[发明专利]自动驾驶系统的冗余控制方法、自动驾驶系统、汽车、控制器及计算机可读存储介质

说明书

本方案涉及一种自动驾驶系统的冗余控制方法、自动驾驶系统、汽车、控制器及计算机可读存储介质，用于在自动驾驶系统故障且故障未超过容限时，仍然能够保持沿着车道中心线行驶。该方法包括：在自动驾驶功能激活时，根据前视摄像头和雷达采集到的信息拟合出使车辆沿车道中心线行驶的安全路径方程以及确定车辆当前所在车道的车道宽度；根据安全路径方程的系数和确定出的车道宽度，确定车辆当前具体所处的偏置区域；根据车辆所处的偏置区域和车辆在上一控制周期是否激活第一冗余安全控制模块功能，确定主控制子系统当前的故障等级；根据主控制子系统当前的故障等级，激活对应等级的冗余控制功能，并按照对应等级的冗余控制功能进行车辆控制。

技术领域

本发明用于汽车自动驾驶控制和安全控制领域，具体是一种自动驾驶系统在传感器/主控制子系统/执行器存在故障且故障有界情况下的使车辆紧急车道保持和减速的冗余控制方法、自动驾驶系统、汽车、控制器及计算机可读存储介质。

背景技术

中/高等级(2.5级以上)自动驾驶系统安全性依赖于各感知传感器的正确输出。作为车道保持的主要传感器的前视摄像头，对于车道线的识别一般多基于深度学习系统，或深度学习系统和经典图像识别技术的结合，容易因为光照，明暗交替，路面积水反射，道路坡度，车道标识等因素影响，而对车道线尤其是车道中心线曲率出现错误的识别。并且，多传感器感知融合系统复杂度高，出现硬件或软件故障和计算错误(比如部分寄存器状态的随机翻转)可能性不低。这导致了中/高等级自动驾驶汽车在车道保持过程中，容易因系统中的故障和错误引起安全问题；而在中/高等级自动驾驶车辆中，驾驶员/安全员容易因过于依赖自动驾驶系统而分散注意力，因此这种安全问题更加致命。因此需要实现一种在传感器对车道中心线曲率检测不准确，或在系统部分故障且故障未超过容限时，仍然能够保持车道，将车辆控制在安全区域内的方法。

发明内容

本发明实施例提供了一种自动驾驶系统的冗余控制方法、自动驾驶系统、汽车、控制器及计算机可读存储介质，用于在自动驾驶系统故障且故障未超过容限时，仍然能够保持沿着车道中心线行驶。

本发明的技术方案为：

本发明实施例提供了一种自动驾驶系统的冗余控制方法，所述自动驾驶系统包括主控制子系统和冗余控制子系统，所述方法应用于冗余控制子系统，所述方法包括：

在自动驾驶系统的自动驾驶功能激活时，确定车辆在当前所在车道内具体所处的偏置区域；偏置区域是指车道中心线左侧方向和车道中心线右侧方向各自与车道中心线之间的距离位于预定距离范围内时所组成的区域；

根据车辆当前所处的偏置区域和冗余控制子系统在上一控制周期输出的控制结果，确定主控制子系统当前的故障等级；

根据主控制子系统当前的故障等级，激活对应等级的冗余控制功能，并按照对应等级的冗余控制功能进行车辆控制。

优选地，确定车辆在当前所在车道内具体所处的偏置区域的具体步骤为：

根据前视摄像头和雷达输出到的多源信息，拟合使车辆保持车道中心线行驶的安全路径方程C₀(x)，并确定车辆当前所在车道的车道宽度Lw；

根据所规划的安全路径方程C₀(x)中的系数C₀和车道宽度Lw，确定车辆在当前所在车道内具体所处的偏置区域。

优选地，摄像头和雷达输出到的多源信息包括：相对于车辆坐标系原点规划的车道线曲线方程L₀(x)、路沿曲线方程K₀(x)、护栏曲线方程G₀(x)和/或车流曲线方程T₀(x)；根据前视摄像头和雷达输出到的多源信息，拟合使车辆保持车道中心线行驶的安全路径方程C₀(x)，并确定车辆当前所在车道的车道宽度Lw的具体步骤为：