【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车辆自动驾驶，具体涉及一种最小安全冗余系统、控制方法及车辆。
技术介绍
1、自动驾驶产业目前正处于快速发展期，乘用车大都处于在开放道路的带安全员试运营，或者部分限定路段的无人化运营，而在工程车辆行业而言，自动驾驶的价值在于去安全员，客户对自动驾驶车辆的需求就是快速交付，无人化运营；这就要求自动驾驶车辆必须具备安全冗余，风险应对策略以应对快速交付后的安全运维。
2、目前大部分企业尤其是乘用车行业，采用的是多重安全冗余机制，从“手脚”执行器，“大脑”计算平台控制器，“眼睛”感知传感器，“神经”通讯路径，“血液”电源都采用了双冗余安全设计，且主控制器和辅控制器配置一致，互为备份，同时采用can总线和以太网双通讯冗余。
3、但是，目前的冗余系统方案在虽然保证全方位安全，但具有高昂的成本，针对工程车辆，尤其在封闭园区、矿区、港口、农业区等集中区域运营场景下，无法满足兼顾系统成本与安全的应用需求。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种最小安全冗余系统和仿真方法最小安全冗余系统、控制方法及车辆，以解决现有技术中冗余系统复杂导致成本较高的问题。
2、第一方面，本专利技术提供了一种最小安全冗余系统，系统包括：主控制器和辅控制器，其中，辅控制器与主控制器相连，且辅控制器部署有控制模块和激光里程计模块；
3、主控制器，用于获取定位数据和路径规划数据，并根据定位数据和路径规划数据进行完备自动驾驶；
4、辅控制器，用于在判
5、本专利技术实施例提供最小安全冗余系统，通过主控制器获取的定位数据和路径规划数据进行完备自动驾驶，当主控制器失效时，辅助控制器根据最近时刻接收的主控制器的定位数据和内部激光里程计模块的激光数据对车辆的当前位置进行更新，并根据路径规划数据和当前位置控制车辆停在主控制器所规划的行驶路径上。本专利技术通过主控制器和辅控制器构成的最小安全冗余系统，既能够实现完备自动驾驶，也能够在主控制器失效时以最小自动驾驶能力实现安全停车，辅控制器的算力低、功耗低，在保证安全的同时降低成本。
6、在一种可选的实施方式中，主控制器，包括：定位模块，用于获取车辆的定位数据，定位数据，包括：位置信息和姿态信息；第一感知模块，用于在车辆的行驶过程中，根据接收到的毫米波雷达数据进行障碍物感知；预测模块，用于根据感知模块得到的当前时刻障碍物行为信息进行逻辑推算，获取至少下一时刻内障碍物轨迹；路径规划模块，用于根据障碍物轨迹为车辆规划行驶路径，生成路径规划数据；控制模块，用于根据定位数据和路径规划数据控制车辆行驶。
7、本专利技术的主控制器具备完备自动驾驶功能，能够处理各种复杂状态，满足车辆自动驾驶需求。
8、在一种可选的实施方式中，辅控制器，还包括：存储模块，用于将接收到的主控制器的路径规划数据进行存储；第二感知模块，用于在停车过程中，根据接收到的毫米波雷达数据进行障碍物感知。
9、本专利技术的辅控制器具备最小自动驾驶功能，能够在主控制器失效时进行短时间定位，即通过获取主控制器已规划好的路径，通过最小感知能力、最小循迹能力进行安全停车，辅控制器算力低、功耗低，能够降低车辆生产的成本。
10、在一种可选的实施方式中，主控制器和辅控制器通过can总线连接通信，用于对主控制器进行心跳监测。
11、本专利技术通过主辅控制器连接进行心跳监测，能够在主控制器失效时立即切换的辅控制器控制，实现原路径安全停车，提高安全性能。
12、在一种可选的实施方式中，主控制器和辅控制器各自设置有独立电源模块。
13、本专利技术通过系统供电冗余，能够保证主辅控制器的独立正常工作，从而保证车辆运行安全。
14、第二方面，本专利技术提供了一种最小安全冗余系统的控制方法，应用于最小安全冗余系统内辅助控制器的控制模块，方法包括:
15、在主控制器根据定位数据、路径规划数据进行完备自动驾驶时，接收主控制器的定位数据和路径规划数据；
16、判断主控制器的运行状态；
17、当主控制器失效时，获取辅控制器内激光里程计模块的激光数据；
18、根据最近时刻的定位数据和激光数据对车辆的当前位置进行更新，并根据路径规划数据和当前位置控制车辆停在主控制器所规划的行驶路径上。
19、本专利技术实施例提供的最小安全冗余系统的控制方法，通过在主控制器进行完备自动驾驶时，接收主控制器的定位数据和路径规划数据，并在判断主控制器失效时，根据最近时刻的定位数据和内部激光里程计模块的激光数据对车辆的当前位置进行更新，并根据路径规划数据和当前位置控制车辆停在主控制器所规划的行驶路径上。本专利技术通过主控制器和辅控制器构成的最小安全冗余系统，既能够实现完备自动驾驶，也能够在主控制器失效时以最小自动驾驶能力实现安全停车，辅控制器的算力低、功耗低，在保证安全的同时降低成本。
20、在一种可选的实施方式中，判断主控制器的运行状态的过程，包括：通过与主控制器通信连接的can总线来获取主控制器的心跳监测数据；根据心跳监测数据判断主控制器是否失效。
21、本专利技术通过主辅控制器连接进行心跳监测，能够在主控制器失效时立即切换的辅控制器控制，实现原路径安全停车，提高安全性能。
22、在一种可选的实施方式中，根据最近时刻的定位数据和激光数据对车辆的当前位置进行更新，并根据路径规划数据和当前位置控制车辆停在主控制器所规划的行驶路径上的过程，包括：以最近时刻的定位数据作为激光数据的基准数据；获取车辆所部属激光雷达的激光点云数据；根据激光点云数据，利用扩展卡尔曼滤波算法来结合激光数据对车辆的当前位置进行更新，获得车辆当前时刻的定位数据；根据当前位置和路径规划数据，控制车辆按照预设速度停在行驶路径上。
23、本专利技术通过辅助控制器的最小自动驾驶能力，能够在主控制器失效时，根据主控制器的定位数据、路径规划数据和辅控制器内激光里程计模块的激光数据进行安全停车，辅控制器不再单独进行路径规划计算和负载的定位计算，实现了辅控制器轻量化的低算力、低功耗，保证安全的同时降低成本。
24、在一种可选的实施方式中，控制车辆按照预设速度停在行驶路径上的过程中，还包括：获取辅控制器内感知模块的障碍物位置信息；判断障碍物位置信息是否处于行驶路径的预设距离阈值之内，若处于则控制车辆紧急停车，否则按照行驶路径停车。
25、本专利技术根据获取的障碍物位置信息判断是否需要急刹，无需复杂的感知运算，能够进一步保证停车安全，减少算力，降低成本。
26、第三方面，本专利技术提供了一种车辆，包括第一方面或其对应的任一实施方式的最小安全冗余系统。
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1.一种最小安全冗余系统，其特征在于，所述系统，包括：主控制器和辅控制器，其中，所述辅控制器与所述主控制器相连，且所述辅控制器部署有控制模块和激光里程计模块；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控制器，包括：
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述辅控制器，还包括：
4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
6.一种最小安全冗余系统的控制方法，其特征在于，应用于最小安全冗余系统内辅控制器的控制模块，所述方法，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述判断所述主控制器的运行状态的过程，包括：
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据最近时刻的所述定位数据和所述激光数据对车辆的当前位置进行更新，并根据路径规划数据和所述当前位置控制车辆停在所述主控制器所规划的行驶路径上的过程，包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述控制所述车辆按照预设速度停在所述行驶路径上的过程中，还包括：
<...【技术特征摘要】
1.一种最小安全冗余系统，其特征在于，所述系统，包括：主控制器和辅控制器，其中，所述辅控制器与所述主控制器相连，且所述辅控制器部署有控制模块和激光里程计模块；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控制器，包括：
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述辅控制器，还包括：
4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
6.一种最小安全冗余系统的控制方法，其特征在于，应用于最小安全冗余系统内辅控制器的控制模块，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：阳辉勇，赵密城，赵平安，
申请(专利权)人：深圳海星智驾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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