CN114044000B - 一种自动驾驶车辆hmi人机交互的安全冗余系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自动驾驶车辆HMI人机交互的安全冗余系统架构，当HMI人机交互界面启动不成功或者卡死挂掉等场景下，HMI可以自检并协同VCU进行应急处理，分析及解决故障问题，后自主重启。这套HMI的安全冗余架构达到高度智能化，完善了自动驾驶车辆的系统安全功能机制，减少了人力物力。

Description

一种自动驾驶车辆HMI人机交互的安全冗余系统
技术领域
本发明涉及自动驾驶技术领域，具体涉及一种自动驾驶车辆上的HMI人机交互的安全冗余系统。
背景技术
自动驾驶车辆开发运行过程中，随着整车上电，有概率会出现HMI人机交互界面黑屏启动失败的情况，我们通常会通过人工整车重启来解决，并通过读取CAN报文来分析问题。甚至在自动驾驶过程中，也可能出现HMI人机交互界面死机挂掉的情况，整车迫切需要一套完善的智能HMI人机交互界面安全冗余架构。
发明内容
为解决针对于自动驾驶车辆HMI人机交互界面上电启动失败或正常工作中卡死挂掉的场景下，整车能拥有一套安全冗余架构来自动解决该问题。本发明提供了如下技术方案。
作为第一方面，一种自动驾驶车辆HMI人机交互的安全冗余方法，所述方法步骤如下：
S1，VCU整车控制模块实时监测HMI人机交互模块运行状态，当监测到HMI人机交互模块运行故障，执行步骤S2，
S2，VCU整车控制模块记录整车数据并对车辆进行安全控制，
S3，HMI人机交互模块启动自检操作，
S4，VCU整车控制模块协同HMI人机交互模块进行故障诊断，并消除故障，
S5，故障消除后，HMI人机交互模块进行重启，判断是否重启成功，若重启成功，则VCU整车控制模块继续实时监测HMI人机交互模块运行状态，若重启失败，则VCU整车控制模块控制整车重启。
结合第一方面，在其可能的任意情况下的第一种情况为，所述VCU整车控制模块实时监测HMI人机交互模块的方法为：
VCU整车控制模块实时接收HMI人机交互模块发送的心跳报文，当监测到心跳报文接收异常时，则判定HMI人机交互模块发生运行故障。
结合第一方面或上述第一种情况，在其可能的任意情况下的第二种情况为，所述S4包括：
VCU整车控制模块协同HMI人机交互模块进行故障诊断，若故障诊断为HMI人机交互模块需系统更新，则VCU整车控制模块协同HMI人机交互模块进行远程自主更新，消除故障。
结合第一方面或上述第一、二种情况，在其可能的任意情况下的第三种情况为，所述S2包括：
VCU整车控制模块记录整车数据并控制车辆进行安全控制，其安全控制方式包括减速、停车。
作为第二方面，本发明提供了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质存储有一个或多个程序指令，所述程序指令被处理器执行时，完成第一方面及其可能发生的任意一种情况下所述的方法。
作为第三方面，本发明提供了一种自动驾驶车辆HMI人机交互的安全冗余系统，包括VCU整车控制模块、集成于VCU整车控制模块内的第二方面所述的计算机可读存储介质及HMI人机交互模块。其中，
VCU整车控制模块，用于实时监测HMI人机交互模块的运行状态，协同HMI进行故障诊断与消除，根据监测到的HMI人机交互模块的故障及故障频次，自动记录整车数据并对车辆进行控制。
HMI人机交互模块，正常运行时用于提供人机交互，当VCU整车控制模块监测到其运行出现故障时，启动自检操作，在VCU整车控制模块的协同下进行故障诊断与消除，HMI人机交互模块故障解除或更新完成后进行重启。
结合第三方面，在其可能的任意情况下的第四种情况为，VCU整车控制模块实时接收HMI人机交互模块发送的心跳报文，根据心跳报文反馈情况，实时监测HMI人机交互模块的运行状态。
结合第三方面或上述第四种情况，在其可能的任意情况下的第五种情况为，所述根据监测到的HMI人机交互模块的故障及故障频次，自动记录整车数据并对车辆进行控制为：
监测到HMI人机交互模块在启动或运行状态下发生故障时，VCU整车控制模块对车辆进行减速、停车的安全控制。
HMI人机交互模块故障消除后重启失败，则VCU整车控制模块控制车辆进行整车重启。
作为第四方面，本发明提供了一种自动驾驶车辆，其特征在于，所述车辆包括第三方面及其可能发生的任意一种情况下所述的系统。
本发明的有益效果是：
这套HMI的安全冗余架构达到高度智能化，完善了自动驾驶车辆的系统安全功能机制，整车能拥有一套安全冗余架构，减少了人力物力。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例。
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种自动驾驶车辆HMI人机交互的安全冗余方法，所述方法步骤如下：
S1，VCU整车控制模块实时监测HMI人机交互模块运行状态，VCU整车控制模块实时接收HMI人机交互模块发送的心跳报文，当监测到心跳报文接收异常时，则判定HMI人机交互模块发生运行故障。当监测到HMI人机交互模块运行故障，执行步骤S2。
S2，VCU整车控制模块记录整车数据并对车辆进行安全控制，其安全控制方式包括减速、停车等。
S3，HMI人机交互模块启动自检操作，
S4，VCU整车控制模块协同HMI人机交互模块进行故障诊断，并消除故障。若故障诊断为HMI人机交互模块需系统更新，则VCU整车控制模块协同HMI人机交互模块进行远程自主更新，消除故障。
S5，故障消除后，HMI人机交互模块进行重启，判断是否重启成功，若重启成功，则VCU整车控制模块继续实时监测HMI人机交互模块运行状态，若重启失败，则VCU整车控制模块控制整车重启。
实施例2
本发明提供了一种自动驾驶车辆HMI人机交互的安全冗余系统，包括VCU整车控制模块及HMI人机交互模块，其中，
VCU整车控制模块，VCU整车控制模块实时接收HMI人机交互模块发送的心跳报文，根据心跳报文反馈情况，实时监测HMI人机交互模块的运行状态。协同HMI进行故障诊断与消除，根据监测到的HMI人机交互模块的故障及故障频次，自动记录整车数据并对车辆进行控制。
其中对车辆进行控制为：
监测到HMI人机交互模块在启动或运行状态下发生故障时，VCU整车控制模块对车辆进行减速、停车的安全控制。
HMI人机交互模块故障消除后重启失败，则VCU整车控制模块控制车辆进行整车重启。
HMI人机交互模块，正常运行时用于提供人机交互，当VCU整车控制模块监测到其运行出现故障时，启动自检操作，在VCU整车控制模块的协同下进行故障诊断与消除。HMI人机交互模块故障解除或更新完成后进行重启。
基于上述系统架构，当自动驾驶车辆整车上电后，VCU整车控制模块接收HMI人机交互模块的心跳报文，如果按时收到，HMI人机交互模块的显示屏正常显示工作画面，则代表HMI人机交互界面启动成功；若接收不到该报文，HMI人机交互模块的显示屏显示黑屏，则代表HMI人机交互界面启动失败。此时，HMI人机交互模块会进行自检操作，VCU整车控制模块会记录整车数据并控制车辆进行减速、停车。然后协同HMI人机交互模块进行故障诊断与消除或自主远程更新，再进行重启HMI人机交互模块操作，若人机交互界面仍启动失败，则VCU整车控制模块直接控制整车重启。
并且，VCU整车控制模块实时接收HMI人机交互模块的心跳报文。即在整车正常工作期间，若HMI人机交互模块的操作界面突然黑屏或者卡死挂掉等情况出现时，VCU整车控制模块同样立即控制车辆行驶到安全位置并记录数据，HMI人机交互模块执行自检操作，再与VCU整车控制模块一起进行故障诊断与消除或自主远程更新，后进行人机交互界面重启，若失败，则VCU进行整车重启。
本发明提供的安全冗余架构达到高度智能化，完善了自动驾驶车辆的系统安全功能机制，保证了驾驶安全。
应理解，上述实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解为在阅读本发明的内容后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动和修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种自动驾驶车辆HMI人机交互的安全冗余方法，其特征在于，所述方法步骤如下：
S1，VCU整车控制模块实时监测HMI人机交互模块运行状态，当监测到HMI人机交互模块运行故障，执行步骤S2，
S2，VCU整车控制模块记录整车数据并对车辆进行安全控制，
S3，HMI人机交互模块启动自检操作，
S4，VCU整车控制模块协同HMI人机交互模块进行故障诊断，并消除故障，
S5，故障消除后，HMI人机交互模块进行重启，判断是否重启成功，若重启成功，则VCU整车控制模块继续实时监测HMI人机交互模块运行状态，若重启失败，则VCU整车控制模块控制整车重启。
2.根据权利要求1所述的一种自动驾驶车辆HMI人机交互的安全冗余方法，其特征在于，所述VCU整车控制模块实时监测HMI人机交互模块的方法为：
VCU整车控制模块实时接收HMI人机交互模块发送的心跳报文，当监测到心跳报文接收异常时，则判定HMI人机交互模块发生运行故障。
3.根据权利要求1或2所述的一种自动驾驶车辆HMI人机交互的安全冗余方法，其特征在于，所述S4包括：
VCU整车控制模块协同HMI人机交互模块进行故障诊断，若故障诊断为HMI人机交互模块需系统更新，则VCU整车控制模块协同HMI人机交互模块进行远程自主更新，消除故障。
4.根据权利要求1所述的一种自动驾驶车辆HMI人机交互的安全冗余方法，其特征在于，所述S2包括：
VCU整车控制模块记录整车数据并控制车辆进行安全控制，其安全控制方式包括减速、停车。
5.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或多个程序指令，所述程序指令被处理器执行时，完成权利要求1至4中的任意一项所述的方法。
6.一种自动驾驶车辆HMI人机交互的安全冗余系统，其特征在于，包括集成于VCU整车控制模块内的权利要求5所述的计算机可读存储介质及HMI人机交互模块，其中，
VCU整车控制模块，用于实时监测HMI人机交互模块的运行状态，协同HMI进行故障诊断与消除，根据监测到的HMI人机交互模块的故障及故障频次，自动记录整车数据并对车辆进行控制，
HMI人机交互模块，正常运行时用于提供人机交互，当VCU整车控制模块监测到其运行出现故障时，启动自检操作，在VCU整车控制模块的协同下进行故障诊断与消除，HMI人机交互模块故障解除或更新完成后进行重启。
7.根据权利要求6所述的一种自动驾驶车辆HMI人机交互的安全冗余系统，其特征在于，VCU整车控制模块实时接收HMI人机交互模块发送的心跳报文，根据心跳报文反馈情况，实时监测HMI人机交互模块的运行状态。
8.根据权利要求6或7所述的一种自动驾驶车辆HMI人机交互的安全冗余系统，其特征在于，所述根据监测到的HMI人机交互模块的故障及故障频次，自动记录整车数据并对车辆进行控制为：
监测到HMI人机交互模块在启动或运行状态下发生故障时，VCU整车控制模块对车辆进行减速、停车的安全控制，
HMI人机交互模块故障消除后重启失败，则VCU整车控制模块控制车辆进行整车重启。
9.一种自动驾驶车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求6至8中的任意一项所述的系统。
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