[实用新型]具备多重安全冗余机制的自动驾驶车辆及自动驾驶系统

说明书

本实用新型提供了一种具备多重安全冗余机制的自动驾驶车辆及自动驾驶系统，属于自动驾驶领域。该自动驾驶系统包括主控制器、辅控制器和整车控制器，主控制器用于与车辆感知系统中的各设备直接连接，车辆感知系统包括：组合导航、摄像头组、激光雷达组和毫米波雷达组，毫米波雷达组包括前向毫米波雷达和后向毫米波雷达；辅控制器用于至少与前向毫米波雷达和组合导航直接连接；主、辅控制器之间通信连接，主、辅控制器分别和整车控制器通信连接。自动驾驶系统配置有主、辅控制器，且辅控制器可接收组合导航的定位数据和前向毫米波雷达的感知数据，辅控制器能在主控制器失效时控制车辆按照原有轨迹规划安全停车，保证自动驾驶行驶安全。

技术领域

本实用新型涉及一种具备多重安全冗余机制的自动驾驶车辆及自动驾驶系统，属于自动驾驶技术领域。

背景技术

目前自动驾驶车辆已经开始在一些限定区域(园区、矿区、景区、机场等)尝试运营，但仍然不能开放为全场景的自动驾驶，其中很大的原因还是自动驾驶车辆的行驶安全。自动驾驶车辆由车本身控制而非人，一旦自动驾驶系统失效或者自动驾驶系统与车端底盘动力域的通信失效将会造成很严重的行驶安全，因此如何保证在系统本身或者通信出现问题时车辆的行驶安全是自动驾驶系统亟需解决的问题。

目前大多数自动驾驶车辆的常规冗余方案包括：自动驾驶主控制器与自动驾驶辅控制器冗余、主控CAN和辅控CAN通信冗余、制动系统冗余。其中，自动驾驶主控制器与自动驾驶辅控制器冗余主要是在自动驾驶主控制器失效后，由辅控制器接管车辆，保证车辆的行驶安全；主控CAN和辅控CAN通信冗余主要是在主控CAN链路异常后，启用辅控CAN进行车辆的控制；制动系统冗余指的是车辆使用两套制动系统，一旦主制动系统失效，立即启用辅制动系统。

但即使搭载以上冗余方案的自动驾驶系统仍有许多地方欠缺考虑，仍存在很大的安全风险：(1)目前在主控制器失效后，辅控制器会直接刹停车辆，但由于辅控制器不能直接获取车辆感知和定位数据，导致在主控制器失效后，辅控制器无法获取车辆前方障碍物信息和车辆当前的位置信息，无法进行路径规划，直接刹停车辆会存在很大的安全风险；(2)作为智能网联系统的一部分，自动驾驶车辆不仅只有常规的控车需求，目前自动驾驶车辆云端的显示、远程调度、AR显示、数据存储、视频数据上传等相关功能正逐步落地，车辆的数据传输需求要远远大于常规车辆，常规的双CAN通道冗余控制已无法满足自动驾驶车辆的各种数据传输需求；(3)目前通常使用两套制动系统实现制动系统冗余，成本较高，虽然也有单制动系统的冗余控制措施，但常规的单制动系统冗余方案会因控制器切换造成延时控制问题，引起不必要的安全隐患；(4)对于自动驾驶车辆，特别是更高级别的自动驾驶车辆(无人驾驶)，虽然在车辆自动驾驶系统出现问题时会控制车辆安全停车，但是车辆仍停放在道路上，道路上存在很多的运营车辆，会存在很大的安全风险，如何快速将故障车辆调整至安全区域是亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具备多重安全冗余机制的自动驾驶车辆及自动驾驶系统，能在自动驾驶系统的主控制器失效时由辅控制器控制车辆按照原有轨迹规划安全停车。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种具备多重安全冗余机制的自动驾驶系统，所述自动驾驶系统包括主控制器、辅控制器和整车控制器，主控制器用于与车辆感知系统中的各设备直接连接，所述车辆感知系统包括：组合导航、摄像头组、激光雷达组和毫米波雷达组，所述毫米波雷达组包括前向毫米波雷达和后向毫米波雷达；所述辅控制器用于至少与前向毫米波雷达和组合导航直接连接；

所述主控制器和辅控制器之间通信连接，主控制器和整车控制器之间通信连接，辅控制器和整车控制器之间通信连接。

该自动驾驶系统的有益效果是：自动驾驶系统配置有主、辅控制器，双控制器互为冗余，互相监控，且辅控制器可接收组合导航的定位数据和前向毫米波雷达的感知数据，可规划路径，在主控制器失效时，辅控制器可控制车辆按照原有轨迹规划安全停车，进一步保证自动驾驶行驶安全。