CN114167713B - 驾驶模式切换系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种驾驶模式切换系统及方法,所述系统包括:第一自动驾驶系统控制器、第二自动驾驶系统控制器、第一整车执行系统控制器以及第二整车执行系统控制器,第一整车执行系统控制器同时接收到第一自动驾驶系统控制器与第二自动驾驶系统控制器的自动驾驶模式指令后,进入自动驾驶模式;第二整车执行系统控制器同时接收到第二自动驾驶系统控制器与第一整车执行系统控制器的自动驾驶模式指令后,进入自动驾驶模式。本发明中,通过对自动驾驶系统控制器与整车执行系统控制器之间的控制时序进行合理的设计,使第一整车执行系统控制器与第二整车执行系统控制器的状态时刻保持同步,提高了自动驾驶模式控制的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及自动驾驶技术领域,尤其涉及一种驾驶模式切换系统及方法。
背景技术
现代车辆的操作变得更加自动化,即能够以越来越少的驾驶员干预来提供驾驶控制。车辆自动化已被分类为从L0到L5的数值级别,其中,L0对应于完全人为控制的无自动化,L5对应于没有人为控制的完全自动化。
为了提高对汽车操控的可靠性,针对L3级别及以上自动驾驶汽车,通常都会对自动驾驶系统控制器(ADCU)与整车执行系统控制器(ASC)有冗余要求,即ADCU与ASC都会存在主控制器与冗余控制器,但是在实际应用中,主控制器与冗余控制器之间的协调性欠佳,基于此,经常出现因为主控制器与冗余控制器的状态不一致导致自动驾驶系统或整车执行系统陷入瘫痪的问题,最终引发交通事故。
发明内容
本发明提供一种驾驶模式切换系统及方法,用以解决现有技术中存在的技术问题。
本发明提供一种驾驶模式切换系统,包括:第一自动驾驶系统控制器、第二自动驾驶系统控制器、第一整车执行系统控制器以及第二整车执行系统控制器,所述第一自动驾驶系统控制器的第一端与所述第二自动驾驶系统控制器的第一端电连接,所述第二自动驾驶系统控制器的第二端与所述第二整车执行系统控制器的第一端电连接,所述第二整车执行系统控制器的第二端与所述第一整车执行系统控制器的第一端电连接,所述第一整车执行系统控制器的第二端与所述第一自动驾驶系统控制器的第二端电连接,所述第二自动驾驶系统控制器的第三端与所述第一整车执行系统控制器的第三端电连接;
所述第一整车执行系统控制器同时接收到所述第一自动驾驶系统控制器与所述第二自动驾驶系统控制器的自动驾驶模式指令后,进入自动驾驶模式;所述第二整车执行系统控制器同时接收到所述第二自动驾驶系统控制器与所述第一整车执行系统控制器的自动驾驶模式指令后,进入自动驾驶模式。
根据本发明提供的一种驾驶模式切换系统,所述第一自动驾驶系统控制器为自动驾驶系统主控制器,所述第二自动驾驶系统控制器为自动驾驶系统冗余控制器,所述第一整车执行系统控制器为整车执行系统主控制器,所述第二整车执行系统控制器为整车执行系统冗余控制器,
或,所述第二自动驾驶系统控制器为自动驾驶系统主控制器,所述第一自动驾驶系统控制器为自动驾驶系统冗余控制器,所述第一整车执行系统控制器为整车执行系统主控制器,所述第二整车执行系统控制器为整车执行系统冗余控制器。
本发明还提供一种驾驶模式切换方法,包括:自动驾驶系统主控制器接收到自动驾驶模式指令,进入激活状态后,将所述激活状态反馈给自动驾驶系统冗余控制器和整车执行系统主控制器;
所述自动驾驶系统冗余控制器接收到所述激活状态反馈后,进入激活状态,并向所述整车执行系统主控制器与整车执行系统冗余控制器分别反馈所述激活状态;
所述整车执行系统主控制器进入激活状态,向所述整车执行系统冗余控制器与所述自动驾驶系统主控制器反馈所述激活状态;
所述整车执行系统冗余控制器进入激活状态,并经由所述自动驾驶系统冗余控制器向所述自动驾驶系统主控制器反馈所述激活状态,则所述驾驶模式切换系统进入自动驾驶模式;
若在第一预设时间内,所述自动驾驶系统主控制器没有接收到所述整车执行系统主控制器和所述整车执行系统冗余控制器的所述激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式。
本发明还提供一种驾驶模式切换方法,包括:经由自动驾驶系统主控制器向自动驾驶系统冗余控制器发送所述自动驾驶模式指令,所述自动驾驶系统冗余控制器进入激活状态,并分别向所述自动驾驶系统主控制器、整车执行系统主控制器以及整车执行系统冗余控制器反馈所述激活状态;
所述自动驾驶系统主控制器进入激活状态,并向所述整车执行系统反馈所述激活状态,所述整车执行系统主控制器进入激活状态,并分别向所述自动驾驶系统主控制器、所述自动驾驶系统冗余控制器以及所述整车执行系统冗余控制器反馈所述激活状态;
所述整车执行系统冗余控制器进入激活状态,并经由所述自动驾驶系统冗余控制器向所述自动驾驶系统主控制器反馈所述激活状态,所述驾驶模式切换系统进入自动驾驶模式;
若在第二预设时间内,所述自动驾驶系统主控制器没有接收到所述自动驾驶系统冗余控制器的激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式;
若在第三预设时间内,所述自动驾驶系统主控制器没有接收到所述整车执行系统主控制器和所述整车执行系统冗余控制器的所述激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式。
本发明还提供一种驾驶模式切换方法,包括:经由自动驾驶系统主控制器向整车执行系统主控制器发送自动驾驶模式指令,同时,依次经由所述自动驾驶系统主控制器和自动驾驶系统冗余控制器分别向所述整车执行系统主控制器和整车执行系统冗余控制器发送所述自动驾驶模式指令;
所述整车执行系统主控制器进入激活状态,并分别向所述自动驾驶系统主控制器、所述自动驾驶系统冗余控制器以及所述整车执行系统冗余控制器反馈所述激活状态;
所述整车执行系统冗余控制器进入激活状态,并向所述自动驾驶系统冗余控制器反馈所述激活状态,所述自动驾驶系统冗余控制器进入激活状态,并向所述自动驾驶系统主控制器反馈所述激活状态,所述驾驶模式切换系统进入自动驾驶模式;
若在预设第四时间内,所述自动驾驶系统主控制器没有接收到所述自动驾驶系统冗余控制器和所述整车执行系统主控制器的激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式;
若在预设第五时间内,所述自动驾驶系统冗余控制器没有接收到所述整车执行系统主控制器和所述整车执行系统冗余控制器的所述激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式。
本发明还提供一种驾驶模式切换方法,包括:自动驾驶系统主控制器接收到自动驾驶模式指令,进入激活状态,同时,自动驾驶系统冗余控制器接收到所述自动驾驶模式指令,进入激活状态;
所述自动驾驶系统主控制器向整车执行系统主控制器反馈所述激活状态,所述自动驾驶系统冗余控制器分别向所述整车执行系统主控制器和整车执行系统冗余控制器反馈所述激活状态;
所述整车执行系统主控制器进入激活状态,并分别向所述自动驾驶系统主控制器、所述自动驾驶系统冗余控制器以及所述整车执行系统冗余控制器反馈所述激活状态;
所述整车执行系统冗余控制器进入激活状态,并经由所述自动驾驶系统冗余控制器向所述自动驾驶系统主控制器反馈所述激活状态,所述驾驶模式切换系统进入自动驾驶模式;
若在预设第六时间内,所述自动驾驶系统主控制器没有接收到所述整车执行系统主控制器的激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式;
若在预设第七时间内,所述自动驾驶系统冗余控制器没有接收到所述整车执行系统主控制器和所述整车执行系统冗余控制器的激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式。
本发明还提供一种驾驶模式切换方法,包括:经由自动驾驶系统主控制器向整车执行系统主控制器发送自动驾驶模式指令,同时,经由自动驾驶系统冗余控制器分别向所述整车执行系统主控制器和整车执行系统冗余控制器发送所述自动驾驶模式指令;
所述整车执行系统主控制器进入激活状态,并分别向所述自动驾驶系统主控制器、所述自动驾驶系统冗余控制器以及所述整车执行系统冗余控制器反馈所述激活状态;
所述整车执行系统冗余控制器进入激活状态,并向所述自动驾驶系统冗余控制器反馈所述激活状态,所述自动驾驶系统冗余控制器进入激活状态,并向所述自动驾驶系统主控制器反馈所述激活状态,所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式;
若在第八预设时间内,所述自动驾驶系统主控制器没有接收到所述整车执行系统主控制器的激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式;
若在第九预设时间内,所述自动驾驶系统冗余控制器没有接收到所述整车执行系统主控制器和所述整车执行系统冗余控制器的激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式。
本发明提供的驾驶模式切换系统及方法,通过将第一自动驾驶系统控制器,第二自动驾驶系统控制器、第一整车执行系统控制器以及第二整车执行系统控制器进行首尾相接,保证相互之间的信号连接;同时,将第二自动驾驶系统控制器和第一整车执行系统控制器进行电连接,基于以上连接关系得到了驾驶模式切换系统的结构控制逻辑,基于以上结构执行驾驶模式切换方法,确保任一整车执行系统控制器只有在同时接收到两个自动驾驶系统控制器的指令后方可进入自动驾驶模式,保证了汽车行驶过程中的安全性与可靠性。
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是本发明提供的驾驶模式切换系统的结构示意图之一;
图2是本发明提供的驾驶模式切换系统的结构示意图之二;
图3是本发明提供的驾驶模式切换系统的结构示意图之三;
图4是本发明提供的驾驶模式切换方法的流程示意图之一;
图5是本发明提供的驾驶模式切换方法的流程示意图之二;
图6是本发明提供的驾驶模式切换方法的流程示意图之三;
图7是本发明提供的驾驶模式切换方法的流程示意图之四;
图8是本发明提供的驾驶模式切换方法的流程示意图之五。
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。
图1是本发明提供的驾驶模式切换系统的结构示意图之一,如图1所示,所述系统包括:第一自动驾驶系统控制器、第二自动驾驶系统控制器、第一整车执行系统控制器以及第二整车执行系统控制器,其中,两个自动驾驶系统控制器之间或两个整车执行系统控制器之间均是通过内部通信线路进行电连接,而第一自动驾驶系统控制器与第一整车执行系统控制器之间通过线路1进行电连接,第二自动驾驶系统控制器与第二整车执行系统控制器之间通过线路2进行电连接;与此同时,第二自动驾驶系统控制器与第一整车执行系统控制器之间通过线路1或者线路2进行连接,具体采用线路1还是线路2为可选性方案。
基于以上驾驶模式切换系统中各控制器的连接结构,使对于第一整车执行系统控制器或第二整车执行系统控制器而言,只有当同时接收到第一自动驾驶系统控制器和第二自动驾驶系统控制器发出的自动驾驶模式指令时,第一整车执行系统或第二整车执行系统才会进入自动驾驶模式,该控制结构确保了汽车中主控制器与冗余控制器控制过程的一致性。
本发明提供的驾驶模式切换系统,通过对第一自动驾驶系统控制器、第二自动驾驶系统控制器、第一整车执行系统控制器以及第二整车执行系统控制器之间连接关系的合理设计,确保只有当同时接收到第一自动驾驶系统控制器和第二自动驾驶系统控制器发出的自动驾驶模式指令时,第一整车执行系统或第二整车执行系统才会进入自动驾驶模式,确保了汽车中主控制器与冗余控制器控制过程的一致性,提高了汽车行驶过程中的安全性与可靠性。
图2是本发明提供的驾驶模式切换系统的结构示意图之二,如图2所示,所述驾驶模式切换系统包括自动驾驶系统主控制器(ADCU-A)、自动驾驶系统冗余控制器(ADCU-B)、整车执行系统主控制器(ASC-A)以及整车执行系统冗余控制器(ASC-B),其中,ADCU-A与ASC-A通过CAN1线路电连接,ADCU-B与ASC-B通过CAN2线路电连接;图3是本发明提供的驾驶模式切换系统的结构示意图之三,如图3所示,ADCU-A与ASC-B通过CAN1线路电连接,ADCU-B与ASC-A通过CAN2线路电连接;基于图2和图3中所示的驾驶模式切换系统中各控制器的连接关系可以得知:对于ADCU-A与ASC-A之间以及ADCU-B和ASC-B之间不存在绝对的对应连接关系,即自动驾驶系统主控制器可以和整车执行系统主控制器连接,也可以和整车执行系统冗余控制器连接,同样地,自动驾驶系统冗余控制器可以和整车执行系统主控制器连接,也可以和整车执行系统冗余控制器连接。
本发明提供的驾驶模式切换系统,通过对ADCU-A、ADCU-B、ASC-A以及ASC-B之间控制时序的合理设计,使得ASC-A与ASC-B之间的状态保持一致,确保自动驾驶模式控制系统的可靠性;与此同时,自动驾驶系统控制器与整车执行系统控制器之间的主控制器与冗余控制器的非绝对对应关系,提高了控制器安装中的适配性,并且最终均实现了确保ASC-A与ASC-B之间的状态保持一致的技术效果。本发明提供一种驾驶模式切换方法,所述方法包括:
S110,自动驾驶系统主控制器接收到自动驾驶模式指令,进入激活状态后,将所述激活状态反馈给自动驾驶系统冗余控制器和整车执行系统主控制器;
S120,所述自动驾驶系统冗余控制器接收到所述激活状态反馈后,进入激活状态,并向所述整车执行系统主控制器与整车执行系统冗余控制器分别反馈所述激活状态;
S130,所述整车执行系统主控制器进入激活状态,向所述整车执行系统冗余控制器与所述自动驾驶系统主控制器反馈所述激活状态;
S140,所述整车执行系统冗余控制器进入激活状态,并经由所述自动驾驶系统冗余控制器向所述自动驾驶系统主控制器反馈所述激活状态,则所述驾驶模式切换系统进入自动驾驶模式;
S150,若在第一预设时间内,所述自动驾驶系统主控制器没有接收到所述整车执行系统主控制器和所述整车执行系统冗余控制器的所述激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式。
图4是本发明提供的驾驶模式切换方法的流程示意图之一,如图4所示,所述方法包括:
①ADCU-A接收到自动驾驶模式激活触发(40-1)以后,ADCU-A完成跳转(40-2),并向ADCU-B、ASC-A发送跳转命令(40-3-1、40-3-2);
②ADCU-B接收到跳转命令(40-3-1)后,完成跳转(40-4),向ASC-B发送跳转命令(40-5-1),并向ASC-A发送跳转命令(40-5-2);
③ASC-A接收到跳转命令(40-5-2)后,完成跳转(40-6),向ASC-B发送跳转命令(40-7-1),并向ADCU-A反馈跳转状态(40-7-2);
④ASC-B接收到跳转命令(40-5-1、40-7-1)后,完成跳转(40-8),向ADCU-B反馈跳转状态(40-9);
⑤ADCU-B向ADCU-A反馈ASC-B跳转状态(40-10);
⑥ADCU-A确认ASC-A、ASC-B均完成跳转(40-7-2、40-10)后,发出自动驾驶模式激活成功的HMI提醒(40-11)。
若出现跳转失败:
⑦ADCU-A在发送跳转命令(40-3-1、40-3-2)后,若在预设第一时间内未接收到ASC-A、ASC-B全部跳转成功的反馈(40-7-2、40-10),则全部再退回到手动驾驶模式。预设第一时间是将40-3~40-10中每一步的最大可能时间进行相加所得到的时间总和,例如对于第40-3步而言,同时存在40-3-1步和40-3-2步,取二者中的最大值作为第3步所耗费的时间,最终得到40-3~40-10的串行总时间。
需要说明的是,上述驾驶模式切换方法的控制逻辑简单清楚,各控制器只需依次按照串行方式完成模式跳转,每个控制器作为独立个体,只需要简单管理自身输入输出和状态机跳转;同时跳转条件明确,且除ADCU-A外其他控制器均无需单独设置等待时间。
ADCU-A只需简单设置一个固定等待时间,即预设第一时间,确保该时间满足ASC-A、ASC-B在最大利用率下,也足够完成模式的跳转并全部反馈给ADCU-A,逻辑也简单清楚,因为这种跳转时序完全遵循串行方式,因此ADCU-A等待ASC-A、ASC-B全部跳转成功的等待时间(40-3~40-10的串行总时间)较长。
ADCU-A作为自动驾驶模式跳转的决定者(Master),最先激活自动驾驶模式,但对后续ADCU-B、ASC-A、ASC-B的模式跳转成功与否完全无法控制,其中任意一步出现失效,ADCU-A都必须等待设定的固定等待时间后才能判断出现了跳转失败。
本发明提供的驾驶模式切换方法,通过使各控制器按照串行的方式依次完成模式跳转,最终自动驾驶系统主控制器判断整车执行系统主控制器和整车执行系统冗余控制器均跳转成功,则使整个控制系统进入自动驾驶模式,该控制逻辑简单清楚,可有效降低控制误差的出现,确保汽车驾驶控制过程的安全可靠。
本发明还提供一种驾驶模式切换方法,所述方法包括:
S210,经由自动驾驶系统主控制器向自动驾驶系统冗余控制器发送所述自动驾驶模式指令,所述自动驾驶系统冗余控制器进入激活状态,并分别向所述自动驾驶系统主控制器、整车执行系统主控制器以及整车执行系统冗余控制器反馈所述激活状态;
S220,所述自动驾驶系统主控制器进入激活状态,并向所述整车执行系统反馈所述激活状态,所述整车执行系统主控制器进入激活状态,并分别向所述自动驾驶系统主控制器、所述自动驾驶系统冗余控制器以及所述整车执行系统冗余控制器反馈所述激活状态;
S230,所述整车执行系统冗余控制器进入激活状态,并经由所述自动驾驶系统冗余控制器向所述自动驾驶系统主控制器反馈所述激活状态,所述驾驶模式切换系统进入自动驾驶模式;
S240,若在第二预设时间内,所述自动驾驶系统主控制器没有接收到所述自动驾驶系统冗余控制器的激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式;
S250,若在第三预设时间内,所述自动驾驶系统主控制器没有接收到所述整车执行系统主控制器和所述整车执行系统冗余控制器的所述激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式。
图5是本发明提供的驾驶模式切换方法的流程示意图之二,如图5所示,所述方法包括:
①ADCU-A接收到自动驾驶模式激活触发(50-1)以后,向ADCU-B发送跳转命令(50-2);
②ADCU-B接收到跳转命令(50-2)后,完成跳转(50-3),向ADCU-A反馈跳转状态(50-4-1),并向ASC-B、ASC-A发送跳转命令(50-4-2、50-4-3);
③ADCU-A接收到跳转状态反馈(50-4-1)后,完成跳转(50-5),并向ASC-A发送跳转命令(50-6);
④ASC-A接收到跳转命令(50-4-3、50-6)后,完成跳转(50-7),向ASC-B发送跳转命令(50-8-1),并向ADCU-A、ADCU-B反馈跳转状态(50-8-2、50-8-3);
⑤ASC-B接收到跳转命令(50-4-2、50-8-1)后,完成跳转(50-9),向ADCU-B反馈跳转状态(50-10);
⑥ADCU-B向ADCU-A反馈ASC-B跳转状态(50-11);
⑦ADCU-A确认ASC-A、ASC-B均完成跳转(50-8-2、50-11)后,发出自动驾驶模式激活成功的HMI提醒(50-12)。
若出现跳转失败:
⑧ADCU-A在发送跳转命令(50-2)后,若预设第二时间内未接收到ADCU-B跳转成功的反馈(50-4-1),则不执行跳转,且发送命令再退回到手动驾驶模式。预设第二时间是将50-2、50-3、50-4-1每一步的最大可能时间进行相加,最终得到预设第二时间的大小;
⑨ADCU-A发送跳转命令(50-6)后,若预设第三时间内未接收到ASC-A、ASC-B跳转成功的反馈(50-8-2、50-11),则发送命令再退回到手动驾驶模式。将50-6、50-7、50-8-2每一步的最大可能时间进行相加得到一个时间和,50-6、50-7、50-8-1、50-9、50-10、50-11每一步的最大可能时间进行相加得到另一个时间和,取以上得到的两个时间和中的较大值作为最终的串行总时间,即预设第三时间的值。
需要说明的是,将ADCU-B模式跳转步骤前置到ADCU-A之前,从而ADCU-A在决定使整个系统进入自动驾驶模式时无需等待ADCU-B的跳转时间,与依次串行跳转的方式相比,减少了串行总时间,从而预设第三时间明显小于预设第一时间,但是在该过程中ADCU-A和ADCU-B已经激活自动驾驶模式但未取得实际控制权,增加了相应风险归属AD系统承担的可能性。
本发明提供的驾驶模式切换方法,通过将ADCU-B模式跳转步骤前置到ADCU-A之前,有效缩短了ADCU-A在决定使整个系统进入自动驾驶模式时的等待时间,即预设第三时间明显小于预设第一时间,提高了该系统的控制效率,且依旧满足汽车驾驶控制过程安全性与可靠性的要求。
本发明还提供一种驾驶模式切换方法,所述方法包括:
S310,经由自动驾驶系统主控制器向整车执行系统主控制器发送自动驾驶模式指令,同时,依次经由所述自动驾驶系统主控制器和自动驾驶系统冗余控制器分别向所述整车执行系统主控制器和整车执行系统冗余控制器发送所述自动驾驶模式指令;
S320,所述整车执行系统主控制器进入激活状态,并分别向所述自动驾驶系统主控制器、所述自动驾驶系统冗余控制器以及所述整车执行系统冗余控制器反馈所述激活状态;
S330,所述整车执行系统冗余控制器进入激活状态,并向所述自动驾驶系统冗余控制器反馈所述激活状态,所述自动驾驶系统冗余控制器进入激活状态,并向所述自动驾驶系统主控制器反馈所述激活状态,所述驾驶模式切换系统进入自动驾驶模式;
S340,若在预设第四时间内,所述自动驾驶系统主控制器没有接收到所述自动驾驶系统冗余控制器和所述整车执行系统主控制器的激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式;
S350,若在预设第五时间内,所述自动驾驶系统冗余控制器没有接收到所述整车执行系统主控制器和所述整车执行系统冗余控制器的所述激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式。
图6是本发明提供的驾驶模式切换方法的流程示意图之三,如图6所示,所述方法包括:
①ADCU-A接收到自动驾驶模式激活触发(60-1)以后,向ADCU-B、ASC-A发送跳转命令(60-2-1、60-2-2);
②ADCU-B接收到跳转命令(60-2-1)后,向ASC-B、ASC-A发送跳转命令(60-3-1、60-3-2);
③ASC-A接收到跳转命令(60-2-2、60-3-2)后,完成跳转(60-4),向ASC-B发送跳转命令(60-5-1),并向ADCU-A反馈跳转状态(60-5-2),向ADCU-B反馈跳转状态(60-5-3);
④ASC-B接收到跳转命令(60-3-1、60-5-1)后,完成跳转(60-6),向ADCU-B发送跳转命令(60-7);
⑤ADCU-B接收到反馈(60-5-3,60-7)后,完成跳转(60-8),向ADCU-A反馈跳转状态(60-9);
⑥ADCU-A确认ADCU-B、ASC-A均完成跳转(60-5-2、60-9)后,完成跳转(60-10),发出自动驾驶模式激活成功的HMI提醒(60-11)。
若出现跳转失败:
⑦ADCU-A在发送跳转命令(60-2-1、60-2-2)后,若预设第四时间内未接收到ASC-A、ADCU-B跳转成功的反馈(60-5-2、60-9),则发送命令再退回到手动驾驶模式。将60-2-1、60-3-2、60-4、60-5-2每一步的最大可能时间相加得到一个时间和T1,将60-2-2、60-4、60-5-2每一步的最大可能时间相加得到一个时间和T2,将60-2-1、60-3-2、60-4、60-5-1、60-6、60-7、60-8、60-9每一步的最大可能时间相加得到一个时间和T3,将60-2-2、60-4、60-5-1、60-6、60-7、60-8、60-9每一步的最大可能时间相加得到一个时间和T4,取T1、T2、T3和T4中的最大值作为最终的串行总时间,即预设第四时间的值;
⑧ADCU-B在发送跳转命令(60-3-1、60-3-2)后,若预设第五时间内未接收到ASC-A、ASC-B跳转成功的反馈(60-5-3、60-7),则发送命令再退回到手动驾驶模式。将60-3-1、60-6、60-7每一步的最大可能时间相加得到一个时间和T1,将60-3-2、60-4、60-5-1、60-6、60-7每一步的最大可能时间相加得到一个时间和T2,取T1和T2中的较大值作为最终的串行总时间,即预设第五时间的值;
需要说明的是,对于驾驶模式切换方法的上述控制逻辑中,因为ADCU-A在接收到自动驾驶模式指令后并不会马上进行跳转反馈,而是需要在接收到ASC-A的跳转反馈后才会触发ADCU-A进行跳转,基于该过程可以有效避免出现ADCU-A在已经激活自动驾驶模式但未取得实际控制权的情况。
本发明提供的驾驶模式切换方法,通过将ADCU-A的跳转时间推后,有效避免出现ADCU-A在已经激活自动驾驶模式但未取得实际控制权的情况;与此同时,使ADCU-A和ASC-B进行同步跳转动作,有效缩短了整个控制系统的激活反馈响应时间,提高了控制效率,且同时满足汽车驾驶控制过程安全性与可靠性的要求。
本发明还提供一种驾驶模式切换方法,所述方法包括:
S410,自动驾驶系统主控制器接收到自动驾驶模式指令,进入激活状态,同时,自动驾驶系统冗余控制器接收到所述自动驾驶模式指令,进入激活状态;
S420,所述自动驾驶系统主控制器向整车执行系统主控制器反馈所述激活状态,所述自动驾驶系统冗余控制器分别向所述整车执行系统主控制器和整车执行系统冗余控制器反馈所述激活状态;
S430,所述整车执行系统主控制器进入激活状态,并分别向所述自动驾驶系统主控制器、所述自动驾驶系统冗余控制器以及所述整车执行系统冗余控制器反馈所述激活状态;
S440,所述整车执行系统冗余控制器进入激活状态,并经由所述自动驾驶系统冗余控制器向所述自动驾驶系统主控制器反馈所述激活状态,所述驾驶模式切换系统进入自动驾驶模式;
S450,若在预设第六时间内,所述自动驾驶系统主控制器没有接收到所述整车执行系统主控制器的激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式;
S460,若在预设第七时间内,所述自动驾驶系统冗余控制器没有接收到所述整车执行系统主控制器和所述整车执行系统冗余控制器的激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式。
图7是本发明提供的驾驶模式切换方法的流程示意图之四,如图7所示,所述方法包括:
①ADCU-A接收到自动驾驶模式激活触发(70-1)以后,ADCU-A完成跳转(70-2),并向ASC-A发送跳转命令(70-3);
②与①并行的,ADCU-B接收到自动驾驶模式激活触发(70-1’)以后,ADCU-B完成跳转(70-2’),向ASC-B、ASC-A发送跳转命令(70-3’-1、70-3’-2);
③ASC-A接收到跳转命令(70-3、70-3’-2)后,完成跳转(70-4),向ASC-B发送跳转命令(70-5-1),并向ADCU-A、ADCU-B反馈跳转状态(70-5-2、70-5-3);
④ASC-B接收到跳转命令(70-3’-1、70-5-1)后,完成跳转(70-6),向ADCU-B反馈跳转状态(70-7);
⑤ADCU-B向ADCU-A反馈ASC-B跳转状态(70-8);
⑥ADCU-A确认ASC-A、ADCU-B均完成跳转(70-5-2、70-8)后,发出自动驾驶模式激活成功的HMI提醒(70-9)。
若出现跳转失败:
⑦ADCU-A在发送跳转命令(70-3)后,若预设第六时间内未接收到ASC-A跳转成功的反馈(70-5-2),则再退回到手动驾驶模式。将70-3、70-4、70-5-2每一步的最大可能时间相加得到预设第六时间的值;
⑧ADCU-B在发送跳转命令(70-3’-1、70-3’-2)后,若固定等待时间内未接收到ASC-A、ASC-B全部跳转成功的反馈(70-5-3、70-7),则全部再退回到手动驾驶模式。将70-3’-1、70-6、70-7每一步的最大可能时间相加得到一个时间和T1,将70-3’-2、70-4、70-5-1、70-6、70-7每一步的最大可能时间相加得到一个时间和T2,取T1和T2中的较大值作为最终的串行总时间,即预设第七时间的值;
需要说明的是,ADCU-A和ADCU-B的模式跳转和跳转命令的下达是以并行方式进行的,这种时序控制逻辑是将ADCU-A和ASC-A视为主系统,ADCU-B和ASC-B视为冗余系统的控制方式。在该过程中,控制逻辑简单清楚,每个控制器作为独立个体,只需要简单管理自身输入输出和状态机跳转,跳转条件明确,因为采用并行方式,模式跳转的等待时间有较少,可以有效缩短控制系统的响应时间,提高控制效率。
本发明提供的驾驶模式切换方法,通过将ADCU-A和ASC-A视为主系统,ADCU-B和ASC-B视为冗余系统对汽车驾驶过程进行控制,有效缩短了控制系统的响应时间,且依旧满足汽车驾驶控制过程安全性与可靠性的要求。
本发明还提供一种驾驶模式切换方法,所述方法包括:
S510,经由自动驾驶系统主控制器向整车执行系统主控制器发送自动驾驶模式指令,同时,经由自动驾驶系统冗余控制器分别向所述整车执行系统主控制器和整车执行系统冗余控制器发送所述自动驾驶模式指令;
S520,所述整车执行系统主控制器进入激活状态,并分别向所述自动驾驶系统主控制器、所述自动驾驶系统冗余控制器以及所述整车执行系统冗余控制器反馈所述激活状态;
S530,所述整车执行系统冗余控制器进入激活状态,并向所述自动驾驶系统冗余控制器反馈所述激活状态,所述自动驾驶系统冗余控制器进入激活状态,并向所述自动驾驶系统主控制器反馈所述激活状态,所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式;
S540,若在第八预设时间内,所述自动驾驶系统主控制器没有接收到所述整车执行系统主控制器的激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式;
S550,若在第九预设时间内,所述自动驾驶系统冗余控制器没有接收到所述整车执行系统主控制器和所述整车执行系统冗余控制器的激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式。
图8是本发明提供的驾驶模式切换方法的流程示意图之五,如图8所示,所述方法包括:
①ADCU-A接收到自动驾驶模式激活触发(80-1)以后,向ASC-A发送跳转命令(80-2);
②与①并行的,ADCU-B接收到自动驾驶模式激活触发(80-1’)以后,向ASC-B发送跳转命令(80-2’-1),并向ASC-A通知跳转状态(80-2’-2);
③ASC-A接收到跳转命令(80-2、80-2’-2)后,完成跳转(80-3),向ASC-B发送跳转命令(80-4-1),并向ADCU-A、ADCU-B反馈跳转状态(80-4-2、80-4-3);
④ASC-B接收到跳转命令(80-2’-1、80-4-1)后,完成跳转(80-5),向ADCU-B反馈跳转状态(80-6);
⑤ADCU-A确认ASC-A、ADCU-B均完成跳转(80-4-2、80-8)后,完成跳转(80-9),发出自动驾驶模式激活成功的HMI提醒(80-10)。
若出现跳转失败:
⑥ADCU-A在发送跳转命令(80-2)后,若预设第八时间内未接收到ASC-A全部跳转成功的反馈(80-4-2),则全部再退回到手动驾驶模式。将80-2、80-3、80-4-2每一步的最大可能时间相加,得到预设第八时间的值;
⑦ADCU-B在发送跳转命令(80-2’-1、80-2’-2)后,若预设第九时间内未接收到ASC-A、ASC-B跳转成功的反馈(80-4-3、80-6),则再退回到手动驾驶模式即可;将80-2’-1、80-5、80-6每一步的最大可能时间相加得到一个时间和T1,将80-2’-2、80-3、80-4-1、80-5、80-6每一步的最大可能时间相加得到一个时间和T2,取T1和T2中的较大值作为最终的串行总时间,即预设第九时间的值;
需要说明的是,ADCU-A、ADCU-B的跳转命令下达是以并行方式进行的,这种时序控制逻辑是将ADCU-A和ADCU-B视为AD系统(自动驾驶控制系统),ASC-A和ASC-B视为执行系统的控制方式,ADCU-A作为Master(决定者)确保ASC-A跳转成功后再跳转,ADCU-B作为Master确保ASC-A、ASC-B全部跳转成功后再跳转,可以避免出现作为Master的ADCU-A和ADCU-B在已经激活自动驾驶模式但未取得实际控制权的情况,同时该时序逻辑控制过程采用并行方式,模式跳转的等待时间明显减少。
本发明提供的驾驶模式切换方法,通过并行处理的控制方式,使ADCU-A和ADCU-B以并行方式下达跳转命令,有效避免出现ADCU-A和ADCU-B在已经激活自动驾驶模式但未取得实际控制权的情况,同时并行处理的控制方式提高了驾驶模式切换系统的控制效率,且依旧满足汽车驾驶控制过程安全性与可靠性的要求。
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。
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 (7)
1.一种驾驶模式切换系统,包括:第一自动驾驶系统控制器、第二自动驾驶系统控制器、第一整车执行系统控制器以及第二整车执行系统控制器,其特征在于,
所述第一自动驾驶系统控制器的第一端与所述第二自动驾驶系统控制器的第一端电连接,所述第二自动驾驶系统控制器的第二端与所述第二整车执行系统控制器的第一端电连接,所述第二整车执行系统控制器的第二端与所述第一整车执行系统控制器的第一端电连接,所述第一整车执行系统控制器的第二端与所述第一自动驾驶系统控制器的第二端电连接,所述第二自动驾驶系统控制器的第三端与所述第一整车执行系统控制器的第三端电连接;
在预设时间内,所述第一整车执行系统控制器同时接收到所述第一自动驾驶系统控制器与所述第二自动驾驶系统控制器的自动驾驶模式指令后,第一整车执行系统控制器将激活状态反馈给第一自动驾驶系统控制器;所述第二整车执行系统控制器同时接收到所述第二自动驾驶系统控制器与所述第一整车执行系统控制器的自动驾驶模式指令后,第二整车执行系统控制器将自动驾驶激活状态反馈给第一自动驾驶系统控制器,且在所述第一自动驾驶系统控制器接收到所述第一整车执行系统控制器和所述第二整车执行系统控制器的激活状态反馈后,所述驾驶模式切换系统进入自动驾驶模式。
2.根据权利要求1所述的驾驶模式切换系统,其特征在于,所述第一自动驾驶系统控制器为自动驾驶系统主控制器,所述第二自动驾驶系统控制器为自动驾驶系统冗余控制器,所述第一整车执行系统控制器为整车执行系统主控制器,所述第二整车执行系统控制器为整车执行系统冗余控制器,
或,所述第二自动驾驶系统控制器为自动驾驶系统主控制器,所述第一自动驾驶系统控制器为自动驾驶系统冗余控制器,所述第一整车执行系统控制器为整车执行系统主控制器,所述第二整车执行系统控制器为整车执行系统冗余控制器。
3.一种应用于权利要求2所述驾驶模式切换系统的驾驶模式切换方法,其特征在于,
自动驾驶系统主控制器接收到自动驾驶模式指令,进入激活状态后,将所述激活状态反馈给自动驾驶系统冗余控制器和整车执行系统主控制器;
所述自动驾驶系统冗余控制器接收到所述激活状态反馈后,进入激活状态,并向所述整车执行系统主控制器与整车执行系统冗余控制器分别反馈所述激活状态;
所述整车执行系统主控制器进入激活状态,向所述整车执行系统冗余控制器与所述自动驾驶系统主控制器反馈所述激活状态;
所述整车执行系统冗余控制器进入激活状态,并经由所述自动驾驶系统冗余控制器向所述自动驾驶系统主控制器反馈所述激活状态,则所述驾驶模式切换系统进入自动驾驶模式;
若在第一预设时间内,所述自动驾驶系统主控制器没有接收到所述整车执行系统主控制器和所述整车执行系统冗余控制器的所述激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式。
4.一种应用于权利要求2所述驾驶模式切换系统的驾驶模式切换方法,其特征在于,
经由自动驾驶系统主控制器向自动驾驶系统冗余控制器发送所述自动驾驶模式指令,所述自动驾驶系统冗余控制器进入激活状态,并分别向所述自动驾驶系统主控制器、整车执行系统主控制器以及整车执行系统冗余控制器反馈所述激活状态;
所述自动驾驶系统主控制器进入激活状态,并向所述整车执行系统反馈所述激活状态,所述整车执行系统主控制器进入激活状态,并分别向所述自动驾驶系统主控制器、所述自动驾驶系统冗余控制器以及所述整车执行系统冗余控制器反馈所述激活状态;
所述整车执行系统冗余控制器进入激活状态,并经由所述自动驾驶系统冗余控制器向所述自动驾驶系统主控制器反馈所述激活状态,所述驾驶模式切换系统进入自动驾驶模式;
若在第二预设时间内,所述自动驾驶系统主控制器没有接收到所述自动驾驶系统冗余控制器的激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式;
若在第三预设时间内,所述自动驾驶系统主控制器没有接收到所述整车执行系统主控制器和所述整车执行系统冗余控制器的所述激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式。
5.一种应用于权利要求2所述驾驶模式切换系统的驾驶模式切换方法,其特征在于,
经由自动驾驶系统主控制器向整车执行系统主控制器发送自动驾驶模式指令,同时,依次经由所述自动驾驶系统主控制器和自动驾驶系统冗余控制器分别向所述整车执行系统主控制器和整车执行系统冗余控制器发送所述自动驾驶模式指令;
所述整车执行系统主控制器进入激活状态,并分别向所述自动驾驶系统主控制器、所述自动驾驶系统冗余控制器以及所述整车执行系统冗余控制器反馈所述激活状态;
所述整车执行系统冗余控制器进入激活状态,并向所述自动驾驶系统冗余控制器反馈所述激活状态,所述自动驾驶系统冗余控制器进入激活状态,并向所述自动驾驶系统主控制器反馈所述激活状态,所述驾驶模式切换系统进入自动驾驶模式;
若在预设第四时间内,所述自动驾驶系统主控制器没有接收到所述自动驾驶系统冗余控制器和所述整车执行系统主控制器的激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式;
若在预设第五时间内,所述自动驾驶系统冗余控制器没有接收到所述整车执行系统主控制器和所述整车执行系统冗余控制器的所述激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式。
6.一种应用于权利要求2所述驾驶模式切换系统的驾驶模式切换方法,其特征在于,
自动驾驶系统主控制器接收到自动驾驶模式指令,进入激活状态,同时,自动驾驶系统冗余控制器接收到所述自动驾驶模式指令,进入激活状态;
所述自动驾驶系统主控制器向整车执行系统主控制器反馈所述激活状态,所述自动驾驶系统冗余控制器分别向所述整车执行系统主控制器和整车执行系统冗余控制器反馈所述激活状态;
所述整车执行系统主控制器进入激活状态,并分别向所述自动驾驶系统主控制器、所述自动驾驶系统冗余控制器以及所述整车执行系统冗余控制器反馈所述激活状态;
所述整车执行系统冗余控制器进入激活状态,并经由所述自动驾驶系统冗余控制器向所述自动驾驶系统主控制器反馈所述激活状态,所述驾驶模式切换系统进入自动驾驶模式;
若在预设第六时间内,所述自动驾驶系统主控制器没有接收到所述整车执行系统主控制器的激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式;
若在预设第七时间内,所述自动驾驶系统冗余控制器没有接收到所述整车执行系统主控制器和所述整车执行系统冗余控制器的激活状态反馈,则所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式。
7.一种应用于权利要求2所述驾驶模式切换系统的驾驶模式切换方法,其特征在于,
经由自动驾驶系统主控制器向整车执行系统主控制器发送自动驾驶模式指令,同时,经由自动驾驶系统冗余控制器分别向所述整车执行系统主控制器和整车执行系统冗余控制器发送所述自动驾驶模式指令;
所述整车执行系统主控制器进入激活状态,并分别向所述自动驾驶系统主控制器、所述自动驾驶系统冗余控制器以及所述整车执行系统冗余控制器反馈所述激活状态;
所述整车执行系统冗余控制器进入激活状态,并向所述自动驾驶系统冗余控制器反馈所述激活状态,所述自动驾驶系统冗余控制器进入激活状态,并向所述自动驾驶系统主控制器反馈所述激活状态,所述驾驶模式切换系统进入手动驾驶模式;
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