CN112477828A - 自动驾驶车辆、及其紧急制动方法与机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于机器人实现的自动驾驶车辆紧急制动方法，所述紧急制动方法包括：所述机器人检测自动驾驶系统发送的心跳信号，生成检测报告；所述机器人根据所述检测报告判断自动驾驶车辆是否异常；当自动驾驶车辆为异常时，所述机器人生成紧急制动指令；以及所述机器人根据所述紧急制动指令控制机械臂踩踏车辆制动踏板。此外，本发明还提供应用于紧急制动的机器人和自动驾驶车辆，自动驾驶车辆在自动驾驶系统和远程监控都失灵时，机器人对自动驾驶车辆自动进行紧急制动，辅助自动驾驶车辆规避或减轻事故带来的不良后果。

Description

自动驾驶车辆、及其紧急制动方法与机器人

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及自动驾驶车辆、及其紧急制动方法与机器人。

背景技术

自动驾驶已成为当今社会的热点话题，与自动驾驶相关的安全问题也已成为自动驾驶车辆难以量产商用的主要障碍。例如，当高级别自动驾驶车辆处于无人运行且依赖蜂窝数据网络进行远程监控时，可能会出现自动驾驶系统和远程监控系统同时失灵的极端情况，这种极端情况一旦出现，其后果是非常严重的。

发明内容

本发明提供了一种基于机器人实现的自动驾驶车辆紧急制动方法，可以对自动驾驶车辆进行紧急制动。

第一方面，本发明提供一种基于机器人实现的自动驾驶车辆紧急制动方法，所述机器人设有踩踏车辆制动踏板的机械臂，所述基于机器人实现的自动驾驶车辆紧急制动方法包括：

所述机器人检测自动驾驶系统发送的心跳信号，生成检测报告；

所述机器人根据所述检测报告判断自动驾驶车辆是否异常；

当自动驾驶车辆为异常时，所述机器人生成紧急制动指令；以及

所述机器人根据所述紧急制动指令控制所述机械臂踩踏车辆制动踏板。

第二方面，本发明提供一种实现紧急制动的机器人，所述机器人设有机械臂，所述机械臂用于踩踏车辆制动踏板，所述机器人还包括：

检测模块，用于检测自动驾驶系统发送的心跳信号，生成检测报告；

判断模块，用于根据所述检测报告判断自动驾驶车辆是否异常；

指令产生模块，用于当自动驾驶车辆为异常时生成紧急制动指令；

控制模块，用于响应所述紧急制动指令，控制所述机械臂踩踏车辆制动踏板。

第三方面，本发明实施例提供一种自动驾驶车辆，所述自动驾驶车辆包括车身，所述自动驾驶车辆还包括设置于所述车身的机器人、以及处理器和存储器，所述存储器用于存储基于机器人实现的自动驾驶车辆紧急制动方法程序指令，所述处理器用于分析检测报告和执行所述基于机器人实现的自动驾驶车辆紧急制动方法程序指令以实现基于机器人实现的自动驾驶车辆紧急制动方法，紧急制动方法包括所述机器人设有踩踏车辆制动踏板的机械臂，所述基于机器人实现的自动驾驶车辆紧急制动方法还包括：

所述机器人检测自动驾驶系统发送的心跳信号，生成检测报告；

所述机器人根据所述检测报告判断自动驾驶车辆是否异常；

当自动驾驶车辆为异常时，所述机器人生成紧急制动指令；以及

所述机器人根据所述紧急制动指令控制所述机械臂踩踏车辆制动踏板。

上述基于机器人实现的自动驾驶车辆紧急制动方法，通过检测自动驾驶车辆的心跳信号，判断自动驾驶车辆是否为异常，并当自动驾驶车辆出现异常时控制自动驾驶车辆紧急制动，可以避免自动驾驶车辆异常时引起事故，从而大大降低自动驾驶车辆发生事故的概率。

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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的自动驾驶车辆的内部结构示意图。

图2为本发明实施例提供的紧急制动方法的流程图。

图3为本发明第一实施例提供的设置有机器人的自动驾驶车辆的示意图。

图4为本发明第一实施提供的自动驾驶车辆在另一场景下的示意图。

图5为本发明实施例提供了S108的子流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。说明书附图示出本发明的实施例的示例。可以理解的是，说明书附图示出的比例并非本发明实际实施的比例，其仅为示意说明为目的，并非依照原尺寸作图。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。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，换句话说，描述的实施例根据除了这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，还可以包含其他内容，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于只清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请结合参看图1为本发明实施例提供的自动驾驶车辆的内部结构示意图。在一些实施例中，自动驾驶车辆1000是在无人操控的条件下自动将用户从一个位置运送到另一个位置的车辆。自动驾驶车辆1000可以是摩托车、卡车、运动型多用途车辆(SUV)、休闲车辆(RV)、船舶、飞行器等任何其它运输设备。在示例性实施例中，自动驾驶车辆1000具有所谓的四级或五级自动化系统。四级自动化系统指的是“高度自动化”，具有四级自动化系统的车辆原则上在其功能范围内不再需要人类驾驶员参加，即使人类驾驶员对干预请求没有做出适当响应，车辆也具备自动达到最小风险状态的能力。五级系统指的是“全自动化”，具有五级自动化系统的车辆可以在任何合法的、可行驶的道路环境下实现自动驾驶，人类驾驶员仅需要设置好目的地并开启系统，车辆就可以通过最优化的路线行驶至指定地点。

机器人40设有踩踏车辆制动踏板的机械臂。在示例性实施例中，机器人40可以是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。其中，机器人40包括检测模块41、判断模块42、指令产生模块43、控制模块44。

检测模块41，用于检测自动驾驶系统发送的心跳信号，生成检测报告。其中，自动驾驶系统可以为设置于自动驾驶车辆中计算机设备，用于控制自动驾驶车辆自动驾驶。心跳信号是每隔一段时间由一方向互联的另一方发送一个很小的数据包，并通过另一方回复情况判断互联的双方之间的通讯链路是否已经断开，从而检测双方之间通讯链路是否正常。例如，在本实施例中，机器人40和自动驾驶系统互联，自动驾驶系统每隔100ms就发送一个10个字节的数据包给机器人40，机器人40接收该数据包并通过检测模块41记录数据包到达的时间并发送8个字节的数据包回复自动驾驶系统。检测模块41还用于将每次自动驾驶系统发送数据包到达的时间记录，形成检测报告。其中100ms、10个字节和8个字节只是举例说明，在此不做限定。在一些实施例中，也可以是机器人40向自动驾驶系统发送数据包，自动驾驶系统回复机器人40。在一些实施例中，自动驾驶系统包括但不限于感知系统、制动系统、控制系统和通信系统等。

判断模块42，用于根据所述检测报告判断自动驾驶车辆是否异常。其中，机器人40实时检测自动驾驶车辆的心跳信号情况，因为心跳信号在实际过程中的发送频率是不固定的，故，预设心跳信号的发送不超过某个时间间隔。例如，在本实施例中，在自动驾驶系统中设置的时间间隔为100ms，机器人40计算该检测报告中每两个相邻心跳信号时间的时间差，当检测到时间差大于100ms时就判断自动驾驶车辆异常。或者机器人超过100ms没有检测到新的心跳信号就判断自动驾驶车辆异常。进一步地，当判断模块42判断出自动驾驶车辆异常，产生相应的判断结果发送给指令产生模块43。

指令产生模块43，用于当自动驾驶车辆为异常时生成紧急制动指令。具体地，指令产生模块43接收到判断模块42发送的判断结果，并根据判断结果产生紧急制动指令。其中，判断结果中包含表示自动驾驶车辆异常的信息。

控制模块44，用于响应所述紧急制动指令，控制机械臂踩踏车辆制动踏板。在本实施例中，机械臂可以通过驱动马达或者气缸等驱动装置进行驱动。控制模块44根据紧急制动指令发送对应的驱动信号给该驱动装置用于驱动机械臂进行踩踏车辆制动踏板。在一些实施例中，机械臂可以是机械脚、机械手、杆状物等结构。

可以理解地，检测模块41、判断模块42、指令产生模块43、控制模块44可以是同个处理器的不同模块也可以是多个处理器组合而成。在一些实施例中，所述处理器又可以为任何定制的或商业上可用的处理器，例如：中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其它数据处理芯片。

请参看图2，其为本发明实施例提供的紧急制动方法的流程图包括如下步骤。

步骤S102，机器人检测自动驾驶系统发送的心跳信号并生成检测报告。具体地，本方法通过机器人每隔预设的时间检测自动驾驶系统发送的心跳信号。心跳信号是每隔一段时间由一方向互联的另一方发送一个很小的数据包，并通过另一方回复情况判断互联的双方之间的通讯链路是否已经断开，从而检测双方之间通讯链路是否正常。例如，在本实施例中，机器人和自动驾驶系统互联，在自动驾驶系统通过每隔100ms就发送一个10个字节的数据包到机器人；机器人会记录数据包到达的时间并发送8个字节的数据包回复自动驾驶系统。机器人会把每次自动驾驶系统发送数据包到达的时间记录，形成检测报告。其中100ms、10个字节和8个字节只是举例说明，在此不做限定。在一些实例中，也可以是机器人向自动驾驶系统发送数据包，自动驾驶系统回复机器人。在一些实施例中，自动驾驶系统包括但不限于感知系统、制动系统、控制系统和通信系统等。

步骤S104，机器人根据检测报告判断自动驾驶车辆是否异常。具体地，本方法通过机器人判断车辆是否异常。因为心跳信号在实际过程中的发送频率是不固定的，故，预设心跳信号的发送不超过某个时间间隔。例如，在本实施例中，机器人设置的时间间隔为100ms，机器人计算该检测报告中每两个相邻时间的时间差，当检测到时间差大于100ms时就判断自动驾驶系统异常。或者当机器人超过100ms没有检测到新的心跳信号就判断自动车辆异常。

步骤S106，当自动驾驶车辆为异常时，机器人生成紧急制动指令。具体地，本方法通过机器人生成紧急制动指令。例如，在本实施例中，机器人通过对自动驾驶车辆的心跳信号的检测，判断了自动驾驶车辆异常，即时响应生成紧急制动的指令。

步骤S108，所述机器人根据所述紧急制动指令控制机械臂踩踏车辆制动踏板。具体地，本方法通过机器人响应所述紧急制动指令控制机械臂踩踏车辆制动踏板。例如，在本实施例中，机器人响应紧急制动指令，控制机械臂踩踏车辆制动踏板。在一些实施例中，机械臂可以是机械脚、机械手等机械电子设备。

请结合参看图5，其为本发明实施例提供了S108的子流程图。包括如下步骤。

步骤S202，机器人接收外部设备发送的紧急制动无线信号。具体地，机器人70接收外部设备50发送的紧急制动无线信号。例如，在本实施例中，当车辆管理员监管到自动驾驶车辆的远程监控系统异常，车辆管理员就可以按下自动驾驶车辆的无线遥控的紧急制动按钮，产生紧急制动指令，该紧急制动指令通过无线信号发送到机器人的通讯组件701。

步骤S204，机器人响应紧急制动无线信号控制机械臂踩踏车辆制动踏板。具体地，机器人70响应紧急制动无线信号控制机械臂703踩踏车辆制动踏板。例如，在本实施例中，处理器可以通过数字控制系统来控制机械臂踩踏车辆制动踏板。在一些实施例中，也可以通过模拟控制系统来控制机械臂踩踏车辆制动踏板。

请参看图3，其为本发明第一实施例提供的设置有机器人的自动驾驶车辆的示意图。机器人23包括至少一个处理器231、存储器232、以及通讯组件234。存储器232用于存储基于机器人实现的自动驾驶车辆紧急制动程序指令。处理器231用于执行该基于自机器人实现的自动驾驶车辆紧急制动程序指令以实现基于机器人实现的自动驾驶车辆紧急制动方法。在一些实施例中，通讯组件234包括但不限于移动网络、卫星通讯、蓝牙等无线通信组件。

处理器231在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其它数据处理芯片，用于运行存储器232中存储的基于机器人实现的自动驾驶车辆紧急制动方法。存储器232至少包括一种类型的可读存储介质，该可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器232在一些实施例中可以是计算机设备的内部存储单元，例如计算机设备的硬盘。存储器232在另一些实施例中也可以是外部计算机设备的存储设备，例如计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器232还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器232不仅可以用于存储安装于计算机设备的应用软件及各类数据，例如：基于机器人实现的自动驾驶车辆紧急制动方法的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

请参看图4，其为本发明第一实施提供的自动驾驶车辆在另一场景下的示意图。在一些可行的实施例中，自动驾驶车辆60还可以接收外部设备50发送的紧急制动无线信号。外部设备50可以是手机、电脑、无线遥控等具有发射无线信号的装置，在此不做限定。例如，在本实施例中，外部设备包括了监控显示屏和电脑。当使用者在监控显示屏中看到自动驾驶车辆异常，使用者可以通过电脑发送紧急制动指令给机器人70。相应地，机器人70通过通讯组件701接收外部设备50发送的紧急制动无线信号。处理器702用于响应紧急制动无线信号并控制机械臂703踩踏车辆制动踏板。在一些实施例中，处理器702可以是一中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其它数据处理芯片。机械臂704用于踩踏车辆机械踏板。在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。

该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行该计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例的流程或功能。该计算机设备可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。该计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，该计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，该单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

该作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、流动硬盘、只读存储介质(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储介质(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。并且本文中的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于机器人实现的自动驾驶车辆紧急制动方法，所述机器人设有踩踏车辆制动踏板的机械臂，其特征在于，所述基于机器人实现的自动驾驶车辆紧急制动方法包括：

所述机器人检测自动驾驶系统发送的心跳信号，生成检测报告；

所述机器人根据所述检测报告判断自动驾驶车辆是否异常；

当自动驾驶车辆为异常时，所述机器人生成紧急制动指令；以及

所述机器人根据所述紧急制动指令控制所述机械臂踩踏车辆制动踏板。

2.如权利要求1所述的基于机器人实现的自动驾驶车辆紧急制动方法，其特征在于，所述机器人检测自动驾驶系统发送的心跳信号，生成检测报告，具体还包括：

所述机器人在预设时间间隔内检测自动驾驶系统的心跳信号。

3.如权利要求1所述的基于机器人实现的自动驾驶车辆紧急制动方法，其特征在于，根据所述检测报告判断自动驾驶车辆是否异常，具体包括：

所述机器人超过预设时间间隔内没有检测到自动驾驶系统发送的心跳信号，判断自动驾驶系统异常。

4.权利要求1所述的基于机器人实现的自动驾驶车辆紧急制动方法，其特征在于，所述机器人根据所述紧急制动指令控制所述机械臂踩踏车辆制动踏板，具体还包括：

所述机器人接收外部设备发送的紧急制动无线信号；以及

所述机器人响应所述紧急制动无线信号控制所述机械臂踩踏车辆制动踏板。

5.一种机器人，所述机器人设有机械臂，其特征在于，所述机械臂用于踩踏车辆制动踏板，所述机器人包括：

存储器，存储器用于存储基于机器人实现的自动驾驶车辆紧急制动方法程序指令；

处理器，处理器用于分析检测报告和执行所述基于机器人实现的自动驾驶车辆紧急制动方法程序指令以实现如权利要求1～4所述的基于机器人实现的自动驾驶车辆紧急制动方法。

6.一种机器人，所述机器人设有机械臂，其特征在于，所述机械臂用于踩踏车辆制动踏板，所述机器人还包括：

检测模块，用于检测自动驾驶系统发送的心跳信号，生成检测报告；

判断模块，用于根据所述检测报告判断自动驾驶车辆是否异常；

指令产生模块，用于当自动驾驶车辆为异常时生成紧急制动指令；

控制模块，用于响应所述紧急制动指令，控制所述机械臂踩踏车辆制动踏板。

7.如权利要求6所述的机器人，其特征在于，检测模块在预设时间间隔内检测自动驾驶系统的心跳信号。

8.如权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述判断模块用于当所述检测模块超过预设时间间隔内没有检测到自动驾驶系统发送的心跳信号，判断自动驾驶系统异常。

9.如权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括：通讯模块，用于接收外部设备发送的紧急制动无线信号；所述控制模块还用于响应所述紧急制动无线信号控制所述机械臂踩踏车辆制动踏板。

10.一种自动驾驶车辆，其特征在于，所述自动驾驶车辆包括车身和设置于所述车身的如权利要求6～9任一项所述的机器人。

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