[发明专利]自动驾驶层次化控制系统

权利要求书

1.一种自动驾驶层次化控制系统，其特征在于，包括：自底向上设置的部件层、执行层、决策层、感知层、规划层；其中，所述部件层以及所述执行层属于既定的汽车工程域，所述决策层、所述感知层以及规划层属于既定的人工智能域；

所述部件层用于根据所述执行层下发的控制指令实现车辆的基本行驶功能，以及用于向所述执行层反馈基本故障信息；

所述执行层用于对所述部件层反馈的基本故障信息进行闭环处置，以及用于根据所述决策层下发的目标指令对车辆进行闭环控制；

所述决策层用于按既定周期对所述执行层的执行结果进行监控及纠正，并向所述感知层反馈车辆实际运行信息，以及用于根据所述感知层提供的第一规划路径向所述执行层下发所述目标指令；

所述感知层用于获得视觉识别和环境感知信息并向所述规划层实时发送位置及状态信息，以及用于根据所述规划层下发的第二规划路径生成所述第一规划路径并基于所述决策层的目标指令以及既定的危险判定机制调整所述第一规划路径；

所述规划层用于自动驾驶任务统筹并生成所述第二规划路径，以及用于对所述感知层反馈的位置及状态信息进行周期性监测并则根据当前位置及状态信息重新生成所述第二规划路径；

上述五个层级根据预设的控制深度等级采用不同的运行策略模式进行控制，包括根据所述控制深度等级，调整人工智能域的三个层级之间的信息交互周期，并始终保持汽车工程域的两个层级之间的信息交互周期，包括：在人工智能域内的三个层次中，控制深度等级越高，上一层给下一层发送的指令周期以及下一层反馈给上一层信息的周期越短；在汽车工程域内，忽略控制深度的等级，始终保持执行层和部件层之间的信息交互周期。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶层次化控制系统，其特征在于，所述部件层的功能部件包括：驱动传动系统、转向系统和制动系统。

3.根据权利要求1所述的自动驾驶层次化控制系统，其特征在于，所述执行层的功能部件包括：加速控制器、制动控制器、转向控制器、整车控制器。

4.根据权利要求1所述的自动驾驶层次化控制系统，其特征在于，所述决策层的功能部件包括：工控计算机和/或嵌入式系统。

5.根据权利要求1所述的自动驾驶层次化控制系统，其特征在于，所述感知层的功能部件包括如下部件的多种组合：雷达、摄像头、定位系统、车载通信终端、物联网感应终端以及实现算法分析的控制器。

6.根据权利要求1所述的自动驾驶层次化控制系统，其特征在于，所述规划层的功能部件包括：云端服务器和路端服务器。

7.根据权利要求1～6任一项所述的自动驾驶层次化控制系统，其特征在于，所述部件层与所述执行层之间通过电气或机械物理装置连接；所述执行层与所述决策层之间通过网关连接；所述决策层与所述感知层之间通过本地高速网络接口连接；所述感知层与所述规划层之间通过无线网络连接。

8.根据权利要求1～6任一项所述的自动驾驶层次化控制系统，其特征在于，所述目标指令至少包括：目标车速、目标转弯角度以及目标加减速度。

9.根据权利要求1～6任一项所述的自动驾驶层次化控制系统，其特征在于，所述上述五个层级根据预设的控制深度等级采用不同的运行策略模式进行控制包括：

对于除规划层之外的四个层级：

当所述控制深度等级高于预设阈值时，对于上一层下达的指令，基于本层次的功能部件及相应的控制算法进行差错校验；

按照预设权重融合上一层的指令以及本层的校验结果，得到用于本层控制的最终策略。

10.根据权利要求9所述的自动驾驶层次化控制系统，其特征在于，所述控制深度等级的构建方式包括：

预先设定用于表征自动驾驶控制难易程度的控制深度向量，其中，所述控制深度向量包含若干个分量，分量取值越大表征越难；

根据所述控制深度向量的模值，确定出若干控制深度等级。