所述网关相连，用于在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，通过所述自动驾驶CAN总线向所述网关发送第一制动请求；

所述网关分别通过所述底盘主CAN总线与所述主制动控制器以及所述备份制动控制器相连，用于通过所述底盘主CAN总线将所述第一制动请求转发给所述主制动控制器和所述备份制动控制器；

所述主制动控制器，用于在接收到所述第一制动请求时，根据所述第一制动请求控制所述车辆进行制动；

所备份制动控制器，用于在接收到所述第一制动请求时，若判定所述主制动控制器处于失效状态，则确定所述第一制动请求对应的第一制动指令，并执行所述第一制动指令。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括底盘备份CAN总线，其中，

所述自动驾驶主控制器还分别通过所述底盘备份CAN总线与所述主制动控制器和所述备份制动控制器相连，用于在车辆的当前工况满足预先设置的制动条件时，通过所述底盘备份CAN总线向所述主制动控制器和所述备份制动控制器发送第二制动请求；

所述主制动控制器，还用于在接收到所述第二制动请求时，若判定目标部件中存在失效部件，则根据所述第二制动请求控制所述车辆进行制动，其中，所述目标部件包括所述自动驾驶CAN总线、所述网关和所述底盘主CAN总线；

所述备份制动控制器，还用于在接收到所述第二制动请求时，若判定所述目标部件中存在失效部件且所述主制动控制器处于失效状态，则确定所述第二制动请求对应的第二制动指令，并执行所述第二制动指令。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括至少两个第一制动轮缸和至少两个第二制动轮缸，其中，

所述主制动控制器的第一主制动油口与所述第一制动轮缸相连，所述主制动控制器的第二主制动油口与所述第二制动轮缸相连；

所述备份制动控制器的第一备份制动油口与所述第一主制动油口或所述第一制动轮缸相连，所述备份制动控制器的第二备份制动油口与所述第二主制动油口或所述第二制动轮缸相连。

10.一种自动驾驶车辆，其特征在于，包括权利要求7-9任一所述的制动冗余控制系统。

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