CN113619576B - 车辆控制方法、装置、设备、存储介质及自动驾驶车辆 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种车辆控制方法、装置、设备、存储介质及自动驾驶车辆，涉及人工智能领域，具体涉及自动驾驶领域和车辆控制领域。车辆控制方法的具体实现方案为：获取自动驾驶的车辆的运行信息和碰撞风险信息；在基于运行信息和碰撞风险信息确定车辆存在自动驾驶故障的情况下，确定自动驾驶故障的故障等级；基于故障等级，确定针对车辆的控制信息；以及将控制信息发送至车辆的行驶控制系统，以控制车辆根据控制信息行驶。

Description

车辆控制方法、装置、设备、存储介质及自动驾驶车辆

技术领域

本公开涉及人工智能技术领域，具体涉及自动驾驶领域，尤其涉及一种车辆控制方法、装置、设备、存储介质及自动驾驶车辆。

背景技术

在车辆发生故障时，处于自动驾驶的车辆需要安全员通过方向盘等介入接管，或者远程系统接管。为了提示安全员接管，通常在车载终端的显示屏中显示提示信息。则安全员需要在关注到提示信息时才能介入接管，存在接管延迟、车辆安全无法保障的情况。

发明内容

基于此，本公开提供了一种提高自动驾驶安全性的车辆控制方法、装置、设备、存储介质和自动驾驶车辆。

根据本公开的一个方面，提供了一种车辆控制方法，包括：获取自动驾驶的车辆的运行信息和碰撞风险信息；在基于运行信息和碰撞风险信息确定车辆存在自动驾驶故障的情况下，确定自动驾驶故障的故障等级；基于故障等级，确定针对车辆的控制信息；以及将控制信息发送至车辆的行驶控制系统，以控制车辆根据控制信息行驶。

根据本公开的另一个方面，提供了一种车辆控制装置，包括：信息获取模块，用于获取自动驾驶的车辆的运行信息和碰撞风险信息；故障等级确定模块，用于在基于运行信息和碰撞风险信息确定车辆存在自动驾驶故障的情况下，确定自动驾驶故障的故障等级；控制信息确定模块，用于基于故障等级，确定针对车辆的控制信息；以及控制信息发送模块，用于将控制信息发送至车辆的行驶控制系统，以控制车辆根据控制信息行驶。

根据本公开的另一个方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行本公开提供的车辆控制方法。

根据本公开的另一个方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，计算机指令用于使计算机执行本公开提供的车辆控制方法。

根据本公开的另一个方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现本公开提供的车辆控制方法。

根据本公开的另一个方面，提供了一种自动驾驶车辆，包括：行驶控制系统，用于基于控制信息控制自动驾驶车辆的行驶；以及车辆控制装置，与行驶控制系统连接，用于向行驶控制系统发送控制信息；其中，车辆控制装置为本公开提供的车辆控制装置或本公开提供的电子设备。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：

图1是根据本公开实施例的车辆控制方法、装置和自动驾驶车辆的应用场景示意图；

图2是根据本公开实施例的车辆控制方法的流程示意图；

图3是根据本公开实施例的车辆控制方法的原理示意图；

图4是根据本公开实施例的确定针对车辆的控制信息的原理示意图；

图5是根据本公开实施例的车辆控制装置的结构框图；以及

图6是用来实施本公开实施例的车辆控制方法的电子设备的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

本公开提供了一种车辆控制方法，包括信息获取阶段、故障等级确定阶段、控制信息确定阶段和控制信息发送阶段。在信息获取阶段中，获取自动驾驶的车辆的运行信息和碰撞风险信息。在故障等级确定阶段中，响应于确定车辆存在自动驾驶故障，基于运行信息和碰撞风险信息，确定自动驾驶故障的故障等级；在控制信息确定阶段中，基于故障等级，确定针对车辆的控制信息；以及在控制信息发送阶段中，将控制信息发送至车辆的行驶控制系统，以控制车辆根据控制信息行驶。

以下将结合图1对本公开提供的方法和装置的应用场景进行描述。

图1是根据本公开实施例的车辆控制方法、装置和自动驾驶车辆的应用场景示意图。

如图1所示，该应用场景100中可以道路交通网110和车辆121～123。道路交通网110中可以包括多条道路及由道路交汇形成的路口。车辆121～123中的至少一个车辆可以为自动驾驶车辆。

在一实施例中，自动驾驶车辆可以具有车辆故障的检测、自动驾驶系统的故障检测、路况检测和路径的自动规划等功能。例如，自动驾驶车辆可以设置有环境感知装置、定位导航装置、路径规划装置、运动控制装置、控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)驱动装置等。通过环境感知装置和定位导航装置等可以实现对故障的检测。通过定位导航装置和路径规划装置等可以实现路径的自动规划，以使得车辆根据规划的路径自动行驶。运动控制装置例如可以向油门系统、制动系统等发送控制信息，从而实现对车辆行驶速度和行驶方向的控制。多个系统彼此之间可以通过CAN协议通信。

在一实施例中，自动驾驶车辆可以引入具有冗余设置的车载控制系统，该车载控制系统可以设计有一系列的最小风险控制(Minimum Risk Control，MRC)安全策略，以在车辆故障或存在碰撞风险时，实现车辆的自动接管，提高自动驾驶的安全性。

例如，车辆122可以为自动驾驶车辆，自动驾驶车辆的车载控制系统可以具有根据行驶所依据的路径和感测到的环境信息来确定是否存在碰撞风险的碰撞风险检测功能，得到碰撞风险信息。例如，在车辆122与前车车辆123之间的距离过近时，存在碰撞风险。若车辆123也为自动驾驶车辆，则在车辆123的前方突然出现行人130时，车辆123则存在与行人130碰撞的风险。在自动驾驶车辆存在碰撞风险或自动驾驶车辆的硬件、软件等出现故障时，该车载控制系统可以控制车载终端显示故障提示信息。进一步地，该车载控制系统例如还可以智能化地接管车辆，解决车辆行驶存在安全隐患的问题。

需要说明的是，本公开所提供的车辆控制方法一般可以由自动驾驶车辆中的车载控制系统来执行。本公开所提供的车辆控制装置可以设置于车载控制系统中。

应该理解，图1中的车辆和道路交通网的类型仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意类型的车辆和道路交通网。

以下将结合图1，通过以下图2～图4对本公开提供的车辆控制方法进行详细描述。

图2是根据本公开实施例的车辆控制方法的流程示意图。

如图2所示，该实施例的车辆控制方法200可以包括操作S210～操作S240。

在操作S210，获取自动驾驶的车辆的运行信息和碰撞风险信息。

根据本公开的实施例，可以采用前述的环境感知装置感知到的环境信息、路径规划装置预先根据始发地和目的地规划的行驶路径及定位导航装置定位到的位置信息等来确定车辆是否存在碰撞风险，得到碰撞风险信息。碰撞风险信息例如可以包括障碍物与车辆之间的距离、车辆是否存在碰撞危险等。

根据本公开的实施例，车辆的运行信息例如可以包括车辆中各个硬件的运行参数、各个软件之间的通信链路收发信息的记录数据、车辆的行驶数据等。例如，车辆的运行信息可以包括前述环境感知装置中传感器等设备的运行参数。

在操作S220，在基于运行信息和碰撞风险信息确定车辆存在自动驾驶故障的情况下，确定自动驾驶故障的故障等级。

根据本公开的实施例，可以根据运行信息和碰撞风险信息确定车辆是否存在自动驾驶故障。若运行信息指示硬件的运行参数异常、软件之间的通信异常或车辆存在碰撞风险，则可以确定车辆存在自动驾驶故障。例如可以基于模型的方法、基于数据的方法、基于统计分析的方法、基于信号处理的方法和人工智能方法中的一种或多种来确定车辆是否存在自动驾驶故障。

若确定车辆存在自动驾驶故障，则可以通过分析运行信息和碰撞风险信息，定位车辆故障。根据存在故障的部件、部件故障导致的结果等来确定自动驾驶故障的故障等级。例如，若不影响自动驾驶功能的部件存在故障，则故障等级较低。若影响自动驾驶功能的部件存在故障，则故障等级较高。若故障将导致车辆存在碰撞风险，则故障等级较高，否则故障等级较低。

在操作S230，基于故障等级，确定针对车辆的控制信息。

根据本公开的实施例，可以预先构建有故障等级与车辆的控制信息之间的映射关系。若故障等级低，则控制信息可以为控制车辆低速行驶、缓慢刹车等。若故障等级高，则控制信息可以为控制车辆紧急制动、靠边停车等。

在操作S240，将控制信息发送至车辆的行驶控制系统，以控制车辆根据控制信息行驶。

根据本公开的实施例，行驶控制系统例如可以为自动驾驶车辆中的中央处理单元，由该行驶控制系统基于控制信息向自动驾驶车辆的运动控制系统发送指令，以控制自动驾驶车辆的转向系统、制动系统等，从而实现对车辆的控制。或者，行驶控制系统可以为转向系统和制动系统的控制器。可以理解的是，只要该行驶控制系统能够向车辆中的转向控制系统、制动系统转发控制指令即可，本公开对此不做限定。

综上所述，本公开实施例可以根据检测的车辆的运行信息和碰撞风险信息来确定车辆的控制信息，从而在车辆故障时无需安全员介入接管，可以提高自动驾驶车辆的自动化程度，降低人工成本。同时，在确定故障等级和控制信息时，不仅考虑车辆的运行信息，还考虑碰撞风险信息，因此可以确定出更为安全的控制信息，相较于相关技术提高自动驾驶的安全性。

图3是根据本公开实施例的车辆控制方法的原理示意图。

根据本公开的实施例，如图3所示，该实施例300中，车辆可以至少包括车载控制系统310、CAN网络320和行驶控制系统330。

其中，车载控制系统310可以包括有主设备311和冗余设备312。主设备311和冗余设备312除了设置有相同的硬件结构外，还可以具有相同的软件结构。例如，主设备311中可以设置有定位导航装置3111、环境感知装置3112、预测装置3113、路径规划装置3114、运动控制装置3115、通信代理3116(例如可以为CAN代理)和安全冗余装置3117。

其中，定位导航装置3111可以基于GPS实现对车辆当前位置的定位。环境感知装置3112可以通过雷达和各种传感器对车辆的周围环境进行检测，得到车辆周围的环境信息。该环境信息可以包括车辆周围的障碍物信息和道路信息等。预测装置3113可以基于检测到的环境信息及车辆的定位信息，来对检测到的障碍物(例如车辆或行人)等进行运动轨迹的预测。路径规划装置3114用于根据定位、检测和预测得到的信息，对车辆的行驶路径进行实时地更新。运动控制装置3115用于向通信代理3116下发控制信息，以有通信代理3116将控制信息转发至CAN网络320，以由CAN网络320将控制信息下发至行驶控制系统330，实现对转向系统(SteeringSystem)和制动系统(Braking System)的控制，从而控制车辆的行驶。

根据本公开的实施例，在主设备311的定位导航装置3111、环境感知装置3112、预测装置3113、路径规划装置3114和运动控制装置3115中的至少一个装置出现故障时，安全冗余装置3117可以基于运行信息和碰撞风险信息来确定控制信息，并经由通信代理3116和CAN网络320等将控制信息下发至行驶控制系统330，来实现对车辆的接管，保障车辆自动驾驶的安全性。该安全冗余装置3117例如可以采用预先设定的MRC安全策略来接管车辆。

根据本公开的实施例，冗余设备312中设置有类似的定位导航装置3121、环境感知装置3122、预测装置3123、路径规划装置3124、运动控制装置3125、通信代理3126和安全冗余装置3127。在主设备宕机或主设备中安全冗余装置3117故障时，该冗余设备312可以替代主设备311工作，以保证车辆自动驾驶的安全性。

根据本公开的实施例，主设备311中的安全冗余装置3117与冗余设备312中的安全冗余装置3127之间例如可以通信连接。例如，该安全冗余装置3117和安全冗余装置3127可以采用心跳机制来检测彼此的状态，确定被检测的一方是否宕机。通过该方式，可以实现主设备和冗余设备的自动切换，有效保障车辆自动驾驶的安全性。

在一实施例中，如图3所示，行驶控制系统330同样可以设置有主制动设备331和冗余制动设备332。以在主制动设备331中的转向系统3311和/或制动系统3312出现故障时，由冗余制动设备332替代主制动设备331，并通过冗余制动设备332中的冗余转向系统3321和冗余制动系统3322来实现对车辆行驶方向和速度的控制。

在该实施例300中，车辆的运行信息至少应包括主设备311中各装置的运行信息，冗余设备312中各装置的运行信息，还可以包括行驶控制系统中主制动设备和冗余制动设备的运行信息。碰撞风险信息可以由主设备的碰撞风险检测功能和/或冗余设备的碰撞风险检测功能检测得到。其中，主设备的碰撞风险检测功能可以由定位导航装置3111、环境感知装置3112和预测装置3113来实现。若预测装置313根据定位导航装置3111确定的车辆位置及环境感知装置3112感知的障碍位置等确定障碍的运动轨迹与车辆的运行轨迹存在时间上的交叠时，则确定存在碰撞风险。在冗余设备312未替代主设备311时，碰撞风险信息由主设备的碰撞风险检测功能检测得到，否则由冗余设备的碰撞风险检测功能检测得到。

在该实施例300中，车辆控制方法可以由主设备311中的安全冗余装置3117来执行，也可以由冗余设备312中的安全冗余装置3127来执行。例如，在冗余设备312未替代主设备311时，车辆控制方法由主设备311中的安全冗余装置3117执行，否则由冗余设备中的安全冗余装置3127执行。

图4是根据本公开实施例的确定针对车辆的控制信息的原理示意图。

根据本公开的实施例，在确定针对车辆的控制信息时，可以基于运行信息和碰撞风险信息确定车辆是否存在碰撞风险。由于存在碰撞风险时车辆自动驾驶安全性很低，则需要将存在碰撞风险的故障等级设定为最高等级并控制车辆紧急制动。如此，可以有效避免碰撞风险的存在导致的交通事故，有效提高自动驾驶的安全性。若不存在碰撞风险，则可以确定故障等级为非最高等级，此种情况，可以控制车辆低速行驶或者缓刹。

其中，若基于运行信息确定主设备的碰撞风险检测功能和冗余设备的碰撞风险检测功能均存在故障，则可以确定车载控制系统无法根据实时障碍进行路径规划。在遇到障碍的情况下，与障碍碰撞的可能性很大，因此在此种情况下，可以确定存在碰撞风险。若主设备的碰撞风险检测功能和冗余设备的碰撞风险检测功能中至少一个功能不存在故障，但碰撞风险信息指示存在碰撞风险，则可以确定存在碰撞风险。

其中，若主设备的定位导航装置、环境感知装置和预测装置中的任一装置出现故障时，都会导致主设备无法准确定位障碍，则可以确定主设备的碰撞风险检测功能存在故障。类似地，在冗余设备的定位导航装置、环境感知装置和预测装置中的任一装置出现故障时，确定冗余设备的碰撞风险检测功能存在故障。

在一实施例中，在确定了不存在碰撞风险后，还可以将基于运行信息确定主设备和冗余设备中的任一设备存在故障时的故障等级设定为次高的等级，并控制车辆缓慢刹车。这是由于在主设备和冗余设备中的一个设备存在故障时，若在车辆继续行驶的过程中主设备和冗余设备中的另一设备也出现故障，则可能会导致无法控制车辆根据行驶轨迹行驶、甚至无法向行驶控制系统发送控制信息的情况，这无疑会导致较为严重的安全隐患。该实施例通过在此种情况下控制车辆缓慢刹车并停止行驶，可以在避免安全隐患的同时，保证车辆中乘客的舒适度。

在一实施例中，在主设备和冗余设备均不存在故障的情况下，该实施例可以基于运行信息对主设备中硬件的使用率、硬件的寿命等目标指标进行评估，并根据为目标指标设定的阈值确定是否需要控制车辆的自动驾驶。若目标指标不满足预定阈值条件，则为了避免硬件因在不满足预定阈值条件的目标指标下运行而导致故障的情况，可以将该种情况设定为较低等级的故障，并控制车辆低速行驶。以此在硬件出现故障时，由于车速较低，可以较高的保障车辆行驶的安全性。

在一实施例中，如图4所示，该实施例400可以周期性地获得运行信息401和碰撞风险信息402。在得到运行信息401和碰撞风险信息402后，可以先执行操作S410。

在操作S410，基于运行信息401和碰撞风险信息402，确定车辆是否存在碰撞风险。若存在碰撞风险，则执行操作S420，否则执行操作S430。

在操作S420，确定自动驾驶故障的故障等级为第一等级。在确定故障等级为第一等级后，即可确定针对车辆的控制信息为控制车辆进行紧急制动的第一信息，并将该第一信息发送给行驶控制系统。

在一实施例中，可以将该第一信息发送给主设备和冗余设备中检测到碰撞风险的设备所包括的通信代理，由该通信代理转发至CAN网络，并下发至行驶控制系统。

在一实施例中，若基于冗余设备检测得到的碰撞风险信息确定存在碰撞风险，即若冗余设备检测到碰撞风险，则确定的第一信息可以为具有标识信息的第一子信息。若基于主设备检测得到的碰撞风险信息确定存在碰撞风险，即若主设备检测到碰撞风险，则确定的第一信息可以为不具有标识信息的第二子信息。如此，在行驶控制系统接收到第一信息时，可以有效区分该第一信息的来源，并优先选择冗余设备发送的第一信息进行响应。这是由于在一些极端情况下，主设备和冗余设备可能均运行，并均检测到碰撞风险。此时会导致的车辆控制权混乱，行驶控制系统无法辨别两个设备发送的信息，因无法确定对哪个设备发送的信息进行响应，则会导致响应延迟，使得车辆处于危险情形。而通过依据冗余设备检测到碰撞风险而确定的第一信息添加标识信息，可以有效避免该车辆控制权混乱的情况，提高车辆的安全性。之所以选择为依据冗余设备检测到碰撞风险而确定的第一信息添加标识信息，是由于既然冗余设备处于运行状态，主设备应该存在一定的故障，此时冗余设备的检测结果更为可靠。

在操作S430，基于运行信息确定主设备和冗余设备中是否一个设备存在故障，而另一设备不存在故障。若是，则执行操作S440，否则执行操作S450。

在操作S440，确定自动驾驶故障的故障等级为第二等级。在确定故障等级为第二等级后，即可确定针对车辆的控制信息为控制车辆基于目标加速度刹车的第二信息，并将该第二信息发送给行驶控制系统。

在一实施例中，若存在故障的设备为冗余设备，则可以将第二信息发送给主设备的路径规划装置，由路径规划装置基于该第二信息更新行驶路径，并使得运动控制装置基于该更新后的行驶路径向通信代理发送控制信息，由通信代理将控制信息经由CAN网络发送至行驶控制系统，从而达到控制车辆缓刹的目的。其中，目标加速度可以根据实际需求进行设定，例如可以为10m/s²、5m/s²等。该目标加速度小于紧急制动时所采用的加速度。

在一实施例中，若存在故障的设备为主设备，但该主设备的故障(例如运动控制装置或路径规划装置存在故障)不至于使得冗余设备接管车辆，则可以将第二信息直接发送给主设备的通信代理，由该主设备的通信代理将控制信息经由CAN网络发送至行驶控制系统。

在一实施例中，若存在故障的设备为主设备，且因该主设备故障(例如碰撞风险检测功能存在故障或主设备宕机、主设备的通信代理退出等)使得冗余设备自动接管车辆时，可以将第二信息直接发送给冗余设备的通信代理，由该冗余设备的通信代理将控制信息经由CAN网络发送至行驶控制系统。

在一实施例中，主设备和冗余设备可以共用通信代理，也可以不共用通信代理。无论是否共用通信代理，存在故障的设备为主设备时，第二信息均经由通信代理发送至行驶控制系统。

以上实施例通过限定第二信息的发送路径，可以提高第二信息的有效发送，并保证车辆的安全行驶。

在操作S450，确定主设备的目标指标是否满足预定阈值条件。若不满足预定阈值条件，则执行操作S460，否则返回重新获取运行信息和碰撞风险信息。

其中，目标指标例如可以主设备的软件系统的置信度、主设备系统的处理能力占用率等。针对不同的目标指标，可以设定不同的预定阈值条件。例如，对于置信度，预定阈值条件可以为高于预定置信度。对于占用率，预定阈值条件可以为低于预定占用率。其中，预定置信度例如可以为0.8，预定占用率例如可以为70％等。预定阈值条件中的预定阈值可以根据实际需求进行设定，本公开对此不做限定。预定阈值条件根据目标指标的不同，可以为目标指标的取值低于预定阈值，或者可以为目标指标的取值高于预定阈值。

在操作S460，确定自动驾驶故障的故障等级为第三等级。在确定故障等级为第三等级后，即可确定针对车辆的控制信息为控制车辆减速至目标速度的第三信息，并将该第三信息发送给行驶控制系统。其中，目标速度可以为低于预定速度阈值的任意值。该预定速度阈值可以为60km/h、40km/h等。该预定速度可以根据实际需求进行设定，本公开对此不做限定。

根据上述实施例，该实施例400中，无论车辆处于何种行驶状态，只要确定存在碰撞风险，均向行驶控制系统发送第一信息，以控制车辆紧急制动，有效避免碰撞风险。在车辆响应于第二信息和第三信息的过程中，还可以继续周期性的获取运行信息和碰撞风险信息。

根据本公开的实施例，在确定了针对车辆的控制信息，并发送控制信息时，还可以先确定主设备和冗余设备中控制链路良好的设备，作为目标设备。从而经由该目标设备将控制信息发送至车辆的行驶控制系统。如此，可以保证控制信息的发送稳定性，保障行驶控制系统可以接收到控制信息，并基于控制信息控制车辆。通过该方式，可以有效提高车辆行驶的安全性。相应地，前述获取的运行信息例如可以包括主设备的控制链路状态和冗余设备的控制链路状态。或者可以包括主设备的控制链路发送信息和接收信息的记录，以及冗余设备的控制链路发送信息和接收信息的记录。随后基于该记录可以确定控制链路状态。若记录中既包括发送信息的记录，也包括接收与该发送信息对应的反馈信息的记录，则确定控制链路状态为正常状态。

其中，主设备的控制链路例如可以由主设备的通信代理、CAN总线和行驶控制系统的接收模块构成。相应地，冗余设备的控制链路由冗余设备的通信代理、CAN总线和行驶控制系统的接收模块构成。

在主设备的控制链路状态和冗余设备的控制链路状态均为正常状态的情况下，则优先选择主设备为目标设备。若主设备的控制链路状态和冗余设备的控制链路状态中的其中之一为正常状态，则确定控制链路状态为正常状态的设备为目标设备。若主设备和冗余设备的控制链路状态均为异常状态，该实施例可以采用与相关技术中控制信息转发方法相同的方法，将控制信息直接发送至CAN网络。

根据本公开的实施例，主设备和冗余设备可以定期对控制链路状态进行检测。例如，主设备和冗余设备可以定期向各自的通信代理发送检测报文。若主设备接收到了行驶控制系统响应于检测报文发送的反馈报文，则确定主设备的控制链路状态为正常状态，否则确定主设备的控制链路状态为异常状态。类似地，若冗余设备接收到了行驶控制系统响应于检测报文发送的反馈报文，则确定主设备的控制链路状态为正常状态。

根据本公开的实施例，为了保证主设备与冗余设备之间的切换，主设备与冗余设备还可以向彼此发送检测报文。若主设备不仅能够收到行驶控制系统响应于检测报文发送的反馈报文，还能够接收到冗余设备发送的检测报文，则确定主设备的控制链路状态为正常状态。否则确定主设备的控制链路状态为异常状态。类似地，若冗余设备接收到了行驶控制系统响应于检测报文发送的反馈报文，且接收到了主设备发送的检测报文，则确定冗余设备的控制链路状态为正常状态。可以理解的是，主设备与冗余设备向彼此发送检测报文可以为前述心跳机制的一种实现方式。

基于本公开提供的车辆控制方法，本公开还提供了一种车辆控制装置。以下将结合图5对该装置进行详细描述。

图5是根据本公开实施例的车辆控制装置的结构框图。

如图5所示，该实施例的车辆控制装置500可以包括信息获取模块510、故障等级确定模块520、控制信息确定模块530和控制信息发送模块540。该车辆控制装置500例如可以为前文描述的安全冗余装置。

信息获取模块510用于获取自动驾驶的车辆的运行信息和碰撞风险信息。在一实施例中，信息获取模块510可以用于执行前文描述的操作S210，在此不再赘述。

故障等级确定模块520用于在基于运行信息和碰撞风险信息确定车辆出现自动驾驶故障的情况下，确定自动驾驶故障的故障等级。在一实施例中，故障等级确定模块520可以用于执行前文描述的操作S220，在此不再赘述。

控制信息确定模块530用于基于故障等级，确定针对车辆的控制信息。在一实施例中，控制信息确定模块530可以用于执行前文描述的操作S230，在此不再赘述。

控制信息发送模块540用于将控制信息发送至车辆的行驶控制系统，以控制车辆根据控制信息行驶。在一实施例中，控制信息发送模块540可以用于执行前文描述的操作S240，在此不再赘述。

根据本公开的实施例，车辆可以包括车载控制系统，车载控制系统包括主设备和冗余设备。碰撞风险信息由主设备的碰撞风险检测功能和/或冗余设备的碰撞风险检测功能检测得到。上述故障等级确定模块520可以用于在基于运行信息和碰撞风险信息确定车辆存在碰撞风险的情况下，确定自动驾驶故障的故障等级为第一等级。上述控制信息确定模块可以用于在故障等级为第一等级的情况下，确定针对车辆的控制信息为控制车辆进行紧急制动的第一信息。

根据本公开的实施例，上述控制信息确定模块530可以包括第一确定子模块和第二确定子模块。第一确定子模块用于在基于冗余设备检测得到的碰撞风险信息确定存在碰撞风险的情况下，确定第一信息为具有标识信息的第一子信息。第二确定子模块用于在基于主设备检测得到的碰撞风险信息确定存在碰撞风险的情况下，确定第一信息为不具有标识信息的第一子信息。

根据本公开的实施例，上述故障等级确定模块520还可以用于在确定车辆不存在碰撞风险，且主设备和冗余设备中的一个设备存在故障而另一设备不存在故障的情况下，确定自动驾驶故障的故障等级为第二等级。上述控制信息确定模块530可以用于在确定自动驾驶故障的故障等级为第二等级的情况下，确定针对车辆的控制信息为控制车辆基于目标加速度刹车的第二信息。

根据本公开的实施例，上述控制信息发送模块540可以包括第一发送子模块和第二发送子模块。第一发送子模块用于在针对车辆的控制信息为第二信息、且主设备存在故障的情况下，将第二信息经由通信代理发送至行驶控制系统。第二发送子模块用于在针对车辆的控制信息为第二信息、且冗余设备存在故障的情况下，将第二信息经由主设备中的路径规划装置发送至行驶控制系统。

根据本公开的实施例，上述故障等级确定模块520还可以用于在确定主设备和冗余设备均不存在故障，且主设备的目标指标不满足预定阈值条件的情况下，确定自动驾驶故障的故障等级为第三等级。上述控制信息确定模块530还可以用于在确定自动驾驶故障的故障等级为第三等级的情况下，确定针对车辆的控制信息为控制车辆减速至目标速度的第三信息。

根据本公开的实施例，上述控制信息发送模块540可以包括目标设备确定子模块和发送子模块。目标设备确定子模块用于基于运行信息中主设备的控制链路状态和冗余设备的冗余链路状态，确定主设备和冗余设备中的目标设备。发送子模块用于经由目标设备将控制信息发送至车辆的行驶控制系统。

根据本公开的实施例，上述目标设备确定子模块用于在主设备的控制链路状态和冗余设备的控制链路状态均为正常状态的情况下，确定主设备为目标设备；以及在主设备的控制链路状态和冗余设备的控制链路状态中的其中之一为正常状态的情况下，确定主设备和冗余设备中控制链路状态为正常状态的设备为目标设备。

基于本公开提供的车辆控制装置l本公开还提供了一种自动驾驶车辆。该自动驾驶车辆集成有行驶控制系统和车辆控制装置。其中，行驶控制系统用于基于控制信息控制自动驾驶车辆的行驶。车辆控制装置与行驶控制系统连接，用于向行驶控制系统发送控制信息。

在一实施例中，该车辆控制装置可以集成于车载冗余系统中，且车载冗余系统中的主设备和冗余设备中均设置有该车辆控制装置。

需要说明的是，本公开的技术方案中，所涉及的用户个人信息的获取、收集、存储、使用、加工、传输、提供和公开等处理，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。

根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。

图6示出了可以用来实施本公开实施例的车辆控制方法的示例电子设备600的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。

如图6所示，设备600包括计算单元601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的计算机程序或者从存储单元608加载到随机访问存储器(RAM)603中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中，还可存储设备600操作所需的各种程序和数据。计算单元601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。

设备600中的多个部件连接至I/O接口605，包括：输入单元606，例如键盘、鼠标等；输出单元607，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元608，例如磁盘、光盘等；以及通信单元609，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元609允许设备600通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

计算单元601可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元601的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元601执行上文所描述的各个方法和处理，例如车辆控制方法。例如，在一些实施例中，车辆控制方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元608。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 602和/或通信单元609而被载入和/或安装到设备600上。当计算机程序加载到RAM 603并由计算单元601执行时，可以执行上文描述的车辆控制方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元601可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行车辆控制方法。

基于本公开提供的电子设备，本公开还提供了一种自动驾驶车辆。该自动驾驶车辆集成有行驶控制系统和车辆控制装置。其中，行驶控制系统用于基于控制信息控制自动驾驶车辆的行驶。车辆控制装置与行驶控制系统连接，用于向行驶控制系统发送控制信息。其中，该车辆控制装置可以包括本公开提供的电子设备。

该自动驾驶车辆还可以包括通信部件等，电子设备可以和通信部件一体集成，也可以分体设置。电子设备可以获取感知设备(如车内相机)的数据，例如图片和视频等，从而进行图像视频处理和数据计算。可选的，电子设备自身也可以具备感知数据获取功能和通信功能，例如是AI相机，电子设备可以直接基于获取的感知数据进行图像视频处理和数据计算。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。其中，服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务(″Virtual Private Server″，或简称″VPS″)中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。服务器也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (16)

1.一种车辆控制方法，包括：

获取自动驾驶的车辆的运行信息和碰撞风险信息；

在基于所述运行信息和所述碰撞风险信息确定所述车辆存在自动驾驶故障的情况下，确定所述自动驾驶故障的故障等级；

基于所述故障等级，确定针对所述车辆的控制信息；以及

将所述控制信息发送至所述车辆的行驶控制系统，以控制所述车辆根据所述控制信息行驶；

其中，所述车辆还包括车载控制系统，所述车载控制系统包括主设备和冗余设备；所述碰撞风险信息由所述主设备的碰撞风险检测功能和/或所述冗余设备的碰撞风险检测功能检测得到；

确定所述自动驾驶故障的故障等级包括：在基于所述运行信息和所述碰撞风险信息确定所述车辆存在碰撞风险的情况下，确定所述自动驾驶故障的故障等级为第一等级；

确定针对所述车辆的控制信息包括：在所述故障等级为所述第一等级的情况下，确定针对所述车辆的控制信息为控制所述车辆进行紧急制动的第一信息；包括：

在基于所述冗余设备检测得到的碰撞风险信息确定存在碰撞风险的情况下，确定所述第一信息为具有标识信息的第一子信息；

在基于所述主设备检测得到的碰撞风险信息确定存在碰撞风险的情况下，确定所述第一信息为不具有标识信息的第二子信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

确定所述自动驾驶故障的故障等级还包括：在确定所述车辆不存在碰撞风险，且所述主设备和所述冗余设备中的一个设备存在故障而另一设备不存在故障的情况下，确定所述自动驾驶故障的故障等级为第二等级；

确定针对所述车辆的控制信息还包括：在确定所述自动驾驶故障的故障等级为第二等级的情况下，确定针对所述车辆的控制信息为控制所述车辆基于目标加速度刹车的第二信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，在针对所述车辆的控制信息为所述第二信息的情况下，将所述控制信息发送至所述车辆的行驶控制系统包括：

在所述主设备存在故障的情况下，将所述第二信息经由通信代理发送至所述行驶控制系统；以及

在确定所述冗余设备存在故障的情况下，将所述第二信息经由所述主设备中的路径规划装置发送至所述行驶控制系统。

4.根据权利要求2所述的方法，其中：

确定所述自动驾驶故障的故障等级还包括：在确定所述主设备和所述冗余设备均不存在故障，且所述主设备的目标指标不满足预定阈值条件的情况下，确定所述自动驾驶故障的故障等级为第三等级；

确定针对所述车辆的控制信息还包括：在确定所述自动驾驶故障的故障等级为第三等级的情况下，确定针对所述车辆的控制信息为控制所述车辆减速至目标速度的第三信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述控制信息发送至所述车辆的行驶控制系统包括：

基于所述运行信息中所述主设备的控制链路状态和所述冗余设备的控制链路状态，确定所述主设备和所述冗余设备中的目标设备；以及

经由所述目标设备将所述控制信息发送至所述车辆的行驶控制系统。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，确定所述主设备和所述冗余设备中的目标设备包括：

在所述主设备的控制链路状态和所述冗余设备的控制链路状态均为正常状态的情况下，确定所述主设备为所述目标设备；以及

在所述主设备的控制链路状态和所述冗余设备的控制链路状态中的其中之一为正常状态的情况下，确定所述主设备和所述冗余设备中控制链路状态为正常状态的设备为所述目标设备。

7.一种车辆控制装置，包括：

信息获取模块，用于获取自动驾驶的车辆的运行信息和碰撞风险信息；

故障等级确定模块，用于在基于所述运行信息和所述碰撞风险信息确定所述车辆出现自动驾驶故障的情况下，确定所述自动驾驶故障的故障等级；

控制信息确定模块，用于基于所述故障等级，确定针对所述车辆的控制信息；以及

控制信息发送模块，用于将所述控制信息发送至所述车辆的行驶控制系统，以控制所述车辆根据所述控制信息行驶；

其中，所述车辆包括车载控制系统，所述车载控制系统包括主设备和冗余设备；所述碰撞风险信息由所述主设备的碰撞风险检测功能和/或所述冗余设备的碰撞风险检测功能检测得到；其中：

所述故障等级确定模块用于：在基于所述运行信息和所述碰撞风险信息确定所述车辆存在碰撞风险的情况下，确定所述自动驾驶故障的故障等级为第一等级；

所述控制信息确定模块用于：在所述故障等级为所述第一等级的情况下，确定针对所述车辆的控制信息为控制所述车辆进行紧急制动的第一信息；所述控制信息确定模块包括：

第一确定子模块，用于在基于所述冗余设备检测得到的碰撞风险信息确定存在碰撞风险的情况下，确定所述第一信息为具有标识信息的第一子信息；以及

第二确定子模块，用于在基于所述主设备检测得到的碰撞风险信息确定存在碰撞风险的情况下，确定所述第一信息为不具有标识信息的第一子信息。

8.根据权利要求7所述的装置，其中：

所述故障等级确定模块还用于：在确定所述车辆不存在碰撞风险，且所述主设备和所述冗余设备中的一个设备存在故障而另一设备不存在故障的情况下，确定所述自动驾驶故障的故障等级为第二等级；

所述控制信息确定模块用于：在确定所述自动驾驶故障的故障等级为第二等级的情况下，确定针对所述车辆的控制信息为控制所述车辆基于目标加速度刹车的第二信息。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述控制信息发送模块包括：

第一发送子模块，用于在针对所述车辆的控制信息为所述第二信息、且所述主设备存在故障的情况下，将所述第二信息经由通信代理发送至所述行驶控制系统；以及

第二发送子模块，用于在针对所述车辆的控制信息为所述第二信息、且所述冗余设备存在故障的情况下，将所述第二信息经由所述主设备中的路径规划装置发送至所述行驶控制系统。

10.根据权利要求8所述的装置，其中：

所述故障等级确定模块还用于：在确定所述主设备和所述冗余设备均不存在故障，且所述主设备的目标指标不满足预定阈值条件的情况下，确定所述自动驾驶故障的故障等级为第三等级；

所述控制信息确定模块还用于：在确定所述自动驾驶故障的故障等级为第三等级的情况下，确定针对所述车辆的控制信息为控制所述车辆减速至目标速度的第三信息。

11.根据权利要求7所述的装置，其中，所述控制信息发送模块包括：

目标设备确定子模块，用于基于所述运行信息中所述主设备的控制链路状态和所述冗余设备的冗余链路状态，确定所述主设备和所述冗余设备中的目标设备；以及

发送子模块，用于经由所述目标设备将所述控制信息发送至所述车辆的行驶控制系统。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述目标设备确定子模块用于：

在所述主设备的控制链路状态和所述冗余设备的控制链路状态均为正常状态的情况下，确定所述主设备为所述目标设备；以及

在所述主设备的控制链路状态和所述冗余设备的控制链路状态中的其中之一为正常状态的情况下，确定所述主设备和所述冗余设备中控制链路状态为正常状态的设备为所述目标设备。

13.一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1～6中任一项所述的方法。

14.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1～6中任一项所述的方法。

15.一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求1～6中任一项所述的方法。

16.一种自动驾驶车辆，包括：

行驶控制系统，用于基于控制信息控制所述自动驾驶车辆的行驶；以及

车辆控制装置，与所述行驶控制系统连接，用于向所述行驶控制系统发送所述控制信息，

其中，所述车辆控制装置为权利要求7～12中任一项所述的车辆控制装置或权利要求13所述的电子设备。

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