[发明专利]一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统

说明书

本发明涉及一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统，包括视觉模块、激光雷达模块、毫米波雷达模块、超声波模块、中央控制器、地图模块和分布在车身的多组传感器单元，各传感器单元分别与对应的模块连接，各模块通过以太网直接或间接互联互通，并均与中央控制器相连，当某一个模块发生故障时，其他模块可绕过该故障模块通过其他链路将信息传给中央控制器，实现系统的正常工作。与现有技术相比，本发明系统中某个传感器或某个功能模块失效时，系统可通过多套冗余机制快速完成正常工作配置，不影响自动驾驶功能，从而实现汽车更安全更可靠的行驶。

技术领域

本发明涉及一种车辆自动驾驶控制系统，尤其是涉及一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统。

背景技术

随着现代科技的发展，自动驾驶技术已成为近年来的研发热点和技术前沿。如今，随着诸如激光雷达、超声波雷达、多功能摄像头等传感器技术的不断更新以及MCU和SOC等芯片功能的不断丰富强大，自动驾驶产品正从实验室走向真实使用环境。可以预见，在不远的将来，越来越多的汽车将配备自动驾驶功能。

自动驾驶技术的主要挑战在于一方面减少了人在驾驶中的参与度，另一方面需要多种类型传感器相互配合，这两大因素都大大增加了系统的复杂度。安全可靠是自动驾驶系统的核心关键，因此如何构建多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统架构显得尤为重要。

目前市场上的自动驾驶控制系统架构如图1所示：各个传感器将数据直接传递给中央控制器，或者先传递给其他模块，再由其他模块传递给中央控制器。当系统中中央控制器出现问题时改由多功能摄像头模块来执行Fall Back功能，使得汽车降级运行直至达到安全状态。

现有系统架构，各个传感器或功能模块相互独立，数据传递到中央控制器路径和方向均单一，因而造成系统的鲁棒性较差。当某一个传感器或功能模块发生故障时，整个系统将无法正常工作，从而不得不进入Fall Back状态，影响正常自动驾驶功能。尤其当多功能摄像头模块发生故障时，系统将无法进入Fall Back状态，此时不得不由驾驶员来接管整个车辆进行驾驶。由此可见，当前架构虽然可在一定程度上实现自动驾驶功能，但无法完全解放车内人员，只适合较低级别的自动驾驶。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种具有多冗余安全机制的车辆自动驾驶控制系统，包括视觉模块、激光雷达模块、毫米波雷达模块、超声波模块、中央控制器、地图模块和分布在车身的多组传感器单元，所述的传感器单元分别与对应的模块连接，各模块通过以太网直接或间接互联互通，并均与中央控制器相连，当某一个模块发生故障时，其他模块可绕过该故障模块通过其他链路将信息传给中央控制器，实现系统的正常工作。

所述的传感器单元内包含激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、多功能摄像头、环视摄像头、高精地图、GPS和IMU。

所述的多功能摄像头为单目或多目摄像头。

所述的传感器单元设有六组，分别设置在车身的正前方、前左、前右、正后方、后左和后右位置。

所述的系统还包括ESP及EPS模块.

正常情况下由中央控制器发出指令并要求EPS及EPS模块执行指令，当中央控制器模块发生故障时，其他模块均可实现对EPS及EPS模块的控制，从而实现Fall Back功能。

所述的系统还包括驾驶员监控摄像头和驾驶员监控模块。