自动驾驶车辆制动系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种自动驾驶车辆制动系统及控制方法，主制动单元，用于接收并解算控制指令，并执行结果输出；从制动单元，用于接收并解算控制指令，并基于主制动单元的状态信号决定是否执行结果输出；其中：所述主制动单元和从制动单元之间相互监控对方状态信号是否表示出现故障；响应于所述主制动单元的状态信号为正常时，由所述主制动单元执行结果输出，此时，从制动单元不执行结果输出；响应于所述主制动单元的状态信号为出现故障失效时，由所述从制动单元执行结果输出。本发明专利技术实现了制动系统的冗余，且响应更加快速和平顺，能够满足自动驾驶的安全要求。

Braking System and Control Method of Auto-driving Vehicle

The invention discloses an automatic driving vehicle braking system and control method, the main braking unit for receiving and resolving control instructions and executing the output of results; the slave braking unit for receiving and resolving control instructions, and deciding whether to execute the output of results based on the status signal of the main braking unit; among them, the main braking unit and the slave braking unit monitor each other. Whether the state signal indicates a failure or not; when the state signal of the main braking unit is normal, the output of the execution result of the main braking unit is generated, and then the output of the execution result from the braking unit is not executed; when the state signal of the main braking unit is failure, the output of the execution result from the slave braking unit is obtained. The invention realizes the redundancy of the braking system, and the response is faster and smoother, and can meet the safety requirements of automatic driving.

【技术实现步骤摘要】
自动驾驶车辆制动系统及控制方法
本专利技术属于汽车电子制动
，具体涉及一种自动驾驶车辆制动系统及控制方法。
技术介绍
随着自动驾驶技术的不断发展，在没有驾驶员监控的情况下，车辆自动驾驶行驶过程中的安全保障成为了必需。其中，制动系统的安全性和可靠性成为了重中之重。如图11所示，现有制动系统包括动力CAN线、中央控制器、电源、制动单元和轮速传感器，所述轮速传感器与制动单元连接，所述电源分别与中央控制器和制动单元连接，为中央控制器和制动单元供电，制动单元通过动力CAN线与中央控制器连接，接收中央控制器所发出的控制指令，并基于该控制指令执行相应操作。现有制动系统的结构简单，不具备系统级冗余功能，在自动驾驶过程中，若制动系统出现故障失效，自动驾驶车辆就会失去制动功能，会造成重大的人身财产损失。如CN106394521A用于自动行驶的车辆的致动器系统，其包括：一个衔接到第二汽车电器网络上的第一制动致动器装置，其具有第一制动致动器和从属的控制单元；以及一个衔接到第一汽车电器网络上的第二制动致动器装置，其具有第二制动致动器和从属的控制单元。这两个制动致动器装置分别在不同的汽车电器网络上运行。由此确保：在任意一个汽车电器网络，以及与其连接的某个节点（比如：制动致动器、制动致动器控制单元）出现失效时，通过另一个汽车电器网络以及与其连接的节点还可以继续工作，提高了自动驾驶汽车制动的可靠性和安全性。即实现了在一个汽车电器网络失效的情况下，也保证整车能够跛行。但该系统需要外部控制器来协调两者的切换，存在响应顿挫的问题。因此，有必要开发一种自动驾驶车辆制动系统及控制方法。专利技术内容本专利技术的目的是提供一种自动驾驶车辆制动系统，能实现制动系统的冗余，且响应更加快速和平顺，以满足自动驾驶的安全要求。本专利技术的另一目的是提供一种自动驾驶车辆制动控制方法，以满足自动驾驶的安全要求。本专利技术所述的自动驾驶车辆制动系统，包括：主制动单元，用于接收并解算控制指令，并执行结果输出；从制动单元，用于接收并解算控制指令，并基于主制动单元的状态信号决定是否执行结果输出；其中：所述主制动单元和从制动单元之间相互监控对方状态信号是否表示出现故障；响应于所述主制动单元的状态信号为正常时，由所述主制动单元执行结果输出，此时，从制动单元不执行结果输出；响应于所述主制动单元的状态信号为出现故障失效时，由所述从制动单元执行结果输出。主汽车总线，用于传输控制指令以及状态信号的反馈；冗余汽车总线，用于与主汽车总线同步传输所述控制指令以及状态信号的反馈；所述主制动单元分别与主汽车总线和冗余汽车总线连接，主制动单元从主汽车总线以及冗余汽车总线上接收并解算所述控制指令，并将自身和/或从制动单元的状态信号发送至主汽车总线和冗余汽车总线上；所述从制动单元分别与主汽车总线和冗余汽车总线连接，从制动单元从主汽车总线以及冗余汽车总线上接收并解算所述控制指令，并将自身和/或主制动单元的状态信号发送至主汽车总线和冗余汽车总线上；本系统采用双路汽车总线进行通信，且与制动系统相关的数据通过两路汽车总线同步传输，当其中一路汽车总线出现故障失效时，由于另一路汽车总线还可以继续工作，故能够保证制动系统正常运行，故提高了制动系统的可靠性和安全性。还包括：所述主制动单元和从制动单元之间还通过一条或两条私有通信线连接，用于主制动单元和从制动单元之间的数据交互（包括自身的健康状态以及计算结果等信息）；两个制动单元之间通过私有通信线中所传输的数据来监测对方是否出现故障，以及对双方的计算结果进行校验，若发现其中的一个制动单元出现故障失效时，另一个制动单元能够在非常短的时间内接管系统，进一步保证了系统的响应速度快且平顺；另外，当采用两个私有通信线时，即将私有通信线进行了冗余，当一条私有通信线出现故障失效时，另一条私有通信线还能够保证两个制动单元之间的数据交互。还包括：中央控制器，用于发出控制指令以及监控主制动单元和从制动单元的状态信号，并将该控制指令分别发送至主汽车总线和冗余汽车总线上，该中央控制器分别与主汽车总线和冗余汽车总线连接；中央控制器将控制指令通过两路总线同时传输至主制动单元和从制动单元，当其中一路汽车总线出现异常时，另外一路汽车总线还能够保证制动系统在预定时间内正常运行，故提高了整个制动系统的稳定性和可靠性。还包括：安全控制器，用于发送控制指令以及监控主制动单元和从制动单元的状态信号，并将该控制指令分别发送至主汽车总线和冗余汽车总线上，该安全控制器分别与主汽车总线和冗余汽车总线连接；本系统具有冗余设计的两个控制器，且安全控制器和中央控制器均与两路汽车总线相连接，当中央控制器出现故障失效时，安全控制器能够保证系统在预定时间内正常运行，提高了整个制动系统的稳定性和可靠性。进一步，还包括：电源单元，为主制动单元、从制动单元、中央控制器以及安全控制器供电。所述电源单元包括：第一电源，用于为中央控制器和主制动单元供电，该第一电源分别与中央控制器和主制动单元连接；第二电源，用于为安全控制器和从制动单元供电，该第二电源分别与安全控制器和从制动单元连接；本系统具有冗余设计的两个独立电源，且其中一个电源为一制动单元供电，另一个电源为另一制动单元供电，但其中一个电源出现故障失效时，另一个电源还能保证车辆正常运行，提高了整个制动系统的稳定性和可靠性。所述主制动单元包括常规制动系统、电子稳定程序控制系统、辅助减速控制、电子手刹控制系统、自动紧急制动和主动制动辅助系统；主制动单元需要满足自动驾驶车辆的配置要求。进一步，所述从制动单元；包括常规制动系统、制动防抱死系统和辅助减速控制；或包括常规制动系统、制动防抱死系统、自动紧急制动和辅助减速控制。还包括：第一轮速传感器，该第一轮速传感器与主制动单元连接；第二轮速传感器，该第二轮速传感器与从制动单元连接；本系统将轮速传感器也进行冗余设计，当其中一个轮速传感器出现故障失效时，另一个轮速传感器还能够确保车辆安全行驶。所述故障失效为在当前点火周期内所出现的不可恢复的故障。本专利技术所述的自动驾驶车辆制动控制方法，采用本专利技术所述的自动驾驶车辆制动系统，其方法包括以下步骤：响应于所述主制动单元和从制动单元的状态信号均为正常时，所述主制动单元和从制动单元同步接收和解算控制指令，并由主制动单元执行结果输出，从制动单元不执行结果输出；响应于所述主制动单元的状态信号为出现故障失效时，所述从制动单元执行结果输出。在监测到所述主制动单元的状态信号为出现故障失效时，所述从制动单元发送主制动单元的状态信号给中央控制器，若主制动单元还具有自我诊断能力，所述主制动单元也将向中央控制器上报自身的状态信号；在监测到所述从制动单元的状态信号为出现故障失效时，所述主制动单元发送从制动单元的状态信号给中央控制器，若从制动单元还具有自我诊断能力，所述从制动单元也将向中央控制器上报自身的状态信号。进一步，所述故障失效为在当前点火周期内所出现的不可恢复的故障。本专利技术所述的自动驾驶车辆制动控制方法，采用本专利技术所述的自动驾驶车辆制动系统，其方法包括以下步骤：响应于所述主制动单元和从制动单元的状态信号均为正常时，所述主制动单元和从制动单元同步接收和解算控制指令，并由主制动单元执行结果输出，从制动单元不执行结果输出；响应于所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动驾驶车辆制动系统，其特征在于，包括：主制动单元（4），用于接收并解算控制指令，并执行结果输出；从制动单元（3），用于接收并解算控制指令，并基于主制动单元（4）的状态信号决定是否执行结果输出；其中：所述主制动单元（4）和从制动单元（3）之间相互监控对方状态信号是否表示出现故障；响应于所述主制动单元（4）的状态信号为正常时，由所述主制动单元（4）执行结果输出，此时，从制动单元（3）不执行结果输出；响应于所述主制动单元（4）的状态信号为出现故障失效时，由所述从制动单元（3）执行结果输出。

【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶车辆制动系统，其特征在于，包括：主制动单元（4），用于接收并解算控制指令，并执行结果输出；从制动单元（3），用于接收并解算控制指令，并基于主制动单元（4）的状态信号决定是否执行结果输出；其中：所述主制动单元（4）和从制动单元（3）之间相互监控对方状态信号是否表示出现故障；响应于所述主制动单元（4）的状态信号为正常时，由所述主制动单元（4）执行结果输出，此时，从制动单元（3）不执行结果输出；响应于所述主制动单元（4）的状态信号为出现故障失效时，由所述从制动单元（3）执行结果输出。2.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆制动系统，其特征在于：还包括：主汽车总线（1），用于传输控制指令以及状态信号的反馈；冗余汽车总线（2），用于与主汽车总线（1）同步传输所述控制指令以及状态信号的反馈；所述主制动单元（4）分别与主汽车总线（1）和冗余汽车总线（2）连接，主制动单元（4）从主汽车总线（1）以及冗余汽车总线（2）上接收并解算所述控制指令，并将自身和/或从制动单元（3）的状态信号发送至主汽车总线（1）和冗余汽车总线（2）上；所述从制动单元（3）分别与主汽车总线（1）和冗余汽车总线（2）连接，从制动单元（3）从主汽车总线（1）以及冗余汽车总线（2）上接收并解算所述控制指令，并将自身和/或主制动单元（4）的状态信号发送至主汽车总线（1）和冗余汽车总线（2）上。3.根据权利要求2所述的自动驾驶车辆制动系统，其特征在于：所述主制动单元（4）和从制动单元（3）之间还通过一条或两条私有通信线（8）连接，用于主制动单元（4）和从制动单元（3）之间的数据交互。4.根据权利要求1至3任一所述的自动驾驶车辆制动系统，其特征在于，还包括：中央控制器（5），用于发出控制指令以及监控主制动单元和从制动单元的状态信号，并将该控制指令分别发送至主汽车总线（1）和冗余汽车总线（2）上，该中央控制器（5）分别与主汽车总线（1）和冗余汽车总线（2）连接。5.根据权利要求4所述的自动驾驶车辆制动系统，其特征在于：还包括：安全控制器（7），用于发送控制指令以及监控主制动单元和从制动单元的状态信号，并将该控制指令分别发送至主汽车总线（1）和冗余汽车总线（2）上，该安全控制器（7）分别与主汽车总线（1）和冗余汽车总线（2）连接。6.根据权利要求1或2或3或5所述的自动驾驶车辆制动系统，其特征在于，还包括：电源单元（6），为主制动单元（4）、从制动单元（3）、中央控制器（5）以及安全控制器（7）供电。7.根据权利要求6所述的自动驾驶车辆制动系统，其特征在于：所述电源单元（6）包括：第一电源（6a），用于为中央控制器（5）和主制动单元（4）供电，该第一电源（6a）分别与中央控制器（5）和主制动单元（4）连接；第二电源（6b），用于为安全控制器（7）和从制动单元（3）供电，该第二电源（6b）分别与安全控制器（7）和从制动单元（3）连接。8.根据权利要求1或2或3或5或7所述的自动驾驶车辆制动系统，其特征在于：所述主制动单元（4）包括常规制动系统、电子稳定程序控制系统、辅助减速控制、电子手刹控制系统、自动...

【专利技术属性】
技术研发人员：周增碧，丁可，孔周维，梁锋华，何举刚，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50