CN114475655B - 自动驾驶的预警方法、装置和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种自动驾驶的预警方法、装置和计算机可读存储介质。该方法包括：接收来自组合导航系统输出的报文；通过解析组合导航系统输出的报文，获取惯组导航状态和实时动态RTK状态；根据组合导航系统输出的惯组导航状态和/或实时动态RTK状态，向用户发出对应的预警信息。本申请提供的方案可以给出精确的预警信息，提升自动驾驶的安全性。

Description

自动驾驶的预警方法、装置和计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及自动驾驶的预警方法、装置和计算机可读存储介质。

背景技术

在自动驾驶领域，由于路况或行驶环境等各种原因，使得当前的无人车不适合自动行驶，应该由用户接管。在由用户接管之前，无人车系统通常会发出预警信息。用户在收到这个预警信息后，决定是否接管无人车。相关技术中，无人车系统发出的预警信息比较粗糙，例如，发出的预警信息是GPS信号无效、可用等等。对于发出GPS信号无效这类预警信息，用户当然不用接管无人车。然而，当仅仅发出GPS信号可用时，由于“信号可用”包含的范畴太广，用户无法预料信号是多大程度上可用或者不可用，因而无法决策此时是否应该接管，这就给自动驾驶带来了安全隐患。

发明内容

为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供一种自动驾驶的预警方法、装置和计算机可读存储介质，可以给出精确的预警信息，提升自动驾驶的安全性。

本申请第一方面提供一种自动驾驶的预警方法，包括：

接收来自组合导航系统输出的报文；

通过解析所述组合导航系统输出的报文，获取惯组导航状态和实时动态RTK状态；

根据所述惯组导航状态和/或实时动态RTK状态，向用户发出对应的预警信息。

本申请第二方面提供一种自动驾驶的预警装置，包括：

接收模块，用于接收来自组合导航系统输出的报文；

获取模块，用于通过解析所述组合导航系统输出的报文，获取惯组导航状态和实时动态RTK状态；

预警模块，用于根据所述惯组导航状态和/或实时动态RTK状态，向用户发出对应的预警信息。

本申请第三方面提供一种电子设备，包括：

处理器；以及

存储器，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被所述处理器执行时，使所述处理器执行如上所述的方法。

本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时，使所述处理器执行如上所述的方法。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：由于相比于简单的GPS导航信号状态，实时动态RTK状态更能精确地表明当前无人车获取到的定位结果的等级，因此，当获取惯组导航状态和实时动态RTK状态后，根据这些惯组导航状态和/或实时动态RTK状态向用户发出的预警信息内容更加精细、丰富，从而使得用户能够更加容易决策是否接管当前无人车，提升了自动驾驶的安全性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细地描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是本申请实施例示出的自动驾驶的预警方法的流程示意图；

图2是本申请实施例示出的自动驾驶的预警装置的结构示意图；

图3是本申请实施例示出的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的实施方式。虽然附图中显示了本申请的实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在自动驾驶领域，由于路况或行驶环境等各种原因，使得当前的无人车不适合自动行驶，应该由用户接管。在由用户接管之前，无人车系统通常会发出预警信息。用户在收到这个预警信息后，决定是否接管无人车。相关技术中，无人车系统发出的预警信息比较粗糙，例如，发出的预警信息是GPS信号无效、可用等等。对于发出GPS信号无效这类预警信息，用户当然不用接管无人车。然而，当仅仅发出GPS信号可用时，由于“信号可用”包含的范畴太广，用户无法预料信号是多大程度上可用或者不可用，因而无法决策此时是否应该接管，这就给自动驾驶带来了安全隐患；另一方面，在当前无人车处于安全行驶状态而不用发出预警信息时却频繁发出预警信息，用户被迫频频接管无人车，使得无人驾驶失去意义，也给用户带来不良使用体验。

针对上述问题，本申请实施例提供一种自动驾驶的预警方法，可以给出精确的预警信息，提升自动驾驶的安全性，同时也能提升无人车用户的使用体验。

以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。

参见图1，是本申请实施例示出的自动驾驶的预警方法的流程示意图，图1示例的自动驾驶的预警方法应用于无人车，主要包括步骤S101至步骤S103，说明如下：

步骤S101：接收来自组合导航系统输出的报文。

在本申请实施例中，组合导航系统是包含GNSS和IMU的系统，其中，GNSS是GlobalNavigation Satellite System即全球导航卫星系统的统称，可以是北斗导航系统、伽利略卫星导航系统、GPS和GLONASS系统中的一种或者任意组合，而IMU是惯性测量单元即Inertial Measurement Unit的简称。之所以在本申请实施例中要使用组合导航系统，是因为IMU在导航时输出的是一个相对值，同时存在积分累积误差，而GNSS在遮挡环境或者卫星数据质量不好的条件下，RTK解算精度不高，频率也有限。因此，利用GNSS的高精度定位，可以为IMU推算提供精确的初始位置以及初始基准方向(当前的误差能有多大)，同时在组合过程中，可利用GNSS的结果校正IMU推算过程中产生的累积误差；在校正过程中，主要起作用的是GNSS解算的定位结果能够将IMU的零偏和初始值给确定下来，在后期的推算过程中，能够将这一部分的误差给准确的抵消，如此能够得到更加准确的姿态，惯组导航的意义或目的也正在此。

步骤S102：通过解析组合导航系统输出的报文，获取惯组导航状态和实时动态RTK状态。

在本申请实施例中，组合导航系统输出的报文是按照协议输出的报文，其中包含惯组导航状态和实时动态RTK状态，因此，通过解析组合导航系统输出的报文，可以获取惯组导航状态和实时动态RTK状态。此处，惯组导航状态可以是无效信号状态、信号收敛状态或信号有用状态，其中，无效信号状态表明无人车的组合导航系统无法获取到有效的导航信号，或者，组合导航系统获取的导航信号是无效的导航信号，信号收敛状态表明无人车的组合导航系统虽然能够获取到导航信号，但获取的导航信号存在误差且误差是逐渐缩小的，而信号有用状态则表明无人车的组合导航系统输出的导航信号是可用的导航信号。至于实时动态(Real-Time Kinematic，RTK)状态，是基于RTK技术即载波相位差分技术，由组合导航系统输出的状态。所谓RTK技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标，RTK能够将传统GNSS的定位精度提升至厘米级。

步骤S103：根据惯组导航状态和/或实时动态RTK状态，向用户发出对应的预警信息。

如前所述，自动驾驶的预警方法相关技术中，无人车系统发出的预警信息比较粗糙，例如，发出的预警信息是GPS信号可用，而GPS“信号可用”包含的范畴太广，用户无法预料信号是多大程度上可用或者不可用，无法决策此时是否应该接管，这就给自动驾驶带来了安全隐患。为了解决上述问题，可以根据惯组导航状态和/或实时动态RTK状态，向用户发出对应的预警信息。由于相比于惯组导航状态，实时动态RTK状态更能精确地表明当前无人车获取到的定位结果的等级，因此，当获取惯组导航状态和实时动态RTK状态后，根据这些惯组导航状态和/或实时动态RTK状态向用户发出的预警信息内容更加精细、丰富，从而使得用户能够更加容易决策是否接管当前无人车，提升了自动驾驶的安全性。

作为本申请一个实施例，上述实施例的根据实时动态RTK状态，向用户发出对应的预警信息可以是：若根据实时动态RTK状态，无人车在预设时间内尚未获取厘米级定位结果，则向用户发出定位精度低于阈值的预警信息或向用户发出提醒用户接管无人车的预警信息。例如，根据实时动态RTK状态，无人车在10秒内尚未获取厘米级定位结果，则向用户发出定位精度低于阈值的预警信息，以提醒用户此时对无人车定位的精度较低，需要随时注意接管无人车，或者直接向用户发出提醒用户此时应当接管无人车的预警信息。需要说明的是，上述实施例中，厘米级定位结果即组合导航系统输出的RTK的固定解或浮点解，其中，RTK的固定解即意味着RTK解算出了正确的定位结果，其精度一般1～3cm的范围，而浮点解意味着RTK尚未解算出固定解，而提供了一种Float解决方案，其定位结果的精度始终比固定解时的定位精度低，一般介于厘米级和米级之间。

作为本申请另一实施例，上述实施例的根据实时动态RTK状态，向用户发出对应的预警信息可以是：若根据实时动态RTK状态，无人车只获取到米级定位结果，则向用户发出提醒用户接管无人车的预警信息。上述实施例中，米级定位结果为组合导航系统输出的RTK的单点解，意味着无人车的接收机未使用任何差分改正信息计算的3D坐标，此时定位较不稳定且误差较大，定位精度为米级。由于米级定位结果对无人车而言，属于误差较大的定位结果，此时无人车处于并不安全的状态，因此，应当直接向用户发出提醒用户接管无人车的预警信息。

作为本申请一实施例，上述实施例的根据组合导航系统输出的惯组导航状态，向用户发出对应的预警信息可以是：若组合导航系统输出无效信号状态或信号收敛状态，则向用户发出提醒用户接管无人车的预警信息。如前所述，组合导航系统输出无效信号状态表明无人车的组合导航系统无法获取到有效的导航信号，或者组合导航系统获取的导航信号是无效的导航信号，组合导航系统输出信号收敛状态表明无人车的组合导航系统虽然能够获取到导航信号，但获取的导航信号存在误差且误差是逐渐缩小的。既然组合导航系统输出无效信号状态或信号收敛状态，说明此时无人车处于不安全的运行状态，因此，可以向用户发出提醒用户接管无人车的预警信息。需要说明的是，尽管信号收敛状态表明无人车的组合导航系统获取的导航信号存在误差且误差是逐渐缩小的，但这个误差相比于RTK的固定解或浮点解，其定位精度仍然较低，因此，也需要用户及时接管当前的无人车。

作为本申请一实施例，上述实施例的根据组合导航系统输出的惯组导航状态和实时动态RTK状态，向用户发出对应的预警信息可以是：若组合导航系统输出信号有用状态，并且根据实时动态RTK状态，无人车在预设时间内尚未获取厘米级定位结果，则向用户发出定位精度低于阈值的预警信息或向用户发出提醒用户接管无人车的预警信息。如前所述，尽管组合导航系统输出信号有用状态表明此时的导航信号可用，而导航“信号可用”包含的范畴太广，用户无法预料信号是多大程度上可用或者不可用，无法决策此时是否应该接管，要么在用户应当接管无人车时，没有发出预警信息，从而给自动驾驶带来了安全隐患；要么在用户无需接管无人车时(因为此时导航信号确实足够好，定位精度是在厘米级别的)，却频繁向用户发出预警信息，提醒用户注意随时接管无人车，带来了不良使用体验。因此，若组合导航系统输出信号有用状态，并且根据实时动态RTK状态，无人车在预设时间内尚未获取厘米级定位结果，则向用户发出定位精度低于阈值的预警信息或向用户发出提醒用户接管无人车的预警信息。

作为本申请另一实施例，上述实施例的根据组合导航系统输出的惯组导航状态和实时动态RTK状态，向用户发出对应的预警信息可以是：若组合导航系统输出信号有用状态，并且根据实时动态RTK状态，无人车只获取到米级定位结果，则向用户发出提醒用户接管无人车的预警信息。尽管组合导航系统输出信号有用状态，但在传统导航系统来看，定位精度在米级别的，仍然为有用信号，但米级定位结果对无人车而言就是不安全状态，因此，在组合导航系统输出信号有用状态，并且根据实时动态RTK状态，无人车只获取到米级定位结果时，应当向用户发出提醒用户接管无人车的预警信息。

从上述图1示例的自动驾驶的预警方法可知，由于相比于简单的GPS导航信号状态，实时动态RTK状态更能精确地表明当前无人车获取到的定位结果的等级，因此，当获取惯组导航状态和实时动态RTK状态后，根据这些惯组导航状态和/或实时动态RTK状态向用户发出的预警信息内容更加精细、丰富，从而使得用户能够更加容易决策是否接管当前无人车，提升了自动驾驶的安全性。

与前述应用功能实现方法实施例相对应，本申请还提供了一种自动驾驶的预警装置、电子设备及相应的实施例。

参见图2，是本申请实施例示出的自动驾驶的预警装置的结构示意图。为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。图2示例的装置主要包括接收模块201、获取模块202和预警模块203，其中：

接收模块201，用于接收来自组合导航系统输出的报文；

获取模块202，用于通过解析组合导航系统输出的报文，获取惯组导航状态和实时动态RTK状态；

预警模块203，用于根据组合导航系统输出的惯组导航状态和/或实时动态RTK状态，向用户发出对应的预警信息。

可选地，图2示例的预警模块203可以包括第一预警信息发送单元，用于若根据实时动态RTK状态，无人车在预设时间内尚未获取厘米级定位结果，则向用户发出定位精度低于阈值的预警信息或向用户发出提醒用户接管无人车的预警信息。

可选地，上述示例的厘米级定位结果为组合导航系统输出的RTK的固定解或浮点解。

可选地，图2示例的预警模块203可以包括第二预警信息发送单元，用于若根据实时动态RTK状态，无人车只获取到米级定位结果，则向用户发出提醒用户接管无人车的预警信息。

可选地，上述示例的米级定位结果为组合导航系统输出的RTK的单点解。

可选地，上述示例的预警模块203可以包括第三预警信息发送单元，用于若组合导航系统输出无效信号状态或信号收敛状态，则向用户发出提醒用户接管无人车的预警信息。

可选地，上述示例的预警模块203可以包括第四预警信息发送单元或第五预警信息发送单元，其中：

第四预警信息发送单元，用于若组合导航系统输出信号有用状态，并且根据实时动态RTK状态，无人车在预设时间内尚未获取厘米级定位结果，则向用户发出定位精度低于阈值的预警信息或向所述用户发出提醒用户接管所述无人车的预警信息；

第五预警信息发送单元，用于若组合导航系统输出信号有用状态，并且根据实时动态RTK状态，无人车只获取到米级定位结果，则向用户发出提醒所述用户接管无人车的预警信息。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不再做详细阐述说明。

图3是本申请实施例示出的电子设备的结构示意图。

参见图3，电子设备300包括存储器310和处理器320。

处理器320可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器310可以包括各种类型的存储单元，例如系统内存、只读存储器(ROM)和永久存储装置。其中，ROM可以存储处理器320或者计算机的其他模块需要的静态数据或者指令。永久存储装置可以是可读写的存储装置。永久存储装置可以是即使计算机断电后也不会失去存储的指令和数据的非易失性存储设备。在一些实施方式中，永久性存储装置采用大容量存储装置(例如磁或光盘、闪存)作为永久存储装置。另外一些实施方式中，永久性存储装置可以是可移除的存储设备(例如软盘、光驱)。系统内存可以是可读写存储设备或者易失性可读写存储设备，例如动态随机访问内存。系统内存可以存储一些或者所有处理器在运行时需要的指令和数据。此外，存储器310可以包括任意计算机可读存储媒介的组合，包括各种类型的半导体存储芯片(例如DRAM，SRAM，SDRAM，闪存，可编程只读存储器)，磁盘和/或光盘也可以采用。在一些实施方式中，存储器310可以包括可读和/或写的可移除的存储设备，例如激光唱片(CD)、只读数字多功能光盘(例如DVD-ROM，双层DVD-ROM)、只读蓝光光盘、超密度光盘、闪存卡(例如SD卡、min SD卡、Micro-SD卡等)、磁性软盘等。计算机可读存储媒介不包含载波和通过无线或有线传输的瞬间电子信号。

存储器310上存储有可执行代码，当可执行代码被处理器320处理时，可以使处理器320执行上文述及的方法中的部分或全部。

此外，根据本申请的方法还可以实现为一种计算机程序或计算机程序产品，该计算机程序或计算机程序产品包括用于执行本申请的上述方法中部分或全部步骤的计算机程序代码指令。

或者，本申请还可以实施为一种计算机可读存储介质(或非暂时性机器可读存储介质或机器可读存储介质)，其上存储有可执行代码(或计算机程序或计算机指令代码)，当可执行代码(或计算机程序或计算机指令代码)被电子设备(或服务器等)的处理器执行时，使处理器执行根据本申请的上述方法的各个步骤的部分或全部。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (9)

1.一种自动驾驶的预警方法，应用于无人车，其特征在于，所述方法包括：

接收来自组合导航系统输出的报文；

通过解析所述组合导航系统输出的报文，获取惯组导航状态和实时动态RTK状态；

根据所述惯组导航状态和/或实时动态RTK状态，向用户发出对应的预警信息，其中包括，若所述组合导航系统输出无效信号状态或信号收敛状态，则向所述用户发出提醒所述用户接管所述无人车的预警信息。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶的预警方法，其特征在于，所述根据所述实时动态RTK状态，向用户发出对应的预警信息，包括：

若根据所述实时动态RTK状态，所述无人车在预设时间内尚未获取厘米级定位结果，则向所述用户发出定位精度低于阈值的预警信息或向所述用户发出提醒所述用户接管所述无人车的预警信息。

3.根据权利要求2所述的自动驾驶的预警方法，其特征在于，所述厘米级定位结果为所述组合导航系统输出的RTK的固定解或浮点解。

4.根据权利要求1所述的自动驾驶的预警方法，其特征在于，所述根据所述实时动态RTK状态，向用户发出对应的预警信息，包括：

若根据所述实时动态RTK状态，所述无人车只获取到米级定位结果，则向所述用户发出提醒所述用户接管所述无人车的预警信息。

5.根据权利要求4所述的自动驾驶的预警方法，其特征在于，所述米级定位结果为所述组合导航系统输出的RTK的单点解。

6.根据权利要求1所述的自动驾驶的预警方法，其特征在于，所述根据所述惯组导航状态和实时动态RTK状态，向用户发出对应的预警信息，包括：

若所述组合导航系统输出信号有用状态，并且根据所述实时动态RTK状态，所述无人车在预设时间内尚未获取厘米级定位结果，则向所述用户发出定位精度低于阈值的预警信息或向所述用户发出提醒所述用户接管所述无人车的预警信息；或者

若所述组合导航系统输出信号有用状态，并且根据所述实时动态RTK状态，所述无人车只获取到米级定位结果，则向所述用户发出提醒所述用户接管所述无人车的预警信息。

7.一种自动驾驶的预警装置，应用于无人车，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，用于接收来自组合导航系统输出的报文；

获取模块，用于通过解析所述组合导航系统输出的报文，获取惯组导航状态和实时动态RTK状态；

预警模块，用于根据所述惯组导航状态和/或实时动态RTK状态，向用户发出对应的预警信息，其中包括，若所述组合导航系统输出无效信号状态或信号收敛状态，则向所述用户发出提醒所述用户接管所述无人车的预警信息。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被所述处理器执行时，使所述处理器执行如权利要求1至6中任意一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时，使所述处理器执行如权利要求1至6中任意一项所述的方法。