CN112782964A

CN112782964A - 自动驾驶转向系统、方法、装置、电子设备及存储介质

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Publication number: CN112782964A
Application number: CN202011562956.2A
Authority: CN
Inventors: 周尚万; 白洋
Original assignee: International Network Technology Shanghai Co Ltd
Current assignee: International Network Technology Shanghai Co Ltd
Priority date: 2020-12-25
Filing date: 2020-12-25
Publication date: 2021-05-11
Anticipated expiration: 2040-12-25
Also published as: CN112782964B

Abstract

本发明提供一种自动驾驶转向系统、方法、装置、电子设备及存储介质，该系统包括通过主CAN线相连的主控制器和主转向执行器和通过冗余CAN线相连的冗余控制器和冗余转向执行器；主控制器与冗余CAN线相连；在主控制器、主转向执行器、主CAN线、冗余控制器、冗余转向执行器和冗余CAN线各自不满足运行条件时，主控制器和冗余控制器根据当前的执行方式和转向控制指令对智能车辆进行转向驾驶；主控制器和冗余控制器对主转向执行器、冗余转向执行器的执行方式根据预设的执行状态策略进行配置，能够从CAN线架构、执行器及控制器之间的交互关系实现对车辆转向的冗余控制，不论任何设备出现故障，都有系统进行接管，保证行驶安全。

Description

自动驾驶转向系统、方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种自动驾驶转向系统、方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

在车辆进入自动驾驶模式或辅助驾驶模式时，通常会由车辆的自动驾驶控制器生成对应的转向控制命令，再由执行器响应执行上述控制命令，使得车辆能够按照规划的行车路线行驶。

但是，如果上述执行器、控制器或通讯CAN网络突然出现异常，驾驶员往往很难及时接管控制车辆行驶，导致安全隐患。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种自动驾驶转向系统、方法、装置、电子设备及存储介质。

本发明提供一种自动驾驶转向系统，包括主转向系统和冗余转向系统：

所述主转向系统包括通过主CAN线相连的主控制器和主转向执行器；所述冗余转向系统包括通过冗余CAN线相连的冗余控制器和冗余转向执行器；所述主控制器与所述冗余CAN线相连；

在主控制器、主转向执行器、主CAN线、冗余控制器、冗余转向执行器和冗余CAN线各自不满足运行条件时，主控制器和冗余控制器根据当前的执行方式和转向控制指令对智能车辆进行转向驾驶；

其中，主控制器和冗余控制器对主转向执行器、冗余转向执行器的执行方式根据预设的执行状态策略进行配置。

根据本发明提供的一种自动驾驶转向系统，所述执行方式包括：主控制器控制主转向执行器、主控制器控制冗余转向执行器、或冗余控制器控制冗余转向执行器。

根据本发明提供的一种自动驾驶转向系统，所述执行状态策略包括：

当主控制器不满足运行条件，使主控制器控制主转向执行器，和主控制器控制冗余转向执行器的方式进入错误状态，冗余控制器控制冗余转向执行器的方式进入工作状态；

当冗余控制器不满足运行条件，使主控制器控制主转向执行器的方式进入工作状态，主控制器控制冗余转向执行器的方式进入待命状态，冗余控制器控制冗余转向执行器的方式进入错误状态；

当主转向执行器不满足运行条件，使主控制器控制主转向执行器的方式进入错误状态，主控制器控制冗余转向执行器的方式进入工作状态，冗余控制器控制冗余转向执行器的方式进入待命状态；

当冗余转向执行器不满足运行条件，使主控制器控制主转向执行器的方式进入工作状态，主控制器控制冗余转向执行器，和冗余控制器控制冗余转向执行器的方式进入错误状态；

当主CAN线不满足运行条件，使主控制器控制主转向执行器的方式进入错误状态，主控制器控制冗余转向执行器的方式进入工作状态，冗余控制器控制冗余转向执行器的方式进入待命状态；

当冗余CAN线不满足运行条件，使主控制器控制主转向执行器的方式进入工作状态，主控制器控制冗余转向执行器，和冗余控制器控制冗余转向执行器的方式进入错误状态。

本发明还提供一种自动驾驶转向方法，包括：

在主控制器、主转向执行器、主CAN线、冗余控制器、冗余转向执行器和冗余CAN线各自不满足运行条件时，根据预设的执行状态策略配置执行方法，所述执行方法为主控制器和冗余控制器对主转向执行器、冗余转向执行器执行转向控制指令的方式；

在接收到转向控制指令后，使主控制器或冗余控制器采用当前使用的执行方式根据转向控制指令对智能车辆进行转向驾驶。

根据本发明提供的一种自动驾驶转向方法，所述执行方式包括：主控制器控制主转向执行器、主控制器控制冗余转向执行器、或冗余控制器控制冗余转向执行器。

根据本发明提供的一种自动驾驶转向方法，所述根据预设的执行状态策略对主控制器和冗余控制器对主转向执行器、冗余转向执行器的执行方式进行配置，包括：

根据本发明提供的一种自动驾驶转向方法，所述当前的执行方式为处于工作状态的执行方式或处于待命状态的执行方式。

本发明还提供一种自动驾驶转向装置，包括：

配置模块，用于在主控制器、主转向执行器、主CAN线、冗余控制器、冗余转向执行器和冗余CAN线各自不满足运行条件时，根据预设的执行状态策略配置执行方法，所述执行方法为主控制器和冗余控制器对主转向执行器、冗余转向执行器执行转向控制指令的方式；

执行模块，用于在接收到转向控制指令后，主控制器或冗余控制器采用当前使用的执行方式根据转向控制指令对智能车辆进行转向驾驶。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述自动驾驶转向方法的步骤。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述自动驾驶转向方法的步骤。

本发明提供的自动驾驶转向系统、方法、装置、电子设备及存储介质，能够从CAN线架构、执行器及控制器之间的交互关系实现对车辆转向的冗余控制，不论任何设备出现故障，都有系统进行接管，保证行驶安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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获得其他的附图。

图1是本发明提供的自动驾驶转向系统的结构示意图；

图2是本发明提供的自动驾驶转向方法的流程示意图；

图3是本发明提供的自动驾驶转向装置的结构示意图；

图4是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

下面结合图1-图4描述本发明提供的自动驾驶转向系统、方法、装置、电子设备及存储介质。

图1示出了本发明提供的自动驾驶转向系统的结构示意图，参见图1，该系统包括主转向系统11和冗余转向系统12，其中：

主转向系统11包括通过主CAN线111相连的主控制器(ADU1) 112和主转向执行器(EHPS)113。冗余转向系统12包括通过冗余 CAN线121相连的冗余控制器(ADU2)122和冗余转向执行器(R-EPS) 123。主控制器112与冗余CAN线121相连。

在主控制器112、主转向执行器113、主CAN线111、冗余控制器122、冗余转向执行器123和冗余CAN线121各自不满足运行条件时，主控制器112和冗余控制器122根据当前的执行方式和转向控制指令对智能车辆进行转向驾驶。

其中，主控制器112和冗余控制器122对主转向执行器113、冗余转向执行器123的执行方式根据预设的执行状态策略进行配置。

在自动驾驶领域中，横向控制机构为转向系统。转向系统能够通过CAN线实现上层控制器对转向的线控。

如图1所示，ADU1可以实现对EHPS及R-EPS的控制，ADU2 可以实现对R-EPS控制。由此可知，上述提及的控制器对执行器的执行方式包括：主控制器控制主转向执行器--ADMode State PS、主控制器控制冗余转向执行器--AD Mode State SS1、或冗余控制器控制冗余转向执行器--AD Mode State SS2。

在本发明的自动驾驶转向系统中，主转向系统和冗余转向系统在设备故障情况下，才会变换执行相对应的控制操作。

在本发明中，在ADU1、EHPS、主CAN线、ADU2、R-EPS和冗余CAN线分别各自不满足运行条件的情况，ADU1和ADU2根据当前的执行方式和转向控制指令对智能车辆进行转向驾驶。该转向控制指令由车辆中的自动驾驶控制器发出。

在上述的每一种设备故障情况下，都要配置相对应的执行方式。在本发明中，根据预设的执行状态策略进行配置，具体如下：

A、当主控制器不满足运行条件，使主控制器控制主转向执行器，和主控制器控制冗余转向执行器的方式进入错误状态，冗余控制器控制冗余转向执行器的方式进入工作状态。

对此，需要说明的是，由于主控制器分别连接主CAN线和冗余 CAN线，且冗余控制器未连接主CAN线，当主控制器不满足运行条件(即出现信号错误或丢失)，此时，冗余控制器能够控制冗余转向执行器。即冗余控制器控制冗余转向执行器的方式处于正在工作状态。

B、当冗余控制器不满足运行条件，使主控制器控制主转向执行器的方式进入工作状态，主控制器控制冗余转向执行器的方式进入待命状态，冗余控制器控制冗余转向执行器的方式进入错误状态。

对此，需要说明的是，由于主控制器分别连接主CAN线和冗余CAN线，当冗余控制器不满足运行条件(即出现信号错误或丢失)，此时，在主转向执行器正常的情况下，先以主控制器控制主转向执行器的方式进入工作状态，使主控制器控制冗余转向执行器的方式进入待命状态。旨在当主转向执行器不正常的情况下，主控制器可以控制冗余转向执行器。

C、当主转向执行器不满足运行条件，使主控制器控制主转向执行器的方式进入错误状态，主控制器控制冗余转向执行器的方式进入工作状态，冗余控制器控制冗余转向执行器的方式进入待命状态。

对此，需要说明的是，由于主转向执行器只与主控制器连接，未与冗余控制器连接，当主转向执行器不满足运行条件(即出现信号错误或丢失)，此时，主控制器和冗余控制器都可以对冗余转向执行器进行控制。先以主控制器控制冗余转向执行器的方式进入工作状态，使冗余控制器控制冗余转向执行器的方式进入待命状态。旨在当主控制器不正常的情况下，冗余控制器可以控制冗余转向执行器。

D、当冗余转向执行器不满足运行条件，使主控制器控制主转向执行器的方式进入工作状态，主控制器控制冗余转向执行器，和冗余控制器控制冗余转向执行器的方式进入错误状态。

对此，需要说明的是，由于冗余转向执行器分别与主控制器和冗余控制器连接，冗余控制器未与主转向执行器连接，当冗余转向执行器不满足运行条件(即出现信号错误或丢失)，此时，由于冗余控制器不能对主转向执行器进行控制，只能以主控制器控制主转向执行器的方式进入工作状态。

E、当主CAN线不满足运行条件，使主控制器控制主转向执行器的方式进入错误状态，主控制器控制冗余转向执行器的方式进入工作状态，冗余控制器控制冗余转向执行器的方式进入待命状态。

对此，需要说明的是，由于主控制器分别连接主CAN线和冗余 CAN线，当主CAN线不满足运行条件(即出现信号错误或丢失)，此时，主控制器和冗余控制器都可以对冗余转向执行器进行控制。先以主控制器控制冗余转向执行器的方式进入工作状态，使冗余控制器控制冗余转向执行器的方式进入待命状态。旨在当主控制器不正常的情况下，冗余控制器可以控制冗余转向执行器。

F、当冗余CAN线不满足运行条件，使主控制器控制主转向执行器的方式进入工作状态，主控制器控制冗余转向执行器，和冗余控制器控制冗余转向执行器的方式进入错误状态。

对此，需要说明的是，当冗余CAN线不满足运行条件(即出现信号错误或丢失)，此时，冗余控制器不能对冗余转向执行器进行控制，只能以主控制器控制主转向执行器的方式进入工作状态。

另外，当主控制器、主转向执行器、主CAN线、冗余控制器、冗余转向执行器和冗余CAN线各自均满足运行条件时，以主控制器控制主转向执行器的方式进入工作状态，使主控制器控制冗余转向执行器的方式和冗余控制器控制冗余转向执行器的方式进入待命状态。

如下表1示出了上述的各种策略。

表1为执行状态策略表

本发明提供的自动驾驶系统，能够从CAN线架构、执行器及控制器之间的交互关系实现对车辆转向的冗余控制，不论任何设备出现故障，都有系统进行接管，保证行驶安全。

图2示出了本发明提供的自动驾驶转向方法的流程示意图，参见图2，该方法包括以下步骤：

21、在主控制器、主转向执行器、主CAN线、冗余控制器、冗余转向执行器和冗余CAN线各自不满足运行条件时，根据预设的执行状态策略配置执行方法，执行方法为主控制器和冗余控制器对主转向执行器、冗余转向执行器执行转向控制指令的方式；

22、在接收到转向控制指令后，使主控制器或冗余控制器采用当前使用的执行方式根据转向控制指令对智能车辆进行转向驾驶。

在上述方法的进一步说明中，所述执行方式包括：主控制器控制主转向执行器、主控制器控制冗余转向执行器、或冗余控制器控制冗余转向执行器。

在上述方法的进一步说明中，主要是对根据预设的执行状态策略对主控制器和冗余控制器对主转向执行器、冗余转向执行器的执行方式进行配置的处理过程进行解释说明，具体如下：

在上述方法的进一步说明中，所述当前的执行方式为处于工作状态的执行方式或处于待命状态的执行方式。

由于本发明实施例所述方法与上述实施例所述系统的原理相同，对于更加详细的解释内容在此不再赘述

本发明提供的自动驾驶转向方法，能够从CAN线架构、执行器及控制器之间的交互关系实现对车辆转向的冗余控制，不论任何设备出现故障，都有系统进行接管，保证行驶安全。

下面对本发明提供的自动驾驶转向装置进行描述，下文描述的自动驾驶转向装置与上文描述的自动驾驶转向方法可相互对应参照。

图3示出了本发明提供的自动驾驶转向装置的结构示意图，参见图3，该装置包括解析模块31和生成模块32，其中：

配置模块31，用于在主控制器、主转向执行器、主CAN线、冗余控制器、冗余转向执行器和冗余CAN线各自不满足运行条件时，根据预设的执行状态策略配置执行方法，所述执行方法为主控制器和冗余控制器对主转向执行器、冗余转向执行器执行转向控制指令的方式；

执行模块32，用于在接收到转向控制指令后，主控制器或冗余控制器采用当前使用的执行方式根据转向控制指令对智能车辆进行转向驾驶。

在上述装置的进一步说明中，所述执行方式包括：主控制器控制主转向执行器、主控制器控制冗余转向执行器、或冗余控制器控制冗余转向执行器。

在上述装置的进一步说明中，所述配置模块，具体用于：

由于本发明实施例所述装置与上述实施例所述方法的原理相同，对于更加详细的解释内容在此不再赘述。

需要说明的是，本发明实施例中可以通过硬件处理器(hardware processor)来实现相关功能模块。

本发明提供的自动驾驶转向装置，能够从CAN线架构、执行器及控制器之间的交互关系实现对车辆转向的冗余控制，不论任何设备出现故障，都有系统进行接管，保证行驶安全。

图4示出了一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)41、通信接口(Communications Interface)42、存储器(memory)43和通信总线44，其中，处理器41，通信接口42，存储器43通过通信总线44完成相互间的通信。处理器41可以调用存储器43中的逻辑指令，以执行自动驾驶转向方法，该方法包括：在主控制器、主转向执行器、主CAN线、冗余控制器、冗余转向执行器和冗余CAN线各自不满足运行条件时，根据预设的执行状态策略配置执行方法，所述执行方法为主控制器和冗余控制器对主转向执行器、冗余转向执行器执行转向控制指令的方式；在接收到转向控制指令后，主控制器或冗余控制器采用当前使用的执行方式根据转向控制指令对智能车辆进行转向驾驶。

此外，上述的存储器43中的逻辑指令可以通过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，本发明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)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的自动驾驶转向方法，该方法包括：在主控制器、主转向执行器、主CAN线、冗余控制器、冗余转向执行器和冗余CAN线各自不满足运行条件时，根据预设的执行状态策略配置执行方法，所述执行方法为主控制器和冗余控制器对主转向执行器、冗余转向执行器执行转向控制指令的方式；在接收到转向控制指令后，主控制器或冗余控制器采用当前使用的执行方式根据转向控制指令对智能车辆进行转向驾驶。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的自动驾驶转向方法，该方法包括：在主控制器、主转向执行器、主CAN线、冗余控制器、冗余转向执行器和冗余CAN线各自不满足运行条件时，根据预设的执行状态策略配置执行方法，所述执行方法为主控制器和冗余控制器对主转向执行器、冗余转向执行器执行转向控制指令的方式；在接收到转向控制指令后，主控制器或冗余控制器采用当前使用的执行方式根据转向控制指令对智能车辆进行转向驾驶。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种自动驾驶转向系统，其特征在于，包括主转向系统和冗余转向系统，其中：

2.根据权利要求1所述的自动驾驶转向系统，其特征在于，所述执行方式包括：主控制器控制主转向执行器、主控制器控制冗余转向执行器、或冗余控制器控制冗余转向执行器。

3.根据权利要求2所述的自动驾驶转向系统，其特征在于，所述执行状态策略包括：

4.一种自动驾驶转向方法，其特征在于，包括：

在接收到转向控制指令后，主控制器或冗余控制器采用当前使用的执行方式根据转向控制指令对智能车辆进行转向驾驶。

5.根据权利要求4所述的自动驾驶转向方法，其特征在于，所述执行方式包括：主控制器控制主转向执行器、主控制器控制冗余转向执行器、或冗余控制器控制冗余转向执行器。

6.根据权利要求5所述的自动驾驶转向方法，其特征在于，所述根据预设的执行状态策略对主控制器和冗余控制器对主转向执行器、冗余转向执行器的执行方式进行配置，包括：

7.根据权利要求6所述的自动驾驶转向方法，其特征在于，所述当前的执行方式为处于工作状态的执行方式或处于待命状态的执行方式。

8.一种自动驾驶转向装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求4至7任一项所述自动驾驶转向方法的步骤。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求4至7任一项所述自动驾驶转向方法的步骤。