自动驾驶车辆的控制系统、方法及车辆与流程

1.本技术涉及车辆技术领域，特别涉及一种自动驾驶车辆的控制系统、方法及车辆。


背景技术：

2.如图1所示，自动驾驶车辆具有第一工控机a和第二工控机b，且采用多线激光雷达作为主感知设备，毫米波雷达、相机等辅助感知设备。
3.在自动驾驶车辆自动驾驶时，由多线激光雷达、毫米波雷达、摄像头等设备采集车辆周围的环境数据，第二工控机b通过对大量环境数据的处理后得到感知数据，第一工控机a接收感知数据，以根据感知数据控制自动驾驶车辆自动驾驶。
4.然而，一旦第二工控机b处于失效状态时，第一工控机a无法获取感知数据，导致自动驾驶车辆容易出现偏航、无法避障等问题，降低自动驾驶的可靠性和安全性，降低用户的使用体验。


技术实现要素：

5.本技术提供一种自动驾驶车辆的控制系统、方法及车辆，以解决相关技术中第二工控机处于失效状态时，自动驾驶车辆容易偏航、无法避障，自动驾驶的可靠性和安全性较低，用户体验较差等问题。
6.本技术第一方面实施例提供一种自动驾驶车辆的控制系统，所述控制系统具有用于由采集的环境数据生成主感知数据的处理件和由所述主感知数据生成自动驾驶指令的控制件，其中，所述控制件包括：处理器，用于根据所述环境数据生成次感知数据；判断器，用于判断所述控制件是否接收所述处理件发送的主感知数据，且在判定未接收所述主感知数据时，判定所述处理件处于失效状态；控制器，用于在所述判断器判定所述处理件处于所述失效状态时，根据所述次感知数据生成所述自动驾驶指令，并利用所述自动驾驶指令控制所述自动驾驶车辆执行自动驾驶动作。
7.进一步地，还包括：通信件，用于将所述环境数据分别发送给处理件和控制件。
8.可选地，所述通信件可以为交换机。
9.进一步地，还包括：报警件，所述报警件用于在所述处理件处于所述失效状态时进行报警提醒。
10.进一步地，所述控制器还用于在所述判断器判定所述处理件处于所述失效状态时，生成报警指令，并利用所述报警指令控制所述报警件执行报警动作。
11.可选地，所述控制件可以为第一工控机，所述处理件可以为第二工控机。
12.本技术第二方面实施例提供一种自动驾驶车辆的失效控制方法，所述方法应用于如上述实施例所述的自动驾驶车辆的控制系统，包括以下步骤：根据所述环境数据生成次感知数据；判断所述控制件是否接收所述处理件发送的主感知数据，且在判定未接收所述主感知数据时，判定所述处理件处于失效状态；在判定所述处理件处于所述失效状态时，根据所述次感知数据生成所述自动驾驶指令，并利用所述自动驾驶指令控制所述自动驾驶车
辆执行自动驾驶动作。
13.进一步地，在根据所述环境数据生成次感知数据之前，还包括：接收并存储所述环境数据。
14.进一步地，还包括：在判定所述处理件处于所述失效状态时，生成报警指令，并利用所述报警指令控制报警件执行报警动作。
15.本技术第三方面实施例提供一种自动驾驶车辆，包括上述实施例的自动驾驶车辆的控制系统。
16.由此，本技术至少具有如下有效效果：
17.利用控制件的处理器生成次感知数据，以使得控制件在处理件处于失效状态时，依然可以获取感知数据，避免无法获取感知数据导致的车辆偏航、无法避障等问题，从而可以在处理件处于失效状态时有效提高自动驾驶的可靠性和安全性，提升用户的使用体验。由此，解决了相关技术中第二工控机处于失效状态时，自动驾驶车辆容易偏航、无法避障，自动驾驶的可靠性和安全性较低，用户体验较差等技术问题。
18.本技术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，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
19.本技术上述的和/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：
20.图1相关技术中的自动驾驶车辆的控制系统的结构示意图；
21.图2为根据本技术实施例提供的自动驾驶车辆的控制系统的方框示意图；
22.图3为根据本技术实施例提供的自动驾驶车辆的控制系统的结构示意图；
23.图4为根据本技术实施例提供的自动驾驶车辆的失效控制方法流程图。
具体实施方式
24.下面详细描述本技术的实施例，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，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
25.相关技术中为了实现自动驾驶相关功能、测试、演示等，通常在自动驾驶车辆上配置有计算单元和感知设备，计算单元采用工控机或者域控制器，感知设备包括激光雷达、毫米波雷达、摄像头等设备。
26.如图1所示，目前采用工控机的计算单元，由于控制车辆自动驾驶时感知数据量非常大，因此通常采用两个计算单元，即第一工控机a和第二工控机b。比如，自动驾驶功车辆在测试、演示的过程中，两个工控机分别按照预先设计处理相应的数据，其中，第二工控机b用于处理大量的感知数据，将处理好的目标数据通过交换机发送给第一工控机a，第一工控机a接收到目标数据后再进行处理，并进行决策规划、运动控制、控车等数据的梳理，生成自动驾驶指令，以实现自动驾驶功能。
27.然而，当第二工控机b在处理感知数据的过程中出现软、硬件故障的时，无法准确输出或者无法输出目标数据，导致第一工控机a无法准确获取、甚至无法获取对应的目标数
据，使得第一工控机a无法做出正确的决策规划，造成决策规划、运控等模块无法正常运行，导致自动驾驶车辆无法沿着规划的路径行驶，更无法规避障碍物等，自动驾驶功能实现失败，无法完成测试、演示等。
28.为了解决上述问题，本技术在第一工控机中加入感知模块，可以处理主激光雷达以及毫米波雷达、相机等数据，当第二工控机失效时第一工控机依然可以收到感知数据，实现自动驾驶控制。
29.下面将参考附图描述本技术实施例的自动驾驶车辆的控制系统、方法及车辆。针对上述背景技术中心提到的第二工控机处于失效状态时，自动驾驶车辆容易偏航、无法避障，自动驾驶的可靠性和安全性较低，用户体验较差的问题，本技术提供了一种自动驾驶车辆的控制系统，在该系统中，利用控制件的处理器生成次感知数据，以使得控制件在处理件处于失效状态时，依然可以获取感知数据，避免无法获取感知数据导致的车辆偏航、无法避障等问题，从而可以在处理件处于失效状态时有效提高自动驾驶的可靠性和安全性，提升用户的使用体验。由此，解决了相关技术中第二工控机处于失效状态时，自动驾驶车辆容易偏航、无法避障，自动驾驶的可靠性和安全性较低，用户体验较差等技术问题。
30.具体而言，图2为本技术实施例所提供的一种自动驾驶车辆的控制系统的方框示意图。
31.如图2所示，该自动驾驶车辆的控制系统10具有用于由采集的环境数据生成主感知数据的处理件100和由主感知数据生成自动驾驶指令的控制件200，其中，控制件200包括：处理器210、判断器220和控制器230。
32.其中，处理器210用于根据环境数据生成次感知数据；判断器220用于判断控制件是否接收处理件发送的主感知数据，且在判定未接收主感知数据时，判定处理件处于失效状态；控制器230用于在判断器判定处理件处于失效状态时，根据次感知数据生成自动驾驶指令，并利用自动驾驶指令控制自动驾驶车辆执行自动驾驶动作。
33.需要说明的是，控制件200和处理件100可以为工控机或者控制器等，对此不作具体限定。在本实施例及以下实施例中，以控制件200和处理件100均为工控机为例，如图3所示，控制件200可以为第一工控机a，处理件100可以为第二工控机b。
34.其中，处理器210可以为感知模块，用于处理主激光雷达、毫米波雷达、相机等采集的环境数据；本技术实施例可以通过在第一工控机增加感知模块，从而可以在第二工控机b失效时，依然可以通过感知模块进行数据处理，以获取感知数据，在第一工控机增加感知模块提高自动驾驶可靠性的方式简单可靠，且开发周期短、成本低等。
35.在本实施例中，本技术实施例的系统10还包括：通信件。其中，通信件用于将环境数据分别发送给处理件100和控制件200。
36.其中，通信件可以为交换机等用于通信或者数据交换的设备。以交换机为例，如图2所示，交换机分别与主激光雷达、毫米波雷达、相机设备相连，且交换机还与第一工控机a和第二工控机b相连，从而交换机可以同时为第一工控机a和第二工控机b提供主激光雷达、毫米波雷达、相机等设备采集的环境数据，保证了在第二工控机b失效、感知数据缺失时，第一工控机a不会出现无法输出或者输出错误路径规划、定位、避障等数据的问题，保证了自动驾驶功能的实现。
37.在一些实施例中，本技术实施例的系统10还包括：报警件。报警件用于在处理件
100处于失效状态时进行报警提醒；控制器230还用于在判断器220判定处理件100处于失效状态时，生成报警指令，并利用报警指令控制报警件执行报警动作。
38.可以理解的是，本发明实施例还可以在第二工控机b失效时及时进行报警提醒，以提升用户第二工控机b失效，从而可以有效提升用户的使用体验。
39.下面将结合图3对自动驾驶车辆的控制系统的工作过程进行阐述，通信件以交换机为例，控制件200和处理件100均以工控机为例，具体如下：
40.1)交换机收到主激光雷达、毫米波雷达、相机等采集的数据后发送给第一工控机a和第二工控机b，在第二工控机b在未失效的情况下，主要的感知数据依然通过第二工控机b进行处理，并将生成主感知数据发送给第一工控机a，第一工控机a根据感知数据控制决策规划、运动控制等模块的运行，可以正常实现自动驾驶功能；
41.2)当第二工控机b无法发出感知数据时，第一工控机a的感知模块可以处理主激光雷达、毫米波雷达、相机等设备采集的数据，为自动驾驶路径规划、定位、避障等提供目标数据，可以完成自动驾驶大部分功能，不会导致自动驾驶功能完全无法实现，甚至停滞的情况；
42.3)在自动驾驶样车测试、演示过程中，不会出现当第二工控机b出现故障时，虽然部分功能无法实现或者性能下降，但是大部分功能依然可以正常实现，有效避免自动驾驶功能完全无法实现的情况，可以有效提升自动驾驶的可靠性和安全性。
43.综上，本技术实施例通过交换机为第一工控机a和第二工控机b同时提供主激光雷达、毫米波雷达、相机等采集的数据，且在第一工控机a中增加感知模块，保证了在第二工控机b失效、感知数据缺失时，第一工控机a不会出现无法输出或者输出错误路径规划、定位、避障等数据的问题，保证了自动驾驶功能的实现；且通过在第一工控机a增加感知模块，交换机同时为第一工控机a和第二工控机b提供感知数据的方式解决第二工控机b失效的问题，具有简单易实现，开发周期短，成本低等优点。
44.根据本技术实施例提出的自动驾驶车辆的控制系统，利用控制件的处理器生成次感知数据，以使得控制件在处理件处于失效状态时，依然可以获取感知数据，避免无法获取感知数据导致的车辆偏航、无法避障等问题，从而可以在处理件处于失效状态时有效提高自动驾驶的可靠性和安全性，提升用户的使用体验。
45.其次参照附图描述根据本技术实施例提出的自动驾驶车辆的失效控制方法。
46.图4是本技术实施例的自动驾驶车辆的失效控制方法的流程图。
47.其中，方法应用于如上述实施例的自动驾驶车辆的控制系统，如图4所示，该自动驾驶车辆的失效控制方法包括以下步骤：
48.在步骤s101中，根据环境数据生成次感知数据；
49.在步骤s102中，判断控制件是否接收处理件发送的主感知数据，且在判定未接收主感知数据时，判定处理件处于失效状态；
50.在步骤s103中，在判定处理件处于失效状态时，根据次感知数据生成自动驾驶指令，并利用自动驾驶指令控制自动驾驶车辆执行自动驾驶动作。
51.进一步地，在根据环境数据生成次感知数据之前，还包括：接收并存储环境数据。
52.进一步地，还包括：在判定处理件处于失效状态时，生成报警指令，并利用报警指令控制报警件执行报警动作。
53.需要说明的是，前述对自动驾驶车辆的控制系统实施例的解释说明也适用于该实施例的自动驾驶车辆的失效控制方法，此处不再赘述。
54.根据本技术实施例提出的自动驾驶车辆的失效控制方法，利用控制件的处理器生成次感知数据，以使得控制件在处理件处于失效状态时，依然可以获取感知数据，避免无法获取感知数据导致的车辆偏航、无法避障等问题，从而可以在处理件处于失效状态时有效提高自动驾驶的可靠性和安全性，提升用户的使用体验。
55.此外，本实施例还提供一种自动驾驶车辆，包括上述实施例的自动驾驶车辆的控制系统。该自动驾驶车辆可以在处理件处于失效状态时，依然可以获取感知数据，避免无法获取感知数据导致的车辆偏航、无法避障等问题。
56.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技术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。
57.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。在本技术的描述中，“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。
58.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，表示包括一个或更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，并且本技术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，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
59.应当理解，本技术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，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。
60.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。