CN116215571A - 车辆的自动驾驶系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种车辆的自动驾驶系统及方法，其中，系统包括：自动驾驶硬件平台，获取自动驾驶模式下行车过程和/或泊车过程的感知信息与对应的控制动作；整车信息模块化组件，用于对感知信息进行分类，得到分类后的感知信息；自动驾驶软件平台，用于控制自动驾驶车辆执行相应的行驶动作和/或泊车动作；行泊车功能状态组件，用于根据当前驾驶场景和控制动作控制自动驾驶车辆进入行车过程和/或泊车过程的对应驾驶工况；自动驾驶功能调度组件，用于驱动自动驾驶软件平台工作。本申请实施例可以集成行车和泊车于一体化设置，自适应场景的变化进行车辆控制，提高车辆的智能化和适用性，更加智能可靠，提高驾驶体验。

Description

车辆的自动驾驶系统及方法

技术领域

本申请涉及自动驾驶技术领域，特别涉及一种车辆的自动驾驶系统及方法。

背景技术

随着自动驾驶系统功能的完善，已经由之前的高速巡航、自适应巡航、自动泊车单一独立功能向点到点全自动驾驶功能集成发展。由于高速行车功能、城区自动驾驶和停车场及泊车库是相对独立的自动驾驶场景，在感知、融合、规划、控制等具有不同软件策略，如何将不同场景的不同算法集成到同一个自动驾驶控制器以满足行泊车功能于一个平台自动驾驶是目前的一个难题。

相关技术中，可以根据当前车速和行驶方向计算出平行于车辆行驶方向的预瞄距离，选出预瞄点，当车速为负，即请求泊车时，预瞄点选取在车辆后方，实现了同一种控制方法满足自动驾驶车辆在不同工况下的需要，占用的控制器算力较少，计算实时性高，控制效果较好。

然而，相关技术中虽然实现了控制的一体，但仅能实现方向盘转角在不同的前进后退档位下的控制，无法解决自动驾驶系统中，子系统在不同场景变化和控制算法兼容和切换的问题，有待改进。

发明内容

本申请提供一种车辆的自动驾驶系统及方法，以解决相关技术中，仅能实现方向盘转角在不同的前进后退档位下的控制，无法解决自动驾驶系统中，子系统在不同场景变化和控制算法兼容和切换的技术问题。

本申请第一方面实施例提供一种车辆的自动驾驶系统，包括：自动驾驶硬件平台，所述自动驾驶硬件平台包括多个自动驾驶控制器和相应设置的多个传感器，以获取自动驾驶模式下行车过程和/或泊车过程的感知信息与对应的控制动作；整车信息模块化组件，用于对所述感知信息进行分类，得到分类后的感知信息；自动驾驶软件平台，用于基于预设操作系统和所述分类后的感知信息控制自动驾驶车辆执行相应的行驶动作和/或泊车动作；行泊车功能状态组件，用于根据当前驾驶场景和所述控制动作控制所述自动驾驶车辆进入所述行车过程和/或所述泊车过程的对应驾驶工况；以及自动驾驶功能调度组件，用于根据所述行车过程和/或所述泊车过程的对应驾驶工况驱动所述自动驾驶软件平台工作。

根据上述技术手段，本申请实施例可以基于自动驾驶车辆的传感器、执行器、控制器等装置，获得车辆在自动驾驶模式下的感知信息与对应的控制动作，从而结合当前驾驶场景，利用自动驾驶功能调度组件，控制车辆完成自动驾驶动作，解决自动驾驶系统中，子系统在不同场景变化和控制算法的兼容和切换问题，实现行车和/或泊车功能的一体化。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述自动驾驶硬件平台包括至少一个前毫米波雷达、至少一个角毫米波雷达、至少一个前视摄像头、至少一个周视摄像头、至少一个鱼眼摄像头、至少一个超声波传感器、自动驾驶域控制器、转向控制器、刹车控制器、整车域控制器、底盘动力控制器、车身域控制器和座舱域控制器中的多个。

根据上述技术手段，本申请实施例可以基于自动驾驶硬件平台中的传感器、控制器等设备，获取自动驾驶模式下行车过程和/或泊车过程的感知信息与对应的控制动作。

可选地，在本申请的一个实施例中，其中，所述至少一个前毫米波雷达、所述至少一个前摄像头和所述自动驾驶域控制器连接，以传输感知的第一目标信息；所述至少一个角毫米波雷达与所述自动驾驶域控制器连接，以传输目标和可行驶区域信息；所述至少一个周视摄像头和所述自动驾驶域控制器连接，以传输感知的第二目标信息；所述至少一个鱼眼摄像头与所述整车域控制器连接，以输入原始的感知图像；所述至少一个超声波传感器与所述自动驾驶域控制器连接，以输入超声波回波信号；所述自动驾驶域控制器分别和所述底盘动力控制器、所述车身域控制器、所述座舱域控制器连接，以分别传输控制信号、网络信息和视频信息。

根据上述技术手段，本申请实施例可以实现自动驾驶硬件平台中多个自动驾驶控制器和相应设置的多个传感器之间的通信，并输出相应信息。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述整车信息模块化组件包括：外部系统信息模块化单元，用于将整车的动力域、座舱域、车身域的信息按照第一预设分类规则进行分类；智能传感器输出信息模块化单元，用于将所述多个传感器的信息采集的感知信息按照第二预设分类规则进行分类；自动驾驶域控制器信息模块化单元，用于将所述自动驾驶软件平台的软件模块按照第三预设分类规则进行分类。

根据上述技术手段，本申请实施例可以基于整车信息模块化组件实现所有应用模块的输出信息分类。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述第一预设分类规则包括变化频率、信号属性、收发关系、应用模块和数据量中的至少一项；所述第二预设分类规则包括传感源、传感器特性和传感结果类型中的至少一项；所述第三预设分类规则包括融合功能、环境重构功能、预测功能、决策功能、路径规划功能和车辆控制功能中的至少一项。

根据上述技术手段，本申请实施例可以实现对所有应用模块输出信息的详细分类。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述自动驾驶功能调度组件具体用于基于所述控制动作、自动驾驶地图信息、车辆定位信息、感知的路面标识信息、交通标志信息、车库信息、车位信息、车辆驾驶信息识别当前场景，以结合所述对应驾驶工况驱动所述自动驾驶软件平台工作。

根据上述技术手段，本申请实施例可以识别自动驾驶车辆的当前场景，从而实现基于当前场景的车辆动作控制。

本申请第二方面实施例提供一种车辆的自动驾驶方法，包括以下步骤：获取自动驾驶模式下行车过程和/或泊车过程的感知信息与对应的控制动作；对所述感知信息进行分类，得到分类后的感知信息；根据当前驾驶场景和所述控制动作控制所述自动驾驶车辆进入所述行车过程和/或所述泊车过程的对应驾驶工况；以及基于预设操作系统和所述分类后的感知信息控制自动驾驶车辆执行相应的行驶动作和/或泊车动作。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述对所述感知信息进行分类，得到分类后的感知信息，包括：于将整车的动力域、座舱域、车身域的信息按照第一预设分类规则进行分类；将所述多个传感器的信息采集的感知信息按照第二预设分类规则进行分类；将所述自动驾驶软件平台的软件模块按照第三预设分类规则进行分类。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述第一预设分类规则包括变化频率、信号属性、收发关系、应用模块和数据量中的至少一项；所述第二预设分类规则包括传感源、传感器特性和传感结果类型中的至少一项；所述第三预设分类规则包括融合功能、环境重构功能、预测功能、决策功能、路径规划功能和车辆控制功能中的至少一项。

本申请第三方面实施例提供一种车辆，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的车辆的自动驾驶方法。

本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的车辆的自动驾驶方法。

本申请实施例的有益效果：

(1)本申请实施例可以基于自动驾驶车辆的传感器、执行器、控制器等装置，获得车辆在自动驾驶模式下的感知信息与对应的控制动作，从而结合当前驾驶场景，利用自动驾驶功能调度组件，控制车辆完成自动驾驶动作，集成行车和泊车于一体化设置，自适应场景的变化进行车辆控制，提高车辆的智能化和适用性，更加智能可靠，提高驾驶体验；

(2)本申请实施例可以基于整车信息模块化组件实现所有应用模块的输出信息的详细分类。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本申请实施例提供的一种车辆的自动驾驶系统的结构示意图；

图2为根据本申请一个实施例的车辆的自动驾驶系统的结构示意图；

图3为根据本申请另一个实施例的车辆的自动驾驶系统的自动行泊车功能状态跳转示意图；

图4为根据本申请另一个实施例的车辆的自动驾驶系统的自动驾驶功能分时调用示意图；

图5为根据本申请实施例提供的一种车辆的自动驾驶方法的流程图；

图6为根据本申请实施例提供的车辆的结构示意图。

其中，10-车辆的自动驾驶系统；100-自动驾驶硬件平台、101-前毫米波雷达、102-左前角雷达、103-前超声波雷达、104-右前角雷达、105-左周视摄像头、106-侧环视摄像头、107-右周视摄像头、108-后超声波雷达、109-右后角毫米波雷达、110-后向环视摄像头、111-左后角毫米波雷达、112-周视后摄像头、113-前摄像头、114-前环视摄像头、200-整车信息模块化组件、300-自动驾驶软件平台、400-行泊车功能状态组件、500-自动驾驶功能调度组件。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的车辆的自动驾驶系统及方法。针对上述背景技术中心提到的相关技术中，仅能实现方向盘转角在不同的前进后退档位下的控制，无法解决自动驾驶系统中，子系统在不同场景变化和控制算法兼容和切换的技术问题，本申请提供了一种车辆的自动驾驶系统，在该系统中，可以基于自动驾驶硬件平台，利用多个自动驾驶控制器和相应设置的多个传感器，获取自动驾驶模式下行车过程和/或泊车过程的感知信息与对应的控制动作，从而利用整车信息模块化组件对感知信息进行分类，通过行泊车功能状态组件，结合当前驾驶场景控制自动驾驶车辆进入行车过程和/或泊车过程的对应驾驶工况，利用自动驾驶功能调度组件驱动自动驾驶软件平台工作，从而集成行车和泊车于一体化设置，自适应场景的变化进行车辆控制，提高车辆的智能化和适用性，更加智能可靠，提高驾驶体验。由此，解决了相关技术中，仅能实现方向盘转角在不同的前进后退档位下的控制，无法解决自动驾驶系统中，子系统在不同场景变化和控制算法兼容和切换的技术问题。

具体而言，图1为本申请实施例所提供的一种车辆的自动驾驶系统的结构示意图。

如图1所示，该车辆的自动驾驶系统10包括：自动驾驶硬件平台100、整车信息模块化组件200、自动驾驶软件平台300、行泊车功能状态组件400和自动驾驶功能调度组件500。

具体地，自动驾驶硬件平台100包括多个自动驾驶控制器和相应设置的多个传感器，以获取自动驾驶模式下行车过程和/或泊车过程的感知信息与对应的控制动作。

在实际执行过程中，自动驾驶硬件平台100可以包括多个自动驾驶控制器和相应设置的多个传感器，从而基于多个自动驾驶控制器获得车辆在自动驾驶模式下行车过程和/或泊车过程的控制动作，基于相应设置的多个传感器获得自动驾驶模式下行车过程和/或泊车过程的感知信息。

可选地，在本申请的一个实施例中，自动驾驶硬件平台100包括至少一个前毫米波雷达、至少一个角毫米波雷达、至少一个前视摄像头、至少一个周视摄像头、至少一个鱼眼摄像头、至少一个超声波传感器、自动驾驶域控制器、转向控制器、刹车控制器、整车域控制器、底盘动力控制器、车身域控制器和座舱域控制器中的多个。

具体地，本申请实施例中，自动驾驶硬件平台100中的多个自动驾驶控制器可以包括：自动驾驶域控制器、转向控制器、刹车控制器、整车域控制器、底盘动力控制器、车身域控制器和座舱域控制器中的多个；相应设置的多个传感器可以包括：至少一个前毫米波雷达、至少一个角毫米波雷达、至少一个前视摄像头、至少一个周视摄像头、至少一个鱼眼摄像头和至少一个超声波传感器中的多个，本申请实施例可以基于实际车辆的配置对多个自动驾驶控制器和多个传感器进行组合，从而增加本申请实施例应用的灵活性和实用性。

可选地，在本申请的一个实施例中，其中，至少一个前毫米波雷达、至少一个前摄像头和自动驾驶域控制器连接，以传输感知的第一目标信息；至少一个角毫米波雷达与自动驾驶域控制器连接，以传输目标和可行驶区域信息；至少一个周视摄像头和自动驾驶域控制器连接，以传输感知的第二目标信息；至少一个鱼眼摄像头与整车域控制器连接，以输入原始的感知图像；至少一个超声波传感器与自动驾驶域控制器连接，以输入超声波回波信号；自动驾驶域控制器分别和底盘动力控制器、车身域控制器、座舱域控制器连接，以分别传输控制信号、网络信息和视频信息。

作为一种可能实现的方式，至少一个前毫米波雷达、至少一个前摄像头和自动驾驶域控制器之间可以通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网)和以太网连接，传输感知的目标信息；至少一个角毫米波雷达可以通过CAN与自动驾驶域控制器连接，传输目标和可行驶区域信息；至少一个周视摄像头和自动驾驶域控制器可以通过以太网连接，传输感知的目标信息；至少一个鱼眼摄像头经视频压缩和解串后可以通过DSI(digital-speechinterpolation，数字语音内插)接入域控制器，输入原始的感知图像，至少一个超声波传感器和自动驾驶域控制器可以通过标准的IO(Input/Output，输入/输出)口连接，输入超声波回波信号；自动驾驶域控制器和底盘动力控制器、车身域控制器可以使用CAN连接，和座舱域控制器通过CAN、以太网和LVDS(Low-Voltage Differential Signaling，低压查分信号)连接，分别传输控制信号、网络信息和视频信息。

其中，自动驾驶域控制器可以包括电源管理、外部通信芯片(ETH-Switch、CAN-PHY)、实时任务处理器、存储器(DDR和eMMC)、环视图像解串器、AI(ArtificialIntelligence，人工智能)计算单元和片上系统(SOC)，可以通过视频编码器输出渲染后的图像至车机显示屏，外部通信芯片实现自动驾驶域控制器和座舱域控制器、整车域控制器、前摄像头智能传感器、前雷达智能传感器和周视智能传感器实现通信；实时任务处理器可以根据规划结果计算控制指令并输出至外部控制器；AI计算单元可以处理图像，运算深度学习网络模型，输出目标检测结果；片上系统可以在进行运算融合算法、预测、决策和规划等处理后，将规划结果输出到实时处理器。

整车信息模块化组件200，用于对感知信息进行分类，得到分类后的感知信息。

在一些实施例中，本申请实施例可以通过整车信息模块化组件200，对由自动驾驶硬件平台100获得的感知信息进行分类，以得到分类后的感知信息。

可选地，在本申请的一个实施例中，整车信息模块化组件200包括：外部系统信息模块化单元、智能传感器输出信息模块化单元和自动驾驶域控制器信息模块化单元。

其中，外部系统信息模块化单元，用于将整车的动力域、座舱域、车身域的信息按照第一预设分类规则进行分类。

智能传感器输出信息模块化单元，用于将多个传感器的信息采集的感知信息按照第二预设分类规则进行分类。

自动驾驶域控制器信息模块化单元，用于将自动驾驶软件平台300的软件模块按照第三预设分类规则进行分类。

在实际执行过程中，整车信息模块化组件200可以包括外部系统信息模块化单元、智能传感器输出信息模块化单元和自动驾驶域控制器信息模块化单元三部分，以实现所有应用模块的输出信息分类，便于自动驾驶软件平台300基于分类后的感知信息控制自动驾驶车辆执行相应的行驶动作和/或泊车动作。

其中，外部系统信息模块化单元，可以将整车的动力域、座舱域、车身域、智能传感器等信息按照第一预设分类规则进行分类；

智能传感器输出信息模块化单元，可以将多个传感器的信息采集的感知信息按照第二预设分类规则进行分类；

自动驾驶域控制器信息模块化单元，可以将自动驾驶软件平台300的软件模块按照第三预设分类规则进行分类。

可选地，在本申请的一个实施例中，第一预设分类规则包括变化频率、信号属性、收发关系、应用模块和数据量中的至少一项；第二预设分类规则包括传感源、传感器特性和传感结果类型中的至少一项；第三预设分类规则包括融合功能、环境重构功能、预测功能、决策功能、路径规划功能和车辆控制功能中的至少一项。

作为这一种可能实现的方式，外部系统信息模块化单元可以将整车的动力域、座舱域、车身域、智能传感器等信息，按照第一预设分类规则，即变化频率、信号属性、收发关系、应用模块、数据量等进行分类，共完成92个整车子系统信息的分类；

智能传感器输出信息模块化单元可以第二预设分类规则，即按照传感源、传感器特性、传感结果类型进行分类，共完成25个智能传感信息的分类；

自动驾驶域控制器信息模块化单元可以将自动驾驶应用软件模块根据第三预设分类规则，即根据不同功能(融合、环境重构、预测、决策、路径规划和车辆控制)划分，对所有应用模块的输出进行详细分类，共完成48个应用信息分类，同时，自动驾驶域控制器实际软件运行时，每个模块化的信息可以根据应用需求输出对应状态或请求其他子功能。

自动驾驶软件平台300，用于基于预设操作系统和分类后的感知信息控制自动驾驶车辆执行相应的行驶动作和/或泊车动作。

在一些实施例中，自动驾驶软件平台300可以包括驱动、操作系统和中间件。本申请实施例中的实时任务处理器可以使用实时操作系统(AutoSar)，AI计算单元可以使用专用的驱动，片上系统可以使用软实时操作系统(Linux)和实时操作系统(QNX)，中间件可以满足自动驾驶系统的特殊需求使用的片间通信、监控诊断、OTA(Over-the-AirTechnology，空中下载技术)升级、执行管理、网络通信、配置管理。

行泊车功能状态组件400，用于根据当前驾驶场景和控制动作控制自动驾驶车辆进入行车过程和/或泊车过程的对应驾驶工况。

在实际执行过程中，本申请实施例的行泊车功能状态组件400可以根据实际自动驾驶功能需要，将不同场景下的驾驶模式全局分析具体状态，共形成5个大状态，24个小状态，本申请实施例可以根据实际运行时根据不同的驾驶场景和驾驶员操作，进入不同的驾驶工况，进而控制软件模块工作在对应状态。

自动驾驶功能调度组件500，用于根据行车过程和/或泊车过程的对应驾驶工况驱动自动驾驶软件平台300工作。

作为一种可能实现的方式，本申请实施例中的自动驾驶功能调度组件500可以根据行车过程和/或泊车过程的对应驾驶工况驱动自动驾驶软件平台300工作，从而实现通过感知和场景识别及驾驶员操作判断不同驾驶工况，进而激活对应软件模块，输出具体的外部控制、交互指令，最终在减少控制器数量的同时实现不同自动驾驶用户需求。

可选地，在本申请的一个实施例中，自动驾驶功能调度组件500具体用于基于控制动作、自动驾驶地图信息、车辆定位信息、感知的路面标识信息、交通标志信息、车库信息、车位信息、车辆驾驶信息识别当前场景，以结合对应驾驶工况驱动自动驾驶软件平台300工作。

具体地，自动驾驶功能调度组件500可以基于感知信息、驾驶员操作判断当前的驾驶工况和驾驶目标，调用不同的软件模块功能，特别的，自动驾驶功能调度组件500可以基于当前驾驶员操作、自动驾驶地图信息、车辆定位、感知的路面标识、交通标志、车库信息、车位信息、车辆驾驶信息综合判断给出当前的具体场景，以结合对应驾驶工况驱动自动驾驶软件平台300工作，从而使软件模块在运行、休眠、挂起等不同状态工作，当场景及工况变化后，自动驾驶功能调度组件500可以控制对应模块按照设定顺序在对应状态工作，以驱动自动驾驶软件平台300工作，进而实现不同工况下的自动驾驶功能。

结合图2至图4所示，以一个实施例对本申请实施例的车辆的自动驾驶系统的工作原理进行详细阐述。

如图2所示，本申请实施例的系统10可以包括：自动驾驶硬件平台100、前毫米波雷达101、左前角雷达102、前超声波雷达103、右前角雷达104、左周视摄像头105、侧环视摄像头106、右周视摄像头107、后超声波雷达108、右后角毫米波雷达109、后向环视摄像头110、左后角毫米波雷达111、周视后摄像头112、前摄像头113、前环视摄像头114、整车信息模块化组件200、自动驾驶软件平台300、行泊车功能状态组件400和自动驾驶功能调度组件500。

具体地，如图2所示，前毫米波雷达101可以安装在车辆前保险杠的下方，以探测远距离的目标；左前角雷达102和右前角雷达104分别安装在保险杠内部，用于识别中远距离的移动目标和并根据雷达回波信息提取出可行驶区域；前超声波雷达103共6颗，安装在前保险杠的不同位置，以探测近距离的回波位置并聚类得出障碍物的边界；周视摄像头共5颗，其中左周视摄像头105和右周视摄像头107，分别安装在前子翼板和B柱，周视后摄像头112，1颗，安装在车辆顶盖下方，以感知车辆左右两侧中距离的目标、可行驶区域信息和车道线；环设摄像头共4颗，左右各1颗侧环视摄像头106，前环视摄像头114和后向环视摄像头110，分别安装在左右后视镜下方，前保险杠中网和后备箱盖，以感知车辆近距离的目标、可行驶区域及车道线信息；前摄像头113安装在车内的后视镜处，以感知前方移动目标和可行驶区域及车道线、交通标识等信息。

需要说明的是，本申请实施例的传感器配置方案仅是一个典型工程化的示例，实际可根据项目功能需要，增加或优化配置，如增加激光雷达，使用3D毫米波雷达取代超声波。

举例而言，本申请实施例可以包括传感器、外部子系统和自动驾驶域控制器三部分。

传感器共包含环视摄像头、超声波传感器、前毫米波雷达、前视摄像头/智能传感器、周视摄像头、定位单元和角毫米波雷达。

其中，环视摄像头和超声波传感器直接接入自动驾驶域控制器，分别输出原始图像和超声波回波信息；前毫米波雷达、前视摄像头/智能传感器、周视摄像头和角毫米波雷达可以直接接入原始感知信息(图像或回波)或接入识别后的目标信息(障碍物、可行驶区域、语义信息)，本申请实施例可以采用第二种。

外部子系统可以包括、座舱域控制器整车域控制器和转向和刹车冗余执行器。其中，整车域控制器负责输出动力相关信息，同时响应自动驾驶域控制器的控制请求；座舱域控制器提供网络通信、车机图像显示和车机屏幕操作，用于自动驾驶辅助功能开发；转向和刹车冗余执行器提供制动和转向相关实时车辆信息，同时响应自动驾驶控制器的控制请求；车身域控制器与此类似，提供车身相关信息，同时响应车身控制指令。

自动驾驶域控制器包括以域控板载以太网网关、实时控制器、第一芯片和第二芯片共4个主要的芯片，其中，以太网交换机可实现整车域控制器、前角雷达、实时控制器、第一芯片和第二芯片的通信；实时控制器获取整车外部CAN信息和片上系统的路径规划结果，运行控制算法输出控制指令；第一芯片内包含以太网交换机，实时控制器和片上系统三个部分，其中以太网交换机连接多个周视摄像头和多个前摄像头及交换机；实时控制器进行冗余控制，当出现异常时，通过冗余系统发出控制指令，以满足功能安全要求；片上系统负责高速功能应用软件；第二芯片负责低速部分功能应用软件、网络通信、环视图像处理、渲染图片与输出。

实时控制器可以运行AutoSar系统，处理外部CAN信息和横纵向控制算法；第一芯片的片上系统和第二芯片的片上系统处理感知、融合、定位、预测、决策、规划、功能调度等复杂且消耗算力的算法，运行QNX和Linux系统；第一芯片内嵌实时处理器，部署冗余控制算法，运行AutoSar系统。

域控制器输入输出的模块化分类信息可以如表1和表2所示。

表1

序号	底盘域	序号	座舱域	序号	车身域
						1	开关状态	1	导航地图信息	1	遥控信息
2	动力信息	2	车机状态	2	胎压信息
						3	档位信息	3	环视设置信息	3	热管理信息
4	踏板信息	4	行车功能设置信息	4	座椅状态
						5	运动信息	5	泊车功能设置信息	5	车身状态
6	制动状态	6	行车功能开关设置	6	灯光状态
						7	能量回收状态	7	记录仪设置信息	7	车门状态
8	转向状态	8	语音请求信息	8	车窗状态
						9	GNSS信息	9	屏幕信息	9	手持方向盘状态
…	…	…	…	…	…

表2

输入部分可以将整车分为底盘域、座舱域和车身域三部分，底盘域包括动力、制动、转向等子系统。

根据车辆实际情况，本申请实施例可以将整车信息整理合并共形成18个子信息，每个子信息内部包含类似相关信号，如整车开关状态、踏板状态、整车档位信息、方向盘转角。

座舱域包括仪表、车机及车载网络模块，根据座舱信息实际特点，将整车座舱域相关信息划分成15个子信息，每个信息里面同样包含类似相关信号，如导航信息、车机开关状态信息、仪表信息、屏幕设置信息。

车身域包含车身控制、无钥匙进入、无钥匙启动、车身开关等信息。根据各信号特性，控制器特点，共划分为11个子信息，如胎压状态信息、电源状态、车灯状态、车门状态、喇叭状态等。

输出部分可以将自动驾驶域控制器的输出信号按照接收方和功能特征进行分类合并，共分为显示类、底盘控制、车身控制、系统状态和信息状态五类信息。

其中，显示信息共包括12个信息，包括对重构目标、标志牌、车道线、超声波扇区等信息。底盘控制类共5个信息，包括对制动、转向控制、档位、动力控制等信息。车身控制类共5个信息，包括对灯光、车窗、车门、电源等车身类控制接口。状态类共12个信息，包括高速功能状态、低速功能状态等功能状态相关信息。信息类共15个信息接口，主要用于提示内部模块状态提示，如车位状态、低速功能信息、高速功能信息。

如图3所示，控制器共5个大状态分别是高速驾驶、人为驾驶、功能激活、低速巡航和泊车。

其中，高速驾驶可以根据使用的不同的传感器信息共包括巡航驾驶、可换道驾驶、拥堵辅助和导航驾驶等四类大功能。激活状态代表功能处于开启但未进行车辆的横纵向控制。低速巡航状态主要是到达车位前或从车位出库后的自动驾驶状态，根据实际应用需求，又可以细分为驾驶员开车搜车位、沿车道线搜车位、基于地图搜车位和出库后的巡航到达接车点等状态，该状态下，除了驾驶员开车搜车位外，都处于横纵向控制状态。

泊车状态，包括泊入和泊出两个子状态，本申请实施例可以根据驾驶员不同场景下的输入，使用不同的感知信息调用泊入或泊出规划算法完成出入库功能。

如图4所示，自动驾驶车辆在行驶到不同区域时，可以根据不同的感知信息，判断当前工况，而后调用对应工况的算法模块进行控制。

本申请实施例可以根据实际应用场景共区分25类功能，根据不同应用场景及对应的功能需求使用不同软件模块，由状态机调度开关不同软件模块，实现不同工况下对应感知、定位、融合、预测、决策、规划、控制算法切换，进而将对应控制指令信息发送到外部控制器。

需要说明的是，功能算法调度切换，可以由软件层面软切换，也即整个控制器内部所有软件模块上电即存在，不同状态下，切换不同算法模块或工作状态，分时调整动态控制器计算负载，实现功能切换的同时，提高硬件资源使用率。也可通过操作系统层面实现硬切换，也即不同状态下，动态启动或停止不同软件模块，彻底释放计算和存储资源，进一步提高硬件资源使用率，两种方式具体可根据硬件资源实际情况评估后决定。

根据本申请实施例提出的车辆的自动驾驶系统，可以基于自动驾驶硬件平台，利用多个自动驾驶控制器和相应设置的多个传感器，获取自动驾驶模式下行车过程和/或泊车过程的感知信息与对应的控制动作，从而利用整车信息模块化组件对感知信息进行分类，通过行泊车功能状态组件，结合当前驾驶场景控制自动驾驶车辆进入行车过程和/或泊车过程的对应驾驶工况，利用自动驾驶功能调度组件驱动自动驾驶软件平台工作，从而集成行车和泊车于一体化设置，自适应场景的变化进行车辆控制，提高车辆的智能化和适用性，更加智能可靠，提高驾驶体验。由此，解决了相关技术中，仅能实现方向盘转角在不同的前进后退档位下的控制，无法解决自动驾驶系统中，子系统在不同场景变化和控制算法兼容和切换的技术问题。

其次参照附图描述根据本申请实施例提出的车辆的自动驾驶方法。

图5是本申请实施例的车辆的自动驾驶方法的流程图。

如图5所示，该车辆的自动驾驶方法包括以下步骤：。

在步骤S501中，获取自动驾驶模式下行车过程和/或泊车过程的感知信息与对应的控制动作。

在步骤S502中，对感知信息进行分类，得到分类后的感知信息。

在步骤S503中，根据当前驾驶场景和控制动作控制自动驾驶车辆进入行车过程和/或泊车过程的对应驾驶工况。

在步骤S504中，基于预设操作系统和分类后的感知信息控制自动驾驶车辆执行相应的行驶动作和/或泊车动作。

可选地，在本申请的一个实施例中，对感知信息进行分类，得到分类后的感知信息，包括：于将整车的动力域、座舱域、车身域的信息按照第一预设分类规则进行分类；将多个传感器的信息采集的感知信息按照第二预设分类规则进行分类；将自动驾驶软件平台的软件模块按照第三预设分类规则进行分类。

可选地，在本申请的一个实施例中，第一预设分类规则包括变化频率、信号属性、收发关系、应用模块和数据量中的至少一项；第二预设分类规则包括传感源、传感器特性和传感结果类型中的至少一项；第三预设分类规则包括融合功能、环境重构功能、预测功能、决策功能、路径规划功能和车辆控制功能中的至少一项。

需要说明的是，前述对车辆的自动驾驶系统实施例的解释说明也适用于该实施例的车辆的自动驾驶方法，此处不再赘述。

根据本申请实施例提出的车辆的自动驾驶方法，可以基于自动驾驶硬件平台，利用多个自动驾驶控制器和相应设置的多个传感器，获取自动驾驶模式下行车过程和/或泊车过程的感知信息与对应的控制动作，从而利用整车信息模块化组件对感知信息进行分类，通过行泊车功能状态组件，结合当前驾驶场景控制自动驾驶车辆进入行车过程和/或泊车过程的对应驾驶工况，利用自动驾驶功能调度组件驱动自动驾驶软件平台工作，从而集成行车和泊车于一体化设置，自适应场景的变化进行车辆控制，提高车辆的智能化和适用性，更加智能可靠，提高驾驶体验。由此，解决了相关技术中，仅能实现方向盘转角在不同的前进后退档位下的控制，无法解决自动驾驶系统中，子系统在不同场景变化和控制算法兼容和切换的技术问题。

图6为本申请实施例提供的车辆的结构示意图。该车辆可以包括：

存储器601、处理器602及存储在存储器601上并可在处理器602上运行的计算机程序。

处理器602执行程序时实现上述实施例中提供的车辆的自动驾驶方法。

进一步地，车辆还包括：

通信接口603，用于存储器601和处理器602之间的通信。

存储器601，用于存放可在处理器602上运行的计算机程序。

存储器601可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

如果存储器601、处理器602和通信接口603独立实现，则通信接口603、存储器601和处理器602可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，简称为ISA)总线、外部设备互连(PeripheralComponent，简称为PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称为EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

可选地，在具体实现上，如果存储器601、处理器602及通信接口603，集成在一块芯片上实现，则存储器601、处理器602及通信接口603可以通过内部接口完成相互间的通信。

处理器602可能是一个中央处理器(Central Processing Unit，简称为CPU)，或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

本申请实施例还提供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上的车辆的自动驾驶方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或N个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种车辆的自动驾驶系统，其特征在于，包括：

自动驾驶硬件平台，所述自动驾驶硬件平台包括多个自动驾驶控制器和相应设置的多个传感器，以获取自动驾驶模式下行车过程和/或泊车过程的感知信息与对应的控制动作；

整车信息模块化组件，用于对所述感知信息进行分类，得到分类后的感知信息；

自动驾驶软件平台，用于基于预设操作系统和所述分类后的感知信息控制自动驾驶车辆执行相应的行驶动作和/或泊车动作；

行泊车功能状态组件，用于根据当前驾驶场景和所述控制动作控制所述自动驾驶车辆进入所述行车过程和/或所述泊车过程的对应驾驶工况；以及

自动驾驶功能调度组件，用于根据所述行车过程和/或所述泊车过程的对应驾驶工况驱动所述自动驾驶软件平台工作。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述自动驾驶硬件平台包括至少一个前毫米波雷达、至少一个角毫米波雷达、至少一个前视摄像头、至少一个周视摄像头、至少一个鱼眼摄像头、至少一个超声波传感器、自动驾驶域控制器、转向控制器、刹车控制器、整车域控制器、底盘动力控制器、车身域控制器和座舱域控制器中的多个。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，其中，

所述至少一个前毫米波雷达、所述至少一个前摄像头和所述自动驾驶域控制器连接，以传输感知的第一目标信息；

所述至少一个角毫米波雷达与所述自动驾驶域控制器连接，以传输目标和可行驶区域信息；

所述至少一个周视摄像头和所述自动驾驶域控制器连接，以传输感知的第二目标信息；

所述至少一个鱼眼摄像头与所述整车域控制器连接，以输入原始的感知图像；

所述至少一个超声波传感器与所述自动驾驶域控制器连接，以输入超声波回波信号；

所述自动驾驶域控制器分别和所述底盘动力控制器、所述车身域控制器、所述座舱域控制器连接，以分别传输控制信号、网络信息和视频信息。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述整车信息模块化组件包括：

外部系统信息模块化单元，用于将整车的动力域、座舱域、车身域的信息按照第一预设分类规则进行分类；

智能传感器输出信息模块化单元，用于将所述多个传感器的信息采集的感知信息按照第二预设分类规则进行分类；

自动驾驶域控制器信息模块化单元，用于将所述自动驾驶软件平台的软件模块按照第三预设分类规则进行分类。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一预设分类规则包括变化频率、信号属性、收发关系、应用模块和数据量中的至少一项；所述第二预设分类规则包括传感源、传感器特性和传感结果类型中的至少一项；所述第三预设分类规则包括融合功能、环境重构功能、预测功能、决策功能、路径规划功能和车辆控制功能中的至少一项。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述自动驾驶功能调度组件具体用于基于所述控制动作、自动驾驶地图信息、车辆定位信息、感知的路面标识信息、交通标志信息、车库信息、车位信息、车辆驾驶信息识别当前场景，以结合所述对应驾驶工况驱动所述自动驾驶软件平台工作。

7.一种车辆的自动驾驶方法，其特征在于，利用权利要求1-6任一项所述的系统，其中，所述方法包括以下步骤：

获取自动驾驶模式下行车过程和/或泊车过程的感知信息与对应的控制动作；

对所述感知信息进行分类，得到分类后的感知信息；

根据当前驾驶场景和所述控制动作控制所述自动驾驶车辆进入所述行车过程和/或所述泊车过程的对应驾驶工况；以及

基于预设操作系统和所述分类后的感知信息控制自动驾驶车辆执行相应的行驶动作和/或泊车动作。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对所述感知信息进行分类，得到分类后的感知信息，包括：

将整车的动力域、座舱域、车身域的信息按照第一预设分类规则进行分类；

将所述多个传感器的信息采集的感知信息按照第二预设分类规则进行分类；

将所述自动驾驶软件平台的软件模块按照第三预设分类规则进行分类。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一预设分类规则包括变化频率、信号属性、收发关系、应用模块和数据量中的至少一项；所述第二预设分类规则包括传感源、传感器特性和传感结果类型中的至少一项；所述第三预设分类规则包括融合功能、环境重构功能、预测功能、决策功能、路径规划功能和车辆控制功能中的至少一项。

10.一种车辆，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求7-9任一项所述的车辆的自动驾驶方法。

11.一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，以用于实现如权利要求7-9任一项所述的车辆的自动驾驶方法。

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