CN217575167U - 自动驾驶车辆 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种自动驾驶车辆，涉及人工智能技术领域，尤其涉及人工智能中的自动驾驶和芯片技术领域，本方案应用于自动驾驶车辆，自动驾驶车辆，包括：自动驾驶计算装置、线控域控制装置和底盘，所述自动驾驶计算装置包括：主计算单元和冗余计算单元；所述线控域控制装置包括：主控制单元和冗余控制单元，所述主控制单元分别与所述主计算单元和所述冗余计算单元电连接，所述冗余控制单元分别与所述主计算单元和所述冗余计算单元电连接；所述底盘分别与所述主控制单元和所述冗余控制单元电连接。

Description

自动驾驶车辆

技术领域

本公开涉及人工智能技术领域，尤其涉及人工智能中的自动驾驶和芯片技术领域，具体涉及一种自动驾驶车辆。

背景技术

随着自动驾驶技术的不断发展，自动驾驶车辆的安全性能也越来越得到人们的重视，当前自动驾驶车辆上通常设置有线控域控制装置，且在自动驾驶车辆在进行自动驾驶时，可以通过线控域控制装置来控制自动驾驶车辆的底盘。

发明内容

本公开提供了一种自动驾驶车辆，包括：

自动驾驶计算装置，所述自动驾驶计算装置包括：主计算单元和冗余计算单元；

线控域控制装置，所述线控域控制装置包括：主控制单元和冗余控制单元，所述主控制单元分别与所述主计算单元和所述冗余计算单元电连接，所述冗余控制单元分别与所述主计算单元和所述冗余计算单元电连接；

底盘，所述底盘分别与所述主控制单元和所述冗余控制单元电连接；

其中，所述主控制单元和所述冗余控制单元中均用于根据所述主计算单元和所述冗余计算单元中至少一者的输出信号，控制所述底盘的状态。

在本公开实施例中，当自动驾驶车辆在进行自动驾驶，且主控制单元无法控制自动驾驶车辆的底盘时，可以通过冗余控制单元来控制自动驾驶车辆的底盘的状态，从而提高了自动驾驶车辆进行自动驾驶的安全性。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

图1是本公开实施例提供的自动驾驶车辆的线控单元切换方法的流程示意图之一；

图2是本公开实施例提供的自动驾驶车辆的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的自动驾驶车辆的线控单元切换方法的流程示意图之二；

图4是本公开实施例提供的自动驾驶车辆的线控单元切换装置的结构示意图之一；

图5是本公开实施例提供的自动驾驶车辆的线控单元切换装置的结构示意图之二；

图6是本公开实施例提供的自动驾驶车辆的线控单元切换装置的结构示意图之三；

图7是本公开实施例提供的自动驾驶车辆的线控单元切换装置的结构示意图之四；

图8是用来实施本公开的实施例的示例电子设备的示意性框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

参见图2，本公开实施例提供一种自动驾驶车辆，包括：

自动驾驶计算装置203，所述自动驾驶计算装置203包括：主计算单元2031和冗余计算单元2032；

线控域控制装置200，所述线控域控制装置200包括：主控制单元201和冗余控制单元202，所述主控制单元201分别与所述主计算单元2031和所述冗余计算单元2032电连接，所述冗余控制单元202分别与所述主计算单元2031和所述冗余计算单元2032电连接；

底盘，所述底盘分别与所述主控制单元201和所述冗余控制单元202电连接；

其中，所述主控制单元201和所述冗余控制单元202中均用于根据所述主计算单元2031和所述冗余计算单元2032中至少一者的输出信号，控制所述底盘的状态。

其中，本公开实施例的工作原理可以参见以下表述：

当自动驾驶车辆在进行自动驾驶，且主控制单元201无法控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶时，可以通过冗余控制单元202来控制自动驾驶车辆的底盘的状态，从而提高了自动驾驶车辆进行自动驾驶的安全性。

另外，主计算单元2031和冗余计算单元2032可以均与主控制单元201电连接，同时，主计算单元2031和冗余计算单元2032可以均与冗余控制单元202电连接，这样，主计算单元2031和冗余计算单元2032均可以为主控制单元201提供底盘进行自动驾驶所需的输出信号，以及，主计算单元2031和冗余计算单元2032可以为冗余控制单元202提供底盘进行自动驾驶所需的输出信号。

需要说明的是，冗余控制单元202来控制自动驾驶车辆的底盘的状态时，可以从主计算单元2031和冗余计算单元2032选择一个计算单元，用于提供自动驾驶的输出信号。或者，也可以同时选择主计算单元2031和冗余计算单元2032提供自动驾驶的输出信号，这样，可以增强自动驾驶的输出信号的准确度和计算效率。

也就是说：输出信号可以是主计算单元2031和冗余计算单元2032中的一者输出的信号，或者，输出信号也可以是主计算单元2031和冗余计算单元2032两者输出的信号。而输出信号的具体类型在此不做具体限定，例如：输出信号可以为计算信息。

其中，冗余控制单元202来控制自动驾驶车辆的底盘的状态，可以指的是用于控制底盘上各个部件的状态，例如：可以控制底盘上各个部件处于与自动驾驶车辆的自动驾驶适配的状态。

作为一种可选的实施方式，本公开实施例提供一种自动驾驶车辆，包括：

自动驾驶计算装置203，所述自动驾驶计算装置203包括：主计算单元2031和冗余计算单元2032；

线控域控制装置200，所述线控域控制装置200包括：主控制单元201和冗余控制单元202，所述主控制单元201分别与所述主计算单元2031和所述冗余计算单元2032电连接，所述冗余控制单元202分别与所述主计算单元2031和所述冗余计算单元2032电连接；

底盘，所述底盘分别与所述主控制单元201和所述冗余控制单元202电连接。

其中，本公开实施例的各个部件可以参见上述实施例中对应部件的相应表述，具体在此不再赘述。

本公开实施例中，当自动驾驶车辆在进行自动驾驶，且主控制单元201无法控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶时，可以通过冗余控制单元202来控制自动驾驶车辆的底盘的状态，从而提高了自动驾驶车辆进行自动驾驶的安全性。

需要说明的是，本公开实施例与上述实施例的区别在于：上述实施例中的主控制单元201和冗余控制单元202中均用于根据主计算单元2031和冗余计算单元2032中至少一者的输出信号，控制底盘的状态；而本实施例中的主计算单元2031和冗余计算单元2032中至少部分，可以与主控制单元201或者冗余控制单元202通过电路结构(硬件上)的配合，从而实现对底盘的状态的控制。

需要说明的是，主计算单元2031、冗余计算单元2032、主控制单元201和冗余控制单元202采用的控制单元的具体类型在此不做限定，例如：主计算单元2031、冗余计算单元2032、主控制单元201和冗余控制单元202可以均采用英飞凌车载专业微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)芯片TC377系列，该芯片具备最高程度的汽车安全性等级(ASIL-D)功能安全等级，外设接口资源丰富。

作为一种可选的实施方式，所述自动驾驶车辆还包括：功能器件控制装置205，所述功能器件控制装置205分别与所述主控制单元201和所述冗余控制单元202电连接。

本公开实施方式中，由于功能器件控制装置205分别与主控制单元201和冗余控制单元202电连接，这样，主控制单元201和冗余控制单元202还可以与功能器件控制装置205实现进行信息传输，从而对多个部件起到控制作用。

需要说明的是，自动驾驶车辆还包括车载中央智能网关204，线控域控制装置200与车载中央智能网关204之间通过功能器件控制装置205电连接。

需要说明的是，功能器件控制装置205的具体类型在此不作限定。

作为一种可选的实施方式，所述功能器件控制装置205包括如下至少一项：动力底盘控制装置2051、智能驾驶控制装置2052、车身控制装置2053和智能座舱控制装置2054。

本公开实施方式中，功能器件控制装置205包括如下至少一项：动力底盘控制装置2051、智能驾驶控制装置2052、车身控制装置2053和智能座舱控制装置2054，这样，增加了功能器件控制装置205的多样性，从而增加了功能器件控制装置205的智能化程度。

作为一种可选的实施方式，所述功能器件控制装置205通过第一控制总线分别与所述主控制单元201和所述冗余控制单元202电连接，所述主控制单元201通过第二控制总线分别与所述主计算单元2031和所述冗余计算单元2032电连接，所述冗余控制单元202通过第三控制总线分别与所述主计算单元2031和所述冗余计算单元2032电连接。

其中，第一控制总线、第二控制总线和第三控制总线可以均被称作为控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)控制总线。

本公开实施方式中，通过第一控制总线、第二控制总线和第三控制总线传输信号时，可以降低信号在传递过程中的损失，从而增强信号的传输性能。

作为一种可选的实施方式，所述第一控制总线、所述第二控制总线和所述第三控制总线上均设置有第一传感器。这样，通过第一传感器可以检测第一控制总线、第二控制总线和第三控制总线上的信号传输情况，当检测到某一个控制总线上的信号传输异常时，可以使得主控制单元201和冗余控制单元202进行切换。

需要说明的是，第一传感器的具体类型在此不作限定。

作为一种可选的实施方式，所述第一传感器包括如下至少一种：信息冗余传感器、帧计数器和计时器。

本公开实施方式中，增加了第一传感器的种类的多样性，从而使得第一传感器检测控制总线上信号传输情况的方式也更加多样性，并通过多样化上述信号传输情况的方式，从而使得对信号传输情况的检测结果更加准确和稳定。

需要说明的是，每一根控制总线上设置的第一传感器可以为一个，或者，每一根控制总线上设置的第一传感器的数量还可以为多个，且多个第一传感器的种类可以不同，这样，增加了对控制总线上信号传输情况的检测方式的多样性。

作为一种可选的实施方式，所述主控制单元201和所述冗余控制单元202之间通过多个通信接口电连接。

本公开实施方式中，主控制单元201和冗余控制单元202之间通过多个通信接口电连接，从而可以稳定且快速的完成主控制单元201和冗余控制单元202之间的交互，当主控制单元201和冗余控制单元202中一者处于无法控制自动驾驶车辆的底盘时，可以通过上述多个通信接口中的至少部分接口进行通信，以及时完成主控制单元201和冗余控制单元202之间的切换。

需要说明的是，上述多个通信接口的种类在此不做限定，例如：上述多个通信接口可以包括：高速接口、排队串行外设接口(Queued Serial Peripheral Interface，QSPI)、通用异步收发器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)接口、通用输入/输出口(General-purpose input/output，GPIO)通讯接口等接口中的至少一项。上述接口中某一个接口失效时，其他接口可以实现主控制单元201和冗余控制单元202之间的通信。

上述主控制单元201和冗余控制单元202之间的切换可以理解为对自动驾驶车辆的底盘的控制状态的切换，例如：可以由主控制单元201控制自动驾驶车辆的底盘的状态切换为冗余控制单元202来控制自动驾驶车辆的底盘的状态。

作为一种可选的实施方式，所述主控制单元201上还设置有用于与第一功能器件电连接的第一功能接口，所述冗余控制单元202上还设置有用于与第二功能器件电连接的第二功能接口。

本公开实施方式中，主控制单元201上设置有第一功能接口，冗余控制单元202上设置有第二功能接口，这样，可以分别实现主控制单元201与第一功能器件的交互，冗余控制器与第二功能器件的交互，增强了主控制单元201和冗余控制单元202的控制功能。

需要说明的是，第一功能接口和第二功能接口的种类可以相同，也可以不相同。

当第一功能接口和第二功能接口相同时，第一功能接口和第二功能接口可以包括：控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)接口、局域互联网络(LocalInterconnect Network，LIN)接口、Flexray接口、100base-T1以太网等接口、高低边负载驱动接口、模拟量信号采集、数字量信号采集、外设供电接口、脉冲宽度调制(Pulse widthmodulation，PWM)信号输出和采集等接口。

作为一种可选的实施方式，所述自动驾驶车辆还包括：第二传感器，所述第二传感器分别与所述主计算单元2031和所述冗余计算单元2032电连接。

本公开实施方式，第二传感器可以用于检测自动驾驶车辆的周围的环境信息，而主计算单元2031和冗余计算单元2032可以根据上述环境信息进行自动驾驶计算，以更好的实现自动驾驶车辆的自动驾驶的安全性和智能化程度。

需要说明的是，上述第二传感器的具体种类在此不作限定。

作为一种可选的实施方式，所述第二传感器包括如下至少一项：摄像头、激光雷达和无线电雷达。

其中，激光雷达可以被称作为LIDAR，无线电雷达可以被称作为RADAR。

本公开实施方式中，由于第二传感器包括如下至少一项：摄像头、激光雷达和无线电雷达，从而增加了第二传感器的智能化程度和种类的多样性，使得检测的环境信息的准确度和可靠性更高，同时，还增加了检测到的环境信息的种类的多样性。

需要说明的是，本公开实施例中的主控制单元201和冗余控制单元202两者之间切换触发条件和方式在此不作具体限定(即由主控制单元201控制底盘的状态，切换为冗余控制单元202控制底盘的状态)。以下通过一种具体实施方式来举例说明上述实施例。

参见图1，图1为本公开实施例提供的一种自动驾驶车辆的线控单元切换方法的流程图，如图1所示，自动驾驶车辆的线控单元切换方法，应用于自动驾驶车辆，所述自动驾驶车辆包括相互电连接的主控制单元201和冗余控制单元202，所述方法包括以下步骤：

步骤S101、检测所述主控制单元的状态。

其中，主控制单元和冗余控制单元均可以用于控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶，同时，主控制单元和冗余控制单元均可以单独设置有相应的配件，当主控制单元和冗余控制单元中一个失效或者出现故障时，另一个可以继续控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶，从而可以提高自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶的安全性。

例如：主控制单元和冗余控制单元均设置有供电电源和通信单元等部件。

需要说明的是，主控制单元和冗余控制单元均可以被称作为线控域控制装置，主控制单元和冗余控制单元可以通过控制自动驾驶车辆的底盘上的不同部件，从而实现控制自动驾驶车辆进行自动驾驶，例如：参见图2，图2中自动驾驶车辆包括自动驾驶计算装置203、主控制单元201、冗余控制单元202和车载中央智能网关204，主控制单元201和冗余控制单元202可以分别与车载中央智能网关204电连接，同时，主控制单元201和冗余控制单元202还可以与自动驾驶计算装置203电连接，这样，主控制单元201和冗余控制单元202通过向自动驾驶计算装置203发送命令，进而通过自动驾驶计算装置203控制自动驾驶车辆实现转向、驱动、制动等功能，从而实现对自动驾驶车辆进行自动驾驶的控制。

另外，主控制单元和冗余控制单元之间可以设置有多个接口，例如：主控制单元和冗余控制单元之间可以设置有高速接口、排队串行外设接口(Queued Serial PeripheralInterface，QSPI)、通用异步收发器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)接口、通用输入/输出口(General-purpose input/output，GPIO)通讯接口等接口中的至少一项。上述接口中某一个接口失效时，其他接口可以实现主控制单元和冗余控制单元之间的通信。

另外，主控制单元和冗余控制单元上还可以设置有其他接口，例如：可以设置有控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)接口、局域互联网络(Local InterconnectNetwork，LIN)接口、Flexray接口、100base-T1以太网等接口、高低边负载驱动接口、模拟量信号采集、数字量信号采集、外设供电接口、脉冲宽度调制(Pulse width modulation，PWM)信号输出和采集等接口。另外，上述100Base-T接口是一种以100Mbps速率工作的局域网标准，它通常被称为快速以太网标准，并使用两对非屏蔽双绞线铜质电缆制成的接口。

一般CAN接口是与其他设备进行通讯的主要通讯通道，LIN接口主要连接和采集传感器数据，Flexray接口主要用于支持该接口的自动驾驶车辆的车型，FlexRay是被开发用于管理车载计算的网络通信协议，100base-T1车载以太网主要用于与其他域控制器的连接和通讯，高低边负载驱动接口主要用于驱动外设负载设备，外设供电接口主要用于对外接传感器等设备的供电。

需要说明的是，主控制单元控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶时，主控制单元和冗余控制单元之间还可以使用GPIO、UART和QSPI接口实现心跳功能(即每隔一段时间发送不同电压的脉冲信号，用以检测主控制单元和冗余控制单元之间通讯是否正常，若一直发送高电平信号或者低电平信号，则表示主控制单元和冗余控制单元之间通讯异常)；主控制单元和冗余控制单元之间使用GPIO接口传输周期跳变信号和反相跳变信号；主控制单元通过UART接口周期传递主从模式状态，主控制单元和冗余控制单元之间通过QSPI接口周期传递累加值等信息。也就是说：主控制单元和冗余控制单元之间通过上述接口传递的信息可以检测主控制单元和冗余控制单元之间的通讯是否正常。

其中，主控制单元的状态可以包括第一目标状态和正常状态，当主控制单元处于第一目标状态时，则表示主控制单元无法控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶；当主控制单元处于正常状态时，则表示主控制单元可以控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶。

另外，上述第一目标状态和正常状态也可以理解为：当主控制单元处于第一目标状态时，则表示主控制单元控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶的安全程度低于预设安全阈值，出现故障的概率大于预设概率值；当主控制单元处于正常状态时，则表示主控制单元控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶的安全程度大于或等于预设安全阈值，出现故障的概率小于或等于预设概率值。

作为一种可选的实施方式，所述通过所述冗余控制单元控制所述自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶之前，所述方法还包括：

在所述主控制单元和所述冗余控制单元均处于上电状态的情况下，所述主控制单元和所述冗余控制单元进行握手操作；

在所述主控制单元和所述冗余控制单元握手成功的情况下，通过所述主控制单元控制所述自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶，且通过所述冗余控制单元对所述主控制单元进行监控。

其中，主控制单元和冗余控制单元进行握手操作，可以用于检查主控制单元和冗余控制单元之间的通信通道是否正常连通，只有在握手成功的情况下，表明主控制单元和冗余控制单元之间的通信通道是正常的情况下，可以通过主控制单元控制自动驾驶车辆进行自动驾驶。

这样，可以使得当主控制单元处于第一目标状态时，主控制单元可以快速的向冗余控制单元发送第一消息，使得冗余控制单元可以及时的控制自动驾驶车辆进行自动驾驶，从而提高了自动驾驶车辆进行自动驾驶的安全性。

需要说明的是，在主控制单元控制自动驾驶车辆进行自动驾驶时，冗余控制单元可以对主控制单元进行监控，当主控制单元处于第一目标状态时，冗余控制单元可以快速的控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶，从而进一步提高自动驾驶车辆进行自动驾驶的安全性。

需要说明的是，判断主控制单元处于第一目标状态的具体条件在此不做限定。

作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：

当检测到所述主控制单元满足目标条件的情况下，确定所述主控制单元处于所述第一目标状态；

其中，所述目标条件包括如下条件中的至少一项：

所述主控制单元的供电电源的电压超过预设范围，且超过时长达到预设时长；

目标传感器检测到目标信号，所述目标传感器位于与所述主控制单元连接的通讯总线上，所述目标信号为表示所述主控制单元接收的信息量超过预设信号阈值的信号；

所述主控制单元与所述冗余控制单元之间的通信信号传输失败。

其中，主控制单元的供电电源的电压超过预设范围，且超过时长达到预设时长，则表示主控制单元的供电电源处于异常状态，从而导致主控制单元处于第一目标状态。

其中，目标传感器的种类在此不做限定，例如：目标传感器可以包括信息冗余传感器和帧计数器等传感器中的至少一种(目标传感器可以理解为上述实施例中的第一传感器)。另外，目标传感器还可以包括计时器等。这样，通过上述传感器可以统计在某一段时间内，主控制单元接收到的信息量，当超过预设信号阈值时，表明主控制单元存在宕机的风险。

另外，上述目标信号也可以指的是主控制单元的配件处于异常状态的报错信号，例如：主控制单元的收发器处于异常状态的报错信号，或者主控制单元的监测器件处于异常状态的报错信号，该监测器件也可以被称作为看门狗。

其中，主控制单元与冗余控制单元之间的通信信号传输失败，表示主控制单元处于第一目标状态后，则冗余控制单元存在不能及时发现主控制单元处于第一目标状态的风险，从而导致冗余控制单元不能及时的控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶。

本公开实施方式中，当检测到主控制单元满足目标条件的情况下，确定主控制单元处于所述第一目标状态，这样，通过判断是否满足上述目标条件，从而可以提高主控制单元处于第一目标状态的判断结果的准确度和判断效率。

步骤S102、在所述主控制单元处于第一目标状态的情况下，通过所述冗余控制单元控制所述自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶，所述第一目标状态用于表示所述主控制单元无法控制所述自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶。

其中，通常情况下，当主控制单元处于第一目标状态时，主控制单元需要切换为备用线控单元的状态，冗余控制单元才能控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶。

另外，当主控制单元切换为备用线控单元后，若重新上下电后，若检测到主控制单元之前已经切换为备用线控单元，则可以关闭主控制单元的各项功能(与冗余控制单元之间的通信功能除外)，同时还可以关闭监测部件对主控制单元的监测功能。

其中，检测主控制单元的状态的执行主体在此不做限定，即主控制单元可以自行检测主控制单元的状态，也可以通过冗余控制单元来检测主控制单元的状态。

作为一种可选的实施方式，所述在所述主控制单元处于第一目标状态的情况下，通过所述冗余控制单元控制所述自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶，包括：

在所述主控制单元检测到所述主控制单元处于所述第一目标状态，且所述冗余控制单元接收到所述主控制单元发送的用于表示所述主控制单元已切换为备用线控单元的第一消息的情况下，通过所述冗余控制单元控制所述自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶；或者，

在所述冗余控制单元检测到所述主控制单元处于所述第一目标状态，通过所述冗余控制单元控制所述自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶；或者，

在所述主控制单元执行目标操作的次数大于预设阈值，且所述主控制单元一直维持所述第一目标状态的情况下，通过所述冗余控制单元控制所述自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶，所述目标操作包括如下至少一项：复位、关断和输出中断。

其中，主控制单元已切换为备用线控单元时，可以理解为主控制单元已经处于待机状态或者静默状态，此时主控制单元无法控制自动驾驶车辆，只有当主控制单元切换为正常状态时，主控制单元才能控制自动驾驶车辆的底盘。

其中，主控制单元执行目标操作的次数大于预设阈值，且主控制单元一直维持第一目标状态，可以理解为：主控制单元多次执行目标操作，想要使得主控制单元恢复至正常状态，但是主控制单元一直维持第一目标状态，表示此时通过主控制单元执行目标操作，已经不能使得主控制单元恢复至正常状态，此时可以通过冗余控制单元控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶。

其中，复位指的是对主控制单元进行复位，上述复位也可以被称作为重启；关断可以指的是关闭主控制单元，关断之后可以等待预设时长，再次打开主控制单元；输出中断可以指的是主控制单元与其他部件之间的输出信息的传递功能进行关断预设时长，等待预设时长之后，重新恢复主控制单元与其他部件之间的输出信息的传递功能。

本公开实施方式中，主控制单元可以自行检测主控制单元的状态，也可以通过冗余控制单元来检测主控制单元的状态，从而增强了主控制单元的状态检测方式的多样性和可靠性。

需要说明的是，主控制单元和冗余控制单元可以实时检测主控制单元的状态，当然，主控制单元和冗余控制单元也可以每隔预设周期检测主控制单元的状态，具体方式在此不做限定。

作为一种可选的实施方式，所述在所述冗余控制单元检测到所述主控制单元处于所述第一目标状态，通过所述冗余控制单元控制所述自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶，包括：

在所述冗余控制单元检测到所述主控制单元处于所述第一目标状态，且所述冗余控制单元未接收到所述主控制单元发送的用于表示所述主控制单元已切换为备用线控单元的第一消息的情况下，通过所述冗余控制单元控制所述自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶；或者，

在所述冗余控制单元检测到所述主控制单元处于所述第一目标状态，且所述冗余控制单元接收到所述主控制单元发送的用于表示所述主控制单元切换为备用线控单元失败的第二消息的情况下，通过所述冗余控制单元控制所述自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶，且通过所述冗余控制单元控制所述主控制单元与外界部件的通信处于停止状态。

其中，在冗余控制单元检测到主控制单元处于第一目标状态，且冗余控制单元未接收到主控制单元发送的用于表示主控制单元已切换为备用线控单元的第一消息，则表明主控制单元与冗余控制单元之间的通信通道存在故障，或者，主控制单元向冗余控制单元传递消息的传输部件存在故障，此时，冗余控制单元可以主动控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶，而无需再等待主控制单元发送的第一消息。

其中，在冗余控制单元检测到主控制单元处于第一目标状态，且冗余控制单元接收到主控制单元发送的用于表示主控制单元切换为备用线控单元失败的第二消息，可以理解为：主控制单元切换为备用线控单元失败，即主控制单元不能主动切换为备用线控单元，此时冗余控制单元可以主动控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶，且控制主控制单元与外界部件的通信处于停止状态，即使得主控制单元不能与外界部件进行通信，也就是说：只保留冗余控制单元与主控制单元之间的通信，除此之外的通信均处于停止状态，从而使得主控制单元无法再控制自动驾驶车辆的底盘。

需要说明的是，上述外界部件可以指的是自动驾驶车辆的其他部件、基站和服务器等设备中的至少一种。

本公开实施方式中，当主控制单元处于第一目标状态，而冗余控制单元无法接收到第一消息，或者，主控制单元切换为备用线控单元失败时，冗余控制单元可以主动控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶，从而进一步提高了自动驾驶车辆进行自动驾驶的安全性，也进一步提升了主控制单元与冗余控制单元两者之间切换的智能化程度。

作为一种可选的实施方式，所述通过所述冗余控制单元控制所述自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶之后，所述方法还包括：

在检测到所述冗余控制单元处于第二目标状态的情况下，向电子设备发送报警信息，且通过所述冗余控制单元控制所述自动驾驶车辆的底盘停止自动驾驶，所述第二目标状态表示所述冗余控制单元无法控制所述自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶。

本公开实施方式中，当主控制单元处于第一目标状态，通过冗余控制单元控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶之后，冗余控制单元处于第二目标状态时，表明主控制单元和冗余控制单元均无法控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶，此时可以向电子设备发送报警信息，并控制自动驾驶车辆的底盘停止自动驾驶，以提高自动驾驶车辆的安全性。

需要说明的是，上述电子设备可以为自动驾驶控制系统、远程驾驶控制设备和自动驾驶控制服务器等设备中的至少一种，从而使得上述设备可以及时获知上述自动驾驶车辆的状态，进而可以及时介入对该自动驾驶车辆的控制。

另外，上述电子设备也可以为该自动驾驶车辆附近的其他车辆，从而使得其他车辆可以及时获知上述自动驾驶车辆的状态，进而可以避开该自动驾驶车辆，以减少碰撞的现象的出现，提高车辆行驶的安全性。

本公开实施例中，通过步骤S101至S102，当主控制单元无法控制自动驾驶车辆的底盘自动驾驶时，可以通过冗余控制单元控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶，即当主控制单元失效时，还可以通过冗余控制单元控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶，从而提高了自动驾驶的安全性。

参见图3，图3采用一个具体的应用场景实施例来举例说明上述实施例，实施例包括以下步骤：

步骤S301、对主控制单元和冗余控制单元上电。

步骤S302、主控制单元和冗余控制单元进行握手操作。

步骤S303、主控制单元和冗余控制单元握手成功的情况下，主控制单元进入正常工作状态，即主控制单元控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶；当主控制单元处于第一目标状态的情况下，执行步骤S304；当主控制单元处于第一目标状态，但是执行目标操作能够恢复至正常工作状态时，则主控制单元继续控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶。

步骤S304、主从切换，即主控制单元切换为备用线控单元，冗余控制单元控制自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶。

步骤S305、当冗余控制单元处于第二目标状态时，发出故障报警信号。

步骤S306、主控制单元和冗余控制单元下电。

由于本公开实施例为上述实施例的具体应用场景，因此本公开实施例公开的实施例同样可以具有上述实施例相应的有益技术效果。

参见图4，图4为本公开提供的一种自动驾驶车辆的线控单元切换装置的结构示意图，自动驾驶车辆的线控单元切换装置应用于自动驾驶车辆，所述自动驾驶车辆包括相互电连接的主控制单元和冗余控制单元，如图4所示，所述自动驾驶车辆的线控单元切换装置400，包括：

检测模块401，用于检测所述主控制单元的状态；

控制模块402，用于在所述主控制单元处于第一目标状态的情况下，通过所述冗余控制单元控制所述自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶，所述第一目标状态用于表示所述主控制单元无法控制所述自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶。

可选地，所述控制模块402，还用于：

在所述主控制单元检测到所述主控制单元处于所述第一目标状态，且所述冗余控制单元接收到所述主控制单元发送的用于表示所述主控制单元已切换为备用线控单元的第一消息的情况下，通过所述冗余控制单元控制所述自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶；或者，

在所述冗余控制单元检测到所述主控制单元处于所述第一目标状态，通过所述冗余控制单元控制所述自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶；或者，

在所述主控制单元执行目标操作的次数大于预设阈值，且所述主控制单元一直维持所述第一目标状态的情况下，通过所述冗余控制单元控制所述自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶，所述目标操作包括如下至少一项：复位、关断和输出中断。

可选地，所述控制模块402，还用于：

在所述冗余控制单元检测到所述主控制单元处于所述第一目标状态，且所述冗余控制单元未接收到所述主控制单元发送的用于表示所述主控制单元已切换为备用线控单元的第一消息的情况下，通过所述冗余控制单元控制所述自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶；或者，

在所述冗余控制单元检测到所述主控制单元处于所述第一目标状态，且所述冗余控制单元接收到所述主控制单元发送的用于表示所述主控制单元切换为备用线控单元失败的第二消息的情况下，通过所述冗余控制单元控制所述自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶，且通过所述冗余控制单元控制所述主控制单元与外界部件的通信处于停止状态。

可选地，参见图5，所述自动驾驶车辆的线控单元切换装置400，还包括：

发送模块403，用于在检测到所述冗余控制单元处于第二目标状态的情况下，向电子设备发送报警信息，且通过所述冗余控制单元控制所述自动驾驶车辆的底盘停止自动驾驶，所述第二目标状态表示所述冗余控制单元无法控制所述自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶。

可选地，参见图6，所述自动驾驶车辆的线控单元切换装置400，还包括：

握手操作模块404，用于在所述主控制单元和所述冗余控制单元均处于上电状态的情况下，所述主控制单元和所述冗余控制单元进行握手操作；

监控模块405，用于在所述主控制单元和所述冗余控制单元握手成功的情况下，通过所述主控制单元控制所述自动驾驶车辆的底盘进行自动驾驶，且通过所述冗余控制单元对所述主控制单元进行监控。

可选地，参见图7，所述自动驾驶车辆的线控单元切换装置400，还包括：

确定模块406，用于当检测到所述主控制单元满足目标条件的情况下，确定所述主控制单元处于所述第一目标状态；

其中，所述目标条件包括如下条件中的至少一项：

所述主控制单元的供电电源的电压超过预设范围，且超过时长达到预设时长；

目标传感器检测到目标信号，所述目标传感器位于与所述主控制单元连接的通讯总线上，所述目标信号为表示所述主控制单元接收的信息量超过预设信号阈值的信号；

所述主控制单元与所述冗余控制单元之间的通信信号传输失败。

本公开提供的自动驾驶车辆的线控单元切换装置400能够实现自动驾驶车辆的线控单元切换方法实施例实现的各个过程，且能够达到相同的有益效果，为避免重复，这里不再赘述。

根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。

图8示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备800的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。

如图8所示，设备800包括计算单元801，其可以根据存储在只读存储器(ROM)802中的计算机程序或者从存储单元808加载到随机访问存储器(RAM)803中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 803中，还可存储设备800操作所需的各种程序和数据。计算单元801、ROM 802以及RAM 803通过总线804彼此相连。输入/输出(I/O)接口805也连接至总线804。

设备800中的多个部件连接至I/O接口805，包括：输入单元806，例如键盘、鼠标等；输出单元807，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元808，例如磁盘、光盘等；以及通信单元809，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元809允许设备800通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

计算单元801可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元801的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元801执行上文所描述的各个方法和处理，例如自动驾驶车辆的线控单元切换方法。例如，在一些实施例中，自动驾驶车辆的线控单元切换方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元808。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 802和/或通信单元809而被载入和/或安装到设备800上。当计算机程序加载到RAM 803并由计算单元801执行时，可以执行上文描述的自动驾驶车辆的线控单元切换方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元801可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行自动驾驶车辆的线控单元切换方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动驾驶车辆，包括：

自动驾驶计算装置，所述自动驾驶计算装置包括：主计算单元和冗余计算单元；

线控域控制装置，所述线控域控制装置包括：主控制单元和冗余控制单元，所述主控制单元分别与所述主计算单元和所述冗余计算单元电连接，所述冗余控制单元分别与所述主计算单元和所述冗余计算单元电连接；

底盘，所述底盘分别与所述主控制单元和所述冗余控制单元电连接；

其中，所述主控制单元和所述冗余控制单元中均用于根据所述主计算单元和所述冗余计算单元中至少一者的输出信号，控制所述底盘的状态。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆，其中，所述自动驾驶车辆还包括：功能器件控制装置，所述功能器件控制装置分别与所述主控制单元和所述冗余控制单元电连接。

3.根据权利要求2所述的自动驾驶车辆，其中，所述功能器件控制装置包括如下至少一项：动力底盘控制装置、智能驾驶控制装置、车身控制装置和智能座舱控制装置。

4.根据权利要求2所述的自动驾驶车辆，其中，所述功能器件控制装置通过第一控制总线分别与所述主控制单元和所述冗余控制单元电连接，所述主控制单元通过第二控制总线分别与所述主计算单元和所述冗余计算单元电连接，所述冗余控制单元通过第三控制总线分别与所述主计算单元和所述冗余计算单元电连接。

5.根据权利要求4所述的自动驾驶车辆，其中，所述第一控制总线、所述第二控制总线和所述第三控制总线上均设置有第一传感器。

6.根据权利要求5所述的自动驾驶车辆，其中，所述第一传感器包括如下至少一种：信息冗余传感器、帧计数器和计时器。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的自动驾驶车辆，其中，所述主控制单元和所述冗余控制单元之间通过多个通信接口电连接。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的自动驾驶车辆，其中，所述主控制单元上还设置有用于与第一功能器件电连接的第一功能接口，所述冗余控制单元上还设置有用于与第二功能器件电连接的第二功能接口。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的自动驾驶车辆，其中，所述自动驾驶车辆还包括：第二传感器，所述第二传感器分别与所述主计算单元和所述冗余计算单元电连接。

10.根据权利要求9所述的自动驾驶车辆，其中，所述第二传感器包括如下至少一项：摄像头、激光雷达和无线电雷达。

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