[发明专利]一种符合汽车功能安全标准自动驾驶架构系统和工作方法

说明书

本发明提出了一种符合汽车功能安全标准自动驾驶架构系统和工作方法，包括：传感器单元、数据采集单元、智能交互单元和动作执行单元；传感器单元数据发送端连接数据采集单元数据接收端，数据采集单元数据发送端漏极智能交互单元数据接收端，智能交互单元数据发送端连接动作执行单元数据接收端。克服硬件设备使用过程中的高功耗问题、安装占用空间大的问题；提升数据处理及响应过程中的实时性问题；优化决策执行过程中的时效性。

技术领域

本发明涉及数据传输电路领域，尤其涉及一种符合汽车功能安全标准自动驾驶架构系统和工作方法。

背景技术

由于近年来随着人工智能技术的迅速发展，传统汽车行业与信息技术结合在汽车自动驾驶技术方面的研究也受到了国家及业界高度重视，自动驾驶相关法律法规及道德规范也日趋进步和成熟，业界各部对于自动驾驶各方面的技术研究也在稳步深入及突破；自动驾驶正在迈向辉煌的下一阶段；但同时对于自动驾驶技术的研究也应该精益化；自动驾驶包含三个层级的研究：环境感知、任务决策及决策执行。现阶段市面上对于环境感知部分的研究已日趋成熟，应用激光雷达、毫米波雷达、高清摄像头等结合全球定位系统已实现了较完备的环境感知系统；已有不少L2级自动驾驶辅助系统面向市场。

自从ISO 26262《道路车辆功能安全》国际标准发布以来，国内外各大汽车厂商及零部件设计制造商均高度重视产品功能安全的规范；自然我们在设计自动驾驶各部分系统的时候也必须严格按照功能安全规范来执行。

嵌入式系统具有计算机功能但又不称之为计算机。它是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体，具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要求实时和多任务的体系。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统集应用软件系统等组成，它是可独立工作的“器件”。

自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。目前已有基于计算机平台的自动驾驶硬件架构；计算机平台具有不可避免的大体积、高功耗等不足之处；鉴于此现状，现提出一种基于嵌入式系统符合功能安全的自动驾驶硬件架构。

如图1所示，现有技术方案是一种基于计算机平台来实现自动驾驶环境感知及决策的基础框架；外部各种传感器模块采集到环境数据后直接用以太网接口、CAN接口及RS232接口传输给计算机；计算机进行数据融合及运算处理；以深度复杂算法实现道路规划、避障、运动规划等自动驾驶决策；最后通过CANFD或USB通讯发送决策数据给汽车整车控制器(VCU)来执行整车控制决策。现有方案中计算机作为重要的数据融合，运算决策角色；计算机本身硬件决定了其功耗相对高；再者由于计算机外部挂了太多汽车用雷达、摄像头、视觉传感等传感器，计算机接受来自这些模块庞大的数据量，这就可能造成计算机的核心运算板块数据处理任务重、实时性不高、系统可靠性降低、通讯稳定性较差等问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种符合汽车功能安全标准自动驾驶架构系统和工作方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种符合汽车功能安全标准自动驾驶架构系统，包括：传感器单元、数据采集单元、智能交互单元和动作执行单元；

传感器单元数据发送端连接数据采集单元数据接收端，数据采集单元数据发送端漏极智能交互单元数据接收端，智能交互单元数据发送端连接动作执行单元数据接收端。

优选的，所述数据采集单元包括：