[发明专利]自动驾驶车辆的纵向控制安全监测方法及系统

说明书

本发明涉及智能交通技术领域，提供一种自动驾驶车辆的纵向控制安全监测方法及系统。所述方法包括：获取所述自动驾驶车辆的纵向控制状态；获取针对不同纵向控制状态的纵向控制算法，并获取通过所述纵向控制算法计算出的目标加速度；基于所述纵向控制算法确定不同车速下给定的最大的目标加速度对应的加速度阈值；以及实时监测所获取的目标加速度，并判断该目标加速度是否大于所述加速度阈值，若是，则将所述目标加速度限制在所述加速度阈值之后再输出以用于车辆纵向控制，否则正常输出所述目标加速度以用于车辆纵向控制。本发明对运动控制模块输出的加速度进行了监测和限制，既能防止车辆突然加速，又能保证车辆执行机构在其极限能力内正常响应。

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，特别涉及一种自动驾驶车辆的纵向控制安全监测方法及系统。

背景技术

自动驾驶(也称无人驾驶、智能驾驶)系统的设计与开发大致可分为四个模块：环境感知、数据融合、决策规划和运动控制。一辆自动驾驶车辆要实现自动行驶，首先需要像人一样充分“了解”周围的环境，包括周围车辆、行人、道路标示、道路路面、天气等一切影响驾驶行为的环境信息，即环境感知。其次，自动驾驶系统将采集到的所有传感器信息进行处理，包括提取、筛选、过滤、对比等，最终得到稳定的可真实反映车辆周围环境信息的信号，即数据融合。进而，自动驾驶系统根据融合后的信息做出相应的“判断和规划”，包括保持当前道路行驶、换道、行驶轨迹、行驶速度等内容，即决策规划。最后，自动驾驶系统根据接收的决策指令控制车辆完成相应的动作，包括保持在当前车道内行驶、换道、按规定速度行驶、跟随前车行驶等，即运动控制。

其中，运动控制模块作为自动驾驶控制系统的底层模块，在其他模块运行错误时，极易受到影响。例如，某一传感器的突然故障或者信号异常导致自动驾驶系统的输入异常，从而引起错误的计算，最终得到错误的输出。这一错误输出可能产生车辆突然转向或者突然制动和加速，轻则使乘客感觉到不舒适，重则引起车辆的侧滑和侧翻，这样一来就严重违背了自动驾驶系统的开发初衷。

因此，为了保证自动驾驶系统控制的安全性，需要在自动驾驶系统的运动控制模块中增加“安全监测”功能，以实现对横纵向控制量的安全监测。其中，根据运动控制模块的输出，涉及的安全监测功能应包括两部分：一部分是针对纵向控制进行安全监测，另一部分是对纵向控制进行安全监测。针对纵向控制进行安全监测的目的主要是确保车辆纵向运动的安全性、平顺性以及驾驶员及乘客的舒适性。

但是，目前的自动驾驶车辆缺少纵向控制安全监测方案，现有成熟的ACC(Adaptive Cruise Control，自适应巡航控制)技术在出现目标识别错误或者传感器异常时，会需要驾驶员的接管驾驶权以保障行车的安全性，但转交驾驶员驾驶权就违背了自动驾驶系统开始的初衷。因此，为自动驾驶车辆设计纵向控制安全监测方案是非常必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种自动驾驶车辆的纵向控制安全监测方法，以至少部分地解决上述技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种自动驾驶车辆的纵向控制安全监测方法，包括：获取所述自动驾驶车辆的纵向控制状态；获取针对不同纵向控制状态的纵向控制算法，并获取通过所述纵向控制算法计算出的目标加速度；基于所述纵向控制算法确定不同车速下给定的最大的目标加速度对应的加速度阈值；以及实时监测所获取的目标加速度，并判断该目标加速度是否大于所述加速度阈值，若是，则将所述目标加速度限制在所述加速度阈值之后再输出以用于车辆纵向控制，否则正常输出所述目标加速度以用于车辆纵向控制。

进一步的，所述纵向控制状态包括巡航模式，且其中针对所述巡航模式的纵向控制算法为P控制算法，且基于该P控制算法，采用以下公式计算目标加速度a：

a＝(TopSpd-VehSpd)*Kp

其中，TopSpd表示目标车速，VehSpd表示当前车速，Kp为P控制的比例参数。