[发明专利]一种无人驾驶车辆转向系统及运行方法、存储装置

说明书

本发明公开了一种无人驾驶车辆转向系统安全冗余架构，该系统仅增加一个ECU实现转向系统的安全冗余控制，在考虑提升安全性的同时考虑尽可能降低成本；增加的ECU在做冗余安全控制的同时，监控转向ECU的工作状态，避免由转向ECU故障未报出而导致冗余ECU未进行控制进而导致出现危害，同时增加了ECU的利用率，降低了危害发生的可能性。

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种无人驾驶车辆转向系统的安全冗余架构。

背景技术

在国家政策的支持以及各相关企业的努力下，无人驾驶技术正在不断的提升。无人驾驶技术中，从感知系统采集场景信息，到自动驾驶控制器进行感知融合、做出决策并发出控制指令，最后由对应的执行机构完成对车辆的控制。作为无人驾驶车辆的最终执行机构，其可控性将直接影响车辆是否能够完成无人驾驶。

L4级别的无人驾驶车辆区别于前面几个级别，可以做到完全的自动驾驶，也就意味着传统车上的方向盘、油门踏板等机构可直接取消。转向系统作为控制车辆方向的执行机构，一旦发生失效，在L4级别车辆上没有方向盘可控制的前提下，其危害之大，绝对是难以接收的。所以，开发一种能够在L4级别无人驾驶车辆上安全且稳定的控制车辆转向系统就极其重要。

发明内容

本发明公开了一种无人驾驶车辆转向系统，该系统仅增加一个ECU实现转向系统的安全冗余控制，在考虑提升安全性的同时考虑尽可能降低成本；增加的安全辅助ECU在做冗余安全控制的同时，监控转向ECU的工作状态，避免由转向ECU故障未报出而导致冗余ECU未进行控制，进而导致出现危害，同时增加了ECU的利用率，降低了危害发生的可能性。其具体技术方案如下所述：

作为第一方面，本发明提供了一种无人驾驶车辆转向系统，所述系统包括：安全辅助单元、电动转向系统和自动驾驶域控制器，安全辅助系统、电动转向系统和自动驾驶域控制器三者之间互相建立通信连接。

自动驾驶域控制器，用于根据当前车辆周边环境判断当前车辆需要转向，并根据预设的控制车辆策略发出控制指令。其中包括感知模块、规划模块和控制模块。感知模块用于收集传感器采集的信息并进行识别处理，判断当前车辆周边环境；规划模块在感知模块确定了当前车辆周边信息后，根据场景信息规划行驶路径；控制模块根据规划模块规划的行驶路径制定控制车辆策略，并发出对应的控制指令。

电动转向系统，用于接收整车转向指令，并按需求完成整车转向控制。其中包括转向ECU、转角传感器、转向电机、执行机构。转向ECU可诊断自身故障，转向ECU解析自动驾驶控制器的控制指令并通过控制转向电机实现转向，同时接收转角传感器信息连同自身状态发出控制指令；转角传感器用于检测并反馈当前转角；转向电机用于响应转向ECU的控制指令，输出扭矩；执行机构用于执行转向电机输出的扭矩，以实现整车的转向。

安全辅助单元，用于辅助电动转向系统进行安全转向控制，可直接控制电动转向系统的转向电机并接收转角传感器信号。其中包括故障监测模块、信息处理模块和输出控制模块。故障监测模块用于监测无人驾驶车辆转向系统各模块的故障；信息处理模块用于判断电动转向系统输出扭矩是否与自动驾驶域控制器发送的控制指令一致，根据判断结果输出相应的控制指令对车辆进行控制；输出控制模块用于根据安全辅助单元输出的控制指令，直接控制电动转向系统的转向电机。

结合第一方面，在其可能的任意一种情况下的第一种情况为，所述预设的控制车辆策略为：自动驾驶域控制器根据输出扭矩与模拟扭矩是否一致的判断结果、信息处理模块是否故障的判断结果及转向ECU是否故障的判断结果进行判断结果的组合，根据不同组合选取对应的控制指令对车辆执行控制。

结合第一方面或上述第一种情况，在其可能的任意一种情况下的第二种情况为，所述安全辅助单元与电动转向系统的转向ECU为相互独立运行。

结合第一方面或上述第一、二种情况，在其可能的任意一种情况下的第三种情况为，所述故障监测单元用于监测安全辅助单元故障、电动转向系统故障及安全辅助单元与电动转向系统之间的通信连接故障。