CN113734201A - 车辆冗余控制方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种车辆冗余控制方法、装置、电子设备及介质。该方法包括：获取车辆相关信息，其中，所述车辆相关信息包括车辆状态信息、车辆故障信息、定位信息、感知信息以及自动驾驶系统关联信息；根据所述车辆状态信息和所述车辆故障信息，对车辆进行故障诊断，以及根据所述自动驾驶系统关联信息，对自动驾驶系统进行故障诊断；根据故障诊断结果，辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。以上技术方案可以使车辆冗余控制装置在综合考量各种故障信息后，确定是否需要辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制，使对于自动驾驶系统的辅助决策的确定更具合理性，同时保障了车辆行车安全。

Description

车辆冗余控制方法、装置、电子设备及介质

技术领域

本申请实施例涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种车辆冗余控制方法、装置、电子设备及介质。

背景技术

随着自动驾驶技术的飞快发展，目前各主机厂及科技公司纷纷推出了自己的自动驾驶新技术。这些技术的推出基本实现了自动驾驶核心技术的突破，但真正实现从样品到准量产的跨越仍需要很长的一段路要走，其中就包括如何实现自动驾驶技术的冗余控制。

所谓冗余控制即当自动驾驶控制系统失效时，冗余控制系统能够接管控制，从而保证行车安全。目前已有的冗余控制系统主要分为两类，一类是对自动驾驶控制系统完全备份，即当自动驾驶控制系统失效时，冗余控制系统接管车辆并按照既定任务继续完成自动驾驶任务；另一类是对自动驾驶控制系统的部分备份及功能扩展，即当自动驾驶控制系统失效时，冗余控制系统接管车辆并按照预定任务执行驾驶任务，但系统功能处于降级状态。

对标国内自动驾驶领域，目前行业内还是把目光更多的聚焦在自动驾驶主控功能上，即便考虑冗余控制，在功能定义及场景覆盖上也存在一定局限。

发明内容

本申请实施例提供一种车辆冗余控制方法、装置、电子设备及介质，实现了根据故障信息启动冗余控制系统，以辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。

第一方面，本申请实施例提供了一种车辆冗余控制方法，所述方法包括：

获取车辆相关信息，其中，所述车辆相关信息包括车辆状态信息、车辆故障信息、定位信息、感知信息以及自动驾驶系统关联信息；

根据所述车辆状态信息和所述车辆故障信息，对车辆进行故障诊断，以及根据所述自动驾驶系统关联信息，对自动驾驶系统进行故障诊断；

根据故障诊断结果，辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。

第二方面，本申请实施例提供了一种车辆冗余控制装置，该装置包括：

信息获取模块，用于获取车辆相关信息，其中，所述车辆相关信息包括车辆状态信息、车辆故障信息、定位信息、感知信息以及自动驾驶系统关联信息；

故障诊断模块，用于根据所述车辆状态信息和所述车辆故障信息，对车辆进行故障诊断，以及根据所述自动驾驶系统关联信息，对自动驾驶系统进行故障诊断；

辅助控制模块，用于根据故障诊断结果，辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；所述一个或多个处理器执行所述一个或多个程序时实现如本申请实施例所述的车辆冗余控制方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请实施例所述的车辆冗余控制方法。

本申请实施例通过以下技术方案实现了根据故障信息启动冗余控制系统，以辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制：获取车辆相关信息，其中，所述车辆相关信息包括车辆状态信息、车辆故障信息、定位信息、感知信息以及自动驾驶系统关联信息；根据所述车辆状态信息和所述车辆故障信息，对车辆进行故障诊断，以及根据所述自动驾驶系统关联信息，对自动驾驶系统进行故障诊断；根据故障诊断结果，辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。以上技术方案使冗余控制系统可以在综合考量各种故障信息之后，确定是否需要辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制，使对于自动驾驶系统的辅助决策的确定更具合理性，同时保障了车辆行车安全。

附图说明

图1是本申请一种实施例提供的车辆冗余控制方法的流程图；

图2是本申请另一种实施例提供的车辆冗余控制方法的流程图；

图3是本申请又一种实施例提供的车辆冗余控制方法的流程图；

图4是本申请又一种实施例提供的冗余控制系统结构框图；

图5A是本申请又一种实施例提供的车辆冗余控制方法的流程框架图；

图5B是本申请又一种实施例提供的接管决策确定流程图；

图5C是本申请又一种实施例提供的接管控制流程图；

图5D是本申请又一种实施例提供的又一种接管控制流程图；

图6是本申请一种实施例提供的车辆冗余控制装置结构框图；

图7是本申请一种实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作在本申请实施例中详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。

图1是本申请一种实施例提供的车辆冗余控制方法的流程图，本实施例可适用于根据故障信息启动冗余控制系统，以辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制的场景中。该方法可以由本申请实施例所提供的车辆冗余控制装置执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现，并构成一套冗余控制系统集成于电子设备中。

如图1所示，本申请实施例中提供的车辆冗余控制方法可包括以下步骤：

S110、获取车辆相关信息，其中，所述车辆相关信息包括车辆状态信息、车辆故障信息、定位信息、感知信息以及自动驾驶系统关联信息。

其中，车辆状态信息是指与车辆行驶状态有关的信息，例如可以是轮速、车速、纵侧向加速度、方向盘转角以及横摆角速度等，车辆状态信息可以由传感器采集得到；车辆故障信息，例如可以是控制前轮转向系统没有向车辆冗余控制装置发送与控制前轮转向有关的信息，也可以是方向盘传感器无法感知方向盘的转角，也可以是油箱漏油，等等，车辆故障信息可以由传感器采集得到；定位信息可以包括车辆的位置、姿态以及惯性测量单元原始加速度以及横摆角速度信息等，定位信息可以由车载GPS定位终端等定位设备采集得到；感知信息是指与车辆周围环境有关的信息，例如可以是车道线信息以及障碍物信息等，感知信息可以由安置于车身上的前视摄像头及右后毫米波雷达等设备采集得到；自动驾驶系统关联信息可以是自动驾驶系统为车辆规划的轨迹信息以及根据规划的轨迹信息对车辆行驶进行控制的信息。

S120、根据所述车辆状态信息和所述车辆故障信息，对车辆进行故障诊断，以及根据所述自动驾驶系统关联信息，对自动驾驶系统进行故障诊断。

其中，根据所述车辆状态信息和所述车辆故障信息，对车辆进行故障诊断，可以是对车辆发生故障的原因、是否可以进行补救、是否需要停车以消除故障等进行诊断。根据所述自动驾驶系统关联信息，对自动驾驶系统进行故障诊断，可以是根据自动驾驶系统是否实时的向车辆冗余控制装置发送自动驾驶系统关联信息，对自动驾驶系统进行故障判断，例如，当车辆冗余控制装置没有接收到自动驾驶系统发送的为车辆规划的轨迹信息或者根据规划的轨迹信息对车辆行驶进行控制的信息等，则可判断出自动驾驶系统出现了故障。

S130、根据故障诊断结果，辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。

冗余控制系统根据故障诊断结果判断车辆或自动驾驶系统是否存在故障，再进一步根据故障情况判断是否需要辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。其中，判断是否需要辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制的依据可以是将故障分成不同优先级，当出现优先级较高的故障时，冗余控制系统才启动辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制，也可以是只要出现一种故障即启动辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制，本申请实施例对不进行限制。

本申请实施例中，根据故障诊断结果，辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制，包括：

若根据车辆故障信息确定车辆行驶关联子系统或冗余控制系统存在故障，则不启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制；

若根据车辆故障信息确定车辆行驶关联子系统和冗余控制系统不存在故障，则根据自动驾驶系统关联信息，确定是否启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。

其中，车辆行驶关联子系统是指根据指令对行驶的车辆进行控制的系统的集合，例如车辆行驶关联子系统可以包括对方向盘进行控制的系统以及对踏板进行控制的系统等等。车辆行驶关联子系统发生的故障可以是对方向盘进行控制的系统无法控制方向盘，或者对踏板进行控制的系统无法控制踏板等等。冗余控制系统是由车辆冗余控制装置构成的系统。冗余控制系统存在的故障，可以是该系统无法获取车辆相关信息，无法对故障进行诊断等等。

可以理解的，若车辆行驶关联子系统或冗余控制系统存在故障，则冗余控制系统将无法辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。

若车辆行驶关联子系统和冗余控制系统不存在故障，则通过检测自动驾驶系统是否实时的向车辆冗余控制装置发送自动驾驶系统关联信息，判断冗余控制系统是否启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。例如，当自动驾驶系统没有实时的向车辆冗余控制装置发送自动驾驶系统关联信息，则冗余控制系统可以启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。可选的，可以根据不同的自动驾驶系统关联信息的重要程度判断冗余控制系统是否需要启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制，例如，自动驾驶系统关联信息包括轨迹信息和控制信息，轨迹信息的优先级大于控制信息，则只有当自动驾驶系统无法规划轨迹信息或者无法向车辆冗余控制装置发送轨迹信息时，冗余控制系统启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。

本申请实施例中，确定是否启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制，可以是自动驾驶系统结合自身状态判断是否需要启动冗余控制系统进行接管，若需要，则向冗余控制系统发送接管请求，也可以是冗余控制系统主动启动接管。

本申请实施例通过检测车辆行驶关联子系统、冗余控制系统以及自动驾驶系统关联信息，逐层次的分析判断否需要启动冗余控制系统接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制，使冗余控制系统的接管决策的确定更具合理性。

本申请实施例中，根据自动驾驶系统关联信息，确定是否启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制，包括：

若能够正常接收到自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息，但无法正常接收到自动驾驶系统关联信息中的控制信息，则将故障诊断结果发送至自动驾驶系统，由自动驾驶系统根据所述故障诊断结果确定是否启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制；

若接收到自动驾驶系统发送的接管请求或者不能够正常接收到自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息，则启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。

本申请实施例中，自动驾驶系统会实时的向冗余控制系统发送决策轨迹信息。其中，决策轨迹信息是指自动驾驶系统为车辆规划的行车轨迹信息。

本申请实施例中只有在冗余控制系统无法正常接收到自动驾驶系统发送的决策轨迹信息时，才会启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制，在其他情况下不启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制或者由自动驾驶系统决定是否启动接管。该技术方案可以避免不重要的故障导致的冗余控制系统启动辅助自动驾驶系统，使冗余控制系统的接管决策的确定更具合理性。

本申请实施例通过以下技术方案实现了根据故障启动冗余控制系统辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制：获取车辆相关信息，其中，所述车辆相关信息包括车辆状态信息、车辆故障信息、定位信息、感知信息以及自动驾驶系统关联信息；根据所述车辆状态信息和所述车辆故障信息，对车辆进行故障诊断，以及根据所述自动驾驶系统关联信息，对自动驾驶系统进行故障诊断；根据故障诊断结果，辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。以上技术方案可以使车辆冗余控制装置在综合考量各种故障信息后，确定是否需要辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制，使对于自动驾驶系统的辅助决策的确定更具合理性，同时保障了车辆行车安全。

图2是本申请另一种实施例提供的车辆冗余控制方法的流程图，本申请实施例以上述实施例为基础进行优化。

如图2所示，本申请实施例中提供的车辆冗余控制方法可包括以下步骤：

S210、获取车辆相关信息，其中，所述车辆相关信息包括车辆状态信息、车辆故障信息、定位信息、感知信息以及自动驾驶系统关联信息。

S220、针对车辆相关信息进行如下至少一项处理：针对通过不同获取方式获取的车辆状态信息和车辆故障信息，根据获取方式的优先级，对车辆状态信息和车辆故障信息进行筛选。

本申请实施例中，考虑到自动驾驶的安全，不仅控制器要求冗余，网络通讯及传感器也要求冗余，这样就使得车辆状态信息和车辆故障信息的获取方式多元化，即可以从不同通讯网络、不同传感器上获取车辆状态信息和车辆故障信息，防止通讯网络单点故障或传感器单点故障导致无法获取信息。

本申请实施例中当冗余控制系统接收到不同来源的车辆状态信息和车辆故障信息后，需要根据既定的获取来源的优先级对车辆状态信息和车辆故障信息进行筛选使用。如果较高优先级来源的信息由故障诊断模块诊断为无效信息，则依次切换下一优先级来源信息供其它系统使用，以上便是信号路由功能。此外，为了防止车辆状态信息突变导致系统的不稳定，还需要对车辆状态信息进行滤波处理，本申请实施例采用一阶惯性滤波方法对其进行滤波，通过调整滤波系数同时兼顾信号的灵敏度和平稳度。

S230、根据定位信息和车辆状态信息，确定航迹估算结果并确定定位融合结果，根据定位信息的异常检测结果以及定位信息的置信度，确定对定位信息、航迹估算结果以及定位融合结果的选用结果。

对定位信息和车辆状态信息进行融合处理。具体的，定位信息可取自组合导航输出的定位信息，也可取自SLAM输出的定位信息，并且不限于以上两种形式。但受限于外部环境、定位系统、网络传输等多方因素的影响，接收到的定位信息会出现精度和稳定性降低的情形，进而影响车辆冗余控制效果，甚至引发安全事故。因此，为了提高定位信息的精度和稳定性，本申请实施例对定位信息及车辆状态信息(如轮速、惯性测量单元原始加速度、前轮转角等)基于车辆动力学模型进行航迹估算得到航迹估算结果，并采用多模式卡尔曼滤波算法进行融合处理得到定位融合结果。当定位信息正常时，直接使用获取到的定位信息进行车辆冗余控制；当定位信息异常非丢失时，根据获取的定位信息置信度等级进行决策。定位信息低于第一置信度则引用定位融合结果，定位信息低于第二置信度则引用航迹估算结果；当定位信息丢失时，直接引用航迹估算结果。

S240、对自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息进行插值和平滑处理。

本申请实施例中，对决策轨迹信息进行插值、平滑处理，具体的，由于冗余控制系统通过控制器局域网络接收的决策轨迹信息是离散的轨迹点，其中直线工况每隔2m发送一个轨迹点，曲线工况每隔0.5m发送一个轨迹点，车辆冗余控制方法无法直接使用这些轨迹点，所以需要对决策轨迹信息进行插值、平滑处理。本申请实施例中对决策轨迹信息处理的方法主要分为以下三个部分：目标轨迹点生成、轨迹点航向角与曲率信息计算、轨迹点平滑处理。目标轨迹点生成采用B样条插值方法进行轨迹插值，从而得到满足车辆冗余控制方法要求密度的轨迹；轨迹点航向角与曲率信息计算主要是根据轨迹点的x、y坐标信息，采用三点圆法生成轨迹信息中需要的曲率与航向角信息；轨迹点平滑处理是对固定长度的滑动窗口内的数据进行滤波处理，该部分主要是对决策轨迹信息中的航向角、参考速度以及曲率信息进行平滑处理。

S250、根据预设范围，对感知信息进行筛选。

本申请实施例中，感知信息可以由安置于车身上的前视摄像头及右后毫米波雷达等设备采集得到，感知信息可以包括车身周围环境图像以及障碍物信息等等。根据预设范围，对感知信息进行筛选，具体的，根据当前车辆所在的车道信息，提取当前车道的两条车道线信息及当当前车道右侧临近车道的一条外车道信息，同时根据当前车辆位置筛选并提取预设范围内的障碍物信息，超出预设范围的直接滤除，筛选及滤除障碍物信息的操作一直处于动态更新中，其中预设范围可以根据实际需求进行设置，例如可以是车辆周围5米以内。对后毫米波雷达障碍物信息进行筛选提取，具体的，根据当前车辆位置筛选并提取一定预设范围内的障碍物信息，超出预设范围的直接滤除，其中预设范围可以根据实际需求进行设置，且筛选及滤除障碍物信息的操作一直处于动态更新中。

需要说明的是，本申请实施例中步骤S220-S250可以依次执行，也可以随机执行，可以执行全部步骤，也可以执行其中一个或几个步骤，本申请实施例对此不进行限制。

S260、根据所述车辆状态信息和所述车辆故障信息，对车辆进行故障诊断，以及根据所述自动驾驶系统关联信息，对自动驾驶系统进行故障诊断。

S270、根据故障诊断结果，辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。

本申请实施例通过以下技术方案完成了对车辆相关信息的处理：针对通过不同获取方式获取的车辆状态信息和车辆故障信息，根据获取方式的优先级，对车辆状态信息和车辆故障信息进行筛选；根据定位信息和车辆状态信息，确定航迹估算结果并确定定位融合结果，根据定位信息的异常检测结果以及定位信息的置信度，确定对定位信息、航迹估算结果以及定位融合结果的选用结果；对自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息进行插值和平滑处理；根据预设范围，对感知信息进行筛选。以上技术方案可以使信息更准确，从而可以使冗余控制系统更准确的根据信息判断是否需要启动辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制，进而保证了车辆的行车安全。

图3是本申请又一种实施例提供的车辆冗余控制方法的流程图，本实施例以上述实施例为基础进行优化。

如图3所示，本申请实施例中提供的车辆冗余控制方法可包括以下步骤：

S310、获取车辆相关信息，其中，所述车辆相关信息包括车辆状态信息、车辆故障信息、定位信息、感知信息以及自动驾驶系统关联信息；

S320、根据所述车辆状态信息和所述车辆故障信息，对车辆进行故障诊断，以及根据所述自动驾驶系统关联信息，对自动驾驶系统进行故障诊断；

S330、若根据故障诊断结果启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制，则确定是否能够正常接收到自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息；

本申请实施例在确定冗余控制系统启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制之后，对冗余控制系统是否能够正常接收到自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息再次进行确认。

S340、若能够正常接收到自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息，则控制车辆按照第一预设车速以及所述决策轨迹信息进行行驶。

如果冗余控制系统能够正常接收到自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息，则冗余控制系统进入接管Level1状态。当系统处于接管Level1状态时，自动驾驶系统虽被冗余控制系统接管，但其感知信息以及规划行车轨迹的功能仍完好，此时冗余控制系统只接管控制车辆行驶功能，并处于降级状态，即冗余控制系统需要对决策轨迹信息中的速度进行重规划，设置一个预设速度，即本申请实施例中的第一预设车速，例如30kph，并控制车辆的行驶速度不得超过第一预设车速。完成速度重规划后控制车辆继续按原决策轨迹信息行驶，直至任务完成或退出，至此接管控制结束。

S350、若无法正常接收到自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息，则根据感知信息确定是否存在车道，并根据是否存在车道的判断结果，确定车辆的行驶轨迹。

如果冗余控制系统无法正常接收到自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息，则根据感知信息确定是否存在车道，例如可以根据摄像头拍摄的车辆周围环境图像对车道信息进行识别，并根据识别结果为车辆规划不同的行驶轨迹。

本申请实施例中，根据是否存在车道的判断结果，确定车辆的行驶轨迹，包括：

若判断结果为存在车道，则控制车辆按照第二预设车速沿车道行驶后靠近路边停止行驶；

若判断结果为不存在车道，则控制车辆根据自动驾驶系统关联信息中的最后一项决策轨迹信息进行行驶。

如果冗余控制系统无法正常接收到自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息，则冗余控制系统进入接管Level2状态。当系统处于接管Level2状态时，优先对外部场景进行识别。

如果识别结果为有车道场景，则进入本车道行驶-靠边停车控制流程。当冗余控制系统进入本车道行驶-靠边停车控制流程时，优先控制车辆按照第二预设车速沿本车道行驶，其中第二预设车速可以根据实际需求进行设置，例如可以是10kph的速度。在车辆按照第二预设车速行驶过程中实时判断是否满足泊车条件，一旦满足泊车条件，则启动泊车轨迹规划功能，如果能够规划出一条可行轨迹，则启动靠边停车功能，如果不能够规划出一条可行轨迹，则临时退出路径规划，继续控制车辆沿本车道匀速行驶，以此往复。其中，判断是否满足泊车条件，可以是判断泊车轨迹终点是否处于十字路口，或者判断泊车轨迹终点附近预设范围内是否存在障碍物会影响泊车等等。

当车辆行进轨迹超出泊车范围，则控制车辆减速停车，当车辆行驶过程中检测到障碍物目标距离小于安全距离则控制车辆紧急停车，一旦发生以上两种情形，接管控制结束。当冗余控制系统规划出一条可行轨迹并启动靠边停车功能过后，首先控制车辆沿着泊车轨迹进行行驶，当到达目标位置或超出规划轨迹距离后，控制车辆沿距右侧路沿距半个车宽的路径行驶，5秒后减速停车，至此接管控制结束。

如果识别结果为无车道场景，则冗余控制系统控制车辆根据自动驾驶系统关联信息中的最后一项决策轨迹信息进行行驶。

本申请实施例中，所述车辆冗余控制方法还包括：

若检测车辆前方障碍物或车辆后方障碍物，与车辆的距离小于预设距离，则控制所述车辆停止行驶。

图4是本申请又一种实施例提供的冗余控制系统结构框图。图4所示系统中的信息输入模块相当于本申请中的信息获取模块。信息处理模块执行本申请另一种实施例中提供的信息处理方法。

本系统中还包括运动控制模块、横纵向控制模块和指令输出模块。

所述的运动控制模块接收决信息处理模块输出的定位信息及决策规划模块输出的轨迹信息，其中轨迹信息具体包括决策轨迹信息、本车道中心线轨迹、泊车轨迹以及自动驾驶系统最后时刻发送的决策轨迹信息。运动控制模块根据上述信息进行轨迹跟踪控制，即横向路径跟踪生成前轮转角控制指令，纵向速度跟踪生成速度控制指令，并对控制指令进行运动学约束。

所述的横纵向控制模块接收运动控制模块输出的转角指令及速度指令，分别进行横纵向控制。横向控制为转角控制，纵向控制包括速度控制、加速度控制以及扭矩控制，即将运动学控制指令转换成动力学控制指令，同时对指令进行滤波、补偿等处理。

其中，对指令进行滤波，是指对指令和当下车辆的需求进行加权求和。在一个具体的场景中，例如冗余控制系统中发送的指令中要求控制车辆前轮转角为10度，但车辆当下的需求是控制车辆前轮转角100度，此时指令和车辆当下需求相差过大，此时可以分别为指令和车辆当下需求分配权重，例如为指令分配权重为40％，为车辆当下需求分配权重为60％，再将指令和车辆当下需求进行加权求和，得到的数值为64度，此时冗余控制系统控制车辆前轮转角度数为64度，以此避免车辆前轮转角过大造成车辆翻车等事故。进一步，对指令进行补偿，在一个具体的场景中，冗余控制系统中发送的指令中要求控制车辆前轮转角为100度，但是车辆前轮实际转角度数为90度，与指令要求的转角度数相差了10度，则冗余控制系统在下一次发送的指令中会要求控制车辆前轮转角为110度，以使车辆前轮实际转角度数达到需要的100度。

所述的指令输出模块主要负责将横纵向控制模块输出的控制指令根据既定协议进行打包封装，分别发送到相关执行器进行执行，进而实现对车辆的最终控制。

图5A-图5B描述了车辆冗余控制方法的全部流程。

图5A是本申请又一种实施例提供的车辆冗余控制方法的流程框架图。图5A中所示的流程从车辆正常行驶到冗余控制系统接管自动驾驶系统控制车辆行驶。当冗余控制系统进入接管控制的状态时，根据上层预发轨迹(相当于决策轨迹信息)是否可用(即自动驾驶系统是否能正常向冗余控制系统发送决策轨迹信息)，确定进入接管Level1流程或是接入接管Level2流程。

图5B是本申请又一种实施例提供的接管决策确定流程图。图5B中所示的接管决策确定流程是通过判断轨迹信息(相当于决策轨迹信息)有效性、底层控制信息(即自动驾驶系统发出的控制信息)有效性以及车辆行驶关联子系统(相当于车辆行驶关联子系统)故障，确定冗余控制系统是否启动接管控制。

图5C是本申请又一种实施例提供的接管控制流程图。图5D是本申请又一种实施例提供的又一种接管控制流程图。图5C中所示的接管控制流程中，冗余控制系统还可以根据自动驾驶系统发送的决策轨迹信息控制车辆行驶，而图5D中所示的接管控制流程中，冗余控制系统已无法接收到自动驾驶系统发送的决策轨迹信息，所以需要重新为车辆规划行驶轨迹。

本申请实施例通过以下方法实现了辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制：若根据故障诊断结果启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制，则确定是否能够正常接收到自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息；若能够正常接收到自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息，则控制车辆按照第一预设车速以及所述决策轨迹信息进行行驶；若无法正常接收到自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息，则根据感知信息确定是否存在车道，并根据是否存在车道的判断结果，确定车辆的行驶轨迹。通过以上技术方案可以使冗余控制系统在有车道、多车道、无车道以及车道无法识别的场景中完成行车轨迹的规划，完善了行车轨迹的规划方案，提高了用户的使用感。

图6是本申请一种实施例提供的车辆冗余控制装置结构框图，该装置可执行本申请任意实施例所提供的车辆冗余控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。如图6所示，该装置可以包括：

信息获取模块410，用于获取车辆相关信息，其中，所述车辆相关信息包括车辆状态信息、车辆故障信息、定位信息、感知信息以及自动驾驶系统关联信息。

故障诊断模块420，用于根据所述车辆状态信息和所述车辆故障信息，对车辆进行故障诊断，以及根据所述自动驾驶系统关联信息，对自动驾驶系统进行故障诊断。

辅助控制模块430，用于根据故障诊断结果，辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。

本申请实施例中，所述装置还包括：

车辆信息处理模块，用于针对通过不同获取方式获取的车辆状态信息和车辆故障信息，根据获取方式的优先级，对车辆状态信息和车辆故障信息进行筛选。

定位信息处理模块，用于根据定位信息和车辆状态信息，确定航迹估算结果并确定定位融合结果，根据定位信息的异常检测结果以及定位信息的置信度，确定对定位信息、航迹估算结果以及定位融合结果的选用结果。

决策轨迹信息处理模块，用于对自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息进行插值和平滑处理。

感知信息处理模块，用于根据预设范围，对感知信息进行筛选。

本申请实施例中，所述辅助控制模块430，具体用于：

若根据车辆故障信息确定车辆行驶关联子系统或冗余控制系统存在故障，则不启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制；

若根据车辆故障信息确定车辆行驶关联子系统和冗余控制系统不存在故障，则根据自动驾驶系统关联信息，确定是否启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。

本申请实施例中，根据自动驾驶系统关联信息，确定是否启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制，包括：

若能够正常接收到自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息，但无法正常接收到自动驾驶系统关联信息中的控制信息，则将故障诊断结果发送至自动驾驶系统，由自动驾驶系统根据所述故障诊断结果确定是否启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制；

若接收到自动驾驶系统发送的接管请求或者不能够正常接收到自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息，则启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。

本申请实施例中，辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制，包括：

若根据故障诊断结果启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制，则确定是否能够正常接收到自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息；

若能够正常接收到自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息，则控制车辆按照第一预设车速以及所述决策轨迹信息进行行驶；

若无法正常接收到自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息，则根据感知信息确定是否存在车道，并根据是否存在车道的判断结果，确定车辆的行驶轨迹。

本申请实施例中，根据是否存在车道的判断结果，确定车辆的行驶轨迹，包括：

若判断结果为存在车道，则控制车辆按照第二预设车速沿车道行驶后靠近路边停止行驶；

若判断结果为不存在车道，则控制车辆根据自动驾驶系统关联信息中的最后一项决策轨迹信息进行行驶。

本申请实施例中，所述车辆冗余控制装置，还包括：

车辆停止控制模块，用于若检测车辆前方障碍物或车辆后方障碍物，与车辆的距离小于预设距离，则控制所述车辆停止行驶。

上述产品可执行本申请实施例所提供的车辆冗余控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

图7是本申请一种实施例提供的电子设备的结构示意图。图7示出了适于用来实现本申请实施例的示例性电子设备512的框图。图7显示的电子设备512仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图7所示，电子设备512可以包括：一个或多个处理器516；存储器528，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器516执行，使得所述一个或多个处理器516实现本申请实施例所提供的车辆冗余控制方法，包括：

获取车辆相关信息，其中，所述车辆相关信息包括车辆状态信息、车辆故障信息、定位信息、感知信息以及自动驾驶系统关联信息；

根据所述车辆状态信息和所述车辆故障信息，对车辆进行故障诊断，以及根据所述自动驾驶系统关联信息，对自动驾驶系统进行故障诊断；

根据故障诊断结果，辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。

电子设备512的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器516，存储器528，连接不同设备组件(包括存储器528和处理器516)的总线518。

总线518表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，处理型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

电子设备512典型地包括多种计算机设备可读存储介质。这些存储介质可以是任何能够被电子设备512访问的可用存储介质，包括易失性和非易失性存储介质，可移动的和不可移动的存储介质。

存储器528可以包括易失性存储器形式的计算机设备可读存储介质，例如随机存取存储器(RAM)530和/或高速缓存存储器532。电子设备512可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机设备存储介质。仅作为举例，存储系统534可以用于读写不可移动的、非易失性磁存储介质(图7未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图7中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光存储介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据存储介质接口与总线518相连。存储器528可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本申请各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块542的程序/实用工具540，可以存储在例如存储器528中，这样的程序模块542包括但不限于操作设备、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块542通常执行本申请所描述的实施例中的功能和/或方法。

电子设备512也可以与一个或多个外部设备514和/或显示器524等通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备512交互的设备通信，和/或与使得该电子设备512能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口522进行。并且，电子设备512还可以通过网络适配器520与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图7所示，网络适配器520通过总线518与电子设备512的其它模块通信。应当明白，尽管图7中未示出，可以结合电子设备512使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID设备、磁带驱动器以及数据备份存储设备等。

处理器516通过运行存储在存储器528中的多个程序中其他程序的至少一个，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本申请实施例所提供的一种车辆冗余控制方法。

本申请实施例六提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行车辆冗余控制方法，包括：

获取车辆相关信息，其中，所述车辆相关信息包括车辆状态信息、车辆故障信息、定位信息、感知信息以及自动驾驶系统关联信息；

根据所述车辆状态信息和所述车辆故障信息，对车辆进行故障诊断，以及根据所述自动驾驶系统关联信息，对自动驾驶系统进行故障诊断；

根据故障诊断结果，辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。

本申请实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的存储介质的任意组合。计算机可读存储介质可以是计算机可读信号存储介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的设备、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形存储介质，该程序可以被指令执行设备、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号存储介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行设备、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的存储介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或设备上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请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申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种车辆冗余控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取车辆相关信息，其中，所述车辆相关信息包括车辆状态信息、车辆故障信息、定位信息、感知信息以及自动驾驶系统关联信息；

根据所述车辆状态信息和所述车辆故障信息，对车辆进行故障诊断，以及根据所述自动驾驶系统关联信息，对自动驾驶系统进行故障诊断；

根据故障诊断结果，辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取车辆相关信息之后，所述方法还包括：

针对车辆相关信息进行如下至少一项处理：

针对通过不同获取方式获取的车辆状态信息和车辆故障信息，根据获取方式的优先级，对车辆状态信息和车辆故障信息进行筛选；

根据定位信息和车辆状态信息，确定航迹估算结果并确定定位融合结果，根据定位信息的异常检测结果以及定位信息的置信度，确定对定位信息、航迹估算结果以及定位融合结果的选用结果；

对自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息进行插值和平滑处理；

根据预设范围，对感知信息进行筛选。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据故障诊断结果，辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制，包括：

若根据车辆故障信息确定车辆行驶关联子系统或冗余控制系统存在故障，则不启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制；

若根据车辆故障信息确定车辆行驶关联子系统和冗余控制系统不存在故障，则根据自动驾驶系统关联信息，确定是否启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据自动驾驶系统关联信息，确定是否启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制，包括：

若能够正常接收到自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息，但无法正常接收到自动驾驶系统关联信息中的控制信息，则将故障诊断结果发送至自动驾驶系统，由自动驾驶系统根据所述故障诊断结果确定是否启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制；

若接收到自动驾驶系统发送的接管请求或者不能够正常接收到自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息，则启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制，包括：

若根据故障诊断结果启动接管自动驾驶系统对车辆进行行驶控制，则确定是否能够正常接收到自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息；

若能够正常接收到自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息，则控制车辆按照第一预设车速以及所述决策轨迹信息进行行驶；

若无法正常接收到自动驾驶系统关联信息中的决策轨迹信息，则根据感知信息确定是否存在车道，并根据是否存在车道的判断结果，确定车辆的行驶轨迹。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据是否存在车道的判断结果，确定车辆的行驶轨迹，包括：

若判断结果为存在车道，则控制车辆按照第二预设车速沿车道行驶后靠近路边停止行驶；

若判断结果为不存在车道，则控制车辆根据自动驾驶系统关联信息中的最后一项决策轨迹信息进行行驶。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若检测车辆前方障碍物或车辆后方障碍物，与车辆的距离小于预设距离，则控制所述车辆停止行驶。

8.一种车辆冗余控制装置，其特征在于，所述装置包括：

信息获取模块，用于获取车辆相关信息，其中，所述车辆相关信息包括车辆状态信息、车辆故障信息、定位信息、感知信息以及自动驾驶系统关联信息；

故障诊断模块，用于根据所述车辆状态信息和所述车辆故障信息，对车辆进行故障诊断，以及根据所述自动驾驶系统关联信息，对自动驾驶系统进行故障诊断；

辅助控制模块，用于根据故障诊断结果，辅助自动驾驶系统对车辆进行行驶控制。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的车辆冗余控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的车辆冗余控制方法。

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