用于控制无人驾驶车辆运行的方法及系统技术方案

本申请公开一种用于控制无人驾驶车辆运行的方法及系统。涉及车辆智能驾驶领域，该方法包括：实时监控车辆的运行状态；在所述车辆处于无人驾驶状态时，判断所述车辆的行驶状态，所述车辆的行驶状态包括正常行驶状态与非正常行驶状态；以及根据判断结果换所述车辆到对应的控制状态；其中，在正常行驶状态下，通过主驾驶系统控制所述车辆运行；以及在非正常行驶状态下，通过备用驾驶系统控制所述车辆运行。本申请公开的用于控制无人驾驶车辆运行的方法及系统，能够简化无人驾驶车辆系统的设计，在保证无人驾驶系统安全的同时，减少系统设计成本和运行功耗增高。

【技术实现步骤摘要】
用于控制无人驾驶车辆运行的方法及系统
本专利技术涉及车辆智能驾驶领域，具体而言，涉及一种用于控制无人驾驶车辆运行的方法及系统。
技术介绍
自动驾驶与无人驾驶汽车在本申请中统一称为无人驾驶汽车，他是智能汽车的一种，其主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶的目标。无人驾驶汽车综合利用自动控制、计算机科学、人工智能、电子信息和车辆工程等多门学科相关技术，利用车载传感器(摄像头、激光雷达、超声波传感器、微波雷达、GPS、里程计、磁罗盘等)感知车辆周围环境，并根据感知到的道路、车辆姿态和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使得车辆能够自主、安全、可靠地在道路上行驶。无人驾驶汽车需要高可靠的运行，最大程度保证乘客的人身安全。特别在无人驾驶主系统失效的情况下，如何最大程度保证车辆和乘客的安全是现有技术中需要攻克的主要问题。目前，无人驾驶系统大部分保证车辆的可靠性运行的方案有以下几种：1.通过上位机(比如工控机)和下位机(比如单片机)联合控制无人驾驶系统。正常情况下工控机执行完整的定位、感知和规划；下位机负责下发控制命令，并在上位机失效的情况下采取紧急制动或提示驾驶员接管。这种方案的缺点在于下位机采用的紧急制动等策略太过于简单，并不能保证足够的安全，比如在弯道处，或者前方有障碍物的情况下。2.通过一层控制器(比如采用单片机或工控机)控制无人驾驶系统，在这一层控制器中采用双备份冗余设计，当主控制器发生故障时，切换到副控制器接管。这时副控制器转换为主控制器。这种设计的问题在于主副控制器是完全相同的，两者的硬件完全冗余，而且为了保证切换的实时性，两者需要同时运行相同的逻辑，成本和功耗增高，并涉及较为复杂的同步问题。3.通过一个控制器控制无人驾驶系统，但在软件层面同时运行多份操作系统、或多份无人驾驶系统。当一个软件系统(操作系统、或无人驾驶系统)发生故障时，切换到备用的系统上。这种方案的缺点在于：硬件层面缺乏冗余设计，软件的冗余会要求有更高的硬件能力支持，而且备用软件系统始终运行带来成本和功耗的增加。因此，需要一种新的用于控制无人驾驶车辆运行的方法及系统。在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种用于控制无人驾驶车辆运行的方法及系统，能够简化无人驾驶车辆系统的设计，在保证无人驾驶系统安全的同时，减少系统设计成本和运行功耗增高。本专利技术的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本专利技术的实践而习得。根据本专利技术的一方面，提出一种用于控制无人驾驶车辆运行的方法，该方法包括：实时监控车辆的运行状态；在所述车辆处于无人驾驶状态时，判断所述车辆的行驶状态，所述车辆的行驶状态包括正常行驶状态与非正常行驶状态；以及根据判断结果换所述车辆到对应的控制状态；其中，在正常行驶状态下，通过主驾驶系统控制所述车辆运行；以及在非正常行驶状态下，通过备用驾驶系统控制所述车辆运行，其中，在所述主驾驶系统的硬件和/或软件脱离正常工作状态时所述车辆的状态为所述非正常行驶状态。在本公开的一种示例性实施例中，在所述主驾驶系统的控制状态下，通过第一控制器控制所述车辆运行；在所述备用驾驶系统的控制状态下，通过第二控制器控制所述车辆运行；以及其中，所述第一控制器的设计策略高于所述第二控制器的设计策略；其中，所述设计策略包括硬件设计策略与软件设计策略。在本公开的一种示例性实施例中，在所述第二控制器上运行的第二软件逻辑比在所述第一控制器平台上运行的第一软件逻辑简单；所述第二控制器运行中需要的第二参数精度低于所述第一控制器运行中需要的第一参数精度，所述参数精度包括传感器参数精度，算法精度；所述第二控制器运行中需要的第二容错参数高于所述第一控制器运行中需要的第一容错参数。在本公开的一种示例性实施例中，所述第二控制器硬件的第二可靠性指标高于所述第一控制器硬件的第一可靠性指标；其中，可靠性指标包括：环境可靠性指标与电磁兼容可靠性指标。在本公开的一种示例性实施例中，所述判断所述车辆的行驶状态，包括以下情况至少一者：根据所述车辆的传感器信号判断所述车辆的行驶状态；根据所述车辆的主驾驶系统错误信号判断所述车辆的行驶状态；以及根据所述车辆的主驾驶系统心跳信号判断所述车辆的行驶状态。在本公开的一种示例性实施例中，所述根据判断结果切换所述车辆到对应的控制状态，包括：通过控制器将所述车辆由所述主驾驶系统的控制状态切换到所述备用驾驶系统的控制状态；以及通过控制器将所述车辆由所述备用驾驶系统的控制状态切换到所述主驾驶系统的控制状态。在本公开的一种示例性实施例中，所述根据判断结果换所述车辆到对应的控制状态，包括：通过第一唤醒信号将所述车辆由所述主驾驶系统的控制状态切换到所述备用驾驶系统的控制状态；以及通过第二唤醒信号将所述车辆由所述备用驾驶系统的控制状态切换到所述主驾驶系统的控制状态。在本公开的一种示例性实施例中，还包括：实时接收来自用户的指令；根据所述用户的指令，切换所述车辆由无人驾驶状态到用户行驶状态。根据本专利技术的一方面，提出一种用于控制无人驾驶车辆运行的系统，该系统包括：监控系统，用于实时监控车辆运行状态；判断系统，用于在所述车辆处于无人驾驶状态时，判断所述车辆的行驶状态，所述车辆的行驶状态包括正常行驶状态与非正常行驶状态；主驾驶系统，用于在正常行驶状态下，控制所述车辆运行；以及备用驾驶系统，用于在非正常行驶状态下，控制所述车辆运行；其中，所述主驾驶系统所使用的算法的精度高于所述备用驾驶系统对应所使用的算法的精度。在本公开的一种示例性实施例中，还包括：控制器模块，用于将所述车辆由所述主驾驶系统控制状态切换到所述备用驾驶系统控制状态；以及用于将所述车辆由所述备用驾驶系统控制状态切换到所述主驾驶系统控制状态。在本公开的一种示例性实施例中，所述主驾驶系统的第一控制器与所述备用驾驶系统的第二控制器独立；其中，所述第一控制器的硬件独立与所述第二控制器的硬件；所述第一控制器的软件独立与所述第二控制器的软件。在本公开的一种示例性实施例中，备用驾驶系统的控制器的体积小于所述主驾驶系统的控制器。在本公开的一种示例性实施例中，在所述第二控制器上运行的第二软件逻辑比在所述第一控制器上运行的第一软件逻辑简单；所述第二控制器运行中需要的第二参数精度低于所述第一控制器运行中需要的第一参数精度，所述参数精度包括传感器参数精度，算法参数精度；所述第二控制器运行中需要的第二容错参数高于所述第一控制器运行中需要的第一容错参数。在本公开的一种示例性实施例中，所述第二控制器硬件的第二可靠性指标高于所述第一控制器硬件的第一可靠性指标；其中，可靠性指标包括：环境可靠性指标与电磁兼容可靠性指标。在本公开的一种示例性实施例中，所述判断系统，包括：传感器判断模块，用于根据所述车辆的传感器信号判断所述车辆的行驶状态；错误信号判断模块，用于根据所述车辆的主驾驶系统错误信号判断所述车辆的行驶状态；以及心跳信号判断模块，用于根据实时监控所述车辆的主驾驶系统心跳信号判断所述车辆的行驶状态。在本公开的一种示例性实施例中，所述备用驾驶系统与所述主驾驶系统处于物理隔离状态。根据本专利技术的用于控制无人驾驶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制无人驾驶车辆运行的方法，其特征在于，包括：实时监控车辆的运行状态；在所述车辆处于无人驾驶状态时，判断所述车辆的行驶状态，所述车辆的行驶状态包括正常行驶状态与非正常行驶状态；以及根据判断结果换所述车辆到对应的控制状态；其中，在正常行驶状态下，通过主驾驶系统控制所述车辆运行；以及在非正常行驶状态下，通过备用驾驶系统控制所述车辆运行；其中，在所述主驾驶系统的硬件和/或软件脱离正常工作状态时所述车辆的状态为所述非正常行驶状态。

【技术特征摘要】
1.一种用于控制无人驾驶车辆运行的方法，其特征在于，包括：实时监控车辆的运行状态；在所述车辆处于无人驾驶状态时，判断所述车辆的行驶状态，所述车辆的行驶状态包括正常行驶状态与非正常行驶状态；以及根据判断结果换所述车辆到对应的控制状态；其中，在正常行驶状态下，通过主驾驶系统控制所述车辆运行；以及在非正常行驶状态下，通过备用驾驶系统控制所述车辆运行；其中，在所述主驾驶系统的硬件和/或软件脱离正常工作状态时所述车辆的状态为所述非正常行驶状态。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述主驾驶系统的控制状态下，通过第一控制器控制所述车辆运行；在所述备用驾驶系统的控制状态下，通过第二控制器控制所述车辆运行；以及其中，所述第一控制器的设计策略高于所述第二控制器的设计策略；其中，所述设计策略包括硬件设计策略与软件设计策略。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述第二控制器上运行的第二软件逻辑比在所述第一控制器上运行的第一软件逻辑简单；所述第二控制器运行中需要的第二参数精度低于所述第一控制器运行中需要的第一参数精度，所述参数精度包括传感器参数精度，算法参数精度；所述第二控制器运行中需要的第二容错参数高于所述第一控制器运行中需要的第一容错参数。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二控制器硬件的第二可靠性指标高于所述第一控制器硬件的第一可靠性指标；其中，可靠性指标包括：环境可靠性指标与电磁兼容可靠性指标。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述车...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丹，周小成，罗赛，朱海洋，姜岩，彭进展，
申请(专利权)人：驭势科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11