CN113525422B - 一种自动驾驶***和方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种自动驾驶***和方法。其中，***包括：主控驾驶模块和备用驾驶模块；主控驾驶模块和备用驾驶模块之间通信连接；备用驾驶模块，用于通过单感知设备对目标车辆的驾驶环境进行检测，得到第一环境感知结果，并根据第一环境感知结果生成备用驾驶策略；其中，备用驾驶策略用于在确定主控驾驶模块的工作状态异常的情况下输出至目标车辆的控制***，以根据备用驾驶策略对目标车辆进行自动驾驶控制；单感知设备不存在于主控驾驶模块中。本发明实施例可以有效提高自动驾驶***的可靠性，节约***部署成本，加快落地进度。

Description

一种自动驾驶***和方法

技术领域

本发明实施例涉及智能汽车技术领域，尤其涉及一种自动驾驶***和方法。

背景技术

决定自动驾驶***可靠性的关键因素之一在于如何应对***失效。在现有技术中，自动驾驶汽车中通常采用冗余的***设计方案，通过在车辆中部署两套完全相同的自动驾驶***，在任一***发生故障失效时即可启用另一***，以保障自动驾驶功能安全。

但在现有技术提供的上述方法中，冗余***的部署成本高，***安装复杂，不利于控制产品成本及推进落地进度；同时，完全相同的***功能无法避免共因失效的风险。

发明内容

本发明实施例提供一种自动驾驶***和方法，以提高自动驾驶***的可靠性，节约***部署成本，加快落地进度。

第一方面，本发明实施例提供了一种自动驾驶***，包括：主控驾驶模块和备用驾驶模块；所述主控驾驶模块和所述备用驾驶模块之间通信连接；其中：

所述备用驾驶模块，用于通过单感知设备对所述目标车辆的驾驶环境进行检测，得到第一环境感知结果，并根据所述第一环境感知结果生成备用驾驶策略；

其中，所述备用驾驶策略用于在确定所述主控驾驶模块的工作状态异常的情况下输出至所述目标车辆的控制***，以根据所述备用驾驶策略对所述目标车辆进行自动驾驶控制；所述单感知设备不存在于所述主控驾驶模块中。

第二方面，本发明实施例还提供了一种自动驾驶方法，应用于自动驾驶***，包括：

通过备用驾驶模块中的单感知设备对目标车辆的驾驶环境进行检测，得到第一环境感知结果；

通过所述备用驾驶设备，根据所述第一环境感知结果生成备用驾驶策略；

在确定主控驾驶模块的工作状态异常的情况下，将所述备用驾驶策略输出至所述目标车辆的控制***，以根据所述备用驾驶策略对所述目标车辆进行自动驾驶控制；

其中，所述单感知设备不存在于所述主控驾驶模块中。

本发明实施例通过在自动驾驶***中部署彼此通信连接的主控驾驶模块和备用驾驶模块，其中，备用驾驶模块中部署有不存在于主控驾驶模块中的单感知设备，其可以通过单感知设备对目标车辆的驾驶环境进行检测，得到第一环境感知结果，并根据第一环境感知结果生成备用驾驶策略，以使备用驾驶策略可以在确定主控驾驶模块的工作状态异常的情况下输出至目标车辆的控制***，从而根据备用驾驶策略对目标车辆进行自动驾驶控制，通过非冗余的双驾驶模块确保故障情况下的自动驾驶功能安全，避免现有技术中冗余的***设计造成的成本提高问题和潜在的共因失效风险，有效提高自动驾驶***的可靠性，节约***部署成本，加快落地进度。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种自动驾驶***的示意图。

图2为本发明实施例二提供的一种自动驾驶***的示意图。

图3为本发明实施例二提供的又一种自动驾驶***的示意图。

图4为本发明实施例二提供的一种切换模块的工作流程示意图。

图5为本发明实施例三提供的一种自动驾驶方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种自动驾驶***的示意图，本实施例提供的***可适用于通过自动驾驶***对目标车辆进行自动驾驶控制的情况，可以由软件和/或硬件的方式来实现，并一般可集成在计算机设备中，并配置于目标车辆。相应的，如图1所示，所述***包括：主控驾驶模块110和备用驾驶模块120，主控驾驶模块110和备用驾驶模块120之间通信连接。

其中，备用驾驶模块120用于通过单感知设备对目标车辆的驾驶环境进行检测，得到第一环境感知结果，并根据第一环境感知结果生成备用驾驶策略。备用驾驶策略用于在确定主控驾驶模块110的工作状态异常的情况下输出至目标车辆的控制***，以根据备用驾驶策略对目标车辆进行自动驾驶控制。

具体的，目标车辆可以是需要配置自动驾驶功能的任意车辆，且目标车辆中包括控制***，该控制***可以与自动驾驶***通信连接，以接收自动驾驶***输出的驾驶策略，并根据接收到的驾驶策略对目标车辆进行自动驾驶控制。单感知设备可以是以单一形式检测驾驶环境的设备，例如可以是以图像形式检测驾驶环境的视觉传感器。单感知设备部署于备用驾驶模块120中，且不存在于主控驾驶模块110中。目标车辆的驾驶环境可以包括目标车辆所处空间中影响目标车辆行驶的环境因素，例如可以包括目标车辆所行驶的道路情况、道路交通指挥信号以及目标车辆周围空间中的障碍物情况等。第一环境感知结果可以是单感知设备对目标车辆的驾驶环境进行检测得到的检测数据，用于描述影响目标车辆行驶的环境因素的数据，例如可以包括车道线识别结果、车辆识别结果、行人识别结果和可行驶区域识别结果等。备用驾驶策略则可以是根据第一环境感知结果生成的对目标车辆进行控制的方案，例如可以包括规划出的行驶路径以及对目标车辆中设备的控制方案等。

相应的，备用驾驶模块120部署于自动驾驶***中并配置于目标车辆，在目标车辆行驶的过程中，可以通过其中部署的单感知设备对目标车辆的驾驶环境进行实时检测。通过单感知设备对驾驶环境进行检测，可以得到第一环境感知结果，从而可以根据第一环境感知结果生成适合目标车辆驾驶环境的备用驾驶策略。其中，根据第一环境感知结果生成备用驾驶策略的具体方法可以是自动驾驶技术中所采用的任意方法，在此不做限定。

进一步的，备用驾驶模块120中的单感知设备与主控驾驶模块110中部署的任意感知设备均不相同，因此不会造成冗余，且当主控驾驶模块110中的感知设备由环境因素导致故障失效时，该单感知设备由于工作原理不同，可以避免由同样的环境因素造成故障失效，可以用于检测目标车辆的驾驶环境。同时，备用驾驶模块120可以独立于主控驾驶模块110，根据单感知设备的检测结果得到第一环境感知结果，并生成备用驾驶策略。因此，自动驾驶***在上述完整过程中避免了备用驾驶模块120与主控驾驶模块110的共因失效，则当主控驾驶模块110的工作状态异常时，可以将备用驾驶模块120根据单感知模块的检测结果得到的备用驾驶策略输出至目标车辆的控制***，以根据备用驾驶策略对目标车辆进行自动驾驶控制。

其中，主控驾驶模块110的工作状态可以通过备用驾驶模块120进行监控，也可以通过其他任意部署于自动驾驶***或目标车辆的模块进行监控，在此不做限定。备用驾驶策略可以通过备用驾驶模块120在确定主控驾驶模块110的工作状态异常的情况下输出至控制***，也可以通过备用驾驶模块120输出至其他任意部署于自动驾驶***或目标车辆的模块，并由该模块在确定主控驾驶模块110的工作状态异常的情况下输出至控制***，在此不做限定。根据备用驾驶策略对目标车辆进行自动驾驶控制的具体方法可以是自动驾驶技术中所采用的任意方法，在此不做限定。

在本发明实施例的一个可选实施方式中，备用驾驶模块120还可以用于将第一环境感知结果发送至主控驾驶模块110；主控驾驶模块110，可以用于接收第一环境感知结果，并通过多感知设备对驾驶环境进行检测，得到第二环境感知结果；根据第一环境感知结果和第二环境感知结果生成主控驾驶策略。

其中，主控驾驶策略用于在确定主控驾驶模块的工作状态正常的情况下输出至控制***，以根据主控驾驶策略对目标车辆进行自动驾驶控制。

具体的，多感知设备可以包括以不同形式检测驾驶环境的设备，例如可以包括毫米波雷达和摄像头。多感知设备部署于主控驾驶模块110中，且其中不包括单感知设备。第二环境感知结果可以是多感知设备对目标车辆的驾驶环境进行检测得到的检测数据，用于描述影响目标车辆行驶的环境因素的数据，可选的，其可以与第一环境感知结果描述同样的环境因素。主控驾驶策略则可以是综合第一环境感知结果和第二环境感知结果生成的对目标车辆进行控制的方案。

相应的，主控驾驶模块110部署于自动驾驶***中并配置于目标车辆，在目标车辆行驶的过程中，可以通过其中部署的多感知设备对目标车辆的驾驶环境进行实时检测。通过多感知设备对驾驶环境进行检测，可以得到第二环境感知结果。

进一步的，备用驾驶模块120在得到第一环境感知结果后，可以将第一环境感知结果发送至主控驾驶模块110，则主控驾驶模块110可以获取第一环境感知结果和第二环境感知结果。由于备用驾驶模块120中部署的单感知设备与主控驾驶模块110中部署的多感知设备110不同，因此单感知设备和多感知设备可以互相作为检测形式的补充，则主控驾驶模块110通过综合第一环境感知结果和第二环境感知结果生成主控驾驶策略，可以充分利用单感知设备和多感知设备，得到更加精准的驾驶环境检测数据，并提升主控驾驶策略与驾驶环境的匹配程度。因此，在确定主控驾驶模块的工作状态正常的情况下，可以将主控驾驶策略输出至控制***，以根据主控驾驶策略对目标车辆进行自动驾驶控制。

其中，根据第一环境感知结果和第二环境感知结果生成主控驾驶策略的具体方法可以是自动驾驶技术中所采用的任意方法，在此不做限定。主控驾驶模块110的工作状态可以通过主控驾驶模块110自身进行监控，也可以通过其他任意部署于自动驾驶***或目标车辆的模块进行监控，在此不做限定。主控驾驶策略可以通过主控驾驶模块110在确定自身工作状态正常的情况下输出至控制***，也可以通过主控驾驶模块110输出至其他任意部署于自动驾驶***或目标车辆的模块，并由该模块在确定主控驾驶模块110的工作状态正常的情况下输出至控制***，在此不做限定。根据主控驾驶策略对目标车辆进行自动驾驶控制的具体方法可以是自动驾驶技术中所采用的任意方法，在此不做限定。

在本发明实施例的一个可选实施方式中，单感知设备，可以用于对驾驶环境进行检测，得到第一环境感知结果，并将第一环境感知结果发送至主控驾驶模块110的融合算法子模块；主控驾驶模块110，可以包括：多感知设备、融合算法子模块和主控决策子模块。

其中，多感知设备，用于对驾驶环境进行检测，得到第二环境感知结果，并将第二环境感知结果发送至融合算法子模块。融合算法子模块，用于接收第一环境感知结果和第二环境感知结果，并对第一环境感知结果和第二环境感知结果进行融合处理，得到融合结果并发送至主控决策子模块。主控决策子模块，用于根据融合结果生成主控驾驶策略。

相应的，单感知设备获取第一环境感知结果后，可以将第一环境感知结果直接发送至融合算法子模块，则多感知设备获取第二环境感知结果后同样可以发送至融合算法子模块，以使第一环境感知结果和第二环境感知结果在融合处理之前的获取和传输过程互相独立，避免依赖于同一模块对二者进行获取和/或传输，进一步避免了共因失效的风险。融合算法子模块可以同步接收单感知设备发送的第一环境感知结果和多感知设备发送的第二环境感知结果，并进行融合处理以得到融合结果。融合处理可以是将不同类型的检测数据映射为特定类型数据，以综合全部检测数据得到表示最终统一结果的数据的操作，融合处理的具体方法可以根据单感知设备和多感知设备的检测数据进行确定，在此不做限定。融合结果可以描述综合第一环境感知结果和第二环境感知结果得到的驾驶环境中影响目标车辆行驶的环境因素。因此，融合算法子模块得到融合结果后，可以将融合结果发送至主控决策子模块，以通过主控决策子模块根据融合结果生成主控驾驶策略，实现综合第一环境感知结果和第二环境感知结果生成主控驾驶策略。

上述实施方式通过单感知设备直接将第一环境感知结果发送至融合算法子模块，实现单感知设备与多感知设备工作状态的互不依赖，进一步避免了共因失效的风险，提高自动驾驶可靠性。

可选的，备用驾驶模块120具体可以包括单感知设备和备用决策子模块。

其中，单感知设备，用于对驾驶环境进行检测，得到第一环境感知结果，并将第一环境感知结果发送至备用决策子模块。备用决策子模块，用于接收第一环境感知结果，并根据第一环境感知结果生成备用驾驶策略。

相应的，备用驾驶模块120可以通过单感知设备获取第一环境感知结果，并通过单感知设备将第一环境感知结果发送至备用决策子模块，以通过备用决策子模块根据第一环境感知结果生成备用驾驶策略。

上述实施方式通过将备用驾驶模块120中的驾驶环境的检测过程与驾驶决策生成过程部署于两个子模块，避免备用决策子模块发生故障失效时对单感知模块的工作状态造成影响，从而避免备用决策子模块的工作状态对主控驾驶模块110的工作状态造成影响，提高主控驾驶模块110的可靠性。

在本发明实施例的一个可选实施方式中，所述单感知设备为视觉感知设备，用于获取第一空间范围内的所述驾驶环境；所述多感知设备包括至少一种类型雷达感知设备和至少一种类型视觉感知设备，用于获取第二空间范围内的所述驾驶环境。

其中，所述多感知设备不包括所述单感知设备，所述第二空间范围大于所述第一空间范围。

具体的，视觉感知设备可以是基于机器视觉对环境进行实时检测的设备，且可以配置于目标车辆。雷达感知设备可以是基于雷达技术对环境进行实时检测的设备，且可以配置于目标车辆。第一空间范围可以是以目标车辆为圆心，并以目标车辆的行驶方向为中心向两侧扇形展开特定程度所形成的范围。第二空间范围可以是以目标车辆为圆心，并以目标车辆的行驶方向为中心向两侧扇形展开特定程度所形成的范围。

相应的，采用视觉感知设备作为单感知设备，可以通过将其安装在目标车辆的适当位置，使其检测范围为第一空间范围。采用至少一种类型雷达感知设备和至少一种类型视觉感知设备，可以通过将各感知设备分别安装在目标车辆的不同位置，使其检测范围可以叠加为第二空间范围。可选的，单感知设备与多感知设备的安装位置不同，且具备独立的供电电源，以进一步避免共因失效的风险。

可选的，单感知设备可以是100度广视角的视觉传感器，第一空间范围可以是目标车辆前方的视角范围内；多感知设备可以包括5个毫米波雷达和1个前向摄像头，其中，5个毫米波雷达包括1个前向毫米波雷达和4个侧向毫米波雷达，则第二空间范围可以覆盖目标车辆车身周围360度的空间。

本发明实施例提供了一种自动驾驶***，通过在自动驾驶***中部署彼此通信连接的主控驾驶模块和备用驾驶模块，其中，备用驾驶模块中部署有不存在于主控驾驶模块中的单感知设备，其可以通过单感知设备对目标车辆的驾驶环境进行检测，得到第一环境感知结果，并根据第一环境感知结果生成备用驾驶策略，以使备用驾驶策略可以在确定主控驾驶模块的工作状态异常的情况下输出至目标车辆的控制***，从而根据备用驾驶策略对目标车辆进行自动驾驶控制，通过非冗余的双驾驶模块确保故障情况下的自动驾驶功能安全，避免现有技术中冗余的***设计造成的成本提高问题和潜在的共因失效风险，有效提高自动驾驶***的可靠性，节约***部署成本，加快落地进度。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种自动驾驶***的示意图。如图2所示，在上述实施例的基础上，本实施例对自动驾驶***的内部结构进一步公开，所述自动驾驶***还可以包括：切换模块130。

其中，切换模块130与备用驾驶模块120、主控驾驶模块110通信连接，用于获取主控驾驶模块110的工作状态；在确定主控驾驶模块110的工作状态异常的情况下，将备用驾驶策略输出至控制***；在确定主控驾驶模块110的工作状态正常的情况下，将主控驾驶策略输出至控制***。

相应的，切换模块130基于与主控驾驶模块110之间的通信连接，可以对主控驾驶模块110的工作状态进行获取，从而可以确定任意时刻下主控驾驶模块110的工作状态。其中，获取主控驾驶模块110的工作状态的具体方法可以是可实现的任意方法，在此不做限定，例如可以是切换模块130与主控驾驶模块110之间传递心跳信号的方法。

进一步的，切换模块130基于与主控驾驶模块110之间的通信连接，还可以获取主控驾驶模块110生成的主控驾驶策略；基于与备用驾驶模块120之间的通信连接，可以获取备用驾驶模块120生成的备用驾驶策略。其中，主控驾驶策略可以是切换模块130向主控驾驶模块110主动获取的，也可以是主控驾驶模块110向切换模块130发送，并由切换模块130接收的，在此不做限定；备用驾驶策略可以是切换模块130向备用驾驶模块120主动获取的，也可以是备用驾驶模块120向切换模块130发送，并由切换模块130接收的，在此不做限定。

因此，切换模块130在确定主控驾驶模块110的工作状态异常的情况下，可以将备用驾驶策略发送至控制***；在确定主控驾驶模块110的工作状态正常的情况下，则可以将主控驾驶策略发送至控制***，实现驾驶策略根据主控驾驶模块的工作状态的切换，确保可以根据与驾驶环境准确匹配的驾驶策略对目标车辆进行自动驾驶控制。

在本发明实施例的一个可选实施方式中，切换模块130，还可以用于：在确定主控驾驶模块110的工作状态异常的情况下，生成人工接管指示信号和降速控制信号。

其中，人工接管指示信号用于指示目标车辆提示用户接管驾驶，降速控制信号用于控制目标车辆降速行驶，直至用户接管驾驶。

相应的，在主控驾驶模块110的工作状态异常的情况下，仅可以根据备用驾驶策略对目标车辆进行自动驾驶控制。由于备用驾驶策略是根据单感知设备检测到的第一环境感知结果生成的，单感知设备仅可以以单一形式对驾驶环境进行检测，而多感知设备可以以不同形式对驾驶环境进行检测，则第一环境感知结果的可靠性低于第二环境感知结果及二者结合的结果，备用驾驶策略的可靠性也低于综合了第一环境感知结果和第二环境感知结果所生成的主控驾驶策略。因此，虽然在主控驾驶模块110的工作状态异常的情况下，可以根据备用驾驶策略对目标车辆进行自动驾驶控制，但此时自动驾驶的可靠性降低，需要相应的安全策略以避免可靠性降低造成的安全风险。通过切换模块130，可以在确定主控驾驶模块110的工作状态异常的情况下，生成人工接管指示信号和降速控制信号。

具体的，通过人工接管指示信号可以指示目标车辆提示用户接管驾驶，则用户可以及时得知异常状态并接管驾驶，以使仅依赖备用驾驶模块120生成的备用驾驶策略对目标车辆进行自动驾驶控制的时间缩短，避免可靠性降低的风险。可选的，人工接管指示信号的具体内容在此不做限定，例如可以包括指示目标车辆提示用户当前的主控驾驶模块110和/或备用驾驶模块120的工作状态，或通过灯光、屏幕显示内容或语音进行提示等。通过降速控制信号可以控制目标车辆降速行驶，以在仅依赖备用驾驶模块120生成的备用驾驶策略对目标车辆进行自动驾驶控制的过程中进一步提高安全性，直至用户接管驾驶，则车速可以在用户接管驾驶后由用户进行控制。

在本发明实施例的一个可选实施方式中，切换模块130，还可以用于：在确定主控驾驶模块110的工作状态异常的情况下，获取备用驾驶模块120的工作状态；在确定备用驾驶模块120的工作状态异常的情况下，生成人工接管指示信号和自动泊车控制信号。

其中，人工接管指示信号用于指示目标车辆提示用户接管驾驶，自动泊车控制信号用于控制目标车辆进入自动泊车模式，直至用户接管驾驶。

相应的，在主控驾驶模块110的工作状态异常的情况下，切换模块130还可以获取备用驾驶模块120的工作状态。在确定备用驾驶模块120的工作状态异常的情况下，说明此时主控驾驶策略和备用驾驶策略的可靠性均降低，需要相应的安全策略以避免安全风险。通过切换模块130，可以在确定主控驾驶模块110和备用驾驶模块120的工作状态均异常的情况下，生成人工接管指示信号和自动泊车控制信号。

具体的，此时生成人工接管指示信号同样可以指示目标车辆提示用户接管驾驶，以使用户可以及时得知异常状态并接管驾驶。可选的，切换模块130在确定主控驾驶模块110和备用驾驶模块120的工作状态均异常的情况下所生成的人工接管指示信号，与在确定主控驾驶模块110工作状态异常、备用驾驶模块120工作状态正常的情况下所生成的人工接管指示信号的具体内容可以不同，例如两者可以指示目标车辆将主控驾驶模块110和备用驾驶模块120的工作状态提示给用户，或前者可以指示目标车辆对用户进行更为明显的提示等。自动泊车控制信号可以控制目标车辆进入自动泊车模式，以使目标车辆可以尽快停泊在安全区域，例如可以是紧急停车区域，避免目标车辆继续处于主控驾驶模块110和备用驾驶模块120的工作状态均异常的自动驾驶状态下行驶，直至用户接管驾驶，则可以由用户对车辆进行驾驶控制。

可选的，切换模块130还可以用于：在确定主控驾驶模块110的工作状态正常的情况下，获取备用驾驶模块120的工作状态；在确定备用驾驶模块120的工作状态异常的情况下，生成人工接管指示信号。

相应的，在主控驾驶模块110的工作状态正常的情况下，切换模块130也可以获取备用驾驶模块120的工作状态。在确定备用驾驶模块120的工作状态异常的情况下，双驾驶模块之间的互补以及互相备份效果降低，同样影响自动驾驶***的可靠性，需要相应的安全策略以避免安全风险。通过切换模块130，可以在确定主控驾驶模块110的工作状态正常，而备用驾驶模块120的工作状态异常的情况下，生成人工接管指示信号。

具体的，此时生成人工接管指示信号同样可以指示目标车辆提示用户接管驾驶，以使用户可以及时得知异常状态并接管驾驶。可选的，切换模块130在确定主控驾驶模块110的工作状态正常，而备用驾驶模块120的工作状态异常的情况下所生成的人工接管指示信号可以与主控驾驶模块110和备用驾驶模块120的其他工作状态下所生成的人工接管指示信号的具体内容不同。

示例性的，图3为本发明实施例提供的一种自动驾驶***的示意图。如图3所示，自动驾驶***包括主控驾驶模块、备用驾驶模块和切换模块P006。其中，主控驾驶模块包括多感知设备P001，融合算法子模块P002和主控决策子模块P003；备用驾驶模块包括单感知设备P004和备用决策子模块P005；主控决策子模块P003和备用决策子模块P005通信连接至切换模块P006，切换模块P006通信连接至车辆控制***P007。

具体的，多感知设备P001属于实现全功能自动驾驶的主控驾驶模块的感知输入，包含多种传感器，包括车载级毫米波雷达、车载级摄像头、车载级激光雷达、车载级超声波雷达和GPS(Global Positioning System，全球定位***)等，多传感器的使用确保了自动驾驶***全功能的实现。可选的，其标准配置为5个毫米波雷达，包括1个前向毫米波雷达和4个侧向毫米波雷达，以及1个前向视觉摄像头，可以提供对车道线识别、车辆识别、行人识别和可行驶区域识别等。融合算法子模块P002可以对来自P001和P004的所有感知信号进行融合处理，针对P001的感知配置采用全局融合算法，由5个毫米波雷达和1个前向摄像头实现对本车四周在空间上360度监测覆盖，其输出结果和来自P004的摄像头传感器信号结果进行融合，实现最终数据输出，完成对车辆周边环境的监测，输出融合后的信息到主控决策子模块P003，其中P001的感知信号为主要感知设备，可以实现全功能的需求，P004的感知信号作为辅助信号。主控决策子模块P003可以完成自动驾驶路径规划和决策，实现完整自动驾驶功能。

相应的，单感知设备P004属于实现冗余安全自动驾驶的备用驾驶模块的感知输入，采用与P001不同的感知设备，可以实现基本的自动驾驶探测需求。可选的，其标准配置为一台100度广视角的视觉传感器，可以提供对车道线识别、车辆识别、行人识别和可行驶区域识别，与P001的环境识别需求一致，可以达到功能冗余的要求。与P001的区别在于单感知的可靠性下降，环境适应能力下降，但是在出现故障时能够短时间满足自动驾驶需求，提供宝贵的缓冲时间。由于P004的感知设备在空间安装位置上与P001不同，且具备独立的供电及处理模块，因此不会与P001的感知设备发生共因失效。备用决策子模块P005可以对P004采集到的数据进行处理，获取基本的车辆前方的可行驶区域，于确保安全的前提下规划出车辆的行驶路径及车辆控制决策。

进一步的，切换模块P006可以根据双***的工作状态，基于确保安全的前提下切换来自P003或P005的决策命令，正常状态下以主控驾驶模块的决策命令为主。控制***P007可以根据P006的输出，执行对车辆的纵横向自动控制。

相应的，示例性的，图4为本发明实施例提供的切换模块的工作流程示意图。如图4所示，切换模块基本的控制逻辑包括策略一和策略二，其中，策略一包括主控驾驶模块发生任一故障，切换到备用驾驶模块后自动驾驶车辆进行降速及车道保持行驶，并开启双闪灯，并提醒驾驶员接管；策略二包括备用驾驶模块发生故障，主控驾驶模块进入保障驾驶模式，根据客户设定，可以在保持当前状态的自动驾驶状态下提醒驾驶员接管，或者自动将车辆驶入紧急停车区域停车等待驾驶员处理，并开启双闪灯。

本发明实施例提供了一种自动驾驶***，通过在自动驾驶***中部署彼此通信连接的主控驾驶模块和备用驾驶模块，其中，备用驾驶模块中部署有不存在于主控驾驶模块中的单感知设备，其可以通过单感知设备对目标车辆的驾驶环境进行检测，得到第一环境感知结果，并根据第一环境感知结果生成备用驾驶策略，以使备用驾驶策略可以在确定主控驾驶模块的工作状态异常的情况下输出至目标车辆的控制***，从而根据备用驾驶策略对目标车辆进行自动驾驶控制，通过非冗余的双驾驶模块确保故障情况下的自动驾驶功能安全，避免现有技术中冗余的***设计造成的成本提高问题和潜在的共因失效风险，有效提高自动驾驶***的可靠性，节约***部署成本，加快落地进度；进一步的，通过在自动驾驶***中部署切换模块，可以对双驾驶模块的工作状态进行监控，并在任意异常状态下采取适合的安全保障策略，进一步提升了自动驾驶的可靠性和安全性，提升用户体验。

实施例三

图5是本发明实施例三提供的一种自动驾驶方法的流程图，本实施例可适用于通过自动驾驶***对目标车辆进行自动驾驶控制的情况，该方法可以由本发明实施例提供的自动驾驶***来执行，该***可以由软件和/或硬件的方式来实现，并一般可集成在计算机设备中，并配置于目标车辆。相应的，如图5所示，该方法包括如下操作：

S310、通过备用驾驶模块中的单感知设备对目标车辆的驾驶环境进行检测，得到第一环境感知结果。

S320、通过所述备用驾驶设备，根据所述第一环境感知结果生成备用驾驶策略。

S330、在确定主控驾驶模块的工作状态异常的情况下，将所述备用驾驶策略输出至所述目标车辆的控制***，以根据所述备用驾驶策略对所述目标车辆进行自动驾驶控制。

其中，所述单感知设备不存在于所述主控驾驶模块中。

在本发明实施例的一个可选实施方式中，所述方法，还可以包括：通过所述备用驾驶模块将所述第一环境感知结果发送至所述主控驾驶模块；通过所述主控驾驶模块接收所述第一环境感知结果，并通过多感知设备对所述驾驶环境进行检测，得到第二环境感知结果；通过所述主控驾驶模块，根据所述第一环境感知结果和所述第二环境感知结果生成主控驾驶策略；在确定所述主控驾驶模块的工作状态正常的情况下，将所述主控驾驶策略输出至所述控制***，以根据所述主控驾驶策略对所述目标车辆进行自动驾驶控制。

在本发明实施例的一个可选实施方式中，所述根据所述第一环境感知结果和所述第二环境感知结果生成主控驾驶策略，可以包括：对所述第一环境感知结果和所述第二环境感知结果进行融合处理，得到融合结果；根据所述融合结果生成主控驾驶策略。

在本发明实施例的一个可选实施方式中，所述单感知设备为视觉感知设备，用于获取第一空间范围内的所述驾驶环境；所述多感知设备包括至少一种类型雷达感知设备和至少一种类型视觉感知设备，用于获取第二空间范围内的所述驾驶环境；其中，所述多感知设备不包括所述单感知设备，所述第二空间范围大于所述第一空间范围。

在本发明实施例的一个可选实施方式中，所述方法，还可以包括：通过切换模块获取所述主控驾驶模块的工作状态；所述将所述备用驾驶策略输出至所述目标车辆的控制***，可以包括：通过所述切换模块将所述备用驾驶策略输出至所述控制***；所述将所述主控驾驶策略输出至所述控制***，可以包括：通过所述切换模块将所述主控驾驶策略输出至所述控制***。

在本发明实施例的一个可选实施方式中，在所述通过切换模块获取所述主控驾驶模块的工作状态之后，还可以包括：在确定所述主控驾驶模块的工作状态异常的情况下，通过所述切换模块生成人工接管指示信号和降速控制信号；其中，所述人工接管指示信号用于指示所述目标车辆提示用户接管驾驶，所述降速控制信号用于控制所述目标车辆降速行驶，直至用户接管驾驶。

在本发明实施例的一个可选实施方式中，在所述通过切换模块获取所述主控驾驶模块的工作状态之后，还可以包括：在确定所述主控驾驶模块的工作状态异常的情况下，通过所述切换模块获取所述备用驾驶模块的工作状态；在确定所述备用驾驶模块的工作状态异常的情况下，通过所述切换模块生成人工接管指示信号和自动泊车控制信号；其中，所述人工接管指示信号用于指示所述目标车辆提示用户接管驾驶，所述自动泊车控制信号用于控制所述目标车辆进入自动泊车模式，直至用户接管驾驶。

本发明实施例提供了一种自动驾驶方法，通过在自动驾驶***中部署彼此通信连接的主控驾驶模块和备用驾驶模块，其中，备用驾驶模块中部署有不存在于主控驾驶模块中的单感知设备，其可以通过单感知设备对目标车辆的驾驶环境进行检测，得到第一环境感知结果，并根据第一环境感知结果生成备用驾驶策略，以使备用驾驶策略可以在确定主控驾驶模块的工作状态异常的情况下输出至目标车辆的控制***，从而根据备用驾驶策略对目标车辆进行自动驾驶控制，通过非冗余的双驾驶模块确保故障情况下的自动驾驶功能安全，避免现有技术中冗余的***设计造成的成本提高问题和潜在的共因失效风险，有效提高自动驾驶***的可靠性，节约***部署成本，加快落地进度。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种自动驾驶***，配置于目标车辆，其特征在于，包括：主控驾驶模块和备用驾驶模块；所述主控驾驶模块和所述备用驾驶模块之间通信连接；其中：

所述备用驾驶模块，用于通过单感知设备对所述目标车辆的驾驶环境进行检测，得到第一环境感知结果，并根据所述第一环境感知结果生成备用驾驶策略；

其中，所述备用驾驶策略用于在确定所述主控驾驶模块的工作状态异常的情况下输出至所述目标车辆的控制***，以根据所述备用驾驶策略对所述目标车辆进行自动驾驶控制；所述单感知设备不存在于所述主控驾驶模块中；

所述备用驾驶模块，还用于将所述第一环境感知结果发送至所述主控驾驶模块的融合算法子模块；

所述主控驾驶模块包括：多感知设备、所述融合算法子模块和主控决策子模块；其中：

所述多感知设备，用于对所述驾驶环境进行检测，得到第二环境感知结果，并将所述第二环境感知结果发送至所述融合算法子模块；

所述融合算法子模块，用于接收所述第一环境感知结果和所述第二环境感知结果，并对所述第一环境感知结果和所述第二环境感知结果进行融合处理，得到融合结果并发送至所述主控决策子模块；

所述主控决策子模块，用于根据所述融合结果生成主控驾驶策略；

其中，所述主控驾驶策略用于在确定所述主控驾驶模块的工作状态正常的情况下输出至所述控制***，以根据所述主控驾驶策略对所述目标车辆进行自动驾驶控制；

其中，所述单感知设备为视觉感知设备，用于获取第一空间范围内的所述驾驶环境；

所述多感知设备包括至少一种类型雷达感知设备和至少一种类型视觉感知设备，用于获取第二空间范围内的所述驾驶环境；

其中，所述多感知设备不包括所述单感知设备，所述第二空间范围大于所述第一空间范围；

其中，第一空间范围是以目标车辆为圆心，并以目标车辆的行驶方向为中心向两侧扇形展开特定程度所形成的范围，所述单感知设备对应的视觉感知设备位于目标车辆上，并且视觉感知设备具备独立供电电源；

第二空间范围是以目标车辆为圆心，并以目标车辆的行驶方向为中心向两侧扇形展开特定程度所形成的范围，至少一种类型雷达感知设备和至少一种类型视觉感知设备分别位于所述目标车辆的不同位置，并且叠加检测范围确定出第二空间范围；

所述单感知设备与所述多感知设备的工作原理不同。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：切换模块；

所述切换模块与所述备用驾驶模块、所述主控驾驶模块通信连接，用于获取所述主控驾驶模块的工作状态；在确定所述主控驾驶模块的工作状态异常的情况下，将所述备用驾驶策略输出至所述控制***；在确定所述主控驾驶模块的工作状态正常的情况下，将所述主控驾驶策略输出至所述控制***。

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述切换模块，还用于：

在确定所述主控驾驶模块的工作状态异常的情况下，生成人工接管指示信号和降速控制信号；

其中，所述人工接管指示信号用于指示所述目标车辆提示用户接管驾驶，所述降速控制信号用于控制所述目标车辆降速行驶，直至用户接管驾驶。

4.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述切换模块，还用于：

在确定所述主控驾驶模块的工作状态异常的情况下，获取所述备用驾驶模块的工作状态；

在确定所述备用驾驶模块的工作状态异常的情况下，生成人工接管指示信号和自动泊车控制信号；

其中，所述人工接管指示信号用于指示所述目标车辆提示用户接管驾驶，所述自动泊车控制信号用于控制所述目标车辆进入自动泊车模式，直至用户接管驾驶。

5.一种自动驾驶方法，其特征在于，应用于自动驾驶***，包括：

通过备用驾驶模块中的单感知设备对目标车辆的驾驶环境进行检测，得到第一环境感知结果；

通过所述备用驾驶模块，根据所述第一环境感知结果生成备用驾驶策略；

在确定主控驾驶模块的工作状态异常的情况下，将所述备用驾驶策略输出至所述目标车辆的控制***，以根据所述备用驾驶策略对所述目标车辆进行自动驾驶控制；

其中，所述单感知设备不存在于所述主控驾驶模块中；

通过所述备用驾驶模块将所述第一环境感知结果发送至所述主控驾驶模块的融合算法子模块；

其中，所述主控驾驶模块包括：多感知设备、融合算法子模块和主控决策子模块；

通过所述主控驾驶模块接收所述第一环境感知结果，并通过多感知设备对所述驾驶环境进行检测，得到第二环境感知结果；

通过所述主控驾驶模块，对所述第一环境感知结果和所述第二环境感知结果进行融合处理，得到融合结果；

根据所述融合结果生成主控驾驶策略；

在确定所述主控驾驶模块的工作状态正常的情况下，将所述主控驾驶策略输出至所述控制***，以根据所述主控驾驶策略对所述目标车辆进行自动驾驶控制；

其中，所述单感知设备为视觉感知设备，用于获取第一空间范围内的所述驾驶环境；所述多感知设备包括至少一种类型雷达感知设备和至少一种类型视觉感知设备，用于获取第二空间范围内的所述驾驶环境；其中，所述多感知设备不包括所述单感知设备，所述第二空间范围大于所述第一空间范围；

其中，第一空间范围是以目标车辆为圆心，并以目标车辆的行驶方向为中心向两侧扇形展开特定程度所形成的范围，所述单感知设备对应的视觉感知设备位于目标车辆上，并且视觉感知设备具备独立供电电源；

第二空间范围是以目标车辆为圆心，并以目标车辆的行驶方向为中心向两侧扇形展开特定程度所形成的范围，至少一种类型雷达感知设备和至少一种类型视觉感知设备分别位于所述目标车辆的不同位置，并且叠加检测范围确定出第二空间范围；

所述单感知设备与所述多感知设备的工作原理不同。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

通过切换模块获取所述主控驾驶模块的工作状态；

所述将所述备用驾驶策略输出至所述目标车辆的控制***，包括：

通过所述切换模块将所述备用驾驶策略输出至所述控制***；

所述将所述主控驾驶策略输出至所述控制***，包括：

通过所述切换模块将所述主控驾驶策略输出至所述控制***。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述通过切换模块获取所述主控驾驶模块的工作状态之后，还包括：

在确定所述主控驾驶模块的工作状态异常的情况下，通过所述切换模块生成人工接管指示信号和降速控制信号；

其中，所述人工接管指示信号用于指示所述目标车辆提示用户接管驾驶，所述降速控制信号用于控制所述目标车辆降速行驶，直至用户接管驾驶。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述通过切换模块获取所述主控驾驶模块的工作状态之后，还包括：

在确定所述主控驾驶模块的工作状态异常的情况下，通过所述切换模块获取所述备用驾驶模块的工作状态；

在确定所述备用驾驶模块的工作状态异常的情况下，通过所述切换模块生成人工接管指示信号和自动泊车控制信号；

其中，所述人工接管指示信号用于指示所述目标车辆提示用户接管驾驶，所述自动泊车控制信号用于控制所述目标车辆进入自动泊车模式，直至用户接管驾驶。

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